第三章(挤出机)
第三章（1）固体输送理论
第三章挤出理论研究对象——塑料在单螺杆挤出机中的挤出过程研究目的——进行定性和定量分析，→揭示、掌握和促进此过程→达到优质、高效、低能耗研究始于19世纪20年代，取得突破性成果是在50、60年代，为70年代各种新型螺杆以及挤出机的新结构的发展打下了理论基础，使挤出产量和质量得到很大提高。
挤出过程——复杂的过程涉及——流变学、传热学、摩擦学、高分子结构学等理论模型——以一些基本假设和简化为前提有一定的局限性和片面性现在仍在不断修正、发展和完善中。
第一节固体输送理论D a r n e l l -M o l 的固体输送理论（1956）以固体摩擦静力平衡为基础——M o l 固体输送理论一、固体输送方程的建立1. 基本假设⑴塑料充满螺槽，密实形成固体塞，特性为连续弹性体⑵P =f (z )⑶与机筒、螺槽表面紧密接触f =c o n s t. 但f b 、f s 可不同最有代表性、应用较为广泛⑷ρs =c o n s t.,重力忽略不计⑸螺杆与机筒之间的间隙忽略不计⑹螺槽截面为矩形，且深度不变思考题4. 提高固体输送率的有效结构措施是什么？为什么？3. 固体输送段消耗的总功率包含哪几项? 1. M o l 固体输送理论是如何建立的？2. 固体输送段物料向前输送的推动力是什么？第十三章：干燥通过本章的学习，应熟练掌握表示湿空气性质的参数，正确应用空气的H–I 图确定空气的状态点及其性质参数；熟练应用物料衡算及热量衡算解决干燥过程中的计算问题；了解干燥过程的平衡关系和速率特征及干燥时间的计算；了解干燥器的类型及强化干燥操作的基本方法。
二、本章思考题1、工业上常用的去湿方法有哪几种？态参数？11、当湿空气的总压变化时，湿空气H–I图上的各线将如何变化? 在t、H 相同的条件下，提高压力对干燥操作是否有利? 为什么?12、作为干燥介质的湿空气为什么要先经预热后再送入干燥器？13、采用一定湿度的热空气干燥湿物料，被除去的水分是结合水还是非结合水？为什么？14、干燥过程分哪几种阶段？它们有什么特征？15、什么叫临界含水量和平衡含水量？16、干燥时间包括几个部分？怎样计算？17、干燥哪一类物料用部分废气循环？废气的作用是什么？18、影响干燥操作的主要因素是什么？调节、控制时应注意哪些问题？三、例题例题13-1：已知湿空气的总压为101.3kN/m2 ,相对湿度为50%，干球温度为20o C。
挤出机的结构及工作原理
挤出机的结构及工作原理挤出机是一种广泛应用于塑料加工行业的设备，它通过将固态塑料加热、熔化并挤压成型，实现塑料制品的生产。
挤出机的结构和工作原理决定了它的性能和生产能力。
一、挤出机的结构挤出机主要由进料系统、加热系统、挤出系统、模具系统和控制系统等组成。
1. 进料系统：进料系统是将固态塑料原料输送到挤出机的第一部分。
它通常包括料斗、送料机构和传送带等。
料斗用于储存塑料颗粒，送料机构负责将塑料颗粒从料斗中输送到挤出机的加热螺杆中，传送带则用于将塑料颗粒从外部输送到料斗中。
2. 加热系统：加热系统是挤出机的核心部分，它通过加热螺杆和加热套筒将固态塑料加热并熔化。
加热套筒包裹着加热螺杆，通过电加热器提供热能，使塑料颗粒逐渐熔化，并保持一定的温度和粘度。
3. 挤出系统：挤出系统是将熔化的塑料挤出成型的部分。
它由挤出螺杆和挤出头组成。
挤出螺杆通过旋转将熔化的塑料向前推进，并在挤出头处形成所需的截面形状。
挤出头的结构决定了最终塑料制品的形状和尺寸。
4. 模具系统：模具系统是挤出机的最后一部分，它用于决定塑料制品的最终形状。
模具系统通常由模具和冷却装置组成。
模具是一个具有所需形状的金属或塑料零件，它通过挤出头将熔化的塑料挤出并形成所需的截面形状。
冷却装置用于快速冷却和固化挤出成型的塑料制品。
5. 控制系统：控制系统用于控制挤出机的运行和参数调节。
它通常由电气控制柜、触摸屏和传感器等组成。
通过控制系统，操作人员可以监控挤出机的运行状态，并对加热温度、挤出速度和压力等参数进行调节。
二、挤出机的工作原理挤出机的工作原理可以简单概括为：固态塑料原料经过进料系统进入加热系统，通过加热螺杆的旋转和加热套筒的加热，塑料颗粒逐渐熔化并形成熔体。
然后，熔化的塑料经过挤出螺杆的挤压，通过挤出头形成所需的截面形状，并进入模具系统。
在模具系统中，熔化的塑料被迅速冷却和固化，最终形成塑料制品。
具体来说，挤出机的工作步骤如下：1. 进料：将固态塑料颗粒放入料斗中，通过送料机构将塑料颗粒输送到加热螺杆中。
普通塑料挤出机安全操作规程（三篇）
普通塑料挤出机安全操作规程普通塑料挤出机是塑料加工行业中常用的设备，用于将塑料颗粒通过加热融化和挤出的方式形成制品。
正确的操作和安全规程对于保障操作人员的安全和设备的正常运行非常重要。
以下是普通塑料挤出机的安全操作规程，大致分为四个方面：操作前准备、操作中安全措施、异常情况应对和操作后的善后工作。
一、操作前准备：1. 操作人员必须经过专业培训并持证上岗，了解设备的结构和工作原理，并熟悉相关安全操作规程。
2. 在操作前检查设备是否正常运行，如有异常情况应及时报修或更换设备。
3. 检查设备周围是否有杂物和障碍物，清理工作区域，确保操作空间畅通。
4. 确认工作区域内是否配备灭火器和急救箱，并确保其正常可用。
5. 穿戴好个人防护装备，包括安全鞋、安全帽和防护手套等。
