CN106142487B - 射出成型机及其熔胶螺杆 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种射出成型机及其熔胶螺杆，熔胶螺杆的螺纹部分包括进料段、塑化段，塑化段由四个不同的变径变距的压缩段组成，全程设有副外螺纹螺棱形成屏障，将塑化段主外螺纹槽分割成固相槽和液相槽，固相槽渐浅，液相槽渐深。当塑料由进料段进入固相槽，在固相槽被平缓压缩塑化后，熔体在越过副外螺纹螺棱间隙获得剪切和充份塑化，进入变距大导程液相槽，以相对小的阻尼和高的效率输送进入料筒储料空间；同时，形成涡流，产生沿液相槽截面的涡卷流，熔体均匀混合，熔体与料筒热交换更充份，产生均匀温度高质熔体。本发明射出成型机生产过程稳定，实现了塑化能力与熔体质量双提高。

Description

射出成型机及其熔胶螺杆

技术领域

本发明涉及成型设备，尤其涉及一种射出成型机及其熔胶螺杆。

背景技术

目前，常用的熔胶螺杆为传统的三段式单螺纹螺杆，通用型变距螺杆，屏障型高混炼螺杆，分离型双螺纹螺杆。

如图1所示，其为传统的三段式单螺纹螺杆。该三段式单螺纹螺杆包括螺纹部分和联接部分，螺纹部分包括进料段L1＇、压缩段L2＇和均化段L3＇。进料段L1＇由深为H11的平直牙底外螺纹构成，压缩段L2由倾斜牙底的外螺纹构成，均化段L3由深为H12的平直牙底外螺纹构成。其工作原理是：塑料原料通过料筒入口进入进料段L1＇，螺杆受马达驱动旋转，使原料由螺旋输送。输送过程中受料筒壁预热，经压缩段L2因牙底变浅影响而受到强烈挤压塑化(注：不同的塑料受到不同的压缩比限制，压缩比等于H11/H12)。塑化的塑料熔体进入均化段进一步熔融。为了保证产量需要增大H12和缩短均化段L3，这往往导致熔融塑化不彻底而含有未熔融的固相，削弱了均化段的职能。尤其在螺杆提高转速之后更加明显。为了充份熔融和提高混合效果，必须减小H12和增大均化段L3，但其结果剪切速率增大，熔体温升提高，产量减小和能量消耗增大。高温的熔体对于热敏性塑料有可能造成热分解。所以传统的三段式单螺纹螺杆，塑化效果较差，为提高塑化效果会剧烈降低塑化效率。另外传统三段式单螺纹螺杆，塑化过程固相固体床破碎之后，料筒内压力呈不规则变化，螺杆受力不均匀容易产生扫膛现象，使螺棱侧面没有足够的熔体对螺杆螺棱顶面和机筒之间进行充份润滑，因而易产生磨损。

如图2所示为通用型变距螺杆。变距螺杆在压缩段L2起始和收尾采用了螺纹牙变距结构，包括第一牙距变化段L21和第二牙距变化段L22。这种螺杆均化段L3牙距以熔体输送最佳升角(接近30°)确定，通常是进料段L1＇牙距的1.5倍。变化的牙距解决了两个问题：相同的压缩比可以把均化段L3＇深度做小，增大剪切提高塑化效果，同时把进料段L1＇深度H11做大，能提高塑化效率；当熔料自进料段L1＇末进入压缩段，受变距作用会减小压缩比例，使熔料有一个平缓的压缩切换点，压缩过程也可以通过变距平缓吸收剪切热能，防止温升。所以变距螺杆比传统螺杆提高了塑化效果的同时也可以提高塑化效率。但变距螺杆减小了均化段的有效牙数，减少了塑料在料筒中的驻留时间，熔体沿螺杆轴向温差较大，因而对塑化效果的提高是有限的，实践中对一些难熔或混色要求较高生产情况不能满足。

