塑料異型材三面壓花擠出模設計

蔣 標， 方艷華， 徐 瑞

（格瑞特擠出技術有限公司， 安徽 銅陵 244000）

0 引 言

塑料異型材擠出技術的不斷發展，實現了型材由單一原料到復合原料、單一顏色到多色，光滑平面到凹凸質感的壓花紋理，由簡單實用到如今實用與美觀相結合的快速發展。而擠出型材應用領域的快速擴張，又反向促使模具行業快速發展，由單一模具到共擠模具，再到多工位復合共擠模具及壓花共擠模具等，不斷更新設計理念，優化工藝，逐步向多元化方向發展。

型材壓花面越多，其應用面越廣。相較于傳統的模具，壓花模具通過只增加壓花裝置，使型材成型的同時擁有豐富的立體花紋，省去二次加工，操控簡便，1副模具就能實現型材表面光滑和立體紋理2種效果。

1 壓花模具介紹

壓花模具是在傳統模具的基礎上增加特定的輥輪裝置，在光滑的異型材表面成型凹凸質感的立體紋理，完成壓花擠出一次成型。成型后零件不僅更美觀，視覺效果更突出，且操作簡單，花紋深度可控，擴大了異型材的應用領域。

1.1 壓花原理

以塑料異型材通用模具為例，結合理論和大量實踐證明，壓花裝置的最佳安放位置是在模頭成型板上。原料經過模頭作用，在成型板出料端擠出型材，型材帶動壓花輥輪旋轉，在表面壓出立體質感的花紋。通過對調節螺釘的控制，可改變軸承座位置，進而調節輥輪與壓花面的距離，得到深淺不同的花紋。

1.2 分 類

壓花模具根據壓花面的數量可分為單面、雙面和多面，其壓花型材如圖1所示，雙面壓花依據壓花面位置的差異，分為相鄰面壓花和平行面壓花。多面壓花模具由于壓花面數量多，輥輪裝置的位置排列復雜，導致設計難度增加，因此這類模具數量較少。

圖1 壓花型材

2 三面壓花模具

2.1 結構設計特點

在三面壓花模具中，隨著壓花面數量的增加，壓花面占型材外表面的比例增大，3個壓花輥輪裝置需要排布同一模頭中，在兼顧生產和工藝成本最優化的前提下，要綜合考慮以下因素：①輥輪之間相互獨立，其位置相互制約；②每個壓花面的深淺不僅要求可控、紋理清晰、穩定、連貫，而且互不干擾；③壓花裝置的存在不影響模具的單獨使用。

2.2 三面壓花模具的組件和安裝

2.2.1 組 件

以塑料異型材方型模具為例，三面壓花模具包括模頭和三套壓花裝置，如圖2所示。模頭由成型板1、預成型板2、機頸3、過渡板4和壓縮板5構成。除成型板外，其它板塊與非壓花模具相同。壓花裝置則由壓花輥輪、軸承、軸芯、軸承座、壓板、壓塊、支架和調節螺釘等組成，如圖3所示。

圖2 三面壓花模具

圖3 壓花裝置

不改變成型板厚度，使壓花模具在線切換光滑面和花紋面成型，設計了楔形軸承座解決相鄰面壓花裝置相交、干涉的問題。2個相似的楔形軸承座經過合理計算和排布，不僅能滿足相鄰面壓花的需求，而且簡化了工藝，降低了生產成本，為四面甚至更多面壓花模具的設計提供了新思路。

2.2.2 兩側面壓花裝置安裝

左側面壓花裝置安裝過程：先將長調節螺釘旋入成型板螺紋孔內，再將裝好軸芯、軸承的壓花輥輪上端放入楔形軸承座的軸芯孔內，下端放入下軸承座的軸芯孔內，然后將其一并放入成型板左側凹槽處，確保長調節螺釘在下軸承座的異形凹腔內；將短調節螺釘先穿過支架再放入楔形軸承座的異形凹腔內，之后安裝壓塊固定下軸承座、壓板固定楔形軸承座和支架固定調節螺釘。右側面壓花裝置的安裝與左側面相同。

2.2.3 上側壓花裝置安裝

上側壓花裝置安裝過程：將裝好軸芯、軸承的壓花輥輪兩端分別放入楔形軸承座的軸芯孔內，然后將其一并放入成型板上側凹槽處；將調節螺釘放入楔形軸承座的異形凹腔內，安裝壓板固定楔形軸承座與支架固定調節螺釘。

因每個壓花裝置相互獨立，故3個壓花裝置的安裝不分先后。

3 三面壓花裝置的調控

相較于相鄰面壓花裝置，三面壓花裝置由于楔形軸承座直接與軸芯作用，實現了每一面的壓花裝置構成獨立的聯動整體（見圖3），擴大了花紋深度的調節范圍，既能保證花紋深度一致，又避免了其它面壓花裝置的干擾。

當型材在成型板型腔中擠出時，帶動3個壓花輥輪同步旋轉，壓塊、壓板和支架確保壓花輥輪的軸芯在旋轉過程中不發生偏移。若只想改變型材某一面的花紋深度，只需調節對應壓花裝置的調節螺釘，移動軸承座位置，改變輥輪與型材面的距離；若想保留型材的光滑面，只需同時調節所有的調節螺釘，使輥輪不接觸型材表面即可。經過計算、大量的試驗調試，該裝置可實現三面花紋深度0～0.8 mm的調節（型材厚度≥2 mm）。

綜上所述，三面壓花模具有明顯的優勢：①型材和花紋同時成型；②多面壓花一次完成；③花紋深度可調節；④在線切換光滑面和壓花面2種效果；⑤壓花裝置穩定性高，生產效率高，操作簡便，故障率低，使用壽命長。

4 結束語

塑料異型材市場競爭激烈，而多面壓花模具的出現使型材表面擁有千變萬化的花紋，提升了型材外觀的立體視覺效果，為實現型材可視面的進一步應用提供可能，介紹的三面壓花模具設計方法，為四面甚至更多面壓花模具的設計提供了新思路，以供類似專業人員參考。