二、操作中的安全措施：1. 在操作过程中，严禁将手伸入挤出机的进料口和排放口，以免造成意外伤害。
2. 挤出机设备必须安装上锁装置，禁止随意开关或修改设备设定参数。
3. 在挤出机加热工作时，应确保操作人员远离加热区域，防止热辐射造成烫伤。
4. 操作人员应注意观察挤出机的运行情况，如发现异常，应立即停机检查，不得擅自操作。
5. 操作人员应勤于清理挤出机的滑动部件和润滑部位，保持设备的正常运行状态。
6. 在更换模具时，应先将电源切断，确保设备停止运转，然后方可进行更换操作。
7. 在操作过程中，注意禁止与其他设备和人员的接触，特别是挤出机的旋转件和运动件。
三、异常情况应对：1. 如遇到设备异常噪音、振动或冒烟等情况，应立即停机检查，查明原因，并及时报修。
2. 如发生漏电、火灾等紧急情况，应立即切断电源，并进行紧急处理，保证人员安全。
四、操作后的善后工作：1. 操作完成后，及时清理工作区域，并将设备恢复到初始状态。
2. 关闭设备电源，封闭气阀，关闭供气和供电设备。
3. 定期对设备进行维护保养，保持设备的正常运行状态。
4. 对于操作过程中的问题和隐患，如发现机器故障或不安全现象，要及时报告相关人员，以便及时解决。
挤出机操作
前言正确的使用设备，有助于人机安全，减少维修和停机时间,增强机器的可靠性，延长机器的使用寿命，提高经济效益。
操作人员是设备的直接使用者，如果不能保证科学合理准确地操作设备，操作事故过多，势必造成维修方的被动，影响生产。
如果操作人员对设备维护保养技能差或不能及时的发现设备隐患，就会导致突发性的设备故障增多，打乱设备维修计划，最终导致生产的被动。
要求操作人员掌握设备操作技能的同时，还要掌握设备的保养及维护，学习设备管理知识，做到正确使用、保养、检查（发现隐患）、排除（简单故障）。
要求每位员工熟悉工艺要求，了解设备结构、性能及工作原理。
要懂得设备有关知识，达到“操检合一”的目的，使设备安全完好、节能、高效地运行。
第一章挤出成型机概述塑料挤出成型机简称挤出机，它是利用螺杆加压的方式连续地将塑化好的物料从挤出机料筒经模具口挤出，使之在熔融状态下，经冷却定型处理后，由牵引装置或成型装置将它连续地从模具口挤出的产品牵引至切割机上进行定长切割。
1、挤出机生产线的主要组成部分及作用：挤出机生产线主要由主机和辅机两大部分组成。
A、主机主要由：转动系统、温控系统、喂料系统、真空排气系统组成。
各部分的作用如下：转动系统：采用直流或变频调速，对螺杆的转速从0-31r/min或0-43r/min进行无级调速使螺杆连续的将熔融的物料经模具口挤出。
温控系统：利用自动温度调节仪配以相应的加热圈、热电偶和恒温装置（风冷、油冷），间接对原料按要求进行控温，使其达到理想的熔融塑化状态。
喂料系统：由无级调速装置或原料自身的重量加上料斗封板将物料不断均匀地供给挤出机的螺杆，以实现定量喂料而连续经模具口挤出。
真空排气系统：由真空泵配备颗粒分离器抽取料筒内物料熔融时产生的水蒸气、挥发物等，以达到排除水份、挥发物等的作用。
B、辅机主要由：定型箱（台）或成型机、牵引机、切割机、印字（喷码）机、翻料架、上料机、扩口机等组成，各部分的作用如下：定型箱（台）：由定型套（模）配以喷淋式或侵泡式冷却水，利用真空泵使定型箱（模）内产生负压，使熔融状态的制品定型凝固成理想的合格品。
第三章 挤出成型工艺与模具结构
3．机头与挤出机的连接
常用国产挤出机与机头的连接形式如图3－3、 图3－4所示。 在图3－3中，机头以螺纹联接在机头法兰上， 机头法兰以4～6个铰链螺钉与机筒法兰连接固定。 图3－4所示为挤出机与机头的又一种连接形 式。机头以8个内六角螺钉与机头法兰连接固定， 机头法兰与机筒法兰由定位销定位，机头外圆与 机头法兰内孔配合，保证机头与挤出机的同心度。
3.3.3 管材定径套的结构类型及尺寸
管材的定径方法 ： 1、外径定型法：（1）内压法 （2） 真空吸附法 。 2、内径定型法
3.4 棒材挤出成型模具
棒材是指截面为圆形的实心塑料型材， 塑料棒材的原材料一般是工程塑料，如尼龙、 聚甲醛、聚碳酸脂、ABS、聚砜、玻璃纤维 增强塑料等。棒材机头的螺杆长径比为２ ５～１2０，除了生产玻璃纤维增强塑料外， 可以设置50～80目的过滤网。
3.1.1 挤出成型原理和特点 1．挤出成型原理
首先将粒状或粉状塑料加入料斗中，在旋转 的挤出机螺杆的作用下，加热的塑料通过沿螺杆 的螺旋槽向前方输送。在此过程中，塑料不断接 受料筒的外加热和螺杆与塑料之间、料筒与塑料 之间的剪切摩擦热，逐渐熔融呈黏流态，然后在 挤压系统的作用下，塑料熔体通过具有一定形状 的挤出模具，从而获得具有一定截面形状的塑料 型材，如图3－1所示。
3.6 吹塑薄膜挤出成型机头
薄膜是目前广泛使用的塑料挤出产品， 薄膜的厚度一般为0.01～0.25mm。薄膜的常 用生产方法是吹塑成型，就是由挤出机机头 挤出塑料管坯，同时从机头中心通入压缩空 气，将管坯吹成所需直径的薄膜。吹塑法可 以加工软、硬聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、 聚苯乙烯、聚酰胺等塑料薄膜。
2．挤出成型的特点
（1）连续成型，生产量大，生产率高，成 本低。 （2）塑件截面恒定，形状简单。 （3）塑件内部组织均衡紧密，尺寸比较稳 定准确。 （4）适用性强，除氟塑料以外，几乎能 加工所有热塑性塑料和部分热固性塑料。
