注塑机螺杆设计依据3
注塑机的核心部件螺杆简介
螺杆是塑机的核心。
一般螺杆是与所加工树脂相匹配定制设计的部分。
螺杆不能遭受高的弯曲力,因此它们总是在刚性很强的机筒内运转。
螺杆和机筒的间隙很小。
一般间隙和螺杆直径之比在0.0005~0.002左右。
螺杆与机筒之间的小间隙是为了防止溶体的凝胶化或破裂。
由机筒和螺杆面之间的间隙引起漏流,会降低熔融效率。
因此螺杆必须按非常紧的公差来制造。
临界强度要求用于承受扭矩。
加到螺杆的最大扭矩可由以下公式计算:M=9550P/n 式中M——扭矩,N.m; P——驱动功率.kW;n——螺杆速度,r/min.遗憾的是,螺杆最薄弱的面积是加料段承受最大扭矩的部分。
有关最大扭矩的信息可用来决定加料段最大螺槽深度。
合金钢(38GrMoAlA)是目前最常见的螺杆材料。
其他常见重要的螺杆材料是不锈钢(Gr18MoV)和工具钢。
材料的选择一般取决与以下因素1:屈服强度。
2:硬度。
3:耐磨性。
4:耐腐蚀性。
5:容易加工。
6:材料的成本。
通常通过硬化螺杆表面提高耐磨性。
经过渗氮过程可以获得非常硬的表面。
离子渗氮是目前最好的形式,因为它优于气体渗氮过程,它加工温度较底,变形很小。
但离子渗氮很昂贵。
高磨损情况下,磨损表面主要是螺棱顶面,这可以焊接特殊坚固合金加以保护。
这些合金中最收欢迎的是钴铬钨硬质合金和高镍含铬合金,但近年来还开发出许多其他材料。
有时螺杆镀铬和镀镍。
大多数情况下电镀是用来改善耐腐蚀性。
在加工中根据聚合物释放的酸来作出这种选择是不可靠的。
金洋螺杆可以是一件结构或不同部分组装在一起。
装在螺杆末端的附加混合段通常在适当的位置用螺纹或螺楦结合在一起。
这是混练器的制造更并且提供了改变末端混合的可能性。
末端混合的改变允许根据聚合物和加工条件定制剪切和混合水平。
为使螺杆和冷却一体化,可以在螺杆内打孔,但这个孔不应该延伸过长而超过进料喉(大约4~5圈)。
一般螺杆加热和冷却不是必需的。
如果聚合物有过早熔融的危险,它会导致颗粒喂料的不一致,那么在喂料段强烈冷却才有意义。
注塑(注射)螺杆是如何设计
注塑(注射)螺杆是如何设计随着人们对高分子化合物认识的不断深化,注射螺杆有了很大发展。
由于注射螺杆的技术性能是实现优良注射塑化性能的关键,因此对于注射螺杆的合理设计显得尤为重要。
本文分析了注射螺杆主要技术参数及主要结构与技术性能之间的关系,提出了注射螺杆主要技术参数确定的原则,结合作者的设计实际,从理论和实践两方面做了比较具体的分析与研究。
螺杆长径比螺杆长径比是螺杆的一个十分重要的参数,对于常用的通用螺杆而言,尤为重要。
通用螺杆的长径比由13~14,提高到18,现已提高到20~22,甚至达到26。
1、螺杆长径比与注射行程注射行程表达了注射量的大小,是一个重要的技术参数。
注射过程中螺杆填充的物料量基本上是一个很不确定的因素。
注射时,螺杆轴向前移,物料流入螺槽,但不能充满螺槽,因为注射时间不足以满足完全填满螺杆沟槽所需的时间。
由于物料填充稀疏,空气易被吸入,此时空气若不能及时排出,会使塑化质量降低。
通常,计量行程的大小是决定空气能否进入储料缸的主要因素。
多种物料的研究表明,计量行程若大于3D,止回环后面会有夹气产生。
此时如果螺杆长径比小于18(满足3D的计量行程的螺杆长径比),即加料段固体开始熔融的长度太短,则会使固体向压缩段熔体转变时残留在熔体中的固体大量增加,在严重的情况下,甚至可造成输送停止。
因此要想获得超过3D的计量行程,必须增加螺杆的有效长度,使固体料在加料过程中能够有足够的熔融路径进行熔融,以减少熔体中固体含量,使熔体体积的组成与压缩段的体积流组成相匹配,从而实现计量所要求的熔融体积大于螺杆螺槽中的熔融体积。
一般情况下,螺杆长径比达到20~25,可满足计量行程大于3D的要求。
另外为了能够解决由于螺杆长径比的增加而引起的加料夹气问题,在螺杆设计上必须满足塑化时固体塞的速度大于固体床的速度。
现在,随着螺杆设计及加工的进步,一般注塑机的注射行程由3D增加到4.5D~5D,有的甚至达到6.5D,螺杆的长径比也由18增加到20~25,甚至更大,从而提高了塑化机构的经济性。
注塑机设计中常用的计算规范(个人从实践经验总结)
注塑机设计中常用的计算规范一、螺杆塑化能力:G = 0.017682D·h3·n·ρSD/4*L理论注射容积:V=π2S式中:D s——螺杆直径(cm)L——螺杆行程(cm)实际注射量:G1=ρV式中:ρ—熔料的密度(g/cm3),计算时选PS料,ρ= 0.92。
V——理论注射容积(cm3)注1:计算公式来源于经验公式。
二、螺杆的强度根据螺杆最常见的破坏,是在加料段螺槽根径处发生断裂,所以螺杆的强度计算就以此处计算其应力。
