近些年來隨著大容積(200 L以上)吹塑制品在石油化工、鐵路運輸、倉儲等行業的廣泛應用，其需求量不斷增大，對其質量的要求也越來越高。現有生產吹塑制品的儲料模頭普遍存在著如下問題:1)熔料不均勻，接縫強度低。原因在于:現有模頭內部由簡單的錐形雙螺旋結構形成熔腔，熔料通過入口分別進入模頭內、外芯形成的雙層熔腔后，包圍內、外芯棒的時候會在某一個處匯合，在兩側形成兩條肉眼無法看到的理論接縫。實驗證明，熔料不能實現360°均勻流動，故不能充分均勻地混合，接縫處的強度很低;2)生產過程中溫度損失大、能耗高。現有儲料模頭設有外分流道，并通過外分流道分得內、外雙層熔體，再分別進入內、外熔腔中，外分流道的結構形式使內、外熔體的溫度損失大且兩者損失不均勻，導致內、外層熔體溫度不一致，密度不一致，嚴重影響吹塑的質量。

1、大型(xing)塑(su)料(liao)中空(kong)容(rong)器成型(xing)擠出系統模頭結構分析

    模(mo)頭的流(liu)道(dao)有多種形式(shi)，而大型(xing)儲料式(shi)機頭的流(liu)道(dao)形式(shi)較為單一，本設(she)計是以制造(zao)加工(gong)200 L及(ji)200L以上大型(xing)L環塑(su)料桶(tong)為例，對(dui)大型(xing)儲料式(shi)中(zhong)空(kong)吹塑(su)成(cheng)型(xing)機模(mo)頭內部流(liu)道(dao)的設(she)計與優化(hua)。

    早期的(de)(de)中空(kong)成(cheng)型(xing)機(ji)儲(chu)(chu)料(liao)機(ji)頭(tou)較(jiao)多采用(yong)(yong)單層流(liu)(liu)道。隨著用(yong)(yong)戶(hu)對容器(qi)質量要求不斷提(ti)高(gao)，尤其(qi)在(zai)大型(xing)容器(qi)方面，因為(wei)熔(rong)合縫的(de)(de)強(qiang)度問題，單層流(liu)(liu)道就顯(xian)出了(le)(le)弱(ruo)點，然后出現(xian)了(le)(le)雙(shuang)層流(liu)(liu)道設計。由于采用(yong)(yong)單層心形包(bao)絡流(liu)(liu)道的(de)(de)儲(chu)(chu)料(liao)機(ji)擠(ji)出的(de)(de)型(xing)坯，在(zai)其(qi)圓(yuan)周上(shang)存在(zai)明顯(xian)的(de)(de)熔(rong)合縫區，采用(yong)(yong)雙(shuang)層流(liu)(liu)道的(de)(de)儲(chu)(chu)料(liao)式機(ji)頭(tou)擠(ji)出的(de)(de)型(xing)坯，起圓(yuan)周上(shang)被完(wan)整的(de)(de)熔(rong)料(liao)層所(suo)覆蓋，從而使熔(rong)合縫區的(de)(de)強(qiang)度得以(yi)提(ti)高(gao)。目前(qian)，德國(guo)、北美的(de)(de)主(zhu)要公司生產(chan)的(de)(de)大型(xing)儲(chu)(chu)料(liao)式中空(kong)機(ji)基本采用(yong)(yong)了(le)(le)雙(shuang)層流(liu)(liu)道。單層流(liu)(liu)道的(de)(de)儲(chu)(chu)料(liao)機(ji)頭(tou)一(yi)般(ban)應(ying)用(yong)(yong)作吹塑制品強(qiang)度要求不是(shi)太高(gao)、制品容積在(zai)10 L以(yi)下的(de)(de)中空(kong)成(cheng)型(xing)機(ji)上(shang)。擠(ji)出系(xi)統中模頭(tou)結(jie)構如(ru)圖1所(suo)示。

