3常規(guī)螺桿設(shè)計(jì)_第1頁(yè)
3常規(guī)螺桿設(shè)計(jì)_第2頁(yè)
3常規(guī)螺桿設(shè)計(jì)_第3頁(yè)
3常規(guī)螺桿設(shè)計(jì)_第4頁(yè)
3常規(guī)螺桿設(shè)計(jì)_第5頁(yè)
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1、第三節(jié) 常規(guī)螺桿設(shè)計(jì) 螺桿和料筒組成了擠出機(jī)的擠壓系統(tǒng)。為說(shuō)明擠壓系統(tǒng)的重要性,人們通常稱之為擠出機(jī)的心臟。塑料(橡膠)正是在這一部分由玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檎沉鲬B(tài),然后通過(guò)口模、輔機(jī)而被做成各種制品的。如果就螺桿和料筒相比,螺桿更顯得居于關(guān)鍵地位。這是因?yàn)橐慌_(tái)擠出機(jī)的生產(chǎn)率、塑化質(zhì)量、填加物的分散性、熔體溫度、動(dòng)力消耗等,主要決定于螺桿的性能。因此,將花兩節(jié)較詳細(xì)地介紹有關(guān)螺桿設(shè)計(jì)的諸問(wèn)題、本節(jié)介紹常規(guī)螺桿,下節(jié)介紹新型螺桿。一、 評(píng)價(jià)螺桿的標(biāo)準(zhǔn) 如何評(píng)價(jià)螺桿的好壞呢?象其它事物一樣,評(píng)價(jià)螺桿好壞的標(biāo)準(zhǔn)也隨著對(duì)擠出過(guò)程認(rèn)識(shí)的深化而逐漸明確和完善起來(lái)。由前面對(duì)擠出過(guò)程的分析可以看出,至少應(yīng)當(dāng)從以下幾個(gè)方

2、面評(píng)價(jià)螺桿: (一)塑化質(zhì)量一根螺桿首先必須能生產(chǎn)出合乎質(zhì)量要求的制品。所謂合乎質(zhì)量要求是指所生產(chǎn)的制品應(yīng)當(dāng)合乎以下幾個(gè)方面的要求:1、 具有合乎要求的各種性能。具有合乎規(guī)定的物理、化學(xué)、力學(xué)、電學(xué)性能;2、 具有合乎要求的表觀質(zhì)量。如能達(dá)到用戶對(duì)氣泡、晶點(diǎn)、染色分散均勻性的要求等。3、具有合乎要求的螺桿的塑化質(zhì)量:1)螺桿所擠出的熔體溫度是否均勻,軸向波動(dòng)、徑向溫差多大。2)是否有得以成型的最低的熔體溫度。3)擠出的熔體是否有壓力波動(dòng)。4)染色和其它填加劑的分散是否均勻等。應(yīng)當(dāng)指出,低溫?cái)D出是目前的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì),它能改善擠出制品的質(zhì)量(如降低內(nèi)應(yīng)力等),防止熱敏性物料過(guò)熱分解,降低能量消耗,

3、減少主輔機(jī)冷卻系統(tǒng)的負(fù)擔(dān),提高生產(chǎn)率。 (二)產(chǎn)量所謂產(chǎn)量是指在保證塑化質(zhì)量的前提下,通過(guò)給定機(jī)頭的產(chǎn)量或擠出量。如前所述,產(chǎn)量一般用公斤/小時(shí)或公斤轉(zhuǎn)來(lái)表示。一根好的螺桿,應(yīng)當(dāng)具有較高的塑化能力。(生產(chǎn)能力) (三)單耗所謂單耗,是指每擠出一公斤塑料(橡膠)所消耗的能量,一般用 N用表示。其中 N為功率(千瓦),Q為產(chǎn)量(公斤/小時(shí))。這個(gè)數(shù)值越大,表示塑化同樣重量的塑料(橡膠)所需要的能量越多,即意味著所耗費(fèi)的加熱功率越多,電機(jī)所做的機(jī)械功通過(guò)剪切和摩擦熱的形式進(jìn)入物料越多。反之亦然。一根好的螺桿,在保證塑化質(zhì)量的前提下,單耗應(yīng)盡可能低。 (四)適應(yīng)性所謂螺桿的適應(yīng)性是指螺桿對(duì)加工不同塑料

