【正文】 600230607802508140 六 螺桿式注射機塑化部件的設(shè)計往復(fù)螺桿式注射機塑化部件，主要包括螺桿和機筒，它們的螺桿和機筒與擠出機螺桿和機筒有較大的差別，作為塑化部件的通用螺桿，一般包括螺桿、螺桿頭三小件，這三小件含：螺桿頭、止逆環(huán)和墊；而機筒則必須包含有噴咀。一般按經(jīng)驗公式確定： H3=（~）D （cm）對大直徑桿（大于90mm）的可取小值，槽深不宜大于6mm .2）加料段槽深 H1：它直接影響壓縮比ε與螺桿的強度。 2）止逆環(huán)寬b: 它應(yīng)保證運動時的導(dǎo)向性。 σ= （K21）≤[σ] 式中： Pi注射壓力 （Mpa） [σ] –機筒材料許用應(yīng)力 （Mpa） 3）加熱功率 N （KW） N= 0. 15 Qp Qp 塑化能力 （kg/h） 例：桿徑為D=42 mm，最大轉(zhuǎn)速這n=200 r/min,計算塑化能力 Qp=55kg/h,計算該規(guī)格注射機的機筒加熱功率為 N= 0. 15 55= （KW） 實測使用功率為8 KW. 4）配合精度： 雖然國家已有標準，從使用情況，我們推薦按下表較合宜：螺桿直徑 mm≥15~2525~5050螺桿直徑公差帶代號e8d9c9機筒公差帶代號 H9 機筒與噴咀體連接結(jié)構(gòu)型式 機筒與噴咀體連接結(jié)構(gòu)型式主要有螺紋連接和法蘭連接兩種型式，最常用的是后種，螺紋連接只用于超小型機上，這里不予講述。螺栓數(shù)量和直徑需要進行核算。2）尼龍噴咀尼龍噴咀出口小，約為1mm,孔長3mm左右，入口錐度小僅有20~30176。 噴咀主要參數(shù)確定 單位：mm項目符號公式及說明球面半徑R拉桿間距559的為10；拉桿間距560~799的為15；拉桿間距800~1119的為20；拉桿間距1120~2240的為35 .噴咀孔徑d對高粘度塑料，取螺桿直徑的取螺桿直徑1/10~1/5；對中低粘度的取螺桿直徑1/15~1/20； 關(guān)于噴咀孔徑國內(nèi)使用的情況如下表： 單位：mm注射量 cm3306012525050010002000開式通用型23~4~45~677~8UPVC型4~556~88~99~129~12遠射程2344~6彈簧閉鎖式2~32~33~53~53~5七 課程設(shè)計基本要求：1 在熟知設(shè)計任務(wù)書基礎(chǔ)上，對螺桿進行結(jié)構(gòu)設(shè)計計算，并畫出草圖； 2 將草圖送改和審核；做好零件圖繪制準備； 3 零件圖繪制要求： （1）圖面配置合理； （2）圖紙繪制、尺寸標注必須符合機械制圖的國家標準，要注明全部的尺寸、尺寸公差、形位公差、粗糙度、熱處理和其它技術(shù)要求； （3）圖紙幅面、標題欄等必須按機械制圖的國家標準設(shè)置，并注明材料、比例、設(shè)計單位、設(shè)計、校對、制圖、審核、日期等內(nèi)容；八 設(shè)計計算說明書的編制 設(shè)計計算說明書是課程設(shè)計的重要內(nèi)容之一，必須認真、規(guī)范書寫和裝釘存檔備查。 二 計算說明書應(yīng)由指導(dǎo)教師填寫意見、簽字后，才能進行答辯；經(jīng)答辯組簽署意見后，連同設(shè)計圖紙一并交系（部）保存?zhèn)洳椤? 8 主要參考資料 1）“塑料機械設(shè)計” 北京化工學院、華南工學院合編 ，輕工出版社 2）“塑料成型機械” 化學工業(yè)出版社，教育部高等學校教材 3）“塑料工程手冊” “塑料工程手冊” 編委會編 機械工業(yè)出版社 4）“輕工業(yè)技術(shù)裝備手冊” “輕工業(yè)技術(shù)裝備手冊”編委會編 機械工業(yè)出版社。4）纖維素樹脂用的噴咀 噴咀有較長的過渡錐孔和圓柱孔，利于物料有序通過。 . 1 結(jié)構(gòu)型式有多種，這里只介紹最常用的開式噴咀 通用噴嘴1）通用噴咀：其入口錐度較大，出口錐度較小，中心孔直徑為2~3mm,長約3~，壓力損失小，補縮效果好，但易產(chǎn)生冷料和產(chǎn)生流涎現(xiàn)象。可用于大中型機上。