CN113276385A - 一种挤出速率可控的挤塑成型模具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及工业材料加工领域，具体涉及一种挤出速率可控的挤塑成型模具。具体技术方案为：挤出螺杆和机筒，所述挤出螺杆设置在机筒内部；所述挤出螺杆由若干个螺杆连接组成；所述螺杆一端设置有凸出部，另一端设置有与对应凸出部适配的内孔；相邻两个所述螺杆通过内孔与凸出部滑动套接。与现有技术相比，本发明是一种挤出质量稳定，适用性强，且维护简单加工难度低的挤出速率可控的挤出装置。

Description

一种挤出速率可控的挤塑成型模具

技术领域

本发明涉及工业材料加工领域，具体涉及一种挤出速率可控的挤塑成型模具。

背景技术

众所周知，挤出机中最基本和最通用的是螺杆挤出机，其依靠螺杆旋转产生的压力及剪切力，使得物料可以充分进行塑化以及均匀混合，通过口模成型。挤出机的挤出速率快慢直接影响了挤出制品的质量，而简单的通过调整螺杆转速容易出现：提高转速提高挤出速率，导致物料冷却时间过短造成的制品变形、弯曲；降低转速降低挤出速率，导致螺杆剪切力不足、物料混合不匀、受热时间变长造成物料降解等情况出现。

物料的运动情况因螺杆的啮合方式、旋转方向不同而不同；而针对不同的材料，其在螺杆挤出机中所对应的最佳停留的时间、合适的加工方式有明显的区别，使现有的螺杆挤出机往往仅能针对性加工一种或少数几种材料，适用范围小，变相提高加工成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种挤出速率可控的挤塑成型模具，以解决上述问题。

为实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案是：一种挤出速率可控的挤塑成型模具，包括挤出螺杆和机筒，所述挤出螺杆设置在机筒内部；所述挤出螺杆由若干个螺杆连接组成；所述螺杆一端设置有凸出部，另一端设置有与对应凸出部适配的内孔；相邻两个所述螺杆通过内孔与凸出部滑动套接。

优选的，相邻两个所述螺杆之间还设置有伸缩装置控制凸出部在内孔内滑动。

优选的，所述机筒设置在机架上，机筒外一端设置有驱动挤出螺杆转动的驱动机构；所述驱动机构通过滑槽设置在机架上。

优选的，所述伸缩装置设置在所述内孔底端；所述驱动机构为无级变速驱动电机。

优选的，所述内孔横截面为圆形，周围均匀开设有三个第一凹槽；所述凸出部设置有与第一凹槽对应的凸起。

优选的，所述内孔的开口处设置有孔座，所述孔座呈中空的圆台形。

优选的，所述挤出螺杆分为加料段、压缩段和计量段，每段至少包括一个螺杆。

优选的，所述螺杆由加料段至计量段其螺纹间距逐渐减小，螺杆直径逐渐增加。

优选的，所述挤出螺杆设置有两根，呈锥形排列，两根挤出螺杆螺纹相啮合；所述螺杆由加料段至计量段其螺纹间距逐渐减小，螺杆直径逐渐减小。

优选的，两根所述挤出螺杆异向旋转。

本发明的有益技术效果是：本装置通过螺杆间凸出部与内孔的滑动套接，可以调整整个螺杆在机筒内的工作结构，因凸出部无螺纹使其对应部分可容纳的物料量增加，从而可获得通过调整凸出部与内孔套接位置，得到补偿物料在相应工作区间加工时间延长或缩短的效果；同时，传统挤出螺杆加工难度大、适应力低，而本申请的挤出螺杆由多个螺杆拼接而成，可通过简单的替换螺杆达到组合适配的挤出螺杆结构，在大大增加了适用性的同时降低了整体螺杆的加工难度。

因此，与现有技术相比，本发明是一种挤出质量稳定，适用性强，且维护简单加工难度低的挤出速率可控的挤塑成型模具。

附图说明

图1为本发明实施例一挤出螺杆的结构示意图；

图2为本发明实施例一螺杆的剖视图；

图3为本发明实施例一的整体结构示意图；

图4为本发明实施例一螺杆与伸缩装置连接处的结构示意图；

图5为本发明实施例一挤出螺杆收缩状态示意图；

图6为本发明实施例一挤出螺杆伸出状态示意图；

图7为本发明实施例二挤出螺杆收缩状态示意图；

图8为本发明实施例二挤出螺杆伸出状态示意图。

附图：挤出螺杆1、螺杆11、内孔12、凸出部13、凸起14、第一凹槽141、伸缩装置16、基座17、固定座18、第二凹槽19、通孔20、机筒2、机架3、驱动机构4。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。

