挤出机熔融塑料,经法兰进入管材模头,内部芯棒与模套形成环形缝隙,熔体均匀环绕挤出,形成空心管状坯料,再配合真空定径套、冷却水箱定型成成品管材。
核心要求:整圈出料流速均匀、无明显熔接痕、壁厚均匀。
二、三大主流管材模头结构对比
1. 支架式模头(蜘蛛模头)
结构
分流支架(多条筋)支撑中心芯棒,熔体被支架分割后再汇合。
优点
结构简单、加工便宜、体积小、维护方便,小口径管材首选。
缺点
熔体经过支架会产生永久熔接线,管材环向强度下降,高压管道禁用。
适用
PVC 穿线管、低压排水管、小口径软管、一次性廉价管材。
2. 螺旋芯棒模头(螺旋分配模头,行业主流)
结构
芯棒外开多条螺旋沟槽,熔体沿螺旋槽环绕流动,全程无分割支架。
优点
无明显熔接线、壁厚均匀、出料稳定、耐压管材强度高;可做大口径。
缺点
加工工艺复杂、造价更高。
适用
PE 给水管、PPR 热水管、HDPE 市政排污管、燃气管、地暖管。
3. 十字包覆机头(线缆管材专用)
结构
中心穿导线 / 光缆,外层包覆塑料形成绝缘护套。
适用
电线绝缘层、电缆护套、光纤套管、PVC 波纹管内层。
三、管材模头标准内部组成
连接法兰 + 多孔分流板
对接挤出机,过滤杂质,稳定熔体背压。
分配段(螺旋芯棒 / 蜘蛛支架)
将柱状熔体转为环形料流。
缓冲稳压区
消除压力波动,保证一圈流速一致。
压缩段
环形流道逐步收窄,压缩比 10~30,融合料流、弱化熔接痕。
平直定型段(模口间隙)
芯棒 + 模套配合形成环形缝隙,决定管材壁厚;平直段长度控制离模膨胀。
调厚机构
模套外圈一圈调节螺栓,微调四周间隙,修正上下左右壁厚偏差。
加热圈、热电偶
分段控温,防止塑料局部高温分解、焦料黑点。
模体主体
四、关键工艺设计参数
压缩比
管材通用 10~30;PVC 偏低 10~18,PE/HDPE 高压管 20~30。
模口间隙
略大于成品管材壁厚,塑料挤出后收缩 + 拉伸,间隙一般为成品壁厚 1.1~1.4 倍。
平直段长度
通常取间隙厚度的 6~12 倍,太短管型易变形,太长阻力大易熔体破裂。
螺旋槽参数(螺旋模)
多头螺旋、渐变槽深,保证料流周向无流速差。
五、模具钢材与表面处理
普通 PVC、PP 管材:718H、P20 预硬钢,性价比高
PE、PPR 长期量产、加填充料:SKD61、H13 热作钢
高钙粉、玻纤填充耐磨料:模口镶嵌硬质合金
表面处理
整体气体氮化:耐磨、抗 PVC 腐蚀
流道镜面抛光:不积料、无黑点
高透明管材模口镀硬铬