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第一篇塑料挤出成型设备1

第一章 概论1

第一节 塑料挤出成型的特点及其设备1

一、挤出成型的特点1

二、挤出成型设备的组成部分1

第二节 塑料挤出机的分类及单螺杆塑料挤出机的主要技术参数3

一、挤出机的分类3

二、单螺杆挤出机的主要技术参数4

第二章 挤出理论6

第一节 热塑性塑料在不同温度下的三态变化6

第二节 高分子聚合物的流变性能及其应用8

—、牛顿型流体流动定律和液体的粘度8

二、非牛顿型流体的流动特性9

第三节 挤出机螺杆的基本参数和挤出过程16

一、挤出机螺杆的分段及其基本参数16

二、挤出过程和螺杆各主要区段的基本职能17

第四节 塑料在挤出机加料段中的固体输送理论18

—、基本假设和所使用的主要符号的意义18

二、固体输送速率(流动速率)的计算20

三、固体塞相对于机筒运动的方向角φ(又称输送角或前进角)22

四、初压力P0的计算27

五、单螺杆挤出机的固体输送效率27

六、对达涅耳——莫耳理论的一些修正意见27

七、固体输送段的功率计算34

第五节 熔融理论36

一、熔融理论简介36

二、熔融理论的数学解析式37

第六节 熔体输送理论52

一、均化段的熔体输送能力(生产能力)53

二、均化段传动功率的计算63

三、挤出理论小结68

一、衡量螺杆设计质量的标准69

第—节 衡量螺杆设计质量的标准及其考虑的问题69

第三章 挤压系统的设计69

二、设计挤压系统首先考虑的问题70

第二节 普通螺杆的设计71

一、普通螺杆主要形式及其确定71

二、普通螺杆主要参数的设计72

第三节 新型螺杆的设计79

一、普通螺杆存在的主要问题及其解决办法79

二、分离型螺杆82

三、屏障型螺杆88

四、分流型螺杆92

五、波状螺杆99

六、新型螺杆设计小结100

第四节 机筒设计101

一、普通机筒的结构类型及其选择101

二、新型机筒的设计103

三、加料口107

一、螺杆和机筒的材料选择108

四、机筒和机头的联接方式108

第五节 螺杆和机筒材料选择、强度计算及其配合要求108

二、螺杆与机筒的强度计算110

三、挤出机主要零部件的安全系数的确定117

四、螺杆与机筒的配合要求119

第六节 分流板设计和过滤网快换装置120

一、分流板设计120

二、过滤网快换装置121

第七节 静态混合器123

一、基本结构123

二、工作原理123

三、静态混合器的工作特点124

第四章 挤出机加料系统的设计125

第—节 加料系统的基本组成及其要求125

一、加料系统的基本组成125

一、重力加料126

第二节 加料方式的分类126

二、对加料系统的一些基本要求126

二、强制加料127

第三节 自动上料系统的设计128

一、弹簧自动上料装置128

二、鼓风上料装置129

三、真空吸料装置130

四、设有干燥装置的加料形式131

五、群控上料132

第五章 挤出机传动系统的设计133

第一节 挤出机的工作特性133

第二节 挤出机驱动功率的确定及其转速的调节范围134

一、挤出机驱动功率的确定134

二、挤出机的转速要求及其调速范围135

第三节 挤出机传动系统的组成、传动形式及速度的调节方式136

一、传动系统的组成及传动形式136

二、挤出机的调速方法138

三、传动系统的常用布置形式142

第四节 挤出机螺杆轴承部分的结构及其布置形式143

一、螺杆轴承的布置形式144

二、轴承的冷却和润滑145

三、螺杆与传动轴的装配结构145

四、止推轴承的选择146

五、螺杆的装拆146

第五节 挤出机的过载保护装置147

一、电气方式的保护装置147

二、机械方式的保护装置148

第六章 挤出机加热冷却系统的设计149

第一节 挤出机的热平衡分析149

第二节 加热功率的确定150

第三节 挤出机的加热方法151

一、载热体加热151

二、电阻加热152

三、电感应加热153

第四节 挤出机的冷却装置154

一、机筒的冷却154

二、螺杆的冷却156

