聚合物机械知识点总结

1、第二章 预处理及初混设备1筛析方法：重力、风力、溶剂分选    设备：平动振动筛、转动振动筛2.干燥方法：热风对流、真空、远红外辐射，沸腾沸腾干燥与设备：卧式（高压离心鼓风机、电热箱、沸腾床干燥器气流分配器，控制箱和视窗组成）、立式、移动式(加工厂)3.研磨设备：三辊研磨机：加工助剂、增塑剂、颜料等搅拌后成形的浆状物料的研磨（常用于软质PVC加工）主要由电机、传动装置、机体、辊筒、加料挡板、冷却部件、出料部件、控制代表及操纵装置所组成。三个辊的转向相反，前辊为快辊是出料辊，后辊是慢辊是加料滚，中辊为驱动辊。4、初混设备：（1）冷混机 高速分散机：多用于湿状、浆状物

2、料 。构成：机身、传动装置、主轴、叶轮等   重力混合器：适用于粒状料的较粗糙的初混。组成：分配管、容料室、置换体和混合室  转鼓式混合机、螺带式混合机：单头/多头，多用于冷混或配色（2）捏合机   梨状转子混合机：适用填充物料等 组成：混合室、转子及驱动装置  Z形捏合机  主轴40rpm，副轴20rpm,适用高粘度、糊状物料，大功率搅拌的聚合物 组成：混合室、转子及驱动装置   高速捏合机：多用PVC干混料  组成：混合锅、叶轮、折流板、压盖、排料装置及传动和加热冷却装置组成。折流板的作用：

3、使物料在混合时形成涡流状态思考题1塑料加工前要做筛析、预热与干燥、以及研磨的预处理。2筛析的作用：用于填料或原材料的颗粒筛分，实现粒度均匀，便于后续混合和成型时有更好的加工性能，除去混入物料的杂质。3（1）预热和干燥的目的：由于塑料加工中粒子间含有或夹带的水气及挥发物往往超过原材料语序的含量，这会造成成型加工困难及加工后的制品有一定的外观或内在的缺陷，为了去除多余的水气或挥发物。（2）方式：热风对流、真空、远红外辐射，沸腾、振动、喷雾4三辊研磨机的工作原理：其工作时，待研磨的浆料置入中辊与后辊及挡料板围成的区域里。挡料板与辊筒紧密接触，既不妨碍滚筒转动又能防止浆料从间隙泄露。开机后辊筒相向转动

4、，浆料拉向加料缝，由于间隙小，大部分浆料不能通过被迫到加料沟顶部中心，然后再次被向内转动的辊筒带下缝中，这样形成在加料沟内不断翻滚的循环流动。这种循环流动产生相当强的混合与剪切，而更强烈的剪切作业产生在加料缝隙中，由于乡邻两辊有一个速度差，浆料中的料团被冲撞破裂而分散，通过加料缝的浆料中的小部分会黏在后辊返回到加料沟，但大部分浆料粘贴于中辊被带入中辊与前辊的进料缝。如此受到反复辊压剪切，使粒径细化，若分散度未达到要求则再次研磨细化。5捏合机的种类   梨状转子混合机捏合机、Z形捏合机、高速捏合机6高速捏合机的混合锅内，物料是如何形成翻转的？其中料温受哪些因素影响，应控制在什

5、么范围？答：（1）高速捏合机工作时，叶轮高速旋转，并借助摩擦力让物料做沿叶轮表面侧向切线运动，又借助离心力使物料抛向混合锅内壁并沿壁面上升到一定高度后靠重力下落，又回到锅中心，如此反复地旋转与上抛使物料快速碰撞摩擦进行无数次交叉混合。同时随着温度升高再加上折流板的阻止，打破运动规律，这就使得混合锅内的物流运动变得复杂，促使物料在复杂运动下很快得到均匀混合。（2）适合热敏性材料，加热到100摄氏度左右，不可太高，以免物料过热分解。与转速、混合时间和加料方式有关。7写出一台高速混合机的主要参数：（1）叶轮转速，通常速度在2050m/s范围内（2）料温，与转速、混合时间和加料方式有关（3）加料率，适

6、宜的加料率为0.7，高位安装叶轮时可到0.9（4）加料顺序：树脂、稳定剂、颜料、填料。第三章混炼机械3.1开炼机基本构造:：辊筒（混合塑化）辊筒轴承（承载负荷）调距装置（满足不同辊距大小的要求），机架（承受混炼时的全部力）制动装置（保护人身安全和设备安全）。工作原理:工作时，物料靠与辊筒之间的摩擦力被拉入辊隙受热和挤压，两辊筒具有一定的速比，同时还受到强烈的剪切。开炼机（两联辊）结构特点：辊轮采用合金冷硬铸铁、光面坚硬耐磨、中间通导热油或蒸汽加热、以满足不同的工艺需要。轴承采用强制润滑，保证长期供油，并有视镜显示，机器设过载保护装置,保护主要零配件不会过载而损坏机器，还配备紧急制动，当发生意外

7、时，拉动制动开关，机器会立即停止，本机配置优质硬齿面减速机，运转极低噪音，本机分左、右传动可选。主要用途：用于塑料的塑炼、混炼和压片。开炼机的主要技术参数  生产能力G=60Wa0/t(kg/h);a0=0.850.9,-重度（假比重）辊径和辊长W=KDL(liter)K=0.00650.0085(L/cm2) 辊筒线速与速比V速比=1.21.3     分离力(N)和横压力(N/cm)  混炼功率开炼机的主要零部件 辊筒  辊筒轴承  机架  调距装置  制动装置  安全装置密炼机结

