单螺杆挤出机的基本结构

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单螺杆挤出机的基本结构课件

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第二节单螺杆挤出机的基本结构螺纹展开图（i=2）
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第二节单螺杆挤出机的基本结构
三、螺杆结构参数 4、螺杆的安装尺寸螺杆与机筒内壁的间隙
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第二节单螺杆挤出机的基本结构
塑料在普通单螺杆挤出机中的挤出过程
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第二节单螺杆挤出机的基本结构
二、挤压系统的组成及作用
2、作用
连续稳定地运输（固体、熔体）熔融、塑化（固体→熔体）混合、均化（温度、组成分布均匀）增压—有利于排气、泵送，使制品密实
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第二节单螺杆挤出机的基本结构三、螺杆结构参数
第二节单螺杆挤出机的基本结构
三、螺杆结构参数
3、螺纹尺寸 ➢ 螺纹头数 i ➢ 螺旋升角（ b， s，） ➢ 螺旋线展开长度 Z （ Zb， Zs ，Z） ➢ 螺纹导程 t , 螺距 S ➢ 螺棱宽度 e —螺棱轴向宽度 e’—螺棱法向宽度，e’= e cos
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第二节单螺杆挤出机的基本结构 3、螺纹尺寸
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1.6
90/25 105/25 120/25 130/25 135/25 150/25 160/25 180/25 200/25
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25:1 25:1 25:1 25:1 25:1 25:1 25:1 25:1 25:1

单螺杆挤出机的基本结构

单螺杆挤出机的基本结构1.进料系统：进料系统主要由进料口、送料螺杆和进料框架等部分组成。

进料口是将塑料原料导入挤出机的入口，通常位于挤出机的中央。

送料螺杆负责将塑料原料从进料口输送到挤出螺杆中，以便进行加热和挤出。

进料框架则用于支撑进料系统的各个部分。

2.挤出系统：挤出系统是单螺杆挤出机的核心部分，主要由挤出螺杆、筒体和模具等构成。

挤出螺杆是一根螺旋状的器件，其内部有螺槽和梳齿，可以将塑料原料从进料系统中推送到模具中，并通过旋转和加热等方式使其得到塑化和挤出。

筒体是挤出螺杆的外壳，通常由加热器和冷却系统组成，用于提供加热和冷却之间的均匀温度控制。

模具是形成塑料制品的关键部分，可根据不同的产品需求进行定制。

3.传动系统：传动系统主要由电机、减速机和传动轴等组成，用于驱动挤出螺杆和其他相关部件的旋转。

电机作为动力源，通过减速机将高速旋转的电机输出转换为适合挤出螺杆的低速旋转。

传动轴连接电机和减速机，将转动动力传递给挤出螺杆。

4.加热和冷却系统：加热和冷却系统用于控制螺杆和筒体的温度，以确保塑料原料能够完全塑化和挤出。

加热系统通常由电加热器组成，可提供恒定和均匀的加热温度。

冷却系统包括循环水路和冷却器等部件，用于降低挤出系统的温度并保持稳定。

5.控制系统：控制系统用于监控和控制挤出机的运行状态，可根据产品要求实时调整挤出螺杆和相关部件的转速、温度和压力等参数。

控制系统一般包括电气仪表、PLC控制器和触摸屏等，操作简单方便。

除了以上基本结构，单螺杆挤出机通常还配备其他附属设备，如真空系统、加料器、料斗和中间筒等，以提高生产效率和产品质量，并满足特定的产品加工要求。

总的来说，单螺杆挤出机的基本结构由进料系统、挤出系统、传动系统、加热和冷却系统以及控制系统等部分组成，每个部分都发挥着重要的作用，共同完成塑料加工的工艺过程。

单螺杆挤出机结构.

其他系统
传动系统主要由电机、齿轮减速箱和轴承等组成。其作用是驱动螺杆在一定转速范围内旋转，并使螺杆在按工艺要求保证螺杆获得所必须的扭矩和转速并能均匀地旋转，完成物料的塑化和挤出过程。控制系统主要由控制箱和一些电气控制元件、开关等组成。其作用是对挤过程的温度、挤出速度、电源等进行控制。
谢谢大家
8
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
单螺杆挤出机结构
主讲刘西文
1
单螺杆挤出机结构
普通单螺杆挤出机的结构主要由挤压系统、加料系统、传动系统、加热冷却系统及控制系统等部分组成。
单螺杆挤出机的主要组成部件
挤压系统
挤压系统的主要由料筒、螺杆、分流板和过滤网等组成。挤压系统的作用是将粒状、粉状或其它形状的塑料在一定温度和压力的作用下塑化成均匀的熔体，然后被螺杆定温、定压、定量、连续地挤入机头。
加料系统
加料系统主要由料斗和自动上料装置等组成。料斗通常为锥形，底部都有截流装置，以便调整和切料流，料斗侧有视孔和标定计量装置。其作用是向挤压系统稳定且连续不断地提供所需的物料。
加热冷却系统
加热冷却系统主要由料筒外部所设置的加热器、冷却装置等组成。其作用是通过对料筒、螺杆等部件进行加热或冷却，保证成型过程在工艺要求的温度范围内完成。