如图3所示，其为屏障型高混炼螺杆。该屏障型高混炼螺杆与传统的三段式单螺纹螺杆相比，多了一个屏障段L4。在L4的外径上交替开出数量相等的进、出料槽。按螺杆转动方向，进入出料槽前面的凸棱比螺杆外半径小一径向间隙值，这是每一对进、出料槽的唯一通道。这条凸棱称为屏障棱。当物料从压缩段进入均化段后，含有未熔融固体颗粒的熔料流到屏障型混炼段时，被分成若干股料流进入屏障段的进料槽，熔料和粒度小于屏障间隙的固态小颗粒料越过屏障棱进入出料槽。未塑化的小颗粒料在屏障间隙受到了剪切作用，大量的机械能转变为热能，使小颗粒料熔融。屏障型螺杆解决了普通螺杆塑化品质难提高的问题，其熔体温度相对均匀，相同产量下熔体质量高。但是屏障型螺杆产量与屏障间隙值的3次方成正比，因此小的屏障间隙值也使螺杆产量降低。

如图4所示为屏障螺杆的一个变种，屏障段L4为三角槽型的混炼段，进料槽宽度从宽变窄，出料槽从窄变宽。对进入的物料起压缩作用，越过屏障棱之后起膨胀作用，有利于混合和塑化。此变种还增加了由螺旋短齿构成的混合段。这种屏障螺杆不仅提高了熔融品质，还提高了对色粉的混合能力。但是这种螺杆也受屏障间隙值限制，产量相对受限。

如图5所示为屏障螺杆的另一个变种，在传统三段式螺杆均化段L3增加了一段副螺纹，副螺纹与主螺纹有屏障间隙，作用及优缺点与进、出料槽屏障相同。

如图6所示为目前应用广泛的分离型双螺纹螺杆。双螺纹螺杆主要在压缩段自进料段L1＇末设置一条起屏障作用的副螺纹，将熔融段的螺槽分开为固相槽和液相槽。设置的副螺纹外径小于主螺纹，副螺纹与料筒内壁有间隙。当进料段L1＇末端的料筒内壁开始出现熔膜，螺棱推进面也开始出现熔料时，固体床迫使熔池中的熔料通过副螺纹顶端的间隙进入液相槽。双螺纹螺杆因为固液两相分开，已熔融的熔体及时从固相槽通过副螺棱间隙流入液相槽，新熔化的熔体和未完全塑化的小颗粒在副螺棱间隙中受到剪切作用而塑化。固相槽末端被封死，液相槽中没有残留固相，因而塑化品质比普通螺杆高、稳定。但是普通双螺纹螺杆固相槽的宽度越来越窄，固相与料筒壁接触面越来越来越小，即热交换面积越来越小，不利于熔融；而液相槽的宽度越来越宽，熔料反而与机筒内壁的热交换面积越来越大，不利于降低熔料温度。所以一些对温度敏感材料如PC、PVC等适用性不好。

以上六种不同结构的熔胶螺杆，虽然可以在提高塑化品质或者提高塑化效率方面有片面的优势，但均未完整、很好地解决生产效率、塑化效果、防止温升缺陷，减少磨损的综合特性优势。

发明内容

本发明提出一种射出成型机及其熔胶螺杆，解决现有技术中因传统的单螺纹熔胶螺杆及常用的几款或变距或屏障或分离型螺杆不能完整解决生产效率、塑化效果及温升等性能，以及不能获得优良综合性能的问题，使得本发明射出成形机的熔胶螺杆具有更广泛的适应性。

为解决上述技术问题，本发明提出一种熔胶螺杆，用以将塑料在射出成型机中塑化为熔体的部件，所述熔胶螺杆包括相互连接的螺纹部分和联接部分，所述螺纹部分设有主外螺纹，所述螺纹部分包括进料段和塑化段。

