(1)螺桿各部位幾何形狀尺寸。
①螺桿直徑與注射行程。一般螺桿直徑與其注射行程的比值為3~5。如果取大值,則說明螺桿注射行程大,這樣螺桿的塑化螺紋就要短些,否則會影響原料的塑化質量;如果取小值,則說明螺桿注射行程小,為了保證注射量就要加大螺桿直徑,但這會增加注射機的功率消耗。
②螺距S、螺紋棱寬e和螺桿與機筒間隙。通常螺距與螺桿直徑相等(即D=S),螺紋棱寬e=0.1D,螺桿與機筒的裝置間隙為(0.001~0.005)D。如果螺桿與機筒的裝置間隙值大,則螺桿的塑化能力和塑化原料質量下降,注射時熔料回流量增加,因此會影響注塑件生產質量;如果螺桿與機筒的裝置間隙值小,則對原料的塑化能力提高,塑化質量也會提高,但這們會給機筒和螺桿的機械加工帶來較大難度。螺桿與機筒較合理的裝置間隙值見表1-1。
表1-1 螺桿與機筒較合理的裝置間隙值 單位:mm
| 螺桿直徑 | 30~50 | 55~80 | 100~115 | 130~170 | 200~250 | 280~350 |
| [敏感詞]徑向間隙 | 0.30 | 0.40 | 0.45 | 0.55 | 0.65 | 0.80 |
| 最小徑向間隙 | 0.18 | 0.25 | 0.30 | 0.35 | 0.40 | 0.50 |
|
③長徑比L/D。螺桿的長徑比是指螺桿的螺紋部分長與螺桿直徑的比值。注射機一般多用突變型螺桿結構,長徑比一般多為(21~25)∶1.長徑比大,原料的塑化質量得到提高,工藝溫度也較容易控制。為了提高產量,螺桿工作轉速也可適當提高。但若長徑比過大,則螺桿長度加大,會增加螺桿的制造費用。 ④螺桿上各段螺紋長度分配。為使原料在機筒內塑化質量均勻穩定,要求螺桿上的加料段、塑化段和計量段長度要有固定的比例分配關系。表1-2中列出了螺桿各段長度值范圍,可供選擇參考。
| ||||||
表1-2 螺桿各段長度值范圍 單位:mm
| 螺桿類型 段位 | 加料段 | 塑化段 | 計量段 |
| 漸變型螺桿 | 30~50 | 50 | 20~35 |
| 突變型螺桿 | 65~70 | (3~4)D | 20~35 |
| 通用型螺桿 | 45~50 | 20~30 | 20~30 |
⑤螺紋槽深和螺桿的壓縮比。螺桿的螺紋槽深是指計量段(也叫均化段)螺紋槽深h3 ,這個值對注射機的生產能力和功率消耗影響較大。h3的選擇要考慮被塑化原料的比熱、導熱性、熱穩定性、黏度及塑化時的壓力等影響因素,通常取h3=(0.04~0.07)D(D為螺桿直徑,當直徑小時取大值)。
壓縮比是指螺桿上加料段螺紋槽深h3與計量段螺紋槽深h3的比值,即h1/h3。這個值的大小,對原料的塑化質量有較大影響。注射機中原料的塑化質量還可通過調整螺桿的背壓來得到改善。
部分國產注射機中螺桿的各部位尺寸列于表1-3。可供選擇應用時參考。
表1-3 部分國產注射機中螺桿的各部位尺寸 單位:mm
| 螺桿 直徑D | 螺紋 長L | L/ D | L1 | L2 | L3 | h3 | h1 | h1/ h3 | S | R1 | R2 | e | 螺桿 類型 | 注射機 型號 |
| 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:螺桿類型A為突變型螺桿、B為漸變型螺桿
| ||||||||||||||
(2)螺桿頭部形狀。螺桿的頭部一般采用形,主要是為了減少熔料的注射阻力,使螺桿前端熔料的滯留料少些。對那些熔料黏度高的熱敏性塑料,錐形結構更有利于熔料注射。常用的幾種螺桿頭部錐形結構。形角度在15°~30°之間,一般多用于塑化注射PVC熔料;錐形部位帶有螺紋,對原料的清洗凈化效果會帶好些;螺桿頭部為山字形,適合于注射成型對透明度要求較高的制件。
(3)止逆閥。注射機用螺桿頭部裝有止逆閥,一般多在注射中、低黏度熔料時應用。作用是減少或避免注射工作中熔料的回流,從而達到節省能源、提高注射制品工作效率和避免殘余熔料分解的目的