材料成形設(shè)備第四章作業(yè)

1、4.1塑料擠出機一般有那幾個部分組成？每部分的作用是什么？答：塑料擠出機一般由主機（擠出機），輔機和控制系統(tǒng)組成。1）主機：擠壓系統(tǒng)：主要由料筒和螺桿組成。塑料通過擠壓系統(tǒng)塑化成均勻的熔體，并這一過程中所建立的壓力下，連續(xù)地被螺桿定壓定量定溫地擠出機頭。傳動系統(tǒng)：給螺桿提供所需的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。加熱冷卻系統(tǒng)：通過對料筒（或螺桿）進行加熱和冷卻，保證成型過程工藝要求的溫度范圍內(nèi)完成。2）輔機：機頭：制品成型的主要部件，熔融塑料通過它獲得一定的幾何截面和尺寸。定型裝置：是將從機頭中擠出的塑料的既定形狀穩(wěn)定下來，并對其進行精整，從而得到更為精確的截面形狀、尺寸和光亮的表面。通常采用冷卻和加壓的方法達到一

2、目的。冷卻裝置：定型裝置出來的塑料在此得到充分的冷卻，獲得最終的形狀和尺寸。牽引裝置：作用為均勻地牽引制品，并對制品的截面尺寸進行控制，使擠出過程穩(wěn)定地進行。切割裝置：作用是將連續(xù)擠出的制品切成一定長度或?qū)挾?。卷取裝置：作用是將軟制品（薄膜、軟管、單絲等）卷繞成卷。3）控制系統(tǒng)：控制系統(tǒng)的組成：由各種電器、儀表和執(zhí)行機構(gòu)組成。根據(jù)自動化水平的高低，可控制擠出機的主機、輔機的拖動電機、驅(qū)動油泵、油（汽）缸和其他各種執(zhí)行機構(gòu)按所需的功率、速度和軌跡運行以及檢測?？刂浦鬏o機的溫度、壓力、流量，最終實現(xiàn)對整個擠出機組的自動控制和對產(chǎn)品質(zhì)屋的控制?？刂葡到y(tǒng)的功能：控制擠出設(shè)備主、輔機的電動機，使其滿足工

3、藝條件所需的轉(zhuǎn)速和功率。控制主、輔機的溫度、壓力、流量，保證制品質(zhì)量。實現(xiàn)整個擠出機組的自動控制，保證主、輔機協(xié)調(diào)地運行。4.2國產(chǎn)塑料擠出機如何分類？答：1.按有無螺桿分：螺桿擠出機，無螺桿擠出機；按螺桿數(shù)目分：單螺桿擠出機，雙螺桿擠岀機，多螺桿擠出機：按螺桿位置分：立式擠出機，臥式擠出機；按可否排氣分：排氣式擠出機，非排氣式擠出機；按轉(zhuǎn)速分：普通擠出機，高速擠出機，超高速擠出機；按裝配結(jié)構(gòu)分：整體式擠出機，分開式擠出機。4.3擠出機的工作性能通常用以下的幾個主要技術(shù)參數(shù)表示？答：1、螺栓直徑D,指螺桿的外圓直徑；2、螺桿的長徑比DD,指螺桿工作部分長度與外圓直徑比；3、螺桿的轉(zhuǎn)速范闈nmm

4、nmax；4、主螺桿的驅(qū)動電機功率P：5、擠出機生產(chǎn)能力Q;6、料筒的加熱功率E：7、機器的中心高度H,指螺桿中心線到地面的高度；8、機器的外形尺寸（長X寬X高）。44.如何確認擠出機型號？答：我國生產(chǎn)的塑料擠出機的主要參數(shù)已標準化。一些國產(chǎn)擠出機的主要技術(shù)參數(shù)見表4-1.表中字母為漢語拼音的縮寫，其中“SJ”表示塑料擠出機，“Z”表示造粒機，“W”代表喂料機，數(shù)字代表螺桿直徑和長徑比，“A”和“E”表示機器結(jié)構(gòu)或參數(shù)改進后的標記機型。例如，SJ-150表示螺桿外圓直徑為150111111的塑料擠出機。擠出機的工作性能特征通常用以下幾個主要技術(shù)參數(shù)表示：1.螺桿直徑D,指螺桿外圓直徑；。2螺桿

5、的長徑比LFD,指螺桿工作部分長度與外圓直徑比；3.螺桿的轉(zhuǎn)速范閑nminnmax：4主螺桿的驅(qū)動電動機功率P；5擠出機生產(chǎn)能力Q；6料筒的加熱功率E；7機器的中心高度H,指螺桿中心線到地面的高度；8機器的外形尺寸（長X寬X高）。表4-1國產(chǎn)擠出機的主要技術(shù)參數(shù)型號螺桿直徑D/min螺桿長徑比L/D螺桿轉(zhuǎn)速n/(r/rnin)生產(chǎn)能力Q/(kg/h)主電動機功率P/kw加熱功率E/kw加熱段數(shù)機器中心高度HimnSJ-30/20302011-1000.7631-33.331000SJ-30/25B302515-2251.5-225.54.831000SJ-45/20B452010902.5-2