第三章 挤出机new
物料到排气段基本塑化，物料中一部分气体由于被压实自料斗逸出，由于该 段螺槽突然加深，排气口又通真空泵，压力骤降，气体排出
四.排气功能要求：排气孔下聚合物压力为零；此处聚合物完全熔融
五.其它形式排气挤出机
第三节 双螺杆挤出机
一.结构
与单螺杆挤出机相似 各部件作用也基本相同
二.分类
• 螺旋角 • 螺棱宽e • 螺距s • 螺杆外径与料筒间隙
5.材料和强度校核
材料：耐高温、耐磨损、耐腐蚀、高强度 45号钢、氮化钢、38CrMoAl等
强度校核：可看作一端固定的悬臂梁，受扭矩、轴向力和自 重产生弯曲的影响 工作时，可不考虑自重产生的弯曲 P147
日本40t/h世界最大挤出机
2.啮合反转型
两根螺杆对称，回转方向不同，一根螺杆上物料被另一根螺棱堵 死，以近似密闭C型小室的形态向前输送。设计时将一根螺杆的 外径与另一根的根径之间留有一定间隙，以便物料通过时受强剪 切搅拌和压延作用，塑化效果好，用于加工制品
四.优点
物料停留时间短 优异的混合、塑化效果 低的比功率消耗
五.主要参数
• 突变式，螺槽深度的变化在较短的 螺杆距离内完成
4.基本参数
• 螺杆直径,指螺杆外径mm，标志挤 出机的加工能力，已系列化，30、 45、65、90、120、150、200.一 般根据制品形状、材料类型及生产 率要求确定
• 长径比，L/D,(L为有效工作部分长 度，工艺上定义为加料口中心线到 螺杆末端的长度),L/D在一定意义上 表征了挤出机的塑化能力和质量， 一般25~30
获得压缩比的方法
• 等深不等距法(压缩比大，但不宜加工，计量段易窝料) • 等距不等深法(加工方便，用得最多) • 不等距不等深法(制造复杂) • 锥形螺杆 Lc,对于结晶型材料，1D~5D；非结晶型长5~15D，占总长的50%~60%.
3-3单螺杆挤出理论(固体输送理论)
第三节 单螺杆挤出理论 固体塞与螺杆根径部位的摩檫消耗：
eWs
sin ϕ ⋅ tgϕ sin θ b b ⋅r = π ⋅ Db ⋅ n ⋅ f s⋅ Wb ⋅ pm ⋅ Z b ⋅ ⋅ 1 sin(ϕ + θ ) sin ϕ ⋅ tgϕ b s s
e, 1− L ⋅ cos ϕ s r1= e, 1− L ⋅ cos ϕ b
最大的固体输送率（fs=0, P1/P0=1，未建立压力)
第三节 单螺杆挤出理论
假定 fs=0，P1 /P0 = 1, 从K值的计算可得 ： ctgθ= tgϕ
b
最大的固体输送率：
Qs = Qmax
W = π ⋅ h1 ⋅ Db (Db − h1 ) ⋅ n ⋅ sinϕ b ⋅ cosϕ b W + e′
发展概况：1956年，Darnell和Mol通过固体对固体摩擦 的静力平衡，建立了固体输送理论。 1972年，Broyer和Tadmor对上述理论进行了 修正，得到Darnell- Mol理论，成为研究物 料在螺杆挤出过程中固体输送的经典理论。
第三节 单螺杆挤出理论 二、固体输送理论
在螺槽中运行的 是挤压在一起的 固体塞。
de W = π ⋅ Db ⋅ n ⋅ cosθ ⋅ f b ⋅ Wb ⋅ dz b ⋅ p
V1
第三节 单螺杆挤出理论
积分后，固体输送段的总能量消耗：
e W = π ⋅ Db ⋅ n ⋅ f b ⋅ Wb ⋅ p m ⋅ z b ⋅ cosθ
式中： 固体输送段的总能量消耗正比于压力Pm、转速n和摩擦系数fb。
第三节 单螺杆挤出理论 （一）假设条件及流场分析 1、固体输送区中的物料是已被压实的固体塞，充满 整个螺槽，固体塞密度不变； 2、固体塞所受压力仅沿螺槽方向有变化； 3、摩擦系数f是常数，但物料与螺杆和机筒内表面的 摩檫系数（fs、fb）不同； 4、忽略螺棱与机筒的间隙； 5、螺槽为等距等深的矩形螺槽； 6、重力不计。
三元乙丙挤出机操作规程范本(3篇)
三元乙丙挤出机操作规程范本操作规程范文第一章总则第一条为了确保三元乙丙挤出机的安全运行，保障操作人员的生命安全和设备的正常运行，制定本操作规程。
第二条本操作规程适用于三元乙丙挤出机的操作、维护、保养和日常管理。
第三条三元乙丙挤出机的操作人员必须熟悉本操作规程，严格按照规定进行操作。
第四条具备三元乙丙挤出机操作资格的人员必须经过相关培训并取得操作证书，方可上岗操作。
第五条管理人员必须对三元乙丙挤出机操作人员进行教育、培训，并定期进行安全检查和操作技能测试。
第六条三元乙丙挤出机的日常维护保养由设备操作人员负责，大修和维修工作由专业维修人员进行。
第七条三元乙丙挤出机的操作人员必须按照设备的操作说明书、生产工艺要求和本操作规程进行操作。
第八条三元乙丙挤出机的操作人员在操作前，必须检查设备和工作环境，确保安全。
第二章操作规程第九条三元乙丙挤出机的操作人员在操作设备前，必须佩戴个人防护用品，包括防护眼镜、防护手套、防护服等。
第十条三元乙丙挤出机的操作人员在操作设备时，必须保持专心、专注，严禁分心或干扰其他操作人员。
第十一条三元乙丙挤出机的操作人员必须按照设备的启动和停机程序进行操作，并保持设备的正常运行。
第十二条三元乙丙挤出机的操作人员必须保持设备周围的整洁，防止杂物堆积或堵塞通道。
第十三条三元乙丙挤出机的操作人员在操作设备过程中，严禁随意调整设备的参数或修改工艺参数设置。
第十四条三元乙丙挤出机的操作人员必须经常关注设备的运行状态，发现异常情况必须及时采取措施处理，避免事故的发生。