8、构与分类：密炼室、转子  加压机构  加料与卸料机构  传动、机座等分类（三种）：1）密炼室结构2）低（20rpm）、中（3040rpm）和高速（>60rpm）3个品种3）转子几何形状（椭圆形、三角形和圆筒形工作原理和技术参数技术参数   生产能力、上顶栓压力 、转子速度、 密炼功率、主要零部件和辅助装置转子、密炼室、压料机构和上下料机构、密封、传动装置思考题<1>简述开炼机的主要部件及其作用？主要部件：辊筒（混合塑化）辊筒轴承（承载负荷）调距装置（满足不同辊距大小的要求），机架（承受混炼时的全部力）制动装置（保护人身安全和设

9、备安全）。<2>简述开炼机的正常工作条件是什么？1，根据辊筒与物料的受力平衡关系引料入辊的必要条件是物料与辊筒的摩擦角必须小于物料的摩擦角，<。2，辊筒间应有足够的速度梯度，这也是物料能在辊隙受挤压和剪切的重要条件。实际上辊筒对物料所形成的剪切塑化效果主要取决于速度梯度的大小，即辊筒速比与辊矩大小。<3>试分析开炼机的混料效果与哪些因素有关？速度梯度的大小，即辊筒速比与辊矩大小。增大速比与减小辊筒距离有利于塑化。<4>试画出物料在混隙中的受力分布图？<5>开炼机的主要技术参数有哪些？如何选用这些参数？1，生产能力G：G=60W/ 

10、     W：一次装料量（L）：混炼物料的重度（Kg/L）：一次混炼或塑化的时间（min）。：设备利用系数（0.850.9）连续生产的开炼机产量：G=60DnhB   D：辊筒直径（cm）n：辊筒转速（r/min）h：料片厚（cm）B：料片宽（cm）：设备利用系数。2，辊径与辊长：辊径D指辊筒最大外圆的直径（辊筒工作直径（cm），辊长L指辊筒最大外圆表面沿轴向方向的长度（工作辊长（cm）。W=KDL  (W：一次装料量)(K：0.00650.0085L/cm2)。3，辊筒线速度及速比：开炼机前辊的速度一般小于后辊的速度，这可

11、使物料产生一个对前辊包辊的趋势，并对安全工作有利，前后辊速比约为1.21.3左右。4，分离力和横压力。5，混炼功率。<6>密炼机的主要分类有哪些？按混炼室的结构形成可分为前后组合式和上下组合式。按转子的几何形状分为椭圆形转子，三棱形转子和圆转子的密炼机。<7>密炼机功率曲线上多点的含义是什么？<8>密炼机的传动方式有哪些？各有什么特点？1，带大驱动齿轮驱动（开式传动）2，无大驱动齿轮驱动（结构相对紧凑，安装方便）3，双输出轴驱动（全部齿轮安装在减速箱内，便于润滑转子轴承承载减小，减速箱体积较大结构相对复杂）。<9>密炼机的主要组成部分：密炼，加压

12、，加料，卸料，传动与机座五部分组成。<10>密炼机整个机器控制和工作也分为五大系统：加热，冷却，液压，气压，电气与润滑系统。第四章1.挤出成型特点：生产过程连续稳定、适应性广、应用范围大、生产操作简单、设备成本低。2.工作原理：装入料斗的物料，接转动的螺杆进入加热料筒中，由于料筒、物料本身和物料本身和物料与设备间的摩擦热，使物料融化而呈流动状态；同时，物料还受螺杆的搅拌而均匀分散，并不断向前行；最后，溶料在口模处被螺杆挤出成连续体，经冷却凝固，即成产品。3.挤出机的构成：（主机、辅机） 主机包括：挤压系统（螺杆、机筒加料斗）、传动系统（电机、减速箱等）、加热冷却（加热器、鼓风机）、

13、控制系统（仪表、电器元件）辅机包括：模头（机头）、定型装置、冷却装置、牵引装置、切割（卷收）装置、堆放装置。4.挤出机种类：（1）螺杆数目：无螺杆，单螺杆，双螺杆（同向、异向、锥形）（2）是否排气：普通挤出机，排气挤出机（3）用途：成型，混炼造粒，喂料5.螺杆长径比：螺杆工作部分长度L与螺杆外径D之比，用L/D表示。6.物料的三态变化：玻璃化（Tg），高弹态（Tf），粘流态（Td）。7.螺杆的三个功能区：固体输送区、熔融区、熔体输送区。8.三段七区状态：（1）加料段，第一区：非塞流区，在此区域内，固体物料尚未被压实，粒料间存在可以相对滑移的空间。第二区：塞流区随着物料向前输送，压力逐渐增高，物

14、料逐渐压实。（2）压缩段，第三区：上熔膜区，延迟区，物料在该区的落槽中虽然仅有刚产生的上熔膜，但因外热作用，客观上已开始出现熔体。第四区：熔池区，仅有上熔膜和熔池。第五区：环流区，由于物料已达熔点，故固相四周均存在熔体在压力梯度作用下甚至还会出现环流。物料形态表现为上下熔膜不断增厚和固相不断减薄，直至固相破碎进入下一区。第六区：固相破碎区，到熔融后期，作用在未熔固相物料上的外力越来越大，另一方面，由于固相温度越来越高，熔体越来越多的深入固体颗粒之间，当复合应力大于固相强度时，固相就会产生裂纹并进而破裂成无数碎块。（3）计量段，第七区，物料已全部变成熔体。9三段三区：按照经典的熔融理论，物料形态

