基于SolidWorks的塑料排气挤出机螺杆的参数化设计

    塑料挤出机是塑料制品在加工过程中的主要设备之一，而螺杆是挤出机最重要的工作部件，因此有“挤出机心脏”之称，螺杆的结构和参数的选择是否正确将直接影响机器的性能，排气螺杆能有效去除塑料中夹带的空气、吸附的水分、剩余单体、低沸点的增塑剂及在成型温度下能挥发的低聚物等成分。因此排气螺杆的三维设计及建模具有重要意义，随着三维CAD软件和各种开发语言的迅速发展，三维CAD软件的二次开发变得越来越普遍，对设计的低成本、高效率要求也进一步加速了三维CAD软件的二次开发。各个行业，尤其是制造业已经进入快速运用各种CAD软件进行高效率开发的现代化产品设计模式。是一款非常优秀的三维实体造型软件，具有丰富的零件实体建模功能，它为参数化设计提供了2种途径，一是直接使用界面中的系列零件设计表参数化功能，二是利用内嵌的应用程序接口(API)实行二次开发，可以被VB、VBA、Vc++等多种编程语言调用，为用户提供功能强大且开发便捷的二次开发平台，本文以塑料排气挤出机的排气螺杆为设计实例，利用可视化程序语言Visval Basic 6.0对其进行二次开发，并说明其参数化的形成过程。

1 二次开发的方法

    是新一代的机械设计软件，可在Windows环境下为机械设计进行高质量的三维实体建模。软件提供API应用编程接口，它是一个基于OLE(对象链接与嵌入)的编程接口，其中包含大量的功能函数，这些函数提供程序员直接访问的接口，凡支持OLE编程的开发工具均可用于的二次开发。

    二次开发的常用开发工具有：Delphi，C类语言，Visual Basic等。

    使用Visual Basic6.O对进行二次开发可分成2种方法：(1)完全使用VB程序来实现三维模型的参数化设计和编辑。这种方法编程实现比较困难，而且要求开发者对 API函数非常熟悉，对于初学者通常不容易掌握，但是可以实现对具有复杂形体的零件造型；(2)利用中的宏录制命令辅助编程，通过使用人机交互形式来建立模型并合理地设置设计变量，然后通过驱动设计变量更新模型，这种方法编程较简单，方便使用。本文以排气螺杆为例的参数化设计过程是通过第2种方法来实现的。

2 塑料排气挤出机的结构及工作原理

    二阶单螺杆排气挤出机的结构如图1所示。在一般情况下，排气螺杆可认为是由加工为一体的两阶螺杆串联而成，排气口前一段称为第一阶螺杆，它由加料段，第一压缩段，第一计量段等组成。其后为第二阶螺杆，由减压段，排气段，第二压缩段和第二计量段组成，在排气段对应位置的机筒上设有排气口，这种排气挤出机工作时，塑料从加料口进到第一阶螺杆，塑料在第一阶螺杆中剪切、加热，达到基本塑化状态，并在第一压缩段建立起需要的压力。然后由于排气段螺槽突然加深致其容积较第一计量段容积大1.5～3倍，加上真空泵的抽吸作用，已塑化的塑料熔体在进入排气段后，其中裹挟的受压缩的气泡和挥发物突然由高压变为负压状态，在较大压差和螺棱的切割下气泡爆裂，溢出熔体，从排气口被真空泵抽走，最后经过排气处理的熔料通过第二压缩段和第二计量段重新受到压缩和进一步均化，从机头口型得到所需断面形状后挤出。