6、2.55.55.831000SJ-65/20A652010906.7-605-151231000SJ-65/20B652010906.7-60221231000SJz90/30903012120252506603061000SJ-90/20B9020147230902.4-241641000SJ-120/20D12020848251501&35537.551100SJz150/271502710606020025-7571.561100SJ-65/20DL65201010010700-1712.531000SJ一150/20DL150207-4220025-75726110045、擠出理論是研

7、究哪些內(nèi)容的？答：擠出理論是研究物料在螺桿和II模中運動、變化規(guī)律的基本理論。包括1、固體輸送理論；2、熔融理論；3、熔體輸送理論4-6提高固體輸送率的主要途徑是什么？答:固體輸送率tan0tan0tani/+tan0 xlO6故要提高固體輸送率只需:1、增人螺桿與料筒間的相對轉(zhuǎn)速2、增人螺槽深度人(即增人9,或減小)3、增人螺槽平均寬度4、減小螺棱法向?qū)挾?、在90內(nèi)增大固體輸送角&47.螺桿熔融區(qū)的長度主要受哪些因素的影響？答：螺桿熔融區(qū)長度主要受到物料性能，工藝條件，螺桿的集幾何參數(shù)的影響物料性能隊融融區(qū)長度影響主要反映為：比熱容小，導熱系數(shù)人，密度高，融融潛熱和熔融溫度低的物料融融較快

8、，則所需的熔融區(qū)長度較小，或則在相同的融融區(qū)長度卜能獲得較高的生產(chǎn)率。工藝條件隊熔融區(qū)長度的影響主要反映在:擠出量G的增加使熔融的發(fā)生和結(jié)束均延遲,且末端溫度波動幅度增人。因此其他條件不變時，隨著擠出量的增加，產(chǎn)品質(zhì)量變壞。轉(zhuǎn)速N增加時，若無背壓控制，由于G隨之增加，結(jié)果熔融區(qū)長度加長，不利于熔融。若有被壓控制，則可控制擠出量G的增加，從而有利于熔融。這就是提高轉(zhuǎn)速時需増加背壓控制的原因。此外，適當提高料筒溫度和物料初溫，有利于對物料供熱加速融融過程。螺桿幾何參數(shù)隊融融區(qū)長度影響主要反映在：在其他條件相同的情況下，螺槽的漸變度起著加速熔融的作用。這是由于螺槽變淺，是固體床變薄，預加熱料筒的接觸

9、増加，熔融加快。螺紋與料筒間隙増人使熔模厚度加人，不利于傳熱并降低了剪切速度，因而不利于熔融。48、熔體在螺槽內(nèi)流動有幾種形式？造成這幾種流動的主要原因是什么？答：熔體在螺槽內(nèi)有以下四種流動形式及主要原因：1、正流，正流是熔料沿螺槽向機頭方向的流動，是料筒表面作用到熔體上的力而產(chǎn)生的流動。2、逆流，也叫壓力流，方向與正流相反，是由機頭、分流板、過濾網(wǎng)等對流體熔體的反壓力引起的流動。3、橫流，是一種與螺紋方向垂直的流動，這種流動到達螺紋側(cè)面時被擋回，便沿著螺槽側(cè)面向上流動，又為料筒所擋，再作與螺紋方向垂直相反的流動，形成環(huán)流；4、漏流，由機頭、分流板、過濾網(wǎng)等對熔體的反作用力引起的流動。49、何

10、謂擠出機綜合工作點？擠出機的流率與螺桿、機頭有何關(guān)系？如何提高擠出的流率？答：螺桿特性線與口模特性線的交點稱綜合工作點，如圖中C點；擠出機的流率與螺桿、機頭的關(guān)系：當轉(zhuǎn)速不變時，隨著機頭壓力的升高，擠出量降低，擠岀機的流率減少，而降低的快慢決定于螺桿特性線的斜率。對給定II模來說，壓力越高，流過II模的流量越人，即擠岀機的流率越大。提高擠出的流率，Q=QZ-QP-QL,可采取提高螺桿轉(zhuǎn)速，加人螺桿直徑，增人均化段長度和螺棱寬度，減少料筒和螺桿間隙等方法。4-10、漸變型和突變性螺桿有何區(qū)別？它們各適合哪類塑料的擠出？為什么？答：漸變型螺桿人多用于非結(jié)晶型塑料的加工，它對人多數(shù)物料能提供較好的熱