15、的三段三区为（1）固体输送段，物料保持为固相的形成（2）熔融段，熔体仅存在于熔模和容池中（3）在熔融段的后区不出现固相破碎，有清晰的相变点。三段七区状态  ：固体输送段（加料段）第一区（非塞流区）第二区（塞流区）压缩段（熔融段）第三区（上熔膜区，延迟区）第四段（熔池区）第五区（环流区）第六区（固相破碎区）计量段（熔体输送段）第七区（熔体输送区）挤出理论1固体输送理论的共识，并已经得到实验证实：Qs与fs和fb密切相关，并使fs<fb，方可以提高Qs 建立物料的压力对适当压实固体塞以提高传热效率、减小输送波动、避免熔融区的不良熔融都是必须的L输加长，P增大；螺杆根部锥度越大，P建

16、立速度越快，P值也越大；fs/fb减少，P升高，fs/fb增大，P下降；最大压力P的建立与固体塞子的表面温度有关（主要指与料筒接触表面）。固体输送区的功率消耗主要在料筒内表面上，转变为摩擦拖曳输送功。物料性质、粒子几何形状对Qs、P和T均有直接影响。目前对单螺杆的螺杆表面实施超光洁处理及对加料段机筒内壁开设带锥度的纵向沟槽及对此段进行强力冷却以提高Qs，就是对理论成果的实际应用。固体输送理论的主要因素：牵引角（也称为：固体输送角）与螺杆几何参数、摩擦因数、压力P增长情况有关0°、M1时，Qs0  应最大，K、M尽可能小，可使Qs最大，即fs尽可能小，fb大 2-摩擦因数&#

17、160;   降低螺杆表面粗糙度-fs    提高机筒内表面摩擦因数-fb     IKV机筒加料段开设较深的纵向沟槽，f是未开槽的45倍3-螺纹升角b   Fs0，P2P1，b45°时Qs达到最大值  研究表明fs和fb在0.250.5时，b1720°时Qs也最大 通常取DS，b17°40（容易制造）物料压力   压力起源问题，目前处于继续研究中熔融理论熔融段（压缩段），物料形态分为4区1-延迟区（上熔膜区） 料塞

18、与机筒壁接触面，产生聚合物熔体薄膜2-熔池区（沿用Tadmor，Klein模型） 3-环流区螺杆温度升高，形成下熔膜和侧熔膜4-固相破碎区：随着挤出的进行，固体床不断变窄变薄，强度越来越弱，而作用于固体床上的外力（剪切力&正应力的复合应力）越来越大，当外力大于固体床强度时，产生裂纹进而破碎。骤冷切片实验：当熔膜足够厚后，将在螺棱推进面的前端形成一个越来越宽的熔池，熔体呈现旋涡状，前端固相相互粘连，后端为挤压未熔固相料。熔融理论讨论1）物料性质：参见式4-58，4-65，4-67，4-73和4-77，比热Cs小、导热系数km和密度m高、熔融潜热和熔化温度Tm低的物料，其值相对较大，ZT就

19、较小，或在相同的ZT下获得更高的生产能力  较高物料，一般有较长的熔化段2）工艺条件   螺杆转速n和流率G：n不能过高，并且需要增加背压Tb和Ts：Tb、Ts升高对加速熔融有利，但不可过高；3）螺杆几何参数 对于等深螺槽，H增加对熔融有利    渐变度A增加，则加速熔融 螺旋角（ZT和W）    间隙f加大后熔膜增厚，漏流量增加固体床破碎现象1）固体床在熔融过程中的破碎是挤出内在不稳定性的表现2固体床破碎是由于固体床所受的外力超过了固体床本身的拉伸强度3）固体床在挤出过程中经历不均匀的加速而导致固体床破

20、碎4）固体床破碎后的碎块是会漂移的5）固体床破碎会导致温度及压力的波动6）固体床破碎似乎更多地依赖于聚合物颗粒形状和螺杆几何尺寸的影响。研究证明：当螺杆不冷却时，无论粉料或粒料都会发生固体床破裂，并伴随周围的压力和温度波动。熔融输送理论（均化段流体理论）均化段（计量段），此段中的流量可以用来计算螺杆的挤出产量（螺槽深度H3不变）熔体在螺槽中的流动组合 正流Qd  压力流Qp  横流Qx 漏流Q=QdQpQl结果见公式：4-89挤出机的驱动功率 驱动功率与：螺杆参数、计量段压降、物料粘度和螺杆的转速有关 通常做法：N螺杆总3NPVC   

21、0; N螺杆总2NPE理论上Q0，PP2-P1 见公式4-94 模头最大压力正比于：熔体粘度、L3长度、螺杆直径和转速；反比于h3和螺纹升角的正切。从螺杆和机头联合确定挤出机的工作点单螺杆挤出机挤压系统  主要包括：螺杆、机筒、分流（多孔）板、过滤网及配套功能装置（齿轮泵、静态混合器等）4.2.5.1常规螺杆的结构形式和参数确定  直径 DQD3n      （0.0037）截面积对应     L/D(2530)  L加料，L压缩，L均化   

