一种储料高效、混合能力强的螺杆的制作方法

本实用新型涉及注塑机零部件技术领域，尤其涉及一种储料高效、混合能力强的螺杆。

背景技术：

近年随着物流行业的快速发展，对物流类塑料制品需求也越来越旺盛。为了提高生产效率，模具的冷却技术在不断地进步，即减小了冷却时间；因储料与冷却同属于周期中的一个过程且是并行的，当储料时间大于冷却时间时，要再减少生产周期，就必须提高储料的速度。又因为这类制品的原料多以回料为主(较少采用新料)，且原料组成较为复杂，有时是不同颜色的回料混合而成，有时又添加色粉色母，故而对螺杆的混合能力要求也较高。现有螺杆技术无法同时满足即有较高混合能力又有较高储料速度的要求，又因混合效果直接影响成品率，故目前都是采用普通的高混螺杆来做这类制品，但生产效率低下。

又因物料行业原料的特殊性，需要螺杆油较强的混合能力；现有的常规螺杆比如三段式单棱螺杆、双棱分离型螺杆或者在前两种结构上增加了各种混炼装置的螺杆均无法同时满足储料速度高且混合能力强的要求。

为了解决现有技术的不足，需要设计一种储料高效、混合能力强的螺杆。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于，针对现有技术的上述不足，提出一种储料高效、混合能力强的螺杆。

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是，提出一种储料高效、混合能力强的螺杆，依次包括有：

下料段，包括有第一杆体和第一螺纹，第一螺纹围绕在第一杆体的外表面；

分离段，包括有第二杆体、第二螺纹和第三螺纹，第二杆体与第一杆体相连；第二螺纹围绕在第二杆体的外表面且与第一螺纹相连；第三螺纹的两端和第二螺纹的两端相交，且中间与第二螺纹分离；

过渡段，包括有第三杆体和第四螺纹，第三杆体与第二杆体相连；第四螺纹围绕在第三杆体的外表面且与第二螺纹相连。

在上述的一种储料高效、混合能力强的螺杆中，还包括混合段，与过渡段相连；所述混合段为混炼部和/或混剪部。

在上述的一种储料高效、混合能力强的螺杆中，所述混炼部包括有第四杆体与多个混炼棱，第四杆体与第三杆体相连；多个混炼棱围绕在第四杆体上，且相邻混炼棱之间开设有混炼槽。

在上述的一种储料高效、混合能力强的螺杆中，所述混剪部包括有第五杆体和多圈混剪块，第五杆体与第三杆体相连；多圈混剪块并排设置在第五杆体的外表面，且相邻混剪块之间开设有混剪槽，混剪槽倾斜于第五杆件设置。

在上述的一种储料高效、混合能力强的螺杆中，所述混剪块顶部截面积小、底部截面积大，底部通过圆弧与第五杆体相连。

在上述的一种储料高效、混合能力强的螺杆中，所述混炼槽包括交替设置的进料槽和出料槽，进料槽与过渡段之间连通；出料槽与过渡段之间封闭，且通向杆外。

在上述的一种储料高效、混合能力强的螺杆中，所述第二杆体的直径逐渐减小，从远离第一杆体的一端收缩于第一杆体。

在上述的一种储料高效、混合能力强的螺杆中，所述第三杆体的直径逐渐减小，从远离第二杆体的一端收缩于第二杆体。

在上述的一种储料高效、混合能力强的螺杆中，所述第一、第二、第三、第四螺纹均为梯形螺纹；

且所述第一螺纹、第二螺纹及第四螺纹的螺距P1、螺径D1均相同，螺距P1值为螺径D1值的1.05-1.10倍；第三螺纹的螺距P2、螺径D2小于第一螺纹的螺距P1及螺径D1。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、本螺杆通过适当加深和加大各个区域的流通截面积，以加大螺杆的储料速度；在分离段引入了第二、第三螺纹，且第三螺纹的螺径小于第二螺纹的螺径，第三螺纹把所有生料分隔在进料一侧，当生料要经过第三螺纹上方的间隙进入另一侧时，因流通面积变小会使原料的内压升高，增加原料内部剪切，使料更趋于熟化；双螺纹的结构保证物料在分离段区全部熟透。

2、本螺杆根据需要设置一段较长的混炼部、混剪部或者两者的结合，混炼部使原料经过几次分离再通过混炼棱混合后实现原料的均匀，其主要在于周向的混合；而混剪部则是在深度方向，先把原料变薄，再把它蜷曲或折叠以实现主要为深度方向的均匀。

附图说明

图1为本螺杆的整体结构示意图；

图2为本螺杆的另一结构示意图；

图3为混剪部的示意图；

图4为图3中A-A截面剖视图；

图5为螺杆混剪部、混炼部的示意图；

图6为图5的左视图；

图7为本螺杆与注塑机料筒的装配示意图。

图中，1、下料段；11、第一杆体；12、第一螺纹；2、分离段；21、第二杆体；22、第二螺纹；23、第三螺纹；3、过渡段；31、第三杆体；32、第四螺纹；4、混炼部；41、第四杆体；42、混炼棱；43、混炼槽；431、进料槽；432、出料槽；5、混剪部；51、第五杆体；52、混剪块；53、混剪槽；6、料筒；7、喷嘴。

具体实施方式

下面通过结合附图和具体实施方式对本实用新型的技术方案做进一步详细描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

如图1-7所示，一种储料高效、混合能力强的螺杆，依次包括有：下料段1；分离段2；过渡段3；混炼部4或混剪部5。作为一种优选，本螺杆的长度与直径的比值在20-26之间；增大该比值利于增加螺杆可容纳的料量，提高储料速度。

