木塑模具是用来制造各类木塑制品的模具。在现代化的工业生产中，产品用模具成型是比较通用的方法，木塑制品生产制造也不例外。根据目前的工艺特点，木塑制品对模具的全面要求是：首先是能够生产出在外观、尺寸精度、物理性能等方面均能满足使用需求的优质木塑制品；从模具使用角度的要求是：生产的高效率，自动化，操作简便和易于维护；从模具制造角度的要求则为：模具结构合理，制作容易，成本低廉，能为广大用户接受。在我们日常所见的木塑制品及工业木塑应用中，木塑模具根据制品的生产工艺不同可以分以下几类：

1.压制成型类模具：我们熟知的汽车内饰板、轮船隔板、交通工具座舱板等采用的就是用压制模具生产的制品。

2.注塑成型模具：公共场馆的座椅、家电外壳、儿童玩具都是以注塑模具成型的产品。

3.中空吹制成型模具：如托盘、包装箱等制品，就是采用的中空吹制成型的模具。

4.挤出成型模具：地板、型材、门窗、板材、片材等制品都是通过挤出模具成型。这类制品占目前国内木塑制品60%以上。

木塑材料作为一种新型复合材料，通常用天然植物纤维材料，如秸秆、稻壳、木粉、麻纤维与不同的高分子基材共混加工而成，所以挤出成型在木塑材料加工生产中具有重要地位。现就木塑挤出模具做一专门介绍。

挤出木塑挤出模具设计

借用现代的CAE/CAD设计软件在不同的天然纤维材料和不同的高分子基材的配比中，可以模拟出我们所要的制品在实际生产过程的全部成型状况。随着木塑加工工艺原理的研究越来越深入，模拟设计已渐趋近实际工况。模具设计由经验设计阶段逐渐向理论计算设计方向发展。在木塑挤出模具设计中尤其是这样，这使木塑挤出制品的产量和质量都得到很大提高。同时由于木塑材料所用高分子基材的不同以及天然材料的多样性，木塑模具设计较其它材料挤出模具增加了数倍的难度。目前，木塑模具界所显示出的一点成果，也是业内工程技术人员经百倍艰辛、反复不懈试验成功的结晶。

挤出木塑模具结构

木塑挤出成型是用加热或其它方法使木塑材料的原料在加工时成为流动状态，在压力作用下，通过木塑模具制得所需的型材。常见的木塑材料大都是采用这种方法制造而来的。木塑模具结构主要由挤出模头和定型模具组成。

1.挤出模头是决定制品是否能正常成型的关键。制品物理性能指标能否达到标准，与模头结构设计和制作精度有着非常直接的关系。

通常情况下，挤出模头结构应满足以下功能：

A.使挤出的木塑流动物料由螺旋运动渐变成直线运动，这样材料挤出过程中的均匀性才能得到保证。

B.在模头上要形成足够的挤出压力，使制品密度达规定指标，制品密度不足其制成品就会产生疏松现象，从而导致产品受热后尺寸变化率大，以及吸水率增大，易产生老化和霉变，各项指标都将会受到影响。

C.模头结构要使材料进一步均化，天然纤维与高分子基材在模头部位进一步融合，直到再分散均匀挤出，完成木塑材料从粘流状态到固体状态的转化。

2.定型模具是保证挤出物料的初始形状从挤出模头出来后，经过冷却定型成为最终制成品的模具部分，它在挤出工艺中同样发挥着重要作用。

木塑制品从挤出模头被挤出口模时还具有很高的温度，一般聚烯烃木塑材料出模温度在110℃~140℃之间，而聚氯乙烯木塑或其它木塑材料出模温度有的可高达180℃~190℃。为了使制成品获得良好的光洁度，准确的尺寸和标准几何形状，挤出定型模具必须满足以下要求：

A.定型模型腔尺寸必须满足制品外形尺寸的精度要求。

B.定型模具要具有良好均匀的热传导性。木塑制品形状千差万别，良好的热传导性能提高定型模的冷却效率，以致提高木塑制品的生产速度，更重要的是均匀的热传导是保证制品释放应力避免弯曲，提高制品内在质量的关键因素。

