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。


图1 常用螺杆结构示意图
8 \: k1 c" V' L" u① 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。
+ s1 D3 R% f: j8 ~- u3 N) x5 b② 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。
  D, d. ?4 A7 W+ I$ G(2)螺杆的尺寸
6 W. j/ v. A) _  B3 T: z① 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。
螺杆直径与制品规格尺寸的关系/mm

螺杆直径	30	45 8 b& U3 P/ M9 {" F5 b5 j2 \( }	65 1 a+ z0 I6 `4 y2 A6 O	90 : q6 a' _1 z9 N! [	120 - O. K" p* l! ]	150	200 5 @3 }5 D, c' q/ I" q7 k  g" f
管直径	3~30	10~45 2 W8 [) N# z2 `# b, Y$ C	20~80	30~120 # L) o) A2 q; e" v+ x, U% p	50~180	80~300 7 q! L; t, t0 Q1 m; F' t" k# L	120~400
吹膜折径 ( D0 d1 g1 l/ O+ f/ K' H	50~300	100~500 / [7 V* f  D1 l. [	400~900	700~1200	约2000	约3000	约4000 ' p: P% M# w1 M) e/ B
板材宽度 8 a( B% l1 C: v0 c	— ) T5 _) T% H7 A7 G: D+ P	—	400~800 6 Y: [& y7 I; L% W; u0 A	700~1200 ( I* `% o. v( e7 {; D( g3 d	1000~1400 4 B/ D3 C  f3 \  V% E9 y	1200~2500	―   i! J1 A: F" u/ |, Q

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。
) w) }9 W7 t( Q4 d) P5 `8 m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)。

% b+ g  }' m9 }) M' S1 y" F6 z: k图2 常用螺杆的各部分尺寸代号
; A- }( Y- ^! ^( X5 V+ V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。
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。
; |$ H9 Q- R* Y  R& O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。
3 x# x: F8 m& r④ 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。


# V" x; V9 M& t图3 螺纹的截面形状

7 M8 {- U8 B. h! @9 g图4 螺杆头部结构形状
⑥ 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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