一、压(yā)缩比与螺杆结构的数学关系
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几(jǐ)何压缩比计算公(gōng)式:
CR=VfVm=(D−hf)⋅hf(D−hm)⋅hm-
D
:螺杆直(zhí)径(mm) -
hf
:进料段螺槽深度(mm) -
hm
:计量段螺槽深(shēn)度(mm)
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实际压缩比修正公式:
CReff=CR⋅ρmρf-
ρm
:熔体密度(g/cm³) -
ρf
:固体颗粒密度(g/cm³)
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二、螺杆各段(duàn)设计要点
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进(jìn)料段设计(jì)规范
参数 高压(yā)缩比螺杆 低压缩比螺杆 螺槽深度(h_f) (0.12-0.15)D (0.08-0.10)D 螺旋升角(φ) 17°-20° 20°-23° 表面处理 氮化处理(HV≥900) 镀铬(Ra≤0.2μm) -
压缩段关键参数
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渐变型螺杆:
h(z)=hf−zLc(hf−hm)-
Lc
:压缩段长度(通(tōng)常5-8D)
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突变型螺杆:
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过渡台阶角度(dù):25°-30°
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突变位置:距螺杆头3-4D处
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计量段(duàn)优化设计
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深度比:
hmD=115⋅Qη⋅ΔP3-
Q
:产量(kg/h) -
η
:熔体粘度(Pa·s) -
ΔP
:压力差(MPa)
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三、特种螺杆(gǎn)设计案例
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屏障型螺杆
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压缩比实现(xiàn)方式:
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主螺槽深度比:2.8:1
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屏障(zhàng)间隙:0.3-0.6mm
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熔融(róng)速率公式:
m˙=πDWρVbz-
W
:屏障宽度(mm) -
Vbz
:熔体轴向(xiàng)速度(mm/s)
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波状螺杆
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压缩波设计参(cān)数(shù):
参数 取值范围 波幅 (0.3-0.5)h_m 波长 (1.2-1.5)D 波数 3-5个
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四、材(cái)料-螺杆匹配数据库
材料类(lèi)型 | 推荐压缩比 | 螺杆类(lèi)型(xíng) | 特殊设计(jì)要点 |
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PC | 2.8-3.2 | 屏障型 | 双螺纹设计,冷(lěng)却油孔 |
PP | 2.5-3.0 | 分离型 | 加(jiā)装混炼环 |
PVC | 1.8-2.2 | 渐变(biàn)型 | 镀铬表面,L/D=20:1 |
PA66+30%GF | 3.0-3.5 | 波状屏障复(fù)合型 | 硬化处理(HRC≥60) |