4、、匹配不同機(jī)頭和不同制品的適應(yīng)能力。一般說(shuō)來(lái),適應(yīng)性越強(qiáng),往往伴隨著塑化效率的降低。因此我們總希望一根好的螺桿,其適應(yīng)性和高的塑化效率都應(yīng)兼?zhèn)洹?(五)制造的難易一根好的螺桿還必須易于加工制造,成本低。以上幾條標(biāo)準(zhǔn)必須綜合起來(lái)考慮,只強(qiáng)調(diào)一方面是片面的。當(dāng)然,也允許針對(duì)不同要求,重點(diǎn)保證某條標(biāo)準(zhǔn)的達(dá)到。二、設(shè)計(jì)螺桿考慮的因素 要設(shè)計(jì)一根合乎以上標(biāo)準(zhǔn)的性能優(yōu)異的螺桿并非一件輕而易舉的事。在進(jìn)行螺桿設(shè)計(jì)時(shí),要綜合考慮以下諸因素:1、物料的特性及其加入時(shí)的幾何形狀、尺寸和溫度狀況。不同物料的物理特性(如擠出溫度范圍、粘度、穩(wěn)定性和流變性能)相差很大,因而加工性能也很不相同。橡膠擠出機(jī)螺桿與塑料擠出機(jī)

5、螺桿差別很大:如螺桿長(zhǎng)徑比、螺槽深度、螺桿結(jié)構(gòu)(塑料擠出機(jī)螺桿帶有混煉元件、剪切元件)等同是橡膠擠出機(jī)螺桿也不同:冷喂料擠出機(jī)與熱喂料擠出機(jī)螺桿不同塑料擠出機(jī)螺桿也不相同。例如聚氯乙烯和聚烯烴就有很大差別。一前者為無(wú)定形塑料,粘度大,對(duì)溫度比較敏感,無(wú)明顯熔點(diǎn)。后者為結(jié)晶性塑料粘度較低,有明顯的熔點(diǎn)。就是同屬聚烯烴的聚乙烯和聚丙烯也不相同。甚至同是聚乙烯,但由于生產(chǎn)廠家不同,或批號(hào)不同,其性能也有差異。進(jìn)而言之,同是一種塑料,粉狀和粒狀的加工性能也不盡一樣,預(yù)熱和不預(yù)熱對(duì)加工性能也有影響。因此,要采取不同的螺桿設(shè)計(jì)來(lái)適應(yīng)不同的物料。2、口模的幾何形狀和機(jī)頭阻力特性。由擠出機(jī)的工作圖可知,口模特

6、性線要與螺桿特性線很好地匹配,才能獲得滿意的擠出效果。如:1) 高阻力機(jī)頭,一般要配以均化段螺槽深度較淺的螺桿,2) 低阻力機(jī)頭,需與均化段螺槽較深的螺桿相配。3) 對(duì)排氣擠出機(jī),機(jī)頭阻力的大小和螺桿性能的匹配顯得更重要,弄得不好,擠出機(jī)甚至不能工作。3、料筒的結(jié)構(gòu)形式和加熱冷卻情況。由固體輸送理論知,在加料段料筒壁上加工出錐度和縱向溝槽并進(jìn)行強(qiáng)力冷卻,會(huì)大大提高固體輸送效率。若采用這種結(jié)構(gòu)形式的料筒,設(shè)計(jì)螺桿時(shí)必須在熔融段和均化段采取相應(yīng)措施,使熔融速率、均化能力與加料段的輸送能力相一致。4、螺桿轉(zhuǎn)數(shù)。由于物料的熔融速率很大程度上取決于剪切速率,而剪切速率與螺桿轉(zhuǎn)數(shù)有關(guān),故進(jìn)行螺桿設(shè)計(jì)時(shí)必須