3-2单螺杆挤出机的基本结构

单螺杆挤出机的基本结构第三章挤出成型extrusion聚合物加工工程第一节概述录像第二节单螺杆挤出机的基本结构第三节单螺杆挤出理论第四节排气挤出机的工作原理第五节双螺杆挤出机的工作原理第六节挤出成型工艺第二节单螺杆挤出机的基本结构一单螺杆挤出机的结构二挤压系统的组成及作用三螺杆结构参数四螺杆的类型五挤出机的辅机设备自学第三章挤出成型单螺杆挤出机挤压系统心脏加热冷却系统传动与控制系统一单螺杆挤出机的结构第二节单螺杆挤出机的基本结构挤压系统传动与控制系统加热冷却系统单螺杆挤出机图示第二节单螺杆挤出机的基本结构二挤压系统的组成及作用1组成
传动与控制系统挤压系统
加热、冷却系统
单螺杆挤出机图示
第二节单螺杆挤出机的基本结构二、挤压系统的组成及作用 1、组成：加料装置、料筒、螺杆、机头、口模等
第二节单螺杆挤出机的基本结构二、挤压系统的组成及作用 2、作用
塑料在普通单螺杆挤出机中的挤出过程
第二节单螺杆挤出机的基本结构二、挤压系统的组成及作用
h −h A=
1
3
Z2
第二节单螺杆挤出机的基本结构三、螺杆结构参数 3、螺纹尺寸螺纹头数 i 螺旋升角ϕ （ ϕ b， ϕ s， ϕ ）螺旋线展开长度 Z （ Zb， Zs ，Z）螺纹导程 t , 螺距 S 螺棱宽度 e —螺棱轴向宽度 e’—螺棱法向宽度，e’= e cosϕ
第二节单螺杆挤出机的基本结构 3、螺纹尺寸
第三章挤出成型
第二节单螺杆挤出机的基本结构
一、单螺杆挤出机的结构二、挤压系统的组成及作用三、螺杆结构参数四、螺杆的类型五、挤出机的辅机设备（自学）
第二节单螺杆挤出机的基本结构一、单螺杆挤出机的结构挤压系统—心脏单螺杆挤出机加热、冷却系统

单螺杆挤出机概述

单螺杆挤出机
刘青山广东轻工职业技术学院
一、单螺杆挤出机历史
1. 挤出机起源于18世纪，Joseph Bramah（英格兰）于1795年所制造的用于制造无缝铅管的手动活塞式压出机就被认为是世界上的第一台挤出机。从那时起，在19世纪前50年期间，挤出机基本上只适用于铅管的生产、通心粉以及其它食品的加工、制砖及陶瓷工业。 2. 在作为一种制造方法的发展过程中，第1次有明确记载的是 R.Brooman在1845年申请的用挤出机生产固特波胶电线的专利。 3. 固特波公司的H．Bewlgy随后对该挤出机进行了改进，并于 1851年将它用于包覆在Dover和Calais公司之间的第1根海底电缆的铜线上。 4. 1879年英国人M.Gray取得第一个采用阿基米德螺线式螺杆挤出机专利。在此后的25年内，挤出方法逐渐重要，并且逐渐由电动操纵的挤出机迅速替代了以往的手动挤出机。 5. 1935年德国机械制造商Paul Troestar生产出用于热塑性塑料的挤出机。 6. 1939年他们把塑料挤出机发展到了一个现阶段——现代单螺杆挤出机阶段。
4
0.213
0.185 6
45
22 25 20
5.64～ 14.1
8.16～ 20.4 11.1～ 27.8
5.5
0.375
0.272 8 7
50
22 15～45 15～90 7.7～19.2 25 20
7.5
0.513
0.371 9 8
55
22 14～42 14～84 25 20
11.3～ 28.2 13.3～ 33.3 15.4～ 38.5 19～47.4
3.
螺杆转速范围：用nmin-nmax表示，nmin是最低转速，nmax是

挤出成型：单螺杆挤出机的基本结构、成型原理、工艺与流程[专业参考]

专业参考
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熔体在均化段的流动包括四种主要形式：
(1)正流是物料沿螺槽方向(z方向)向机头的流动，这是均化段熔体的主流，是拖电流动，它起挤出物料的作用；
(2)逆流沿螺槽与正流方内相反(—z方向)的流动，它是由机头口模、过滤网等对料流的阻碍所引起的反压流动，它将引起挤出生产能力的损失
正流和逆流的综合称为净流，是汇流和逆流的种速度的代数和
专业参考
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专业参考
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挤出机的生产率
Q=QD-QP-QL
均化段熔体输送理论作如下假定： (1)进入均化段的物料是全部熔融塑化的等温牛顿流体 (2)在流动过程中无粘度和密度的变化，流动是稳定状态下的层流, 流体是不可压缩的， (3)螺槽为矩形的，该段螺槽宽度与深度之比大于10，
如果螺槽很浅, 对物料流动影响不大。
4050?挤出机可用于混合造粒和着色共混3专业参考挤出成型?单螺杆挤出机的基本结构?挤出成型原理?挤出成型工艺与过程4专业参考61单螺杆挤出机基本结构及作用?挤出机类型?单螺杆挤出机是由传动系统挤出系统加热和冷却系统控制系统等几部分组成?挤出系统主要包括传动加料装置料筒螺杆机头和口模等几个部分5专业参考6专业参考?一传动部分包括电动机减速箱轴承要求
专业参考
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从图中可看出: (1)与料简表面接触的固体粒子由于料筒的传导热和摩擦热的作用，首先熔化，并形成一层薄膜，称为熔膜. (2)这些不断熔融的物料，在螺杆与料筒的相对运动的作用下，
不断向螺纹推进面汇集，形成旋涡状的流动区，称为熔池. (3)在熔池的前边充满着受热软化和半熔融后粘结在一起的固体粒子和尚未完全熔结和温度较低的固体粒子, 这两种粒子统称为固体床. (4)熔融区内固相与液相的界面称为迁移面

sj90单螺杆挤出机结构设计

摘要塑料是四大工业材料中发展速度最快的一种材料，塑料工业是新兴的工业。

近年来，随着塑料工业的飞速发展，塑料制品的应用领域也在不断扩展，塑料加工设备已渗透到国民经济的各个行业，成为我国机械工业的重要组成部分，在国民经济中起着越来越重要的作用。