挤出木塑模具制造

挤出木塑模具一般选用优质不锈钢材料经煅造、热处理后进行电加工。选用材料一般有2Cr13、3Cr17、38CrMoAl、H13或进口DIN1.2316等材料。材料加工后热处理硬度须达到HRC55以上，木塑模具加工同其它材料模具的加工方法大同小异，应该特别注意的是：

1.木塑材料在加工过程中对设备及模具具有很强的磨损性，这是木塑加工的一大特点。通用挤出设备及模具使用寿命在3~5年，而木塑挤出设备耐磨寿命通常只有1年左右，而模具寿命可能更短。为提高模具寿命，国内外都作了很多尝试，譬如提高模具表面硬度，减少挤出模具流道表面摩擦系数等。

2.对中空形状的木塑模具制造，由于壁厚、型腔设计等因素，如何解决制成品内外冷却均匀是模具制造的关键。

国内外木塑模具差异

我国的木塑模具加工从2000年以后开始有了工业化的规模生产，但从理念、技术、装备上都与国外先进技术有着很大差距。具体表现在几个方面。

1.模具材料。除国内模具材料与国外优质模具材料的价格差异外（国外大约比国内高5倍以上），在材料精炼程度、热处理的均匀性，加工过程中的精度控制上，国外材料还是占有优势。

2.使用寿命。国外先进挤出木塑模具使用寿命明显高于国内挤出木塑模具，主要差异在其模具结构设计合理，材料硬度大，所以比较耐用，由此形成国内外木塑模具的使用寿命差异。

3.挤出速度。国外先进的聚烯烃木塑模具挤出速度在2~6米/分钟，国内木塑模具在设备能力及材料配合合理的状况下，也仅可接近国外70%~80%的水平。但在我国的聚氯乙烯木塑模具挤出速度上与国外水平相差无几。

综上所述，虽然国内木塑产业的进步带动了木塑模具行业的发展，但由于基础的薄弱和总体水平的差距，木塑模具制造仍然存在许多亟待克服的问题。相信随着我国建筑建材行业的发展，木塑复合材料这一新兴环保材料将会得到更广泛的应用。木塑模具将会抓住机遇迎头赶上，创造更新、更美的木塑制品为建设资源节约型和环境友好型社会服务。

在其他厂家偏重模具硬件及一步法木塑挤出工艺的同时，我们更看好二步法木塑挤出工艺的未来。混料和挤出分开的二步法工艺更适合木塑挤出生产。那么我们的工艺特点是：

1 一个高质量的挤出过程需要质量稳定的原料

2 采用分开的混料过程可改进型材产品的抗拉强度

3 混料湿度可降低到1%以下

4 挤出机可保证最佳的挤出量运行

5 良好的原料保证优质的木塑挤出效果

6 挤出操作参数稳定

3点建议，供行业人士参考：

1、除了保证流道设计的圆滑过渡与合理的流量分配，木塑复合材料由于对于建压能力与温度控制精度有更高的要求。

2、要获得好的纤维取向和制品质量就要确保机头有足够的建压能力和长的定型段，甚至在压缩段和定型段采用双锥度结构。

3、木塑复合材料的导热性差，且其制品多为异型材，冷却定型较困难，多采用水冷定型。冷却流道合理设计保证高效冷却。

怎么确定木塑挤出机可以挤出的最大尺寸

1、开车前的准备工作

(1)用于挤出成型的塑料。原材料应达到所需要的干燥要求，必要时需作进一步干燥。并将原料过筛除去结块团粒和机械杂质。

(2)检查设备中水、电、气各系统是否正常，保证水、气路畅通、不漏，电器系统是否正常，加热系统、温度控制、各种仪表是否工作可靠；辅机空车低速试运转，观察设备是否运转正常；启动定型台真空泵，观察工作是否正常；在各种设备滑润部位加油润滑。如发现故障及时排除。