7、考慮螺桿轉(zhuǎn)數(shù)這個(gè)因素。5、擠出機(jī)的用途。設(shè)計(jì)螺桿時(shí)必須弄清楚擠出機(jī)是用作加工制品還是用作混料、造?;蛭沽?。因?yàn)椴煌猛镜臄D出機(jī)的螺桿在設(shè)計(jì)上是有很大不同的。在對(duì)評(píng)價(jià)螺桿的標(biāo)準(zhǔn)有了統(tǒng)一的看法和對(duì)螺桿設(shè)計(jì)必須考慮的因素有了一個(gè)全面的了解之后,方能進(jìn)行螺桿的具體設(shè)計(jì)。 三、常規(guī)全螺紋三段螺桿的設(shè)計(jì) 所謂常規(guī)全螺紋三段螺桿,是指出現(xiàn)最早、應(yīng)用最廣、整根螺桿由三段組成,其擠出過(guò)程完全依靠全螺紋的形式完成的螺桿。這種螺桿的設(shè)計(jì)包括螺桿型式的確定、螺桿分段及各段參數(shù)的確定、螺桿直徑和長(zhǎng)徑比的確定、螺桿和料筒間隙的確定等,下面分別敘述。 (一)關(guān)于螺桿型式的確定按照傳統(tǒng)的說(shuō)法,常規(guī)全螺紋三段螺桿分為漸變型螺桿

8、和突變型螺桿。1、所謂漸變型螺桿是指由加料段較深螺槽向均化段較淺螺槽的過(guò)渡,是在一個(gè)較長(zhǎng)的螺桿軸向距離內(nèi)完成的。特點(diǎn)如下:1) 漸變螺桿大多用于無(wú)定形塑料的加工。如聚氯乙烯2) 它對(duì)大多數(shù)物料能夠提供較好的熱傳導(dǎo),傳熱均勻,效果好。適用于熱敏性塑料,3) 對(duì)物料的剪切作用較小,而且可以控制,其混煉特性不是很高,也可用于結(jié)晶性塑料。物料在這種螺桿中的熔融過(guò)程正如熔融理論所揭示的那樣。2、所謂突變型螺桿的指由加料段較深螺槽向均化段較淺螺槽的過(guò)渡是在較短的螺桿軸向距離內(nèi)完成的。特點(diǎn)如下1) 突變螺桿由于具有較短的壓縮段,有的甚至只有(12)D。2) 對(duì)物料能產(chǎn)生巨大的剪切,故適用于粘度低、具有突變?nèi)?/p>

9、點(diǎn)的塑料,如尼龍、聚烯烴,3) 對(duì)于高粘度的塑料容易引起局部過(guò)熱,故不適于聚氯乙烯。物料在這種螺桿中的熔融過(guò)程也符合熔融理論所揭示的規(guī)律。 3、橡膠螺桿有一種等深等距的,熱喂料螺桿 (二)關(guān)于螺桿直徑的確定螺桿直徑是一個(gè)重要參量,它在一定意義上表征擠出機(jī)擠出量的大小。1、螺桿直徑已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化在設(shè)計(jì)螺桿時(shí)。它不能任意確定,因?yàn)槁輻U直徑已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化。我國(guó)擠出機(jī)標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的螺桿直徑系列為:30、45、65、(85)90、(115)120、150、200。一般情況下,確定的螺桿直徑應(yīng)符合此系列。2、螺桿直徑的確定螺桿直徑的大小一般根據(jù)所加工制品的斷面尺寸、加工塑料的種類和所要求的生產(chǎn)率來(lái)確定。制品截面積的

