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一、塑料型材有什么特点?

塑料型材由于庞大的市场需求和广阔的发展前景，近年来在我国得到了飞速发展，由于市场竞争的激烈程度，所有塑料机械生产厂家都考虑一个问题，如何在保证产品质量的前提下提高塑料型材产品生产率和合格率，发挥设备的最大能力从而降低产品的生产成本。塑料型材行业竞争的不断加剧，大型塑料型材企业间并购整合与资本运作日趋频繁，国内优秀的塑料型材生产企业愈来愈重视对行业市场的研究，特别是对企业发展环境和客户需求趋势变化的深入研究。

正因为如此，一大批国内优秀的塑料型材品牌迅速崛起，逐渐成为塑料型材行业中的翘楚!塑料型材制品使用较多的有:窗框、楼梯扶手、走线槽、壁脚板、异型管等。原材料主要是硬PVC，少数是半硬PVC、软质PVC、聚氨酯低发泡等材料。对于硬PVC塑料型材来说，存在着抗冲击性能差的缺点，往往采用添加ACR、CPE、EVA、MBS等进行改性，以提高抗冲击强度。CPE(氯化聚乙烯)、EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)、ACR(丙烯酸脂)、MBS(甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯接枝共聚体)一般加入量6%~10%。MBS主要用于透明塑料型材制品中，EVA最好不与铅稳定剂共用，共用时成型加工性较差，又易起粉斑，CPE最好不与锌稳定剂共用，且CPE的低温性不太好。生产塑料型材制品时，工艺条件控制如温度、螺杆转速、牵引速度等等。

二、ABS材料和UPVC材料的区别

ABS：是丙烯腈、丁二烯、苯乙烯的合成塑料

丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三种单体的接枝共聚合产物，取它们英文名的第一个字母命名。它是一种强度高、韧性好、综合性能优良的树脂，用途广泛，常用作工程塑料。工业上多以聚丁二烯胶乳或苯乙烯含量低的丁苯橡胶为主链，与丙烯腈、苯乙烯两种单体的混合物接枝共聚合制得。实际上它往往是含丁二烯的接枝聚合物与丙烯腈－苯乙烯共聚物SAN(或称AS)的混合物。近年来也有先用苯乙烯、丙烯腈两种单体共聚，然后再与接枝共聚的ABS树脂以不同比例混合，以制得适应不同用途的各种ABS树脂。20世纪50年代中期已开始在美国工业化生产。

工业生产方法可分两大类：一类是将聚丁二烯或丁苯橡胶与SAN树脂在辊筒上进行机械共混，或将两种胶乳共混，再共聚；另一类是在聚丁二烯或苯乙烯含量低的丁苯胶乳中加入苯乙烯和丙烯腈单体进行乳液接枝共聚，或再与SAN树脂以不同比例混合使用。

结构、性质和应用在ABS树脂中，橡胶颗粒呈分散相，分散于SAN树脂连续相中。当受冲击时，交联的橡胶颗粒承受并吸收这种能量，使应力分散，从而阻止裂口发展，以此提高抗撕性能。

接枝共聚合的目的在于改进橡胶粒表面与树脂相的兼容性和粘合力。这与游离SAN树脂的多少和接枝在橡胶主链上的SAN树脂组成有关。这两种树脂中丙烯腈含量之差不宜太大，否则兼容性不好，会导致橡胶与树脂界面的龟裂。

ABS树脂可用注塑、挤出、真空、吹塑及辊压等成型法加工为塑料，还可用机械、粘合、涂层、真空蒸着等法进行二次加工。由于其综合性能优良，用途比较广泛，主要用作工程材料，也可用于家庭生活用具。由于其耐油和耐酸、碱、盐及化学试剂等性能良好，并具有可电镀性，镀上金属层后有光泽好、比重轻、价格低等优点，可用来代替某些金属。还可合成自熄型和耐热型等许多品种，以适应各种用途。

CPVC树脂由聚氯乙烯（PVC）树脂氯化改性制得，是一种新型工程塑料。该产品为白色或淡黄色无味、无臭、无毒的疏松颗粒或粉末。PVC树脂经过氯化后，分子键的不规则性增加，极性增加，使树脂的溶解性增大，化学稳定性增加，从而提高了材料的耐热性、耐酸、碱、盐、氧化剂等的腐蚀。提高了数值的热变形温度的机械性能，氯含量由56.7%提高到63-69%，维卡软化温度由72-82℃，（提高到90-125℃），最高使用温度可达110℃，长期使用温度为95℃。因此，CPVC是一种应用前景广阔的新型工程塑料。