第十五条三元乙丙挤出机的操作人员必须掌握设备的应急停机程序，一旦发生紧急情况必须迅速停机，并及时报告上级领导。
第十六条三元乙丙挤出机的操作人员在停机时，必须按照设备的停机程序进行操作，并确保设备处于安全状态。
第三章维护保养第十七条三元乙丙挤出机的操作人员必须定期对设备进行维护保养，保持设备的良好状态。
第十八条三元乙丙挤出机的维护保养工作包括设备的清洁、润滑、紧固和检查。
2024年橡胶挤出机操作规程
2024年橡胶挤出机操作规程第一章：总则第一条：为规范橡胶挤出机的操作，保证生产安全和质量，制定本操作规程。
第二条：本操作规程适用于2024年使用的橡胶挤出机。
第三条：操作人员必须严格遵守本操作规程的各项规定，严格按照操作规程要求进行操作。
第四条：橡胶挤出机操作人员必须经过相关培训，并持有有效的操作证件。
第五条：橡胶挤出机操作时必须按照相关安全规定佩戴安全防护装备。
第六条：禁止未经许可的人员擅自进入橡胶挤出机作业区域。
第二章：操作要求第七条：操作人员在操作前必须检查橡胶挤出机的运行状态，确保设备处于正常工作状态。
第八条：操作人员必须熟悉橡胶挤出机的结构和运行原理，了解各个部件的功能和使用方法。
第九条：操作人员在操作前必须检查机台和模具的安装情况，并确保安装牢固。
第十条：操作人员必须熟悉和掌握橡胶挤出机的操作控制面板，了解各个控制按钮和指示灯的功能和使用方法。
第十一条：操作人员在操作橡胶挤出机时必须严格按照操作规程要求进行操作，禁止随意调整设备的工作参数。
第十二条：操作人员在操作橡胶挤出机时必须保持清醒，禁止酒后操作。
第三章：操作程序第十三条：操作人员在操作橡胶挤出机前必须进行设备预热。
预热时间根据具体情况来定，一般为10-15分钟。
第十四条：操作人员在操作橡胶挤出机前必须调试好挤出机的各个参数，包括温度、压力、速度等。
第十五条：操作人员在操作橡胶挤出机时必须注意机器的安全运行，禁止手插口、穿越挤出机等违反操作规程和安全规定的行为。
第十六条：操作人员在操作橡胶挤出机时必须及时清理设备，保持设备的干净和整洁。
第十七条：操作人员在操作橡胶挤出机过程中，必须经常检查设备的工作状态，及时发现和处理设备故障。
第十八条：操作人员在操作橡胶挤出机后必须及时关闭设备，切断电源，做好日常维护和保养工作。
第四章：安全措施第十九条：橡胶挤出机操作人员必须严格遵守安全操作规程，确保自己和他人的人身安全。
第二十条：操作人员在操作橡胶挤出机前必须佩戴好防护眼镜、防护手套等安全防护装备。
塑料挤出机使用说明书
塑料挤出机使用说明书使用说明书第一章：引言1.1 产品简介塑料挤出机是一种常用的塑料加工设备，主要用于将塑料原料加热熔化后，通过挤出机筒体的压力，使熔化后的塑料通过模具挤出成型。
本使用说明书旨在向用户提供关于塑料挤出机的详细使用方法和操作注意事项。
第二章：设备组成及结构2.1 设备组成塑料挤出机主要由下列部分组成：- 输送系统：用于将塑料原料输送至挤出机筒体中；- 挤出系统：包括挤出机筒体、螺杆和模具等，用于将塑料原料熔化并挤出成型；- 控制系统：用于控制挤出机的运行和参数调节。
2.2 结构说明塑料挤出机的结构分为以下几个部分：- 输送系统：包括送料器、输送管道和加料装置等；- 挤出系统：包括挤出机筒体、螺杆、鼻头和模具等；- 控制系统：包括电器控制柜和操作面板等。
第三章：使用前准备3.1 安装要求在使用塑料挤出机之前，请确保满足以下安装要求：- 设备应放置在平坦稳固的地面上，确保其稳定；- 设备应与电源连接良好，确保电气安全；- 输送系统应与挤出系统正确连接，防止塑料原料外泄。
3.2 检查设备在使用塑料挤出机之前，请进行以下检查：- 确保挤出机筒体、螺杆和模具等部件完好无损；- 检查输送系统和控制系统的各个部件是否正常运行；- 检查电器控制柜和操作面板的运行状态。
第四章：操作方法4.1 开机准备按照以下步骤进行开机准备：1. 启动电源，确保输送系统和控制系统正常工作；2. 打开控制系统面板，设置合适的温度和压力参数；3. 检查挤出机筒体是否预热到设定温度。
4.2 加料操作1. 将塑料原料放入加料装置中，并设置加料量和速度；2. 检查加料装置和输送系统，确保塑料原料顺利输送至挤出机筒体。
4.3 挤出成型1. 确保挤出机筒体内的塑料原料达到熔化状态；2. 调节挤出机的压力和速度，确保挤出成型过程平稳进行；3. 根据需要，调节模具和鼻头等部件，实现不同形状的成型效果。
第五章：操作注意事项5.1 安全操作- 在操作过程中，严禁将手或其他物体伸入挤出机筒体和模具中；- 避免与电气设备接触时湿手操作，以防触电事故发生；- 使用时应穿戴好个人防护设备，如安全帽、防护眼镜和防护手套等。
3-3单螺杆挤出理论(固体输送理论)
L－固体输送区的长度
第三节 单螺杆挤出理论 两螺棱侧面上的能量消耗： 螺棱侧面的摩檫力与相对平均速度的乘积
eWf = π ⋅ Db ⋅ n ⋅ f s⋅ pm ⋅ Z b ⋅ [ 2h2 b + f ⋅ W (sin θ ⋅ cos ϕ + Db cos θ ⋅ sin ϕ ) + b b sin ϕ D sin ϕ sin θ Ds b )] × fs ⋅ Ws sin ϕ ⋅ cos ϕ (1 − cos ϕ s ⋅ tgϕ ⋅ b sin(ϕ b + θ ) sin ϕ D sin ϕ
