【正文】 中的滯流區(qū)和雙楔形螺桿 1— 機(jī)筒； 2— 滑移面； 3— 移動(dòng)料； 4— 潘流區(qū)； 5— 矩形斷面； 6— 雙楔形斷面 年 份 1930～ 1940 1950～ 1960 1960～ 1970 1970～ 1980 1990～ 2020 L/D 8～ 15 15～ 20 18～ 25 20～ 35 25～ 45 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 除了上述兩種典型的螺紋斷截面形狀之外，還有雙楔型螺紋斷面圖 ，設(shè)計(jì)這種螺紋斷截面的出發(fā)點(diǎn)是：根據(jù)塞流固體輸送理論，認(rèn)為塑料在槽中是以密實(shí)的固體存在，組成固體塞在的固體顆粒間沒(méi)有沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)。 不同的塑料和不同的粒料形狀其內(nèi)摩擦角是不同的。 螺棱法向?qū)挾?e 和軸向?qū)挾?b： e=(~)D （ ） φCoseb? （ ） 表 幾種塑料的內(nèi)摩擦角φ i 塑 料 形 狀 內(nèi)摩擦角 /176。而在階梯形螺頂和楔形螺頂上，壓力的分布都是中間高兩邊低，產(chǎn)生的還原力會(huì)使螺桿懸浮于機(jī)筒之間不會(huì)產(chǎn)生金屬的直接接觸從而減少螺桿和機(jī)筒之間的磨損。 為了設(shè)計(jì)的科學(xué)性，對(duì)螺桿的參數(shù)做以下校核： 工藝參數(shù) 生產(chǎn)率 Q=20200kg/h；螺桿轉(zhuǎn) 速 n=。 假定熔膜厚度δ = 10 3? m 因此，熔膜中的剪切速率為： .? =?jV = s1? 從文獻(xiàn) [8] ?aη .? 圖上可以查處η a =440MPa 試計(jì)算 TAV 和δ : TAV = ??32 mTTmjkVa12 2?η （ ） =≈ 300℃ 與設(shè)定值相等，不必從新計(jì)算。表 所列為螺桿與機(jī)筒間隙的部頒標(biāo)準(zhǔn)。前一部分熱量由加熱器的電能轉(zhuǎn)化而來(lái)，后一部分的熱量由電動(dòng)機(jī)輸給螺桿的機(jī)械能轉(zhuǎn)化而來(lái)。 3. 電感應(yīng)加熱 電感應(yīng)加熱是通過(guò)電子感應(yīng)在機(jī)筒內(nèi)產(chǎn)生電的渦流而使機(jī)筒發(fā)熱，從而達(dá)到加熱機(jī)筒中得塑料的目的。由二級(jí)轉(zhuǎn)速器連接主電動(dòng)機(jī)與螺桿。 m 67610753992795509550 333 .././ ???? nPT N 本章小結(jié) 本章對(duì)擠出機(jī)構(gòu)中的螺桿進(jìn)行了設(shè)計(jì)與校核，并對(duì)螺桿與螺筒的配合間隙進(jìn)行了討論與確定，確定了加熱裝置為鑄鋁加熱器并確定了加料裝置。如果工廠有現(xiàn)成的蒸汽鍋爐、電熱鍋爐，該中加熱方法亦可采用。擠出機(jī)的加熱冷卻系統(tǒng)就是為控制熔體的溫度而設(shè)置的。 螺桿與機(jī)筒的間隙 由于磨損等原因，螺桿與機(jī)筒的間隙變得過(guò)大時(shí)，擠出機(jī)的生產(chǎn)能力就大大降低，所以在擠出機(jī)使用以后的一段時(shí)間，當(dāng)間隙變大時(shí)，需要修復(fù)或更換螺桿以滿足生產(chǎn)能力的需要。物料熔點(diǎn) Tm=270℃。 螺距 S=150 10 3? m；螺棱寬 e=11 10 3? m；螺紋頭數(shù) M=1； 加料段長(zhǎng)度 L1 =900 10 3? m；加料段螺槽深度 H1 =13 103? m； 壓縮段長(zhǎng)度 L2 =1500 10 3? m； 計(jì)量段長(zhǎng)度 L3 =600mm。這種設(shè)計(jì)的主要目的是為了較少螺桿與機(jī)筒的直接接觸，保證在螺棱和機(jī)筒間形成穩(wěn)定的熔融物潤(rùn)滑膜以減少螺桿與機(jī)筒間的磨損。β =45176。這就相當(dāng)于增大了塑料與螺桿的摩擦因數(shù)，根據(jù)固體輸送理論，這將降低固體輸送流率。推進(jìn)面的圓弧半徑為 R1比后面的圓弧半徑 R2 小，一般后角 ? 