注塑桶(注塑桶的重要知识)
机筒和螺杆构成挤出系统。气缸和螺杆一样,在高压、高温、严重磨损和一定腐蚀的条件下工作。在挤出过程中,机筒还具有向物料传递热量或从物料中传递热量的功能。气缸上应设置加热和冷却系统,并安装机头。此外,应在气缸上开一个进料口。但是,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的影响,在设计或选择料筒时应加以考虑。
一、料筒结构
就料筒的整体结构而言,有整体料筒和组合料筒。
一个
整体气缸
它是在整个坯料上加工的。这种结构易于保证较高的制造精度和装配精度,可以简化装配工作,方便加热和冷却系统的安装和拆卸。而且热量沿轴向均匀分布,自然对加工制造条件要求较高。
2
组合气缸
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。前者是为了方便改变筒体的长度以适应不同长径比的螺杆,后者是为了设置排气段。从一定意义上说,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,组合式气缸对加工精度要求很高。组合桶的每个桶段用法兰螺栓连接在一起。这样,气缸内加热的均匀性被破坏,热损失增加。设置和维护加热和冷却系统也不方便。
三
双金属圆筒
为了满足料筒的材料要求并节省贵重材料,许多料筒在普通碳钢或铸钢的基体内部嵌入有合金钢衬套。磨损后,可拆卸更换衬套,衬套与气缸应配合良好,保证整个气缸壁上的热传导不受影响;气缸与衬套之间不应有相对运动,且应易于拆卸,因此需要选择合适的配合精度,部分工厂采用该配合。
四
IKV圆筒
1.圆筒装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,一种方法是增加圆筒表面的摩擦系数,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。在筒体进料段内壁开一个纵向槽,在靠近进料口的一段筒体内壁做锥形,是这两种方法的具体化。
根据相关资料,气缸进料段的纵向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为圆柱体内径),加工粉末时锥度可延长至(6—10)D。锥度取决于材料颗粒的直径和螺杆直径。当螺杆直径增加时,锥度减小(并且进料段的长度相应增加)。
只有在材料仍然是固体或开始熔化之前,才能在圆筒上开纵向槽。槽的长度约为(3-5) d,带锥度。
凹槽的数量与螺杆直径有关。根据IKV的说法,它大约相当于螺丝钉直径(厘米)的十分之一。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杆直径有关。
2.充电部分气缸的强制冷却
为了改善固体运输,还有另一种方法。即冷却加料段机筒,目的是使被输送物料的温度保持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:密集冷却会造成显著的能量损失;由于圆筒进料段末端的压力极高(有的高达800-1500 kg/cm2),有损坏带槽薄壁圆筒的危险;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。
五
进料口的形状和位置
进料口的形状及其在气缸上的开口位置对进料性能有很大影响。进料口应能使物料自由有效地进入圆筒,而不发生桥接。设计中还要考虑加料口是否适合设置加料装置,是否有利于清洗,是否方便在该段设置冷却系统。进料口的形状(平面图)为圆形、方形或矩形。一般采用长方形,其长边平行于圆筒轴线,长度约为螺杆直径的1.5-2倍。
二、筒体材料和强度计算
一个
气缸材料
就像螺杆一样,为了满足气缸的工作要求,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。除了45 #钢、40Cr和38CrMoAL之外,气缸也可以由铸钢和球墨铸铁制成。带衬套的进料段可由优质铸铁制成。
近年来。随着高速挤出和工程塑料的发展,特别是在挤出玻璃钢和含有无机填料的塑料时,对机筒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。这种材料熔点低,硬度大,与钢的焊接性好,机械加工性和铸造性能好,无铸造应力。即使铸造后弯曲,也不会剥落。
通过在高温下将粉末Xaloy合金与气缸一起加热,将其施加到气缸上。由于熔点低,在1200℃左右可熔化成流动状态。此时圆柱体高速旋转,熔化的Xaloy产生的巨大离心力使其浇铸在烧红的圆柱体内壁上,厚度约2mm。冷却后通过衍射研磨可以研磨到0.20mm左右,满足一般圆柱体的要求。
据报道,比利时生产的一种Xaloy合金,硬度可达RC58-64,在482℃时,硬度没有明显下降,耐蚀性比氮化钢高12倍。
2
筒体壁厚的确定和强度计算;
1)圆筒壁厚的确定
枪管很少因为强度不够报废,主要是腐蚀磨损。除了强度之外,枪管结构的工艺和热惯性对确定枪管的壁厚更重要。由后两个因素确定的壁厚往往大于按强度条件计算的值。由于没有成熟的根据筒体传热特性计算筒体壁厚的方法,目前大多是根据经验统计类比确定壁厚,然后进行强度校核。
2)强度计算
筒体的强度按厚壁筒体计算。这里就不讨论了。
注:当圆柱体为脆性材料时,可用第一强度理论计算。
当筒体为塑性材料时,按第四强度理论计算。
当筒体嵌有衬套时,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复杂,其强度计算也复杂。
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