第三节 单螺杆挤出理论 固体塞与螺杆根径部位的摩檫消耗：
eWs
sin ϕ ⋅ tgϕ sin θ b b ⋅r = π ⋅ Db ⋅ n ⋅ f s⋅ Wb ⋅ pm ⋅ Z b ⋅ ⋅ 1 sin(ϕ + θ ) sin ϕ ⋅ tgϕ b s s
e, 1− L ⋅ cos ϕ s r1= e, 1− L ⋅ cos ϕ b
机头 ϕb VL V3
V2 θ
θቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
V1
tgθ ⋅ tgϕb tgθ ⋅ tgϕb , = π ⋅ Db ⋅ n VL = V1 tgθ + tgϕb tgθ + tgϕb
V1 = π ⋅ Db ⋅ n
第三节 单螺杆挤出理论
思考题一
ϕb
VL V3
V2
已知：
V1 = nπDb
θ
V1 试证明：
θ — V1与V3的夹角 ϕ b — 螺旋升角
料筒开槽 控制螺杆、料筒表面加工精度
第三节 单螺杆挤出理论 控制螺杆与机筒的温度
金属与聚合物的摩檫系数是温度的函数,而且有一个极大值。
第三章(挤出机)
第一节 概述
一、挤出成型的过程 塑料原料
加热相变 挤出主机
塑料熔体
加压
挤出模具（机头） 切割 切割装置
初始形状的连续
定型 冷却（定型）装置
最终形状的连续体
一定规格的制品
二、挤出成型的特点
1、由于挤出过程具有连续性，故可生产任意长度的制品， 并且效率高、易实现生产过程的自动化。 2、应用范围广，能加工绝大多数的热塑性塑料和一些热固 性塑料。 制品成型：管材、板材、棒材、异型材、薄膜、丝、带 等； 原料准备工序：混合、塑化、脱水、着色、造粒、压延 喂料等； 半成品的加工：电缆料、色母料等。 3、由于挤出机结构简单，操作方便，成本低，故投资少， 收效快。
四、新型过滤器：长效，快换，不停机，多功能
五、静态混合器
在螺筒内加装分流、汇合混炼元件，让物料在流动的过 程中实现混 炼、均化的作用， 而不需要螺杆的 转动和螺棱的搅动。 ①Kenics静态混合器 ②Ross静态混合器 ③Sulzer静态混合器
第七节 加料装置
一、料斗的形式 圆形锥底、方形锥底、自热干燥料斗 二、上料方式 人工、鼓风、弹簧、真空（可以除去原料 中的空气和湿气） 三、强制加料结构 1、防止架桥 2、定量施压加料，有搅拌、螺旋、活塞等方式 四、加料装置的基本要求 1、有自动上料装置和计量器； 2、带有预热干燥或抽真空装置； 3、进料均匀； 4、如需混用两种或以上物料，需搅拌装置。
（一）固体输送理论
如计算固体输送流率，必把料筒转动线速度V= пDn， 该段的物料运动假设为理想化的物理模型。
流率Q = Vp1 F
= πD b n(tgφtgθ ) /( tgφ + tgθ ) F = ∫ (2πR − Pe / sin α )dR
挤出机概述参数作用及工作基本知识
挤出机概述参数作用及工作基本知识挤出机是一种常用的塑料加工设备，广泛应用于塑料成型行业。
它的基本原理是将塑料加热至熔化状态，通过挤出机的螺杆将熔化的塑料物料从挤出机筒体中挤出，通过模具把其形状定型，最终得到所需的塑料制品。
挤出机主要由料斗、进料系统、挤出系统、换网系统、变速机及马达、出胶系统和电气控制系统等组成。
其中，料斗的作用是用来存放塑料物料。
进料系统负责将塑料物料送入挤出机的螺杆中进行熔化和挤出。
挤出系统由螺杆和筒体组成，螺杆的旋转将塑料物料向前推送，并在高温下将其加热、熔化和混合。
换网系统用于控制挤出机挤出的产品的形状和尺寸。
变速机及马达负责提供螺杆的旋转力。
出胶系统用于控制挤出机的挤出速度和压力，确保产品的质量。
电气控制系统负责对挤出机的各个部分进行控制和监测。
挤出机的工作基本知识包括挤出过程、挤出温度控制、螺杆转速控制和产品成型等。
挤出过程是指在挤出机中将塑料物料进行熔化、混合和挤出的整个过程。
这个过程需要根据不同的塑料物料和产品要求进行调整和控制。
挤出温度控制是指对挤出机内部的温度进行控制，保证塑料物料能够达到熔化状态，同时又不至于过度热化。
螺杆转速控制是指通过控制螺杆的转速来调整挤出机挤出的速度和压力，以及调整产品的质量和外观。
产品成型是指通过模具将挤出机挤出的塑料物料进行形状定型，得到所需的塑料制品。
除了上述基本知识外，挤出机的参数也具有重要的作用。
常见的挤出机参数包括螺杆直径、螺杆长径比、料斗容积、挤出量、调整范围和工作压力等。
螺杆直径是指挤出机螺杆的直径大小，直接关系到挤出机的工作能力。
螺杆长径比是指螺杆的长度和直径之比，也会影响挤出机的工作能力和产品质量。
料斗容积是指料斗可以容纳的塑料物料的体积，影响到挤出机的连续生产能力和效率。
挤出量是指挤出机单位时间内挤出的物料量，是评估挤出机工作能力的重要指标。
调整范围是指挤出机各个参数（如温度、转速、压力等）的调整范围，可以满足不同产品的加工需求。
1硬质PVC制造----挤出成型
1.作用: 能够使制品具有适当的导电能力,以便防止静电的堆积.
2分类: 抗静电剂主要由表面活性剂组成,按结构分为: ①阴离子型,如烷基磷酸酯乙二醇胺盐(抗静电剂P)； ②阳离子型,如硬脂酰胺丙基二甲-ß-羟乙基銨硝基盐 (抗静电 剂SN) ； ③两性离子型,如十二烷基二甲基甜菜碱； ④高分子型，如聚氧乙烯硬脂酸酯（IOEO）； ⑤复合型，如ASA-150； ⑥非离子型，如单硬脂酸甘油酯（GMS）.