為 200 。 轉(zhuǎn)速 n、產(chǎn)量 Q、剪切速率γ、粘度η 1 與機(jī)頭壓力 p 等參數(shù)之間是互相影響的。 圖 計(jì)量段長(zhǎng) L3 度對(duì)擠出量的影響 又上可知：在可能的條件下，計(jì)量段長(zhǎng)度愈長(zhǎng)，對(duì)提高螺桿的產(chǎn)量和改善 混合黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 均勻度都是有利的。但是，無(wú)論在組分上、或者在溫度 分布上、或者在相對(duì)分子質(zhì)量分布上，剛?cè)刍奈锪隙际呛懿痪鶆虻?，如果此時(shí)姜物料從機(jī)頭擠出，制品的質(zhì)量將極為惡劣。 從上面的分析，我們可以得出結(jié)論：為了保證在加料段結(jié)束時(shí)分界面上的塑料基本預(yù)熱到熔融溫度，為了保證在壓縮段塑料能基本熔融完畢，加工那些比熱容大，熔點(diǎn)高，熱導(dǎo)率低，熔融潛熱大的塑料，螺桿加熱段 L1 應(yīng)該長(zhǎng)一些。在文獻(xiàn)中還指出：在實(shí)驗(yàn)的條件下，聚丙烯從開(kāi)始熔融到完全熔融大約需要 5D 長(zhǎng)度，而熱導(dǎo)率較大的聚丙烯黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 和聚苯乙烯便不需要這樣長(zhǎng)。為了適應(yīng)這個(gè)特點(diǎn)，加工結(jié)晶型肅立哦啊的螺桿的壓縮段一般出現(xiàn)的比較晚，而且長(zhǎng)度也比較短。原因之二是在多頭螺紋計(jì)量段的幾個(gè)螺槽中，熔體 填充情況有可能不同，從而容易導(dǎo)致個(gè)螺槽間擠出量不等而發(fā)生波動(dòng)，擠出壓力也會(huì)發(fā)上波動(dòng)，這些都直接影響到擠出制品的質(zhì)量。實(shí)驗(yàn)也證明，對(duì)圓柱性塑料，最佳螺紋升角大約在 170 左右。這是因?yàn)槌藨?yīng)考慮密度的變化之外，還應(yīng)考慮在壓力下熔融料的壓縮性、塑料在加料段的裝填程度 、擠壓過(guò)程中塑料的回流等因素，尤其還應(yīng)考慮制品性能所要求的壓縮密實(shí)的必要性。因此存在一個(gè)最佳加料段槽深。上層適用與 PVC 等熱穩(wěn)定性較差的塑料，此時(shí) k值較大。由此可以分析：當(dāng)機(jī)頭壓力較低時(shí)，增加計(jì)量段螺槽深度可以增加產(chǎn)量；而當(dāng)機(jī)頭壓力增大到超過(guò)臨界壓力，加深 H3 并不能使生產(chǎn)率增加，甚至還會(huì)產(chǎn)生相反的作用 ,也可以從融體輸送理論來(lái)估算螺槽深度 3H 的最佳值， )( 33023126 WHQHvddzp ?? η () 將上式對(duì) 3H 求導(dǎo)并令導(dǎo)數(shù)等于零，經(jīng)一系列推導(dǎo)，可求得 3H 的最佳值： 21233 6 )( φDSinLKH Q?? （ ） 在式中 QK — 形狀系數(shù) 未 知口模系數(shù)情況下 H3 的值沒(méi)辦法確定。因剪切或其他原因造成的局部過(guò)熱不易造成無(wú)法彌補(bǔ)的后果。由于剪切應(yīng)力而產(chǎn)生的熱量和螺槽深度 3H 的平方成反比。 歐洲塑料橡膠機(jī)械制造廠委員會(huì)建議長(zhǎng)徑比 1 1 (18)、 (24）、 2 2 35，括號(hào)中的數(shù)值盡量不用或少用。 聚苯乙烯 的基本特性 聚苯乙烯 是最結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的高分子有機(jī)化合物 ,低密度聚 苯 乙烯較軟 ,多用高壓聚合 。 （ 4）雙金屬層機(jī)筒 在鑄鋼或碳素鋼機(jī)筒體的內(nèi)壁，用離心澆鑄法鑄一層耐磨合金，然后機(jī)械加工內(nèi)孔至所需要的尺寸。但是這種機(jī)筒在機(jī)加工時(shí)也有難度。機(jī)筒和螺桿是擠塑系統(tǒng)的主要組成零件， 也是擠出機(jī)的關(guān)鍵零件。這種螺桿螺紋部分可分為加料段、塑化段和均化段。