本發(fā)明涉及塑料擠出機(jī)部件總成制造領(lǐng)域，尤其是一種塑料擠出機(jī)構(gòu)及其擠出方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)中，為提高螺桿的高效輸送與塑化質(zhì)量，通常情況下，致力于變化螺紋形式、混練形式、長徑比、轉(zhuǎn)數(shù)等。由于在塑化熔融過程中存在著復(fù)雜的不同于常規(guī)流變模型的運(yùn)動(dòng)機(jī)理，使得產(chǎn)能與效率較難駕馭。多種結(jié)構(gòu)形式的螺桿各自為政，盡管不斷的革新，輸送能力與塑化質(zhì)量仍然局限在一定范圍中。

不足之處：一是大長徑比的螺桿加工精度要求較高；二是對材料的熱處理水平要求提高；三是如設(shè)計(jì)不良或加工精度不高，會(huì)對塑料產(chǎn)生過度剪切，生成額外的剪切熱；四是大長徑比的螺桿多設(shè)有異形混練段，此段既浪費(fèi)了長徑比又提高了加工難度；五是螺桿長度受精度要求的限制不可能繼續(xù)加長；六是螺槽深度不可能過度增加。此制約了產(chǎn)量和塑化質(zhì)量提高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在解決上述問題，提供了一種塑料擠出機(jī)構(gòu)及其擠出方法,它一是縮短了熔融料的流程；二是降低了熔融料因過熱而分解的幾率；三是降低了功率消耗；四是降低了材料成本和加工成本，其采用的技術(shù)方案如下：

一種塑料擠出機(jī)構(gòu)，其特征在于，包括：主螺筒、外螺桿、內(nèi)螺桿、動(dòng)力輸入軸、模具、分流盤、整流錐、芯模和滑動(dòng)推力套，所述外螺桿穿裝于主螺筒中且可相對主螺筒轉(zhuǎn)動(dòng)，所述外螺桿由左段帶有中空腔的熔融段和右段實(shí)心的輸送段組成，所述外螺桿上具有主螺紋，所述外螺桿的最右端與動(dòng)力輸入軸相固接，所述內(nèi)螺桿穿裝于熔融段的中空腔中且外螺桿可相對內(nèi)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)，工作狀態(tài)下，所述外螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)，內(nèi)螺桿和主螺筒靜止；所述內(nèi)螺桿上具有子螺紋，所述熔融段上開設(shè)有若干個(gè)與熔融段的中空腔相連通的熔料通道，所述內(nèi)螺桿上子螺紋的螺旋方向與外螺桿上主螺紋的螺旋方向相反。

在上述技術(shù)方案基礎(chǔ)上，所述分流盤主要由外圓部、內(nèi)圓部和分流筋一體構(gòu)成，所述分流筋至少為兩條均勻分布于外圓部和內(nèi)圓部之間，所述模具與主螺筒通過螺栓相固接，所述分流盤的外圓部被夾緊于模具的第一凹止口和主螺筒的第二凹止口之間，所述分流盤的內(nèi)圓部與芯模螺紋連接，所述內(nèi)螺桿與整流錐相固接，所述整流錐與分流盤的內(nèi)圓部相固接，所述熔融段的中空腔的右端處形成具有定位孔肩的定位孔，所述滑動(dòng)推力套穿裝于定位孔中且套裝于內(nèi)螺桿的右端上，所述外螺桿通過滑動(dòng)推力套與內(nèi)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)連接。

在上述技術(shù)方案基礎(chǔ)上，所述熔融段上形成有沿外螺桿軸線螺旋延伸的附加螺紋，所述附加螺紋螺棱的高度低于主螺紋螺棱的高度，所述主螺紋和附加螺紋之間形成附加螺槽，所述熔料通道位于附加螺槽中。

在上述技術(shù)方案基礎(chǔ)上，靠近熔融段的最左端處的桿表面上形成有背壓螺紋。

在上述技術(shù)方案基礎(chǔ)上，所述滑動(dòng)推力套左端處沿徑向方向向外延伸形成與定位孔肩相配合的環(huán)形凸起，所述環(huán)形凸起朝向定位孔肩的面為推力面，所述推力面與定位孔肩之間具有一預(yù)設(shè)熱脹冷縮距離。

在上述技術(shù)方案基礎(chǔ)上，所述整流錐與分流盤的內(nèi)圓部螺紋連接，且整流錐的螺紋旋向與內(nèi)螺桿的子螺紋螺紋旋向一致。

在上述技術(shù)方案基礎(chǔ)上，所述整流錐的螺紋旋向及內(nèi)螺桿的子螺紋螺紋旋向均為左旋，所述外螺桿上主螺紋及附加螺紋的螺旋方向?yàn)橛倚?/p>

在上述技術(shù)方案基礎(chǔ)上，所述附加螺紋為由右至左螺距漸寬螺紋。

在上述技術(shù)方案基礎(chǔ)上，所述滑動(dòng)推力套由基體和固體潤滑劑組成，所述基體由高力黃銅制成，所述固體潤滑劑為石墨,所述基體上均勻分布有若干嵌孔，所述石墨裝嵌于嵌孔中。

