一種塑料板材的擠出裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種塑料板材的擠出裝置，解決了現(xiàn)有塑料板材在成型時(shí)易產(chǎn)生應(yīng)力白線且厚度受限的問題。該擠出裝置包括帶有多速段變頻器的擠出機(jī)，擠出機(jī)的機(jī)頭連接一用于成型塑料板材的冷推模，冷推模具有加熱區(qū)和冷卻區(qū)，其輸出口接入傳送輥，通過多速段變頻器控制擠出機(jī)，使擠出機(jī)在不同的時(shí)間段輸出不同的速率，在按正常速率擠出一定時(shí)間后切換至較低速率擠出一定時(shí)間，然后按正常速率繼續(xù)下一個(gè)循環(huán)，形成“擠出-冷卻-強(qiáng)化冷卻-擠出-冷卻-強(qiáng)化冷卻”的脈沖式擠出，通過脈沖式的擠出可延長塑料板材的冷卻時(shí)間，釋放掉塑料板材中的大部分熱量，抑制了應(yīng)力白線的產(chǎn)生，可成型不同厚度的塑料板材。
【專利說明】
一種塑料板材的擠出裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及塑料板材生產(chǎn)領(lǐng)域，具體涉及一種塑料板材在成型時(shí)不產(chǎn)生應(yīng)力白線且厚度可超過30毫米的塑料板材的擠出裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)擠出塑料板的設(shè)備主要由擠出機(jī)、擠板機(jī)頭、三輥壓光機(jī)、牽引機(jī)、切割和收取裝置組成。其生產(chǎn)流程圖如圖1所示，擠出機(jī)I將呈熔體狀的物料輸送至機(jī)頭2，在機(jī)頭2處預(yù)成型然后輸送至三輥壓光機(jī)3中，通過相互配合的三輥進(jìn)行最終的擠壓成型。成型后的塑料板材經(jīng)過傳送帶4向下游運(yùn)輸，并經(jīng)過下游的切邊裝置5、兩輥牽引機(jī)6和切割裝置7進(jìn)行處理,得到成本塑料板材8，并堆積到堆料架9上收集。這種生產(chǎn)方式產(chǎn)量高，SJ125的單螺桿擠出機(jī)生產(chǎn)PP塑料板材每24小時(shí)的產(chǎn)量約為8噸，但由于受三輥壓光機(jī)3的限制，其生產(chǎn)的板材厚度一般都在30mm以下。想要突破30mm的厚度則三輥壓光機(jī)3的三道輥的直徑會(huì)達(dá)到約2米，這樣大直徑的輥無論從機(jī)械加工的角度講還是從以后經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)的角度講都是非常不合算的，況且，超過30mm厚度板材的市場需求量相對常規(guī)厚度板材的市場需求量要小得多，不適合大生產(chǎn)，然而超厚的塑料板材在某些特定的場合仍有需求?；诖?，人們摸索出一種生產(chǎn)方法，索性摒棄三輥壓光機(jī)，將SJ125的擠出機(jī)換成SJ45的小型擠出機(jī)，以期用犧牲產(chǎn)量來換取厚度。如人們所愿，此種方式可以制得超厚度的塑料板材。然而，伴隨而來的是新的方法又有新的問題產(chǎn)生。由于塑料板材的厚度巨大，其橫截面中心部的熱量無法得到及時(shí)散發(fā)，在應(yīng)力的作用下塑料板材中心部會(huì)留下一道帶狀白線，我們稱之為“應(yīng)力白線”。塑料板材的厚度與應(yīng)力成正比，厚度越厚白線越明顯。超過30mm厚度的塑料板材中心部有肉眼清晰可見白線，白線影響塑料板材的品相，更致命的是白線部位的材料組織結(jié)構(gòu)疏松，為使用留下了隱患。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]為了解決上述技術(shù)存在的缺陷，本實(shí)用新型提供一種塑料板材在成型時(shí)不產(chǎn)生應(yīng)力白線且厚度可超過30毫米的塑料板材的擠出裝置。
[0004]本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)效果所采用的技術(shù)方案是:
[0005]一種塑料板材的擠出裝置，包括設(shè)有多速段變頻器的擠出機(jī)和連接于所述擠出機(jī)的機(jī)頭的板狀冷推模，所述多速段變頻器中設(shè)有具有不同擠出速率和對應(yīng)持續(xù)時(shí)間的若干速段。