其中塑料成型机械是塑料工业中的一个重要组成部分，是完成塑料制品生产成型的必要手段，而挤出成型又是塑料成型加工的重要成型方法之一。

本文主要讲述的是塑料挤出成型的原理、特点、结构组成、分类、主要技术参数、主要零部件及有关的调控系统和辅助装置、挤出过程、设备的安全操作和维护保养以及主要故障的排除等内容，并阐述这些内容之间的相互关系及影响。

并且在讲解单杆塑料挤出机的工作原理、基本结构和有关专业知识的基础上，具体深入分析问题，理论与实际相结合，并从机理、结构以及塑料成型工艺、设备的调控、安全及维护保养等方面综合分析问题，找出矛盾的主要方面，选择最优的改进方案，来提高单杆塑料挤出机的综合水平，从而获得更好的经济效益和社会效益。

塑料挤出机简称挤出机（又名压出机），它是塑料加工过程中的主要设备之一。

一般挤出机有五大部分组成：挤出部分、传动部分、机头、加热冷却系统、电气控制系统。

挤出部分是挤出机的主体部分，主要作用是：剪切、塑化和捏炼塑料，以一定的压力，均匀连续的向机头输送塑料。

由加料装置、螺杆、机筒、衬套等组成。

其中螺杆分为单头螺杆、双头螺杆和多头螺杆。

衬套材料一般为38CrMoAlA。

传动系统的作用是驱动螺杆旋转和根据工艺要求调节螺杆的转速，传动系统由电动机和减速器等组成。

机头是挤出机的成形部分。

它的作用是：使塑料由螺旋运动变为直线运动；在一定的压力下，将塑料挤压成各种所需形状的半成品。

加热冷却系统是指为了使塑料很好的挤出，适时控制温度，以防止塑料温度过低或焦烧。

电气控制系统的作用是满足挤出工艺条件的需要，实现对挤出机机筒割断温度、集体温度、螺杆转速、驱动扭矩或功率、轴向力等的控制和调节。

单螺杆挤出机的基本结构和作用

单螺杆挤出机的基本结构和作用单螺杆挤出机的基本结构和作用1. 简介单螺杆挤出机（Single Screw Extruder）是一种常用于塑料加工行业的设备，主要用于塑料材料的挤出加工。

它具有简单的结构和高效的生产能力，被广泛应用于塑料制品生产过程中。

2. 基本结构单螺杆挤出机由以下几个基本部件组成：螺杆螺杆是单螺杆挤出机的核心部件，通常由高强度的合金钢制成。

螺杆的作用是将塑料料料送入机筒并进行熔融，同时通过旋转运动将熔融的塑料向前推送。

机筒机筒是单螺杆挤出机的外壳，通常由合金钢制成。

机筒内设置有一系列加热和冷却装置，用于调节塑料料料的温度。

同时，机筒还具有一定的压力传递功能，使塑料料料得以在螺杆作用下被连续挤出。

进料口和出料口进料口位于机筒一端，用于将塑料料料送入机筒。

出料口位于机筒另一端，用于挤出已熔融的塑料，形成所需的产品形状。

传动系统传动系统由电机、减速机和联轴器组成，主要负责驱动螺杆的旋转运动。

通过调节传动系统的转速和扭矩，可以控制挤出机的塑化能力和生产速度。

控制系统控制系统采用计算机或PLC控制，用于监测和调整挤出机的工作状态。

通过控制系统，可以实现对挤出机的温度、压力、转速等参数进行精确控制，以确保生产过程的稳定性和产品的质量。

3. 挤出过程和作用单螺杆挤出机的工作过程主要包括以下几个阶段：进料和塑化塑料料料由进料口进入机筒，经过螺杆的旋转和外力的作用，逐渐被推送到出料口。

在此过程中，塑料料料会被加热和熔融，形成熔融塑料，同时塑料料料中的气体被排出。

挤出和冷却熔融塑料通过出料口挤出，通过模具或模板形成所需的物体。

同时，通过冷却装置对挤出的塑料进行快速冷却，使其固化成型。

切割和收集已固化的塑料被切割成所需长度，并通过传送带或其他方式收集起来。

单螺杆挤出机的作用主要有以下几个方面：•实现塑料料料的塑化和熔融，使其具备挤出的可塑性；•通过调节挤出机的参数和工艺，实现对挤出产品的形状、尺寸和性能的控制；•提高生产效率，实现连续、高速的生产过程；•降低生产成本，提高产品的竞争力。

单螺杆挤出机的基本结构

Polymer Processing Engineering
Beijing University of Chemical Technology
.
《聚合物加工工程》
第三章挤出成型（Extrusion）
第一节概述（录像）第二节单螺杆挤出机的基本结构第三节单螺杆挤出理论第四节排气挤出机的工作原理第五节双螺杆挤出机的工作原理第六节挤出成型工艺
根据应用要求螺杆可设计成不同结构，如：渐变型螺杆、突变型螺杆、等深不等距螺杆、等距不等深螺杆、不等深不等距螺杆、新型螺杆
.
第二节单螺杆挤出机的基本结构
等距不等深螺杆
.
第二节单螺杆挤出机的基本结构
等深不等距螺杆
分离型螺杆
.
第二节单螺杆挤出机的基本结构五、挤出机的辅机设备辅机
口模定型装置
螺杆直径
φ25
φ45
φ65
φ80
φ90
φ10 5
φ12 0
φ13 0
φ13 5
φ15 0
φ16 0
φ18 0
φ20 0
长径比 L/D 25:1 25:1 25:1 25:1 25:1 25:1 25:1 25:1 25:1 25:1 25:1 25:1 25:1
最大挤出量 (PET) (kg/h) 8 38 80 120 220 300 440 500 550 700 780 1050 1400
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第三章挤出成型
第二节单螺杆挤出机的基本结构
一、单螺杆挤出机的结构二、挤压系统的组成及作用三、螺杆结构参数四、螺杆的类型五、挤出机的辅机设备（自学）
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第二节单螺杆挤出机的基本结构
一、单螺杆挤出机的结构

