注塑機機筒材料及強度計算

　　機筒和螺桿共同組成了注塑機的擠壓系統(tǒng)。和螺桿一樣，機筒需要長期在高壓、高溫、腐蝕的條件下工作，因此可能會導(dǎo)致機筒出現(xiàn)磨損、腐蝕。為了延長機筒的使用壽命，越來越多的客戶對機筒的材料及強度提出高要求，選擇什么材料好呢?強度多高合適呢?

　　在擠出過程中，機筒會將熱量從物料中傳走或者將熱量傳給物料，因此在機筒上面需要設(shè)置有加熱冷卻系統(tǒng)。由于機筒上端需要開加料口，加料口的形狀和位置的選擇會直接影響到加料性能。

　　正是因為機筒內(nèi)表面比較光潔，加料段內(nèi)壁需要開設(shè)溝槽，會影響到擠出過程，在設(shè)計和安裝機筒的時候都需要考慮到材料及強度。

　　1、機筒材料

　　和螺桿一樣，為了能夠滿足機筒的工作需要，機筒應(yīng)該要選擇優(yōu)質(zhì)的材料，其材料應(yīng)該要具備高強度、耐高溫、耐磨損以及耐腐蝕特點。

　　除此之外，所選用的材料應(yīng)該要具備良好的有機加工性能和熱處理性能。

　　目前大多數(shù)生產(chǎn)廠家會選擇45號鋼、40Cr、38CrMoAL等不銹鋼材質(zhì)，也有一些廠家會選擇使用鑄鋼或者球墨鑄鐵來自。一般帶襯套的加料段使用的是優(yōu)質(zhì)鑄鐵。

　　這些年，因為高速擠出的發(fā)展和工程塑料的出現(xiàn)，在加工玻璃纖維增強塑料和含有無機填料的材料時，對機筒的耐腐蝕能力和耐磨損能力提高更高要求。

　　Xaloy合金材料率先在國外發(fā)展應(yīng)用，這種材料不僅耐磨損、耐腐蝕性能好，而且具備熔點低，硬度高的特點，它和鋼材料之間具備出色的熔接性，加工性能良好。在澆鑄的時候，不會產(chǎn)生應(yīng)力現(xiàn)象，即便在澆鑄后出現(xiàn)彎曲，也不會出現(xiàn)鱗片狀脫落現(xiàn)象。

　　將這種新型材料應(yīng)用到機筒上時，在高溫條件下，把粉末狀的Xaloy合金和機筒同時加熱，因為Xaloy合金的熔點比較低，當(dāng)溫度達(dá)到1200℃的時候，就能夠熔融成流動狀態(tài)，機筒在進行高速旋轉(zhuǎn)時，經(jīng)過熔融的Xaloy合金材料會產(chǎn)生較大離心力便使之澆鑄在機筒的內(nèi)壁上，一般厚度在2毫米左右，當(dāng)其冷卻后使用珩磨可以磨去約0.20毫米，能夠滿足大部分機筒的需求。

　　目前也有一種Xaloy合金，它的硬度值能夠達(dá)到Rc58—64，當(dāng)溫度在482℃時，硬度不會明顯下降，但是耐腐蝕能力卻可以避滲氮鋼大12倍。

　　2、機筒強度計算

　　機筒的強度在計算的時候，需要按照厚壁筒進行。不過如果所使用的材料為脆性材料，應(yīng)該要使用第一強度理論來計算。如果所使用的材料為塑性材料時，應(yīng)該要使用第四強度理論來計算。

　　當(dāng)注塑機機筒的內(nèi)部鑲有襯套時，有點類似于機械零件過盈配合中的壓合連接，這個時候，不管是襯套還是機筒，其所產(chǎn)生的應(yīng)力狀態(tài)比較復(fù)雜，因此在強度計算方面也會比較復(fù)雜，這里就不再贅述。