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螺桿的基本參數

螺桿設計包括結構設計和參數設計，首先我們對螺桿的基本參數作個介紹，如下圖：

L：螺紋段總長度

L1：加料段

L2：壓縮段

L3：出料段

H1：加料段螺槽深度

H3：出料段螺槽深度

Ds：螺桿直徑

S：導程

e：螺棱寬度

R1：推進面圓弧半徑

R2：背面圓弧半徑

常用參數經驗值：

Ds=S ：螺桿直徑等于導程數值

e=0.1*D ：螺棱寬度等于螺桿直徑的十分之一

ε=0.93*H1/H3 ：壓縮比是進料段和出料段螺槽深度比值乘以0.93

R1= ( 1/2-2/3 ) *H3 ， R2是R1的2-3倍

注：通常R1是0.5的倍數且不小于1

舉例：已知螺桿直徑45 mm ， H1=6.0， H3=2.5 ，那么我們就能計算出該螺桿導程為45 mm，螺棱寬度4.5 mm，壓縮比是2.23

螺桿三段長度分配

經典的螺桿設計常被成為三段式螺桿，三段即為進料段L1、壓縮段(熔融段) L2和出料段(計量段)L3。那么這三段是如何劃分的呢?由于我們平時使用的大部分塑料是無定型塑料，所以常見的螺桿三段分配參數只需記住無定型類型即可：

簡單記憶，壓縮段占螺紋段總長度一半，出料段比進料段稍長.

常用塑料壓縮比經驗值

PE：3-4

PET ： 3.5-3.7

HPVC（顆粒）：2.5

HPVC(粉）：3-4

PS： 2-2.5

PP： 3.7-4

PA66： 3.7

ABS： 1.8

三段長度、螺桿導程、螺棱寬度、進料段和出料段的螺槽深度以及壓縮比確定，常規通用型的螺桿參數就設定完畢了。但實際使用還要考慮到螺桿和機筒的配合，螺桿和機筒之間的間隙也是重要的參數。

1、間隙選區所考慮的因素：

Ⅰ、被加工物料的性質.(如熱敏性與非熱敏型物料)

Ⅱ、機頭阻力情況.阻力越大間隙越小

Ⅲ、螺桿料筒的材質及其熱處理情況

Ⅳ、機械加工條件

Ⅴ、注塑機螺桿直徑的大小來選取.一般說來，螺桿直徑越大， δ的絕對值應選得越大；螺桿直徑越小，δ 的絕對值應選得越小。螺桿和料筒的間隙δ的選取是一個綜合性的問題，必須結合各方面的因素綜合考慮。

2、螺桿與機筒的間隙δ：螺桿與機筒的間隙是擠出機的一個很重要的結構參數，間隙大小，對出膠量影響很大，因為漏流與間隙的三次方成正比。因而，在保證螺桿與機筒不相碰的情況下，間隙應越小越好。通常間隙取0．002D。

選取我國已有擠出機系列的直徑間隙值，可根據情況選取。δ= (0.003-0.005) *D 直徑大者取小值，小者取大值。

間隙經驗值(最小間隙~最大間隙)（mm）

螺桿直徑30： 0.10 ~0.25

螺桿直徑45： 0.15 ~0.30

螺桿直徑65： 0.20 ~0.40

螺桿直徑90： 0.30 ~0.50

螺桿直徑120： 0.35 ~0.55

螺桿直徑150： 0.40~0.60

特殊螺桿設計之分離型 BM 螺桿

除了普通三段式經典螺桿設計外，為了一步提高混煉和塑化效果，常見的還有各種帶混煉結構的螺桿設計。這些混煉結構多位于壓縮段和計量段頭部.其中分離型BM螺桿是最常見的類型之一。

分離型螺桿(英文名barrier screw或者barrier flight screw) ，是在普通三段式螺桿的基礎上研發出來的新型螺桿，其基本機構與普通三段式螺桿相似.不同點在于整根螺桿有兩段螺紋組成，可以有導程不等的前螺紋和后螺紋組成，也可以導程相同的主螺紋和副螺紋組成.由于固相熔融而形成的熔膜越過間隙進入液相螺槽中，未容固相留在固相槽，形成固液分離，故名分離型螺桿。