三、料斗座的冷却157

第五节 挤出机的温度控制157

一、挤出机的温度控制要求157

二、温度的控制方法158

第七章 排气挤出机163

第一节 排气挤出机的基本结构及其工作原理163

一、排气挤出机的基本结构163

二、排气挤出机的工作原理164

第—节 排气挤出机的分类165

一、直接抽气式排气挤出机165

二、旁路式排气挤出机165

三、中空式排气挤出机165

一、排气挤出机的流量平衡及其生产能力的计算166

第三节 排气挤出机的生产能力及其功率的计算166

四、尾部排气式挤出机166

二、排气挤出机的流量和压力调节168

三、排气挤出机驱动功率的确定171

第四节 排气式螺杆的设计171

一、长径比171

二、排气螺杆的螺槽特征深度172

三、排气挤出机的泵比173

四、排气螺杆的压缩比173

五、排气段各参数的确定173

六、排气螺杆各段长度的分配176

第五节 排气口的设计177

一、排气口的布置形式177

二、排气口的形状及其结构形式178

三、排气挤出机的抽气系统178

第八章 双螺杆挤出机180

第一节 双螺杆挤出机的结构和类型180

一、强制输送181

第二节 双螺杆挤出机的工作原理181

二、混合作用182

三、自洁性能183

四、压延效应183

第三节 双螺杆挤出机零部件的设计和计算184

一、加料装置184

二、机筒和螺杆的结构、参数和计算185

三、传动系统及止推轴承布置191

第九章 其它挤出机194

第—节 混炼挤出机194

一、用于加添加剂或颜料的一种高效单螺杆混炼挤出机194

二、传递式混炼挤出机195

第二节 两段式挤出机195

第三节 柱塞式挤出机196

第四节 无螺杆挤出机198

二、自热挤出机的设计和使用要求199

一、自热挤出机的特点199

第五节 自热挤出机199

第十章 机头设计202

第一节 机头的作用、分类和设计机头的主要问题202

一、机头的作用202

二、机头的分类202

三、设计机头应解决的主要问题202

第二节 设计机头的理论基础203

一、熔融塑料在圆柱形导管内的流动204

二、熔融塑料在通过平面窄缝时的流动206

三、熔融塑料在通过环形缝隙(环形导管)时的流动209

四、熔融塑料在通过异形流道时的流动210

五、各种流道的简化计算公式211

第三节 吹塑薄膜机头的设计214

一、吹膜机头的种类214

二、侧进料芯棒式机头(简称芯棒式机头)214

三、中心进料式机头216

四、旋转机头218

五、共挤出机头(多层薄膜机头)220

第四节 管材挤出成型机头设计222

一、管机头的基本结构及其工作原理222

二、分流器(分流梳)的设计222

三、分流器支架的设计223

四、口模的设计223

五、芯棒的设计224

六、管材壁厚的调节224

第五节 挤出板材和平膜用的成型机头设计225

一、挤板机头的分类和特点225

二、鱼尾形机头及其设计226

三、支管式机头及其设计227

四、衣架式机头229

五、带分配螺杆的挤板机头233

六、口模间隙调节机构235

一、异型材的特点和用途236

第六节 异型材挤出成型机头设计236

七、其它236

二、异型机头结构237

三、异型机头的设计238

第七节 其它挤出成型机头简介240

一、造粒机头240

二、吹塑中空制品的成型机头241

三、塑料网挤出编织机头242

第八节 机头设计原则和制造244

一、机头设计原则244

二、机头材料244

三、对机头的加工装配要求245

第十一章 挤出成型辅机246

第一节 挤出成型辅机的分类及组成246

第二节 吹塑薄膜辅机248

一、薄膜的吹塑生产过程及设备248

二、冷却定型装置251

三、牵引装置264

四、卷取切割装置272

五、其它附属机构278

第三节 挤管辅机281

一、管材挤出过程及设备281

二、定型装置283

三、冷却装置292

四、牵引装置294

五、切割装置298

第四节 挤板辅机300

一、板材挤出过程及设备300

二、挤板辅机的主要部件301