[0006]上述的一種塑料板材的擠出裝置，所述速段包括構(gòu)成一個(gè)循環(huán)單元的第一速段、第二速段和第三速段，所述第一速段的擠出速率和持續(xù)時(shí)間分別為Vp Ii1，所述第二速段的擠出速率和持續(xù)時(shí)間分別為V2、h2，所述第三速段的擠出速率和持續(xù)時(shí)間分別為V3、h3，擠出速率V2為O或趨近于0，擠出速率V1與擠出速率V2之間的公差不大于5r/min。
[0007]上述的一種塑料板材擠出裝置，所述冷推模的輸出口連接有傳送輥，所述傳送輥的下游設(shè)有對輥牽引機(jī)、切割裝置和堆料架。
[0008]上述的一種塑料板材擠出裝置，所述冷推模由上下兩塊結(jié)構(gòu)相同的模板構(gòu)成，兩塊所述模板的側(cè)部設(shè)有側(cè)部擋板，所述模板的內(nèi)端面具有相連通的斗型進(jìn)料腔和方形成型腔，兩塊所述模板的斗型進(jìn)料腔的腔口構(gòu)成所述冷推模的進(jìn)料口，兩塊所述模板的方形成型腔的開口構(gòu)成所述冷推模的輸出口。
[0009]上述的一種塑料板材擠出裝置，所述模板中設(shè)有隔熱板，所述隔熱板位于所述斗型進(jìn)料腔和方形成型腔之間并靠近于所述方形成型腔一側(cè)。
[0010]上述的一種塑料板材擠出裝置，所述模板在對應(yīng)于所述斗型進(jìn)料腔的一側(cè)設(shè)有若干貫穿所述模板的加熱棒。
[0011]上述的一種塑料板材擠出裝置，所述模板在對應(yīng)于所述方形成型腔的一側(cè)設(shè)有若干貫穿所述模板的冷卻水循環(huán)管。
[0012]本實(shí)用新型的有益效果為:本實(shí)用新型通過多速段變頻器控制擠出機(jī)，使擠出機(jī)在不同的時(shí)間段輸出不同的速率，在按正常速率擠出一定時(shí)間后切換至較低速率擠出一定時(shí)間，然后按正常速率繼續(xù)下一個(gè)循環(huán)，形成“擠出-冷卻-強(qiáng)化冷卻-擠出-冷卻-強(qiáng)化冷卻”的脈沖式擠出，通過脈沖式的擠出可延長塑料板材的冷卻時(shí)間,釋放掉塑料板材中的大部分熱量，抑制了應(yīng)力白線的產(chǎn)生。同時(shí)，應(yīng)用了板狀的冷推模的擠出裝置相比傳統(tǒng)的三輥壓光機(jī)，其生產(chǎn)的塑料板材厚度可以超過30mm，且根據(jù)實(shí)際厚度需求還可換裝不同厚度的側(cè)部擋塊以調(diào)整冷推模的上下兩塊模板的間距，用于生產(chǎn)不同厚度的塑料板材。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為傳統(tǒng)的應(yīng)用三輥壓光機(jī)的擠出設(shè)備結(jié)構(gòu)圖；
[0014]圖2為本實(shí)用新型所述擠出裝置的結(jié)構(gòu)圖；
[0015]圖3為本實(shí)用新型所述模板的結(jié)構(gòu)圖；
[0016]圖4為本實(shí)用新型所述擠出機(jī)的擠出速率坐標(biāo)圖。
[0017]圖中:1_擠出機(jī)、2-機(jī)頭、3-三輥壓光機(jī)、4-傳送輥、5-切邊裝置、6-兩輥牽引機(jī)、7-切割裝置、8-成本塑料板材、9-堆料架、10-冷推模、11-對輥牽引機(jī)、12-加熱棒、13-隔熱板、14-冷卻水循環(huán)管、101-模板、1011-斗型進(jìn)料腔、1012-方形成型腔、1013-腔口、1014-開口。

【具體實(shí)施方式】
[0018]為使對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的了解，下面參照說明書附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明:
[0019]如圖2和圖4所示，為本實(shí)用新型提出的一種塑料板材的擠出裝置，其包括設(shè)有多速段變頻器的擠出機(jī)I和連接于擠出機(jī)I的機(jī)頭2的板狀冷推模10。多速段變頻器中設(shè)有具有不同擠出速率和對應(yīng)持續(xù)時(shí)間的若干速段。冷推模10的輸出口連接有傳送輥4，傳送輥4的下游設(shè)有對輥牽引機(jī)U、切割裝置7和堆料架9，從冷推模10的輸出口成型出來的塑料板材在對輥牽引機(jī)11的牽引下沿傳送帶4向下游移動(dòng)，然后經(jīng)切割裝置7進(jìn)行切割為成品塑料板材8，然后堆積在堆料架9上。