22、压缩比（D-H1)H1/(D-H3)H3       H1和H3   头部结构新型螺杆（1）分离型螺杆   BM   Barr  熔体槽  XLK  SDS  分离型（2）屏障型螺杆（3）分流型螺杆   销钉型  DIS  CTM模腔传递混合器（4）变流道型螺杆  波状螺杆  HM多角形（5）组合型机筒（料筒）（1）常规机筒：整体式  分段式  双金属式(衬

23、套式 浇铸式)（2）新型机筒（IKV）L锥度（35）D   槽长度（35）D   槽数目：0.1D槽形状：长方形、三角形等   新发展：螺旋形沟槽（3）加料口的形状和位置分流板及过滤网作用：料流从螺旋变为直线；阻止未熔物料进入模头；滤除大粒径填料、金属屑等杂质； 提高熔体压力  38CrMoAl，然后氮化处理（氮化层0.40.6mm）挤出机加料装置：加料斗和上料装置  加料方式：重力加料 强制加料排气式挤出机工作原理 加料口物料被输送至第一均化段  排气段螺槽突然加深，熔体压力骤降，导致熔体中受压缩的气体

24、膨胀，气泡破裂脱出的气体被排气口吸出脱出气体的熔体通过第二压缩段和均化段流经模头而得到制品排气式挤出机的流量平衡   基本要求和工作图排气段的螺槽不应完全充满，为物料留有发泡和脱气的空间和自由表面；Q均1和Q均2流量应相等，以保证排气和挤出稳定主要参数  泵比：第二均化段螺槽深度与第一均化段螺槽  深度之比（x=H3/H3)；x范围1.52.0；L3/L3=0.81.8，L3长较好； 排气口  长边为(13)D挤出成型辅机组成：定型（吹胀）冷却 、牵引、切割、卷收（堆放）思考题1.挤出机的组成及作用是什么？答：挤出机的构成：主机、辅机（1）主机

25、包括：挤压系统（螺杆、机筒加料斗），其作用是使聚合物材料塑化成均匀的熔体，同时建立起熔体压力，在螺杆推动下连续、定压、定温和定量地将熔体挤出机头模口。传动系统（电机、减速箱等），作用是给螺杆提供所需的扭矩和转速。加热冷却（加热器、鼓风机），作用是按设定条件对机筒或螺杆进行加热或冷却，保证聚合物材料能在挤出工艺要求的温度范围内进行挤出。控制系统（仪表、电器元件），作用是调节控制螺杆转速、机筒或螺杆温度以及机头压力等。（2）辅机包括：模头（机头），作用是富裕制品所需的形状。定型装置，作用是稳定从机头挤出的制品的形状并对其进行精整，从而得到尺寸更为精确的截面形状以及更为光亮的制品表面。冷却装置，作用

26、是对经定型后的制品实施进一步的冷却，已获得最终制品的形状和尺寸。牵引装置，作用是均匀的牵引制品，并对制品的截面尺寸进行拉伸控制，使挤出过程平稳的进行。、切割装置,将连续挤出的硬制品案要求的长度及宽度进行裁切。卷取或堆放装置，将连续挤出的软制品卷绕成卷或对应制品进行堆放。2挤出生产线由哪几个基本部分组成？答：P45图4-23简述单螺杆挤出机的主要参数及意义。答：（1）螺杆直径：指螺杆外径，用D表示，单位mm。（2）螺杆长径比：螺杆工作部分长度L与螺杆外径D之比，用L/D表示。（3）螺杆转速范围：螺杆最高转速nmax至螺杆最低转速nmin之间的范围。（4）螺杆的驱动电机功率（5）机筒加热段数（6）

27、机筒加热功率（7）生产能力（8）机器中心高（9）机器的外形尺寸（10）机器的总重。4常规单螺杆的基本参数有哪些？答：5.描述挤出过程及各段区功能。答：（2）加料段：输送物料给压缩段和计量段，任务是压实物料并将料温提高到熔融温度。压缩段：熔融物料并建立熔体压力，其螺杆参数应能满足物料的物理压缩比。计量段：将来自压缩段已熔融的组分均化，并定压定量定温的挤入机头中。6.提高固体输送率的主要途径有哪些？答：（1）对螺杆表面进行抛光处理,使聚合物对螺杆的摩擦因数fs减小（2）对加料段机筒内壁开设带锥度的纵向沟槽（3）增大机筒内表面的摩擦因数（4）把单螺杆的螺距设计成等于直径。7.常规单螺杆的结构形式有哪

28、些？答：等距变深型、等深变距型、变深变距型、锥形单螺杆。8长径比增大的利弊各有哪些？答：在同样的塑化质量前提下，今儿使n或h、L3增大，而Q增大。当Q1=Q2时流量平衡挤出可稳定进行；Q1>Q2会出现冒泡料；Q1<Q2会出现缺料，引起流量和压力的较大波动。9.常规单螺杆存在哪些不足？答：产量低、质量差、适应性窄。10.新型螺杆有哪些基本类型和作用？答：（1）分离型螺杆，针对常规全螺纹三段螺杆熔融段中因固液共存于同一螺槽中产生的缺点，采取适当措施，将已熔融的物料与未熔融的物料尽早分离，促进未熔融料更快的熔融，并使已熔融物料不再承受导致过热的剪切，以期实现低温挤出，并且在保证塑化质量的