所述进料段的一端与所述联接部分连接；塑化段与所述进料段的另一端连接，所述塑化段还设有副外螺纹，所述副外螺纹将所述主外螺纹的螺纹槽分成液相槽和固相槽，所述液相槽和固相槽分别沿螺旋方向贯通，其中，所述液相槽的深度和宽度呈渐深渐宽结构，用以传送液相塑料；所述固相槽的深度和宽度呈渐浅渐窄结构，用以传送固相塑料；所述副外螺纹螺棱的外径小于所述主外螺纹螺棱的外径，且所述副外螺纹螺棱的外径呈逐渐变大结构；所述塑化段沿螺纹旋转方向依次分为第一压缩段、第二压缩段、第三压缩段和第四压缩段，用以对塑料进行阶段性塑化为熔体。

进一步地，所述第一压缩段为分离型双压缩段，用以将塑料平缓塑化；所述第一压缩段的主外螺纹的牙距呈逐渐加大结构，所述第一压缩段的主外螺纹的始端牙距大致等于螺杆直径，所述第一压缩段的主外螺纹尾端的牙距为所述螺杆直径的1.5～1.9倍；所述第一压缩段的副外螺纹牙距不变且为所述螺杆直径的1.6～2.0倍。

进一步地，所述第一压缩段的液相槽的始端深度为2～3mm且呈逐渐变深的结构；所述第一压缩段固相槽自始端深度开始呈逐渐变浅的结构，所述第一压缩段固相槽的始端深度符合公式：

其中，所述第一压缩段固相槽的始端深度为H₁，所述螺杆直径为D；所述第一压缩段的长度为所述螺杆直径的3～5倍。

进一步地，所述第二压缩段为分离型等距压缩段，用以减少塑料压缩和剪切，增加固相热交换和液相混合，使熔料顺畅；所述第二压缩段的主外螺纹牙距和第二压缩段的副外螺纹牙距均为所述螺杆直径的1.5～1.9倍。

进一步地，所述第三压缩段为分离型双压缩段，用以将塑料加速塑化为熔体；所述第三压缩段的主外螺纹的牙距为所述螺杆直径的1.5～1.9倍；所述第三压缩段的副外螺纹牙距大致等于螺杆直径的2.0倍；其中，所述第三压缩段的副外螺纹牙距大于所述第一压缩段的副外螺纹牙距，且所述第一压缩段的副外螺纹牙距大于所述第二压缩段的副外螺纹牙距。

进一步地，所述第四压缩段为分离型压缩收尾段；所述第四压缩段主外螺纹牙距为所述螺杆直径的1.5～1.9倍，所述第四压缩段副外螺纹牙距为所述螺杆直径的3～7倍；所述第四压缩段的液相槽深度逐渐变尾端深度，所述第四压缩段的尾端深度符合公式：

其中，所述第四压缩段的尾端深度为H₂₂，总压缩比为i，总压缩比取值范围在2～2.5之间；所述第四压缩段的的长度为所述螺杆直径的0.5倍。

进一步地，所述副外螺纹螺棱的外径与所述主外螺纹螺棱的外径的差值由1～3mm逐渐变为0.3～0.7mm；所述主外螺纹的牙宽为所述螺杆直径的0.1倍；所述副外螺纹的牙宽为所述螺杆直径的0.05～0.07倍之间。

进一步地，所述进料段的末尾位置设有副外螺纹，所述塑化段的副外螺纹延续至所述进料段的副外螺纹且所述进料段的副外螺纹与所述塑化段的副外螺纹续接；所述进料段末尾位置的副外螺纹的起点位置距所述进料段与所述联接部分连接端7～10倍螺杆直径长度；所述进料段的副外螺纹牙距大于所述主外螺纹牙距。