σr =224τσ+c≤〔σ〕 式中:压缩应力σc =sF P 0= 210⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛d D 0p剪应力 τ=stW M 材料许用应力〔σ〕=ny σ式中三、熔胶筒的壁厚:(按厚壁筒计算中的能量理论,校核其强度或计算壁厚)熔胶筒的总应力σr = P 1322-K K ≤ 〔σ〕熔胶筒壁厚 δ= 2b D (P3-〔σ〕〔σ〕- 1 ) 式中部分熔胶筒的K 值四、螺杆驱动功率:采用经验公式计算N s = C·5.2D·n4.1S式中:N s——螺杆驱动功率(kw)C ——与螺杆结构参数及传动方式有关的系数取C=0.00016D s——螺杆直径(cm)n ——螺杆转速(r/min)螺杆所需扭矩与直径及转速之间的关系,可用下式表示:M t = 10α·D mS式中:M t——螺杆扭矩(N·m)——螺杆直径(cm)DSα——比例系数,对于热塑性塑料α=1.2~1.5m ——由树脂性能而定的指数,m=2.7~3螺杆的驱动功率一般需留20~30%的余量,以作备用。
五、传动轴的强度:传动轴最常见的破坏是在承受扭矩的最小截面处发生断裂,所以传动轴的强度计算就以此处进行计算:σr =224τσ+c ≤〔σ〕 式中:压缩应力σc = sF P= 210⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛d D 0p剪应力 τ=stW M 材料许用应力〔σ〕=ny σ式中六、轴 承1、基本额定动负荷计算:C =Tn dm h f f f f f ·P < C r (或C a ) 式中C ——基本额定动负荷计算值(N ); P ——当量动负荷,见下式(N ); h f ——寿命系数,按表7-2-4选取; n f ——速度系数,按表7-2-5选取;m f ——力矩负荷系数,力矩负荷较小时1.5,力矩负荷较大时2; d f ——冲击负荷系数,按表7-2-6选取; T f ——温度系数,按表7-2-7选取;C r ——轴承尺寸及性能表中所列径向基本额定动负荷(N ); C a ——轴承尺寸及性能表中所列轴向基本额定动负荷(N )。
注塑机螺杆的选择
一.注塑机螺杆作用螺杆是注塑机的重要部件。
它的作用是对塑料进行输送、压实、熔化、搅拌和施压。
所有这些都是通过螺杆在料筒内的旋转来完成的。
在螺杆旋转时,塑料对于机筒内壁、螺杆螺槽底面、螺棱推进面以及塑料与塑料之间在都会产生摩擦及相互运动。
塑料的向前推进就是这种运动组合的结果,而摩擦产生的热量也被吸收用来提高塑料温度及熔化塑料。
螺杆的设计结构将直接影响到这些作用的程度。
二.注塑机螺杆简介1.螺杆的类型和特点渐变型螺杆特点:压缩段较长,占螺杆总长的50%,塑化时能量转换缓和,多用于PVC等热稳定性差的塑料。
突变型螺杆特点:压缩段较短,占螺杆总长的5%~15%左右,塑化时能量转换较剧烈,多用于聚烯烃、PA等结晶型塑料。
通用型螺杆特点:适应性比较强的通用型螺杆,可适应多种塑料的加工。
2.注塑机螺杆分段说明注塑机螺杆一般情况下可分为加料段、压缩段、均化段(也称为计量段)。
(注:不同的螺杆三段所占的比值不一样,螺杆槽深不一样,螺杆底径过渡形式不一样)(1)加料段说明:此段螺沟深度固定,其功能为负责预热与塑料固体输送及推挤。
必须保证塑料在进料段结束时开始熔融。
(2)压缩段说明:此区段为渐缩螺杆螺沟牙深,其功能为塑料原料熔融、混炼、剪切压缩与加压排气。
塑料在此段会完全溶解,体积会缩小,压缩比的设计很重要。
(3)均化段说明:此段为螺杆螺沟固定沟深,其主要功能为混炼、熔胶输送、计量,还必须提供足够的压力,保持熔胶均匀温度及稳定熔融塑料的流量。
3.注塑机螺杆选择参数D—螺杆直径(多用Φ表示),螺杆直径的大小直接影响塑化能力的大小,影响理论注射容积的大小。
L/D—螺杆长径比,L是螺杆螺纹部分的有效长度。
螺杆直径一定的前提下,螺杆长径比越大,说明螺纹长度越长,直接影响到物料在螺杆中的热历程,也影响吸收能量的能力;如果L/D太小,直接影响到物料的熔化效果和熔体质量;如果L/D太大,则传递扭矩加大,能量消耗增加。
L 1—加料段长度,L1的长度应保证物料有足够的输送空间,因为过短的L1会导致物料过早的熔融,从而难以保证稳定压力的输送条件,也就难以保证螺杆以后各段的塑化质量和塑化能力。
螺杆设计的工艺基础
螺杆设计的工艺及流变学基础1.影响注射成型塑化能力及塑化质量的因素注射制品的质量及生产速度主要由注射周期中的各个过程控制,其中预塑化过程中高聚物的塑化质量首先影响到制品的质量。
而预塑过程的时间则影响到生产速度。
螺杆是螺杆式注射机塑化过程实现的关键部件,螺杆在料筒中通过旋转和轴向移动实现对成型物料即高聚物的输送、压实、塑化和注射等动作,在塑化过程中,注射螺杆的工作状态是一边转动一边后退,塑化了的塑料熔体在螺杆的作用下沿螺槽向前输送,当螺杆后退至设定距离(即计量行程或注射行程)时,螺杆便停止转动。
此时螺杆头部存料区的熔体体积即为注射量,这一过程螺杆的熔体输送能力即为注射螺杆的塑化能力,它表征单位时间内螺杆可能提供塑料熔体的最大能力。
螺杆塑化能力的大小直接影响注射周期,也影响着注射机的生产效率。
根据注射螺杆的工作特点,利用牛顿流体在注射螺杆的螺槽中作等温条件下的流动模型,而建立起来的注射螺杆的熔体输送理论,可以用来描述注射螺杆的塑化能力,它表征单位时间内注射螺杆可能提供塑料熔体的最大能力。
