单螺杆挤出机中的螺杆结构和各部分尺寸怎样确定？

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(1)螺杆的结构螺杆是挤出机的重要零件，它的直径尺寸代表挤出机的规格；对其结构形式的选择应用是保证塑料塑化质量的主要条件之一。常用螺杆的结构形式，有渐变型螺杆和突变型螺杆。这两种螺杆结构形式示意如图1所示。
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+ C8 h3 k( l' L% y2 b" }
& E+ ?$ |" t0 b$ h2 I  f图1 常用螺杆结构示意图
, x: n% b/ {8 }* c) Q① 渐变型螺杆。渐变型螺杆的结构特点是：螺杆的螺纹部分螺距相等，螺纹槽的深度从加料段向均化段由深逐渐变浅。还有一种渐变型螺杆，是加料段和均化段的螺纹槽深度不变，而塑化段的螺纹槽深度由深逐渐变浅。这种螺杆结构适于聚氯乙烯和聚乙烯，塑料的挤出塑化。
② 突变型螺杆。突变型螺杆的加料段和均化段螺紋槽深度不变，而螺杆的塑化段（也叫压塑段）长度很短，这段的螺纹槽深是突然由深变浅。这种结构螺杆适合于聚烯烃等结晶型塑料的挤出成型。
# i3 d7 ~- o# C5 g3 ^; _6 p(2)螺杆的尺寸
* S0 j- ~+ V( Z- {' O/ V- r① 螺杆直径。是指螺杆的螺纹部分的外圆直径。用D表示,单位为mm。螺杆直径既能表示挤出机的规格大小，也与挤出机生产塑料制品的规格尺寸大小有关。下表中列出螺杆直径与塑料制品成型规格尺寸的关系。
" \/ K) r+ R1 C螺杆直径与制品规格尺寸的关系/mm

螺杆直径	30	45	65	90	120 ) }+ L3 S1 q- i) N7 i	150	200
管直径	3~30 / T: o2 h2 s# P0 r	10~45	20~80 6 \5 A; J' v, l	30~120 6 T  O, n& _8 E8 h8 C& S- b	50~180 2 k, K) ^  Y$ C2 g) M	80~300 7 j7 S" H8 {" A; C/ R  N# q; q. K	120~400
吹膜折径	50~300	100~500 + r+ m; c$ v3 w! S* \, F6 \! l! C	400~900 $ i0 t0 E  y6 Q  \% R6 Q+ f+ `; R	700~1200 " E* V$ f/ E) I( E2 g8 {  o8 @	约2000	约3000	约4000
板材宽度 , m* N& P8 B* M! A, I. [	—	— # Y7 C( q  m% \, p8 E0 |( h	400~800 1 r3 o& P6 K6 I* G  K3 B	700~1200 1 ~! |6 }7 N/ S( g	1000~1400	1200~2500 6 H1 G0 e# d0 a# j1 S) W	― 0 R6 U0 @  P# J/ x

② 长径比。是指螺杆的螺纹部分长度与直径的比值，即L/D。JB/T 8061—1996标准中规定，螺杆的长径比值在20〜30范围内。一般情况下，聚氯乙烯等非结晶型塑料的挤出塑化用螺杆，取长径比在20〜25范围内；聚烯烃类塑料的挤出塑化，取螺杆的长径比在25〜30范围内。
; Q( d5 i" ^2 ^7 H" D9 x挤出塑化原料时，取长径比的大值，有利于原料的塑化，可加快螺杆的工作转速，提高挤出机的产量；但是，过大的长径比会使螺杆长度增加，这给螺杆的切削加工和热处理带来较大的难度。
③ 螺纹部分的分段。按螺杆工作转动时的功能作用，把螺纹部分分为加料段L1、塑化段L2和均化段L3 (图2-5)。

图2 常用螺杆的各部分尺寸代号
加料段接受料斗供料，随着螺杆的转动，把原料输送给塑化段。
. [/ @4 @" X* Z9 w4 x; r塑化段的温度逐渐升高，把加料段输送来的原料挤压、搅拌，逐渐变成熔融态，并随着螺杆的转动被推入均化段。塑化段也可叫压塑段。
0 \2 _7 I1 s: V) k均化段把塑化段输送来的熔融料进一步塑化均匀，然后随着螺杆的转动，熔融塑化料被等量、等压、均匀地推入成型模具内。
④ 螺距。两个螺纹间同一位置的距离为此螺杆的螺纹距。用t表示，单位为mm。 一般取螺距长度等于螺杆直径尺寸。
8 L' N0 ~; H  q1 b& Q1 h  j⑤ 螺纹截面形状。如图3所示，有矩形和锯齿形两种截面形状。螺纹深：进料段用h1表示；均化段用h3表示，棱宽约等于，直径的1/10，用e表示。
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+ A1 _7 {) Z( d  I- O图3 螺纹的截面形状
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" _9 F/ N* Q$ r! R5 `7 s图4 螺杆头部结构形状
0 R8 k+ l" R' Q* c: d⑥ 螺杆头部形状。是指螺杆的螺纹前端结构形状。这里的结构形状对熔料的停留时间有影响，对于不同原料的挤出应注意选择不同结构形式。图4中螺杆头部呈圆弧形状，用于流动性较好的聚烯烃类和尼龙料的挤出，一般前端要加过滤网和分流板。螺杆头部锥角较小，适合于聚氯乙烯原料的挤出，此种形状可减少熔料在机筒内的停留时间，从而避免原料分解。
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