29、前提下提高产量。典型代表是BM螺杆、Barr螺杆、熔体槽螺杆、XLK螺杆、SDS螺杆、分离型螺杆等（2）屏障型螺杆，由分离型螺杆演变而来，在常规螺杆的熔融区后某一位置设置屏障段，以使未熔融的故乡不能通过，并促使固相熔融的一类螺杆。（3）分流型螺杆，利用设置在螺杆上的销钉或者利用在螺杆上开设孔道将含有固体颗粒的熔料分割成许多小料流，然后又混合起来，经过以上反复出现的过程以达到分散和均化物料的效果。如销钉螺杆、DIS螺杆、CTM模腔传递混合器（4）变流道型螺杆，通过改变塑料在螺杆中流到截面形状或截面积大小，来促进物料塑化和增强混炼的目的。如波状螺杆和HM多角形螺杆。（5）组合型螺杆。11.分流板和

30、滤网的作用是什么？答：使料流由螺旋运动变为直线运动，阻止未熔融的粒子进入口模，滤去金属等杂质，还可以用来提高熔体压力，分流板还起到支承过滤网的作用。注射成型：就是将聚合物材料（一般为粒料）在注射成型机的料筒内加热熔化，当呈流动状态时，在柱塞或螺杆推压下，熔融物料被压缩并向前移动，进而通过料筒前端的喷嘴，以较快速度注入温度较低的闭合模具内，经过一定时间冷却定型后，开启模具即得制品。注射成型特点：适应多种聚合物材料（热塑性塑料、热固性塑料、橡胶等）成型要求。能够一次压出外形复杂、尺寸精确或带有金属嵌件的制品。工艺过程容易实现自动化操作，常用此法制造批量很大的大、中、小件日用品和工业零配件。这种成型

31、方法是一种间歇、周期性操作过程。成型的制品主要为非连续性塑料部件。注射成型必要条件：物料必须是均匀塑化的熔体状态进入模具；要有足够的压力和注入速度，保证充满模具。与挤出成型相比的显著不同点：挤出机螺杆没有轴向运动，物料由螺杆的输送挤压挤出；注射机螺杆有轴向运动，物料由液压压力带动螺杆高压、高速压出注射成型工艺过程包括塑化、充模（注射）、保压、冷却和脱模（顶出）五个工序。从料斗加入的物料在料筒中受热，剪切摩擦的作用下，由固态料转变成熔体，并积存在料筒的前端，称为“塑化”；塑化好的熔体被柱塞或螺杆向前推挤，经过喷嘴、模具浇注系统进入并充满型腔，这一阶段称“注射”或者“充模”；在模具中熔体冷却收缩，

32、保持施压状态的柱塞或螺杆，迫使浇口和喷嘴附近的熔体不断补充入模中（补料），使模腔中的物料能形成形状完整而致密的制品，这一阶段称为“保压”；当浇注系统的塑料已经冷却硬化后，继续保压已不再需要，因此可退回柱塞或螺杆，并加入新料（预塑）；注射的同时，模具受到冷却水、油或空气等介质冷却作用，对塑件进行的冷却，这一阶段称“冷却”；实际上冷却过程从塑料注射入模腔就开始了，它包括从充模完成，保压到脱模前这一段时间。制品冷却到所需温度后，即可用人工或机械的方式脱模（顶出）。注射成型机的组成1）注射装置，2）合模装置，3）液压、电气控制系统注射装置：塑化部件（螺杆、机筒、喷嘴、料斗）计量装置 传动系统 轴向位移

33、 加热冷却合模装置：前、后固定模板  移动模板、拉杆、合模油缸  连杆机构     移模油缸   调模装置   顶出（脱模）装置液压、电气控制系统  液压系统：动力元件（油泵）       执行元件（油缸、液压马达）  控制元件（液压阀）辅助元件（油箱、滤油器、压力表、管道、加热冷却等） 工作介质（液压油）电气控制系统：   电器元件    仪表  

34、;   控制电路两者协调匹配，为注射机提供动力、实现程序化的动作控制注射成型机分类 塑化方式：柱塞式   螺杆式  传动方式：机械式  液压-机械式  液压式操作方式：自动  半自动  手动   外形特征：立式  卧式  角式  多工位能力大小：超小精密型（合模力40吨以下）小型（40-200吨，60-500cm3)中型（300-600吨，500-2000cm3）大型（>800吨，2000cm3)特殊用途：橡胶  热固性注射成型机的基本参数

35、 ：注射量、注射压力、注射速率、塑化能力、锁模力、合模装置的基本尺寸、开合模速度、空循环时间注射装置基本作用：使物料均匀塑化，并计量；以一定压力、速度注入模腔；能对已经注入模腔中的物料保压补料注射装置的组成和塑化部件一、柱塞式  1.柱塞式注射装置：加料装置  塑化部件  注射油缸  注射座移动油缸等组成2.塑化装置的主要部件：-加热料筒  -加料室  -塑化室（加热室）二、螺杆式 1.螺杆式注射装置(1).塑化特点：螺杆有效长度变短，螺杆后退，对塑化不利（与挤出机相比）；预塑后，物料在螺杆前部停留，有利于塑化，经历的热历史比挤出机长

