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螺旋芯棒吹膜机头的优化设计
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3秒自动关闭窗口螺旋芯棒吹膜机头的优化设计--《橡塑技术与装备》2007年09期
螺旋芯棒吹膜机头的优化设计
【摘要】：运用有限元分析软件PLOYFLOW对螺旋芯棒机头流场进行模拟计算,提出轴流周向角的概念,将其作为衡量机头混合性能的指标,用正交设计方法对结果进行分析,得出了机头几何参数芯棒锥角、螺旋消退角、螺旋升角和螺槽深度对机头混合性能的影响,并对机头参数进行优化,得到机头设计的最优几何参数组合。
【作者单位】：
【关键词】：
【分类号】：TQ320.6【正文快照】：
在吹塑薄膜的时候,由于机头结构的影响,往往会在薄膜上形成一条或多条熔接线。这是因为传统的机头有分流支架,熔体在流经分流支架的时候会形成多股料流,各股料流重新熔合后,在熔接面上短时间内难以形成高聚物分子有效的缠结[1]。熔接线会在薄膜上留下缺陷,从而降低薄膜的物理
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【引证文献】
中国期刊全文数据库
邱方军;黄虹;李能文;王海民;;[J];塑料制造;2009年09期
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【参考文献】
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陈开源;李柏青;朱秀娟;周南桥;;[J];工程塑料应用;2012年11期
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【同被引文献】
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彭炯,胡冬冬,陈晋南,谭惠民;[J];工程塑料应用;2002年01期
周南桥,罗卫华,占国荣,彭响方,吴宏武;[J];工程塑料应用;2004年12期
高雪芹,申开智,陈长森;[J];工程塑料应用;2005年08期
邹武;唐跃;郝永亮;;[J];工程塑料应用;2007年06期
瞿金平;朱旭;曹贤武;梁继华;;[J];工程塑料应用;2008年05期
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中国博士学位论文全文数据库
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张杰;[D];四川大学;2002年
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袁毅;[D];四川大学;2005年
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中国硕士学位论文全文数据库
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王哲;[D];北京化工大学;2005年
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【二级引证文献】
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秦升学;丁凯;任莉新;杨迁;;[J];包装工程;2011年19期
陈开源;李柏青;朱秀娟;周南桥;;[J];工程塑料应用;2012年11期
毕四强;刘颖;吴大鸣;;[J];塑料;2012年05期
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郑超;[D];华中科技大学;2011年
赵峰;[D];北京化工大学;2011年
毕四强;[D];北京化工大学;2012年
梁耀桓;[D];华南理工大学;2012年
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安景旺;巩琦;郑之宇;;[J];河南理工大学学报(自然科学版);1992年03期
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陈朝阳,唐永琪,胡立臣;[J];安徽工学院学报;1997年03期
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徐志科;[D];东南大学;2005年
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王承昱;[D];郑州大学;2006年
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周欢;[D];中南大学;2007年
范淑敏;[D];北方工业大学;2007年
赵鹏飞;[D];兰州理工大学;2008年
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共找到158条旋转机头吹膜机组产品
描述：用途：两层共挤旋转机头吹膜机用于吹制低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)和线性低密度聚乙烯(LLDPE)等塑料复合...
[浙江省 温州市]
供货总量：50台&&&|&&&种类：PE吹膜机
描述：用途用于吹制高低压聚乙烯，产品广泛用于复合膜，包装膜，农业覆盖膜，纺织品，服装袋等包装薄膜；主电机采用变频调节器速，增加了主机调...
[广东省 广州市]
供货总量：100台&&&|&&&计算机化：计算机化
描述：基本介绍用于吹制低密度聚乙烯（LDPE），高密度聚乙烯（HDPE）和线性低密度聚乙烯（LLDPE）等塑料复合膜，广泛应用于液体包...
[浙江省 温州市]
供货总量：100台&&&|&&&计算机化：计算机化
描述：产品用途：用于吹制高低压聚乙烯,产品广泛用于复合膜,包装膜,农业覆盖膜，纺织品，服装袋等包装薄膜；特点：本机组挤出机、机筒、螺杆...
