目录·

内容

01

挤出机概述

02

挤出机的基本结构

03

挤出机底座

书

04

挤出机产量

原来的

原因

影响因素

01

挤出机概述

挤压成型：又称挤压成型。 将高分子固体材料加热熔化成熔体，借助1

螺杆的挤压将粘性流体材料推过凹模，成为截面形状与凹模形状相似的连续体成形方法。

螺杆挤出机的用途：①预处理：着色、混合、塑炼、造粒、共混②塑料挤出：管材、板材、棒材、片材、薄膜

③橡胶挤出：胎面、内胎、胶管及各种断面形状的空心或实心半成品2

④挤出纺丝：塑料塑料的挤出熔融纺丝

挤出机规格：以螺杆直径和长径比表示（长径比为20时不标注）。 对于塑料和橡胶挤出机，在直径前添加汉语拼音来表示型号。

例如：XJ-150：螺杆直径150mm的橡胶挤出机。 Z——造粒机； W——给料机； L——凝胶过滤器； P—排气型式

挤出成型工艺特点：

优点：①连续成型，生产效率高，适合大批量生产。

②设备简单，制造容易，成本低，投资少，占地面积小。 4

③适应性强，适用于大多数热塑性塑料； 通过更换模具可以改变产品的形状。

缺点：①产品截面要求一致，无法生产三维产品。

② 产品常常需要二次加工。

02

挤出机的基本结构

挤出机基本结构（P150）

信赖产品质量

违规reducer.已连接，发送到通用机制

前端、面机、减速机

上减速机17、电机1

螺丝5由

它由轴承支撑并悬挂在桶3内。

它的尾部与装有大齿轮的减速器内的作动内轮相连，由电动机驱动旋转。

机器后部有进料口

大：执行强制进给。

18 17 16 15 14

均匀连续图6-1 XJ-150热喂料橡胶挤出机

这里是动力传输：1-机头：2-热电偶：3-肌肉； 4 - 衬套： 5 - 螺杆： 6 - 进料口： 7.8.11 - 轴承：

它由12个部分组成，9-减速机：10-大齿轮：12-分配器：13-电机：14-电机底座； 15.18.21-管道：

19 支持

图6-2 塑料挤出机150

1-机头连接法兰：2-建筑板材：3-冷口水管； 4-加热器：5-杆，4-电脑，1-机座：16-联轴器：17-机座：19-立柱：20 一芯型：22-口形

轴通过连接

8速测量电机：9挡报关：10-加4、11-建机：12开冷打印装置

动而不快乐。 本章稍后将讨论塑料和橡胶的区别： ① 螺杆结构和参数不同 ② 加热和冷却系统不同。更多橡胶

用载体加热； 塑料一般采用电加热。

拧紧

螺杆是挤出机完成物料塑化和输送的关键部件，直接影响产品质量、生产效率和电耗。

对螺杆的材质要求：①螺杆同时承受弯曲、扭转、压缩的综合作用；

②要求：高温下不改变机械性能，保持高强度和尺寸稳定性； 耐磨性和耐2

具有化学腐蚀性；

③材质：45号钢、40Cr、38Cr，并表面镀铬（提高耐腐蚀性和耐磨性）； 氮化38CrMoAI合金钢。

螺杆结构主要参数

2 0

wL

D——螺杆直径； d——螺杆根部直径； s——螺杆螺距； W——螺杆槽宽度； e——螺杆边缘宽度； H——螺纹槽深度； φ——螺旋角； L——螺杆长度； 8—螺杆与机筒间隙

螺杆结构主要参数

①螺杆直径D：直径越大，挤出机的生产能力越大； 挤出机的生产能力与螺杆直径的三次方成正比

② 螺杆槽深度H：螺杆槽深度与挤压量成正比； H值越小，剪切效率越大，塑化效果越好。 ③螺旋宽度e：随着螺旋宽度增大，在螺槽中占据的空间也越大，理论挤出量减小，容易造成局部过热； 但随着螺旋宽度减小，泄漏流量会增加。

④螺旋角φ与螺距s的关系：螺旋角越大，物料输送速度越快，生产效率提高。 但物料停留时间短挤出机塑化不好怎么办，塑化效果下降。 φ与s的关系：

s=πD tan φ

⑤螺杆与机筒间隙8：δ影响物料的塑化效果、泄漏和逆流； 8减小时，剪切作用增大，热传导增大，有利于物料的熔融和混合，泄漏和逆流减少； 但δ值过小，会引起强烈的剪切作用，使材料降解。 一般以0.1~0.65mm为宜。