(3)装机头及定型套。根据产品的品种、尺寸，选好机头规格。按下列顺序将机头装好。

① 机头应装配在一起，整体安装在挤出机上。

② 装配机头前，应擦去保存时涂上的油脂，仔细检查型腔表面是否有碰伤、划痕、锈斑，进行必要的抛光，然后在流道表面涂上一层硅油。

③ 按顺序将机头各块板装配在一起，螺栓的螺纹处涂以高温油脂，然后拧上螺栓和法兰盘。

④ 将多孔板安放在机头法兰之间，以保证压紧多孔板而不溢料。

⑤ 在未拧紧机头与挤出机联接法兰的紧固螺栓前应调整口模水平位置，可用水平议调方形机头水平，圆形机头则以定型模型胶底面为基准用机头口模底面调平。

⑥ 上紧连接法兰螺栓，拧紧机头紧固螺栓，安装加热圈和热电偶，注意加热圈要与机头外表面贴紧。

⑦ 安装定型套并调整就位，检查主机，定型套与牵引机的中心线是否对准。调整后，紧固固定螺栓。连接定型套各水管和真空管。

⑧ 开启加热电源，对机头、机简均匀加热升温。同时打开加料斗底部和齿轮箱的冷却水及排气真空泵的进水阀门。加热升温时各段温度先调到140℃，待温度升到140℃时保温30-40min，然后再将温度升到正常生产时的温度。待温度升到正常生产所需温度时，再保持10min左右，以使机器各部分温度趋于稳定，方能开车生产。保温时间长短根据不同型号挤出机和塑料原料品种而有所不同。保温一段时间，以使机器内外温度一致，以免仪表指示温度已达到要求温度，而实际温度却偏低，此时如果将物料投入挤出机，由于实际温度过低，物料熔融粘度过大，会引起轴向力过载而损坏机器。

⑨ 将开车所用原料送入料斗，以备使用。

2、开车

(1)在恒温之后即可开车，开车前应将机头和挤出机法兰螺栓再拧紧一次，以消除螺栓与机头热膨胀的差异，紧机头螺栓的顺序是对角拧紧，用力要均匀。紧机头法兰螺母时，要求四周松紧一致，否则要跑料。

(2)开车，选按“准备开车”钮，再接“开车”钮，然后缓慢旋转螺杆转速调节旋钮，螺杆转速慢速启动。然后再逐渐加快，同时少量加料。加料时要密切注意主机电流表及各种指示表头的指示变化情况。螺杆扭矩不能超过红标（一般为扭矩表65%-75%）。塑料型材被挤出之前，任何人均不得站于口模正前方，以防止因螺栓拉断或因原料潮湿放泡等原因而产生伤害事故。塑料从机头口模挤出后，即需将挤出物慢慢冷却并引上牵引装置和定型模，并开动这些装置。然后根据控制仪表的指示值和对挤出制品的要求。将各部分作相应的调整，以使整个挤出操作达到正常状态。并根据需要加足料，双螺杆挤出机采用计量加料器均匀等速地加料。

(3)当口模出料均匀且塑优良好可进行牵引人定型套。塑化程度的判断需凭经验，一般可根据挤出物料的外观来判断，即表面有光泽、无杂质、无发泡、焦料和变色，用手将挤出料挤细到一定程度不出现毛刺、裂口，有一定弹性，此时说明物料塑化良好。若塑化不良则可适当调整螺杆转速、机筒和机头温度，直至达到要求。

(4)在挤出生产过程中，应按工艺要求定期检查各种工艺参数是否正常，并填写工艺记录单。按质量检验标准检查型材产品的质量，发现问题及时采取解决措施。

3、停车

(1)停止加料，将挤出机内的塑料挤光，露出螺杆时，关闭机筒和机头电源，停止加热。

(2)关闭挤出机及辅机电源，使螺杆和辅机停止运转。

(3)打开机头联接法兰，拆卸机头。清理多孔板及机头的各个部件。清理时为防止损坏机头内表面，机头内的残余料应用钢律、钢片进行清理，然后用砂纸将粘附在机头内的塑料磨除，并打光，涂上机油或硅油防锈。