本发明还提供一种射出成型机，包括如上所述的熔胶螺杆。

进一步地，所述熔胶螺杆沿圆周180度阵列，形成双头四螺纹熔胶螺杆。

与现有技术相比，本发明至少具有如下有益效果：本发明的熔胶螺杆在塑化塑料时不仅对塑料熔体进行固、液相分离，使熔融的熔体及时从固相槽通过副外螺纹的螺棱间隙流入液相槽，新熔化的熔体和未完全熔化的小颗粒在副外螺纹的螺棱间隙受到剪切作用塑化和混合；同时，具有长线程的液相槽，相当于比普通螺杆更长的均化段，减少各种波动和提高混合作用，提供稳定的料筒内腔压力，减少扫膛、磨损。

此外，由于固液相分开，固相槽中塑料所包含的气体能顺利从料斗排出产生均匀温度的高质熔体；由于塑化段的长线程设计，螺杆固、液相接近全程，受力均匀，压力稳定，可减少螺杆与料筒刮磨振动，减少磨损。

再者，由于牙距的变化，形成固相宽度不变的第二压缩段，改善了固相热交换，并较大幅度提高了塑化过程固、液相输送效率，稳定提高产量，防止熔胶过程中容易产生的温度非受控升高、螺杆打滑、吃料慢等缺陷。长线程的渐变副外螺纹的螺棱，提升了屏障流通量，不仅允许螺杆以较传统螺杆更高的转速运行，还可以设置较普通螺杆深的第四压缩段尾端深度尺寸，进一步提高产量，在不降低对任一塑料塑化性能的前提下，通用于高低粘度塑料。

附图说明

图1是现有技术的三段式单螺纹普通螺杆结构示意图。

图2是现有技术的变距螺杆结构示意图。

图3是现有技术的屏障型高混炼螺杆结构示意图。

图4是现有技术的屏障型高混炼螺杆一种变化结构示意图。

图5是现有技术的屏障型高混炼螺杆另一种变化结构示意图。

图6是现有技术的分离型双螺纹螺杆结构示意图。

图7是本发明射出成型机的结构示意图。

图8是本发明射出成型机螺杆组件的结构示意图。

图9是本发明射出成型机熔胶螺杆的结构示意图。

图10是本发明射出成型机射胶部件的剖视图。

图11是本发明射出成型机熔胶螺杆分段示意图。

其中，附图标记说明如下：100、射出成型机；1、射胶部件；2、料管组；3、熔胶螺杆；4、螺杆头部；5、止逆环；6、止推垫圈；7、料管；8、马达；9、传动系统；31、螺纹部分；32、联接部分；311、主外螺纹；312、副外螺纹；313、进料段；314、塑化段；315、液相槽；316、固相槽；3131、起始段；3141、第一压缩段；3142、第二压缩段；3143、第三压缩段；3144、第四压缩段。

具体实施方式

为了进一步说明本发明的原理和结构，现结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明。

参阅图7至图11，本发明提供一种射出成型机100，其包括一射胶部件1，该射胶部件1包括一料管组2，该料管组2包括一熔胶螺杆3，该熔胶螺杆3用以将塑料在射出成型机100中塑化为熔体。熔胶螺杆3通过传动系统9与驱动马达8连接，另一端安装有止逆阀三小件，止逆阀三小件包括螺杆头部4、止逆环5和止推垫圈6。

熔胶螺杆3包括相互连接的螺纹部分31和联接部分32。该联接部分32包括联接键、槽、轴颈和定位安装孔。

螺纹部分31为熔胶螺杆3的主体部分，包括进料段313和塑化段314，其中，进料段313的一端与联接部分32连接，塑化段314与进料段313的另一端连接。螺纹部分31上设有主外螺纹311，主外螺纹311为右旋或左旋的螺纹，主外螺纹牙宽B为0.5倍螺杆直径。

