(3) 口模
口模与芯模的平直段是管材的定型部分。口模是成型管材外表面的部件。口模平直部分长度l1,应能保证将分束的料流完全汇合。l1值的确定可根据公式l1=K2D,K2为管材直径计算的经验系数,一般为1.5~3.5;D为管材直径。K2随管径增大而取小值。
适当的l1会有利于料流均匀稳定、制品密实,并防止管旋转。过长的l1会造成料流阻力太大,管材产量降低;过短的l1分流器支架形成的接缝线处强度不利,使管材抗冲击强度和抗园周应力能力降低。
口模内径d1的设计,应考虑高聚物的弹性效应和熔体成型为管后冷却产生的收缩。不同的聚合物和操作条件弹性膨胀率和冷却收缩率不同,可通过实验的方法确定。
一般可按下式计算:
(3.4)
式中:d1—口模内径,mm;
D1—管材外径,mm;
ɑ—经验系数,一般硬质聚氯乙烯的ɑ取1.01~1.06。
本设计K2=2,D1=160mm,ɑ=1.01,具体参数如表3.10。
表3.10口模参数
口模工艺参数 取值
口模平直部分长度l1 300mm
口模内径d1 158.42mm
(4) 芯模
芯模成型管材内表面,芯模要与分流器同心,保证料流均匀分布,可采用螺纹结构与分流器对中、连接。
芯模收缩角β比分流器扩张角ɑ小,β角随熔融粘度增大而减小。硬质聚氯乙烯管材一般取10°~30°。
芯模外径d2是在芯模与口模之间的间隙值δ的基础上确定的,因此,应该先计算δ。由于熔体弹性的作用,物料从口模流出后产生膨胀,δ不等于厚壁t。硬质聚氯乙烯的膨胀系数b,一般取b=1.16~1.20。因此,δ可用下列公式计算[16]:
(3.5)
式中:δ—口模与芯模的间隙值,mm;
t—管材壁厚,mm;
b—物料在口模出口处的膨胀率。
δ值确定后,可以进一步计算芯模外径d2,d2=d1-2δ。
本设计取β=20°,b=1.16,t=6mm,经计算δ=5.17mm,具体参数如下表3.11。
表3.11 芯模参数
芯模工艺参数 取值
芯模收缩角β 20°
芯模外径d2 145.34mm
(5) 管材的拉伸比
管材拉伸比是指口模与芯模之间的环形间隙截面积与管材截面积之比。其计算公式如下:
式中:I—拉伸比;
d1,d2—分别为口模内径和芯模外径,mm;