(4)螺杆、机筒的清理，拆下机头后，重新启动主机，加停车料（或破碎料），清洗螺杆、机筒，此时螺杆选用低速（sr/min左右）以减少磨损。待停车料碾成粉状完全挤出后，可用压缩空气从加料口，排气口反复吹出残留粒料和粉料，直至机筒内确实无残存料后，降螺杆转速至零，停止挤出机，关闭总电源及冷水总阀门。

(5)挤出时应注意的安全项目有：电、热、机械的转动和笨重部件的装卸等。挤出机车间必须备有起吊设备，装拆机头、螺杆等笨重部件，以确保安全生产。

二、挤出机的维护与保养

螺杆挤出系统采用日常保养和定期保养两种方式进行维护保养。

(1)日常保养是经常性的例行工作，不占设备运转工时，通常在开车期间完成。重点是清洁机器，润滑各运动件，紧固易松动的螺纹件，及时检查、调整电动机，控制仪表，各工作零部件及管路等。

(2)定期保养一般在挤出机连续运转2500-5000h机后停机进行，机器需要解体检查、测量、鉴定主要零部件的磨损情况，更换已达规定磨损限度的零件，修理损坏的零件。

(3)不允许空车运转，以免螺杆和机简轧毛。

(4)挤出机运转时若发生不正常的声响时，应立即停车，进行检查或修理。

(5)严防金属或其他杂物落入料斗中，以免损坏螺杆和机筒。为防止铁质杂物进入机筒，可在物料进入机筒加料口处装吸磁部件或磁力架，防止杂物落入必须把物料事先过筛。

(6)注意生产环境清洁，勿使垃圾杂质混入物料堵塞过滤板，影响制品产量，质量和增加机头阻力。

(7)当挤出机需较长时间停止使用时，应在螺杆、机简、机头等工作表面涂上防锈润滑脂。小型螺杆应悬挂于空中或置于专用木箱内，并用木块垫平、以免螺杆变形或碰伤。

(8)定期校正温度控制仪表，检查其调节的正确性和控制的灵敏性。

(9)挤出机的减速箱保养与一般标准减速器相同。主要是检查齿轮、轴承等磨损和失效情况。减速箱应使用机器说明书指定的润滑油，并按规定的油面高度加入油液，油液过少，润滑不反，降低零件使用寿命；油液过多，发热大，耗能多，油易变质，同样使润滑失效，造成损害零件的后果。减速箱漏油部位应及时更换密封垫（圈），以确保润滑油量。

(10)挤出机附属的冷却水管内壁易结水垢外部易腐蚀生锈。保养时应做认真检查，水垢过多会堵塞管路，达不到冷却作用，锈蚀严重会漏水，因此保养中必须采取除垢和防腐降温措施。

(11)对驱动螺杆转动的直流电动机要重点检查电刷磨损及接触情况，对电动机的绝缘电阻值是否在规定值以上亦应经常测量。此外要检查连接线及其它部件是否生锈，并采用保护措施。

(12)指定专人负责设备维护保养。并将每次维护修理情况详细记录列入工厂设备管理档案。

根据公式确定木塑挤出机可以挤出的最大尺寸。理论最大挤出量是作为厂家在挤出机设计时的一种参考，计算方式需要利用到螺杆几何学计算：理论最大挤出量=（机筒内部空间的横截面积-螺杆横街面积）*螺杆螺纹螺距*主机转速挤出机的最大挤出量能够决定其生产的产品的规格，选择了挤出量小的挤出机生产大规格的产品，会造成设备机头的没有压力，无法满足产品的挤出成型的致密度，影响产品质量。这个时候，设计人员会通过计算理论最大挤出量确定产品需要什么规格的挤出机进行优化的计量生产。

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