注塑加工料筒

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专注于注塑工厂的降本增效:杨

机筒和螺杆构成挤压系统。机筒和螺杆一样，在高压、高温、严重磨损和腐蚀的条件下工作。

在挤出过程中，机筒还具有将热量传递给物料或从物料中带走热量的功能。机筒上还应设置加热和冷却系统，并安装机头。另外，充电桶要有充电口。然而，进料口的几何形状和位置对进料性能有很大影响。

料筒内表面的光滑度和喂料段内壁的凹槽对挤出过程有很大影响，在设计或选择料筒时应考虑上述因素。

第一，木桶结构

根据桶的整体结构，有整体桶和组合桶。

(一)、整桶

它是在整个坯料上加工的。这种结构容易保证较高的制造精度和装配精度，还可以简化装配工作，便于加热和冷却系统的安装和拆卸，并且沿轴向的热量分布比较均匀。自然，这种充电桶对加工制造条件要求很高。

(2)、组合桶

这意味着一个桶由几个桶段组成。实验挤出机和排气挤出机多用途组合机筒。前者是改变机筒长度以适应没有长径比的螺杆，后者是设置排气段。从某种意义上说，使用组合桶有利于就地取材和加工，有利于中小型工厂。但实际上，组合枪管对加工精度要求很高。组合桶的桶部分通过法兰螺栓连接在一起。这样就破坏了机筒的加热均匀性，增加了热量损失。设置和维护加热和冷却系统也不方便。

(3)双金属圆筒

为了满足枪管的材料要求和节省贵重材料，许多枪管在一般碳钢或铸钢的基体中嵌有合金钢衬套。衬套磨损后可以拆卸更换，衬套与筒体要配合好，保证整个筒壁上的热传导不受影响；筒体和衬套之间不能有相对运动，要方便拆卸。所以需要选择合适的匹配精度，有的工厂采用匹配。

(4) IKV圆筒

1.料筒加料段的内壁设有纵向凹槽。

为了提高固体输送率，根据固体输送理论，一种方法是增加机筒表面的摩擦系数，另一种方法是增加物料在垂直于螺杆轴线的进料口处的截面积。这两种方法的实施例是在注射筒装料部分的内壁上开一个纵向槽，并使靠近装料口的注射筒部分的内壁逐渐变细。

根据相关资料，机筒进料段纵向凹槽或锥度加工的具体结构如下:

一般情况下，锥度长度可为(3 ~ 5) d (d为筒体内径)，加工粉末时可延长至(6-10) d。锥度的大小取决于物料颗粒的直径和螺杆的直径。当螺杆直径增大时，锥度会减小(同时，进料段的长度也会相应增加)。

纵向凹槽只能在材料仍为固体或开始熔化之前在机筒的截面上打开。该凹槽大约为(3-5) d长，并且具有锥度。

凹槽的数量与螺钉的直径有关。根据IKV的说法，它大约相当于螺丝钉直径的十分之一(厘米)。槽太多会导致物料回流，降低输送能力。凹槽的形状可以是矩形、三角形或其他形状。具有矩形横截面的凹槽的宽度和深度与螺钉的直径有关。

2.加料段中料筒的强制冷却

为了提高固体输送能力，还有另一种方法。它是在加料段对料筒进行冷却，以保持被输送物料的温度在软化点或熔点以下，避免熔融膜的出现，保持物料的固体摩擦性能。

采用上述方法后，输送效率由0.3提高到0.6，挤出量对模头压力的变化不太敏感。

但是，这种系统也有以下缺点:强冷却会造成明显的能量损失；由于机筒装料段末端的压力极高(有的高达800-1500 kg/cm2)，有损坏带槽薄壁机筒的危险；螺杆磨损大；挤出性能高度依赖于原材料。此外，这种结构在小型挤出机上的使用受到限制。

(5)加料口的形状和位置

喂料口的形状及其在料筒上的开口位置对喂料性能有很大影响。加料口应能使物料自由、高效地进入加料桶而不架桥，设计时还应考虑加料口是否适合设置加料装置，是否有利于清洗，是否便于在该段设置冷却系统。进料口的形状(平面图)为圆形、方形和矩形。一般采用长方形，长边平行于机筒轴线，长度约为螺杆直径的1.5-2倍。

二、筒体材料和强度计算

1、气缸材料

就像螺杆一样，为了满足机筒的工作要求，必须采用耐高温、耐磨、耐腐蚀、高强度的优质材料制成。这些材料还应该具有良好的机械加工性能和热处理性能。气缸可由45、40Cr和38CrMoAL钢以及铸钢和球墨铸铁制成。带有衬套的装料部分可以由高质量的铸铁制成。

近年来。随着高速挤出和工程塑料的发展，特别是玻璃纤维增强塑料和含无机填料塑料的挤出，对筒体的耐磨性和耐腐蚀性提出了更高的要求。美国、比利时等国开发的Xaloy合金是一种新型耐磨耐腐蚀材料，目前在国外得到广泛应用。这种材料具有低熔点、硬度、与钢的良好焊接性、良好的机械加工性、良好的铸造性，并且没有铸造应力。即使铸造后弯曲，也不会鳞片脱落。

通过在高温下将这种粉末状Xaloy合金与枪管一起加热来将其施加到枪管上。由于熔点低，在1200℃左右可熔化成流动状态。此时枪管高速旋转，熔化的Xaloy产生的巨大离心力使其浇铸在烧红的枪管内壁上，厚度约2 mm，冷却后用0.20 mm左右的研磨方法磨掉，可以满足一般枪管的要求。

据悉，比利时生产的Xaloy合金硬度可达RC58-64。在482℃时，硬度没有明显下降，其耐蚀性是渗氮钢的12倍。

2.筒体壁厚的确定和强度计算:

1)桶壁厚度的确定

枪管很少因为强度不够报废，主要是腐蚀磨损。身管壁厚的确定不仅要考虑强度，还要考虑身管结构的工艺性和热惯性。由后两个因素确定的壁厚往往大于由强度条件计算的值。由于没有成熟的根据筒体传热特性计算筒体壁厚的计算方法，所以大部分壁厚都是根据经验统计类比确定，然后进行强度校核。

2)强度计算

筒体的强度计算按厚壁筒体进行。这里就不讨论了。

注:当身管为脆性材料时，可采用第一强度理论进行计算。

当枪管为塑性材料时，采用第四强度理论进行计算。

衬套嵌入枪管时，相当于“机械零件”过盈配合中的压配合连接。此时衬套和筒体的受力状态更加复杂，其强度计算也更加复杂。

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