[0020]具體的，在本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例中，冷推模10由上下兩塊結(jié)構(gòu)相同的模板101構(gòu)成,兩塊模板101的側(cè)部設(shè)有側(cè)部擋板(圖中未示出)，兩塊模板101以及側(cè)部擋板通過螺栓進(jìn)行固定。模板101的內(nèi)端面具有相連通的斗型進(jìn)料腔1011和方形成型腔1012，兩塊模板101的斗型進(jìn)料腔1011的腔口 1013構(gòu)成冷推模10的進(jìn)料口，兩塊模板101的方形成型腔1012的開口 1014構(gòu)成冷推模10的輸出口。模板101在對應(yīng)于斗型進(jìn)料腔1011和方形成型腔1012所在的區(qū)域分別為加熱區(qū)和冷卻區(qū)，即模板101在對應(yīng)于斗型進(jìn)料腔1011的一側(cè)設(shè)有若干貫穿模板101的加熱棒12,模板101在對應(yīng)于方形成型腔1012的一側(cè)設(shè)有若干貫穿模板101的冷卻水循環(huán)管14。為防止加熱區(qū)的熱量轉(zhuǎn)移至冷卻區(qū)，模板101中設(shè)有隔熱板13，該隔熱板13位于斗型進(jìn)料腔1011和方形成型腔1012之間，并靠近于方形成型腔1012的一側(cè)。進(jìn)入斗型進(jìn)料腔1011的熔融狀物料在后續(xù)進(jìn)入的物料壓力下向前進(jìn)入方形成型腔1012中鋪開，然后在冷卻區(qū)中冷卻水循環(huán)管14的冷卻作用下形成初步定型的塑料板材，最后經(jīng)冷推模10的輸出口輸出至傳送棍4上。
[0021]具體的，多速段變頻器中設(shè)置的速段包括構(gòu)成一個(gè)循環(huán)單元的第一速段、第二速段和第三速段。第一速段的擠出速率和持續(xù)時(shí)間分別為V1A1，所述第二速段的擠出速率和持續(xù)時(shí)間分別為v2、h2，第三速段的擠出速率和持續(xù)時(shí)間分別為v3、h3，擠出速率V2為O或趨近于O。擠出速率￥1與擠出速率V2之間的公差不大于5r/min。具體的，啟動(dòng)擠出機(jī)I后，在多速段變頻器的指令下擠出機(jī)I內(nèi)的螺桿會(huì)以第一速段的擠出速率V1持續(xù)旋轉(zhuǎn)h的時(shí)長，這里的V1是擠出機(jī)I的正常的擠出速度；然后進(jìn)入第二速段以擠出速率V2的速度持續(xù)旋轉(zhuǎn)h2的時(shí)長，在這里V2可以是O或趨近于0，即可以視作為螺桿是靜止的或以極低的速度旋轉(zhuǎn)。持續(xù)時(shí)間h2的值與塑料板材的厚度和成正比，塑料板材越厚，持續(xù)時(shí)間h2的值取的越大；然后進(jìn)入第三速段以擠出速率V3的速度持續(xù)旋轉(zhuǎn)h3的時(shí)長，在這里通常設(shè)置成V3=V1,h3 = Ii1,在本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例中,各項(xiàng)參數(shù)設(shè)置為V1 = 24.1rAiir^h1 = 3min ；v2 = 5r/min, h2 = Imin ；v3 = 24.lr/min, h3 = 3min。通常情況下,在現(xiàn)有技術(shù)中，塑料板材的擠出都是以一個(gè)恒定的速度V恒量的擠出，初成型的塑料板材中心部的熱量無法有效釋放，而采用這種多速段擠出時(shí)在第二速段由于擠出速率V2是O或極低值，沒有新的物料喂入也就沒有新的熱量產(chǎn)生，在第一速段時(shí)成型好的塑料板材在冷推模10里停留的時(shí)間為t2，即停留的時(shí)間為4+?，而hi+hphp也就是說初成型的塑料板材的冷卻的時(shí)間得到加長，這樣可以釋放掉大部分的熱量，從而抑制了“應(yīng)力白線”的產(chǎn)生。然后第三速段切入，又開始正常的擠出，至此完成一個(gè)擠出周期。形成“擠出-冷卻-強(qiáng)化冷卻-擠出-冷卻-強(qiáng)化冷卻”的脈沖式擠出。