    該內(nei)分(fen)式雙層(ceng)雙螺(luo)旋流道儲(chu)(chu)料(liao)模(mo)(mo)頭(tou)，包(bao)括(kuo)模(mo)(mo)頭(tou)外(wai)(wai)筒(tong)(tong)(tong)，上、下(xia)端(duan)蓋(gai)，套(tao)裝焊接(jie)在一起(qi)的(de)(de)設(she)(she)于模(mo)(mo)頭(tou)外(wai)(wai)筒(tong)(tong)(tong)內(nei)并與上端(duan)蓋(gai)緊固(gu)(gu)連接(jie)(保證與上端(duan)蓋(gai)的(de)(de)同軸度和連接(jie)強度)的(de)(de)內(nei)、外(wai)(wai)芯(xin)，利(li)用(yong)固(gu)(gu)定(ding)套(tao)固(gu)(gu)定(ding)在內(nei)芯(xin)端(duan)末的(de)(de)襯(chen)套(tao)，設(she)(she)于模(mo)(mo)頭(tou)外(wai)(wai)筒(tong)(tong)(tong)軸心(xin)(xin)處(chu)的(de)(de)中心(xin)(xin)桿，設(she)(she)于中心(xin)(xin)桿端(duan)末且與襯(chen)套(tao)相配合(he)的(de)(de)芯(xin)模(mo)(mo)，利(li)用(yong)下(xia)端(duan)蓋(gai)壓靠在模(mo)(mo)頭(tou)外(wai)(wai)筒(tong)(tong)(tong)內(nei)的(de)(de)導(dao)流套(tao)和口(kou)模(mo)(mo)，推(tui)料(liao)機(ji)構。模(mo)(mo)頭(tou)外(wai)(wai)筒(tong)(tong)(tong)與內(nei)、外(wai)(wai)芯(xin)之間(jian)形成儲(chu)(chu)料(liao)腔(qiang)。推(tui)料(liao)機(ji)構由設(she)(she)于上端(duan)蓋(gai)外(wai)(wai)部的(de)(de)推(tui)料(liao)盤(pan)、伸(shen)入模(mo)(mo)頭(tou)外(wai)(wai)筒(tong)(tong)(tong)中并與所述推(tui)料(liao)盤(pan)固(gu)(gu)接(jie)的(de)(de)推(tui)桿、與推(tui)桿末端(duan)連接(jie)并設(she)(she)于儲(chu)(chu)料(liao)腔(qiang)內(nei)的(de)(de)推(tui)料(liao)筒(tong)(tong)(tong)組成。中心(xin)(xin)桿與固(gu)(gu)定(ding)套(tao)和襯(chen)套(tao)之間(jian)利(li)用(yong)鍵聯接(jie)，可(ke)帶動(dong)芯(xin)模(mo)(mo)軸向往復(fu)移動(dong)實(shi)現(xian)芯(xin)模(mo)(mo)與口(kou)模(mo)(mo)的(de)(de)開(kai)合(he)。

    外(wai)芯(xin)(xin)上(shang)(shang)套裝有與(yu)(yu)上(shang)(shang)端蓋固接(jie)的(de)(de)分流(liu)(liu)(liu)芯(xin)(xin)套，分流(liu)(liu)(liu)芯(xin)(xin)套上(shang)(shang)設有對(dui)(dui)應(ying)模頭外(wai)筒的(de)(de)入料口(kou)的(de)(de)分流(liu)(liu)(liu)孔，外(wai)芯(xin)(xin)設有兩(liang)條(tiao)(tiao)呈180°對(dui)(dui)稱纏(chan)(chan)繞的(de)(de)外(wai)螺(luo)(luo)(luo)(luo)旋(xuan)(xuan)流(liu)(liu)(liu)道，內(nei)(nei)(nei)芯(xin)(xin)設有兩(liang)條(tiao)(tiao)呈180°對(dui)(dui)稱纏(chan)(chan)繞的(de)(de)內(nei)(nei)(nei)螺(luo)(luo)(luo)(luo)旋(xuan)(xuan)流(liu)(liu)(liu)道，內(nei)(nei)(nei)螺(luo)(luo)(luo)(luo)旋(xuan)(xuan)流(liu)(liu)(liu)道與(yu)(yu)外(wai)螺(luo)(luo)(luo)(luo)旋(xuan)(xuan)流(liu)(liu)(liu)道呈180°對(dui)(dui)稱布(bu)置，外(wai)芯(xin)(xin)和(he)(he)內(nei)(nei)(nei)芯(xin)(xin)上(shang)(shang)的(de)(de)每條(tiao)(tiao)螺(luo)(luo)(luo)(luo)旋(xuan)(xuan)流(liu)(liu)(liu)道(內(nei)(nei)(nei)螺(luo)(luo)(luo)(luo)旋(xuan)(xuan)流(liu)(liu)(liu)道與(yu)(yu)外(wai)螺(luo)(luo)(luo)(luo)旋(xuan)(xuan)流(liu)(liu)(liu)道)的(de)(de)纏(chan)(chan)繞角度均為360°，以使(shi)外(wai)芯(xin)(xin)和(he)(he)內(nei)(nei)(nei)芯(xin)(xin)的(de)(de)360°的(de)(de)外(wai)壁面(mian)上(shang)(shang)的(de)(de)熔料充(chong)分均勻的(de)(de)融合。內(nei)(nei)(nei)、外(wai)螺(luo)(luo)(luo)(luo)旋(xuan)(xuan)流(liu)(liu)(liu)道為由上(shang)(shang)到小(xiao)橫截(jie)面(mian)逐漸減小(xiao)的(de)(de)變截(jie)面(mian)流(liu)(liu)(liu)道。外(wai)芯(xin)(xin)上(shang)(shang)設有對(dui)(dui)應(ying)分流(liu)(liu)(liu)孔的(de)(de)分流(liu)(liu)(liu)錐和(he)(he)將分流(liu)(liu)(liu)錐兩(liang)側與(yu)(yu)外(wai)芯(xin)(xin)上(shang)(shang)兩(liang)條(tiao)(tiao)外(wai)螺(luo)(luo)(luo)(luo)旋(xuan)(xuan)流(liu)(liu)(liu)道連(lian)接(jie)在一起的(de)(de)兩(liang)條(tiao)(tiao)導向流(liu)(liu)(liu)道，兩(liang)條(tiao)(tiao)導向流(liu)(liu)(liu)道末端分別設有連(lian)通內(nei)(nei)(nei)芯(xin)(xin)上(shang)(shang)的(de)(de)兩(liang)條(tiao)(tiao)內(nei)(nei)(nei)螺(luo)(luo)(luo)(luo)旋(xuan)(xuan)流(liu)(liu)(liu)道的(de)(de)導流(liu)(liu)(liu)通孔，導向流(liu)(liu)(liu)道設有90°拐(guai)角。外(wai)芯(xin)(xin)和(he)(he)內(nei)(nei)(nei)芯(xin)(xin)下端分別設有縮流(liu)(liu)(liu)環。

