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注塑机机筒材料及强度计算

  机筒和螺杆共同组成了注塑机的挤压系统。和螺杆一样,机筒需要长期在高压、高温、腐蚀的条件下工作,因此可能会导致机筒出现磨损、腐蚀。为了延长机筒的使用寿命,越来越多的客户对机筒的材料及强度提出高要求,选择什么材料好呢?强度多高合适呢?

  在挤出过程中,机筒会将热量从物料中传走或者将热量传给物料,因此在机筒上面需要设置有加热冷却系统。由于机筒上端需要开加料口,加料口的形状和位置的选择会直接影响到加料性能。

  正是因为机筒内表面比较光洁,加料段内壁需要开设沟槽,会影响到挤出过程,在设计和安装机筒的时候都需要考虑到材料及强度。

  1、机筒材料

  和螺杆一样,为了能够满足机筒的工作需要,机筒应该要选择优质的材料,其材料应该要具备高强度、耐高温、耐磨损以及耐腐蚀特点。

  除此之外,所选用的材料应该要具备良好的有机加工性能和热处理性能。

注塑机机筒材料及强度计算

  目前大多数生产厂家会选择45号钢、40Cr、38CrMoAL等不锈钢材质,也有一些厂家会选择使用铸钢或者球墨铸铁来自。一般带衬套的加料段使用的是优质铸铁。

  这些年,因为高速挤出的发展和工程塑料的出现,在加工玻璃纤维增强塑料和含有无机填料的材料时,对机筒的耐腐蚀能力和耐磨损能力提高更高要求。

  Xaloy合金材料率先在国外发展应用,这种材料不仅耐磨损、耐腐蚀性能好,而且具备熔点低,硬度高的特点,它和钢材料之间具备出色的熔接性,加工性能良好。在浇铸的时候,不会产生应力现象,即便在浇铸后出现弯曲,也不会出现鳞片状脱落现象。

  将这种新型材料应用到机筒上时,在高温条件下,把粉末状的Xaloy合金和机筒同时加热,因为Xaloy合金的熔点比较低,当温度达到1200℃的时候,就能够熔融成流动状态,机筒在进行高速旋转时,经过熔融的Xaloy合金材料会产生较大离心力便使之浇铸在机筒的内壁上,一般厚度在2毫米左右,当其冷却后使用珩磨可以磨去约0.20毫米,能够满足大部分机筒的需求。

  目前也有一种Xaloy合金,它的硬度值能够达到Rc58—64,当温度在482℃时,硬度不会明显下降,但是耐腐蚀能力却可以避渗氮钢大12倍。

注塑机机筒

  2、机筒强度计算

  机筒的强度在计算的时候,需要按照厚壁筒进行。不过如果所使用的材料为脆性材料,应该要使用第一强度理论来计算。如果所使用的材料为塑性材料时,应该要使用第四强度理论来计算。

  当注塑机机筒的内部镶有衬套时,有点类似于机械零件过盈配合中的压合连接,这个时候,不管是衬套还是机筒,其所产生的应力状态比较复杂,因此在强度计算方面也会比较复杂,这里就不再赘述。

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