在发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例一

请参阅图1-4，本发明公开的一种挤出速率可控的挤塑成型模具，包括挤出螺杆和机筒2，挤出螺杆设置在机筒2内部；挤出螺杆由若干个螺杆1连接组成；螺杆1一端设置有凸出部13，另一端设置有与对应凸出部13适配的内孔12；相邻两个螺杆1通过内孔12与凸出部13滑动套接。目前，螺杆挤出机多采用整体式的挤出螺杆，不仅因为挤出螺杆各个区段需要的螺纹结构不同，加工难度大，而且在长时间工作使用后，各部位的损耗磨损明显不同，整根挤出螺杆的替换成本过大；本装置通过螺杆1组成挤出螺杆，不仅大大降低了挤出螺杆的加工难度，而且在发生需要调整挤出螺杆结构、替换过度磨损部位时，无需整根替换，显著降低了加工制造成本。可以想到的是，因为螺杆1需要旋转工作，所以相邻的两个螺杆1通过内孔12与凸出部13滑动套接必定需要阻碍其旋转的形状设置。

请参阅图5-6，图5、图6分别为本实施例挤出螺杆收缩、伸出状态示意图，为方便观察，图中对机筒2进行了剖切。在不同的材料加工过程中，加工材料所需要的合适的螺杆剪切力、加工时间、加工螺杆结构均不同，使用相同的螺杆进行加工难以仅通过简单地调整螺杆转速保证材料加工质量；而本装置通过相邻的两个螺杆1通过内孔12与凸出部13滑动连接、螺杆1的凸出部13无螺纹，在可替换组装挤出螺杆结构的情况下，通过调整凸出部与内孔套接位置，调整挤出螺杆在机筒2内的结构，同时凸出部13无螺纹，在套接位置调整凸出部13伸出或缩进内孔12后，可以增加或减小机筒内加工空间，在不调整挤出螺杆转速变更剪切力的情况下调整加工时间。进一步的，可以在相邻两根螺杆1间设置限位块，防止工作工程中螺杆1滑动。

相邻两个螺杆1之间还设置有伸缩装置16控制凸出部13在内孔12内滑动。伸缩装置16辅助控制相邻两个螺杆1之间的连接位置，使其可以在不更换螺杆1的情况下无需打开机筒即可对挤出螺杆的结构进行调整；伸缩装置可以采用电动伸缩杆。凸出部13顶端设置有圆柱形基座17；伸缩装置16前端可以伸出内孔12，其前端固定设置有圆筒形固定座18，固定座18与基座17适配。固定座18上设置有通孔20，基座17上设置有第二凹槽19，螺栓或插销穿过夹紧机构进入第二凹槽19对基座17进行固定；同时，因为螺栓或插销安装方向为径向向内安装，当伸缩装置16缩回内孔12时，内孔12的内壁对螺栓或插销有挤压作用防止因机器运转造成松动。

机筒2设置在机架3上，机筒2外一端设置有驱动挤出螺杆转动的驱动机构4；驱动机构4通过滑槽设置在机架3上。挤出螺杆因为螺杆1的伸缩调整，会导致挤出螺杆的长度发生变化，驱动机构4作为机筒2外驱动挤出螺杆转动的驱动机构需要根据挤出螺杆的长度伸缩而位移。伸缩装置16设置在内孔12底端；驱动机构4为无级变速驱动电机。无级变速驱动电机可以根据需要调整挤出螺杆的转速，配合螺杆1的伸缩可以大大增加本装置对各种材料的加工适应性。

内孔12横截面为圆形，周围均匀开设有三个第一凹槽141；凸出部13设置有与第一凹槽141对应的凸起14。凸出部13与第一凹槽141配合可以避免两根相邻螺杆间发生转动。内孔12的开口处设置有孔座15，孔座15呈中空的圆台形。圆台形的孔座15在螺杆1伸缩时可以对贴附在凸出部13上的物料进行有效的清洁，防止物料进入内孔12造成阻塞；进一步的，可以在孔座15中空内部设置衬垫，增加孔座15的密封性。

挤出螺杆分为加料段、压缩段和计量段，每段至少包括一个螺杆1。挤出螺杆上每个功能不同的区段至少有一个可以调整位置结构的螺杆1。螺杆1由加料段至计量段其螺纹间距逐渐减小，螺杆1直径逐渐增加。螺杆1靠近挤出口的一端设置内孔12，另一端设置凸出部13；挤出螺杆越靠近挤出口的部分其螺纹间距越小，螺纹深度越小，与机筒2形成了锥形输送结构，有效地防止物料跟随挤出螺杆一起转动，并且被充分压实，保证了固体物料的连续强制输送和挤出质量。可以想到的是，内孔12的大小设置可以根据螺杆1直径的变化进行调整，以保证更加稳定的连接状态。挤出螺杆的一端与机筒2挤出口的一端旋转连接，另一端穿过机筒2与驱动机构4连接。机筒2的两端均设置有与螺杆11内孔12或凸出部13适配的突出或凹陷结构，挤出螺杆1通过其和轴承与机筒2连接且可旋转。