    工作過(guo)程:熔(rong)(rong)料(liao)(liao)從(cong)入(ru)(ru)料(liao)(liao)口進(jin)入(ru)(ru)模頭外(wai)筒，經(jing)過(guo)分(fen)(fen)(fen)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)芯(xin)套的(de)分(fen)(fen)(fen)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)孔，由外(wai)芯(xin)上的(de)分(fen)(fen)(fen)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)錐(zhui)順(shun)利(li)完成分(fen)(fen)(fen)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)，熔(rong)(rong)料(liao)(liao)向(xiang)分(fen)(fen)(fen)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)錐(zhui)兩側流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)動(dong)，并經(jing)導向(xiang)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)道(dao)(dao)轉向(xiang)90°后，引流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)到內(nei)、外(wai)芯(xin)分(fen)(fen)(fen)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)處，一部(bu)(bu)分(fen)(fen)(fen)熔(rong)(rong)料(liao)(liao)由外(wai)芯(xin)上的(de)外(wai)螺(luo)旋(xuan)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)道(dao)(dao)向(xiang)下螺(luo)旋(xuan)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)動(dong)，另一部(bu)(bu)分(fen)(fen)(fen)則通(tong)過(guo)導流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)通(tong)孔流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)入(ru)(ru)到內(nei)芯(xin)的(de)內(nei)螺(luo)旋(xuan)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)道(dao)(dao)中(zhong)，熔(rong)(rong)料(liao)(liao)在內(nei)、外(wai)螺(luo)旋(xuan)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)道(dao)(dao)內(nei)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)動(dong)時，一部(bu)(bu)分(fen)(fen)(fen)熔(rong)(rong)料(liao)(liao)隨著內(nei)、外(wai)螺(luo)旋(xuan)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)道(dao)(dao)向(xiang)下流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)動(dong)，另一部(bu)(bu)分(fen)(fen)(fen)熔(rong)(rong)料(liao)(liao)順(shun)著內(nei)、外(wai)芯(xin)壁(bi)向(xiang)下流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)向(xiang)儲(chu)料(liao)(liao)腔，這樣可以保證360°都有(you)熔(rong)(rong)料(liao)(liao)下流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)，使得熔(rong)(rong)料(liao)(liao)均(jun)勻融(rong)合，最后通(tong)過(guo)內(nei)、外(wai)芯(xin)下端的(de)縮流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)環，均(jun)勻混(hun)合后流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)入(ru)(ru)儲(chu)料(liao)(liao)腔。

    通過對(dui)大型(xing)中空吹塑擠出機模頭系(xi)統(tong)的設計(ji)與研究，并對(dui)流(liu)(liu)道(dao)(dao)結(jie)構的設計(ji)與研究，設計(ji)出一(yi)種新型(xing)的雙(shuang)層(ceng)雙(shuang)螺(luo)(luo)旋流(liu)(liu)道(dao)(dao)并對(dui)模頭內的流(liu)(liu)道(dao)(dao)進行了(le)優化設計(ji)。雙(shuang)層(ceng)雙(shuang)螺(luo)(luo)旋流(liu)(liu)道(dao)(dao)的設計(ji)使得(de)(de)熔體的流(liu)(liu)動更加順(shun)暢，熔料(liao)進入儲料(liao)腔(qiang)時融合更加均勻、充分，消除了(le)理論接縫問題(ti)，使得(de)(de)制品(pin)強度大幅提高，質量(liang)得(de)(de)以(yi)保(bao)證，能(neng)量(liang)損失降到最小。