2.单螺杆挤出机型号表示法:
S
J-
65 × 30
塑
挤
料
出
机
螺长 杆径 直比 径
第三章 挤出机
第三章 挤出机
3.长径比:
① 定义:指螺杆的工作部分长度,即有螺纹部分长度(工艺上将其 定义为加料口中心先到螺纹末端的长度)与螺杆直径之比,用 L/D表示.
第二章 挤出成型用原材料
• 增塑剂： 1.作用：
1.1降低聚氯乙烯树脂的熔融温度或熔体黏度， 增加其流动性，使之易于加工成型.
1.2提高制品的柔软性、冲击强度、伸长率.
第二章 挤出成型用原材料
2. 增塑劑主要品种:
序号 1
中文名
邻苯二甲酸二辛酯 (邻苯二甲酸2-乙基
己酯)
2
邻苯二甲酸二异壬酯
英文名
第二章 挤出成型用原材料
第二章 挤出成型用原材料
• 润滑劑 ： 1.分类&作用：
• 內部润滑剂: 与树脂相容性好，能減少聚合物分子间和多组 分之间的內摩擦,增加聚合物熔体的流动性.
• 外部润滑剂: 与树脂相容性较差，只能保留在塑料熔体的表 层，形成润滑剂面层，附着在受热的金属加工 设备表面，减少设备摩擦.
第二章 挤出成型用原材料
有关挤出机产线的书
有关挤出机产线的书第一章绪论
1.1 挤出机简介
1.2 挤出工艺在塑料加工中的应用
1.3 挤出机产线概述
第二章挤出机的主要部件
2.1 料斗和送料装置
2.2 螺杆挤出机
2.3 挤出头
2.4 加热和温控系统
2.5 驱动系统
第三章挤出工艺参数
3.1 温度设定
3.2 螺杆转速
3.3 背压控制
3.4 挤出量调节
第四章挤出产品
4.1 管材挤出
4.2 型材挤出
4.3 板材挤出
4.4 薄膜挤出
第五章辅助设备
5.1 螺杆真空装置
5.2 静电除尘装置
5.3 牵引和卷曲设备
5.4 在线测量设备
第六章生产线布局
6.1 生产线平面布置
6.2 物料输送系统
6.3 环境与安全要求
第七章工艺控制与优化
7.1 工艺参数优化
7.2 自动化控制系统
7.3 产品质量检测与跟踪
第八章实例分析
8.1 管材生产线实例
8.2 型材生产线实例
8.3 薄膜生产线实例
这本书涵盖了挤出机产线的各个方面,包括主要部件、工艺参数、产品种类、辅助设备、生产线布局、工艺控制和实例分析等内容,可作为该领域的参考资料。
双螺杆挤出机工作原理
第五节 双螺杆挤出机的工作原理
⑥ 异向双螺杆挤出机的设计及操作特点 定量加料： 控制物料的塑化情况，熔融与单螺杆相似 加设排气口： 相邻的腔室间没有压差，气体向料斗方向排气比较、困 难，必须设置排气口。
第五节 双螺杆挤出机的工作原理
⑥ 异向双螺杆挤出机的设计及操作特点 加强压缩： 因为固体输送段螺槽未充满，所以要加强压缩，有利于传 热，加速熔融，更好排气。 压缩方式： 改变螺纹导程、螺棱宽度、螺杆外径、螺杆根径、设置反 向螺纹等。
第五节 双螺杆挤出机的工作原理
挤出成型聚氨酯复合材料 挤出聚氨酯复合材料在第一输送段加入一种多元醇和有机或无机 填充剂的混合物，并将其输送至第一混炼段，混合均匀后输送至第二 输送段，然后再加入二异氰酸酯或聚异氰酸酯，并输送至第二混炼段， 充分混合均匀后输送至挤出机出口。
第五节 双螺杆挤出机的工作原理
② 输送特点 I. 优点 d. 物料停留时间短而均匀 单螺杆：有Qd、QP、QL，各处速度不同， 物料历程差异大（同进不同出）， 停留时间分布宽，少部分停留时间长， 易分解，难控制。 双螺杆：稳定输送，QP≈0， QL也很少，物料历程基本相 同，停留时间分布窄，停留时间短。
第五节 双螺杆挤出机的工作原理 锥形
平行
第五节 双螺杆挤出机的工作原理 3、双螺杆间的开放和封闭
物料的流动空间不同
双
螺
杆 挤
捏 合 盘
出
机
的
类
型
第五节 双螺杆挤出机的工作原理
二、双螺杆挤出机的工作原理 1、输送机理 ◆ 单螺杆输送机理：由摩擦和粘性拖曳输送 固体（加料段）：摩擦输送（fs↓、fb ↑ ） 熔体（计量段）：摩擦和粘性拖曳输送 ◆ 双螺杆输送机理：强制输送 (正位移输送） 不同类型双螺杆：正位移输送能力不同 输送机理有差异
挤出机的原理及其应用
挤出机的原理及其应用1. 挤出机的原理简介挤出机是一种常用的塑料加工设备，其原理是利用旋转的螺杆将固态的塑料物料在高温下加热、熔化，并通过挤出机喉口压力将熔化的塑料物料挤出成型。
挤出机由电机、减速机、螺杆等部件组成。
通过电机带动减速机，减速机再驱动螺杆旋转。
螺杆内部具有螺槽，当螺杆旋转时，塑料物料被推进到喉口，并受到高温和高压的作用下熔化。
挤出机控制温度和压力以确保塑料物料在正确的条件下熔化和挤出。
螺杆的旋转速度、螺杆的形状和喉口的尺寸都会影响挤出过程中的压力、温度和速度。
通过调整这些参数，可以实现不同种类塑料的挤出加工，并得到所需形状的产品。
2. 挤出机的应用领域挤出机广泛应用于塑料加工行业，其应用领域包括但不限于以下几个方面：2.1 塑料制品生产挤出机可以用于生产各种塑料制品，如塑料管道、塑料板材、塑料薄膜等。
通过调整挤出机的参数和模具设计，可以满足不同规格和形状的产品要求。
2.2 注塑模具生产挤出机还可以用于注塑模具的生产。
通过将挤出机改装为注塑机，可以将熔化的塑料物料注入模具中，制造出精密的塑料零部件。
这种应用领域在汽车、电子、家电等行业非常常见。
2.3 塑料回收再利用挤出机还可以用于塑料的回收再利用。