装置工作前，操作人员通过待加工的材料选择螺杆1组装适配的挤出螺杆结构，并通过孔座15对螺杆1加强连接部位的强度和密封性。在装置工作时，操作人员可以根据挤出材料的质量情况，对驱动机构4的转速进行调整，同时根据材料所需要的加工时间通过伸缩装置16调整各螺杆1的伸缩连接位置，在不打开机筒2的情况下实现挤出螺杆的调整，大大加强挤出装置的适应性，同时螺杆1连接位置的细微调整使挤出螺杆精确适配加工材料的加工结构，有效保证了挤出材料的产品质量。

实施例二

请参阅图7-8，图7、图8分别为本实施例挤出螺杆收缩、伸出状态示意图。挤出螺杆设置有两根，呈锥形排列，两根挤出螺杆螺纹相啮合；螺杆1由加料段至计量段其螺纹间距逐渐减小，螺杆1直径逐渐减小。螺杆1靠近挤出口的一端设置凸出部13，另一端设置内孔12；挤出螺杆越靠近挤出口的部分其螺纹间距越小，螺纹深度不变；两根挤出螺杆与形成锥形输送结构，使加工中的物料不易分解，塑化混炼效果均匀。两根挤出螺杆分别设置有对应的驱动装置4；呈锥形排列的两根挤出螺杆在靠近挤出口的一端间距小于靠近进料口的一端，使混炼更加高效；更进一步的，挤出口与挤出螺杆连接处也设置有伸缩装置16，两根挤出螺杆在伸缩调整结构的同时，还可以对两根挤出螺杆间的间距进行调整，进一步增加装置适用性。两根挤出螺杆异向旋转。

物料在通过异向双螺杆时，受到类似于辗轮产生的挤压作用，产生捏合效果，加强物料混合，但同时挤出螺杆间啮合紧密，形成极高的入口压力，造成进料困难，螺杆转速难以提升；而可伸缩的挤出螺杆使在需要增加转速提升挤出速率时，可以通过螺杆1的伸出增大两根挤出螺杆间的间距，减小阻力提升挤出速率；反之也可以通过收缩螺杆1减小间距增大混合效果。更进一步的，螺杆1螺纹局部断开形成的混合室内，使顺序前进的物料在输送过程中汇集，可有效地增强物料混合。

Claims (10)

1.一种挤出速率可控的挤塑成型模具，其特征在于：包括挤出螺杆和机筒(2)，所述挤出螺杆设置在机筒(2)内部；所述挤出螺杆由若干个螺杆(1)连接组成；所述螺杆(1)一端设置有凸出部(13)，另一端设置有与对应凸出部(13)适配的内孔(12)；相邻两个所述螺杆(1)通过内孔(12)与凸出部(13)滑动套接。

2.根据权利要求1所述的一种挤出速率可控的挤塑成型模具，其特征在于：相邻两个所述螺杆(1)之间还设置有伸缩装置(16)控制凸出部(13)在内孔(12)内滑动。

3.根据权利要求2所述的一种挤出速率可控的挤塑成型模具，其特征在于：所述机筒(2)设置在机架(3)上，机筒(2)外一端设置有驱动挤出螺杆转动的驱动机构(4)；所述驱动机构(4)通过滑槽设置在机架(3)上。

4.根据权利要求3所述的一种挤出速率可控的挤塑成型模具，其特征在于：所述伸缩装置(16)设置在所述内孔(12)底端；所述驱动机构(4)为无级变速驱动电机。

5.根据权利要求4所述的一种挤出速率可控的挤塑成型模具，其特征在于：所述内孔(12)横截面为圆形，周围均匀开设有三个第一凹槽(141)；所述凸出部(13)设置有与第一凹槽(141)对应的凸起(14)。

6.根据权利要求5所述的一种挤出速率可控的挤塑成型模具，其特征在于：所述内孔(12)的开口处设置有孔座(15)，所述孔座(15)呈中空的圆台形。

7.根据权利要求5所述的一种挤出速率可控的挤塑成型模具，其特征在于：所述挤出螺杆分为加料段、压缩段和计量段，每段至少包括一个螺杆(1)。

8.根据权利要求7所述的一种挤出速率可控的挤塑成型模具，其特征在于：所述螺杆(1)由加料段至计量段其螺纹间距逐渐减小，螺杆(1)直径逐渐增加。

9.根据权利要求1-7任一种所述挤出速率可控的挤塑成型模具，其特征在于：所述挤出螺杆设置有两根，呈锥形排列，两根挤出螺杆螺纹相啮合；所述螺杆(1)由加料段至计量段其螺纹间距逐渐减小，螺杆(1)直径逐渐减小。

10.根据权利要求1所述的一种挤出速率可控的挤塑成型模具，其特征在于：两根所述挤出螺杆异向旋转。

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