单螺杆挤出机的介绍PPT课件

a.加料段--低温输送。
为加大输送能力，不希望加料段温度升得过高，相反有时要冷却；
b.压缩段和计量段—高温熔融。
为了促使物料熔融，均化，物料要升到较高的温度。
为了便于物料的容易加入、输送、熔融、均化以及在低温下挤出，获得高质量、高产量的制品，每一种物料的挤出过程应有一条合适的温度轮廓曲线。
1）绝对流率（流量，产量）
用Q表示，为每小时公斤。
2）比流率
用每转的流率 Q/n表示。后者更能反映挤压系统性能，应当作为比较挤压系统性能的标准。
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3）影响流率的因素
a.机头的阻力 b.螺杆、料筒的设计 c.螺杆转数 d.加热冷却系统 e.物料的性质等。
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4、能量（功率）
1）能量平衡
若从能量的观点来观察挤出过程，就有一个能量平衡问题。
7 2019年10月25日星期五
• 2)外热、内热的作用，物料熔融同时，在料筒外热和螺杆、料筒对物料的混合
、剪切作用所产生的内摩擦热的作用下，塑料的温度逐渐升高。对于常规三段全螺纹螺杆来说，大约在压缩段的三分之一处，与料筒壁相接触的某一点的塑料温度达到粘流温度，开始熔融。
• 3）物料全部熔融，变为粘流态
热和冷却，保证成型过程在工艺要求的温度范围内完成。 4 控制系统：控制挤出机的拖动电机、按所需的功率、速
度运行，检测、控制温度、压力等参数，完成对制品的质量控制，使其满足工艺要求。
20
单螺杆挤出机
传动装置
加料装置
机筒
螺杆
单螺杆挤出机结构示意图
1-机座 2-电动机 3-传动装置 4-料斗 5-料斗冷却区 6-机筒 7-料筒加热器 8-热点偶控温点 9-螺杆 10- 过滤网及多孔板 11-机头加热器 12-机头 13-挤出物

螺杆挤出机

一、单螺杆挤出机纳基本结构在塑料挤出机中，最基本和最通用的是单螺杆挤出机。

其基本结构如图6—1所示。

主要包:低传动、加料装盟、料筒、照扦、机头与口模等五部分。

(一)传动部分通常由电动机、减速箱和抽承等组成。

在挤出过稍中，要求螺杆转速稳定，不随螺杆负荷的变化而变化，以保证制品质量均匀一致。

但在不向的场合下，又要求螺杆能变速，以达到一台设备能适应挤出不同塑料或不同制品的要求。

为此，传动部分一殷采用交流整流子电动机、直流电动机等装置，以达无级变速，一舶绍杆转速为10一100转／分。

(二)加料装置供料一般多采用粒料，也可采用带状料或粉料。

装料设备通常都使用锥形加料斗，其容积至少应能容纳一小时的用料。

料斗底部有截断装置，以便调整和切断料流，料斗侧面有视孔和标定计量的装置。

有些料斗并带有可防止原料从空气中吸收水分朗真空(减压)装置或加热装置，有些料斗有搅拌器，并能自动上料或加料。

(三)料简为一金属圆筒，一般用耐温耐压强度较高、坚固耐磨、耐腐的合余钢或内衬合金钢的复合钢管制成。

一般料筒的长度为其直径的15—30倍，其长度以使物料得到充分加热和塑化均匀为原则。

料筒应有足够厚度、刚度。

内壁应光滑，有些料简则刻有各种沟槽，以增大与塑料的摩擦力。

在料筒外部附有用电阻、电感或其它方式加热的加热器、温度自控装置及冷却(风冷或水冷等)系统。

(四)螺杆螺杆是挤出机最主要部件，它直接关系到挤出机的应用范围和生产率。

通过螺杆的转动对塑料产生挤压作用，塑料在料简中才能产生移动、增压和从摩擦取得部分热量，塑料在移动过程中并得到混合和塑化，粘流态的熔体在被压实而流经口模时，取得所需形状而成型。

与料筒一样，螺杆也是用高强度、耐热和耐腐蚀的合金钢制成。

由于塑料品种很多，性质各异；因此为适应加工不同塑料的需要，螺杆种类很多，结构上也有些差别，以便能对塑料产生较大的输送、挤压、混合和塑化作用。

困6—2为几种较常螺杆。

表示螺杆结构特征的基本参数有直径、长径比、压缩比、螺距、螺槽深度、螺旋角、螺杆与料筒的间隙等。

2 单螺杆挤出机介绍

单螺杆挤出机的挤出过程
2.1.3.1 聚合物的三态变化
图2-5
聚合物三态变化图
31/102
图2-6
常规全螺纹螺杆的三个职能区
32/102
（1）加料段
功能主要是对塑料进行压实和输送。
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（2）熔融段或压缩段
是使塑料进一步压实和塑化。
34/102
（3）计量段塑料进入计量段后将进一步塑化和均匀化，并使之定压、定量和定温地从挤出机头挤出。
2 单螺杆挤出机
1/102
2.1 概述
挤出成型亦称挤压成型，它是将物料加热熔融成粘流态，借助螺杆的挤压作用，推动粘流态的物料，使其通过口模而成为截面与口模形状相仿的连续体的一种成型方法。所采用的设备称为挤出机。
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塑料原料
加热挤出机
塑料熔体定型
加压
挤塑模具（机头）
初始形状的连续体
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传动系统
其作用驱动螺杆，保证螺杆在工作过程中所需要的扭矩和转速。
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加热冷却系统它保证塑料和挤压系统在成型加工中的温度控制要求。
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加料系统
主要由料斗和自动上料装置等组成。其作用是向挤压系统稳定且（2）辅机
① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ 机头定型装置冷却装置牵引装置切割装置卷取装置堆放装置
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④螺纹螺距：用S表示 ⑤螺纹升角：用φ表示 ⑥螺纹头数：用P表示 ⑦螺槽轴向宽度：用B表示 B=S-b ⑧螺棱的轴向宽度：用b表示 ⑨螺槽的法向宽度：用W表示 ⑩螺棱的法向宽度：用e表示 11 螺纹外径与机筒内壁之间隙：用δ表示
29/102
φ
图2-4