10、大小和螺桿直徑的大小有一個(gè)適當(dāng)?shù)年P(guān)系。一般說(shuō)來(lái),大截面的制品選大的螺桿直徑,小截面的制品選小的螺桿直徑,這對(duì)制品的質(zhì)量、設(shè)備的利用率和操作比較有利。 (三)關(guān)于螺桿長(zhǎng)徑比的確定螺桿的長(zhǎng)徑比是螺桿的重要參數(shù)之一。若將它與螺桿轉(zhuǎn)數(shù)聯(lián)系起來(lái)考慮,在一定意義上也表示螺桿的塑化能力和塑化質(zhì)量。1、發(fā)展趨勢(shì)單螺桿的長(zhǎng)徑比有一個(gè)由小到大的發(fā)展趨勢(shì),50年代一般為1820,60年代為2528,目前為30左右。2、大長(zhǎng)徑比的優(yōu)點(diǎn)1) 長(zhǎng)徑比加大后,螺桿的長(zhǎng)度增加,塑料在料筒中停留的時(shí)間長(zhǎng),塑化得更充分更均勻,故可以保證產(chǎn)品質(zhì)量。2) 在此前提下,可以提高螺桿的轉(zhuǎn)數(shù)從而提高擠出量。3、大長(zhǎng)徑比的缺點(diǎn)1) 長(zhǎng)徑比加

11、大后,螺桿、料筒的加工和裝配都比較困難和復(fù)雜,成本也相應(yīng)提高,2) 長(zhǎng)徑比加大后,使擠出機(jī)加長(zhǎng),增加所占廠房的面積。3)L/D增大后,因螺桿的下垂度與其長(zhǎng)度的四次方成正比,故會(huì)增加螺桿的彎曲度而造成螺桿與料筒的間隙不均勻,有時(shí)會(huì)使螺桿刮磨料筒而影響擠出機(jī)的壽命。4)當(dāng)長(zhǎng)徑比加大后,若提高螺桿轉(zhuǎn)數(shù),其扭矩必然加大,這對(duì)小直徑的螺桿來(lái)說(shuō),因其加料段的螺紋根徑較小,就要考慮其強(qiáng)度是否滿足要求的問(wèn)題。例如,直徑45毫米的螺桿,加工 HDPE,當(dāng)螺桿轉(zhuǎn)數(shù)達(dá)到80轉(zhuǎn)分時(shí),達(dá)到強(qiáng)度極限的長(zhǎng)徑比為L(zhǎng)/D=37.5,在轉(zhuǎn)數(shù)為100轉(zhuǎn)分時(shí),達(dá)到強(qiáng)度極限的長(zhǎng)徑比限為L(zhǎng)/D=32;當(dāng)加工LDPE或PP時(shí),長(zhǎng)徑比的極限

12、值LD30。因此,應(yīng)當(dāng)力求在較小的長(zhǎng)徑比的條件下獲得高產(chǎn)量和高質(zhì)量,才是多快好省的途徑。切不可盲目地加大長(zhǎng)徑比。 (四)螺桿的分段及各段參數(shù)的確定如前所述,常規(guī)全螺紋三段螺桿一般分為加料段、壓縮段、均化段(計(jì)量段、擠出段)。由擠出過(guò)程知,物料在這三段中的擠出過(guò)程是不相同的。在設(shè)計(jì)螺桿時(shí),每一段幾何參數(shù)的選擇,應(yīng)當(dāng)圍繞著該段的作用以及整根螺桿和各段的相互關(guān)系來(lái)考慮。1、加料段。加料段的作用是輸送物料給壓縮段和均化段。1)、熔體控制型螺桿 即熔融均化能力低,擠出量主要由壓縮段和均化段的熔融均化速率所決定的螺桿。加料段的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)與壓縮段和均化段相匹配,輸送的物料應(yīng)與后兩段熔融均化速率相一致,使熔體充

