東莞擠出機螺桿設計圖紙，擠出機螺桿優(yōu)化設計定制找華鴻*
在設計制造擠出機螺桿產(chǎn)品時，螺桿的三維實體造型是一個亟需解決 的技術難題如果螺桿造型的精度不高。將直接影響有限元分析虛擬樣機設計的仿真結(jié)果并影響到擠出機螺桿產(chǎn)品的制造精度, 目前對于一些變螺距( 變螺深的新型螺桿) 其三維造型理論與方法研究得較。 因此三維造型難度更大, UR是一交互式的系 統(tǒng)在擠出機新型螺桿造型中) 可以采用UR的二次開發(fā)技 術或掃描成型法, 其中二次開發(fā)法對設計人員的技 術水平要求較高造型過程煩瑣 適用范圍也受到一 定限制* 而掃描成型法是通過將UR的三維參數(shù)化造型表達式處理自由曲面掃描等功能有機結(jié)合起來是一種通用的螺桿三維設計方法, 實際應用表明掃描成型法的設計精度和設計效率較高 操作簡。擠出機螺桿是擠出機的關鍵性部件也是擠出機的心臟, 由于螺桿的轉(zhuǎn)動) 塑料才可產(chǎn)生移動)得到增壓和部分熱量摩擦熱，螺桿的直徑長徑比各段 長度比例，螺槽深度等參數(shù)對螺桿的工作特性均有重 大影響, zui普通的螺桿是三段式螺桿分為加料段 !又稱送料段或喂料段"壓縮段，計量段, 在加料 段螺桿的作用是使塑料受壓，受熱前移* 在壓縮段是 使塑料受熱并壓實熔化。同時也能排氣* 在計量段是 使熔體進一步塑化均勻，并使料流定量( 定壓從機頭 流出) 使得制品質(zhì)量保持*, 由于普通螺桿存在的問題及加工質(zhì)量、產(chǎn)量對螺 桿設計的要求。上在&5 世紀/5 至,5 年代設計 了多種構(gòu)型螺桿) 各種新型螺桿具有高效、高質(zhì)、低 耗的特點, 常用的幾種新型螺桿有& 分離型螺桿、屏障型螺桿、分流型螺桿等等, 8單螺桿設計制造現(xiàn)狀 傳統(tǒng)的產(chǎn)品設計方法是在產(chǎn)品設計完成之后生產(chǎn) 樣板然后進行測試。其主要缺陷是在已經(jīng)進行大量 投入之后才能發(fā)現(xiàn)問題的所在，并需要進行大量的后 續(xù)修改工作, 生產(chǎn)一個螺桿的費用很高且一個成品 螺桿的設計往往需要多次修改和試驗?；ㄙM大量的人 力和物力資源, 螺桿設計制造周期長也無法適應當今的生產(chǎn)需求，在激烈的市場競爭中缺乏競爭力, 目前螺桿設計的主要方法仍然是經(jīng)驗性的, 隨著螺桿理論研究工作的深入和計算機技術的發(fā)展建立在理論模型基礎上的計算機輔助設計已經(jīng)取得了相 當?shù)某煽兊谏a(chǎn)實際中仍需加入經(jīng)驗修正和進行 一定的試驗, 我國的開發(fā)研究滯后于*水平系統(tǒng)化程度需進一步完善, 因此應用手段建立一套螺桿優(yōu)化設計方法是非常有必要的擠出機螺桿參數(shù)化設計是一般規(guī)律螺桿的主要參數(shù)。螺桿設計的主要參數(shù)包括螺桿的直徑螺桿的機床與液壓。長徑比( 螺桿的壓縮比、螺槽深度、螺距、螺旋角、螺棱寬等, 下面僅以螺桿直徑和長徑比為例) 來說明 螺桿參數(shù)設計的一般規(guī)律, 螺桿直徑& 即螺桿外徑) 它是擠出機的重要參 數(shù)一般用 9來表示) 單位是毫米 ! 它可以 表征擠出機擠出量的大小, 它的設計可以由生產(chǎn)能力確定一般情況下 在一定的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)生產(chǎn)能力與螺桿直徑 9的立方成正比, 此外螺桿直徑還可以 根據(jù)加工制品的斷面尺寸及形式要求確定, 經(jīng)過初步 定下直徑后) 再由國家頒布的標準螺桿直徑系列來選取, 螺桿的長徑比，螺桿的長度與螺桿直徑的比值) 通常螺桿長徑比用 I P9來表示) 即螺桿有效螺紋部 分長度I 與螺桿外徑 9之比, 現(xiàn)代塑料工業(yè)中的螺 桿長徑比大于早期螺桿) 一般為 %’( &5( &’( -5) zui長可達#-, 螺桿設計要點& 擠出成型用塑料品種較多) 一根 螺桿不可能成型所有的塑料 -&. , 設計螺桿時) 應根據(jù) 加工塑料的特性來設計螺桿, 在確定螺桿三段的長 度( 螺槽深度時) 應該注意螺桿的運轉(zhuǎn)速度，料筒溫 度生產(chǎn)率，熔體溫度和功率的消耗等, 螺桿塑化的 能力取決于螺桿的轉(zhuǎn)速和料筒的溫度) 另外螺桿的溫度和壓力的大小對螺桿的一個功能都有影響,為了便于螺桿造型過程的再現(xiàn)和修改造型過程 宜以程序形式實現(xiàn)，又為了進行多方案比較)有必要采用參數(shù)化造型對一些特征量如螺桿直徑螺桿、長徑比、螺桿壓縮比、螺槽深度、螺距、 螺旋角( 螺 棱寬等) 都設計成可變參數(shù)) 在程序運行中由用戶輸入具體數(shù)值, 參數(shù)化造型 !
擠出機螺桿優(yōu)化設計的理論基礎
1.1擠出機螺桿理論依據(jù)
機械優(yōu)化設計有兩個主要的環(huán)節(jié)或內(nèi)容：一是建立優(yōu)化問題的數(shù)學模型，它可以是解析式、試驗數(shù)據(jù)或經(jīng)驗式，以及求解問題的限制條件；二是選擇優(yōu)化問題的求解方 法，即優(yōu)化方法。 對于解析形式的數(shù)學模型，除了取決于預定的優(yōu)化目標之外，還在相當程度上依賴于對部件( 機構(gòu)) 的工作情況及機理的認識。所以，擠出機擠出理論就自然成 為螺桿優(yōu)化設計的重要理論依據(jù)。
1.2擠出機螺桿優(yōu)化目標
螺稈優(yōu)化設計的目標有多種，主要有：在保證擠出物質(zhì)量的前提下能達到zui高生產(chǎn)
能力 Qmax或zui小的功率消耗 N min。
圖1所示為物料固體塞于螺桿加料段中的運動示意。對于給定的物料，影響輸送率
Q的主要因素有；螺桿的幾何參數(shù)、轉(zhuǎn)速n，壓力和溫度等，其表達式為：
Q=πnHDb（Db-H）*[(tg ф*tgθb/tgф+tgθb)*(W/W+e)] (1)
式中: ф-移動角
W=平均螺槽寬度,其余參數(shù)如圖1所示.
1.3擠出機螺桿設計變量
一個設計方案可甩一組基本參數(shù)的數(shù)值來表示。其中，需要優(yōu)選的獨立參數(shù) ，稱之為設計變量。 由于螺桿直徑 D，長徑比 L /D，螺紋升角θb螺桿深度 H等直接關系到螺桿
的承載能力、生產(chǎn)能力、動力消耗，擠出物質(zhì)量，以及螺桿的機加工等，故通常選擇為設計變量.
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