塑料机械知识—-单螺杆挤出机的结构

挤出机的结构2．1 单螺扦挤出机的结构单螺杆挤出机的结构组成，有挤压系统、加料系统、传动系统、加热冷却系统和控制系统五大部分组成。

大要零件位置名称见图2—1(1) 挤压系统挤压系统中螺杆和机筒是主要零件，另外还有分流板和过滤网配合工作，其功能就是把投人到机简中的粉体或粒状料，在螺杆转动和机简温度的作下，塑化成熔融状态，挤山成型制品。

(2) 传动系统传动系由电屯动机、皮带轮、减速箱和螺杆的轴承座等部件组成它们之间的联动，驱动螺杆在机筒内旋转，保证螺杆有一定的转动扭矩和相稳定的转速：(3)加料系统加料系统中有料斗、加料器和上料设备。

二者协调配合工作作，保证加料器在料斗中定时、定量的向机筒内供料。

(4)加热冷却系统加热系统是按工艺要求，给机筒一定的热量装置。

冷却系统是降低机筒温度的装置这两个部分间断性的工作，控制稳定机简的各部位在工艺给定的温度范围内。

(5)控制系统控制系统按工艺条件要求、控制挤出机的电动机转速和加热冷却系统工作，执行工艺条件规定的各参数。

保证挤比机生产正常、稳定地进行工作。

[塑料挤出机及制品生产故障与排除] 2．1．1 挤压系统挤压系统主要由螺杆和机筒组成：拉挤出机的不同用途，挤压系统可配置排气装置、调压装置、换网装置、多机头用挤出分流装置、还有静态混合器和计量泵等。

2．1．1．1 螺杆螺朴是挤压系统中的主要冬件它的各部分几何形状的变化．直接影响螺仔的引：作忻能效果。

对期料制品的产量和质量，都省非常重大影响。

1、螺杆的T作性能指标评定(1)型化质贵按专业标渺规定制造的挤出帆，挤塑今扩：的塑料制品巴应是符合质量标准。

螺杆处挤烟土严影响产品质量的关键冬件，物料的混介质虽、印化的是否均习、柳树的径向温差是否较小、压力红均衡、能量消托些比较低、／4：严令的提高，这边都受螺杆上作质数的影响、(2)比流量这个比值大，说明这d1螺杆的塑化能力强t量的单仆为(Ldll)／(r／min)(3)比功率这个价小，说明小广；问佯质量的朗料制品消耗少．比功率的单价为kW／(岭h)。

单螺杆挤出机的基本结构

单螺杆挤出机的基本结构英文回答：Basic Structure of a Single Screw Extruder.A single screw extruder is a machine that converts raw materials into a uniform melt. It is a key component in the production of plastics, rubber, and other materials. The basic structure of a single screw extruder consists of the following components:Screw: The screw is the main component of the extruder. It is a helical-shaped shaft that rotates inside a barrel. The screw conveys the material through the extruder and generates the pressure necessary for melting.Barrel: The barrel is a cylindrical chamber that surrounds the screw. It is heated to a specific temperature to melt the material.Die: The die is located at the end of the barrel. Itis a shaped opening through which the molten material is forced. The shape of the die determines the shape of thefinal product.Feed hopper: The feed hopper is located at the top of the extruder. It holds the raw material that is to be extruded.Drive system: The drive system powers the screw. It consists of a motor, gearbox, and couplings.Temperature control system: The temperature control system maintains the desired temperature in the barrel and die. It consists of thermocouples, temperature controllers, and heaters.Cooling system: The cooling system cools the extruder after use. It consists of water jackets, fans, and chillers.中文回答：单螺杆挤出机基本结构。

单螺杆挤出机

Ds—螺杆根径
D —螺杆平均直 L2—压缩段长度 L3—均化段长度

螺杆长径比 L/D
2、螺槽尺寸

宽度：B—螺槽轴向宽度
W—螺槽法向宽度

深度：H1（h1）—加料段深度
H2（h2）—压缩段深度 H3（h3）—均化段深度

压缩比ε ：加料段第一个螺槽容积与均化段最
基本原理：在熔融区内设法把固体物料和熔融物料分开，防止固体床破裂而产生不均匀的固体碎块，加速固态物料融化，并能稳定已熔化的熔体流。特点: 相当于增加了L3长度，减少温度、压力波动，产品质量、产量明显提高。（20%~30%） (h3取1.4~1.6倍)
熔体槽
固体槽
突变
渐变
单螺杆挤出机
• • • • • 单螺杆挤出机的总体认识熔融机理熔体输送及口模特性加热冷却及温度控制新型单螺杆挤出机
单螺杆挤出机总体认识
单螺杆挤出机的基本结构
一、单螺杆挤出机的结构二、挤压系统的组成及作用三、螺杆结构参数
单螺杆挤出机的基本结构一、单螺杆挤出机的结构
传动与控制系统挤压系统
加热、冷却系统
二、挤压系统的组成及作用
1、组成：
加料装置、料筒、螺杆、机头、口模等
塑料在普通单螺杆挤出机中的挤出过程
2、作用
连续稳定地运输（固体、熔体）熔融、塑化（固体→熔体）混合、均化（温度、组成分布均匀）增压—有利于排气、泵送，使制品密实
三、螺杆结构参数
Db
Ds
1、规格尺寸