[浙江省 温州市]
最小起订量：1台&&&|&&&供货总量：100台
描述：用途用于吹制低密度聚乙烯（LDPE），高密度聚乙烯（HDPE）和线性低密度聚乙烯（LLDPE）等塑料复合膜，广泛应用于液体包装，...
[浙江省 温州市]
供货总量：100台&&&|&&&计算机化：计算机化
描述：特点用于吹制高低压聚乙烯，产品广泛用于复合膜，包装膜，农业覆盖膜，纺织品，服装袋或膜等包装，主电机采用变频调速，增加了主机调速的...
[浙江省 温州市]
供货总量：100件&&&|&&&计算机化：计算机化
描述：升降旋转机头吹膜机(PE热收缩膜吹膜机)特点：　用于吹制高低压聚乙烯，产品广泛用于复合膜，包装膜，农业复盖膜， 纺织品，服装袋...
[浙江省 温州市]
计算机化：计算机化&&&|&&&种类：升降旋转机头吹膜机
描述：用途特点：　用于吹制各种低密度聚乙烯（LDPE）、高密度聚乙烯（HDPE）和线型低密度聚乙烯（LLDPE）等塑料膜。...
[浙江省 温州市]
供货总量：100台&&&|&&&计算机化：计算机化
描述：特点：用于吹制高低压聚乙烯，产品广泛用于复合膜，包装膜，农业复盖膜，纺织品，服装袋或膜等包装；主电机采用变频调速，增加了主机调速...
[浙江省 温州市]
供货总量：100台&&&|&&&计算机化：计算机化
描述：用途:　用于吹制低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)和线性低密度聚乙烯(LLDPE)等塑料复合膜...
[浙江省 温州市]
供货总量：20件&&&|&&&是否有现货：是
描述：SJ-A50、55、65、65－1高低压超薄吹膜机　PE High & Low-pressure Blowing Film M...
[浙江省 温州市]
供货总量：100台&&&|&&&计算机化：计算机化
描述：用途:　用于吹制低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)和线性低密度聚乙烯(LLDPE)等塑料复合膜...
[浙江省 温州市]
供货总量：50台&&&|&&&计算机化：非计算机化
描述：此吹膜机组结构设计合理，挤出机，机筒、螺杆均采用38CrMoAl优质合金钢，紧氮化处理和精密加工，具有最佳的硬度和耐腐蚀性，特殊...
[浙江省 温州市]
计算机化：计算机化&&&|&&&种类：升降旋转机头吹膜机
描述：特点：　用于吹制高低压聚乙烯，产品广泛用于复合膜，包装膜，农业复盖膜，纺织品，服装袋或膜等包装；主电机采用变频调速，增...
[浙江省 温州市]
是否有现货：是&&&|&&&计算机化：非计算机化
描述：特点：　用于吹制高低压聚乙烯，产品广泛用于复合膜、包装膜、农业复盖膜、纺织品、服装袋或膜等包装；主电机采用变频调速，增...
[浙江省 温州市]
自动化：自动化&&&|&&&计算机化：计算机化
描述：特点：　1.机头采用分层式螺旋芯棒型可360度连续旋转。　2.快速换网装置结构合理，易于更换过滤网，使用可靠　3.机组配备...
[浙江省 温州市]
描述：特点　用于吹制高低压聚乙烯，产品广泛用于复合膜，包装膜，农业复盖腊，纺织品，服装袋或膜等包装；主电机采用变频调...
[浙江省 温州市]
供货总量：20件&&&|&&&计算机化：非计算机化
描述：特点：　1、机头采用分层式螺旋芯棒型可360度连续旋转。　2、快速换网装置结构合理，易于更换过滤网，使用可靠。...
[浙江省 温州市]
自动化：自动化&&&|&&&计算机化：计算机化
描述：铸鼎厂家直销塑料薄膜设备旋转机头吹膜机组　温州铸鼎机械有限公司是塑料包装机械、无纺布设备、无纺布制袋机、柔版印刷...
[浙江省 温州市]
描述：特点：　用于吹制高低压聚乙烯，产品广泛用于复合膜，包装膜，农业复盖膜，纺织品，服装袋或膜等包装；主电机采用变频调速...
