《擠出成型設(shè)備》PPT課件

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1、第一章擠出成型設(shè)備第三節(jié)常規(guī)螺桿設(shè)計(jì)常規(guī)螺桿設(shè)計(jì)1.3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)的諸問題，本節(jié)介紹常規(guī)螺桿，下節(jié)介紹新型螺桿。常規(guī)螺桿設(shè)計(jì)85橡膠螺桿常規(guī)螺桿設(shè)計(jì)60銷釘螺桿常規(guī)螺桿設(shè)計(jì)120銷釘螺桿常規(guī)螺桿設(shè)計(jì)250大螺桿常

2、規(guī)螺桿設(shè)計(jì)壓片機(jī)雙錐螺桿常規(guī)螺桿設(shè)計(jì)錐雙壓片常規(guī)螺桿設(shè)計(jì)錐形雙螺桿常規(guī)螺桿設(shè)計(jì)錐形雙螺桿35-90常規(guī)螺桿設(shè)計(jì)1、評(píng)價(jià)螺桿的標(biāo)準(zhǔn)如何評(píng)價(jià)螺桿的好壞呢？由前面對(duì)擠出過程的分析可以看出，至少應(yīng)當(dāng)從以下幾個(gè)方面評(píng)價(jià)螺桿：1）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:a、具有合乎要求的各種性能。包括規(guī)定的物理、化學(xué)、力學(xué)、電學(xué)性能；b、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。常規(guī)螺桿設(shè)計(jì)c、具有合乎要求的螺桿的塑化質(zhì)量：螺桿所擠出的熔體溫度是否均勻，軸向波動(dòng)、徑向溫

3、差多大。是否有得以成型的最低的熔體溫度。擠出的熔體是否有壓力波動(dòng)。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），防止熱敏性物料過熱分解，降低能量消耗，減少主輔機(jī)冷卻系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)，提高生產(chǎn)率。常規(guī)螺桿設(shè)計(jì)2）產(chǎn)量所謂產(chǎn)量是指在保證塑化質(zhì)量前提下，通過給定機(jī)頭的產(chǎn)量或擠出量。產(chǎn)量一般用公斤/小時(shí)或公斤／轉(zhuǎn)來表示。一根好的螺桿，應(yīng)當(dāng)具有較高的塑化能力。（生產(chǎn)能力）3）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、匹配不同機(jī)頭和不同制品的適應(yīng)能力。一般說來，適應(yīng)性越強(qiáng)，往往伴隨著塑化效率的降低。因此我

4、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)?。常?guī)螺桿設(shè)計(jì)4）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)）。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。5）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。常規(guī)螺桿設(shè)計(jì)2、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

5、、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)螺桿差別很大：如螺桿長徑比、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）等常規(guī)螺桿設(shè)計(jì)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)螺桿就不同。同是塑料擠出機(jī)螺桿也不相同：例如聚氯乙烯和聚烯烴就有很大差別。前者為無定形塑料，粘度大，對(duì)溫度比較敏感，無明顯熔點(diǎn)。后者為結(jié)晶性塑料粘度較低，有明顯的熔點(diǎn)。就是同是聚氯乙烯，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，同是一種物料，粉狀和粒狀的加工性

6、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)來適應(yīng)不同的物料。常規(guī)螺桿設(shè)計(jì)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：a、高阻力機(jī)頭，一般要配以均化段螺槽深度較淺的螺桿，b、低阻力機(jī)頭，需與均化段螺槽較深的螺桿相配。c、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。常規(guī)螺桿設(shè)計(jì)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

7、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)必須考慮螺桿轉(zhuǎn)數(shù)這個(gè)因素。常規(guī)螺桿設(shè)計(jì)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、造粒或喂料。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)。常規(guī)螺桿設(shè)計(jì)3、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

8、、整根螺桿由三段組成，其擠出過程完全依