螺杆直径D：Db—螺杆外径
熔融机理
物料以固状进入螺槽后，被螺杆的旋转运动压实，从而形成固体床。固体床中与加热料筒表面接触的固体粒子首先熔化并在料筒表面形成一层熔体膜。熔体膜达到一定厚度后由于机筒的拖拽作用而积存在螺杆推进面一侧。随着固体床的宽度的减小，积存的熔体膜形成一个熔体池。当固体床全部消失时，熔化结束。

单螺杆挤出机

第二章第六节挤压设备
二、单螺杆挤出机 • 单螺杆挤出机结构 • 压缩熔融机理 • 加热冷却及温度控制 • 新型单螺杆挤出机 • 操作过程
单螺杆挤出机的基本结构一、单螺杆挤出机的结构
传动与控制系统挤压系统
加热、冷却系统
二、挤压系统的组成及作用
1、组成：
加料装置、料筒、螺杆、机头、口模等
塑料在普通单螺杆挤出机中的挤出过程
3、能耗
☆ 能量平衡
• 为了使加入的物料熔融呈粘流态，必须供给热能；为使物料压实，充满螺槽并通过阻力元件，物料必须在螺杆轴线某些位置建立起压力，即必须供给压力能；为了使各组分进行分布混合和分散混合，必须提供剪切机械能。
• 热能、压力能和剪切能是由加热器的电能和驱动螺杆的机械能转化而来。这些能量的一部分为熔融物料、成型制品所利用。其余部分作为热损失而损失掉。 • 双螺杆挤出过程中机械能和加热器提供的热能不但与双螺杆挤出机的类型有关，还与螺杆构型和不同的螺杆区段有关。
☆ 混炼元件
• 混合元件：齿形混合盘由带齿的两组盘组成，是混合元件的一种。还有销钉段、反螺纹段等元件。主要起搅乱物料流的作用，使物料均化。
销钉型
反螺纹型
☆ 混炼元件
• 捏合元件：主要就是捏合块，是由截面相同但安装时错开一定角度的一组块所组成。随着螺杆的转动，物料被挤入捏合块与机筒内壁之间的空腔且随着两捏合块的啮合，空腔由大变小，再由小变大，物料受到反复的剪切、膨胀、挤压，从而加速和改善了物料的塑化过程，提高了塑化质量。
• 从能量的观点来分析。挤出过程有一个热平衡问
题。加热器供给的热和摩擦剪切而产生的摩擦热一部分用于产生物态的变化，另一部分损失掉了。尽管影响这一平衡的因素很多，但在稳定挤出的条件下，这一平衡总是应当维持的。 • 物料与螺杆摩擦力大于物料与机筒摩擦力，则发生共转，油份越多，这种趋势越明显，可以筒内壁开沟槽