进料段313的主外螺纹311为深的平直牙底定距螺纹，进料段主外螺纹牙距P1大致等于螺杆直径D，进料段主外螺纹牙底深度H₁符合公式：

进料段313的长度L1由熔胶螺杆3的长径比决定，熔胶螺杆3的长径比由射出成型机100的机器参数决定，其中，熔胶螺杆3的长径比范围在18～25之间。本实施例中，进料段313的长度L1在螺杆直径D的9～12倍范围之间，对于大长径比的熔胶螺杆，进料段313的长度L1取大值；对于小长径比熔胶螺杆，进料段313的长度L1取小值。

进料段313的末端位置设置有副外螺纹312的起始段3131，该段的副外螺纹312的牙距S1在倍螺杆直径D的1.6～2.0倍且大于进料段主外螺纹牙距P1，形成主外螺纹311的槽收窄，原料在该副外螺纹312的起始段3131开始受到容积压缩。更优地，副外螺纹312的起始段3131设在距进料段313的螺杆直径D的7～10倍位置处，即原料在此位置开始进入容积压缩状态。

塑化段314的主外螺纹311主要为倾斜牙底，该段上还包括与主外螺纹311螺旋方向相同的副外螺纹312，主外螺纹311和副外螺纹312的牙距渐变，塑化段314的副外螺纹312的牙宽b为螺杆直径D的0.05～0.07倍之间，塑化段314的长度为L2。在塑化段314上，副外螺纹312将主外螺纹311的螺纹槽分成液相槽315和固相槽316，液相槽315和固相槽316分别沿螺旋方向贯通。液相槽315的深度和宽度呈渐深渐宽结构，用以传送液相塑料；固相槽316的深度和宽度呈渐浅渐窄结构，用以传送固相塑料；参见图11，熔胶螺杆3的液相槽315深度变化K1逐渐变深，固相槽316深度变化K2逐渐变浅，其中该液相槽315的深度是指从主外螺纹牙顶T1至液相槽牙底T2的距离，该固相槽316的深度是指从主外螺纹牙顶T1至固相槽牙底T3的距离。

塑化段314沿螺纹旋转方向依次分为第一压缩段3141、第二压缩段3142、第三压缩段3143和第四压缩段3144，用以对塑料进行阶段性塑化为熔体。

请参阅图11对上述四个压缩段进行详细阐述，第一压缩段3141为分离型双压缩段，用以将塑料平缓塑化。第一压缩段3141的主外螺纹311从始端到尾端的牙距P1逐渐变为牙距P2，牙距P2的范围在螺杆直径1.5～1.9倍之间；第一压缩段3141的副外螺纹312牙距S1保持不变，且该段副外螺纹312延续自进料段313末开始的副外螺纹312。

第一压缩段3141的液相槽315起始于塑化段314接近开始处，其始端深度H₂₁为2～3mm且逐渐变深，初始宽度则尽可能小，以利于平缓顺畅塑化；第一压缩段3141的固相槽316自始端深度开始逐渐变浅，第一压缩段3141固相槽316的始端深度与进料段313的主外螺纹311牙底深度H₁相同。

本实施例中，第一压缩段3141的长度I1为螺杆直径的3～5倍。由于第一压缩段3141主外螺纹牙距增大，固、液相槽相对普通双螺纹螺杆有逐渐增宽，因而相对舒缓了普通双螺纹螺杆底径和槽宽双压缩带来的容积阶跃，有利于顺畅进料。

第二压缩段3142为分离型等距压缩段，用以减少塑料压缩和剪切，增加固相热交换和液相混合，使熔料顺畅，该段是塑化段314的主体部分。第二压缩段3142的主外螺纹311的牙距和副外螺纹312牙距相同均为螺杆直径的1.5～1.9倍。固相槽316沿第二压缩段3142坡度逐渐变浅，液相槽315沿第二压缩段3142坡度逐渐变深。第二压缩段3142的结构相对于变窄变浅的传统双螺纹，因其不变的宽度和加深的液相槽更有利于固相自料筒吸热及熔体越过副外螺纹的螺棱产生液相沿深度的变化改善液相热交换和混合功能，防止熔胶过程中容易产生的温度非受控升高、螺杆打滑、吃料慢等缺陷。第二压缩段3142的长度I2符合公式：I₂＝L₂-(5～7)D。

