一、壓縮比與螺桿結(jié)構(gòu)的數(shù)學(xué)關(guān)系
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幾何壓縮比計算公式:
CR=VfVm=(D−hf)⋅hf(D−hm)⋅hm-
D
:螺桿直徑(mm) -
hf
:進(jìn)料段螺槽深度(mm) -
hm
:計量段螺槽深度(mm)
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實(shí)際壓縮比修正公式:
CReff=CR⋅ρmρf-
ρm
:熔體密度(g/cm³) -
ρf
:固體顆粒密度(g/cm³)
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二、螺桿各段設(shè)計要點(diǎn)
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進(jìn)料段設(shè)計規(guī)范
參數(shù) 高壓縮比螺桿 低壓縮比螺桿 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° 表面處理 氮化處理(HV≥900) 鍍鉻(Ra≤0.2μm) -
壓縮段關(guān)鍵參數(shù)
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漸變型螺桿:
h(z)=hf−zLc(hf−hm)-
Lc
:壓縮段長度(通常5-8D)
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突變型螺桿:
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過渡臺階角度:25°-30°
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突變位置:距螺桿頭3-4D處
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計量段優(yōu)化設(shè)計
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深度比:
hmD=115⋅Qη⋅ΔP3-
Q
:產(chǎn)量(kg/h) -
η
:熔體粘度(Pa·s) -
ΔP
:壓力差(MPa)
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三、特種螺桿設(shè)計案例
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屏障型螺桿
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壓縮比實(shí)現(xiàn)方式:
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主螺槽深度比:2.8:1
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屏障間隙:0.3-0.6mm
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熔融速率公式:
m˙=πDWρVbz-
W
:屏障寬度(mm) -
Vbz
:熔體軸向速度(mm/s)
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波狀螺桿
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壓縮波設(shè)計參數(shù):
參數(shù) 取值范圍 波幅 (0.3-0.5)h_m 波長 (1.2-1.5)D 波數(shù) 3-5個
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四、材料-螺桿匹配數(shù)據(jù)庫
材料類型 | 推薦壓縮比 | 螺桿類型 | 特殊設(shè)計要點(diǎn) |
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PC | 2.8-3.2 | 屏障型 | 雙螺紋設(shè)計,冷卻油孔 |
PP | 2.5-3.0 | 分離型 | 加裝混煉環(huán) |
PVC | 1.8-2.2 | 漸變型 | 鍍鉻表面,L/D=20:1 |
PA66+30%GF | 3.0-3.5 | 波狀屏障復(fù)合型 | 硬化處理(HRC≥60) |