分離型螺桿設計參數設定

S1：主螺紋導程

S2：副螺紋導程

e：螺棱寬度

θ：螺紋升角

常見分離型螺桿主螺紋和副螺紋螺棱寬度一致，螺紋圈數相差一圈。基于經過的長度相同得到如下等式：

ZS1+(2e+2K)/cosθ= (Z+1) S2

推導出設計參數設定公式：

(S1-S2)Z=S2-(2e+2K)/cosθ

其中 Z=L/S1

注： K是副螺紋起始時和主螺紋的間距，Z是主螺紋和副螺紋相交時主螺紋行程圈數，一般取整數然后推導出L數值。

分離型螺桿有如下特點：

一、只有熔化了的塑料才能越過間隙進入液相螺槽， 尚未完全塑化的小顆粒在通過間隙時在高剪切速率的作用下也能完全塑化。當液相分離后，固體相直接與高溫機筒內壁接觸，加速固體相熔化。

二、一般螺桿由于塑料、口模壓力和操作條件不同，計量段長度不等于理論上的計量段長度。而在分離型螺桿上，液相螺槽中全部為熔體，便有了穩定的計量段長度，此外由于液相螺槽和固相螺槽道中被螺棱“封死”，減少了回流。

三、分離型螺桿中，存在于固體之間的空氣和吸附于表面的水汽在壓力下可以比較方便地從料斗逸出。

四、不存在固相破裂的問題，即不存在像普通螺桿那樣，由于破裂后的固相碎塊嵌入螺桿和機筒間隙，以及由于不規則固相分布在螺桿周圍對螺桿造成的各點徑向壓力不均衡現象。

分離型螺桿具有較深的螺槽，因而有較小的剪切速度梯度，在高速下熔料不容易分解。這也是分離型螺桿可以開到較高轉速還能保證質量的一個原因。

舟山市杰德機械有限公司致力于注塑機、擠出機精密螺桿機筒的研發、制造、銷售及售后服務。針對不同原料的塑化特性，杰德公司鋼材選用優質合金鋼、粉末鋼、粉末不銹鋼，配合杰德加工工藝，有效保證產品尺寸精度和整體硬度，得到廣大注塑行業客戶的信賴和認可！

“讓塑化成型更穩定高效”——是杰德人的使命感和榮譽感！公司地址：舟山市定海區鹽倉街道振興中路17號，全國聯系電話：13587087712（張總），微信同號碼。歡迎各位新老客戶蒞臨參觀指導！

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雙螺桿機筒的分類：

按雙螺桿的旋轉方向，可分為同向和異向兩種。同向螺桿機筒是兩根螺桿工作時旋轉方向一致，異向螺桿機筒是指兩根螺桿工作時旋轉方向相反。

按雙螺桿的軸心線平行與否，可分為軸心線平行的和軸心線相交的兩種螺桿機筒。軸心線平行的為平行雙螺桿機筒，軸心線相交的為錐形雙螺桿機筒。

雙螺桿機筒還有嚙合和非嚙合之分。

平行與錐形雙螺桿機筒的相同之處：

都有對塑料強制向前推進的輸送機理，良好的混合塑化能力和脫水能力，有著基本相同的對物料和塑料制品成型工藝的適應性。

平行與錐形雙螺桿機筒的不同之處：

1、直徑：平行雙螺桿的直徑相同，錐形雙螺桿的小端直徑與大端直徑不同;

2、同心距：平雙螺桿的中心距相同，錐形雙螺桿的兩軸線呈夾角，中心距的尺寸大小沿軸線變化;

3、長徑比：平行雙螺(L/D)是指螺桿的有效部分長度與螺桿外圓之比，錐形雙螺桿(L/D)是指螺桿的有效部分長度與大端直徑和小端直徑的平均值之比。

從以上幾點，我們可清晰的看出平行與錐形雙螺桿機筒最顯著的不同是螺桿機筒的幾何形狀不同，從而引發出結構和性能上的諸多差異，雖兩者特點不同，但有各自優勢。

平行雙螺桿機筒由于受到兩根螺桿中心距尺寸小的限制，在傳動齒輪箱中，給予支撐兩輸出軸的徑向軸承和推力軸承以及相關傳動齒輪的空間很有限，盡管設計者費盡腦汁，但也無法解決軸承的承載能力、齒輪的模數、直徑小、兩螺桿的尾部直徑小的現實，導致抗扭力差的結果。輸出扭距小、抗負荷能力差，是平行雙螺桿機筒最為顯著的缺陷。但長徑比的可塑性是平行雙螺桿的優勢，它可根據成型條件的差異，可增大和減小長徑比以適應塑料加工工藝要求，可以擴展平行雙螺桿的適用范圍，但這點錐形雙螺桿機筒是難以做到的。

