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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* W2 h- {& N6 N6 s9 s0 l3 n
图1 常用螺杆结构示意图
8 j  R. U! M  L- x: e① 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。
  Y% K. P, p  Y6 j5 P7 G2 D7 y(2)螺杆的尺寸
① 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。
# b6 J: K& g+ I3 R! g7 r螺杆直径与制品规格尺寸的关系/mm

螺杆直径	30	45 1 ~8 v: L6 G6 I2 `) N: \" h	65	90 ! h$ i. Y& U8 R; [  u	120	150	200
管直径 6 l  Q5 c$ `0 x	3~30 # x/ E$ o1 s  P	10~45 2 @* V5 l; B+ c) `- i! J. M# q) S5 N	20~80	30~120 ( u" A0 R: M- F7 z	50~180 ' z/ ]5 Q5 Z; n' W& x5 V( v. I# L	80~300	120~400
吹膜折径 : L9 G: p+ m% t	50~300 , _4 R" p0 T6 R	100~500 9 Z3 D  G; E/ ~3 |7 A	400~900 ( c: F; U8 L" X  n4 ^	700~1200 1 O  p7 b) R+ b4 h" O8 M	约2000	约3000	约4000
板材宽度 4 F: L% l( p/ n	—	—	400~800 $ T4 H7 R- g+ }% N8 e	700~1200 $ W$ U: {& S/ F0 R	1000~1400	1200~2500 $ K9 M2 ^# L% v2 W. m& T! n4 }	―

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。
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)。

2 k2 Q0 v7 ]  l4 |图2 常用螺杆的各部分尺寸代号
/ n; V1 N! ]. Y7 I% v& o6 G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。
# f9 F& c- F7 x! B. x' q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。
$ f% z$ Q9 }$ p8 w: T  v& n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。
0 U7 s8 D: {2 M! `* w# W; f④ 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。
⑤ 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。


6 A* j0 m2 r0 U9 r5 B! n- k图3 螺纹的截面形状

/ o7 B% G& @* h( l2 G图4 螺杆头部结构形状
% J. c( h$ {/ _# 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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