第十二章 挤出机的发展趋势307

一、大型挤出机307

三、增大螺杆长径比L/DS308

四、大量研制和使用新型高效螺杆308

二、高速挤出机308

五、采用带锥度的加料套筒309

六、螺杆和机筒采用新型材料制造309

七、不断提高挤出机的自动化、连续化和辅机配套的水平309

本篇附录310

第二篇塑料注射成型机318

第一章 概论318

一、注射成型机的组成320

第一节 注射成型机的基本组成及其工作过程320

二、注射成型机的工作过程322

第二节 往复螺杆式注射成型机工作原理322

一、塑料在机筒内的塑化322

二、塑料在注射时的流动325

三、注射成型及注射成型机的基本特征326

第三节 注射成型机的分类与应用327

一、按外形特征分类327

二、按机器加工能力分类329

四、注射成型机的规格表示法331

三、按机器用途分类331

第二章 注射成型机的基本参数332

第一节 注射部分主要性能参数332

一、注射量(厘米3；克)332

二、注射压力(巴；公斤力/厘米2)334

三、注射速度(厘米/秒)337

四、注射功率(千瓦)339

五、塑化能力与回复率340

第二节 合模部分主要性能参数343

一、合模力(吨力；千牛顿)343

二、合模装置的基本尺寸346

第三节 机器技术经济性指标347

一、移模速度(米/分)348

二、机器循环次数(次/时)348

第一节 注射装置的型式350

一、柱塞式注射装置的结构及其工作原理350

第三章 注射装置350

二、预塑式注射装置的型式及其工作原理356

第二节 柱塞式塑化部件的设计364

一、料筒364

二、柱塞368

三、加热料筒的加热功率368

第三节 螺杆塑化部件的设计369

一、螺杆369

二、机筒(料筒)379

第四节 螺杆的传动装置382

一、螺杆传动装置的特点382

二、螺杆的传动形式383

三、螺杆转速和调速范围386

四、螺杆传动特性及驱动功率的计算388

第五节 喷嘴392

一、喷嘴结构形式393

二、喷嘴的口径396

一、容积加料器398

二、重量加料器398

第六节 加料计量装置398

第七节 注射座400

一、注射座结构设计400

二、注射座的转动装置401

三、移动注射座的推力(拉力)402

第八节 新型注射装置402

一、新型注射螺杆402

二、高剪切注射装置407

三、无螺杆注射装置408

第四章 合模装置411

第一节 合模装置的类型及其在工作过程中的力学特性411

一、液压式合模装置412

二、肘杆式(机械式)合模装置412

第二节 液压式合模装置的形式与设计416

一、增压式(增压油缸)416

二、充液式(增速油缸)418

三、特殊液压式(两次稳压式，程序联锁式，机械液压式)420

四、液压式合模设计中的几个问题425

第三节 肘杆式合模装置的结构形式427

一、单曲肘合模装置429

二、双曲肘合模装置(对称型)430

三、曲肘撑板合模装置431

四、特殊双曲肘合模装置431

五、组合型合模装置(二步式)432

第四节 肘杆机构设计434

一、肘杆机构的运动分析434

二、肘杆机构力的放大能力439

三、机构变形力及其与机构移模力之间的关系441

第五节 合模类型的选择449

一、合模形式对制品尺寸精度的影响449

二、合模机构对机器循环次数的影响451

三、合模机构对能耗的影响451

四、机器结构与成本451

五、合模机构的调整与维护452

第六节 调整模板距离与行程的结构453

一、调模装置的结构454

二、合模力的测示455

三、调模装置的驱动功率计算456

四、动模板行程调节458

第七节 顶出装置458

—、顶出形式458

二、顶出位置与结构459

三、顶出速度和顶出力459

第八节 合模装置主要零件设计460

一、模板460

二、拉杆(导柱)466

三、拉杆螺母469

四、肘杆机构的销轴和轴套470

五、合模装置的标准化471

一、注射成型机的驱动类型473

第一节 注射成型机的驱动473

第五章 注射成型机的驱动与安全装置473

