D1,D2—分别为管材外径和内径,mm;
几种热塑性塑料管材的拉伸比见表3.12。
表3.12 几种热塑性塑料管材的拉伸比
塑料名称 硬PVC 软PVC LDPE PP ABS PA
拉伸比I 1.0~1.1 1.1~1.3 1.1~1.5 1.0~1.2 1.0~1.1 1.5~2.0
本设计拉伸比I为1.07。
(6) 机头压缩比
机头的压缩比是指分流器支架出口处截面积与口模、芯模间环形截面积之比。对于各种塑料来说,不同的管机头的压缩比是不同的,硬聚氯乙烯管压缩比为3~10,它随管径的增加而取小值。大口径压缩比为3~5。压缩比太大,机头尺寸大,料流阻力大,易过热分解;压缩比太小,管壁不密实,强度低。
本次设计机头口模的具体参数如表3.13。
表3.13 本次设计机头口模参数
机头工艺参数 取值
距离K 15mm
扩张角ɑ 75°
锥形部分l3 150mm
口模平直部分长度l1 300mm
口模内径d1 158.42mm
芯模收缩角β 20°
芯模外径d2 145.34mm
拉伸比I 1.07
口模与芯模的间隙δ 5.17mm
机头压缩比 5
分流筋数量 5
3.4.4 最佳工作点
(1) 螺杆特性曲线
根据流体动力学的公式推导,可以得出挤出机的流率公式:
(3.7)
式中:Q—挤出机的流量(挤出量),m3/s;
D—螺杆直径,m;
e—沿着螺杆轴向测的螺纹棱宽,m;
n—螺杆转速,r/min;
H3—均化段螺槽深度,m;
θ—螺旋角升度,(°);
η1—螺槽中塑料的粘度,Pa﹒s;
η2—间隙δ中塑料的粘度,Pa﹒s;
L3—计量段长度,m;
δ—螺杆与料筒的间隙,cm;
p1—均化段开始处熔体压力,Pa;
p2—均化段末端处熔体压力,Pa。
要想了解整个挤出过程的特性,还必须将螺杆和机头联合起来。为此,要引入螺杆特性曲线和口模特性曲线以及挤出机的工作图概念。
将均化段的流率方程式(3.7)予以简化,令:
则式(3.7)变为: (3.11)
此处用机头压力p代替Δp=p2-p1,p2是均化段末的熔体压力,p1是均化段开始处的熔体压力。这种代替是有条件的,即认为在计量段开始处压力很小,但由于实际上p1仍有相当大的数值,故这样会给计算带来误差。也可认为p1是一项和螺杆转速n、挤压系统设计、设备运行参数等有关的量。挤出稳定后,可以认为温度和转速都不变,故μ1和μ2也不变,μ=μ1=μ2。
由式(3.11)可知,ɑ、β、γ都与螺杆的几何参数有关,对于给定螺杆,它们的数值为常数。若挤出机螺杆和机筒的间隙正常,可以不考虑漏流。则均化段的流率方程变为下式:
(3.12)
因此,Q和p成线性方程,其斜率为负值,如图3.13的线段AB,可称为AB为螺杆特性线。若螺杆不变,改变螺杆转速,就会得到一组互相平行的螺杆特性线,可称之为螺杆特性线族。螺杆特性线是挤出机的重要特性线之一,它表示出螺杆均化段熔体的流率和压力的关系。随着机头压力的升高,挤出量降低(当转速不变时),而降低的快慢取决于螺杆特性线的斜率。螺杆特性线的斜率取决于螺杆均化段参数,螺槽深度H3的影响最大。H3越大,螺杆特性曲线倾斜越厉害;H3越小,螺杆特性线越平缓。前者意着挤出量对机头压力敏感,后者意着对机头压力不敏感。挤出量Q对机头压力敏感,则称之为螺杆特性线软;反之,称为螺杆特性线硬。 年产2000吨埋地排污PVC管材车间工艺设计(18):http://www.youerw.com/huaxue/lunwen_946.html