第三压缩段3143为大导程副外螺纹的分离型双压缩段，用以将塑料加速塑化为熔体；第三压缩段3143的主外螺纹311的牙距延续第二压缩段3142的牙距P2，即1.5～1.9倍螺杆直径；第三压缩段3143的副外螺纹312牙距S2为2.0倍螺杆直径或约2.0倍螺杆直径，且同时保证S2>S1>P2，即第三压缩段3143的副外螺纹312牙距大于第一压缩段3141的副外螺纹312牙距，且第一压缩段3141的副外螺纹312牙距大于第一压缩段3141尾端的主外螺纹311牙距和第三压缩段3143的主外螺纹311的牙距。该段的固相槽316继续逐渐变浅，液相槽315逐渐变深至尾端深度H₂₂。第三压缩段3143液相槽315的尾端深度H₂₂符合公式：

其中，总压缩比为i，总压缩比取值范围在2～2.5之间。第三压缩段3143已没有固相的塑料，全部塑料都已软化成粘度或高或低的不均匀熔体。该段取副外螺纹312牙距取大值即大致等于2.0倍螺杆直径，不仅获得最优熔体输送螺旋升角约为30°，也使固相槽迅速收窄并逐渐变浅，以加速熔融，液相槽逐渐变深，进一步均化，在塑化效率和品质上比普通双螺纹螺杆都有改善。第三压缩段3143的长度I3保证该段副螺纹牙距之外，其长度不受限制。

第四压缩段3144为分离型压缩收尾段；第四压缩段3144主外螺纹311牙距继续保持不变即为螺杆直径的1.5～1.9倍，第四压缩段3144副外螺纹312牙距为螺杆直径的3～7倍。

固相槽316在该段约0.5倍螺杆直径的长度位置牙底深度变为收尾深度H₃，随后渐变浅收窄消失，液相槽315扩展为整个牙槽，且延续第三压缩段I3液相槽315的尾端深度H₂₂。

第四压缩段3144的的长度为螺杆直径的0.5倍。第四压缩段3144是一种双螺纹固相槽快速收尾结构，使第四压缩段3144的长度I4约为0.5倍螺杆直径，至此所有固相塑料都已被压缩剪切受热塑化。

在本发明优选的实施例中，进料段313和塑化段314的副外螺纹312螺棱的外径小于主外螺纹311螺棱的外径，且副外螺纹312螺棱的外径呈逐渐变大结构，也就是说副外螺纹312牙顶间隙σ是变化的，该副外螺纹312牙顶间隙σ是指主外螺纹牙顶T1至副外螺纹牙顶T4之间的距离。副外螺纹312螺棱的外径与主外螺纹311螺棱的外径的差值，即主外螺纹牙顶T1至副外螺纹牙顶T4之间的距离由1～3mm逐渐变为0.3～0.7mm。在进料段313末尾和塑化段314开始位置牙顶间隙σ在1～3mm之间，允许小的未熔颗粒越过副外螺纹螺棱进入液相槽。这样就比一般屏障或传统双螺纹螺杆的间隙通道大，有利于提升效率。未熔颗粒越过副外螺纹螺棱时受到剪切作用，并在液相槽后续长行程中受混合与热传导作用充分塑化。牙顶间隙σ在塑化段末尾位置为0.3～0.7mm。塑化段末尾位置固相亦已塑化，极小的间隙才能对熔体进一步剪切混合，产生高质熔体；同时，当熔胶越过副外螺纹螺棱进入渐深的液相槽时，形成涡流，产生沿液相槽截面的涡卷流，不仅对熔体产生均匀混沌的混合，还能使熔体与料筒的热交换更充份，产生均匀温度的高质熔体。

