文档介绍：Ξ
第 24 卷第 5 期西南石油学院学报 Vol. 24 No. 5
2002 年 10 月 Journal of Southwest Petroleum Institute Oct 2002
文章编号: 1000 - 2634(2002) 05 - 0068 - 03
注塑机螺旋输送器摩擦磨损试验机研制
周秋沙1 ,S. J . Bull2
(1. 重庆石油高等专科学校机电工程系, 重庆 400042 ; 2. University of Newcastle , Newcastle , NE1 7RU , U K)
Ξ摘要: 经添加玻璃纤维进行强化的聚合物在注塑过程中会对注塑机螺旋输送器的螺旋机构和套筒产生严重的磨损。
为解决注塑机螺旋输送器的磨损问题,需要一台能较全面模拟其内部摩擦磨损条件的试验机,进行各种针对性的模
拟实验,找出磨损的原因,以便采取相应的措施。就存在的问题较深入地分析了注塑机螺旋输送器内的摩擦磨损条
件,详细介绍了设计的能较全面模拟内部摩擦磨损条件的试验机及实验方法。
关键词: 试验机;螺旋输送器;模拟实验
中图分类号: TH87. 16 ; TE117. 1 文献标识码: A
为了增强塑料制品的强度和耐磨性,采用的方旋机构的挤压,摩擦便在套筒和螺旋机构表面产生;
法之一是在塑料中添加玻璃纤维。但在注塑过程在加热区,物料在摩擦热和外界加热共同作用下,温
中,经添加玻璃纤维进行强化的塑料会对注塑机螺度可达 200 ℃,并开始熔化,在套筒的表面会粘附一
旋输送器的螺旋机构和套筒产生严重的磨损。为了层熔化物,随后又被螺旋机构强行刮下,堆积在螺旋
解决注塑机螺旋输送器的磨损问题,已进行了针对槽中。当它被推到计量区(加热区的右部) 后,熔化
性的模拟实验研究,但这些模拟实验没较全面地模物将充满螺旋槽。紧接着,在液压缸活塞的快速推
拟其内部的摩擦磨损条件。因此,为了找出注塑机动下,经喷嘴被强行挤入模具。在该过程中,注入压
螺旋输送器的真实磨损原因,以便采取切实有效的力最高可达 200 MPa 。
措施,设计出能较全面模拟其内部磨损条件的试验
机显得十分必要。
研制的注塑机螺旋输送器摩擦磨损试验机,将
ASTM 型橡胶轮磨料磨损试验机[1 ]的橡胶轮换成轮
缘有均布凹槽的钢轮,并增设加热和温度控制系统、
弹簧板加振系统和颗粒物料输送装置。利用该试验
机进行注塑机螺旋输送器摩擦学模拟实验表明,该
试验机性能良好、操作简便,实验结果具有较好的重
复性。使用与实际注塑机螺旋输送器套筒的材质相
同的试件进行的模拟实验,所获得的磨损效果与实
际磨损很吻合。
图 1 注塑机螺旋输送器工作原理示意图
1 注塑机螺旋输送器的摩擦学分析从颗粒物料入口到喷嘴(见图 1) ,螺旋机构和
套筒分别与固态、半熔态和熔融态聚合物接触,聚合
如图 1 所示,在典型的注塑机中,松散的颗粒物物中的添加物(如玻璃纤维) 对螺旋机构和套筒产生
料从料斗进入套筒,在旋转的螺旋机构推动下朝模滑动磨料磨损,磨损的性质会因相接触的聚合物形
具方向以阿基米德螺线方式运动。在螺旋输送区, 态而异。由于螺旋机构和套筒的径向间隙很小,在
距模具越近,螺旋通道的容积越小,颗粒物料受到螺