树脂性能指标比较

指标

PVC

CPVC

密度（g/cm3）

1.38—1.45

1.45—1.58

维卡软化温度（℃）

72—82

90—125

抗张强度（MPa）

39—58

54—70

弯曲强度（MPa）

105

120

线性热膨胀系数（K-1）

（6—7）×10-5

（7.5—8）×10-5

扯断伸长率

120

50

贮存和运输：

本品应贮存在干燥通风的库房内，堆放高度不超过10袋，防止日晒和受潮。运输必须用清洁和有遮盖物的运输工具，防止日晒、雨淋和受热。本品为无毒的非危险品。

规格与技术指标

30目过筛率

挥发物含量

≤0.30

氯含量

%

66~69

4

热分解温度

℃

≥110

5

热稳定性

S

≥20

应用

★管材：CPVC主要用于生产管材，输送热水及腐蚀性介质，在不超过100℃时可以保持足够的强度，而且在较高的内压下可以长期使用。CPVC的重量是黄铜的1/6，钢的1/5，且有极低的导热性，因此，用CPVC制造的管道，重量轻，隔热性能好，不需保温。

★CPVC管可用作工厂的热污水管，电镀溶液管道，热化学试剂输送管，氯碱厂的湿氯气输送管道。

★注塑件：CPVC树脂可生产供水管的管件，过滤材料，脱水机等，还可以生产电器和电子零件。如电线槽，导体的保护层，电开关，保险丝的保护盖，电缆的绝缘材料等。

★压延薄板：可用于制造耐化学品、耐腐蚀的化工设备，如反应器、阀门、电解槽等。

★复合材料：由CPVC和某些无机或有机纤维所构成的CPVC复合材料抗冲击性能好，耐热性也好于其它树脂的复合材料，可制成板材、管材、波纹板、异型材等。

★CPVC可用于氯纶纤维的改性：国产的氯纶纤维的洗晒温度不得超过60℃，在纺制氯纶时加入30%的CPVC，可以大大提高产品的耐热性，缩水率由原来的50%降到10%以下。

★发泡材料：CPVC的发泡材料的耐热性优于PVC发泡材料。高温时的收缩率相当小，可作为热水管、蒸汽管道的保温材料等。氯含量大于60%的CPVC对溶剂的保持性相当好，可以将CPVC置于加热时能产生气体的溶剂中发泡，可得到均一、微孔的发泡气体，可用沸点为50—160℃的烃类、醚类、醛类等溶剂作发泡剂。

★其它，CPVC与热塑性或热固性的塑料共混，可以显著改善这些材料的物理机械性能，如可使制品的耐热性提高等。

新型多角度自锁式开模铰链的设计与应用

2023-04-19 08:00·MouldDaily模具天天报塑料异型材的应用范围广泛，其截面形状多样，可分为单臂型材、板材、片材、管材、异型材等。不同截面的型材牵引成型方式不同，一些型腔较小、截面不规则的挤出型材在牵引成型过程中，为了使成型的型坯顺畅通过定型模，需将定型模上型板开模，增大定型模型腔范围，以满足牵引生产的需求。因挤出型材截面和型材挤出方向不同，所需定型模的开模方式、开模角度也不相同。

铰链平开式是目前最为常用的定型模开模方式。开模铰链通常采用合页铰链，其开模角度需大于90°才能锁定。大于90°的开模经常导致铰链一侧的水、气接头干涉、模具附件无法安装、合模困难等问题。

气缸平开式适用于较大的宽幅板材模具的开模，其开模方式是气缸与铰链配合开模，气缸提供开模所需的提升力并能控制其开模角度。铰链为开模和角度的锁定提供转轴和支点。

提升式开模通常用于不能采用平开方式开模的型材（适用于线槽、雨水槽类等断面），其开模方式采用气缸或丝杆将定型模上型板沿竖直方向提升，以增大型腔范围的方式。

新型多角度自锁式开模铰链为平开式开模，适用于多数异型材模具，结构简单、安装方便，易于操作，可实现多种小于90°的开模，也能完成大于90°的开模。

1定型模开模方式

根据异型材挤出模的开模动作分为平开式开模、提升式开模。按开模采用的辅助机构分为铰链式开模、气缸式开模及丝杆式开模。

1.1铰链平开式

铰链平开式如图1所示（开模角为100°的合叶铰链），其结构主要包含上铰链、下铰链、转动轴、固定螺钉以及把手等。使用螺钉将上铰链、上型板连接，下铰链与下型板连接，上、下铰链通过转动轴连接。操作人员抬升把手，带动上型板及上铰链绕转动轴转动，使其缓慢开模，翻转至合页铰链的限位角后停止转动，在上型板自身重力的作用下，可保持该开模状态。

图1铰链平开式开模

1.把手2.上铰链3.转动轴4.下铰链

铰链平开式须选择旋转角大于90°的合页铰链，开模后方可在自身重力的作用下维持其开模状态。因合页铰链无自锁功能，该状态下的开模缺少安全措施，开模角度大于90°导致开模把手位于非操作者侧的顶部，给合模带来不便。