13、滿均化段螺槽,過(guò)多或過(guò)少都會(huì)造成擠出的不穩(wěn)定。2)、加料控制型螺桿 即熔融均化能力很高,擠出量主要取決于加料段的輸送能力的螺桿。加料段應(yīng)當(dāng)輸送盡可能多的物料給后兩個(gè)區(qū)段。當(dāng)然,這時(shí)也有一個(gè)熔融均化能力和加料能力相一致的問(wèn)題,否則會(huì)引起過(guò)熱和塑化不良。3)加料段的核心問(wèn)題是輸送能力。由固體輸送理論得知,螺桿的輸送能力與螺桿的幾何參數(shù)和固體輸送角有關(guān)。a.通過(guò)加大加料段的螺槽深度h1來(lái)實(shí)現(xiàn)提高輸送量Qs。b.通過(guò)在料筒加料段處開(kāi)縱向溝槽和加工出錐度來(lái)實(shí)現(xiàn)提高輸送量Qs。c.增加加料段的長(zhǎng)度會(huì)使產(chǎn)量的提高。d.加料段的長(zhǎng)度與壓力的建立、熔融區(qū)的熔融狀況和波動(dòng)有關(guān)。e.加料段的長(zhǎng)度一般取(310)D,

14、對(duì)于結(jié)晶性塑料,加料段長(zhǎng)度一般取為螺桿全長(zhǎng)的6065%。f.螺旋角也是一個(gè)影響輸送能力的因素,由固體輸送理論得知,b越大;Qs越大。但通常取D=S,即b=17°40。g.螺桿表面摩擦系數(shù)越小(料筒的摩擦系數(shù)越大),QS越大。 2、壓縮段。由擠出過(guò)程可知,這一段的作用是壓實(shí)物料,熔融物料。因此,這一段螺桿各參數(shù)的確定應(yīng)以此為主旨。 壓縮段螺桿參數(shù)中有個(gè)重要概念,即壓縮比。1)壓縮比:它的作用是將物料壓縮,排除氣體,建立必要的壓力,保證物料到達(dá)螺桿末端時(shí)有足夠的致密度。壓縮比有二,一是幾何壓縮比,一是物理壓縮比。所謂幾何壓縮比:加料段第一個(gè)螺槽容積與均化段最后一個(gè)螺槽容積之比。所謂物理壓

15、縮比:物料加工之前的松密度與均化段熔體密度之比。2)設(shè)計(jì)原則應(yīng)使幾何壓縮比大于物理壓縮比。壓縮比與物料的性質(zhì)、制品的情況等有關(guān)。它可用試驗(yàn)決定。目前多根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選取,因而即使加工同一種塑料和同一種制品,各廠也會(huì)采取不盡相同的壓縮比。3)獲得壓縮比的方法,可采用等距變深螺槽、等深不等距螺槽、不等深不等距螺槽、錐形螺桿等方法。其中等距不等深螺槽的辦法易于進(jìn)行機(jī)械加工,故多采用。4) 壓縮比的確定:熱喂料螺桿1.31.5 冷喂料螺桿1.72.1 塑料螺桿一般根據(jù)塑料種類不同取2-55)壓縮段的長(zhǎng)度,目前國(guó)內(nèi)多以經(jīng)驗(yàn)方法確定。根據(jù)一般經(jīng)驗(yàn)。對(duì)非結(jié)晶型塑料,壓縮段約占整個(gè)螺桿長(zhǎng)度的5565%;而對(duì)于結(jié)晶性

16、塑料,則?。?4)D不等。3、均化段。由擠出過(guò)程知,該段的作用是將來(lái)自壓縮段的已熔物料定壓定量定溫地?cái)D到機(jī)頭中去。均化段的螺槽深度和長(zhǎng)度是兩個(gè)重要參量。1)螺槽深度 應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)得使該段的計(jì)量能力與壓縮段的熔融能力相匹配,以適當(dāng)?shù)乜刂泼恳晦D(zhuǎn)的擠出量。a.如果該段螺槽深度過(guò)大,使其潛在的熔體輸送能力大于熔體熔融能力,壓縮段未熔融的物料會(huì)進(jìn)入該段,殘留的固相碎片若得不到進(jìn)一步均勻塑化而擠入機(jī)頭,會(huì)影響制品質(zhì)量。b.如果螺槽太淺,產(chǎn)量就會(huì)降低,而且熔體會(huì)受到過(guò)大的剪切,熔體的溫度會(huì)變得過(guò)高,非但不能獲得低溫?cái)D出,甚至?xí)疬^(guò)熱分解。c.另外,均化段螺槽深度的選擇還應(yīng)當(dāng)與使用的機(jī)頭相匹配:若想獲得高的擠出

