螺杆与料筒结构.ppt

第5章塑料挤出成型设备5.1概述5.1.2塑料挤出成型过程和挤出成型设备的组成挤出辅机的组成：
机头
定型装置
冷却装置
牵引装置
切割装置
卷取装置等5.1.3挤出机的分类5.1.4单螺杆挤出机的技术参数及型号塑料挤出机的型号5.2挤出机的工作过程及控制参数5.2.2挤出成型过程的控制参数2.压力
压力建立：螺槽深度的改变，分流板、过滤网和机头等产生的阻力。
压力影响因素：塑料材料、机头、分流板、过滤网的变化、加热冷却系统的稳定性、螺杆转速的变化等，其中螺杆和料筒的结构影响最大。3.挤出速率
挤出速率：表征设备生产率的高低。
影响因素：机头类型、螺杆与料筒结构、螺杆转速、加热冷却系统和物料的性质等。
挤出速率也有波动，它与螺杆转速、螺杆结构、温控系统的性能、加料情况等有关。5.3挤出机的主要零部件螺杆设计中应考虑的因素：
物料特性及挤出时原料的几何形状、尺寸、温度状况
机头的结构形状和阻力特性
料筒的结构形式和加热冷却情况
螺杆转速
挤出机的用途2.常规全螺纹三段式螺杆设计
全螺纹三段式螺杆：加料段、压缩段、均化段三段螺纹组成
螺杆设计：螺杆类型、直径和长径比、螺杆分段及各段参数、螺杆与料筒间隙的确定等。（2）螺杆直径的确定
螺杆直径能表征挤出机挤出能力的大小。
螺杆直径大小的确定：一般根据所加工制品的断面尺寸、加工塑料的种类、所需的挤出量来确定。（4）螺杆的分段及各段参数的确定
加料段：核心是输送能力问题。
螺纹升角φ：从物料最大输送能力出发，φ=17~20°为最佳；实际为了便于加工，一般取螺纹升程（螺距）S等于螺杆直径Db，此时螺纹升角φ=17°42ˊ。
螺槽深度h1：要考虑螺杆机械强度和物料的物理压缩比大小。
加料段长度L1：根据经验选取
对非结晶型塑料：L1=（0.1~0.25）L
对结晶型塑料：L1=（0.3~0.65）L（4）螺杆的分段及各段参数的确定
压缩段：进一步压实和熔融物料。
压缩段螺杆参数：螺杆根径变化的渐变度（A）和压缩比（ε）。

渐变度起着加速熔融的作用，应当使渐变度与固体床的熔融速率相适应。
压缩比的作用与渐变度相同，将物料压缩，排除气体，建立必要的压力，使物料加速熔融。设计时几何压缩比应大于物料的物理压缩比（参见表5-5）。
压缩段长度L2：以经验法确定，它与塑料的性质有关。
对于非结晶型塑料：L2=（0.5~0.6）L
对于结晶型塑料：L2=（3~5）Db（4）螺杆的分段及各段参数的确定
均化段：将已熔融的塑料定压、定量、定温地挤入机头。
螺槽深度h3：按经验法取h3=（0.025~0.06）Db；对于螺杆直径较小者，加工粘度低，热稳定性较好的塑料，或机头压力大者，取小值；反之取大值。
均化段长度L3：按经验法取L3=（0.2~0.25）L；对于热敏性塑料，如PVC，L3取短些。对于高速挤出，L/Db要取大些，相应L3取大些，以适应其定量定压挤出和进一步均化作用的要求。（6）螺杆其它参数的确定
螺杆螺纹线数：单线、双线或多线
多线螺纹螺杆：塑化质量较好，多用于挤出软管和薄膜，但易造成熔体压力波动，一般挤出机多采用单线螺纹的螺杆。
螺纹棱部宽度e：通常取e=（0.08~0.12）Db。
e太小：漏流增加导致产量降低；
e太大：增加螺棱上的动力消耗，并且有局部过热的危险。（7）螺杆头部结构和螺纹断面形状
为提高挤出质量，保证料流平稳，避免物料局部过热分解等，对螺杆头部形状应有正确的设计。