36、；加热有内、外；可以通过背压调整塑化快慢和塑化均匀程度；非稳定的间歇过程（轴向位移、时转时停）(2).优势所在（与柱塞式相比）：塑化量、注射量大，产能高；改善物料的塑化和均化特性（剪切混合，内外加热）注射压力损耗小；制件定向作用小，内应力小；能够生产诸如R-PVC类的热敏性料。2.主要塑化部件：(1)螺杆通用型  S注射行程=24D  压缩比 长径比 L加  h加L均h均 螺杆尖头，且具有特殊结构（1）渐变型螺杆L1:40%L2:40%L3:20%  渐变型螺杆：长的压缩段。特点是塑化时能量转换较缓和。可用于加工聚氯乙烯类、具有宽的温度转化范围和高粘度的

37、非结晶性塑料。（2）突变型螺杆L1:6570%L2:515%L3:2025% 突变性螺杆：短的压缩比。特点是塑化时能量转化剧。主要用于加工聚酰胺、聚烯烃类的结晶塑料。这类螺杆很少使用。（3）通用型螺杆L1:5060%L2:2030%L3:2030%通用性螺杆：其压缩段在渐变型螺杆与突变性螺杆之间，约35个螺距。可通过调整工艺条件（温度、螺杆转速、背压等）的办法，满足不同塑料制品的加工要求。h均=(0.040.07)D对注射机而言，小的压缩比有利于提高塑化能力。(3)料筒：结构采用整体式，更耐压、温、磨、腐蚀(4)喷嘴：开式、闭式；短、长和延伸型喷嘴的作用：热能、流速、保压补缩喷嘴设计原则对于粘

38、度高、热稳定性差的如硬聚氯乙烯等塑料宜用较大口径的开式喷嘴；对低粘度、结晶性塑料宜用关式喷嘴；对薄壁、形状复杂的制品要用小直径的远射程喷嘴；而对厚壁、形状简单制品最好采用较大直径的补缩性能好的喷嘴；传动装置与挤出机相比具有以下特点：预塑化是间歇工作，启动频繁且有负荷；预塑质量可通过背压调节，对螺杆转速要求低，由于注射装置经常作往复运动，要求简单紧凑传动形式：定速电机（特点）  液压马达（特点）特性软、启动惯性小 易实现过载保护 无级调速  结构简单、重量轻  液压系统利用效率高合模装置基本要求：有足够的锁模力   足够的模板面积、行程、开距和适

39、应性模板速度合模：快慢开模：慢快慢 组成：固定模板、移动模板、拉杆、油缸、连杆、调模和顶出机构等液压技术通过工作介质（液压油）来传递能量和进行控制的技术-液压技术特点：无级调速、动平稳，可以频繁换向、小而力大，远程控制 系统本身具备过载和安全保护功能液压控制系统的组成和工作原理动力元件-油泵执行元件-油缸、油马达控制元件-压力、调速、换向阀辅助元件-油箱、管道、压力表、过滤器等工作介质-液压用油外啮合齿轮泵特性最大排量250 cm3/r  最大压力250 bar 仅为定排量。速范围大，限制间接驱动，易装配成多联齿轮泵形式。声一般  对液压油污染敏感  

40、维护性差   结构紧凑，重量轻   成本低。定叶片泵特性：大排量200 cm3、最大压力280 bar、仅为定排量、电动机软启动易装配成双联式、噪声、易维护。定量轴向柱塞泵特性最大排量500 cm3/r、最大压力350 bar、易装配成多联式效率高、结构紧凑。基本控制回路：力控制回路  调压回路  卸荷回路  背压回路  减压回路  增压回路速度控制回路  定量泵节流调速（进油、回油、旁路）有级容积调速回路（大、小泵并联，交替工作） 差动快速  充液快速  方向控制回路

41、60; 调压回路思考题注射成型机有几部分组成？各部分的作用、性能和主要部件是什么？答：（1）注射装置：由塑化部件（机筒、螺杆、喷嘴等）、料斗、计量装置、传动装置、注射和移动油缸等组成。作用是使聚合物均匀地塑化成熔融状态，并以足够的压力和速度将定量的熔料注入模腔。（2）合模装置：由模板，拉杆，合模机构，制品顶出机构，调模机构，安全门等组成。作用是进行模具的启闭，并保证模具具有可靠地锁紧、成型。（3）液压、电器控制系统：液压系统由动力油泵、执行机构（油缸、油马达）、各种控制阀以及辅助装置组成。作用是二者协调组织，诶注射成型机提供动力，实现动作控制，保证注射成型正常进行。注射机的基本参数有哪些？各自

42、的定义和用途是什么？与各参数有关的因素有哪些？答：（1）注射量。1）指机器在对空注射的条件下，注射螺杆或柱塞做一次最大注射行程时，注射装置所能达到的最大注射量。2）它在一定程度上反映机器加工能力的大小，标志着机器所能成型制品的最大重量，是表示机器规格的主参数。以注出熔料的容积或重量表示。3）机器注射容积V=   S，注射系数受螺杆结构参数、注射工艺条件、模具结构、制品形状以及材料特性影响，通常选0.70.9。注射质量W=    ,与聚合物密度有关。（2）注射压力：1）注射室，为了克服熔料流经喷嘴、浇道和模腔等处的流动阻力，螺杆或柱塞对熔料必须施