此外，当应用于直径为120mm及以上的中大型熔胶螺杆时，可以将本发明的熔胶螺杆结构按圆周180度阵列，形成双头四螺纹变径变距熔胶螺杆，该双头四螺纹变径变距熔胶螺杆更符合大型螺杆的低转速工作特性，更有利于提高塑化能力，可获得最优的塑化效率。

如图10所示，当马达8经传动系统9驱动熔胶螺杆3旋转，原料自螺杆进料段313入螺纹槽，受螺纹的旋转输送作用，向螺杆头部4移动。这过程中原料受料管7传递热量预热。原料到达进料段313末的副螺纹起始段3131时，由于副外螺纹的螺旋升角影响受到初压缩。到达第一压缩段3141受底径深度变浅、牙距变化、副外螺纹屏障及与料筒壁旋转摩擦的影响，受到强列压缩和剪切，释放大量热能，开始熔化塑料。已熔化的塑料及未熔小颗粒受固体床挤压及时越过副外螺纹的螺棱进入液相槽。未熔塑料继续行程到达等第二压缩段3142受到平缓压缩及改善的热传导，不断熔融。熔胶受挤压越过不断减小的副外螺纹螺棱间隙σ获得合适的剪切流入液相槽形成涡圈流被混合浑沌。当塑料进入第三压缩段3143和第四压缩段3144时，已基本塑化，此时较强的剪切有利于提高效率和塑化品质，产生高质熔体进入料筒熔池，为下一次注射作好准备。

本发明射出成型机及其熔胶螺杆具有如下技术效果：

1、通过在熔胶螺杆上设塑化段，采用变径变距技术，以最优的螺旋升角和较深的液相通道快速输送熔体，减少熔胶驻留时间，提高塑化能力。

2、在塑化段采用变距双螺纹技术，使固相和液相塑料获得合理的热传导、剪切量和混合过程，充份熔化原料，产生均匀温度的混沌熔体。

3、熔胶螺杆只分为两段，液相长度在10～15螺杆直径之间，这是一个长程的均化过程，相对更稳定地输送熔体，减少扫膛现象。同样地，压缩过程在10～15螺杆直径之间，使塑化过程平缓稳定。固、液相分离，减少了液相受固相挤压剪切发热，使螺杆转速可以提高，这也间接提高了熔胶螺杆的产量；长线程设计的渐变副外螺纹螺棱，提升了屏障流通量，不仅允许熔胶螺杆以较传统螺杆更高的转速运行，还可以设置较普通螺杆深的第四压缩段尾端深度尺寸，进一步提高产量，在不降低对任一塑料塑化性能的前提下，通用于高低粘度塑料。

4、本发明的熔胶螺杆能够实现塑化能力与熔体质量双提高，避免了传统螺杆中塑化品质、塑化效率与螺杆通用性三项指标不可兼得的缺陷，生产过程稳定，有效克服熔胶过程中容易产生的温度非受控升高、螺杆打滑、吃料慢及容易磨损等缺点，是具有广泛适用性的通用型优质螺杆。

以上仅为本发明的较佳可行实施例，并非限制本发明的保护范围，凡运用本发明说明书及附图内容所作出的等效结构变化，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种熔胶螺杆，用以将塑料在射出成型机中塑化为熔体的部件，所述熔胶螺杆包括相互连接的螺纹部分和联接部分，所述螺纹部分设有主外螺纹，其特征在于，所述螺纹部分包括：