[浙江省 温州市]
供货总量：100件&&&|&&&计算机化：计算机化
描述：两层共挤旋转机头吹膜机组用途:　用于吹制低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)和线性低密度聚乙烯(LLDPE)等塑...
[浙江省 温州市]
供货总量：10件&&&|&&&是否有现货：是
描述：用于吹制低密度聚乙烯（LDPE）、高密度聚乙烯（HDPE）和线性低密度聚乙烯（LLDPE）等塑料薄膜。广泛应用于液体包装、印刷复...
[浙江省 温州市]
是否有现货：是&&&|&&&计算机化：非计算机化
描述：用途:　用于吹制低密度聚乙烯（LDPE）、高密度聚乙烯（HDPE）和线性低密度聚乙烯（LLDPE）等塑料复合膜。广泛用于液体包...
[浙江省 温州市]
自动化：自动化&&&|&&&计算机化：计算机化
描述：用途:　用于吹制低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)和线性低密度聚乙烯(LLDPE)等塑料复合膜。广泛应用于液体...
[浙江省 温州市]
描述：特点　用于吹制高低压聚乙烯，产品广泛用于复合膜，包装膜，农业复盖腊，纺织品，服装袋或膜等包装；主电机采用变频调...
[浙江省 温州市]
是否有现货：是&&&|&&&计算机化：非计算机化
描述：用途：　Sj旋转机头水冷式吹塑料薄膜机组，是我公司引进国外先进技术自行研制，精心设计新一代的水冷式下吹机组。整机具有机构紧凑，...
[浙江省 温州市]
自动化：非自动化&&&|&&&计算机化：计算机化
描述：用途特点：　用于吹制各种低密度聚乙烯（LDPE）、高密度聚乙烯（HDPE）和线型低密度聚乙烯（LLDPE）等塑料膜。...
[浙江省 温州市]
供货总量：10件&&&|&&&计算机化：计算机化
描述：网上价格仅供参考，定做吹膜机根据吹膜机吹膜的宽度和长度来定：详细配置后确定后再给出准确的价格卫泰塑料机械真诚欢迎您的来电：135...
[浙江省 温州市]
供货总量：10件&&&|&&&计算机化：计算机化
描述：网上价格仅供参考，定做吹膜机根据吹膜机吹膜的宽度和长度来定：详细配置后确定后再给出准确的价格卫泰塑料机械真诚欢迎您的来电：135...
[浙江省 温州市]
供货总量：9999台&&&|&&&是否有现货：否
描述：上海贝阳塑料机械科技有限公司是专业生产PVC热收缩膜吹膜机产品。公司拥有完整、科学的质量管理体系，上海贝阳塑料机械科技有限公...
供货总量：100台&&&|&&&计算机化：非计算机化
描述：型号 Model SJ50-700　螺杆直径 screwdiameter &P50　螺杆长径比 scre...
[浙江省 温州市]
最小起订量：1本&&&|&&&供货总量：10本
描述：年中国三层共挤旋转机头吹膜复合机行业市场分析研究报告　〖最新目录〗　第一章世界三层共挤旋转机头...
最小起订量：1台&&&|&&&供货总量：99台
描述：主要参数型号SJ-55/FM1000螺杆直径60MM螺杆长径比L/D28:1螺杆转速10-100R/MIN主机功率65KW最大挤...
[浙江省 温州市]
最小起订量：1台&&&|&&&供货总量：99台
描述：主要参数型号SJ-55/FM1000螺杆直径60MM螺杆长径比L/D28:1螺杆转速10-100R/MIN主机功率65KW最大挤...
[浙江省 温州市]
最小起订量：1台&&&|&&&供货总量：99台
描述：主要参数型号3SJ-G1000螺杆直径15-150MM螺杆长径比L/D28:1螺杆转速10-100R/MIN主机功率102KW最...
[浙江省 温州市]
供货总量：100件&&&|&&&计算机化：计算机化
描述：三层共挤旋转机头吹膜机组特点：　1、机头采用分层式螺旋芯棒型可360度连续旋转。　2、快速换网装置结构合理，易于更换过滤网...