即:式(1)表明,注射螺杆的塑化能力与螺杆几何尺寸、加工工艺条件及物料性能(如流动性)等参数有关。
虽然通过(1)式我们可以得到在螺杆的设计过程中,注射螺杆直径越大,螺杆计量段螺槽深度增加,计量段长度越长,螺杆的塑化能力增加,这样的规律性结论,但由于我们的加工对象-高聚物的性能不同,针对不同的聚合物如何设计螺杆的几何形状和各段长度却仍是难于解决的问题,另外,加工工艺条件(背压、螺杆转速、温度及剪切速率等)的设定也与高分子聚合物性能密切相关。
因此,要提高塑化能力和塑化质量,必须要提高螺杆的设计水平,而要提高螺杆的设计水平,则首先必须深入了解加工对象-高聚物的性能。
2.高分子的聚集态结构2.1 高聚物的层次结构所谓高聚物的结构,指组成高分子的不同尺度的结构单元在空间的相对排列,高分子结构层次分为链结构和聚集态结构,链结构表明一个分子链中原子或基团的几何排列情况,以及高分子的大小和和在空间存在的各种形状(构象),即针对单个分子而言。
【学习】注塑机的螺杆参数分别是什么意思?
【学习】注塑机的螺杆参数分别是什么意思?
注塑机的螺杆其实跟挤出机一样重要,这些参数直接影响到注塑制品质量。
来学习下:
◆螺杆的有效长度跟直径的比值叫长径比(L/D)
☆L/D大,塑料从进料口到射嘴需要较长的距离;
☆经过这段距离的时间叫塑料的滞留时间;
☆螺杆的外形结构表示为螺杆三段的螺纹圈数:
12-6-6(20/1 L/D)螺杆= 长径比20:1
螺纹圈数喂料段:12圈;压缩段:6圈;计量段:6圈。
螺杆通常分三段:
喂料段—传送塑料
压缩段—熔化塑料
计量段—混合塑料
各段的螺纹槽深度不同:
喂料段的螺纹槽深度比计量段深,它们的比值叫压缩比。
例如,3:1压缩比的螺杆,喂料段的螺纹槽深度是计量段的三倍。
螺杆的压缩比和长径比
低-1.5~2.5:1(剪切敏感塑料,如PVC)
中-2.5~3.0:1(一般用途塑料,如PS)
高-3.0~5.0:1(结晶型塑料,如PA)
◆长径比(L/D)的选择:
☆L/D小,塑料的熔化效果差;塑料的滞留时间短;
☆L/D大,传递扭矩大,能量消耗增加;塑料的滞留时间长;☆压缩比大,剪切作用强,塑化能力弱;
☆结晶型塑料需要长的喂料段,无定型塑料需要长的压缩段
螺杆的作用
☆塑化后退---料筒前段的塑料压力起作用;
◆螺杆的特殊结构和运动方式能达到以下目的:
☆输送塑料到料筒前段;
☆产生摩擦和剪切热量,快速熔化塑料;
☆注射前进---液压缸内的油压起作用;
☆混合塑料,提供均匀的熔体温度和颜色分布;
☆塑化转动---马达(液压或电动)起作用;
☆完成注射和保压过程。
注塑机台螺杆知识资料
塑膠特性
熱固性 硬質PVC、高黏度PU等熱 敏性 一般塑膠 PC、POM等高溫穩定性塑 膠
混色能力選擇螺杆
混色能力
以染好顏色之膠粒成型為宜,避 免色差發生。 以色母在料管內混煉、染色、成 型品質均勻,色差不良較小。
細長比
14~16
細長比
12~16
17~18
18~22 22~24
16~18
a. 負責塑膠的輸送、推擠與預熱應保證入料段結束時開始熔 融,預熱到熔點。
b. 固態比熱↑、熔點↑、潛熱↑,加熱到熔點需熱多,入料 段應長固態熱傳導係數↓,傳熱慢、塑膠中心溫升慢,入料 段應長預熱↑,入料段可短。 c. 結晶性料最長(如:POM、PA); 非晶性料次之(如:PS、PU); 熱敏性最短(如:PVC)。
B.料筒的加熱段的溫度設置 設置精確的溫度要經過無數個週期迴圈才能調整到但。料簡 內的塑膠是由兩方向的熱量供給使其溶化的。 —方面由外 部加熱困供熱;另—方面由螺杆轉動產生的摩擦熱供給。因 此在設置加熱圈的溫度時就要根據螺杆的形狀、產生的摩擦 熱一起綜合考慮。對於一個注塑機,—個指定的產品及所用 的原料還需考慮以下各因素。
A:使用壽命;雙金屬較氮化產品 B:銷售成本; 雙金屬較氮化產品 C:使用工效; 雙金屬較氮化產品 5.關於合金材料的介紹:(4種)
A級:鐵+鉻+鎳+硼+碳化鎢 B級:鐵+鈷+鉻+硼 C級:鐵+鎳+硼 普通一般材料
4~6=1 13;Cr+Ni+B+Cgrbide Fe+Co+Cr+B Fe+Ni+B 38CrMoAIA材料
2.雙金屬螺杆的製造工藝: 是在38CrMoAIA的基材上,根據使用者的需要,切割成型槽後, 將一種特殊的合金材料熔化,用特殊方法均勻地覆合在母 材上, 並根據使用者的特殊要求,用不同的配方達到最佳的 效果,而這種均勻覆合在母材上的合金完全無縫隙、孔洞, 不滲水,然後經消除應力後,磨削至所需的圖紙尺寸要求,這 種特殊覆合母體與工整半熔化狀態下, 硬度指標可達到 HRC59-64,母材全鍍硬鉻兩層6~8絲。
注塑机的螺杆选择
第四章如何选择注塑机螺杆螺杆的基本型式及主要参数一般螺杆分为三段即加料段,压缩段,均化段。
加料段——底经较小,主要作用是输送原料给后段,因此主要是输送能力问题,参数(L1,h1),h1=(0.12-0.14)D。
压缩段——底经变化,主要作用是压实、熔融物料,建立压力。
参数压缩比ε=h1/h3及L2。
