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（2）螺杆在塑化时，对制品不发生直接的联系，仅作预塑用； （3）塑料在塑化过程中，所经历的热历程要比挤出长；
（4）塑料在塑化和注射时，均要发生轴向位移，同时螺杆又处于时转时停的间歇式工作状态，因此形成了螺杆塑化过程的非稳定性。
螺杆结构如下所述： （1）螺杆型式
注射成型机在使用过程中，由于经常需要更换塑料品种，所拆换螺杆也就比较频繁。停机调换螺杆不仅劳动强度大，同时又会影响机器的生产。因此，设计一种适应性比较强的通用性螺杆既必要而且又是可能的。这样不仅使用中免于经常更换螺杆的麻烦，同时也会降低机器的成本。
通用型螺杆的分段如图3-3所示。它的结构特点是：压缩段的长度约3～5个螺距。这样的分段，既考虑到一些非结晶型塑料，经受不了突变螺杆在压缩段高的剪切作用；同时有注意到一些结晶型塑料未经足够的预热是不能软化熔融和难以压缩的特点。
图3-3 通用型螺杆
（2）螺杆头
为了防止注射时熔料回泄的螺杆头，采用止逆螺杆头。它的工作原理：当螺杆旋转塑化时，自螺槽出来的熔料，具有一定的压力，则将止逆环顶升。熔料经设计的通道进入螺杆前端的储料室。注射时，螺杆前移，当螺杆短部的锥台与止逆环右端锥面相遇时，便形成对熔料回泄的密封。并随储料室熔料压力的升高，密封愈加紧密，从而阻止熔料的回泄。
一个良好的止逆型螺杆头结构，应该是启闭灵活、注射时熔料回泄量及其在止逆环动作区域内发热量保持在最低程度。因此，需要注意以下几点：
（a）止逆环与料筒的配合要适合。过松易造成大的回泄，随之而产生高剪切流动和热解现象。反之，过紧又会影响到止逆动作的效果。其环隙一般取0.1～0.2毫米为宜，止逆环的宽度大约为止逆环直径的0.6～0.8 倍；
（b）螺杆头处的通流截面要适当。熔料的流通面积小，限流作用大，这会降低螺杆的塑化能力，同时熔料在滑环区也易发热，形成能量积聚，使工艺不易稳定；但是也不能过大，大了会使止逆动作迟缓，降低了止逆效果，从而影响到注出量的精度。止逆
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环的位移量大约取为螺杆均化段的螺槽深度；
（c）启闭灵活。在设计中采用滚动球式的结构，具有启闭灵活、升压快、使用寿命长等热点；
（d）止逆环是易于磨损的零件。因它容易更换，故硬度选择要低于料筒。 （3）螺杆参数
（a）螺杆直径（Ds）和行程（S）
往复螺杆式的螺杆直径，应从保证注射量和塑化能力这两个条件来确定。从满足注射量要求，而计算出的螺杆直径，一般也能满足对塑化能力的要求。因此，螺杆直径先由下式计算出后，再校核其塑化能力。
D s=
4V4V=3??s??k （ 3-1）
式中 V------机器注射量(厘米3)
?----注射系数，根据加工树脂的类型和螺杆结构而定，取值范围0.75～0.9 s------注射行程（厘米），s=kDs
k----螺杆行程与直径的比值，常取
3左右，最大可到5左右，视螺杆性能而定
已知机器注射量V=60厘米3，标称螺杆的注射压力p1=1400kgf/cm2,标称螺杆的塑化能力为25公斤/时（PS）。
标称螺杆直径：
因标称螺杆常用来加工PS或PE塑料，其形式为止逆结构的螺杆，故取注射系数为?=0.8；为适当提高螺杆强度，取k=2.75，代入后即得：
D s=34?604V=3=3.3㎝=33㎜ （3-2）
3.14?2.75?0.8??k将其圆整为35mm
螺杆行程：S= kDs=2.75×35=96.25mm (3-3) 将其圆整为100mm 所以S=100 mm 螺杆塑化能力校核：
若取标称螺杆的转速n=150r/min；均化段槽深h3=2㎜,螺距S= Ds=35mm（?=17°42′）；PS塑化温度230℃时，?=0.97克/厘米3；效率η=0.9，代入下式得：
G=?Dsh3sin?cos??? (3-4)
1222 =
1×3.142×3.52×150×0.2×0.304×0.953×0.9×0.97 2 =453g/min
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=27.49kg/h
计算结果表明其塑化能力符合要求。 （b）螺杆长径比（L/ Ds ）
L是螺杆螺纹部分的有效长度。螺杆长径比大，说明螺纹长度越长，直接影响到物料在螺槽中输送的热历程，影响吸收能量的能力。此能量分为两部分：一部分是料筒外面的加热圈传给的，另一部分是螺杆转动时产生的摩擦热和剪切热，由外部机械能转化。因此，L/Ds直接影响到物料的熔化效果和熔体质量。但是如果L/Ds太大，则传递扭矩加大，能量消耗增加。过去，L/Ds数值在16～18；现在，由于塑料品种增加，工程塑料增多，L/Ds已增加到19～23。
（c）加料段长度（L1）
加料段又称输送段或进料段。为提高输送能力，螺槽表面一定要光洁。L1的长度应保证物料有足够的输送能长度，一般L1=（8~9）Ds，本次设计加料段长度为：
L1=8Ds =8?35=280mm