[浙江省 温州市]
供货总量：100台&&&|&&&计算机化：计算机化
描述：特 点：　1、机头采用分层式螺旋芯棒型可360度连续旋转。　2、快速换网装置结构合理，易于更换过滤网，使用可靠。　3、...
[浙江省 温州市]
描述：用于吹制低密度聚乙烯（LDPE）、高密度聚乙烯（HDPE）、和线性低密度聚乙烯（LLDPE）等塑料复合膜。广泛应用于液体包装...
[浙江省 温州市]
计算机化：计算机化&&&|&&&种类：升降旋转机头吹膜机
描述：1）自动吸料机2）铸铝加热圈3）气胀轴4）旋转摸头装置5）双功位收卷机6）自动升降7）气缸压辊吹膜机系列之多、配置不同具体价格问...
[浙江省 温州市]
计算机化：计算机化&&&|&&&种类：升降旋转机头吹膜机
描述：1）自动吸料机2）铸铝加热圈3)气胀轴4）旋转模头装置5）双工位收卷机6）自动升降7）气缸压辊吹膜机多种配置、本厂以最优惠的价格...
[浙江省 温州市]
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200L挤出中空吹塑机机头的结构及设计研究
200L挤出中空吹塑机机头的结构及设计研究
200L挤出中空吹塑机机头的结构及设计研究
李卫民，黄建，卢广亮
(&辽宁工业大学，辽宁&锦州&121001)
摘要：在传统中空吹塑机机头的基础上，研究了储料式转角机头。机头采用双层双螺旋流道，很好地解决
了大型吹塑单螺旋流道熔合缝区的强度问题。在结构形式确定的基础上，研究了工艺参数和结构尺
关键词：中空吹塑；机头；结构设计；结构研究
中图分类号：TQ320.&66+4&&&&&&&文献标识码：A&&&&&&&&&&文章编号：
The&Die&Design&and&Technologies&Research&of&200L&Extrusion&Hollow&Blow&Molding&Machine
Li&wei-min,Huang&Jian,Lu&Guang-liang
(Liaoning&University&of&Technology,Jinzhou&12001,China)
&Abstract:Abstract:This&paper&study&the&accumulatoring&type&die&on&the&basis&of&traditional&hollow&blow&molding&head.Through&employing&the&the&double&screw&flow&channel&head,successfully&solves&the&strength&problem&of&large&blow&molding&single&screw&flow&channel’s&fusion&seam&area.According&to&determine&the&structure,&and&&have&been&determined.
Key&words:Extrusion&blow&Extrusion&tooling&Structural&Structure&study
中空薄壁塑料制品的加工采用的是中空吹塑的方法。中空吹塑是在闭合的模具内利用压缩空气将挤出或注射成型得到的半熔融状态的塑料型坯吹胀，然后冷却而获得中空制件的一种加工方法。其成型过程包括塑料型坯的制造和型坯的吹塑。塑料型坯的制造方法有挤出、注射和拉伸方法。其中挤出方法更适合大型中空塑料制品的加工。挤出吹塑中空成型的工艺过程为：管状型坯的挤出→将型坯引入对开的模具内并夹紧→向型坯内通入压缩空气吹胀型坯→保压→冷却→定型→排出制件内的压缩空气→开模取出制件。管状型坯的挤出是由设备中的挤出机和机头来完成的。机头是型坯形成的关键所在，它的结构和尺寸严重影响制品的成型质量。
1.&机头的结构研究