准确应以渐变度A=(h1-h3)/L2。
均化段(计量段)——将压缩段已熔物料定量定温地挤到螺杆最前端、参数(L3,h3),h3=(0.05-0.07)D。
对整条螺杆而言,参数L/D-长径比L/D利弊:L/D与转速n,是螺杆塑化能力及效果的重要因素,L/D大则物料在机筒里停留时间长,有利于塑化,同时压力流、漏流减少,提高了塑化能力,同时对温度分布要求较高的物料有利,但大之后,对制造装配使用上又有负面影响,一般L/D为(18~20),但目前有加大的趋势。
其它螺距S,螺旋升角φ=πDtgφ,一般D=S,则φ=17°40′。
φ对塑化能力有影响,一般来说φ大一些则输送速度快一些,因此,物料形状不同,其φ也有变化。
粉料可取φ=25°左右,圆柱料φ=17°左右,方块料φ=15°左右,但φ的不同,对加工而言,也比较困难,所以一般φ取17°40′。
棱宽e,对粘度小的物料而言,e尽量取大一些,太小易漏流,但太大会增加动力消耗,易过热,e=(0.08~0.12)D。
总而言之,在目前情况下,因缺乏必要的试验手段,对螺杆的设计并没有完整的设计手段。
大部分都要根据不同的物料性质,凭经验制订参数以满足不同的需要,各厂大致都一样。
下面就几种专用螺杆的设计结合其物料特性简介:一、PVC(聚氯乙烯)热敏性塑料,一般分为硬质和软质,其区别在于原料中加入增塑剂的多少,少于10%的为硬质,多于30%为软质。
特点:①无明显熔点,60℃变软,100℃~150℃粘弹态,140℃时熔融,同时分解,170℃分解迅速,软化点接近于分解点,分解释放于HC1气体。
注塑螺杆的基本型式及主要参数
注塑机使用指南近几年,由于塑料化工业蓬勃的发展,以及近期各种改性塑料和工程塑料的应用范围越来越广泛,所以只靠普通型的螺杆组合件来满足不同塑料塑化要求已经是不可能的。
更兼目前注塑行业市场竞争激烈,许多塑件产品要在同一台注塑机使用不同的塑料和色粉或色种注塑出产品,有的一种产品甚至搭配几种不同配方的塑料。
鉴于不同的塑料塑化要求不同,所以必然出现一台注塑机使用这种塑料效果好,而另一种塑料塑化不良。
为此希望客户要根据塑件的塑料特性选择合适的螺杆料筒组合件注塑机,才能满足产品工艺要求。
下面提供介绍客户如何选择特别的螺杆料筒组合件的有关知识及使用指南,供其参考。
注塑螺杆的基本型式及主要参数一般螺杆广泛使用三段式螺杆:即加料段、压缩段、均化段。
①加料段:根径较小,主要作用是输送原料给后段,并起着压实排气的作用,故且要解决输送能力的问题。
参数(L1,h1),h1=(0.11-0.145)D②压缩段:根径的变化主要作用进一步压实熔融物料,建立压力。
参数压缩比ε=h1/h3及L2渐变度A=h1-h3/L2。
③均化段(计量段):将压缩段已熔物料定量定温地挤到螺杆最前端。
参数:(L3,h3)=(0.04-0.07)D④长径比:L/D,L/D利弊:L/D是影响螺杆塑化能力及效果的重要因素,L/D大则物料在机筒里停留时间长,同时压力流、漏流减少,有利于塑化,而且对温度分布要求较高的物料有利,但大之后,对制造装配使用上时工艺要求较高,一般L/D(18-20)。
但目前有加大的趋势,如屏障型、高效分离型等的螺杆L/D(22-24)这时减少背压,提高塑化质量能力大有帮助。
⑤螺距S:螺旋升角Ф=πDtgФ,一般D=S,则Ф=17°40’⑥棱宽e,对粘度小的物料e尽量取大一些,太小易漏流,但太大会增加动力消耗易过热e=(0.08-0.12)D。
总之上述的螺杆的参数,根据不同的物料性质,凭经验制订的,大概各厂均一样的。
现对震德厂几款的专用螺杆作简单的介绍。
螺杆结构尺寸有哪些要求
螺杆结构尺寸有哪些要求?螺杆是螺杆往复式塑化注射型注塑机中重要零件,螺杆的结构形式选择和螺杆制造精度质量对注塑机成型制品的质量有较大影响。
注塑机塑化注射用螺杆结构见图1。
注塑机通用型螺杆的几何形状及各部尺寸代号见图2。
(1)螺杆各部几何形状尺寸①螺杆直径与注射行程。
一般螺杆直径与其注射行程的比值为3~5。
如果取大值,说明螺杆注射行程大,这样螺杆的塑化螺纹就要短些,否则会影响原料的塑化质量;如果取小值,说明螺杆注射行程小,为了保证注射量就要加大螺杆直径,但这会增加注塑机的功率消耗。
②螺距S、螺纹棱宽e和螺杆与机筒间隙。
通常螺距与螺杆直径相等(即D=S),螺纹棱宽e=0.1D,螺杆与机筒的装配间隙在(0.002~0.005) D之间(D为螺杆直径)。
如果螺杆与机筒的装配间隙值大,则螺杆的塑化能力和塑化原料质量下降,注射时熔料回流量增加,因此会影响注塑件生产质量;如果螺杆与机筒的装配间隙值小,则对原料的塑化能力提高,塑化质量也会提高,但这样会给机筒和螺杆的机械加工带来较大难度。
螺杆与机筒较合理的装配间隙值见表1。
③长径比L/D。
螺杆的长径比是指螺杆的螺纹部分长与螺杆直径的比值。
注塑机一般多用突变型螺杆结构,长径比值一般多为21〜25。
长径比大,对原料的塑化质量提高,工艺温度也较容易控制。
为了提高生产量,螺杆工作转速也可提高些。
但若长径比过大,螺杆长度加大,会增加螺杆的制造费用。
