注塑机螺杆设计依据3

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1、注塑机螺杆设计规范1目的：指导注塑机螺杆及熔胶筒的规范设计。2适用范围：本标准适用于注塑机螺杆和熔胶筒的开发设计计算。3具体内容：3.1螺杆结构：螺杆是螺杆式注射装置塑化部件中的重要零件。从塑料进入熔胶筒塑化过程来看，经过了固体加料和输送、压实和熔融、进一步塑化和均匀化并计量三个过程。因此通常将螺杆设计成加料段、压缩段、均化段等三段。为适应加工塑料性能方面（如软化温度范围、硬度、粘度、摩擦系数、比热、热稳定性、导热性等）的不同要求，通常将螺杆设计成渐变型、突变型和通用型三种螺杆，它们主要在分段和螺槽深度上有所不同。3.1.1、渐变型螺杆：即长压缩段的螺杆。特征是塑化时能量转换较缓

2、和，主要用于加工硬聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚砜、ABS等塑料（具有宽的软化温度范围，高粘度非结晶型塑料）。3.1.2、突变型螺杆：即短压缩段的螺杆。特征是塑化时能量转换较剧烈。主要用于加工聚乙烯、聚丙烯、聚甲醛、尼龙、含氟塑料等（结晶型塑料）。l突变型螺杆设计的出发点：认为塑料是在短压缩区内实现全部状态的转变。l根据熔融理论和塑料在螺槽内的实际熔融过程，是一个逐渐熔融的过程，而且从工艺上也很难准确控制塑料在突变区内实现状态全部转变的位置点。3.1.3、通用型螺杆：注塑机在实际生产过程中，经常需要更换塑料品种，拆换螺杆比较频繁，且比较费力和影响生产。因此在实际使用过程中，一般

3、不经常更换螺杆，而通过调整工艺参数（温度、螺杆转速、背压等）的办法，来满足不同塑料制品的加工要求，为此设计了一种通用型螺杆，其特征是压缩段的长度介于渐变型螺杆和突变型螺杆之间，约4～5个螺距。l这样的分段，既考虑到一些非结晶型塑料，经受不了突变螺杆在压缩段高的剪切塑化作用；同时又注意到一些结晶型塑料未经足够的预热是不能软化熔融和难以压缩的特点。l但是应当强调指出，这种适应性较强的通用型螺杆绝非是“万能”共9页第9页注塑机螺杆设计规范螺杆，所谓通用是相对而言。上述三种螺杆的分段范围见下表：螺杆类型加料段压缩段均化段渐变型～40%～40%～20%突变型65～70%1～1.5Ds20～

4、25%通用型50～60%20～30%20～30%注：本表为L/Ds=15～20范围内的分段情况。3.2螺杆参数3.2.1、螺杆直径（Ds）和行程（S）往复螺杆式的螺杆直径设计依据：应从保证注射量和塑化能力这两个条件确定。从满足注射量要求而计算出的螺杆直径，一般也能满足对塑化能力的要求。l螺杆直径可先由下式计算出后，再校核其塑化能力。Ds==式中：Vc—注塑机理论注射容积S—注射行程（cm），S=kDsk—螺杆行程与直径的比值，常取3～4，最大可到5左右，视螺杆性能而定。l螺杆塑化能力G=2Ds2nh3Sin式中：n—螺杆转速h3—均化段槽深—塑料密度—效率—螺杆的螺旋升角l共9页

5、第9页注塑机螺杆设计规范影响塑化效果和塑化能力的主要因素除了成型物料本身的特性外，还与熔胶筒结构、熔胶筒的加热温度、螺杆转速、螺杆行程（或均化段长度等）、螺杆几何参数以及熔体对螺杆产生的背压等因素有关。3.2.2、螺杆的长径比：l长径比大的螺杆，可以得到低温均质的熔体和稳定的挤出以及高的塑化能力。l注射螺杆仅作预塑用，塑化时出料的稳定性对塑料制品质量的影响甚小，并且塑料塑化时所经过的时温历程要比挤出螺杆要长。l注射螺杆的长径比，一般在18～22之间，长的很少超过24（排气等特殊螺杆例外）。l从设计制造和使用角度来看，也是希望用效果相近而长度较短的螺杆。因为这样，对螺杆熔胶筒的制造

6、、缩短机身长度、减轻机器重量以及对熔胶筒清理方面都会带来好处。l为了确保所需的塑化能力和质量，对于一般结构的螺杆，其长度也不宜过短。3.2.3、螺槽深度（h3）和螺杆压缩比（i）均化段的螺槽深度是螺杆性能的重要参数之一。它是由加工塑料的比热容、导热性、稳定性、粘度以及塑化时的压力等因素所定。例如：聚酰胺类塑料适宜用较浅的螺槽；而聚氯乙烯类塑料用较深螺槽为好。螺槽深度主要涉及到以下几个方面的问题：1、螺槽浅，剪切热大，从而螺杆消耗的功率也大。对注射螺杆而言，提供塑料熔化的热量，由外加热系统供给的占有一定的比例，同时在注塑机的熔胶筒上一般不设冷却温控系统。因此，对于一般注射螺杆，从塑

7、料在螺杆内实际受热过程和稳定温度条件的需要出发，是无需强剪切的作用。2、具有浅螺槽和长均化段的螺杆，在工作时有良好的稳定性，注射螺杆的出料方式是借助油缸的推力，通过螺杆将熔料注出，注射时的熔料回泄，是由螺杆头部止逆结构来阻止，使螺杆塑化和注射出料之间无直接的联系。因此，螺杆的螺槽深浅所显示出的螺杆塑化时出料稳定性问题，对注射螺杆一般无需去特别考虑。3、在其它条件不变的情况下，螺杆塑化能力正比于螺槽深度，特别是注射螺杆在预塑时的熔料压力大约在3.5～10.5MPa，一般要比挤出螺杆