高分子材料成型设备第六章挤出机螺杆设计与新型螺杆5PPT课件

. 1、本节内容，第五节新型螺杆，一、常规三级螺杆问题，二、一些新型螺杆，三、新型螺杆设计应注意的问题，重点： 2，2 .几种新型螺杆，第四节普通螺杆的选择和设计，一、螺杆特性和设计螺杆应考虑的因素，二、普通全螺纹三级螺杆的设计，三、螺杆的材料和强度计算，一.普通全螺纹三级螺杆的设计，二、第四节普通螺杆的选择和设计，第一、 评价螺杆的特性，设计螺杆时应考虑的要素评价方面： 1、可塑性质量(螺杆质量的好坏影响压力、流量、温度变动的大小，可塑性的好坏也关系到产品质量的好坏) 2、产量3、消耗量N/Q4、适应性：材料品种、头的种类5、制造的容易度(成本)、 3设计时考虑的要素1、材料特性和几何形状、尺寸和温度状况2、模具的几何形状、头部电阻的大小3、缸体的结构形式和加热冷却状况4、螺杆的转速n5、挤出机的用途：成型、混合、造粒、供给、4、2、通常全螺纹三段螺杆的设计1、螺杆类型的决定渐变型螺杆压缩段槽适用于热敏性材料、非结晶性材料。 突变型螺杆剪切剧烈，传热不太好。 可以采用粘度小、具有突变熔点的材料，例如PA、PS、PP等，但是PVC等粘度高时会局部过热。 (12 )在d内发展到(45)D内完成相变。 5、2、螺杆直径确定国标系列： 30、45、65、90、120、150、200确定直径D:产品截面积的形状和大小塑料的种类和生产性，辅机配备经验式： Q=Dn材料系数0.0030.0073，螺杆长宽比L/D的确定在一定意义上可塑化能力大长径比大时可塑化剪切时间长，可低温挤出，可提高转速，但制造困难。 6、4、螺杆各段参数的选择必须全面考虑，3个段必须考虑供给段：压缩段和平均化段a结晶性高分子L=6065%b非结晶性高分子L=1025%熔融段：压实材料，熔融材料a结晶性L=(35) Db非结晶性L=5060%压缩比I :将材料压实，排除气体，确保确保必要压力的材料到达螺杆末端所需的充分密度的平均化段：将熔融的材料在一定温度下挤出到头部的l3=2050 % h3=(0. 0250.06 )、ds、7， 5、间隙6、螺杆的其他参数：螺杆升角、螺距S=D7、螺杆的头部结构和螺纹截面形状、半圆、平、锥、前端、螺纹头。螺纹棱面：矩形(输送段)、锯齿形(压缩段和平均化段)、9、3、螺杆材料和强度计算、1、材料镀40cr Cr38 crMo al氮化层0.40.7综合性能优异，耐腐蚀耐磨性材料有Cr、Ni、mo、34CrAlNi-、 31 crmo加入双金属材料的螺杆气缸：在粗加工后的原材料中先加入槽，堆焊后做成螺纹槽，10、 2、螺纹强度计算压力压=(1. 151.25 ) PD2/d 2根-d02转矩剪切力=MK/wpmk=97350nmax/nmax WP=d 3根(1-C4/16 C=d0/D根自重弯曲应力弯曲=gl/2wg=(d2根) d本塑料材料复合应力用第三强度理论，11，第五节新型螺杆，第一，通常三级螺杆存在问题，目前单轴多采用等间隔不等深螺杆，进料段和平均化段螺杆深度不变，压缩段螺杆逐渐变浅。 该螺杆可满足一般挤出成形，但1、熔融效率低，塑料化不均匀熔融段熔液与固体床一起存在于一个螺杆槽中，存在减少缸壁与固体床的接触面积的问题的固体床伴随熔融解体，一部分碎片进入熔融体中， 由剪切难以得到热量，固体床不能完全熔融的塑化不均匀，另外，熔融的材料与缸壁接触，从缸壁和熔融膜接受热量，温度上升持续过热。2、压力、温度、产量波动大的固体输送时和螺杆旋转产生高频波动，熔融过程不稳定产生低频波动，温控系统稳定性差异和环境因素变化产生的波动3、混炼效果差异不能很好地适应特殊塑料的加工、混炼和着色工艺4、产量低、12、2、几种新型螺杆1、分离型螺杆固液分离BM螺杆双螺杆l/d=25-30=ns/(n-1 )=0. 38-0.76液相槽总是平均化段等深，平均化段深=2另外Barr螺杆、熔融槽螺杆原理：在螺杆熔融部添加螺钉，将原螺钉形成的螺纹槽分为两部分，将熔化的材料和未熔化的材料快速分离，使未熔化的材料快速熔化。13、2、屏蔽型螺杆在螺杆的一部分设置屏蔽段，使未熔融的固体不能通过，使固体熔融。14、3、分流型螺杆DIS螺杆CTM型腔混合器，原理：材料流通过销时，销将固体材料或未完全熔融的材料分成许多细材料流，这些材料流在两列销之间的较宽位置汇合，多次汇合分离销设置在熔融区域，形状排列着山形、环等，销形状有圆柱形、菱形、方形等。 15、4 .变流路型螺杆通过改变塑料在螺杆中流动的流路的截面形状和截面积的大小，促进材料的可塑化和混炼的波状螺杆、16、HM多边形螺杆、17、5、组合(混合)型螺杆将发挥不同作用的结构单元作为输送元件、压缩元件可与混炼造粒螺杆组合可与挤出成形螺杆组合。 18、19、各种螺杆结构图、20、3、新螺杆设计注意的问题1、新螺杆的原理和应用场合2、选择合理的混炼剪切位置3、可以熔融、计量、运输组合，总体上螺杆的改进主要有以下几点： 1、加大纵横比. 21、挤出机总结1、挤出机螺杆结构、几何尺寸是决定挤出机性能和性能的重要因素2、挤出机三级功能应均衡。 要达到最佳工作性能，3、挤出机各段的输送能力和熔融能力必须一致。 4、挤出机的转速、温度必须得到适当控制，以达到最佳挤出质量。 改变转速和温度会影响挤出量和质量。 提高转速必须同时适当提高温度，但温度受分解温度的限制，因此限制提高转速来提高产量。 5、用同一挤出机挤出结构