④螺杆上各段螺纹长度分配。
为使原料在机筒内塑化质量均匀稳定,要求螺杆上的加料段、塑化段和计量段长度要有固定的比例分配关系。
表2中列出了螺杆各段长度值范围,可供选择参考。
⑤螺纹槽深和螺杆的压缩比。
螺杆的螺纹槽深是指计量段(也叫均化段)螺纹槽深ん3,这个值对注塑机的生产能力和功率消耗影响较大。
ん3的选择要考虑被塑化原料的比热容、导热性、热稳定性、黏度及塑化时的压カ等影响因素,通常取3 = (0.04〜 0.07) D (D为螺杆直径,当直径小时取大值)。
注塑机螺杆设计依据3
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)。
●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。
●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。
●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。
●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”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:注:本表为L/D s =15~20范围内的分段情况。
注塑机螺杆的选用
注塑机专用螺杆的选用不同的塑料,因为其熔融的速度、熔融时吸收的热量、熔体粘度、吸水率、热稳定性等特性的差异,对于注塑机塑化螺杆的形状要求有很大区别。
即使同一种塑料,因为制品不同,塑料所添加的阻燃剂、润滑剂、玻璃纤维、无机矿物质等改性剂及填充物不同、或者混色的要求、熔融均化的要求不同,未熔时的颗粒形状不同,都对螺杆有不同的要求。
对于一般未加阻燃剂的塑料,使用普通通用螺杆就可以加工,只需要根据不同熔融粘度选用不同直径螺杆(大、中、小直径)即可。
如果是性能较特殊的塑料(PA、PVC、CA、CP,热固性塑料等)、特殊制品(瓶坯、光学透镜、有色太阳镜片、PP-R管接头、液晶显示发光板等)或特殊颗粒形状(粉状、片状)的塑料,必须使用专用螺杆。
下面就我司现有螺杆作一介绍。
PC专用螺杆:针对PC等高粘度塑料,剪切发热少,耐酸性腐蚀,中、小直径,成型PC、PP-R、阻燃ABS等效果好。
也可成型一般塑料及PMMA普通制品。
混色效果较差。
如塑料中加色粉,需订做加强混色型螺杆。
PA专用螺杆:针对PA粘度低、着色难、熔融速度快、自润滑性好等特点,螺杆混色效果好,进料量稳定、排气效果好。
中间直径。
成型PA、PP、LCP等结晶类低粘底塑料效果好。
也可成型一般塑料。
对于PC、PMMA阻燃ABS等高粘度及热稳定性差的塑料不适用(中段温度过高、分解)PMMA专用螺杆:针对PMMA透明产品要求塑化效果好、分解率低等特性、塑化好、剪切发热低、混色好。
中间直径成型PMMA、PP-R、PC、ABS等加色粉时效果好,如塑料加有阻燃剂、螺杆需镀铬。
UPVC专用螺杆:针对UPVC粘度高、易分解、腐蚀性强以及PVC管接头要求塑化好等特点。
螺杆塑化好、剪切发热少,耐酸性腐蚀。
因为没有过胶圈,不能用于低粘度塑料和注射速度压力分级较精确的制品。
另外,由于需散热降温,做UPVC产品时机筒(熔胶筒)要采用强制风冷措施与螺杆配合使用。
PET专用螺杆:针对PET粘度低、比热容大、易粘料以及PET瓶坯要求塑化快、塑化均匀的特性,螺杆塑化好、稳定性高、不粘料、熔胶速度快、所做瓶坯吹瓶时成品率高。
注塑机专用螺杆的选用原则
SINO HOLDINGS GROUP注塑机专用螺杆的选用原则不同的塑料,因为其熔融的时间、熔融时吸收的热能、熔体粘度、吸水率、热稳定性等特性的不同,对于注塑机塑化螺杆的形状要求有很大不同。
即使同一种塑料,因为制品不同,塑料中所添加的阻燃剂、润滑剂、玻璃纤维、无机矿物质等改性剂及填充物不一样、或者混色的要求、熔融均化的要求不一,都对螺杆要求不一。
对于一般未加阻燃剂的塑料,使用普通通用螺杆就可以加工,只需要根据不同熔融粘度选用不同直径螺杆(大、中、小直径)即可。
如果是性能较特殊的塑料(PA、PVC、CA、CP,热固性塑料等)、特殊制品(瓶坯、光学透镜、有色太阳镜片、PP-R管接头、液晶显示发光板等)或特殊颗粒形状(粉状、片状)的塑料,必须使用专用螺杆。
以下是各种专用螺杆可供选择。
PC专用螺杆:针对PC等高粘度塑料,剪切发热少,耐酸性腐蚀,中、小直径,成型PC、PP-R、阻燃ABS等效果好。
也可成型一般塑料及PMMA普通制品。
混色效果较差。
如塑料中加色粉,需订做加强混色型螺杆,螺杆材质可选用不锈钢或双合金镀镍外理。
PA专用螺杆:针对PA粘度低、着色难、熔融速度快、自润滑性好等特点,螺杆混色效果好,进料量稳定、排气效果好。
中间直径。
成型PA、PP、LCP等结晶类低粘底塑料效果好。
也可成型一般塑料。
对于PC、PMMA阻燃ABS等高粘度及热稳定性差的塑料不适用(中段温度过高、分解)PMMA专用螺杆:针对PMMA透明产品要求塑化效果好、分解率低等特性、塑化好、剪切发热低、混色好。