錐形雙螺桿機筒兩根圓錐形螺桿水平排列，兩軸線呈一夾角裝入機筒內，兩軸線的中心距由小端向大端逐漸變大，使得傳動齒輪箱兩輸出軸有較大的中心距，這些傳動系統中的齒輪和齒輪軸以及支承這些齒輪軸的徑向軸承和推力軸承留有較大的安裝空間，它可以裝置較大規格的徑向軸承和推力軸承，各傳動軸有足以滿足傳遞扭距的軸徑，所以大工作扭距、大承荷能力是錐形雙螺桿機筒的一大特點。這點平行雙螺桿機筒是無法比擬的。雙螺桿機筒的止退軸承雙螺桿機筒工作時，熔體在螺桿頭部會產生非常大的壓力(機頭壓力)，壓力大小通常在14MPA左右，有時甚至高達30MPA以上，這種壓力對螺桿形成強大的軸向推力，頂住推力就是止退軸承的作用。

平行雙螺桿機筒因受兩螺桿中心距小的限制，止退軸承的承載能力與其直徑大小有關，直徑大承載能力大，顯然用大直徑的止退軸承是不可能的。這個矛盾局面通常是用數個小直徑止退軸承串聯起來作用，共同承受強大的軸向力，使用這種方法的核心問題是必須每個推力軸承所承受的載荷要均勻相同，否則，承受大的軸承因超載而提前破壞，其所應承受的載荷加到其他軸承上使其超載，這種連續性的破壞其后果是非常嚴重的。由此可以看出平行雙螺桿機筒傳動系統結構比較復雜，與錐形雙螺桿機筒傳動系統結構相比，齒輪箱的制造成本高，維修較復雜。

錐形雙螺桿機筒因兩根螺桿的排列有夾角，所以傳動齒輪箱兩輸出軸有較大的中心距，在齒輪箱中裝置兩個前后交錯排列較大的推力調心滾珠軸承，足以阻止由機頭壓力所形成的軸向力，其特點承載能力大，齒輪箱制造成本低，維修較為方便。

對于用戶來說，雙螺桿機筒的選購是很重要的，不同類型的雙螺桿機筒有不同的性能和應用場合，因此，必須要弄清楚各種雙螺桿機筒的性能和應用場合。例如，嚙合式同向旋轉雙螺桿機筒因其轉速高，剪切速率大，組合式的螺桿，它廣泛地適用于不易熱分解聚合物的改性——共混，填充，纖維增強和物料的反應擠出。例如，嚙合式異向旋轉雙螺桿機筒，因其有良好的混合塑化功能，其最大的特點是PVC粉料直接成型加工。如改變螺桿的幾何結構，還可以用于其他物料的成型加工，但它的強項仍是PVC成型加工。根據塑料截面的尺寸大小，確定擠出量，再由擠出量來選擇雙螺桿機筒的規格。在塑料加工成型工藝條件基本相同的情況下，錐形雙螺桿機筒能適應較大的機頭壓力，平行雙螺桿機筒能適應較小的機頭壓力。

舟山市杰德機械廠成立于2013年，位于祖國的東海之濱，與國際著名深水碼頭寧波北侖港相毗鄰，致力于單螺桿、雙螺桿加工制造已將近10年的時間，公司集設計、生產、銷售于一體，已經為上千家企業提供專業的螺桿機筒生產技術服務。現今，我公司朝螺桿機筒節能型、高精度、高強度的方向發展，單獨為客戶量身設計、制造不同工藝需求的螺桿設備。

我司專業制造系列螺桿，溶膠筒產品，適用于國產，進口的30~40000克注塑機，15~250mm單螺桿擠出機、30~130mm錐形、平行雙螺桿擠出機及橡膠機械、化織機、膨化食品機械等。采用優質鋼材38CrMoALA，產品通過調質、定性、氮化、精磨、拋光等工藝精良制造，嚴格參照ISO9002國際質量控制體系，產品達到（國級）標準。同時生產GH113鎳基合金（新3#鋼）螺桿機筒，也可以噴焊合金（PTA雙金屬），本公司除了為國內外整機廠提供配套外，還承接零星客戶來函來樣加工業務，并可協助進行測繪、設計。本公司竭誠為廣大用戶提供最佳的產品及服務，公司配備強大的技術支持，并建立了完善的售后服務體系，為企業發展中遇到的問題和困難提供指導幫助。我們的不斷努力和追求，定能與您互利共贏，攜手共進! 歡迎新老客戶光臨垂詢！全國定制熱線：13587087712（張總）微信同號碼。

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