进料段，所述进料段的一端与所述联接部分连接；

塑化段，与所述进料段的另一端连接，所述塑化段还设有副外螺纹，所述副外螺纹将所述主外螺纹的螺纹槽分成液相槽和固相槽，所述液相槽和固相槽分别沿螺旋方向贯通，其中，

所述液相槽的深度和宽度呈渐深渐宽结构，用以传送液相塑料；所述固相槽的深度和宽度呈渐浅渐窄结构，用以传送固相塑料；

所述副外螺纹螺棱的外径小于所述主外螺纹螺棱的外径，且所述副外螺纹螺棱的外径呈逐渐变大结构；且所述副外螺纹螺棱的外径与所述主外螺纹螺棱的外径的差值由1～3mm逐渐变为0.3～0.7mm；所述主外螺纹的牙宽为所述螺杆直径的0.1倍；所述副外螺纹的牙宽为所述螺杆直径的0.05～0.07倍之间；

所述塑化段沿螺纹旋转方向依次分为第一压缩段、第二压缩段、第三压缩段和第四压缩段，用以对塑料进行阶段性塑化为熔体。

2.根据权利要求1所述的熔胶螺杆，其特征在于，所述第一压缩段为分离型双压缩段，用以将塑料平缓塑化；所述第一压缩段的主外螺纹的牙距呈逐渐加大结构，所述第一压缩段的主外螺纹的始端牙距大致等于螺杆直径，所述第一压缩段的主外螺纹尾端的牙距为所述螺杆直径的1.5～1.9倍；所述第一压缩段的副外螺纹牙距不变且为所述螺杆直径的1.6～2.0倍。

3.根据权利要求2所述的熔胶螺杆，其特征在于，所述第一压缩段的液相槽的始端深度为2～3mm且呈逐渐变深的结构；所述第一压缩段固相槽自始端深度开始呈逐渐变浅的结构，所述第一压缩段固相槽的始端深度符合公式：

其中，所述第一压缩段固相槽的始端深度为H₁，所述螺杆直径为D；

所述第一压缩段的长度为所述螺杆直径的3～5倍。

4.根据权利要求1所述的熔胶螺杆，其特征在于，所述第二压缩段为分离型等距压缩段，用以减少塑料压缩和剪切，增加固相热交换和液相混合，使熔料顺畅；所述第二压缩段的主外螺纹牙距和第二压缩段的副外螺纹牙距均为所述螺杆直径的1.5～1.9倍。

5.根据权利要求2或4所述的熔胶螺杆，其特征在于，所述第三压缩段为分离型双压缩段，用以将塑料加速塑化为熔体；

所述第三压缩段的主外螺纹的牙距为所述螺杆直径的1.5～1.9倍；所述第三压缩段的副外螺纹牙距大致等于螺杆直径的2.0倍；其中，所述第三压缩段的副外螺纹牙距大于所述第一压缩段的副外螺纹牙距，且所述第一压缩段的副外螺纹牙距大于所述第二压缩段的副外螺纹牙距。

6.根据权利要求1所述的熔胶螺杆，其特征在于，所述第四压缩段为分离型压缩收尾段；所述第四压缩段主外螺纹牙距为所述螺杆直径的1.5～1.9倍，所述第四压缩段副外螺纹牙距为所述螺杆直径的3～7倍；

所述第四压缩段的液相槽深度逐渐变尾端深度，所述第四压缩段的尾端深度符合公式：

其中，所述第四压缩段的尾端深度为H₂₂，总压缩比为i，总压缩比取值范围在2～2.5之间；

所述第四压缩段的的长度为所述螺杆直径的0.5倍。

7.根据权利要求1所述的熔胶螺杆，其特征在于，所述进料段的末尾位置设有副外螺纹，所述塑化段的副外螺纹延续至所述进料段的副外螺纹且所述进料段的副外螺纹与所述塑化段的副外螺纹续接；所述进料段末尾位置的副外螺纹的起点位置距所述进料段与所述联接部分连接端7～10倍螺杆直径长度；所述进料段的副外螺纹牙距大于所述主外螺纹牙距。

8.一种射出成型机，其特征在于，包括如权利要求1-7任一项所述的熔胶螺杆。

9.根据权利要求8所述的射出成型机，其特征在于，所述熔胶螺杆沿圆周180度阵列，形成双头四螺纹熔胶螺杆。