中间直径成型PMMA、PP-R、PC、ABS等加色粉时效果好,如塑料加有阻燃剂、螺杆需镀铬。
UPVC专用螺杆:针对UPVC粘度高、易分解、腐蚀性强以及PVC管接头要求塑化好等特点。
螺杆塑化好、剪切发热少,耐酸性腐蚀。
因为没有过胶圈,不能用于低粘度塑料和注射速度压力分级较精确的制品。
另外,由于需散热降温,做UPVC产品时机筒(熔胶筒)要采用强制风冷措施与螺杆配合使用螺杆须镀铬。
3第三节 常规螺杆设计
(三)关于螺杆长径比的确定
1 增加螺杆长径比,塑料在螺杆中的停留 时间增加,塑化的更加均匀,故可以提 高螺杆转速来提高产量。 2 长径比加大后螺杆、料筒和装配等比较 困难和复杂。 3 塑料挤出机一般选择 L/D=18,20,25,30,40,45
(四)螺杆的分段和各段参数的确定 1 加料段的设计
螺棱的宽度一般为0.08—0.12D,但在螺 , 螺棱的宽度一般为 槽的底部则较宽,其根部应用圆弧过渡。 槽的底部则较宽,其根部应用圆弧过渡。
(七)螺杆头部结构和螺纹断面形状
螺杆材料和强度的计算
(一)螺杆材料
我国目前常用的材料有 45号钢 40Cr 氮化钢 38CrMoAlA 等材料。
分融体控制型螺杆和加料控制型螺杆, 核心是提高物料的输送能力 2 压缩段的设计 螺杆根部的渐变度,压缩比(几何压缩 比和物理压缩比)长度约在55~65%或 者三分之一。 3 均化段的设计 螺糟深度和长度(一般为非结晶塑料 20~25%,结晶塑料25~35%)
螺杆的压缩比
作用:将物料压缩,排除气体,建立必要 的压力,保证物料到达螺杆末端时有足 够的致密度。 几何压缩比要大于物理压缩比 获得压缩比的方法: 等距变深、锥形螺杆、等(一)螺杆型式的确定
(1)渐变型螺杆 (2)突变型螺杆
密炼机下辅机螺杆
(二)关于螺杆直径的确定
我国挤出机的螺杆直径标准:30、45、 65、90、120、150、200。 一般情况下,螺杆的直径应符合 此系列,螺杆直径的大小一般根据所加 工制品的断面尺寸,加工塑料的种类和 所要求的生产率确定。
第三节 常规螺杆设计
一 评价螺杆的标准和设计螺杆考虑的因素 1 2 3 4 5 塑化质量(内在质量、表观质量) 产量 单耗(名义比功率P/Q) 适应性 制造难易
螺杆的设计标准
螺杆的设计标准螺杆是一种常见的机械元件,用于将旋转运动转化为线性运动,广泛应用于机械传动领域。
螺杆的设计标准是为了确保其在使用中的安全性、可靠性和性能。
下面将介绍螺杆的设计标准。
1. 尺寸标准:螺杆的尺寸标准包括直径、螺距、螺杆长等。
这些尺寸要根据具体的使用要求和工作环境来确定,以确保螺杆的运动顺畅和结构强度。
2. 材料标准:螺杆的材料应选择具有足够的强度和刚度,能够承受工作载荷和环境条件的影响。
常见的螺杆材料有碳钢、不锈钢等,其选择要符合相关的国家和行业标准。
3. 加工精度标准:螺杆的加工精度直接影响着其工作性能和寿命。
螺杆的直径、螺距和螺旋角等尺寸要符合设计要求,并保持一定的几何形状和表面质量。
4. 强度标准:螺杆在使用过程中需承受一定的工作载荷,所以需要满足一定的强度要求。
强度标准包括静载强度和疲劳强度两个方面,以保证螺杆在工作过程中不发生断裂或损伤。
5. 螺纹标准:螺杆常常具有螺纹结构,用于与螺母、螺栓等配合使用。
螺纹的标准包括螺纹类型、螺纹参数和螺纹公差等,以确保螺纹的互换性和连接的可靠性。
6. 表面处理标准:螺杆的表面需要经过适当的处理,以保护其不受外界环境的腐蚀和磨损。
常见的表面处理方法包括镀锌、镀铬、热处理等,其标准要符合相关的国家和行业规定。
7. 标志标准:螺杆应在其表面进行标志,用以标识其型号、规格、生产厂家等信息,方便使用者进行识别和管理。
标志标准包括标志位置、标志内容和标志方式等,以确保螺杆的追溯性和责任追究。
综上所述,螺杆的设计标准涉及尺寸、材料、加工精度、强度、螺纹、表面处理和标志等方面。
只有按照这些标准进行设计和制造,才能保证螺杆的质量和可靠性。
同时,使用者在选用螺杆时也要仔细查看其是否符合相关的标准要求,以确保其适用于具体的使用环境和工况。
注塑机螺杆(一)
注塑机螺杆(一)
螺杆是注塑机的重要部件。
它的作用是对塑料进行输送、压实、熔化、搅拌和施压。
所有这些都是通过螺杆在机筒内的旋转来完成的。
在螺杆旋转时,塑料对于机筒内壁、螺杆螺槽底面、螺棱推进面以及塑料与塑料之间都会产生摩擦及相互运动。
塑料的向前推进就是这种运动组合的结果,而摩擦产生的热量也被吸收用来提高塑料温度及熔化塑料。
螺杆的结构将直接影响到这些作用的程度。
有普通注塑螺杆结构,也有为了提高塑化质量设计成分离型螺杆,屏障型螺杆或分流型螺杆。
不同的塑料,因为其熔融的速度、熔融时吸收的热量、熔体粘度、吸水率、热稳定性等特性的差异,对于注塑机塑化螺杆的形状要求有很大区别。
即使同一种塑料,因为制品不同,塑料所添加的阻燃剂、润滑剂、玻璃纤维、无机矿物质等改性剂及填充物不同、或者混色的要求、熔融均化的要求不同,未熔时的颗粒形状不同,都对螺杆有不同的要求。
