Page 66 - 《橡塑技术与装备》2023年9期

橡塑技术与装备 CHINA RUBBER/PLASTICS TECHNOLOGY AND EQUIPMENT

大。 1055D，口模尺寸为 2.8 mm，芯棒尺寸为 1.7 mm，
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综上分析，通过探究原材料对导管断裂力的影响， 25 挤出机一区温度为 195 ℃，二区温度为 200 ℃，
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可以得出 ：主体管粒料为 1195A，加强筋粒料为 TT- 三区温度为 207 ℃，法兰温度为 203 ℃，25 连接件
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1055D 时，导管的断裂力最大为 45.75 N。 温度为 195 ℃，20 挤出机一区温度为 200 ℃，二区
2.2 口模芯棒尺寸对导管断裂力的影响 温度为 210 ℃，三区温度为 215 ℃，法兰温度为 200
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使用同一个机头模具，主体管粒料为 1195A，加 ℃，20 连接件温度为 195 ℃的条件下，以机头前模
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强筋粒料为 TT-1055D 时，不同口模芯棒的尺寸挤出 体温度、后模体温度、口模温度、25 挤出机速度、
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的管体的断裂力如图 4 所示。笔者设计的三种口模芯 20 挤出机速度为因素，通过正交试验确定最优水平。
棒的尺寸如表 1 所示。 正交试验中选用六因素五水平 L25（56）正交表，共
表 1 口模芯棒尺寸 需 25 组试验，以断裂力作为衡量指标，确定最优参数。
实验组 口模尺寸 /mm 芯棒尺寸 /mm 各参数在正交表中用 A、B、C、D、F 来表示，E 列
1 4.0 2.88
2 3.0 2.0 为误差列，每个因素设置五个水平，各个因素在不同
3 2.8 1.7
水平下的取值如表 2 所示。
由图 4 可以看出，实验组 1 的断裂力＜实验组 2 表 2 正交表的各因素水平
A B C D F
的断裂力＜实验组 3 的断裂力。由于机头模具尺寸不 # #
水平 前模体温 后模体温 口模温 25 挤出机速 20 挤出机速
-1
-1
变，只改变口模芯棒的尺寸，因此，使得管体挤出成 度 /℃ 度 /℃ 度 /℃ 度 /(r . min ) 度 /(r . min )
1 185 185 180 8 8
型的压缩比改变，实验组 1 的压缩比最小，实验组 3 2 190 190 185 8.5 8.5
的压缩比最大。压缩比过小，接缝线不易消失，管壁 3 195 195 190 9 9
4 200 200 195 9.5 9.5
不密实，因此管体的强度低，断裂力低。综上，通过 5 205 205 200 10 10
探究不同口模芯棒的尺寸对导管断裂力的影响，可以
正交试验结果见表 3。在直观分析时，考虑了试
得出 ：口模尺寸为 2.8 mm，芯棒尺寸为 1.7 mm 时，
验误差的影响。表 4 中极差为相同因素不同水平的断
导管断裂力最大。
裂力平均值中最大值和最小值之差。由表 4 可知，最
优组合为 A3B4C4D2F2，因素影响的主次为 ： A ＞ B

＞ F ＞ D ＞ C，对导管断裂力影响最大是前模体温度，
这是由于前模体是两种粒料混合处，不同的温度对性
能影响较大。两个挤出机的速度影响主体管和加强筋
的占比，只有选择合适的占比才能使导管断裂力达到
最优。从断裂力指标进行判断，最优的参数为前模体
温度 195 ℃，后模体温度为 200 ℃，口模温度为 195
图 4 不同口模芯棒尺寸的导管断裂力
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℃，25 挤出机速度 8.5 r/min，20 挤出机速度 8.5 r/
2.3 工艺参数对导管断裂力的影响 min。使用此温度进行管体挤出验证，导管断裂力平
水分影响产品的力学性能和加工性能，因此在挤 均值为 45.75 N。
出前必须进行烘干处理。原料的硬度不同，干燥温度 综上，最终得出满足条件的最佳工艺参数 ： 25 #
也不同，一般在 80~120 ℃之间，时间在 4~6 h 左右。 挤出机一区温度为 195 ℃，二区温度为 200 ℃，三区
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使用真空干燥箱在进行 TPU 粒料烘干处理时保证水分 温度为 207 ℃，法兰温度为 203 ℃，25 连接件温度
含量在 0.02% 以下即可。 为 195 ℃，20# 挤出机一区温度为 200 ℃，二区温度
机头温度对熔体流量的大小、压力降和熔体温度 为 210 ℃，三区温度为 215 ℃，法兰温度为 200 ℃，
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有明显的影响，机头内物料因弹性引起的各种效应对 20 连接件温度为 195 ℃，前模体温度 195 ℃，后模
于温度的变化也十分敏感 [19] 。通过单因素试验得出机 体温度为 200 ℃，口模温度为 195 ℃，25 挤出机速
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头模具温度、挤出机转速对导管的断裂力影响较大， 度 8.5 r/min，20 挤出机速度 8.5 r/min。
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因此在主体管原料使用 1195A，加强筋原料使用 TT-

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·18· 第 49 卷 第 期