43、加足够的压力，此压力称作注射压力。2）注射压力是注射熔料充模的首要条件，并且对制品的质量产生直接影响。3）注射压力是螺杆或柱塞端面处作用于物料单位面积上的力由螺杆直径有决定P=(D。/Ds)p。（3）注射速率：1）表示单位时间内熔料从喷嘴射出的理论容量。2）注射成型时，为了得到高精度的制品必须在短时间内把熔料充满模腔。高的注射速率可以提高制品精度，实现低温模塑，缩短成型周期，在不产生过充的情况下可以降低合模力。3）注射速率为螺杆截面与速度的乘积。（4）塑化能力：1）指注射装置在1h内能塑化物料的能力。2）注射装置应该能在规定的时间内，保证提供足够量的塑化均匀的熔料并与注射成型周期相匹配。3）与

44、成型周期、螺杆转速、螺杆结构有关。这些参数提高均可提高塑化能力和塑化质量。（5）锁模力：1）又称合模力，指注射成型机的合模机构对成型模具施加的足够夹紧力。2）在一定程度上反映了机器加工制品能力的大小，是表征机器规格的主要参数。3）与模腔压力和制品在分型面上的欧影面积有关。（6）合模装置的基本尺寸：1）主要包括模板尺寸，拉杆、模板间距和模具厚度等。2）直接关系到机器所能加工制品的范围。3）同2）。（7）开合模速度：1）直接影响到成型周期的长短。开模速度由慢到快再到慢，合模时由快到慢。（8）空循环时间：1）指没有进行塑化、注射、保压、冷却与取制品等动作的情况下，完成一次循环所需要的时间。2）空循环

45、时间反映了注射机的机械、液压和电器控制系统性能的优劣，在一定程度上表示了机器的工作效率。注射成型机的规格表示方法有几种？XS-ZY-200、SZ190/90各表达了什么？答：(1)基本代号（X成型、S塑料），辅助代号（Z注射、Y往复螺杆式），规格参数（注射容量cm3）(2)理论注射容积为190立方米，合模力为8000N的注射成型机。简述注射装置的作用及对其的要求。答：实现塑化计量、注射和保压补缩功能的装置。液压马达传动的特点是什么？答：特性软、启动惯性小、易实现过载保护、无级调速、结构简单、重量轻、液压系统利用效率高。注射螺杆与挤出螺杆的结构与工作原理有何不同？理由。答：螺杆的长径比：注射螺杆

46、仅完成预塑，注射时其荣料的稳定性不影响制件质量，且物料在螺杆中的塑化时间比挤出螺杆长，注射螺杆的长径比比挤出螺杆小。螺槽深度及压缩比：挤出螺杆中计量段h3的深度是稳定挤出重要的因素，而注射螺杆无需通过控制h3来提高塑化质量，因而注射机的螺槽深一些来提高塑化效率。注射螺杆的压缩比小，有助于塑化。试述带有止回（逆）环螺杆头的工作原理。答：当螺杆旋转塑化时，来自螺槽的熔料由其压力将止逆环顶开，熔料经通道进入螺杆头部的空间。注射时，螺杆前移，当螺杆端部的锥台与止逆环右端锥面吻合，阻止了熔料回泄，并且随着螺杆头部熔料压力的升高，密封越来越紧。喷嘴有哪几种结构和类型，其设计原则是什么？答：（1）种类（类型

47、）有开式（PVC型、延长型、小孔型）、闭式（弹簧锁闭型、可控锁闭型）、特殊用途（混合型、无浇道喷嘴）。（2）设计原则：对于粘度高、热稳定性差的如硬质PVC宜用较大口径的开式喷嘴；对于低粘度、结晶性塑料宜用关闭式喷嘴；对薄壁、形状复杂的制品要用小直径的远射程喷嘴；对后壁、形状复杂的制品最好采用较大直径的补缩性能好的喷嘴。喷嘴与模具的匹配关系是什么？答：见书P222图5-24喷嘴的主要作用有哪些？答：热能、流速、保压补缩。合模装置的基本要求是什么？答：有足够的锁模力与系统刚性，足够的模板面积、行程、开距和适应性，合模时模板速度由慢到快，开模式模板速度由慢到快再到慢。合模装置有哪些部分组成？答：固定

48、模板、移动模板、拉杆、油缸、连杆、调模和定出机构等。合模装置主要有哪两种类型，各自有何优缺点？答：主要有液压式和液压机械式两大类。（1）液压式的特征：在油缸已定的情况下，直接调节工作油的压力，可以改变合模力的大小；油缸已定，在移模过程中的移模速度仅取决于工作油流量。（2）与液压式合模装置相比，肘杆机构具有如下优点：1）机构有增力作用，省力、快速和变速平稳。2）合模力仅同系统变形量有关，合模力大小取决于周淦变形初始位置角的大小，而与合紧后的工作油压力大小无关。3）压缩刚度高于液压式，工作时胀模小，锁模可靠。调模装置的作用是什么？有哪些型式？答：（1）作用是调节动模板与定模板间距，以适应不同厚度模

49、具的要求，同时也可对合模力进行精调。（2）类型：肘杆调距、移动合模缸位置调距、拉杆螺母调距、动模板见连接大螺母调距、动模板行程调距。简述液压系统的组成，并绘制工作原理图。答：动力元件：油泵；执行元件：油缸、油马达；控制元件：压力、调速、换向阀；辅助元件：油箱、管道、压力表、过滤器等；工作介质：液压用油。压延成型机1、压延的主要产品  压延成型一般用于薄膜、片材的生产；还可以生产人造革和涂层产品。（1）薄膜厚度小于0.25mm为薄膜（2）薄片厚度大于0.25mm为薄片（3）压延的最适宜加工范围  0.050.6mm的软质片材及薄膜PVC 2、0.100.7mm的硬质