对于一般未加阻燃剂的塑料,使用普通通用螺杆就可以加工,只需要根据不同熔融粘度选用不同直径螺杆(大、中、小直径)即可。
如果是性能较特殊的塑料(PA、PVC、CA、CP,热固性塑料等)、特殊制品(瓶坯、光学透镜、有色太阳镜片、PP-R管接头、液晶显示发光板等)或特殊颗粒形状(粉状、片状)的塑料,必须使用专用螺杆。
通用螺杆。
螺杆设计说明书
螺杆设计说明书螺杆设计说明书1.螺杆挤出机基本参数确定1.1螺杆区域划分及材料螺杆分为三部分:加料段,塑化段和挤出段。
机器的生产能力很大程度上取决于加料段的进料能力和挤出段的基础能力,胶料的混炼,塑炼质量则直接与塑化段的塑化能力有关。
选用 38CrM0AlA。
1.2螺杆直径本设计螺杆直径 D=60mm1.3螺杆长径比长径比是螺杆工作部分长度 L 与直径 D 之比。
L/D 较大,有利于胶料的均匀混合和塑化,并可使胶料升温过程变得缓和,为提高螺杆转速提供了可能性,有利于提高产量;但L/D 过大,螺杆机加工的难度也增大,功率消耗也相应增加,易焦烧,还会造成螺杆端部与机筒之间的间隙不均,严重时产生与衬套刮研,影响设备的使用和产量。
经分析,本设计选长径比为 L/D=6,即 L=360mm。
1.4螺杆转速的确定螺杆转速是螺杆挤出机的重要参数,它影响挤出机的产量、功率消耗、挤出质量等方面。
(1)转速与产量的关系随着转速的增加,产量上升,在相当一段转速区间,产量与转速成正比。
当转速过高时,产量上升速率下降,因为转速增大,胶温随之提高,喂料段摩擦力减小、挤出段的胶料粘度下降,漏流量增加,结果是喂料和挤出能力都下降,导致产量上升的速率下降。
(2)转速与功率的关系转速增加,电机功率也增加,但随转速增加的速率下降。
(3)转速与挤出压力的关系随着螺杆转速的增加,挤出压力也增加,但不十分显著。
挤出压力增加有利于提高挤出半制品的致密性。
但挤出压力过高时,会由于胶料的温升过高,破坏操作的稳定性。
(4)转速与胶料塑化、升温的关系随着螺杆转速的增加,胶料运动速度梯度增大,有利于胶料的撕裂、剪切、搅拌、塑化。
但转速过高,胶料发热量过大,当冷却不好时,易形成早期硫化。
(5)转速与电能单耗的关系挤出1kg 重量胶料所消耗的功率称之电能单耗。
电能单耗与转速间的关系,视具体操作条件而定。
通常普通冷喂料挤出机螺杆转速越高,电能单耗越大,而冷喂料销钉机筒挤出机螺杆转速越高,电能单耗越小。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
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)。
●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。
●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。
●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。
●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”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:注:本表为L/D s =15~20范围内的分段情况。
3.2 螺杆参数3.2.1、螺杆直径(D s )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。
● 螺杆直径可先由下式计算出后,再校核其塑化能力。
D s =S V c π4=34kV cπ 式中:V c — 注塑机理论注射容积S — 注射行程(cm ),S=kD sk — 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。
● 螺杆塑化能力G=21π2D s 2nh 3Sin θηρθcos 式中:n — 螺杆转速h 3— 均化段槽深ρ — 塑料密度η — 效率θ — 螺杆的螺旋升角● 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:●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。
●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。
●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)。
●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、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。
●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,一般要比挤出螺杆低,因此,注射螺杆适当地加深螺槽深度,有利于提高塑化能力。