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 螺桿的選用原則 （ 1）按塑料的制品種類選擇 塑料的種類很多，有結(jié)晶型和非結(jié)晶型，它們?cè)诒粩D塑生產(chǎn)制品時(shí)，對(duì)溫度條件要求及本身得粘度、穩(wěn)定性和流動(dòng)性能都有差別。 （ 6） 應(yīng)便于觀察加工過(guò)程；便于操作、調(diào)整和維修機(jī)床，便于輸送、裝卸；注意擠出機(jī)的防護(hù)，確保安全生產(chǎn)。高技術(shù)含量的單螺桿擠出機(jī)正在 某些領(lǐng)域逐步取代雙螺桿擠出機(jī)。部分廠家粗制濫造和惡性價(jià)格戰(zhàn)已經(jīng)影響到國(guó)內(nèi)塑機(jī)的整體形象和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，也阻礙了塑料加工業(yè)的發(fā)展。國(guó)內(nèi)企業(yè)唯有加緊努力，才能在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中贏得機(jī)會(huì)，真正從塑機(jī)大國(guó)發(fā)展為塑機(jī)強(qiáng)國(guó)。據(jù)悉，寶應(yīng)金鑫此次推出的系列化產(chǎn)品共包括四種規(guī)格， 4 7 110 和 140，其中 45 和 78 兩種規(guī)格已經(jīng)研發(fā)成功，即將推 出 110 和 140 兩種機(jī)型。國(guó)內(nèi)一些廠家和科研院所，根據(jù)國(guó)內(nèi)磁性材料以及其他高填充物料的需要，悉心研發(fā)出獨(dú)立設(shè)計(jì)的磨盤擠出機(jī)。此外，該機(jī)器還具有深槽大螺距、兩種驅(qū)動(dòng)方式可選（電動(dòng)、氣動(dòng)）、整機(jī)易于清理、保養(yǎng)、維修等特 點(diǎn)。 這種擠出機(jī)主要用于排除溶劑，從 40%溶劑至低達(dá) %。 在擠出機(jī)的開(kāi)始部分，于行星螺桿之前，物料像在普通單螺桿擠出機(jī)中一樣向前運(yùn)動(dòng)。 多螺桿擠出機(jī) 這種類型的擠出機(jī)配備兩根以上的螺桿。由于設(shè)計(jì)、操作原理以及應(yīng)用領(lǐng)域方面的巨大差異，雙螺桿擠出機(jī)種類繁多。同向雙螺桿配混擠出機(jī)作為市場(chǎng)最大的受惠者，一度幾乎成為雙螺桿的代名詞。盡管橡膠擠出機(jī)問(wèn)世已超過(guò)一個(gè)世紀(jì)，但有關(guān)橡膠擠出文獻(xiàn)的缺乏今人吃驚；某些橡膠手冊(cè)討論了橡膠擠出，但在多數(shù)情況下，資料非常貧乏而且實(shí)用性有限。在這種情況下，不僅揮發(fā)物通過(guò)排氣口釋放，而且也流出一定量的聚合物。 排氣擠出機(jī) 排氣擠出機(jī)在設(shè)計(jì)和功能上與非排氣擠出機(jī)有很大區(qū)別。在固體輸送段中，將熔體均 勻的輸送給模頭。 物料向前運(yùn)動(dòng)時(shí)，即因摩擦產(chǎn)生的熱和機(jī)筒加熱器傳導(dǎo)的熱而被加熱。 基本操作 單螺桿擠出機(jī)的操作相當(dāng)簡(jiǎn)單。此段中的物料大都處于固體狀態(tài)。 extruding machine。 本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì) 單螺桿擠出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 系部名稱 ： 機(jī)電工程學(xué)院 專業(yè)班級(jí) ： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 083 班 學(xué)生姓名 ： 指導(dǎo)教師 ： 職 稱 ： 講 師 黑 龍 江 工 程 學(xué) 院 二○一二年六月黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) I 摘 要 近年來(lái)，隨著塑料工業(yè)的飛速發(fā)展，塑料制品的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)展，塑料 加工設(shè)備已滲透 到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)行業(yè)，成為我國(guó)機(jī)械工業(yè)的重要組成部分，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中起著越來(lái)越重要的作用。 