17、量,高壓機(jī)頭應(yīng)當(dāng)與淺的均化段螺槽的螺桿相匹配,低壓機(jī)頭應(yīng)當(dāng)與均化段螺槽深的螺桿相匹配。d. 均化段螺槽深度h3的確定比較復(fù)雜,目前仍以經(jīng)驗(yàn)方法確定。h3=(0.020.06)D螺桿直徑較小者,h3取大值,反之,取小值。2) 該段的長(zhǎng)度L3是均化段的另一個(gè)重要參數(shù)。a. L3長(zhǎng)一些,可以使物料得到相對(duì)長(zhǎng)一些的均化時(shí)間,也可以減少壓力、產(chǎn)量、溫度的波動(dòng)。b.但L3不能過(guò)長(zhǎng),否則會(huì)使壓縮段和加料段在螺桿全長(zhǎng)中占的比例變小,不利于物料的熔融,或使螺桿加長(zhǎng)。c. 均化段的長(zhǎng)度也多憑經(jīng)驗(yàn)確定。對(duì)于非結(jié)晶性塑料,均化段長(zhǎng)度約占螺桿全長(zhǎng)的2225%;對(duì)結(jié)晶性塑料,均化段長(zhǎng)度約占螺桿全長(zhǎng)的2535%。3) 對(duì)于

18、某種給定的物料,有一個(gè)最佳的均化段螺槽深度和均化段長(zhǎng)度。均化段的尺寸決定了它的均化能力。有實(shí)驗(yàn)證明,在其它條件不變的情況下,均化段螺槽深度稍為增加(如螺桿直徑為45,h3由3毫米增加至35毫米)就使均化質(zhì)量大大下降;相反,h3稍為減少(螺桿直徑不變,h3由3毫米減少到2毫米),產(chǎn)量會(huì)大大減少(約50%)。而均化段的長(zhǎng)度由 9D減少至6D,同樣也會(huì)引起塑化質(zhì)量的下降。4) 附帶說(shuō)明一下:有一種習(xí)慣的計(jì)算方法,當(dāng)壓縮比和均化段槽深h3決定后,h1可以用下式計(jì)算: h1=0.5D一D2一4h3(Dh3)1/2 應(yīng)當(dāng)指出,這僅是一個(gè)幾何關(guān)系。壓縮比不應(yīng)作為決定加料段螺槽深度的標(biāo)準(zhǔn)。 (五)螺桿與料筒間

19、隙的確定螺桿與料筒間隙是一個(gè)螺桿與料筒相互關(guān)系的參量。1、間隙選區(qū)所考慮的因素:1) 被加工物料的性質(zhì)。(如熱敏性與非熱敏型物料)2) 機(jī)頭阻力情況。阻力越大間隙越小。3) 螺桿料筒的材質(zhì)及其熱處理情況4) 機(jī)械加工條件5) 螺桿直徑的大小來(lái)選取。一般說(shuō)來(lái),螺桿直徑越大,的絕對(duì)值應(yīng)選得越大,螺桿直徑越小,的絕對(duì)值應(yīng)選得越小。螺桿和料筒的間隙的選取是一個(gè)綜合性的問(wèn)題,必須結(jié)合各方面的因素綜合考慮。2、選取我國(guó)已由擠出機(jī)系列的直徑間隙值,可根據(jù)情況選取。(0.0030.005)D 直徑大者取小值,小者取大值。 (六)螺桿其它參數(shù)的確定1、 螺旋升角:實(shí)驗(yàn)證明,物料形狀不同,對(duì)加料段的螺紋升角要求也