废弃的塑料制品经过处理后，可以重新熔化、挤出成型，制造出新的塑料制品。
这种回收再利用的方式有助于减少塑料废弃物对环境的影响。
2.4 橡胶加工除了塑料加工，挤出机还可以用于橡胶的加工。
通过改变挤出机的参数和模具设计，可以将橡胶材料挤出成型，生产各种橡胶制品，如橡胶管、橡胶密封件等。
3. 挤出机的优势和发展趋势挤出机作为一种重要的塑料加工设备，具有以下优势：•高效：挤出机具有高生产效率，能够实现连续生产，适用于大规模生产；•灵活性：挤出机可以通过调整参数和模具设计来满足不同的产品要求；•自动化程度高：挤出机可以实现全自动控制，减少了人工操作的错误；•节能环保：挤出机采用电机驱动，相比传统的液压设备，能够减少能源消耗和环境污染。
- 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)。
4、螺杆各段参数的选择要全面考虑，兼顾三段
①加料段：输送物料给压缩段和均化段 a结晶性高聚物 L=60—65% b非结晶性高聚物L=10—25% ②熔融段：压实物料，熔融物料 a结晶性L=（3—5）D b非结晶性L=50—60% 压缩比I ：将物料压实，排除气体，建立必要压力，保证 物料到达螺杆末端时有足够的致密度 ③均化段：将已熔物料定压定量定温地挤到机头中 L3=20～50% H3=﹝0.025～0.06﹞Ds
三、新型螺杆设计中注意的问题 1、新型螺杆的原理及适用场合 2、选择合理混炼剪切位置 3、熔融、计量、输送相配合
第五节 料筒
一、料筒的结构
整体式机筒：长度大，易加工，温度一致性好 分段式机筒：加工容易，便于改变长径比 双金属机筒：（衬套式、浇铸式)节省优质材料
二、下料口的开设形式，加料口及加料段的结构
第二节 挤出过程和挤出理论
一、挤出机的工作过程
热塑性物料有三态：玻璃、高弹、粘流态。简 述物料在挤压系统中的压缩、熔融、均化成型 挤出过程。描述这一过程的主要参量有：温度、 压力、流率和能量。 1、温度 ①来源：外加热源、摩擦剪切热量。 ②温度曲线：如下图3－3。 ③温度的波动：加热器的断通，固体床的破碎， 温度梯度
第三章 挤出机
第一节 概述
一、挤出成型的过程 塑料原料
加热相变 挤出主机
塑料熔体
加压
挤出模具（机头） 切割 切割装置
初始形状的连续
定型 冷却（定型）装置
最终形状的连续体
一定规格的制品
二、挤出成型的特点
1、由于挤出过程具有连续性，故可生产任意长度的制品， 并且效率高、易实现生产过程的自动化。 2、应用范围广，能加工绝大多数的热塑性塑料和一些热固 性塑料。 制品成型：管材、板材、棒材、异型材、薄膜、丝、带 等； 原料准备工序：混合、塑化、脱水、着色、造粒、压延 喂料等； 半成品的加工：电缆料、色母料等。 3、由于挤出机结构简单，操作方便，成本低，故投资少， 收效快。
四、挤出机的分类
按螺杆数目：单、双螺杆； 按是否排气：非排气挤出机、排气挤出机； 按挤出机螺杆在空间的位置：卧式、立式； 按挤出机的装配机构：整体式、组合式。 按用途：制品成型、混炼造粒和压延机喂料
五、单螺杆挤出机的主要参数 螺杆直径（D），长径比（L/D)，转数，驱动 功率，生产率，外形尺寸等。 六、螺杆的主要参数 螺杆分段：加料段，压缩段（转化段），均化段（计量段） 螺槽深度：h1，h2（变化的），h3 压缩比（ε = ( D − h )h
2
（二）熔融理论
在压缩段（熔融段）内既有固相也有液相，完 全正确的描述比较困难。目前的实验方法是： 在正常稳定挤出时，对机筒螺杆急速冷却，抽 出螺杆观察料流建立了物理模具（熔融模具）。
假定： 1、挤出是稳定的，速度、温度分布不随时间变化 2、整个固相为一个连续整体 3、塑料熔融温度较窄，固液相界面分明 4、螺槽是矩形的 5、固体塞子厚度无限，密度不变，横过固体床宽度 的厚度不变 6、机筒转动而螺杆静止最后推导计算出固相分布函 数
2、屏障型螺杆
在螺杆的某些部位设置屏障段，使未熔的固体不能通 过，并促使固体熔融。
3、分流型螺杆
销钉螺杆、DIS螺杆、CTM模腔 传递混合器
４．变流道型螺杆
通过改变塑料在螺杆中 流道截面形状或截面积大小， 来促进物料塑化和增强混炼 ①波状螺杆
②HM多角形螺杆
５、组合螺杆
将起不同作用的结构单元分工为输送元件、压缩元 件、剪切元件和均化元件任意合。 ①可以组合成混炼造粒螺杆 ②可以组合成挤出成型螺杆
四、新型过滤器：长效，快换，不停机，多功能
五、静态混合器
在螺筒内加装分流、汇合混炼元件，让物料在流动的过 程中实现混 炼、均化的作用， 而不需要螺杆的 转动和螺棱的搅动。 ①Kenics静态混合器 ②Ross静态混合器 ③Sulzer静态混合器
第七节 加料装置
一、料斗的形式 圆形锥底、方形锥底、自热干燥料斗 二、上料方式 人工、鼓风、弹簧、真空（可以除去原料 中的空气和湿气） 三、强制加料结构 1、防止架桥 2、定量施压加料，有搅拌、螺旋、活塞等方式 四、加料装置的基本要求 1、有自动上料装置和计量器； 2、带有预热干燥或抽真空装置； 3、进料均匀； 4、如需混用两种或以上物料，需搅拌装置。
图 3－47 冷却加料段料筒的结构 1－绝热层 2－冷却水槽 3－螺杆 4－端盖 5－套 6－沟槽
三、输送段的纵向沟槽和锥度长度L=（3-5）D 沟槽的形状和数目