11、傳導,對物料的剪切作用較小，而且可以控制，適用于熱敏性塑料，也可用于結(jié)晶型塑料。突變型螺桿由于壓縮段較短，一般（35）D,有的只有（12）D,對物料能產(chǎn)生較大的剪切作用，故適用于粘度較低、具有突變?nèi)埸c的結(jié)晶型塑料，如尼龍、聚烯坯等。對于高粘度塑料易引起局部過熱，不宜使用，故不適于聚氯乙烯。4.11、常規(guī)全螺紋三段螺桿存在什么問題？與普通螺桿相比，新型螺桿有哪些優(yōu)點？答：常規(guī)全螺紋三段螺桿存在的問題：固體輸送效率低，熔融效率低且不徹底，塑化混煉不均勻，壓力、溫度和產(chǎn)量波動大，不能充分滿足生產(chǎn)要求。新型螺桿的優(yōu)點：新型螺桿在不同方面和不同程度上克服了普通螺桿所存在的問題,提高了擠出量改善了塑化質(zhì)量

12、，減少產(chǎn)量波動。4-12擠出機受壓力影響，哪些部位最容易出現(xiàn)問題？答：螺桿、料筒最容易被損壞！4-13如何選擇螺桿的轉(zhuǎn)速答：對擠出機螺桿轉(zhuǎn)速的要求有兩個方面：一是能無級調(diào)節(jié)；二是有一定的調(diào)節(jié)范闈。前者是為了控制擠出質(zhì)量及與輔機的配合一致；后者是為了擠出機適應各種加工情況。例如，加工某些熱穩(wěn)定性差、粘度高的塑料時，擠出機的轉(zhuǎn)速一般較低，而加工低粘度或熱穩(wěn)定性較好的塑料時，可選較高的轉(zhuǎn)速。對犬多數(shù)通用擠出機來說，調(diào)速比在6：1以下，小規(guī)格的擠出機的調(diào)速范I制要人些，專用擠出機的調(diào)速范闈要小些。我國擠出機系列標準推薦的螺桿轉(zhuǎn)調(diào)速范禺町參考相關(guān)表。螺桿轉(zhuǎn)速和螺桿的圓周線速度的關(guān)系為V=HDn,其中V為

13、螺桿的線速度，D為螺桿直徑，n為轉(zhuǎn)速。據(jù)統(tǒng)計，目前國內(nèi)生產(chǎn)卞列幾種產(chǎn)品所采用的螺桿線速度為：硬聚氯乙烯管、板v=36innun,軟聚氯乙烯管、板、絲v=6薄膜v=16lSmiiuii：螺桿直徑大，選小值；產(chǎn)品截面大，選大值；增塑劑用得多的制品，選大值。為了提高擠出機的成產(chǎn)能力，擠出機的轉(zhuǎn)速有逐步提高的趨勢。因為在螺桿設(shè)計得合理的情況下，加大螺桿的轉(zhuǎn)速是提高單機產(chǎn)量的一種可行的辦法。4-14.擠出機的加熱冷卻系統(tǒng)有何作用？為什么加熱冷卻系統(tǒng)多是分段設(shè)置的？答：作用：使料筒和螺桿具有適當?shù)臏囟确植?，保持在工藝要求的范I韋I之內(nèi)，從而保證制品的質(zhì)量因為不同位置要求熱量不同：加料段：螺槽深、物料散、摩

14、擦少，靠外熱升溫；均化段：螺槽淺、料溫高、摩擦熱多，有時還需降溫；壓縮段：介于二者之間；加料口：為使此處料流順利，常采取冷卻4-15擠出機的冷卻系統(tǒng)有哪些形式?一般都設(shè)置在哪些部位？答：擠出機的冷卻形式有兩種:風冷和水冷。一般設(shè)置在料筒、螺桿，有時還設(shè)在加料段和料斗座。416、擠出輔助機有何作用？一般由哪幾個部分組成？答：作用：輔機的作用是將從機頭連續(xù)擠出并已獲得初步形狀和尺寸的高溫熔體冷卻，并在一定的裝置中定型，再通過進一步冷卻，使之由高彈態(tài)最后轉(zhuǎn)變?yōu)槭覝叵碌牟ＡB(tài)，達到一定的表面質(zhì)量，成為符合要求的制品或半成品。組成部分：冷卻定型（吹脹）裝置一冷卻裝置一牽引裝置一切割裝置一卷?。ǘ逊牛┭b置

15、。4-17.如何選擇管材的定徑方法？答：定徑方法的選擇主要決定于管子的尺寸是以外徑還是內(nèi)徑為標準。4-18.排氣擠出機與普通非排氣擠出機相比，有何優(yōu)缺點？試述排氣擠出機的工作原理？答：排氣式擠出機的優(yōu)點：1、比普通擠出機排氣能力強，使擠出制品質(zhì)量更好。2、無需加干燥設(shè)備。排氣式擠出機的缺點：1、有2級壓縮段，消耗的比功率大。排氣式擠出機原理：排氣式擠出機螺桿由兩根常規(guī)三段螺桿串聯(lián)而成；在兩根螺桿連接處設(shè)置排氣II。排氣I】前面的一段螺桿叫作一階螺桿，由加料段、第一壓縮段、第一均化段組成；排氣I】后面的一段螺桿叫作二階螺桿，由排氣段、第二壓縮段、第二均化段組成。塑料從加料II到第一均化段，達到基本塑化狀態(tài)，物料中所含的一部分氣體因物料被壓實而從料斗中逸出?；舅芑?/p>