（d）加料段的螺槽深度（h1）
h1深，则容纳物料多，提高了供料量，但会影响物料塑化效果以及螺杆根部的剪切强度。一般h1?（0.12~0.16） Ds 。本设计取h1=0.14 Ds =0.14ⅹ35=4.9mm
（e）熔融段螺纹长度（L3）
熔体在L3段的螺槽中得到进一步的均化；黏度均匀，组分均匀，分子量分布均匀，形成较好的熔体质量。L3长度有助于稳定熔体在螺槽中的波动，有稳定压力的作用，使物料以均匀的料量从螺杆头部挤出，所以又称计量段。一般L3=（4～5）ds。本设计取L3=4ds=4?35=140mm
（f）熔融段螺槽深度（h3）和螺杆压缩比（?）
均化段的螺槽深度是螺杆性能的重要参数之一，它是由加工塑料的比热、导热性、稳定性、粘度以及塑化时的压力等因素所定。h3小，螺槽浅，提高了塑料熔体的塑化效果，有利于熔体的均化。但h3过小会导致剪切速率过高，以及剪切热过大，引起大分子链的降解，影响熔体质量。反之，如果h3过大，由于在预塑时，螺杆背压产生的回流作用增强，会降低塑化能力。所以合适的h3应由压缩比?来决定： ??h1 (3-5) h3注射螺杆压缩比是指熔融段螺槽深度（h1）与均化段螺槽深度（h3）之比。压缩比大，会增强剪切效果，但回减弱塑化能力，压缩比取得小一些有利于提高塑化能力和增加对物料的适应性。通用螺杆可取2.3～2.6，本设计取?=2.4。所以均化段螺槽深度： h3?h14.9?2.0mm 2.4??(3-6)
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实际压缩比为??0.93h1=0.93×2.4=2.23。通常所说的压缩比大于实际压缩比。 h3（g）塑化段（压缩段）螺纹长度（L2）
物料在料筒中不断地受到压缩、剪切和混练作用，物料从L2段入点开始，熔池不断地加大，到出点处熔池已占满全螺槽，物料完成从玻璃态，经过高弹态向黏流态的转变，从固体床向熔体床的转变。L2长度会影响从固态到黏流态的转化历程，太短会来不及转化，固料堵塞在L2段的末段，形成很高的压力、扭矩或轴向力、太长也会增加螺杆的扭矩和不必要的能耗，一般L2=（6～8）Ds。
对于结晶型的塑料，物料熔点明显，熔融范围窄，所以L2可短些，L2=（3～4）Ds。 本设计取L2=3Ds=3×35=105mm。
（h）螺距（S）
螺距的大小影响螺旋角?，从而影响螺槽的输送效率，一般S≈Ds=35mm。 （i）螺棱宽度（e）
螺棱宽度影响螺槽的容料量、容体的漏流以及螺棱耐磨损程度，一般为（0.05～0.07）Ds。本设计取e=0.07Ds=0.07×35=2.5mm。
（j）螺棱推力圆角（R1）和背面圆角（R2）
螺棱推力圆角R1和背面圆角R2的大小影响螺槽的有效容积、物料的滞留情况以及螺棱根部的强度等，一般R2=e=2.5mm,R1=（0.3～0.5）R2,本设计取R1=0.4R2=0.4×2.5=1mm。
（k）螺杆的强度
注射螺杆处于比较恶劣的条件下工作，它不仅要承受注射时的高压，同时还要经受熔料的磨蚀作用和预热时的频繁负载启动。注射螺杆的磨损是相当严重的（特别是加工玻璃纤维增强材料），小直径螺杆疲劳断裂破坏也常有发生。这就要求选用耐磨蚀、高强度的材料。目前螺杆所用材料，大都为氮化钢（38CrMoAl）或其它合金钢材。为了提高耐磨能力和基体金属的性能，近来也有采用在螺杆表面喷涂碳化钛和对螺杆进行离子氮化处理等技术。螺杆表面硬度HRC65～70，氮化层深度可至0.8㎜，螺杆工作表面光洁度不低于?7。
根据螺杆最常见的破坏，是在加料段螺槽根径处发生断裂。则螺杆的强度条件为：
??????4??(?) （3-7）
2式中 压缩应力 ???剪应力 ??POD?(O)2po FSd1Mt WS
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材料许用应力 ?????yn
式中 Do——注射油缸直径（厘米）
d1——螺杆加料段螺纹的根径（厘米） Mt——螺杆扭矩（公斤力?厘米） Ws——加料段截面的抗扭模数（厘米3） ?y——螺杆材料的屈服极限（公斤力/厘米2） n——安全系数，一般取2.5～3
p0——预塑时油缸背压（公斤力/厘米2） P0——预塑时螺杆的轴向力（公斤力） Fs——加料段螺杆截面（厘米2） 3.3.2 机筒（料筒）
机筒是塑化部件的另一个重要零件。注射成型机的机筒，大多数采用整体式结构。材料用45号钢内表面赌铬，氮化钢（38CrMoAl）内表面经氮化处理或用合金钢衬套以及内孔浇铸x合金的双金属料筒。其表面硬度不应低于RC65，光洁度应在?7以下，在机筒设计时，一般需考虑塑料的加入与输送、加热与冷却、强度等问题[3]。 （1）加料口处的截面
注射成型机大多数使用的是自重加料。因此，在设计加料口处的截面形状时，应该尽可能增强对塑料的输送能力。目前在螺杆式塑化部件上普遍应用的加料口形式，有对称和偏置设置的加料口两种。本次设计中采用对称型加料口。
图3-4 对称型料口截面形式
（2）机筒的加热
在注射成型机上获得广泛应用的加热方式，是各种形式的（铸铝加热器、陶瓷加热