1口模的結構

　　在一定的溫度和壓力下，將經擠出機混煉塑化后的熔體通過口模，可得到具有一定斷面形狀的連續型坯。根據模板的不同作用，口模一般可分為3個區段：供料分流段、壓縮段和型坯成型段。圖1為推拉扇的口模總裝配圖。

　　圖1中口模1、口模2和口模3構成口模的成型段；口模4是口模的壓縮段；分流板1和分流板2為口模的分流段，連接頭2是口模與擠出機相連的紐帶。采用這種口模結構主要是有利于PVC-U進行加熱塑化，使其內外溫差區域均勻，減少壓縮段的長度，使PVC-U物料盡可能地形成穩定流動，有利于減少離模膨脹；增加一個連接頭可降低物料的流動阻力。
　　成型段長度L=(20～40)H(H為型材制品的壁厚)，系數的選取根據型材的外形尺寸、制品壁厚等因素確定，考慮到加工、裝配以及修模等因素，一般將成型段分成2～3個部分，以利于加工及維修。
　　壓縮段主要起壓縮物料和調整物料流速的作用。對于PVC-U物料應采用適宜的壓縮比，若壓縮比過大，導致模壓上升，螺桿背壓和扭矩明顯增大；壓縮比過小，會使PVC-U物料在模腔中流動不穩，塑化程度不夠。實際的壓縮比應是分流段與成型段的型腔橫截面的面積之比，所以應盡可能地做到壓縮比在橫截面各處均勻，避免徑向流動。壓縮角一般為20～50°，再根據成型段及分流段的間隙即可確定壓縮段的模板厚度。
　　分流段將型腔分成幾個獨立均勻的腔，也可稱其為穩流段，主要作用是使來自連接頭的物料趨于均勻和穩定。
　　連接頭與擠出機對接，其與尾錐的配合則成為*重要的分流部分，一般在連接頭的基礎上再加一塊模板，使伸進連接頭的尾錐部分盡量短些，以減少設計難度。
　　對于口模流道的設計，基本上參照流變學原理進行設計，但是PVC-U異型材擠出時其粘度存在剪切變稀的現象，與機頭壓力、溫度等因素有很大聯系，此外還需考慮聚合物的自身特性(如應力松弛、拖曳性流動等)，以及塑料門窗異型材截面的復雜性等。故其口模設計仍處于探索階段，還沒有確定的理論形式，大多還是依靠經驗設計和試模修正的方法。

2口模型腔尺寸的確定

　　關于口模型腔尺寸，一般先確定口模的中心層，然后在它的基礎上放大倍數。對于外形尺寸的放大系數一般為1.01～1.05，主要是根據型材的截面特性來確定。但僅僅根據放大系數就確定它的型腔尺寸是不行的，還要考慮物料的流變膨脹、定型時的收縮及型材本身的內應力變化等，尤其是對于一些功能尺寸、單邊單臂型材，要適當地對其補料，防止出料時的收縮；在物料匯合處過流面積較大的地方，受邊界效應的影響小，阻力小，物料流動快，形成不等速擠出，所以要在這些地方設置限流結構(如圖2所示)。

3口模型芯/尾錐、型芯鑲件的設計

　　型芯/尾錐固定或鑲嵌在分流板1、分流板2上。現階段筆者采用的型芯/尾錐與模板間的吊裝方式有大斜鍵、螺釘、小方鍵、燕尾鍵、整體型芯等多種方式，見圖3。

　　螺釘吊裝主要用于腔體較大、內筋較少的型芯/尾錐；燕尾鍵主要應用于截面較小的輔型材的吊裝；小方鍵吊裝有利于對物料的單元分割，對裝配要求較高；大斜鍵較易加工及裝配，適合于上下面有大面的截面，但有時會松動，所以在裝配后需對鍵的部位進行焊接，這是經常采用的集中吊裝方式；對于整體型芯吊裝，一般將型芯與分流板通過一塊材料來加工，型芯的強度及尺寸均能得到保證，但工藝成本較高，對加工精度要求也很高，所以一般不采用(出口**模具偶爾會采用)此種吊裝方式。
　　擠出成型區別于其它成型工藝的顯著特點是物料及制品的成型、定型始終是在連續、動態的過程中進行。因而要求物料及其工藝因素應盡量突出一個“穩”字。要有穩定的溫度、壓力、物料與型坯、冷卻水流、真空、牽引等。由于機頭距離尾錐頭部空間較大，并有錐度，物料通過該區段達到初步有序流動，并有較小的背壓，*大限度地減少了擠出機內不穩定物料對機頭內穩定物料的影響。機頭與尾錐頭部的距離過小，則出料不均，距離也不能太大，否則物料停留時間過長而分解。并且尾錐的角度不宜過大，否則物料阻力大，也不能太小，這樣不利于料層很快變薄，對加熱不利。型芯/尾錐通過鍵吊裝在分流板上時，在保證強度的前提下，內筋數量應盡量減少，這是因為內筋會對物料的流動形成阻力，破壞了物料流動的穩定性，主型材一般以5～8個內筋為好。

4口模內筋的設計

　　對于型材截面來說內筋的設計是一個關鍵，也是一個難點。型材有各種不同類型的內筋，從而需要種類不同的模具芯體結構。由于內筋在定型模冷卻時一般不能直接冷卻，冷卻速度慢，難以保持一定的形狀。而異型材制品的外壁直接與定型模接觸，冷卻速度快。這樣內外冷卻不均勻，易引起制品變形，尤其是內筋處物料流動速度對型材外觀上有無收縮痕及型材變形關系極大，處理不好容易產生制品斷面不規整、收縮痕、暗痕、亮帶等缺陷，影響型材的低溫冷沖甚至制約模具的擠出速度。要提高內筋的成型性能，需改善流道的結構，采取合適的內筋供料形式。內筋供料形式有以下幾種，如圖4所示。

　　圖4a是封閉供料形式的結構。除在距出口很近處與外壁相連以便匯流外，其余部分具有完全獨立的腔室，減少了物料流動的相互影響，修模時針對性強。目前，高速、高性能模具普遍采用這種形式；圖4b中物料直接從制品的外壁擠壓進入成型段，其結構簡單，容易清理模具，適用于小凸臺及補料距離很小的內筋；圖4c為從兩側補料供料的形式；圖4d因內筋尺寸L極小，可在型芯出口直接修出筋槽的形狀，而無需補料措施。其中圖4b、圖4c、圖4d所示供料形式比較簡單，但容易產生亮、暗痕及收縮痕等缺陷，因此僅在內筋過短、沒有空間安置單獨供料腔時才考慮的供料形式。

5結論

　　口模是PVC-U異型材擠出模具的重要組成部分。口模結構的設計及其加工精度對擠出生產的穩定性和擠出制品的質量有著重大的影響，所以在對口模設計時要考慮到影響型材成型的多種因素，更好地完善口模設計，保證型材的成型。

參考文獻

[1]楊安昌.塑料門窗技術[M].北京：化學工業出版社，2003.