[發明專利]高分子材料棒材單螺桿擠出機筒成型法及其成型設備

有效

• 申請號: 201110281580.2
• 申請日: 2011-09-21
• 公開（公告）號: CN102310541A
• 公開（公告）日: 2012-01-11
• 發明（設計）人: 秦建華
• 申請（專利權）人: 武漢工程大學
• 主分類號: B29C47/20
• 分類號: B29C47/20;B29C47/60;B29C47/66;B29C47/82
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 崔友明

1.高分子材料棒材單螺桿擠出機筒成型設備，其特征在于包括有螺桿固定支座（1）、螺桿（2）、進料座（3）、前端機筒（5）、軸承（6）、軸承座（7）、中間機筒（8）、后端機筒（9）、定型套（10）、箱體（12）、動力輸入軸（15）和送料環（14)，所述的螺桿（2）固定在螺桿固定支座（1）上，前端機筒（5）分別通過軸承（6）與進料座（3）和軸承座（7）固定在箱體（12）上，中間機筒（8）、后端機筒（9）和定型套（10）間通過法蘭連接并固定在軸承（7）上，前端機筒的原料入口處內嵌有送料環（14），動力輸入軸（15）通過齒輪與前端機筒配合連接，將動力傳遞到前端機筒上，所述的螺桿結構分為：進料壓縮段（19）、壓實段（18）、螺桿根圓漸縮段（17）和螺棱直線消失段（16），其中在進料壓縮段的結構為：等螺距變螺槽深度、變螺距變螺槽深度或變螺距等螺槽深度，螺桿的幾何壓縮比逐漸達到高分子材料的物理壓縮比；所述的壓實段的結構為：螺桿的幾何壓縮比接近或者大于高分子材料的物理壓縮比，確保高分子材料在該段被壓實；所述的螺桿根圓漸縮段的結構為：螺桿頂圓和螺桿根圓直徑逐漸縮小，其單位節距螺桿螺槽體積和進料壓縮段的單位節距螺槽體積相近；所述的螺棱直線消失段的結構為：在螺桿的螺棱線的尾部，螺棱線呈平行于螺桿方向的一段直線，并隨螺桿根圓的消失而消失。

2.按權利要求1所述的高分子材料棒材單螺桿擠出機筒成型設備，其特征在于所述的前端機筒內壁開有溝槽。

3.按權利要求1所述的高分子材料棒材單螺桿擠出機筒成型設備，其特征在于所述的前端機筒內壁安設有增壓內襯，增壓內襯上開有溝槽。

4.按權利要求2或3所述的高分子材料棒材單螺桿擠出機筒成型設備，其特征在于所述的溝槽與螺桿的壓實段相對應；所述的中間機筒與螺桿根圓漸縮段相對應，其中中間機筒的內壁與螺桿根圓漸縮段的螺棱間間隙應保持足夠小，確保高分子材料沿著螺槽方向運動。

5.按權利要求4所述的高分子材料棒材單螺桿擠出機筒成型設備，其特征在于所述的后端機筒的型腔截面面積與螺棱直線消失段的尾部無螺棱處、中間機筒與螺桿間所形成的型腔截面面積相同或相近。

6.高分子材料棒材單螺桿擠出成型機筒成型法，其特征在于按以下步驟順序進行：高分子材料從進料座進料，螺桿靜止，在送料環的輸送擠壓和前端機筒旋轉的摩擦拖曳的共同作用下，高分子材料隨螺槽方向前行，高分子材料逐漸被壓實；在螺桿的壓實段，對應前端機筒內壁或者前端機筒的增壓內襯設有溝槽，在壓實段將產生足夠的擠出壓力，確保高分子材料隨螺槽繼續前行，進入螺桿根圓漸縮段，螺桿頂圓和螺桿根圓直徑逐漸減少，高分子材料隨螺槽前行；進入螺棱直線消失段，高分子材料的運動方向由隨螺槽螺旋運動轉變為沿平行螺桿方向的直線運動，隨著螺桿根圓的消失，被壓實的高分子材料充滿后端機筒的型腔而形成棒材型胚；在擠出壓力的作用下，棒材型胚沿螺桿方向做直線運動并在摩擦熱、機筒外加熱器加熱的共同作用下，逐漸塑化；棒材型胚在定型套內實現冷卻定型過程；最后通過牽引裝置、計量裝置和切割裝置共同協調工作下，實現高分子材料棒材的連續成型。