二、注射成型机液压驱动的基本方式475

第二节 注射成型机安全与保护装置476

一、人身安全保护477

二、机器设备安全保护478

三、模具安全保护478

第六章 注射成型机的控制481

第一节 注射成型机动作程序控制481

一、注射成型机的动作程序481

二、注射成型机的操纵方式482

第二节 注射成型机过程控制及与制品质量的关系482

一、影响制品质量的因素483

二、过程参数与制品质量关系484

第三节 实现过程控制的方式489

一、开式控制489

二、闭式控制(反馈控制)489

三、计算机控制的基本原理及使用492

第七章 注射成型机的发展495

第一节 注射成型机的高速高效化495

一、高速化495

二、高效化496

第二节 注射成型机的自动化497

一、废料把回收及原料供给装置497

二、制品自动取出附属装置498

三、适应自动化生产要求的模具498

第三节 专门用途的注射成型机499

一、热固性塑料注射成型机499

二、排气式注射成型机502

三、发泡注射成型机507

四、多色注射成型机513

五、注射吹塑成型机514

第四节 新的注射成型工艺和设备516

一、 注射压制成型517

二、流动注射518

三、伸缩型动态注射519

四、反应注射520

第三篇塑料压延成型设备534

第一章 压延成型基本原理534

第一节 压延成型工艺过程534

第二节 压延成型的基本原理537

一、压延操作的必要条件，挤压力和钳取力537

二、剪切力和混炼作用538

第三节 分离力和横压力概念539

第二章 压延机的类型、结构和传动系统544

第一节 压延机的基工类型544

一、两辊压延机和三辊压延机545

二、四辊压延机546

第二节 压延机的基本构造548

第三节 压延机的传动系统549

一、旧的传动形式及其问题549

二、新的传动形式及其特点550

第三章 压延机的主要特征参数552

第一节 辊筒的长度和长径比552

第二节 辊筒的线速度和生产能力554

第三节 辊筒的速比556

一、从确保存料区有正常回转运动看辊筒速比的必要性556

二、从控制辊筒对被加工材料的剪切强度看辊筒速比的必要性558

第四节 驱动功率558

第五节 压延制品的精度、最小厚度及其公差561

第四章 压延成型理论563

第一节 压延成型和物料在捏合区域的物理状态563

第二节 压延厚度均化的理论基础564

第三节 压延成型的粘性流体输送理论567

一、粘性流体输送压力分布及其计算568

二、粘性流体在捏合间隙的速度分布572

三、剪切速率和剪切力573

五、辊筒分离力的计算575

四、非等速辊筒的流速、剪切力和流动轨迹575

六、驱动功率的计算576

七、物料在捏合间隙温升的计算577

八、辊筒受力分析及计算577

九、模拟法则579

第五章 辊筒和辊筒轴承583

第一节 辊筒的结构及其加热冷却方法583

一、辊简的弹性变形587

第二节 辊筒的变形及其补偿587

二、辊筒挠度补偿理论599

第三节 辊筒的材料607

第四节 辊筒轴承608

一、辊筒滑动轴承的结构609

二、辊筒轴承的边界润滑设计和轴承间隙的确定611

三、辊筒轴承的润滑和冷却612

第六章 辊距调节装置和挠度补偿装置614

第—节 辊距调节装置614

一、辊距调节装置的结构特点615

二、调距装置的设计注意点618

第二节 辊筒轴线交叉装置619

一、斜块式轴线交叉装置620

二、液压式与弹簧式轴线交叉装置621

三、偏心轮式轴线交叉装置622

第三节 辊筒及弯曲装置622

一、反弯曲装置的结构特点623

二、反弯曲装置的设计注意点623

第七章 机架的设计626

第一节 机体和机架626

第一节 压延辅机的组成及其设计的原始条件627

第二节 机架的强度计算627

一、矩形机架的强度计算628

第二节 供料系统628

二、圆角形机架的强度计算630

第三节 机架的刚度计算631

第四节 机架作用力的计算632

第八章 压延成型辅机637

一、压延供料系统的主要设备638

二、压延供料设备的配置642

