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PVC－U異型材模具調(diào)試常見異?，F(xiàn)象分析

1　型材彎曲

　　擠出型材直線度是檢驗(yàn)塑料門窗異型材產(chǎn)品品質(zhì)的一個重要指標(biāo)，它直接影響門窗焊接、組裝質(zhì)量以及五金配件的安裝。GB/T8814-1998規(guī)定，當(dāng)門窗主要異型材(諸如：扇、框、梃)彎曲量大于2mm/m時為不合格。

　　造成擠出制品彎曲的因素很多，朂常見的有以下幾個方面：

1.1　口模出料不均勻

　　口模出料均勻性包括“出料速度差異”和“型坯壁厚差異”兩個要素。判斷口模出料是否均勻，只需在口模出口處用專用鏟刀迅速截取長約20mm、塑化良好的型坯4～5片進(jìn)行測量，若型坯縱向各側(cè)面的長度誤差(取各片的平均值)不超過10%，且外壁、內(nèi)筋等各處的厚度(因有離模膨脹效應(yīng)，故此厚度并不等同于制品壁厚)對應(yīng)關(guān)系符合產(chǎn)品截面圖紙要求

則視為合格?？谀３隽喜痪鶆蛟斐傻膹澢?，其彎曲方向在定型系統(tǒng)對型坯冷卻充分、牽引阻力平衡的前提下向出料慢的一側(cè)彎曲(冷卻效果和牽引阻力的影響在后面討論)。調(diào)整口模出料均勻性的措施如下：

(1)檢查口模定型段型腔主間隙的均勻性，間隙差不大于0.02mm；

(2)檢查流道內(nèi)有無死角、臺階或糊料現(xiàn)象，將型腔拋光至鏡面(Ra≤0.02μm)；

(3)檢查尾錐分流中心是否合理并予以調(diào)整；

(4)調(diào)整口模局部出料速度還可在壓縮段、分流段或發(fā)散段采取“阻流”或“疏流”兩種不同的方式(嚴(yán)禁改變口模定型段間隙)。對出料快的區(qū)域可通過設(shè)置阻尼塊或采用與模體相同的材料對型腔進(jìn)行堆焊以達(dá)到“限流”的目的；對出料慢的區(qū)域可通過局部延長壓縮段長度(即縮短定型段長度)、加大分流段型腔尺寸或調(diào)整尾錐分流角度以達(dá)到“疏流”的目的。

1.2　型坯通過定型冷卻系統(tǒng)時的牽引阻力不平衡

PVC－U異〖BF〗型材定型冷卻系統(tǒng)通常采用干－濕結(jié)合定型裝置。在干定型段(普遍采用數(shù)段定型模安裝在同一底板上的串聯(lián)結(jié)構(gòu))通過抽真空使高彈態(tài)的型坯被吸附在型腔壁上定型冷卻，并在牽引機(jī)的作用下滑移。由于多數(shù)異型材結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，且在沿型腔滑移的過程中逐漸收縮，因此牽引阻力不平衡很常見，主要應(yīng)從以下幾方面分析：

(1)因阻力不平衡造成的彎曲(主要發(fā)生在非對稱型材)，往往向阻力大的一側(cè)彎；

(2)真空吸附力越大，則型坯與型腔間的摩擦阻力越大，可通過調(diào)整真空吸附強(qiáng)度來改變局部牽引阻力；

(3)檢查易產(chǎn)生較大牽引阻力的溝槽、凸臺的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計是否合理。表1為門窗型材上常見的密封條安裝槽結(jié)構(gòu)。為避免型坯在通過定型系統(tǒng)時因收縮抱緊該凸臺而產(chǎn)生較大阻力，其尺寸設(shè)計應(yīng)逐漸減小及至完全簡化；

(4)檢查制品小爪部位出料是否過快。為避免小爪通過定型系統(tǒng)(特別是干定型段)時出現(xiàn)掛料、卡(堵)模等不良現(xiàn)象，模具溝槽的設(shè)計應(yīng)比制品對應(yīng)部位的小爪大20%以上，如表1中的1.3尺寸在定型系統(tǒng)中設(shè)計尺寸為1.6(1.7)。同時，首段定型模型腔入口應(yīng)有1.5∶8的(型坯)導(dǎo)入坡口

(5)檢查〖BF〗干定型段型腔的對中性，其偏差應(yīng)控制在0.05mm以下。一般情況下，干定型段后部中〖JP3〗心向哪側(cè)偏，則擠出型材易向同一方向彎曲。

　　濕定型部分多采用敞式水槽(只在水槽出口有一定型塊)或渦流水箱，其中渦流水箱中的定型塊可上下左右浮動，故只要型腔尺寸設(shè)計合理，型材通過該部分的阻力一般較小，對型材彎曲的影響也較小。

1.3　冷卻不平衡

　　冷卻不平衡造成的彎曲常常發(fā)生在帶長單壁的美式型材或厚度差異較大的小型材中。在設(shè)計美式推拉框模具的定型系統(tǒng)時，由于單壁部位型坯和模體接觸面積是中空部位的兩倍，加之腔體中內(nèi)熱的影響，為防止型材向中空體一側(cè)彎曲，單壁部位的冷卻水流量應(yīng)按中空部位的約30%考慮；反之，壓條的定型系統(tǒng)應(yīng)特別加強(qiáng)厚壁處