The plastic machine has been used in many fields that is detached to the national economy, has bee the important part, and this role is getting gradually important. while plasticmolding machinery plays a vital role in plastic industry, and it is the necessary way to acplish the plasticmolding, whereas the injection machine is one of the most crucial methods to make the plasticmolding. It is mainly involved in the basic molding principle, structure position, chief tech parameter, general parts and relevant coordination system, assist equipment, and how to operate safely and maintain, as well as how to obviate the error, surly the connection and mutual impact among these item. Furthermore, on the basis of working principle, structure, and relevant subjects, this thesis gives a deeper analysis, both theoretically and practically, and a benign promotion to the traditional types. It does study on the problem of principals, structure, plasticmolding process in synthesis, separate the main contradiction and optimize the plan in order to benefit the highest profit and social interest. Keywords singlescrew?！皢渭?jí)”是指這種螺桿盡管有 3個(gè)不同的幾何段，但事實(shí)上僅有一壓縮段，第一段 (最靠近進(jìn)料口 )的螺槽 — 般較深。多數(shù)情 況下，螺槽深度 (或螺棱高度 )從進(jìn)料段向計(jì)量段以線性方式減小，因而使物料在螺槽中經(jīng)受壓縮．以后將證明這種壓縮作用在多數(shù)悄況下對(duì)擠出機(jī)的正確運(yùn)行是必不可少的。至少物枓處于 固體狀態(tài) (低于熔點(diǎn) )，這些摩擦力負(fù)責(zé)向前輸送物料。當(dāng)全部固態(tài)聚合物消失時(shí)則達(dá)到塑化段末端，而熔體輸送段開(kāi)始。如聚臺(tái)物、擠出量、模頭、模頭溫度均相同，則無(wú)論擠出機(jī)是齒輪泵單螺桿擠出機(jī)，還是雙螺擠出機(jī)等都不會(huì)造成差異，機(jī)頭力相同。困擾 排氣擠出機(jī)的主要問(wèn)題之一是排氣口溢料。德國(guó)主要橡膠擠出機(jī)制造商之一是 Paul TrosteL 事實(shí)上 , Paul TrosteL 仍為主要的擠出機(jī)制造商。近幾年，隨著國(guó)內(nèi)電子電器、通訊、汽車等領(lǐng)域的飛速發(fā)展，材料改性與配混技術(shù)市場(chǎng)需求大增。然而，一旦定義更明確，就將其限于雙螺桿擠出機(jī)的特定分類之中。并且用于非常不同的