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     当塑料从加料段进入熔融段后，随着塑料的继续向前输送，并由于螺杆的螺槽逐渐变浅，以及过滤板和机头的阻碍作用，塑料逐渐形成压力，并进一步被压实。

     与此同时，物料受到来自机筒的外部加热和螺杆与机筒的强烈搅拌、混合和剪切等作用，塑料温度不断升高。熔融塑料量不断增加，而未熔化的固态塑料则不断减少，至熔融段末端，塑料全部或大部分熔融而转变为黏流态。

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     螺杆外表面切有螺旋槽的圆柱或者切有锥面螺旋槽的圆锥。螺杆具有不同的头，如外六角螺杆、大扁螺杆、内六角螺丝等等。

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显然，螺杆几何结构设计合理与否，直接影响到挤出机的造价、挤出运作成本和产品质量。然而，由于螺杆的几何结构相当复杂，且牵涉到物料的输运、动量传递和能量传递与耗散，要准确地描述聚合物熔体在机筒内的流场是十分困难的，尤其是聚合物共混物及其复合材料。在此情况下，难以建立一个能全面反映挤出过程的挤出机螺杆优化设计的数学模型。即便能建立起理想的挤出机螺杆优化设计的数学模型，由于影响因素繁杂，设计变量多，其求解也非常不易。

所以，按螺杆的功能段建模并进行优化设计，应较为符合实际可行。本章将分别对螺杆各段几何参数的优化设计进行论述。

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⒈螺杆直径：指螺杆外径，用D表示，单位毫米。

⒉螺杆长径比：L/D，L指螺杆的工作部分（或者说有效部分）长度，也就是带有螺纹部分的长度，而工艺上将L定义为从加料口中心线到螺纹末端的长度；D是指螺杆直径。

⒊螺杆的分段：根据物料在螺槽中的运动和物理状态的变化，对常规螺杆来说，一般分为三段：加料段，是指从塑料加工厂料斗加入的物料依靠此段向前输送，并开始被压实；压缩段（也叫转化段），指物料在此段继续被压实，并向熔融状态转化；均化段（也叫计量段、泄出段），物料在此段呈粘流态。

⒋螺槽深度：这是个变化值。对常规三段螺杆来说，加料段的螺槽深度用h₁表示，均化段的螺槽深度用h₃表示，这两个一般是定值；压缩段的螺槽深度用h₂表示，这个是变化的。

⒌压缩比：在螺杆设计中压缩比的概念一般是指几何压缩比，是螺杆加料段第一个螺槽容积和均化段最后一个螺槽容积之比，用ξ表示。

另外还有一个物理压缩比，是指塑料受热熔融后的密度和松散状态时的密度之比。

螺杆设计时，采用的几何压缩比应当大于物理压缩比。

⒍螺纹螺距：用S表示。

⒎螺纹升角：用Φ表示。

⒏螺纹头数：用P表示。

⒐螺棱宽度：用e表示，一般指沿轴向螺棱顶部的宽度。

⒑螺杆外径与料筒内壁之间的间隙：用δ₀表示。

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