螺杆长径比（L/D）

①长径比决定单位质量的物料流经螺杆的时间长短；

②长径比增大：物料熔化均匀，压力稳定，熔化能力增强。 但随着扭矩的增大，螺杆容易弯曲、断裂，物料的停留时间增加，容易过早硫化或降解。

③根据材料的性能和产品质量的要求选择长径比：如果加工困难且产品质量要求高，则选择大的长径比； 橡胶挤出机螺杆的长径比远小于塑料和纺丝的长径比。

螺杆的结构分类

① 螺杆对物料的压缩作用是通过沿螺杆轴向减小螺槽容积来实现的。 ② 减小螺槽容积的方法：减小螺槽深度或螺距

③分类：等距深度、等深变螺距、变深度变螺距①等距变深螺杆

A。 外径保持不变，内径逐渐增大，即螺槽深度减小。

b. 特点：加工制造容易，成本低； 物料与筒体接触面大，物料熔化快； 加料段螺槽深度大，有利于加料； 螺丝强度容易受到影响。

C. 塑料挤出机和纺丝挤出机

②等深变螺距螺杆

A。 螺杆槽的深度保持不变，螺距逐渐减小。

b. 特点：进料螺杆强度高，可提高转速，提高产能； 逆流量大，熔料均化效果差，加工成型困难。

C、橡胶挤出机常采用双螺纹等深度变螺距螺杆③变螺距变深度螺杆

A。 螺槽的深度和螺距逐渐变化，螺槽由深变浅，螺距由大变小。

b. 特点：结合了前两者的优点，可以获得更大的压缩比； 但机械加工复杂，成本高。

螺杆段数

①根据螺杆槽的容积，螺杆可分为加料段、压缩段和计量段；

②加料段（L1）：槽容积最大，整个加料段保持不变； 物料被压实和输送，物料在此段逐渐受热，但仍处于固态。

③压缩段（L2）：螺杆通道容积逐渐减小； 材料继续被压实并转变为熔融状态，固态和粘流态并存。

④计量段（L3）：螺杆通道容积最小，整个计量段保持不变； 物料进一步塑化、均化，物料呈粘流状态。

螺杆各段的作用（

给料段(L1)——预热、压实、输送物料。 压缩部分 (L2) -

物料进一步压实塑化，转变为粘流状态。 计量部分（L3）

物料进一步均质塑化，在恒压、恒温下定量挤出。

物料的性质决定了各段的长度：结晶性和硬质物料的加料段较长； 对于熔点较宽的材料挤出机塑化不好怎么办，压缩段较长； 计量段短易降解、热敏性强的物料。

压缩比ε (P154)

·压缩比=加料段第一个螺道容积/计量段最后一个螺道容积：

su(ey-a)(a-15/5)=/=3 V1-

——进料段第一螺道容积，m3

h1-

进料段第一螺旋槽深度，m； V3-

—进料段最后一个螺杆通道的容积m3

h3-

计量段最后一个螺槽深度，m； S1

——螺杆始端螺距，m；

·D——螺杆直径，m。 S3

——螺杆始端螺距，m； e——螺纹峰宽，m；

压缩比ε (P154)

