(1)螺杆各部位几何形状尺寸。
①螺杆直径与注射行程。一般螺杆直径与其注射行程的比值为3~5。如果取大值,则说明螺杆注射行程大,这样螺杆的塑化螺纹就要短些,否则会影响原料的塑化质量;如果取小值,则说明螺杆注射行程小,为了保证注射量就要加大螺杆直径,但这会增加注射机的功率消耗。
②螺距S、螺纹棱宽e和螺杆与机筒间隙。通常螺距与螺杆直径相等(即D=S),螺纹棱宽e=0.1D,螺杆与机筒的装置间隙为(0.001~0.005)D。如果螺杆与机筒的装置间隙值大,则螺杆的塑化能力和塑化原料质量下降,注射时熔料回流量增加,因此会影响注塑件生产质量;如果螺杆与机筒的装置间隙值小,则对原料的塑化能力提高,塑化质量也会提高,但这们会给机筒和螺杆的机械加工带来较大难度。螺杆与机筒较合理的装置间隙值见表1-1。
表1-1 螺杆与机筒较合理的装置间隙值 单位:mm
螺杆直径 |
30~50 |
55~80 |
100~115 |
130~170 |
200~250 |
280~350 |
[敏感词]径向间隙 |
0.30 |
0.40 |
0.45 |
0.55 |
0.65 |
0.80 |
最小径向间隙 |
0.18 |
0.25 |
0.30 |
0.35 |
0.40 |
0.50 |
③长径比L/D。螺杆的长径比是指螺杆的螺纹部分长与螺杆直径的比值。注射机一般多用突变型螺杆结构,长径比一般多为(21~25)∶1.长径比大,原料的塑化质量得到提高,工艺温度也较容易控制。为了提高产量,螺杆工作转速也可适当提高。但若长径比过大,则螺杆长度加大,会增加螺杆的制造费用。 ④螺杆上各段螺纹长度分配。为使原料在机筒内塑化质量均匀稳定,要求螺杆上的加料段、塑化段和计量段长度要有固定的比例分配关系。表1-2中列出了螺杆各段长度值范围,可供选择参考。
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表1-2 螺杆各段长度值范围 单位:mm
螺杆类型 段位 |
加料段 |
塑化段 |
计量段 |
渐变型螺杆 |
30~50 |
50 |
20~35 |
突变型螺杆 |
65~70 |
(3~4)D |
20~35 |
通用型螺杆 |
45~50 |
20~30 |
20~30 |
⑤螺纹槽深和螺杆的压缩比。螺杆的螺纹槽深是指计量段(也叫均化段)螺纹槽深h3 ,这个值对注射机的生产能力和功率消耗影响较大。h3的选择要考虑被塑化原料的比热、导热性、热稳定性、黏度及塑化时的压力等影响因素,通常取h3=(0.04~0.07)D(D为螺杆直径,当直径小时取大值)。
压缩比是指螺杆上加料段螺纹槽深h3与计量段螺纹槽深h3的比值,即h1/h3。这个值的大小,对原料的塑化质量有较大影响。注射机中原料的塑化质量还可通过调整螺杆的背压来得到改善。
部分国产注射机中螺杆的各部位尺寸列于表1-3。可供选择应用时参考。
表1-3 部分国产注射机中螺杆的各部位尺寸 单位:mm
螺杆 直径D |
螺纹 长L |
L/ D |
L1 |
L2 |
L3 |
h3 |
h1 |
h1/ h3 |
S |
R1 |
R2 |
e |
螺杆 类型 |
注射机 型号 |
42 |
717 |
17 |
480 |
40 |
197 |
2.7 |
7.5 |
2.8 |
40 |
2 |
7 |
4 |
A |
XS-ZY125 |
42 |
745 |
17.5 |
220 |
400 |
125 |
3 |
7.5 |
2.5 |
40 |
3 |
7 |
4 |
B |
XS-ZY125 |
50 |
770 |
15.5 |
458 |
50 |
262 |
3 |
8 |
2.6 |
50 |
3 |
6 |
5 |
A |
XS-ZY250 |
50 |
803 |
16 |
233 |
350 |
220 |
3.3 |
8 |
2.4 |
50 |
3 |
6 |
5 |
A |
XS-ZY250 |
65 |
1056 |
16.5 |
746 |
70 |
240 |
3 |
9.5 |
3.2 |
65 |
3 |
11 |
7 |
A |
XS-ZY500 |
65 |
1056 |
16.5 |
330 |
560 |
249 |
3.5 |
8 |
2.3 |
65 |
3 |
11 |
7 |
B |
XS-ZY500 |
85 |
1280 |
15 |
850 |
100 |
330 |
4.5 |
14 |
3.1 |
80 |
6 |
12 |
8 |
A |
XS-ZY500 |
85 |
1310 |
15.5 |
450 |
600 |
260 |
5.5 |
13.5 |
2.5 |
80 |
6 |
12 |
8 |
B |
XS-ZY1000 |
110 |
1875 |
17 |
1450 |
110 |
360 |
5 |
14 |
2.8 |
110 |
4 |
12 |
11 |
A |
SZY-2000 |
120 |
1875 |
15.5 |
1395 |
120 |
360 |
4 |
15 |
3.7 |
120 |
4 |
16.5 |
12 |
A |
SZY-2000 |
130 |
1925 |
15 |
1315 |
130 |
480 |
5.5 |
19 |
3.5 |
120 |
5.5 |
14.5 |
12 |
S |
XS-ZY4000 |
130 |
2020 |
15.5 |
1550 |
1065 |
405 |
7 |
16.5 |
2.4 |
180 |
5.5 |
14.5 |
12 |
B |
XS-ZY4000 |
注:螺杆类型A为突变型螺杆、B为渐变型螺杆
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(2)螺杆头部形状。螺杆的头部一般采用尖锥形,主要是为了减少熔料的注射阻力,使螺杆前端熔料的滞留料少些。对那些熔料黏度高的热敏性塑料,锥形结构更有利于熔料注射。常用的几种螺杆头部锥形结构。尖锥形角度在15°~30°之间,一般多用于塑化注射PVC熔料;锥形部位带有螺纹,对原料的清洗净化效果会带好些;螺杆头部为山字形,适合于注射成型对透明度要求较高的制件。
(3)止逆阀。注射机用螺杆头部装有止逆阀,一般多在注射中、低黏度熔料时应用。作用是减少或避免注射工作中熔料的回流,从而达到节省能源、提高注射制品工作效率和避免残余熔料分解的目的