结论:目前注射螺杆均化段的槽深,要比同直径普通挤出螺杆要深15~20%,约为0.04~0.07Ds(小直径螺杆取大值)。
对于通用型为0.05~0.07Ds;对于渐变型0.06~0.08Ds;对用于结晶型PA、PETP、POM等塑料深度可比通用型浅20%。
大直径螺杆的螺槽深度,一般不宜超过5~6mm。
螺杆的压缩比(i)●小的压缩比有利于提高塑化能力,而剪切塑化效果则较差,对背压调节反映却比较敏感。
●注射螺杆常用压缩比:①对于非结晶型塑料,如聚丙烯、聚乙烯、聚酰胺以及复合塑料等,一般为3.0~3.5;②对于较高粘度的塑料,如硬聚氯乙烯、丁二烯与ABS共混、高冲击聚苯乙烯、AS、聚甲醛、聚碳酸脂、有机玻璃,聚苯醚等,约为1.4~2.5。
③通用型螺杆可取2~2.8。
3.2.4、螺杆转速●螺杆转速指螺杆塑化成型物料时的旋转速度,它所产生的扭矩是塑化过程中向前输送物料发生剪切、混合与均化的原动力,所以它影响注塑机塑化能力、塑化效果以及注射成型的重要参数。
●螺杆转速还与背压密切相关,例如,增大背压提高塑化效果时,如果塑化能力降低,则必须依靠提高螺杆转速的方法进补偿。
●欲增大塑化能力而提高螺杆转速时,消耗的注塑机机械功率较大,但可以适当地降低注塑机消耗在熔胶筒上的加热功率。
● 部分塑料的背压和螺杆转速关系表:注:△表示通用型喷嘴。
● 螺杆转速也可按以下三种方式选择或控制: ① 对于高密度聚乙烯和聚丙烯 螺杆转速=注塑机的额定螺杆转速聚苯乙烯注塑机额定塑化能力)()0.6-5.0(X 选定的塑化能力② 根据物料在熔胶筒中允许的极限线速度确定螺杆转速(r/min )螺杆转速=DV πlim式中: D — 螺杆直径V lim — 物料在熔胶筒中允许的极限速度。
③ 根据物料在熔胶筒中允许使用的极限剪切速率lim γ确定螺杆转速。
3.3 螺杆强度:注射螺杆处于比较恶劣的条件下工作,它不仅要承受注射时的高压,同时还要承受熔料的腐蚀作用和预塑时的频繁负载运动。
根据螺杆最常见的破坏,是在加料段螺槽根径处发生断裂,如螺杆的连接为浮动连接,则螺杆的强度条件应为:r σ=22c 4τσ+≤[]σ式中:压缩应力 c σ=s F P 0=(10d D)2 0p 剪应力 τ=stW M 材料许用应力 []σ=nyσ式中:D 0 — 射胶油缸直径(cm )d s — 螺杆加料段螺纹的根径(cm ) M t — 螺杆扭矩(N.cm )W s — 加料段截面的抗扭模数(cm 3)y σ — 螺杆材料的屈服限(MPa ) n — 安全系数,一般取2~3 P 0 — 预塑时油缸背压(MPa ) p 0 — 预塑时螺杆的轴向力(N ) F s — 加料段螺杆截面(cm 2)3.4熔胶筒熔胶筒的尺寸决定了注塑机的塑化量,通常熔胶筒的容积为最大注射量的6~8倍,不能太大或太小,为使塑料加热到预定温度,熔胶筒外壁装有电热圈加热,但是整个熔胶筒的温度分布是不均匀的,通常分为几个加热区,一般在紧接射嘴一端的温度较高,熔胶筒加料区一端温度较低,为了精确控制熔胶筒温度,在每一加热区内,装有一热电偶并与恒温控制仪表相连。
3.4.1加料口处的截面大多使用的自重加料,在设计加料口处的截面形状时,应该注意到尽可能增强对塑料的输送能力,目前螺杆式塑化部件上普遍使用的加料口形式:有对称和偏置设置的加料口两种。
3.4.2 熔胶筒的加热为使熔胶筒达到符合工艺要求的温度分布,需对熔胶筒的加热进行分段控制,控制段以3~5D S为一段,温控精度一般不超过5ºC,对热敏性塑料最好不大于2ºC,在压缩段处的控制段,应配置较大的加热功率。
①按被加热体升温时间计算:N H =η860)(12TTGC-式中 NH—加热功率(kW)C —被加热体的材料比热容(KJ/kg﹒ºC)G —被加热体的重量(kg)T1、T2 —升温前和升温后的温度(ºC)η—效率,一般取为0.5②按熔胶筒表面积配置加热功率NH=qπD0(L-2D b)式中 NH—加热功率(kW)L —螺杆的螺纹长度(cm)D b—熔胶筒内径(cm)D0—熔胶筒外径(cm)q — 单位面积上所配置的加热功率,可取3~4w/cm 23.4.3 熔胶筒壁厚为了使熔胶筒具有足够的热容量和合适的的热惯性,根据经验一般取熔胶筒外径(D 0)和内径(D b )之比(k )为2~2.5,直径大取小值。
● 部分熔胶筒的k 值:在初步确定熔胶筒直径(D 0=kD b )后,可根据其受力状况,按厚壁计算中的能量理论,校核其强度或计算壁厚。
熔胶筒总应力 r σ=p 1322-k k ≤[]σ熔胶筒壁厚 δ=2bD ([][]p3-σσ-1)式中 p — 注射压力(MPa )[]σ — 材料许用应力; []σ=ntσt σ — 材料在工作温度下的屈服限(MPa ) n — 安全系数,一般取1.5~2。
3.4.4 熔胶筒与螺杆的配合间隙:根据实际使用情况,间隙值一般为0.002~0.005Ds ,设计时可按下表参数进行。
● 从螺杆不同区段所要完成的功能来看,在均化段对间隙要求应严,而其它区段可稍大。
3.5 螺杆、熔胶筒种类及应用范围。