一種塑料擠出方法，其特征在于：利用上述的塑料擠出機(jī)構(gòu)，原料進(jìn)入主螺筒和外螺桿之間，外螺桿旋轉(zhuǎn)，右旋螺紋的外螺桿，從右側(cè)向左看，以逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，其中的塑料原料被外螺桿的右旋螺紋向左方向推進(jìn)，在外部熱源和自身剪切熱的雙重作用下，原料進(jìn)入熔融段開始逐步熔融，部分熔融的原料通過附加螺紋的間隙進(jìn)入附加螺槽，未熔融的原料繼續(xù)向前輸送并繼續(xù)熔融，直至全部熔融并全部進(jìn)入附加螺槽，進(jìn)入附加螺槽的熔融的原料在旋轉(zhuǎn)螺紋的作用下形成高壓，迫使熔融的原料通過附加螺槽的熔料通道進(jìn)入熔融段中空腔內(nèi)壁面與內(nèi)螺桿所夾區(qū)域中，由于左旋螺紋的內(nèi)螺桿為固定式，來自外螺桿的熔融的原料被繼續(xù)向左推進(jìn)，直至通過整流錐和分流盤進(jìn)入左端模具完成擠出過程。

本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：一是由于外螺桿為懸臂梁，可大幅縮短外螺桿的長度即縮短懸臂梁的長度，提高了螺桿的抗彎抗扭強(qiáng)度、加工及裝配精度，在同等熱處理?xiàng)l件下，減小了應(yīng)力產(chǎn)生的變形因素，使其能承載更高的負(fù)荷；二是附加螺槽的熔料通道可起到增壓和進(jìn)一步塑化作用，三是縮短了熔融料的流程；四是降低了熔融料因過熱而分解的幾率；五是降低了功率消耗；六是降低了材料成本和加工成本。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一種實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖引伸獲得其它的實(shí)施附圖。

圖1：本發(fā)明的局部剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2：圖1中a部分的放大結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3：本發(fā)明的內(nèi)螺桿與外螺桿和分流盤裝配的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4：本發(fā)明所述滑動(dòng)推力套處的放大結(jié)構(gòu)示意圖(剖面)；

圖5：本發(fā)明所述滑動(dòng)推力套的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6：本發(fā)明所述分流盤裝配處的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7：本發(fā)明所述分流盤的結(jié)構(gòu)示意圖；

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明：

下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“左”、“右”等指示的方位或位置關(guān)系均為基于附圖1所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。

如圖1和圖2所示，本實(shí)施例的一種塑料擠出機(jī)構(gòu)，其特征在于，包括：主螺筒7、外螺桿4、內(nèi)螺桿3、動(dòng)力輸入軸12、模具13、分流盤14、整流錐15、芯模16和滑動(dòng)推力套17，所述外螺桿4穿裝于主螺筒7中且可相對主螺筒7轉(zhuǎn)動(dòng)，所述外螺桿4由左段帶有中空腔的熔融段6和右段實(shí)心的輸送段11組成，所述外螺桿4上具有主螺紋9，所述外螺桿4的最右端與動(dòng)力輸入軸12相固接，所述內(nèi)螺桿3穿裝于熔融段6的中空腔中且外螺桿4可相對內(nèi)螺桿3轉(zhuǎn)動(dòng)，工作狀態(tài)下，所述外螺桿4轉(zhuǎn)動(dòng)，內(nèi)螺桿3和主螺筒7靜止；事實(shí)上外螺桿既是螺桿也是螺筒，而內(nèi)螺桿則相當(dāng)于一根倒裝的反向螺桿，所述內(nèi)螺桿3上具有子螺紋，所述熔融段6上開設(shè)有若干個(gè)與熔融段6的中空腔相連通的熔料通道2，所述內(nèi)螺桿3上子螺紋的螺旋方向與外螺桿4上主螺紋9的螺旋方向相反，熔料通道2的橫截面可以圓形也可以是長條形。