20、不一樣。1) =30 °左右適于粉料,2) =l7°左右適于圓柱料,3) =15°左右適于方塊料。4) 出于機(jī)械加工的方便,一般取D=S,=17°40。2、 螺紋的頭數(shù)i螺桿螺紋可以是單頭的,也可以是雙頭的。多頭螺紋用得較少,這是因?yàn)槲锪显诙囝^螺紋中不易均勻充滿,易造成波動(dòng)。3、螺紋棱部寬度e1) e太小會(huì)使漏流增加,而導(dǎo)致產(chǎn)量降低,特別是對(duì)低粘度的熔體來(lái)說(shuō)更是如此。2) e太大會(huì)增加螺棱上的動(dòng)力消耗,有局部過(guò)熱的危險(xiǎn)。3) 一般取e=(0.08-0.12)D。 (七)螺桿頭部結(jié)構(gòu)當(dāng)塑料熔體從螺旋槽進(jìn)入機(jī)頭流道時(shí),其料流形式急劇改變,由螺旋帶狀的流動(dòng)變成

21、直線流動(dòng)。為得到較好的擠出質(zhì)量。要求物料盡可能平穩(wěn)地從螺桿進(jìn)入機(jī)頭,盡可能避免局部受熱時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而產(chǎn)生熱分解現(xiàn)象。這與螺桿頭部形狀、螺桿末端螺紋的形狀以及 機(jī)頭體中流道的設(shè)計(jì)和分流板的設(shè)計(jì)等有密切關(guān)系。根據(jù)常用的螺桿頭的形狀,分成以下幾類:1、鈍的螺桿頭總有因物料在螺桿頭前面停滯而分解的危險(xiǎn),即使稍有曲面和錐面的螺桿頭通常也不足以防止這一點(diǎn),對(duì)以上形式的螺桿頭一般要求裝分流板。2、帶有較長(zhǎng)錐面的螺桿頭,也難免在螺桿的端點(diǎn)因停滯物料被燒焦的現(xiàn)象。3、斜切截錐體的螺桿頭其端部有一個(gè)橢圓平面,當(dāng)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),它能使料流攪動(dòng),物料不易因滯流而分解。4、錐部帶螺紋的螺桿頭,能使物料借助螺紋的作用而運(yùn)動(dòng),主要

22、用于電纜行業(yè)。5、魚(yú)雷頭螺桿頭與料筒之間的間隙通常小于它前面的螺槽深度。有的魚(yú)雷頭表面上開(kāi)有溝槽或加工出特殊花紋。“它有良好的混合剪切作用,能增大流體的壓力和消除波動(dòng)現(xiàn)象,常用來(lái)擠出粘度較大、導(dǎo)熱性不良或有較為明顯熔點(diǎn)的塑料。(八)螺紋斷面形狀常見(jiàn)螺桿螺紋的斷面形狀有兩種。1、一種是矩形。在螺槽根部有一個(gè)很小的圓角半徑,它有最大的裝填體積,而且機(jī)械加工比較容易,適用于加料段2、另一種是鋸齒形。改善了塑料的流動(dòng)情況,有利于攪拌塑化,也避免了物料的滯留。適用于壓縮段和均化段。3、第三種雙楔形。輸送物料穩(wěn)定,提高塑化效果,提高產(chǎn)量3050%。 三、螺桿材料及強(qiáng)度計(jì)算(一)螺桿材料1、對(duì)材質(zhì)的要求由擠出過(guò)程可知,螺桿是在高溫、一定腐蝕、強(qiáng)烈磨損、大扭矩下工作的,因此,螺桿必須:1) 耐高溫,高溫下不變形;2) 耐磨損,壽命長(zhǎng);3) 耐腐蝕,物料具有腐蝕性;4) 高強(qiáng)度,可承受大扭矩,高轉(zhuǎn)速;5) 具有良好的切削加工性能;6) 熱處理后殘余應(yīng)力小,熱變形小等。2、常用材料及熱處理目前我國(guó)常用的螺桿材料有45號(hào)鋼、40Cr、氨化鋼、38CrMOAl等。1)45號(hào)鋼便宜,加工性能好,但耐磨耐腐蝕性能差。 熱處理:調(diào)質(zhì)HB220270,高頻淬火HRC45-482)40Cr的性能優(yōu)于45號(hào)鋼,但往往要鍍上一層鉻,以提高其耐

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