解：1）求螺桿的扭應(yīng)力：τ = Mt/Ws=97360N. η/ = 973604 100= 910kg/cm22) 求螺桿的壓應(yīng)力：σc=(D0/d1)2P0=(18/)210=444 kg/cm23) 求螺桿加料段處的合成應(yīng)力：σr == (4442+49102) 1/2 = 1873 kg/cm2螺桿材料為38CrMoAl , 其許用應(yīng)力為：[σ]= σy/n = 8500/3 = 2830 kg/cm2σr [σ] 故螺桿安全 螺桿頭與螺桿均采用左旋螺紋連接，配合精度代號為h6 .2 機筒設(shè)計 機筒采用整體式，它包括有筒體、噴咀連接體和噴咀。 螺桿頭設(shè)計：螺桿頭裝配圖1 前料筒； 2止逆環(huán)； 3料筒 螺桿頭的結(jié)構(gòu)形式較多，在這里我們只介紹較為常用的帶普通止逆環(huán)的螺桿頭，如圖所示的符號，各部尺寸按下述選?。? 1）圓錐角 α=30~60176。下圖便是往復(fù)螺桿式注射機的塑化部件普通結(jié)構(gòu)形式： 1噴嘴 2螺桿頭 3止逆環(huán) 4墊圈 5料筒 6螺桿 7加熱圈 8冷卻水圈 1 往復(fù)螺桿式注射機螺桿設(shè)計 注射機的螺桿與擠出機的螺桿基本相似，但有所不同，一是長徑比和壓縮比較小；二是它的均化段的螺槽較深；三是它的加料段較長，而均化段較短；四是它的頭部具有特殊形式。 解：1）徑向應(yīng)力計算：σ p =500 （kgf/cm2）2)切向應(yīng)力：σtmax = p(Da2+Db2)/ (Da2Db2) =500(252+152)/(252152) =1060（kgf/cm2）3)軸向應(yīng)力：σa = pDb2/(Da2Db2)=500152/(252152) = 280（kgf/cm2）4）復(fù)合應(yīng)力：σ=1/2[（στσt）2+（σtσa）2+(σaστ)2]= 1350[σ]=2830（kgf/cm2）∴機筒強度足夠。20′螺桿直徑大及襯套較長取小值襯套的長度L（mm）L=（3~5）D， L加料口前端至縱向槽結(jié)束處長 新型機筒的設(shè)計主要是在進料段開設(shè)軸向淺溝槽 、設(shè)置軸向開槽的槽底為錐形的套筒。最常見的是整體式，而目前主要塑機制造廠商生產(chǎn)的擠出機多采用在進料段開設(shè)軸向淺溝槽的新型機筒。4）銷釘螺桿的其它參數(shù)： 長徑比和各段長度：與普通螺桿相似。總數(shù)在30~50個左右，但對銷釘混煉段螺桿，~。剪切棱寬度越大，剪切強度越大，可是，消耗的功率也正比地增加；因此，過大，則無意義；而過小，又易磨損，通常取B39。M 當G= ，流量截面為螺槽軸向截面的60%時，則： Bmin =（te）G 實驗表明，槽數(shù)對剪切強度影響不大，但影響混合效果，可使料流在屏障段 中 不斷改變流向，交叉并重新分布，槽數(shù)多，混合效果好，溫度與壓力波動越小。式中：Q流量 ΔP—流經(jīng)屏障的壓力降 B—屏障段長度 G屏障間隙 B39。下面圖示的位置是單獨使用屏障段的情況。 二 ） 新型螺桿 新型螺桿的結(jié)構(gòu)形式不同，有分離型螺桿（BM桿）、分流型螺桿（銷釘螺桿、DIS螺桿）、屏障型螺桿、波狀螺桿、HM型（六角形）螺桿等。一方面物料的溫度提高了，加重了制品的冷卻負擔，又導(dǎo)致了制品在冷卻過程中產(chǎn)生較大的內(nèi)應(yīng)力；另一方面，對熱敏性塑料，可能引起降解。另外，此段還要擔負對物料形成壓力以達到壓實物料和克服口模阻力的作用，過淺螺槽在機頭壓力較小情況下，必然引起生產(chǎn)能力的下降。在壓縮段固體床破碎，產(chǎn)生熔池。 D 容易出現(xiàn)掃膛現(xiàn)象。 C 熔融速度慢。 固體輸送效率低是造成普通螺桿生產(chǎn)能力低的主要原因之一。 由軸向力PZ產(chǎn)生的壓縮應(yīng)力σc σc=(~)PmaxD2/(ds2d02) kg/cm2 式中：Pmax可視為機頭壓力 kg/cm2 D 螺桿外徑 cm ds 螺桿最小根徑 cm d0 螺桿冷卻水孔直徑 cm 由扭矩Mt