如圖3至圖7所示，優(yōu)選的，所述分流盤14主要由外圓部20、內(nèi)圓部21和分流筋22一體構(gòu)成，所述分流筋22至少為兩條均勻分布于外圓部20和內(nèi)圓部21之間，所述模具13與主螺筒7通過螺栓相固接，所述分流盤14的外圓部20被夾緊于模具13的第一凹止口130和主螺筒7的第二凹止口70之間，所述分流盤14的內(nèi)圓部21與芯模16螺紋連接，所述內(nèi)螺桿3與整流錐15相固接，所述整流錐15與分流盤14的內(nèi)圓部21相固接，所述熔融段6的中空腔的右端處形成具有定位孔肩41的定位孔40，所述滑動(dòng)推力套17穿裝于定位孔40中且套裝于內(nèi)螺桿3的右端上，所述外螺桿4通過滑動(dòng)推力套17與內(nèi)螺桿3轉(zhuǎn)動(dòng)連接，外螺桿4為懸臂梁，而內(nèi)螺桿兩端有支撐，如此因內(nèi)螺桿固定且兩端有支點(diǎn)的設(shè)計(jì)，在相同材料和相同熱處理?xiàng)l件下，可增大螺桿的抗彎、抗扭能力；二是內(nèi)螺桿強(qiáng)度的提升給增加螺槽深度提供了條件，因?yàn)槌Ｒ?guī)螺桿受壓縮比的限制，使螺槽深度不可能再加深，這種設(shè)計(jì)使得內(nèi)螺桿3的長度可為常規(guī)螺桿混練段長度的3倍以上，內(nèi)螺桿螺槽深度可為常規(guī)螺桿的2倍以上，而螺槽深度的加深，意味著產(chǎn)量的提升，因產(chǎn)量與環(huán)體積成正比。

優(yōu)選的，所述熔融段6上形成有沿外螺桿4軸線螺旋延伸的附加螺紋8，所述附加螺紋8螺棱的高度低于主螺紋9螺棱的高度，所述主螺紋9和附加螺紋8之間形成附加螺槽10，所述熔料通道2位于附加螺槽10中。

優(yōu)選的，靠近熔融段6的最左端處的桿表面上形成有背壓螺紋1。

優(yōu)選的，所述滑動(dòng)推力套17左端處沿徑向方向向外延伸形成與定位孔肩41相配合的環(huán)形凸起，所述環(huán)形凸起朝向定位孔肩41的面為推力面53，所述推力面53與定位孔肩41之間具有一預(yù)設(shè)熱脹冷縮距離?；瑒?dòng)推力套起到內(nèi)螺桿尾部定位、滑動(dòng)止推作用，其在無油自潤滑狀態(tài)下具備高承載能力，起無油、耐磨、滑動(dòng)軸承作用。先將滑動(dòng)推力套裝入內(nèi)螺桿尾部(右端)，再裝入外螺桿定位孔中，此時(shí)推力面要與定位孔肩41脫離相應(yīng)距離，此距離為熱脹冷縮間隙，否則可能因熱漲產(chǎn)生高壓而損壞螺桿，甚至影響正常工作。

優(yōu)選的，所述整流錐15與分流盤14的內(nèi)圓部21螺紋連接，且整流錐15的螺紋旋向與內(nèi)螺桿3的子螺紋螺紋旋向一致。

優(yōu)選的，所述整流錐15的螺紋旋向及內(nèi)螺桿3的子螺紋螺紋旋向均為左旋，所述外螺桿4上主螺紋9及附加螺紋8的螺旋方向?yàn)橛倚?。整流錐15所以采用左螺紋，是因?yàn)閮?nèi)螺桿此時(shí)是定桿，是被動(dòng)的，而來自外螺桿的熔融料是主動(dòng)的，從右向左看去，熔融料是逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的，為了螺紋不松脫，就必須是左螺紋。通過本分流盤連接的結(jié)果，使得模具、分流盤、內(nèi)螺桿、主螺筒成為固定一體。其中優(yōu)選，所述附加螺紋8為由右至左螺距漸寬螺紋。

再進(jìn)一步，所述滑動(dòng)推力套17由基體50和固體潤滑劑51組成，所述基體50由高力黃銅制成，所述固體潤滑劑51為石墨,所述基體50上均勻分布有若干嵌孔52，所述石墨裝嵌于嵌孔52中。

一種塑料擠出方法，其特征在于：利用上述的塑料擠出機(jī)構(gòu)，原料進(jìn)入主螺筒7和外螺桿4之間，外螺桿4旋轉(zhuǎn)，右旋螺紋的外螺桿，從右側(cè)向左看，以逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，其中的塑料原料被外螺桿的右旋螺紋向左方向推進(jìn)，在外部熱源和自身剪切熱的雙重作用下，原料進(jìn)入熔融段開始逐步熔融，部分熔融的原料通過附加螺紋的間隙進(jìn)入附加螺槽，未熔融的原料繼續(xù)向前輸送并繼續(xù)熔融，直至全部熔融并全部進(jìn)入附加螺槽，進(jìn)入附加螺槽的熔融的原料在旋轉(zhuǎn)螺紋的作用下形成高壓，迫使熔融的原料通過附加螺槽的熔料通道進(jìn)入熔融段中空腔內(nèi)壁面與內(nèi)螺桿所夾區(qū)域中，由于左旋螺紋的內(nèi)螺桿為固定式，來自外螺桿的熔融的原料被繼續(xù)向左推進(jìn)，直至通過整流錐15和分流盤14進(jìn)入左端模具完成擠出過程。

上面以舉例方式對本發(fā)明進(jìn)行了說明，但本發(fā)明不限于上述具體實(shí)施例，凡基于本發(fā)明所做的任何改動(dòng)或變型均屬于本發(fā)明要求保護(hù)的范圍。