高分子材料成型加工原理试题

一、填空1、聚合物具有一些特有的加工性质,如有良好的__可模塑性__,__可挤压性__,__可纺性__和__可延性__;2、__熔融指数__是评价聚合物材料的可挤压性的指标;4、按照经典的粘弹性理论,线形聚合物的总形变由普弹性变、推迟高弹形变、粘弹性变三部分组成;5、晶核形成的方法：均相成核、异相成核;6、单螺杆挤出机的基本结构：传动部分、加料装置、料筒、螺杆、机头和口模、辅助设备;1.按照塑料塑化方式的不同,挤出工艺可分为干法和湿法二种；按照加压方式的不同,挤出工艺又可分为连续式和间歇式两种;2 、聚合物流动过程最常见的弹性行为是：端末效应和不稳定流动;3、注射过程包括加料、塑化、注射、冷却和脱模五大过程;7、螺杆结构的主要参数：t、W、h分别指的是螺距、螺槽宽度、螺槽深度;1、非牛顿流体受到外力作用时,其流动行为有以下特征：剪应力和剪切速率间通常不呈比例关系,因而剪切粘度对剪切作用有依赖性；非牛顿性是粘性和弹性行为的综合,流动过程中包含着不可逆形变和可逆形变两种成分;2、聚合物的粘弹性行为与加工温度T有密切关系,当T>Tf时,主要发生粘性形变,也有弹性效应,当Tg<T< Tf 时,主要发生弹性形变,也有粘性形变8.聚合物加工过程中的主要的物理变化有：结晶和取向；主要化学变化有：降解和交联;3、制品的尺寸和型坯尺寸之比,即型坯吹胀的倍数称吹胀比,一般吹胀比为2~4倍;9、单螺杆挤出机的基本结构：传动部分、加料装置、料筒、螺杆、机头和口模、辅助设备1.根据聚合物的力学性质和分子热运动特征,可将聚合物划分为三种聚集状态,即玻璃态、高弹态和粘流态;2.根据应变中有无弹性效应和应变对时间的关系,通常可将非牛顿流体分为三种类型：粘性液体、粘弹性液体和时间依赖性液体;6.表示螺杆结构特征的基本参数有直径、长径比、压缩比、螺距、螺槽深度、螺旋角、螺杆与料筒的间距等;6、口径不大的各种瓶、壶、桶和儿童玩具等选用中空吹塑成型生产方法;7. 塑料中空吹塑成型有三种常见的方法,它们分别是：注射吹塑、挤出吹塑和注射拉伸吹塑;二、名词解释1、熔融指数：热塑性塑料在一定温度和压力下,熔体在10钟内通过标准毛细管的重量值,以g/10min来表示;1. 滞后效应：由于松弛过程的存在,材料的形变必然落后于应力的变化,聚合物对外力响应的滞后现象叫滞后效应;3. 压缩比：是螺杆加料段最初一个螺槽容积与均化段最后一个螺槽容积之比,压缩比愈大塑料受到的挤压作用愈大;5. 一次成型：通过加热使塑料处于粘流态的条件下,经过流动、成型和冷却硬化或交联固化,而将塑料制成各种形状产品的方法;注射周期：完成一次注射成型所需的时间称注射周期或称总周期;它由注射、保压时间、冷却和加料时间以及开模、辅助作业和闭模时间组成;滞后效应或弹性滞后：由于松弛过程的存在,材料的形变必然落后于应力的变化,聚合物对外力响应的滞后现象称为滞后效应;切力变稀：如果因为剪切作用使液体原有结构破坏,液体的流动阻力减小,以致引起液体表观粘度随剪切速率增大而降低,这种现象称为“切力变稀”;2、切力增稠：若因新结构形成而导致表观粘度随剪切速率增大而增加的现象则称为“切力增稠”;1. 拉伸流动：聚合物在加工过程中受到拉应力作用引起的流动称为拉伸流动;3. 末端效应入口效应或模口膨化效应或巴拉斯效应：管子进口端与出口端这种与出口端这种与聚合物液体弹性行为有紧密关系的现象4.可延性：表示无定形或半结晶固体聚合物在一个方向或二个方向上受到压延或拉伸时变形的能力3.收敛流动：聚合物在具有截面尺寸逐渐变小的锥形管或其它形状管道中的流动称为收敛流动;三、选择1.由图形-非牛顿流体的应力-应变关系,可得出结论是ABCA.剪应力和剪切速率间通常不呈比例关系；B.剪切粘度对剪切作用有依赖性；C.非牛顿性是粘性和弹性行为的综合；D.流动过程中只包含着不可逆形变4、聚合物分子量对材料热性能、加工性能的影响,下列叙述正确的是BＡ、软化温度降低Ｂ、成型收缩率降低Ｃ、粘度下降Ｄ、加工温度降低5、同时改进塑料的流动性,减少或避免对设备的粘附,提高制品的表面光洁度助剂是AA 润滑剂B增塑剂C 防老剂D偶联剂5、下列不属于单螺杆挤出机的基本结构的是CA传动部分B加料装置 C 切割装置D机头和口模1、注射速度增大,下降的是 DA冲模压力B内应力C接缝强度D表面质量1.下列成型加工方法中属于一次成型的是：BCA．中空吹塑成型B．挤出成型C．注射成型D．热成型3.注塑机的注射系统中不包括下列哪些部件 DA．螺杆B．分流梭和柱塞C．喷嘴D．定模型腔4.随着硫化时间的增加,橡胶的哪些性能会随之逐渐下降ADA．可塑性B．回弹性C．硬度D．伸长率5.下列哪种炭黑吸油能力最强 CA．热裂炭黑B．槽法炭黑C．炉法炭黑D．白炭黑1、下列不属于聚合物加工转变的是CA、形状转变B、结构转变C、化学键转变D、性能转变2、熔融指数的单位BA、g/minB、g/10minC、g/10sD、g/s4、下列哪种流动属于聚合物的复杂流动DA、摇曳流动B、环形流动C、不稳定流动D、收敛流动5、成型加工过程中的聚合物的取向AA、流动取向和拉伸取向B、剪切取向和流动取向C、剪切取向和拉伸取向D、结晶取向和流动取向6、主要为了体现聚合物光化性能的添加剂是DA、增容剂B、补强剂C、阻火燃剂D、热稳定剂7、如图是料温对某些成型性能及制品物性的影响,其中表示对流动长度的影响的曲线是B8、口径不大的各种瓶、壶、桶和儿童玩具等选用哪种成型生产方法 BA、冷挤压成型法B、中空吹塑法C、注射成型法D、拉伸成型法1下列哪个不是聚合物一些特有的加工性质：CA 可挤塑性B 可挤压性C 可抗拉性D 可纺性4 挤出设备的核心是：DA机头B口模 C 螺杆D挤出机4、单螺杆挤出机的生产能力与其螺杆直径的关系是BA、平方B、立方C、四次方D、五次方四、判断2.牛顿液体在圆形管道中流动时具有抛物线形的速度分布,管中心处的速度最大,管壁处速度为零,圆管中的等速线为一些同心圆,平均速度是中心速度的1/2; 正确3.落球粘计常用于测定聚合物溶液浓度,而很少用于测熔体浓度; 正确4.