机头可分为连续成形型坯机头和带储料缸型坯机头两大类型。连续成形型坯机头一般用于小型（容积20L以下）塑料制品的吹塑机中。当吹塑制品用料量较大（容积20L以）时，要求快速提供大量熔体，减少型坯下坠，此时宜采用带有储料缸的型坯机头[1]，如图1所示。&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
挤出机与机头的布置形式有转角式和直通式。除一些特殊的装置（如水平吹塑系统或采用立式挤出机）之外，绝大多数吹塑是采用出口向下的转角式机头。由于熔体流动方向有水平转向垂直，熔体在流通中容易产生滞留，加之连接管到机头口模的长度有差别，机头内部的压力平衡受到干扰，会造成机头内熔体性能差异，为使熔体在转向时能自由平滑地流动，不产生滞留点和熔接线，多采用螺旋状流动导向装置和侧面进料机头。如图2所示。
早期的中空成型机储料机头较多采用单层流道。如图2所示。随着用户对容器质量要求不断提高，尤其在大型容器方面，因为熔合缝的强度问题，单层流道就显出了弱点，然后出现了双层流道设计。由于采用单层心形包络流道的储料机挤出的型坯，在其圆周上存在明显的熔合缝区，采用双层流道的储料式机头挤出的型坯，在圆周上被完整的熔料层所覆盖，从而使熔合缝区的强度得以提高。目前，德国、北美的主要公司生产的大型储料式中空机基本采用了双层流道。单层流道的储料机头一般应用作吹塑制品强度要求不是太高、制品容积在&10&L&以下的中空成型机上。本文所研究的200L挤出中空吹塑机，其机头采用双层双螺旋流道，很好地解决了熔合缝区的强度问题[2]，其机头的结构如图3所示。
图&2&双层双螺旋流道机头
Fig&2&The&double&screw&flow&channel&head
1－中心杆；2－推料盘；3－上端盖；4－入料口；5－分流芯套；6－分流孔；7－头外筒；8－外芯；9－内芯；&10－推料筒；11－固定套；12－衬套；13－下端盖；14－芯模；15－口模；16－导流套；17－键；18－储料腔；19－推杆；20－外螺旋流道；21－导流通孔；22－分流锥
2.&机头的工艺参数设计与研究
本文研究的吹塑机机头用于吹塑容量为200L的塑料（&高分子高密度聚乙烯)桶，直径为580mm，最小壁厚为6mm，桶重13Kg。
⑴&机头口模直径D
&&&机头的口模直径与制品直径、吹胀比有关，需按如下公式计算。考虑离模熔体膨胀效应、流道末端效应、冷却收缩效应和自重下垂效应，引入修正系数α。α的大小与熔融物料的流速、温度，日模定型物料的相对分子质量等有关。
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
式中：D为口模直径；α为修正系数，一般为0.5～1.0，本文取0.8；Dz为制品直径，本文为580mm；b为吹胀比，对于大型或薄壁制品b取为1.2：1～2.5：1，本文取&1.4。由此得口模直径为330mm。
⑵&机头口模间隙h
机头口模问隙与制品厚度、吹胀比有关。由于熔融物从口模间隙中挤出成为型坯时，存在着熔体膨胀效应等现象，因此在口模问隙设计时引入修正系数β。
式中：h1为口模间隙；β为修正系数，一般为1.0～1.5，对于粘度大的塑料取小值，本文取为1.2；t为制品壁厚，本文为6mm；b为吹胀比，本文取&1.4。由此得口模间隙&应大于10.8mm。
⑶&机头口模闭合间隙h2
机头闭合时要把管坯切断，还要保证不漏料。机头闭合时口模与芯模之间会产生不良影响。实践证明最佳间隙为0.4mm＜h2＞0.8mm。
⑷&内外芯的螺旋槽数、截面形状和螺旋升角
螺旋槽数越多，流体流动波动越小，薄膜均匀性越好。但螺旋槽数太多，熔体温度差造成的分层效应越大，因此螺旋槽数应与内外芯的直径相适应，本文参考文献[2]内外芯各取为两条螺旋槽，且成180度对称布置，螺旋槽缠绕角度均为360°，这样即减小了熔体温度差造成的分层效应，又使熔料充分均匀地融合，薄膜均匀性更好。