第三节 辊筒的加热冷却系统643

一、旋转接头644

二、进回水输送隔离装置645

第四节 联动装置646

一、干燥装置646

二、剥离(牵引)装置647

三、压花装置648

四、冷却装置649

五、测厚装置650

六、卷取装置651

第九章 压延成型设备的新发展657

第一节 异径辊压延机的研究和制造657

一、以节能高速为目的而设计的异径辊压延机657

二、以提高制品精度而设计的异径辊压延机658

三、异径辊压延机辊筒的排列形式659

第二节 辊筒滚柱轴承的设计和应用660

第三节 多辊压延机的研究和设计663

一、粉料直接成型制品的多辊压延机663

二、为提高制品精度和表面质量而设计的多辊压延机663

三、带沟槽辊筒多辊压延机664

第四节 压延供料系统新发展664

一、连续混炼机予塑化连续供料新技术664

二、宽幅片材定量供料技术665

三、自动控制物料量新技术666

第五节 多辊牵引和单双向拉伸技术666

一、多辊引离装置667

二、压延薄膜的单向拉伸技术668

三、压延薄膜的双向拉伸技术670

第六节 小型压延机组670

一、对于四辊压延机各辊传动扭矩的研究671

第七节 其他新技术的研究和采用671

二、辊筒热间研磨技术的采用672

三、辊筒排列新形式的研究672

四、电子计算机的应用673

第八节 国产压延机组的结构特点674

第一节 基本构造和工作原理677

一、基本构造677

第一章 开放式炼塑机677

第四篇其它塑料机械677

二、工作原理678

三、开炼机规格表示和技术特征679

四、开炼机类型679

第二节 开炼机主要性能参数681

一、生产能力681

二、辊筒工作部分直径与长度682

三、辊筒速度与速比682

四、分离力与横压力683

五、电动机功率及型式684

第三节 开炼机的主要零部件及其计算686

一、辊筒686

二、辊筒轴承690

三、机架与横梁692

四、调距装置695

五、安全装置697

六、辊温调节装置698

七、制动装置699

第二章 塑料密炼机702

第一节 基本构造与工作原理702

一、基本构造702

二、工作原理704

第二节 分类及主要技术特征706

—、密炼机的分类706

二、密炼机的主要技术特征706

第三节 密炼机的基本参数708

一、密炼机的生产能力709

二、转子的转速709

三、上顶栓对物料的压力711

四、密炼机的驱动功率711

第四节 传动系统713

一、带大驱动齿轮的传动714

二、没有大驱动齿轮的传动714

三、双出轴传动714

第五节 主要零部件715

—、转子715

二、密炼室721

三、加料及压料机构725

四、卸料机构727

五、密封装置729

六、转子轴向调整装置733

第六节 气、液压传动系统与加热系统733

二、液压传动系统734

一、气压传动系统734

三、加热系统735

第七节 其他类型的密炼机736

一、圆筒形转子密炼机736

二、三棱形转子密炼机737

第八节 连续混炼机738

第一节 塑料液压机的结构、压制原理及分类742

一、塑料液压机的基本结构742

第三章 塑料液压机742

二、塑料液压机的压制原理743

三、对塑料液压机的几点基本要求743

四、热固性塑料成型方法的比较745

五、塑料液压机的分类746

第二节 液压机的主要技术参数748

一、最大总压力748

二、工作液的压力749

四、液压机的升压时间750

三、液压机的最大回程力750

五、液压机的其它参数751

第三节 液压机的主要零部件及其设计步骤751

一、液压机的受力分析751

二、液压机的主要零部件752

三、液压机的设计步骤及主要零部件的参数选择760

四、液压机设计的总体布置761

第四节 液压机的传动761

一、液压机的传动特点761

二、液压机的传动类型762

三、液压机的安全保护措施764

第五节 其它液压机764

一、塑料层压机764

二、塑料压铸机768

三、角式塑料液压机769

英制·公制及国际单位换算表771

参考文献771