年产2000吨埋地排污PVC管材车间工艺设计(18)
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。