下料段1，包括有第一杆体11和第一螺纹12，第一螺纹12围绕在第一杆体11的外表面；本螺杆的第一螺纹的螺距取值为螺径的1.05-1.10倍，大于普通螺杆的螺距；同等的长度下，使本螺杆具备更大的储料能力。

分离段2，包括有第二杆体21、第二螺纹22和第三螺纹23，第二杆体21与第一杆体11相连；第二螺纹22围绕在第二杆体21的外表面且与第一螺纹12相连；第三螺纹23的两端和第二螺纹22的两端相交，且中间与第二螺纹22分离；第二杆体21的直径逐渐减小，从远离第一杆体11的一端收缩于第一杆体11；渐变直径的第二杆体21使料在其中的压力逐渐增大，有利于料经过分离段后熟透。所述第一螺纹12、第二螺纹22及第四螺纹32的螺距P1、螺径D1均相同，且螺距P1值为螺径D1值的1.05-1.10倍；该值大于普通螺距的值，使螺杆的储料能力加强；第三螺纹23的螺距P2、螺径D2小于第一螺纹12的螺距P1及螺径D1；第三螺纹23把所有生料分隔在进料一侧，当生料要经过第三螺纹23上方的间隙进入另一侧时，因流通面积变小会使原料的内压升高，增加原料内部剪切，使料更趋于熟化；双螺纹的结构保证物料在分离段区全部熟透。

优选地，当需要大的储料速度时，分离段2处的第三螺纹23的头部与第二螺纹22分离(如图2中N圈所示)，使料更快的流入分离段2。其原理为：当注射行程用量较大时，储料到后面，下料段1的很大部分位于下料口的右侧(如图7所示)，此时有效的下料段1较短，下料段1短会使下料段结束时螺槽压力较低，第三螺纹23两侧压力差不合理使原料通过第三螺纹23上间隙的速度变慢，从而影响整个螺杆的储料速度。

过渡段3，包括有第三杆体31和第四螺纹32，第三杆体31与第二杆体21相连；第四螺纹32围绕在第三杆体31的外表面且与第二螺纹22相连；第三杆体31的直径逐渐减小，从远离第二杆体21的一端收缩于第二杆体21。

所述第一螺纹12、第二螺纹22、第三螺纹23、第四螺纹32均为梯形螺纹；梯形螺纹不仅具有；良好的工艺性和对中性，且牙根强度高，比普通的螺纹耐磨性好、不易损坏。

混炼部4，包括第四杆体41与多个混炼棱42，第四杆体41与第三杆体31相连；多个混炼棱42围绕在第四杆体41上，且相邻混炼棱之间开设有混炼槽43。混炼槽43包括交替设置的进料槽431和出料槽432，进料槽431与过渡段3之间连通；出料槽432与过渡段3之间封闭，且与杆外连通。

优选地，本实用新型螺杆的另一种结构为：用混剪部5代替所述混炼部4；混剪部5包括有第五杆体51和多圈混剪块52，第五杆体51与第三杆体31相连；多圈混剪块52并排设置在第五杆体51的外表面，且相邻混剪块52之间开设有混剪槽53，混剪槽53倾斜于第五杆件51设置。所述混剪块52顶部截面积小、底部截面积大，底部通过圆弧与第五杆体51相连，使混剪块52不易产生应力集中而折断。

优选地，本实用新型螺杆的又一种结构为：将混剪部5连接在混炼部4的尾端，形成新的螺杆结构，使本螺杆既能使熟料在周向混合均匀，也能使熟料在深度方向混合均匀。现在的物流行业的客户使用的原料比较特殊，多以回料为主(较少采用新料)，且原料组成较为复杂，有时是不同颜色的回料混合而成，有时又添加色粉色母，甚至会掺杂进不同种类的塑料，故而应用于此行业的螺杆必须具有较高的混合能力，设置一段较长的混炼部4和混剪部5是必要的。实际生产中，在生产11千克的PE托板时，普通螺杆的储料时间为68秒，改用本方案后储料时间缩减为45秒，储料速度大大提高。当熟料不需要经过混合工序时，也可以将混炼部4及混剪部5取消。

作为螺杆的一种较优值，本螺杆的下料段的长度为整个螺纹部分的50-60％；分离段的长度为整个螺纹部分的30-40％；过渡段的长度为第一螺距P1的0.5-1倍；混炼部的长度为第一螺纹直径D1的2-3倍；第一螺纹的宽度为第一螺距的0.1倍；第三螺纹的螺径D2比第一螺纹的螺径D1矮0.08-0.12倍进料端槽深。

工作过程中，本螺杆安装在注塑机的料筒6中，料筒6外侧布置加热装置(如：热电偶)加快塑料的融化；固体塑料颗粒经过料筒6的下料口落入螺杆的下料段1，螺杆旋转并推进将塑料颗粒摩擦，第一螺纹12与料筒6的内壁摩擦产生大量的热量，配合加热装置将固体塑料颗粒融化，推进；固液混合的塑料进入分离段，第二螺纹22与料筒6的内壁摩擦产生的热继续使固态塑料融化，液态塑料经过第三螺纹23的顶部间隙向前推进，由于第二杆件21的直径从第一杆件11端至第三杆件31端逐渐增大，故压力逐渐增大，利于加快塑料的熟化；熟化的塑料进入混炼部4和混剪部5，通过混炼棱42的径向混合及混剪块52的周向混合，将液态塑料混合均匀，通过喷嘴7进入模具的模腔，进行注塑。

文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。