四、料筒的材料及强度计算 我国多用38CrMoAl，发达国家多用Xaloy 合金（482℃时Rc58-64，且耐腐蚀能力比渗 碳钢大12倍；1200℃时即可熔融成流动状态） 材料与螺杆相同 五、料筒的壁厚 P160B3-8
Vp1 = Vb (tgφtgθ ) /( tgφ + tgθ )
= πh1 (Db − h1 )(1 − Pe / (Db − h1 )sin φ ) = πh1 (Db − h1 )W / W + e
(
Rs
)
(
)
tgϕ b tgθ W ( ) Q = π nh1 Db ( Db − h1 ) tgϕ b + tgθ W + e
2、关于螺杆直径的确定 国标系列：30、45、65、90、120、150、200 确定直径D：①产品截面积的形状和大小 ②加工塑料的种类和生产率，辅机配备 经验公式：Q=βD²n β—出料系数0.003—0.007 3、关于螺杆长径比L/D的确定 在一定意义上L/D反映塑化能力大小，特别当转 速提高后相变点后移，只有加大L/D才可获得较好的 塑化效果。 长径比大，则塑化剪切时间长，可以低温挤出， 可以提高转速，但制造困难。
三、挤出机的组成 1、主机
挤压系统：由机筒、螺杆、分流板和过滤网组成 传动系统：由电动机、齿轮减速箱和轴承组成 加热冷却系统：由加热器、冷却装置组成 加料系统：由料斗和自动上料装置组成
2、辅机 机头（挤出成型模具） 定型装置 牵引装置 切割装置 卷曲装置 堆放装置 拉伸装置 其他（如：测厚、测宽、表面处理等） 3、控制系统 主要由各种电器、仪表和相关的执行机构组成
Q = Qd − Q p − Q1 − π 2 D 2δ 03tgϕ ( p2 − p1 ) / 10 μ 2 e′L3 = π 2 D 2 nhs cos ϕ sin ϕ / 2 − πDh 3 sin 2 ϕ ( p2 − p1 ) / 12 μ1 L3
正流、横流、压力流和漏流
三、螺杆、机头联合讨论挤出机的特性
3
( D − h1 )h1
3
），
螺纹螺距，螺纹升角，螺纹头数，螺棱宽度等。
普通螺杆的基本结构及其参数
七、挤出成型设备的型号表示
1、主机的型号表示 S J
×
–
× ×
塑料机械 挤出成型机械 品种代号 规格参数 设计序号
例如： 螺杆直径为90mm，长径比为20：1的双螺杆挤出机，型 号表示为SJS-90。 螺杆直径为150mm，长径比为15：1，经过第二次改进 的喂料挤出机，型号表示为SJW-150×15B
2、辅机的型号表示 S J × – F × ×
塑料机械 挤出成型机械 品种代号 辅助代号 规格参数 设计序号
例如： 与挤出机配套，采用平吹法生产最大折径为500mm的 吹膜辅机，型号表示为SJPM-F500。 与挤出机配套，生产最大折径为60mm的软管辅机，型 号表示为SJRG-F60。
2、挤出机组的型号表示 S J
如果要了解整个机组的工作特性，必须了解螺 杆和口模两者的特性线。 （一）螺杆特性曲线 反映一根螺杆综 合性能好坏，稳定转 速下做的压力对产量 的曲线。
（二）口模特性线 熔体通过口模的流率方程为Q=K△P/η ， K 为口模常数，与口模结构有关。
（三）挤出、评价螺杆的特性及设计螺杆应考虑的因素 评价的方面： 1、塑化质量（螺杆质量的好坏影响着压力、流 量、温度波动大小，塑化均匀的好坏也关系 产品质量的好坏） 2、产量 3、单耗 N/Q 4、适应性：物料品种，机头种类 5、制造难易（成本）
（一）固体输送理论
如计算固体输送流率，必把料筒转动线速度V= пDn， 该段的物料运动假设为理想化的物理模型。
流率Q = Vp1 F
= πD b n(tgφtgθ ) /( tgφ + tgθ ) F = ∫ (2πR − Pe / sin α )dR
Rb 2 = π Rb2 − R s − Pe h1 / sin φ
×
– Z
× ×
塑料机械 挤出成型机械 品种代号 辅助代号 规格参数 设计序号
例如： 螺杆直径为45mm，长径比为20：1，采用平吹法生产 最大折径为500mm的吹膜辅机，型号表示为SJPMZ45-500。 螺杆直径为65mm，长径比为25：1，经过第一次改 进，生产最大折径为60mm的软管辅机，型号表示为 SJRG-Z65×25-60A
2、螺杆强度计算
压应力 扭矩剪力 σ压＝﹝1.15～1.25﹞pD2/﹝D2根－d02﹞ τ=Mk/Wp Mk=97360ηNmax/nmax Wp=πD3根﹝1-C4﹞/16 , C=d0/D根 自重弯曲应力 σ弯＝GL/2W G=π﹝D2+ D2根﹞Lγ/8 W=πD3根﹝1-C4﹞/32 , C=d0/D根 塑料材料复合应力用第三强度理论
σ 总 = σ = σ
σ
压
2
+ 4τ
弯
2
≤ [σ
]
[σ ] =
+ σ
T
σ
/ nT
第四节 新型螺杆
一、常规三段螺杆存在的问题 1、加热效率低 2、固体床破碎导致温度、塑化极不均匀 3、压力、温度、产量波动大 4、混炼效果差 5、产量低
二、几种新型螺杆
1、分离型螺杆 固液分离 ①BM螺杆 双螺纹 L/D=25-30 δ´=ns/（n-1） δ´=0.38—0.76㎜ 液相槽始终与均化段等深，均化段较深 ε=2 ②另外还有Barr螺杆、熔体槽螺杆及XLK螺杆。