塑料机械课程设计指导书谢军编2009年6月一、塑料机械课程设计目的塑料机械课程设计是一个重要的专业教学环节，这个数学环节的目的：(1)使学生进一步巩固《塑料机械》课程中的理论知识，了解塑料机械设计的一般程序。(2)使学生能够熟练地运用有关设计技术资料，如《塑料机械国家标准》、《机械零件设计手册》、《塑料工程手册》、《轻工业技术装备手册》及其它有关设计规范等。(3)训练学生初步设计塑料机械的能力，为以后的工作打下初步的基础。二、塑料机械设计准备工作1.资料及工具准备课程设计开始前必须预先准备好《塑料机械国家标准》、《机械零件设计手册》、《塑料工程手册》、《轻工业技术装备手册》等技术资料，以及图纸、绘图仪器等工具。2.总体方案设计学生应充分研究设计任务书，了解产品用途，所应用的树脂，并进行工艺性及尺寸公差等级分析，在初步明确设计要求的基础上，可按以下步骤进行零部件总体方案的论证。(1)根据任务书中规定，确定螺杆结构的初步方案，并画出结构草图；(2)通过螺杆结构初步计算及查找《塑料工程手册》、《轻工业技术装备手册》等技术资料，验证各段结构方案是否可行，构画各段的结构草图。(3)构画其它部件的结构草图，进一步对螺杆结构选择方案是否合理可行进行分析和讨论。(4)螺杆及机筒方案经指导教师过目后，即可正式绘制装配图，并着手按照“设计任务书”上的要求进行课程设计。三、具体设计步骤塑料机械课程设计可按以下几个步骤进行：(1)对螺杆进行设计；(2)对机筒进行设计；(3)设计塑化部件装配图；（4）对螺杆、机筒强度进行校核：（5）按“设计任务书”要求设计绘制零件图；（6）按规定格式编制设计说明书；（7）准备答辩。四．螺杆结构设计的基本思路：1.衡量螺杆设计质量标准和设计时应注意的问题1.1.设计质量标准：1）生产能力：a比流量：Q/n单位时间内螺杆每转一圈的挤出量。（公斤/圈）b最高生产能力：Q在保证塑化质量的前题下能达到的最高产量。（公斤/时）2）功率消耗：N/Q在保证塑化质量的前题下，单位产量所消耗的机械功率---单耗（千瓦时/公斤）3）塑化质量：外观质量：指表面光滑，无波浪、竹节形、气泡、斑纹和水纹等缺陷；混合质量：指物料的各组分的分散程度。它直接影响制品的物理、机械和化学性能；挤出温度：指物料的径向、纵向温度，在保证外观质量下，一是温度越低越好，制品易定型，可缩短冷却时间，减少辅机的冷却负担；二是要求波动和温差越小越好，可使制品尺寸稳定、不易变形、防止局部过热降解；挤出压力：压力波动，引起生产能力波动，也会造成制品的尺寸波动。4）螺杆的加工制造容易、使用寿命长。5）适应性广：希望塑化效率和适应性广都兼备。1.2设计时应注意的问题1）高聚物的特性-----对螺杆的结构和几何参数有不同的要求。主要包括：形状、大小、松密度、熔融温度或软化点、熔态下的粘度、流动性、热稳定性、熔融温度范围及所含填料的性能等。2）挤压系统的用途：专用还是通用？对螺杆的结构设计有不同要求。3）口模的几何形状和阻力特性：不同口模的几何形状和阻力特性，要求螺杆的几何参数也不同，高阻力机头要求H3较浅，反之则要求较深的H3.4）螺杆转数熔融速率取决于剪切速率，剪切速率又与螺杆转数有关。2挤出机普通螺杆的设计普通螺杆：即常规全螺纹的螺杆。普通螺杆的特征包括有：直径D，长径比D/L，三段结构，螺纹升程，螺纹升角，螺纹断面形状及螺杆头部结构。2.1普通螺杆的主要形式及其确定2.1.1主要形式1）等距变深螺杆有三种，一是全长渐变，二是三段渐变，三是三段突变缺点：对压缩比较大的小径螺杆的强度受到影响。2）等深变距螺杆螺杆。优点：加工制造容易，成本低；螺纹升程相等物料与机筒接触面积大，有利于物料塑化；加料段的第一个螺槽深度大，有利于进料，生产能力大。螺槽深度不变，螺槽宽度逐渐变窄。优点：杆有足够的强度，利于用增大转速来提高生产能力；有利于设计大的压缩比。缺点：由于H3较大，在同和压缩比下，熔料倒流量较大；物料均化作用差；加工困难，应用较少。3）变距变深螺杆特点：可得到较大的压缩比（8：1），机械加工复杂，采用较少。2.1.2普通螺杆形式的确...
