20万套保险杠的车间工艺设计(14)
本设计中，啮合型异向双螺杆挤出机主要用于PP加工，物料的塑化主要由两根螺杆之间的啮合完成，故双螺杆长径比和单螺杆挤出机相比要短。另由于啮合型双螺杆挤出机具有正位移的输送能力，为了防止加料过多而过载或加料不均匀，导致不稳定挤出，目前双螺杆挤出基本采用计量加料方式，挤出量和螺杆转数之间并无固定关系，因此，对长径比无太多要求。
根据标准JB/T 6491-92（表3.4.1），我国行业标准推荐异向双螺杆机的螺杆长度比为16，18，27.这里选择长径比为18。故可计算出螺杆长度为L=18*110=1980mm。
C. 螺杆三段长度的确定
普通螺杆三段的长度，即加料段L1，熔融段L2和均化段L3对物料的塑化、挤出过程影响较大，这些主要由物料的性能来确定。
对于加工那些结晶度大，熔融温度高，导热性差的物料，为了保证在加热段结束时，物料基本预热到熔融温度，一般加料段L1要取长，反之取短。
对于那些结晶度小，熔融温度范围宽，黏度高（聚碳酸酯等），导热性差以及热敏性的物料，为满足物料较长的吸热过程，保证物料在熔融段能基本完成熔融，熔融段长度L2要取长，反之取短。
均化段长度L3的加大有利于稳定挤塑过程中温度、压力、产量的波动，同时又会使熔体在料筒内的受热时间增长，导热熔体温度高而不利于实现低温挤出，甚至出现因过热而分解。
表3.4 螺杆三段长度的分配
物料类型 加料段L1 熔融段L2 均化段L3
非结晶型 (10~30) %L (45~65) %L (20~30) %L
结晶型 (30~65) %L (10~25) %L (25~45) %L
本设计PP/EPDM汽车保险杠配方属于结晶型材料.
因此，本设计设定加料段L1=40%L，L2=20%，L3=40%L，
即 L1=0.4*1980=792mm， L2=0.2*1980=396mm，L3=0.4*1980mm=792mm.
D. 螺杆压缩比ε的确定
压缩比ε的定义:将物料压缩后，排除气体，建立一定压力，保证物料到达螺杆末端时有足够的致密度。而压缩比又可分为几何压缩比和物理压缩比，几何压缩比相当于螺杆加料段L1第一螺杆的容积与均化段L2最后一个螺槽的容积之比；物理压缩比相当于物料熔融后的密度与熔融前的密度之比。设计时应考虑采用几何压缩比，原因在于几何压缩比一般大于物理压缩比，其中考虑了压力下熔体的压缩性，挤塑过程中物料回流及螺杆加料段的装填程度等。
获得压缩比的方法，等距变深螺槽，变距变深螺槽，变距等深螺槽。三者比较，等距变深槽的办法更易于加工，其他两种工艺较为复杂，并达不到很好搅拌混炼塑化的效果，一般不采用。
表3.5 加工常用物料的几何压缩比
物料 ε
聚乙烯（PE） 3~4
ABS 1.8(1.6~2.5)
聚丙烯（PP） 3.7~4(2.5~4)
聚苯乙烯（PS） 2~2.5(2~4)
聚甲醛（POM） 4(2.8~4)
注：括号内为选用范围，括号外为常用值
本设计汽车保险杠成型加工采用改性聚丙烯PP，根据表格3.5，故物料螺杆压缩比选择4。即ε=4。
E. 螺槽深度h的确定
螺槽深度h主要确定一下两个螺槽深度。
1) 均化段螺槽深度h3:
设计时，应考虑机头压力大小，物料性能，螺杆强度，工艺的要求等。螺槽较浅，容易使熔体过热而发生降解，不利于低温挤出；螺槽较深，容易导致螺杆根部强度不够，引发断裂。根据经验方法确定，