[0022]綜上所述，本實(shí)用新型通過多速段變頻器控制擠出機(jī)，使擠出機(jī)在不同的時(shí)間段輸出不同的速率，在按正常速率擠出一定時(shí)間后切換至較低速率擠出一定時(shí)間，然后按正常速率繼續(xù)下一個(gè)循環(huán)，形成“擠出-冷卻-強(qiáng)化冷卻-擠出-冷卻-強(qiáng)化冷卻”的脈沖式擠出，通過脈沖式的擠出可延長塑料板材的冷卻時(shí)間,釋放掉塑料板材中的大部分熱量,抑制了應(yīng)力白線的產(chǎn)生。同時(shí)，應(yīng)用了板狀的冷推模的擠出裝置相比傳統(tǒng)的三輥壓光機(jī)，其生產(chǎn)的塑料板材厚度可以超過30mm，且根據(jù)實(shí)際厚度需求還可換裝不同厚度的側(cè)部擋塊以調(diào)整冷推模的上下兩塊模板的間距，用于生產(chǎn)不同厚度的塑料板材。
[0023]以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理、主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型的范圍內(nèi)，本實(shí)用新型要求的保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等同物界定。
【權(quán)利要求】
1.一種塑料板材的擠出裝置，其特征在于，包括設(shè)有多速段變頻器的擠出機(jī)和連接于所述擠出機(jī)的機(jī)頭的板狀冷推模，所述多速段變頻器中設(shè)有具有不同擠出速率和對應(yīng)持續(xù)時(shí)間的若干速段。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種塑料板材的擠出裝置，其特征在于，所述速段包括構(gòu)成一個(gè)循環(huán)單元的第一速段、第二速段和第三速段，所述第一速段的擠出速率和持續(xù)時(shí)間分別為Vph1，所述第二速段的擠出速率和持續(xù)時(shí)間分別為v2、h2，所述第三速段的擠出速率和持續(xù)時(shí)間分別為v3、h3，擠出速率V2為O或趨近于O的極限值，擠出速率V1與擠出速率V2之間的公差不大于5r/min。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種塑料板材擠出裝置，其特征在于，所述冷推模的輸出口連接有傳送帶，所述傳送帶的下游設(shè)有對輥牽引機(jī)、切割裝置和堆料架。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種塑料板材擠出裝置，其特征在于，所述冷推模由上下兩塊結(jié)構(gòu)相同的模板構(gòu)成，兩塊所述模板的側(cè)部設(shè)有側(cè)部擋板，所述模板的內(nèi)端面具有相連通的斗型進(jìn)料腔和方形成型腔，兩塊所述模板的斗型進(jìn)料腔的腔口構(gòu)成所述冷推模的進(jìn)料口，兩塊所述模板的方形成型腔的開口構(gòu)成所述冷推模的輸出口。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種塑料板材擠出裝置，其特征在于，所述模板中設(shè)有隔熱板，所述隔熱板位于所述斗型進(jìn)料腔和方形成型腔之間并靠近于所述方形成型腔一側(cè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種塑料板材擠出裝置，其特征在于，所述模板在對應(yīng)于所述斗型進(jìn)料腔的一側(cè)設(shè)有若干貫穿所述模板的加熱棒。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種塑料板材擠出裝置，其特征在于，所述模板在對應(yīng)于所述方形成型腔的一側(cè)設(shè)有若干貫穿所述模板的冷卻水循環(huán)管。
【文檔編號】B29C47/92GK204019945SQ201420383883
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年7月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月11日
【發(fā)明者】丁繼平 申請人:寧波市江北哲能精密塑料有限公司