如图2所示，定型模的两侧排布较多的水、气接头，常因开模角度过大，导致水、气接头干涉，而无法开模。

图2水、气接头干涉

1.2气缸平开式

气缸平开式是利用气缸伸缩杆长度的变化，带动挤出模开模与合模。如图3所示，气缸平开式开模结构主要包括气缸、气缸安装座、转动支架、转动铰链、换向阀、进气管、排气管等。转动支架固定在需要开模的型板上；缸体安装座一个与定型模底板连接，另一个与转动支架连接；气缸缸体一侧与底部安装座连接，伸缩杆一侧与转动支架上的安装座连接；定型模非操作者侧安装转动铰链；换向阀位于气缸的同侧，以便操作。

图3气缸平开式开模

1.换向阀2.进气管3.气缸4.出气管5.伸缩杆6.支架7.安装座8.转动铰链

气缸平开式开模如图3所示，具有较大压力的空气通过进气管进入缸体，推动伸缩杆向缸体外移动，带动开模型板的转动，使其实现一定范围内任意角度的开模；反之伸缩杆向缸体内移动，使型板实现合模。

气缸平开式开模的优势：气缸不仅提供开模所需的抬升力，而且能保持其开模状态，不会意外合模。但气缸及其它附件需占用操作者侧的较大空间，一些因体积较小、定型模节数较多的型材采用该开模方式操作不便。气缸平开式仅适用于断面较宽的宽幅板材与片材。

1.3提升式开模

提升式开模主要用于线槽类、“U”型异型材，该类异型材的定型模型腔有较大的高宽比，使用平开式开模会产生干涉，导致无法开模，如图4所示。

图4线槽类平开式开模干涉

1上型板2.铰链3.下型板

提升式开模按其动力源可分为气缸式和丝杆式。气缸提升式开模主要用于断面较大的型材，如雨水槽类的模具，因其开模侧质量重，宜使用气缸上、下提升。如图5所示，其结构主要包括支撑架、气缸、换向阀、固定座、开模导向柱、进出气管等。

图5气动提升式开模

1.换向阀2.进气管3.出气管4.气缸5.支撑架6.固定座7.导向柱

丝杆提升式开模用于线槽类的小断面型材，因模具较小、质量轻，使用丝杆开模灵活方便（见图6）。丝杆式开模其结构主要包括丝杆、手轮、支撑架、导向柱、固定座、提升座等。

图6丝杆提升式开模

1.固定座2.提升座3.手轮4.丝杆5.支撑架6.导向柱

2多角度自锁式开模

以上介绍的定型模开启方式，其开模角度单一、仅适用于特定型材。如铰链平开式开模仅能满足大于90°的开模，且操作不便，易导致定型模水、气接头、辅助配件等干涉问题；气缸平开式开模和提升式开模仅适用于特殊类型材。

为了使型材的开模机构具有的通用性，满足不同型材的开模需求。从简化结构、方便操作、安全可靠等综合考虑，设计了具备多种开模角度、且具有自锁功能的新型多角度开模铰链。

如图7所示，能实现多角度自锁的定型模铰链装置主要由上铰链、下铰链、自锁块、失效手柄、齿条等构成。该装置安装在定型模的非操作者侧，其中上铰链、下铰链分别与定型模上型板、下型板连接。下铰链固定在下型板上，上铰链可围绕转动轴转动，自锁块内侧的成型面上设置若干个锁齿。自锁块8的咬合齿与齿条4中的齿型为相互配合的啮齿形式，可实现相互咬合。

图7多角度自锁式铰链装置

1.定型模上型板2.开模把手3.上铰链4.齿条5.失效手柄6.下铰链7.螺钉8.自锁块9.转动轴10.转动轴11.定型模下型板

多角度自锁式铰链工作过程如图8所示，开模把手向上抬起，定型模上型板与上铰链同步围绕旋转轴转动，如图8（a）所示。自锁块在自身重力及失效手柄的重力作用下，其内侧成型面沿齿条表面滑动。随着定型模开模角度的增大，自锁块中位置较低的锁齿自动落入齿条的齿槽中，构成啮齿配合。若此时抬起动作停止，受定型模上型板的自身重力的作用，使锁齿与齿条配合固定，构成第一个开模角度A；若继续提升定型模上型板，自锁块中其它锁齿会逐个与齿条啮合，形成不同的开模角度A、B、C、D…，如图8（b）所示，开模角度大于90°。因此不同截面的异型材可选择不同的开模角度，以满足牵引成型的需求。

图8多角度自锁式铰链开模

（a）小于90°开启（b）大于90°开启

多角度自锁式铰链由开模向合模转变，需向外侧提起失效手柄，带动自锁块绕转动轴向外转动，使自锁块的锁齿与齿条脱离，二者啮合配合失效，即可合模，如图9所示。在未抬起失效手柄的情况下，合模不能完成，防止因误触导致意外合模，造成事故。

图9多角度自锁式铰链合模

▍原文作者:蒋标，杨卫发，方艳华

▍作者单位：铜陵格瑞特挤出技术有限公司

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