流道的截面形状有半圆形、圆形、梯形和矩形，本文选择螺旋流道为矩形截面，螺槽深度渐变,&这有利于熔料的均匀分布和挤出稳定。外芯螺槽初始段为分流锥，槽宽与入料口直径相同，入料口直径取为80mm，槽深取为20mm。熔料通过分流锥后进入等宽的螺旋槽，槽宽取为50mm，槽深由20mm逐渐递减为10mm。
螺旋升角越小，熔体流动的均匀性越好，但螺旋角太小，会增加压力降，因此本文选取的螺旋角为17.65度。
⑸&导流通孔直径
熔料从入料口进入机头外筒，经过分流芯套的分流孔，由外芯上的分流锥完成分流，熔料向分流锥两侧流动，并经导向流道转向&90°后，引流到内、外芯分流处，一部分熔料由外芯上的外螺旋流道向下螺旋流动，另一部分则通过导流通孔流入到内芯的内螺旋流道中，熔料在内、外螺旋流道内流动时，一部分熔料随着内、外螺旋流道向下流动，另一部分熔料顺着内、外芯壁向下流向储料腔，这样可以保证&360°都有熔料下流，使得熔料均匀融合，最后通过内、外芯下端的缩流环，均匀混合后流入储料腔[3]。
由于机头由一个供料口向四个螺旋流道供料，入料口直径为80mm，则有流量计算公式为：
式中：Q为流量，V为流速，d为导流通孔直径
由上式得导流通孔直径为40mm
⑹&内芯与外芯和外芯与分流芯套间隙
熔料不仅在螺旋流道内流动，也在内芯与外芯和外芯与分流芯套间流动，这种分流运动可以使熔料均匀性更好，缩小温度差，提高制品的质量。内芯与外芯和外芯与分流芯套间隙的增大会使熔体流动的变化率变小，流动均匀性变好。但间隙过大，轴向漏流过多，相当一本分熔料不参与螺旋流动，会形成熔接线。本文取间隙为：0.1～0.4mm[4]
⑹&储料腔长度
储料腔能使融合后的熔料进一步地融合，并能使型坯形状更规则。但过长的储料腔会使生产效率低，并会使型坯产生由温差引起的分层现象。本文根据经验取储料腔长度为560mm。
&&&&⑺&储料室容积V
储料室的容积要大于制品熔料、夹口料及余料等体积之和。通常夹口料及余料等体积之和为制品体积的三分之一。储料室容积的计算公式为：
式中：V为储料室容积；γ为修正系数，一般为1.4～1.5，本文为1.45；G为制品质量，本文为13Kg；。ρ为熔料密度，本文制品材料为0.953×10-3kg/cm3。由此得储料室容积为&20L。&&&&&&&&&
3.&机头的其它结构尺寸设计与研究
⑴&中心杆直径
中心杆直径根据强度需要定为φ80mm
⑵&内芯螺旋部分内外直径
内芯螺旋部分内径确定要考虑中心杆直径，定为φ80mm；外径确定要考虑螺旋槽的深度和强度需要，定为φ140mm，采用下偏差。
⑶&外芯内外直径
外芯内径确定考虑内芯外径和熔体的离模膨胀和冷却收缩效应，定为φ140mm，采用上偏差；外径的确定要考虑螺旋槽的深度和强度需要，定为φ200mm[5]。
机头的其它尺寸可根据上述尺寸和结构装配需要而定，限于篇幅，本文不再赘述。
针对200L挤出中空吹塑机确定了机头双层双螺旋流道结构形式。该结构形式使熔体的流动更加顺畅，熔料融合更加均匀，消除了理论接缝，提高了制品强度，提升了产品的质量。根据功能要求，采用优化方法确定了工艺参数和尺寸，为该新型产品的产业化奠定了基础。
[1]&李卫民，周&琳，孙宏哲.&大型中空吹塑挤出系统设计及其关键技术研究［J］.&塑料工业，）：70-73
[2]&Alice&Blanco.&Coext&rusion&Keep&s&a&Low&Profile.&Plas2&tics&Engineer,&):&50
[3]&辛业波，冯连勋.&螺旋芯棒吹膜机头的优化设计［J］．橡塑技术与装备，2007，33&(&3)：1-4
[4]&张玉霞，薛平.吹塑薄膜用螺旋芯棒机头设计的关键技术［J］.&塑料技术，1992（3）：28-31
[5]&土加龙.&热塑性塑料挤出生产技术[M].&北京:化学工业出版社，2003
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