增塑剂通常是对热和化学试剂都很稳定的一类有机化合物；一般是在一定范围内能与聚合物相溶而又不易挥发的液体；少数是熔点较低的固体;正确7.硫化速度随温度的升高而降低错误1. 聚合物大分子松弛过程的速度与分子间相互作用能和热运动能的比值有关; 正确2. 聚合物成型加工松弛时间与温度无关; 错误3.通常把在室温至Tg附近的拉伸称为“冷拉伸”, 在Tg附近的拉伸称为“热拉伸”; 正确4. 判断聚合物可模塑性的方法是螺旋流动试验; 正确5. 塑料的二次成型适用于热固性塑料的成型; 错误聚合物大分子松弛过程的速度即松弛时间与分子间相互作用能和热运动能的比值无关╳2、聚合物柔性越大,缠结点越多,聚合物流动时非流动性愈强; √3、聚合物分子量增加材料蠕变性能增加; ╳4、塑料的二次成型仅适用于热塑性塑料的成型; √1、聚合物柔性越大,缠结点越多,聚合物流动时非流动性愈强; √2、分子量增大,抗张强度,蠕变增大; ×3、单螺杆挤出机生产能力计算：Ｑ＝βＤ３ｎＤ－螺杆半径; ×好像是对的4、挤出设备的核心是口模×5、塑料的二次成型仅适用于热塑性塑料的成型√1、判断聚合物可模塑性的方法是螺旋流动试验;√2、聚合物成型加工松弛时间与温度无关;×4、聚合物的成型收缩率随着分子量的增加而增大×5、润滑剂的改进塑料的流动性,减少或避免对设备的粘附,提高制品的表面光洁度;√6、塑料的二次成型仅适用于热塑性塑料的成型;√1.注塑成型熔融指数小,挤出成型熔融指数大; ×2.非牛顿流体受到外力作用时,剪应力和剪切速率之间不呈比例关系,因而剪切粘度对剪切作用有依赖性√3.收敛流动中最大流速出现在管道的最小截面处; √4.聚合物结晶时,在Tg和Tm处成核速度为零,但晶体的生长速度不为零; ×5.随着聚合物分子量分布增宽,材料的大多数力学性能、热性能升高; ×6.选用增塑剂时要考虑分子量,分子量越小,增塑效果越好,但稳定性差; √7.单螺杆挤出机的螺杆的长径比大,能改善物料的温度分布,但不利于塑料的混合和塑化; ×8.熔体流动包括三种主要形式：正流、横流和漏流; ×9.注射成型中,注射机压力降会随着料温的升高而降低,而充模压力会随着模温的升高而升高; ×1、随温度的升高,自由体积减小,聚合物粘度下降; 错2、聚合物大分子松弛过程的速度仅与分子间相互作用能有关; 错3、制品收缩的原因主要是熔体成型时骤冷使大分子堆积的较紧密; 错4、常用的毛细管粘度计是挤压式毛细管流变仪; 对5、粒度主要影响混合的均匀性; 对6、流动主要包括正流、逆流、横流、竖流这四种主要形式; 错7、制品的尺寸和型坯尺寸之比,亦即型坯吹胀的倍数称吹胀比,一般吹胀比为1~3倍;错1、线性聚合物的可延性来自于大分子的长链结构和柔性;对2、聚合物成型加工松弛时间有关与温度无关;错5、润滑剂可以改进塑料的流动性,减少或避免对设备的粘附,提高制品的表面光洁度;对9、塑料的二次成型仅适用于热塑性塑料的成型;对1、线性聚合物的可延性来自于大分子的长链结构和柔性;√4. 在Tg~Tf温度对成型制品进行热处理,可以缩短大分子形变的松弛时间,加速结晶聚合物的结晶速度,使制品的形状能较快的稳定下来;√5. 聚合物的成型收缩率随着分子量的增加而增大;×1、判断聚合物可模塑性的指标是熔融指数; X2、通常非牛顿流体的剪应力与剪切速率不成线性关系; √3、随着注射速度的增加,制品的内应力增加; √5、不饱和胶可采用硫磺硫化; √1. 聚合物的形变和流动可能是纯弹性和或纯粘性的;×2. 结晶速度慢、结晶完全、结晶聚合没有清晰的熔点是聚合物结晶的基本特点;×3.料温越高流动长度和制品表面光洁度越高; √4. 挤出设备的核心是挤出机;√五、简答2.影响结晶过程的主要因素81冷却速度的影响；2融融温度和熔融时间的影响；3应以作用的影响；4低分子物：固体杂质和链结构的影响;4、简述什么是一次成型、二次成型4ˊ答：一次成型：通过加热使塑料处于粘流态的条件下,经过流动、成型和冷却硬化或交联固化,而将塑料制成各种形状产品的方法;二次成型：将一次成型法制得的片、管、板等塑料成品,加热使其处于类橡胶状态在材料的Tg-Tf或Tm间,通过外力使其形变而成型为各种较简单形状,再经冷却定型而得产品;简述防老剂的防老机理4ˊ1抑制聚合物的降解作用2抑制聚合物的氧化作用3抑制聚合物的光降解作用4消除聚合物杂质的催化作用简述切力增稠现象及其原因5ˊ切力增稠：若因新结构形成而导致表观粘度随剪切速率增大而增加的现象则称为“切力增稠”;“切力增稠”现象起因：剪切速率或剪应力增加到某一数值时液体中有新的结构形成,引起阻力增加,以致液体的表观粘度剪切速率或剪切应力的增加而增大,这一过程并伴有体积的胀大;2、螺杆的各部分分类及作用答：1分类：根据物料的变化特征可将螺杆分为加料段、压缩段、均化段;2作用：加料段的作用是将料斗供给的料送往压缩段,塑料在移动过程中一般保持固体状态,由于受热而部分熔化;压缩段的作用是压实物料,使物料由固体转化为熔体,并排除物料中的空气;均化段的作用是将熔融物料,定容定压地送入机头使其在口模中成型; 4、成型加工过程中如何避免聚合物的降解1严格控制原材料技术指标,使用合格原材料；2使用前对聚合物进行严格干燥；3确定合理的加工工艺和加工条件,使聚合物能在不易产生降解的条件下加工成型；4加工设备和模具应有良好的结构；5在配方中考虑使用抗氧剂、稳定剂等以加强聚合物对降解的抵抗能力;1. .图为圆管挤出机头结构示意图,请指出图中的字母标示各指的是什么部件;6分答:D----螺杆外径d---螺杆根茎t ---螺距W ---螺槽宽度e---螺纹宽度b---螺槽深度Φ---螺旋角L----螺杆长度δ---间隙分别论述一次成型和两次成型的特点;6分答：一次成型：通过加热使塑料处于粘流态的条件下,经过流动、成型和冷却硬化或交联固化,而将塑料制成各种形状产品的方法;二次成型：将一次成型法制得的片、管、板等塑料成品,加热使其处于类橡胶状态在材料的Tg-Tf或Tm间,通过外力使其形变而成型为各种较简单形状,再经冷却定型而得产品;。