专利名称：无计量段高效注射螺杆的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种塑料加工机械，特别是一种应用在塑料注射成型机上的无计量段高效注射螺杆。
注射螺杆是注射成型机的关键部件，它的结构设计和几何参数的优化选择的正确与否，直接影响到注射成型制品的质量好坏和生产量的高低，并且关系到注射机对不同物料的适应范围。目前的常规注射螺杆的基本结构如
图1所示，该螺杆由螺杆主体部分1和螺杆头2构成，螺杆1的主体部分又分为加料段L1、压缩段L2和计量段L3，三段之和一般为18D，而其中D为螺杆外径，三段之和称为L。它的各段段长分配是L1＝8D，L2＝6D，L3＝4D，螺杆的螺距t＝D，最深处螺槽槽深为h1＝0.12D，压缩比h1／h3＝2.5。h3为螺杆最浅处螺槽槽深。这种老三段式的常规螺杆的输送和塑化机理主要是靠物料与螺杆、机筒间的摩擦和内部剪切效应来进行的，螺杆塑化过程来自剪切热的能源将逐渐占主导地位，而外部加热将占辅助地位，而剪切热主要取决于螺杆螺槽的形状及各段几何尺寸以及物料的物理性能及流变性能等因素。当固体物料从料口加入并被旋转的螺杆带入L1段较深螺槽中实现固体输送，然后进入到螺槽逐渐变浅的L2段中被压缩塑化，再进入具有等深螺槽的L3段受进一步强剪切的均化作用，最后流入螺杆前端，等待下一次注射过程中被注入模具型腔。
这种常规三段式螺杆存在的问题有以下几点第一由于此螺杆的L3段较长，使L2及L1段长度相对变短，物料在螺槽中的热历程受到限制，使已进入到L2段的物料难以完全熔融，即无法正常进入到螺槽较浅的L3段中，于是便产生物料被挤死现象，导致螺杆轴向压力和扭矩的升高，使螺杆过载或无法转动，因此，只好采取低转速以延长物料的停留时间的办法来弥补物料的堆挤现象，使得螺杆不能在高转速下工作，严重影响了生产能力的提高。
第二由于L3段浅螺槽段的存在，当物料在L2和L1连续受摩擦和剪切的作用之后，又在L3段受到更加剧烈的剪切作用，导致了能量的大量堆积，使物料温度上升，对于热稳性差的硬氯乙烯等物料来说很容易因此而产生过热分解，导致物料的碳化，并产生有毒烟气，使注射无法进行。
第三、目前，人们试图采用降低转速和取消带止逆环螺杆头的结构的办法来减少剪切热所导致的热分解及堆挤料问题，但在加工硬氯乙稀复杂制品时，由于流道及模腔复杂而造成模腔阻力的增大，进而产生很大的反压回流，无法保证高的充注膜压力，故无法成型出合格的硬聚氯乙稀制品，这也正是迄今为止无法用硬聚氯乙稀成型复杂制品的原因所在。
本实用新型的目的就在于克服现有技术所存在的上述缺点和不足，而提供一种由两段式螺杆主体和带有止逆环的螺纹螺杆头而构成的高生产能力、不产生热分解、适用于成型硬聚氯乙稀复杂制品的无计量段高效注射螺杆。
本实用新型的目的是通过下面的技术方案实现的，在只有两段组成的螺杆主体部分的前端联接有带有止逆环的螺纹螺杆头，螺杆主体段L分为具有较深螺槽的输送段L2和变深螺槽的塑化段L2，L＝(18－20)D，L1＝(9－10)D，L2＝(9－10)D，深螺槽槽深h1＝(0.14－0.16)D，压缩比ε＝h1／h2＝2.1－2.3，由于以上结构及设计参数的改变，相对增加了第一、二段的有效塑化长度，增加了物料的热历程，使物料可在充分熔融的基础上向前推进，浅螺槽的计量段的取消，有效地降低了剪切热，防止了某些物料的热分解。
由上可见本实用新型的显著效果是1、物料不易堵死，转速得以提高，故生产能力高。
2、不仅可加工普通物料，而且适合于热稳定性差的硬聚氯乙稀等物料的加工，扩大了适用范围。
3、由于螺杆剪切热减少，可实现低温塑化，使物料达到高分解程度，故可设置带有止逆环的螺杆头，有效地防止了物料的回流，提高了模腔压力，所以能够成型形状复杂的硬聚氯乙稀制品。
4、两段式螺杆便于加工，可降低制造成本。
本实用新型的具体结构是由下面的实施例及其附图实现的。
图1是现有常规螺杆结构图。
图2是本实用新型的结构图。
下面将结合附图2对本实用新型的具体结构进行详细地说明本实用新型由螺杆主体段1和与螺杆主体段1前端连接的螺杆头2构成，其特征在于螺杆主体段1是由输送段L1和塑化段L2构成，螺杆头2上设置有螺纹2A，在螺杆头2的光轴段2B上活动套装有止逆环3。参见图2本实用新型的结构特征还在于输送段L1的长度为10－20D，塑化段L2的长度为9－10D，螺杆主体段全长L为18－20D，h1为0.14－0.16D，螺杆压缩比ε＝h1／h2＝2.1－2.3。参见图2。
本实用新型的工作机理在于由于取消了计量段L3，即使在螺杆总长不变的情况下，也等于增加了第二段L2和第一段L1的长度，增加了物料在这一段的热历程，使物料能充分地熔融不至在L2段堵挤，在加工相同物料时其转速可提高一倍以上。使生产能力有较大的提高。
由于取消了浅螺槽的计量段L3，极大地减少了物料能量的积储、使来自剪切能量的比例受到控制，而增加了外部热源控制的比例，用精确地控制物料温度的办法防止过热分解，以适应硬聚氯乙稀等制品的加工。
由于螺杆剪切热减少，故可实现低温化，使物料达到高分解温度，因此，可加入带止逆环3的螺纹螺杆头2，螺杆头上的螺纹2A的设置，不仅防止了熔料在其头部的滞流分解，而且在注射时由于反流的熔料受到了止逆环3的封闭，所以可建立起较高的模型压力，因此，可以成型出形状复杂的硬聚氯乙稀制品。
在某些情况下，也可设置很短L3的计量段，此时L3的长度为(0－1)D。
权利要求1.无计量段高效注射螺杆，由螺杆主体段1和与螺杆主体段1前端连接的螺杆头2构成，其特征在于螺杆主体段1是由输送段L1和塑化段L2构成，螺杆头2上设置有螺纹2A，在螺杆头2的光轴段2B上活动套装有止逆环3。
2.按照权利要求1所述的无计量段高效注射螺杆，其特征在于输送段L1的长度为10－20D，塑化段L2的长度为9－10D，螺杆主体段全长L为18－20D，h1为0.14－0.16D，螺杆压缩比ε＝h1／h2＝2.1－2.3。
专利摘要无计量段高效注射螺杆，在只有两段组成的螺杆主体部分的前端联接有带有止逆环的螺纹螺杆头，螺杆主体段L分为具有较深螺槽的输送段L
文档编号B29C45/48GK2126516SQ9222848
公开日1993年1月6日 申请日期1992年7月25日 优先权日1992年7月25日
发明者王兴天, 杨于光 申请人:北京化工学院