合金螺杆的结构设计与及制造要求讲解

　　挤压系统由合金螺杆和机筒组成，是挤出工作的“心脏”部分，螺杆在机筒内完成对塑料的连续输送、塑化、均化、定压定量挤出过程。

 

　　合金螺杆的结构设计

 

　　合金螺杆的类型有：等螺距渐变型螺杆、等螺距深度突变型螺杆、变深变距螺杆等。以常用的等螺距渐变型螺杆为例研究其结构。其主要特征：螺杆的螺纹部分螺距相等，而螺纹槽的深度在加料段和均化段的螺纹槽深不变，而在塑化段的螺纹槽深由深逐渐变浅，它是适于多种塑料的挤出塑化。渐变型螺杆将螺杆工作长度分为3个基本功能段，

 

　　(1)加料段：由料斗加入的物料靠此段向前输送，并开始被压实；

 

　　(2)塑化段：物料在此段继续被压实，同时向熔融状态转变；

 

　　(3)均化段：物料转变为黏流态，螺杆将熔融物料定量、定压、定温地挤入到机头成型。

 

　　由于合金螺杆的工作状态是在高温高压下输送原料，应保证具有高硬度和耐腐蚀睦。另外，螺杆属于细长轴类，直线度要求高，截面形状复杂，加工时由于受切削应力、组织应力和热应力等的影响极易变形，因此对其制造要求较高。采用典型细长轴加工的工艺：粗铣一半精铣一精铣，应合理分配切削余量，一般粗铣留余量3～4mm，半精铣留余量1～1.5mm。在加工过程中始终以螺杆二端中心孔为基准，以保证螺杆的直线度和同轴度。

 

　　合金螺杆的制造要求：

 

　　1、制造材料应选用性能好、在高温环境中工作变形小的合金钢或优质碳素结构钢，如：38CrMoAL、W6Mo5Cr4V2、40Cr等；

 

　　2、毛坯经锻造成型后进行退火处理，以消除钢材锻造时产生的内应力；毛坯经粗加工后进行调质处理，硬度为HB260—290；

 

　　3、螺杆精加工后螺纹工作表面要进行氮化处理，氮化层深度为0．5—0．6mm，硬度为HV850～940；

 

　　4、螺杆螺纹工作面的粗糙度要满足工艺要求，螺纹两侧面不大于1．6m，螺纹槽底和外圆不大于0．8in；

 

　　5、应保证螺杆的强度和韧性，螺杆的脆性不大于2级；

 

　　6、螺杆表面不允许有明显碰伤、拉毛、锈蚀、烧伤等缺陷。目前提高螺杆寿命的工艺有：表面氮化、电镀硬铬、高频淬硬、表面喷涂、喷焊等工艺。

 

　　合金螺杆和机简装配后，两零件的轴心线同轴度要一致，螺杆在机简内的装配间隙要合理。装配间隙过大，挤出熔料的压力不稳定，使塑料制品的截面形状、尺寸误差大，挤出机的产量不稳定。应根据不同的直径及长径比大小选择合适的装配间隙，一般装配间隙为+0.08～0.054mm，直径越大，装配间隙越大。