50、片材、薄膜及板材PVC2、生产薄膜、片材的方法（1）薄膜   1）平膜法2）吹膜法3）流涎法4）压延（2）片材 1）压制、层压2）挤出3）压延3、生产薄膜、片材时，其它成型方法的缺（1）挤出产量小、制品密度小、幅宽受到限制、模具设计很复杂（2）挤出吹塑产量小（线速度小）、制品厚度不易控制、幅宽受到限制（3）压制、层压率低（间歇操作）、工人的劳动强度大4、压延成型方法的优点 （1）加工量大1年的加工量可达500010000吨（2）生产速度快薄膜生产的线速度可达60100m/min甚至300m/min（3）质量好制品的厚度公差可控制在5%左右，表面平整（4）连续生产，效率高5、

51、压延成型方法的缺点（1）设备庞大，投资大（2）设备专用性强，产品调整困难（3）维修困难（设备庞大、辅机众多）（4）幅宽同样受到限制压延设备的分类双辊：一般用于塑炼、压片、供料  四辊的优点：制品厚度薄且均匀、表面光滑、速度快（比三辊快28倍，达60240m/min）还可以完成双面贴胶工艺，而取代三辊设备。  五辊、六辊：设备庞大2、按排列方式分斜Z字型排列和倒L型排列的比较 （1）斜Z字型排列的优点1）各辊筒相互独立，受力时不互相干扰，传动平稳、操作稳定，制品厚度易控制2）物料和辊筒的接触时间短、受热少、不易分解3）各筒拆卸方便，易于检修4）上料方便，便于观察存料

52、，且便于双面贴胶5）厂房高度要求低 （2）倒L型排列的优点1）物料包住辊的面积比较大，产品的表面光洁度较好2）杂物不容易掉入原则：尽量避免各辊在受力时彼此发生干扰，并且充分考虑操作的要求和方便，以及自动供料的要求压延设备主要参数：1.辊筒直径和长径比2.辊筒线速度和生产能力3.辊筒的速比4.驱动功率压延机的构造1、总体要求 高强度：压延机的压力大，速度快，且要求平稳高精度：运行平稳，厚度均匀2、总体尺寸 例：大连橡胶塑料机械厂生产的SY-4S-1800型塑料四辊压延机 长：10米开外宽：6米以上高：5米左右重：140吨1）机座 用混凝土固定于地下，前述机器的机座在地下深1.16米，宽

53、3.56米，长5.6米（2）机架 用铸钢制成。主要是两侧的夹板（用于支撑辊筒的轴承、调节装置和其它附件）（3）轴承  作用轴承的分类（滑动、滚动）、优缺点（4）辊距调节装置第二辊固定，其余均可调。辊距不同，产品的厚度不同，且对物料的剪切也不同一般分为粗调和精调两套装置（5）轴交叉和预应力装置（6）润滑系统一般为几台电机，这样传动就简单一些如果是一台电机，就需要复杂一些的传动方式（齿轮传动、皮带传动、链条传动、蜗杆蜗轮传动等）（7）传动或减速装置  主要润滑的部位是支撑辊筒的轴承。直齿斜齿人字齿辊筒材质与内部结构1.辊筒主要要求 (1)辊筒要求有足够的强度、刚度；作业面应耐磨

54、、耐腐蚀、高强度 辊筒材质导热性好、传热壁厚均匀，传热面积较大。2.材质（材料）(1)冷硬铸铁-壳：白口铁（组织细腻、坚硬耐磨）芯：灰口铁或者球墨（高韧性和高强度）(2)铸钢或铬钼合金锻钢（高刚性）(2)表面光洁度，很高(3)刚性好，挠  曲变形小限制长径比1：21：3硬质软质=影响压延质量的因素.：操作因素1、辊温和辊速物料总包在高温、快速的辊筒上2、辊筒的速比1）作用：使物料依次贴辊；更好地塑化（2）调节：速比过大包辊速比过小不贴棍3、辊距、存料量（1）辊距的作用：调节产品的厚度；改变存料量存料量的作用：在成型中起“存储”、“补充”、进一步“塑化”（2）存料多少旋转情况4、剪切、

55、拉伸2原料因素1、树脂（1）分子量及其分布（2）挥发份、灰份、水分2、其它组分：增塑剂、稳定剂等3设备因素辊筒弹性变形及其补偿措施（方法）（1）弹性变形的原因巨大的分离力结果使物料中间厚、两边薄（2）补偿措施（方法）1：中高度方法2：轴交叉方法3：预应力 冷却定型的因素1、冷却辊的温度2、冷却辊的流道结构3、冷却辊的速度辅机1）引离辊作用：从压延辊上均匀无折皱地剥离已成型的薄膜位置：距最后一辊7.515 cm结构：中空，内通蒸汽加热（2）轧花辊结构：一个轧花辊、一个胶棍（内腔均通冷水冷却）影响因素：压力、转速、冷却度3）冷却装置作用：冷却定型结构：48只冷却辊（4）橡皮运输带（作用：减小内应力）（5）收卷装置关键因素：张力过大：在存放中产生应力松弛（导致摊不平、严重收缩）过小：堆放时易把薄膜压皱、怎样控制张力   （6）金属检测器、进料料斗、切割装置习题与思考1结合“倒L”和“S”形压延机，说明辊筒排列及其相关因素。双辊：一般用于塑炼、压片、供料  四辊的优点：制品厚