sy(ey-a)(6-15/5)=9/=

·获得压缩比的方法：等距深度； 等深度的可变距离； 到深度的距离可变。

·作用：随着压缩比增大，对材料的压缩作用增大； 产品变得更加致密，材料的排气能力增加。

·压缩比过大，挤出阻力大，易引起胶料发热、燃烧。

·压缩比应根据材料特性和工艺来选择。

桶

筒体材质要求：

与螺杆一样，机筒也需要在高压、高温、严重磨损和一定的腐蚀条件下工作。 对筒体材料的要求：耐高温、耐磨、耐腐蚀、强度高、导热性能好、易于加工成型。

材质：38CrMoAIA、40Cr、45号钢； 嵌套式衬套多采用合金钢制成，外壳可选用较便宜的碳钢、铸钢或铸铁。

机头的作用

① 将熔融物料由螺旋运动转变为直线运动； ②产生必要的成型压力，保证制品致密； ③使物料进一步塑化、均化；

④对于成型制品，更换模具可以改变制品的截面形状。

03

挤出机的工作原理

挤压工艺对材料的影响

物质状态为固态

弹性体

粘性（熔融）物料的输送

物料沿螺杆槽在螺杆与机筒之间向前流动。 挤压过程中材料的变化为：

①T、P、eta的变化

②化学和物理结构的变化

材料的熔化

·能源：加热装置传递的热量、物料与机筒的摩擦、物料内摩擦产生的热量。

·根据物料状态可分为固态区、熔融区、熔融区，与螺杆的分段并不完全一致。

实体区域

熔化区

熔化区1

2 进料部分

压缩段

测量部分

48 1—实心床； 2—熔池

材料运输

①固体物料输送

物料进入筒体并被压实形成固体床。

固体床的运动受到固体床与螺杆之间的摩擦力的影响。

（F）

以及固体床与筒体之间的摩擦力（f6）控制：

当FS

当物料沿螺旋边缘方向向前运动时，其分量沿轴向运动。

当fs≥fb时，物料仅随螺杆旋转。

材料运输

①

固体物料输送率

Q1=n2Dh1(Dh)n tangtan4 Q1-

固体输送量； D-螺杆直径； n-螺杆转速；

h1——螺杆进料段的槽深；

·θ——螺杆的螺旋角；

φ——固体输送角，固体床运动方向与螺旋轴线垂直面的夹角

材料运输

①固体物料输送率

Q1=π2Dh1(Dh)n tanbtan

·提高固体物料输送率的方法：

x ① 改进D（大螺杆加工困难，挤出机需加大）

x ②改善

左旋1

（螺杆根部直径减小，容易扭断）

③ 增大n（扭矩增加，熔融段停留时间减少） ④ 提高螺杆表面光洁度

⑤机筒上设有纵向凹槽 ⑥喂料段螺杆的冷却

た人人X

材料运输

②熔融物料的输送

·主要指物料在熔体区的流动；

·有正向流、反向流、错流、漏流等多种流动状态。

一个>

(a) 正向流动

(b) 回流

(c) 净流量

袖子 袖子

Q1

螺丝 螺丝

(d) 横流

(e) 泄漏流量

材料运输

②熔融物料的输送

·正向流量（Qa）

：物料沿螺杆槽向机头的流动；

·反流（

）：机头、模具等背压造成的逆流； 0

·泄漏流量（

：螺杆与机筒间隙发生的逆流；

·横流：螺杆螺槽内的环流对熔体的混合、搅拌和热交换有良好的作用，但对挤出量没有影响。

材料运输

②熔融物料的输送速度

Q=Qa-Qp="x2D2hssinpcosp

에_n DA3sin(/A ) - D2 D-螺杆直径；

e-螺旋宽度； n-螺杆转速；

ε——螺杆与机筒的偏心距； 小时3

——螺杆计量段沟槽深度；

p——计量段首尾熔体压力差； Φ——螺杆的螺旋角；

μ-熔体表观粘度。 测量截面长度；

δ——螺杆与机筒之间的间隙；

材料运输

②熔融物料的输送速度

Q=Qa-Qp-Q

-()

·化简后可得：

Q= An -(B+C)p

·用水头压力p代替Δp；

·A、B、C仅与螺杆的几何尺寸有关，对于给定的螺杆来说是常数；

·挤压稳定后，转速和温度保持不变，因此Q和p呈线性关系。

材料运输

③螺杆特征线

e=An-(B+C)D

·挤出机的重要特性线之一，表

显示挤出量与机头压力的关系；

·斜率越小，挤出量对模头压力变化的敏感度越小。

N1就是常说的螺丝较硬；

氮气

·螺杆越硬，生产时挤出量越大。

力波动越小。

压力ΔP 图5-5

螺杆特性曲线挤出量Q

材料运输

④机头特征线

·螺杆输送的物料必须经过成型头后才能成为成品；

·熔融物料流过模头模头的流量公式：

Q=Knx10-6

K——机头阻力系数，仅与机头几何尺寸有关的常数； p——机头压力；

μ-熔体表观粘度。

·它是通过原点的直线方程，该直线称为鼻子特征线。

材料运输

⑤挤出机工作点

·对于机头特性线，随着p增大，Q增大；

·对于螺杆特性线，p增大，Q减小；

·螺杆挤出的物料量必须等于机头挤出的物料量，即工作点； 工作点的位置与物料特性、挤出机结构及生产条件有关。

04

挤出机产量

影响因素

①螺杆转速

Q = An-(B+C)p

·其他条件一定时，挤出量与螺杆转速成正比；

·提高转速是提高产量最简单、最有效的方法；

·但转速过高，物料受到的剪切力增大，易引起过热分解；

·随着转速的增加，物料在挤出机内的流动时间缩短，固相物料可能来不及熔融和均质，影响熔体质量；

·随着转速增加，功耗增加。

②螺杆直径

·挤出量与螺杆直径的三次方成正比；

·随着直径的增加，挤出量可大大增加。

③测量截面长度

·计量段长度不影响正向流量，但与反向流量和泄漏流量成反比；

增加计量段长度可以减少回流和漏流，相当于增加产量。

Q=Qd-Qp-Q：

="2D'hssingcosp_n2 Dh3an(AB)- nD2stn(2

④螺纹槽深度

·在计量段，前进流量与槽深的平方成正比； 逆流量与槽深的三次方成正比；

·计量段沟槽深度存在最佳值；

·计量段螺槽的深度还与螺杆的特性有关：螺槽深度越小，斜度越小，螺杆越硬； 但螺杆槽太浅会增大剪切作用，容易引起热敏性物料的分解。

65

谢谢

商务

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