的冷卻，可在冷卻水槽中直接向該部位噴水。

另外，由于異型材具有多層內(nèi)腔結(jié)構(gòu)，牽引〖JP3〗冷卻過程中內(nèi)腔中的熱量不易釋放，可考慮從口模分流筋上向內(nèi)腔通入壓縮氣體以提高熱交換效率。

　　因冷卻不平衡造成的彎曲，還可在定型系統(tǒng)出口端用2kW左右的遠(yuǎn)紅外線電加熱管烘烤凹面一側(cè)來矯正。

1.4　牽引上下履帶不同步

　　若牽引履帶不同步，則型材易向速度慢的履帶一側(cè)彎曲。當(dāng)出現(xiàn)此情況時，只需調(diào)整牽引機(jī)轉(zhuǎn)速即可。

2　制品邊角塌陷

　　制品邊角塌陷主要因口模出料不足或真空吸附強(qiáng)度較弱所造成

(1)口模流道系統(tǒng)中邊角對粘流體的滯流作用(邊界效應(yīng))是造成邊角出料不足的主要原因，可通過改變流道形狀來補(bǔ)償(參見圖3)；

(2)增強(qiáng)定型系統(tǒng)特別是干定型部分的密封效果(可在每段定型模間加水密封)，或加大塌陷部位的真空吸附強(qiáng)度和冷卻能力。

3　制品表面帶“魚鱗斑”

　　主要表現(xiàn)為在擠出物表面沿擠出方向上具有象“魚鱗”一樣的凸凹不平的有規(guī)則的波紋，從而極大地破壞了產(chǎn)品的表觀質(zhì)量。其產(chǎn)生的原因是：

(1)塑化不良。當(dāng)用額定產(chǎn)量較大的擠出設(shè)備擠出玻璃壓條、封蓋等米重很輕的制品時，若牽引速度不高，則往往因?yàn)槁輻U轉(zhuǎn)速低而使熔體在料筒中受到的剪切不足和塑化不良，致使“魚鱗斑”的出現(xiàn)。要解決這一問題，可采取以下措施：其一，提高牽引速度；其二，選用擠出量較小的單螺桿擠出機(jī)以提高螺桿轉(zhuǎn)速；其三，適當(dāng)提高機(jī)頭或料筒溫度；其四，修改模具，通過增加口模長度來延長熔體在口模中的停留時間，提高塑化質(zhì)量。

(2)擠出速率過高。在高速擠出時，由于溶體在高應(yīng)力或高剪切速率下的擾動難以抑制，極容易發(fā)展成為不穩(wěn)定流動，在不穩(wěn)定流動的初期表現(xiàn)為“魚鱗斑”；當(dāng)擠出速率進(jìn)一步提高，熔體擾動加劇時，將引發(fā)熔體破裂。

4　制品表面有收縮痕

異型材表面的收縮痕，通常產(chǎn)生在內(nèi)筋、小凸臺對應(yīng)的壁面或兩壁“丁”字形交叉點(diǎn)上，如圖4(①～⑥)所示。門窗型材(裝配后)可見面(如圖4推拉框的A面)上的收縮痕因影響美觀在調(diào)模時必須予以消除。收縮痕產(chǎn)生的原因及解決途徑如下：

(1)內(nèi)筋和外壁間出料有速度差，內(nèi)筋的擠出速度往往滯后于外壁。修模時應(yīng)增加內(nèi)筋

供料，并將內(nèi)筋和外壁交匯處的芯體棱角倒圓RO.3～R1以消除尖點(diǎn)滯流效應(yīng)。當(dāng)然，要減少兩股料流間的相互干擾，內(nèi)筋更好采用單獨(dú)供料，內(nèi)筋和外壁的匯流長度有8～12mm即可。

(2)內(nèi)筋成型太厚(內(nèi)筋厚為外壁的60%左右為宜)。無法完全冷卻或冷卻不充分，以至內(nèi)筋“后收縮”而產(chǎn)生收縮痕。應(yīng)減少內(nèi)筋出料，增強(qiáng)定型系統(tǒng)冷卻能力或降低牽引速度。

(3)真空吸附力偏弱，定型系統(tǒng)密封不好。一方面，應(yīng)在收縮痕對應(yīng)部位設(shè)置真空吸附孔；另一方面，在各節(jié)定型模之間裝密封條或注水密封。

(4)型芯供料腔、槽拋光不到位，致使內(nèi)筋或小凸起出料滯后，應(yīng)拋光至鏡面。

(5)對內(nèi)筋數(shù)量較多且極易產(chǎn)生收縮痕的型材，亦可在進(jìn)行制品設(shè)計時就帶上溝槽。如門板上的溝槽結(jié)構(gòu)既增加了美觀，還能掩蓋收縮痕、拼接痕等缺陷。