?螺桿擠出機(jī)作為聚合物加工成型的主要設(shè)備之一，已經(jīng)越來越廣泛地應(yīng)用于聚合物加工行業(yè)，并將更多地應(yīng)用于其他行業(yè)。  表征螺桿擠出機(jī)工作性能的主要技術(shù)參數(shù)有:螺桿直徑、螺桿長徑比、螺桿轉(zhuǎn)速范圍、驅(qū)動(dòng)主螺桿的電機(jī)功率、機(jī)器生產(chǎn)能力、加熱功率和機(jī)筒段數(shù)、中心高度和機(jī)器外形尺寸等。這些參數(shù)是衡量和選擇擠出機(jī)的主要依據(jù)，也是設(shè)計(jì)螺桿擠出機(jī)時(shí)需要首先確定的技術(shù)參數(shù)。  

根據(jù)螺桿擠出機(jī)中聚合物三種物理狀態(tài)的變化過程和螺桿各部分的工作要求，螺桿擠出機(jī)的螺桿通常分為喂料段、熔融段和計(jì)量段。  由于螺桿的幾何結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，很難建立一個(gè)能全面反映螺桿擠出機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型。  即使可以建立螺桿擠出機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)的理想數(shù)學(xué)模型，但由于影響因素復(fù)雜，設(shè)計(jì)變量多，求解起來也非常困難。因此，根據(jù)螺桿的功能截面進(jìn)行建模和優(yōu)化設(shè)計(jì)更符合實(shí)際要求。  


目前常用的螺桿擠出機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法有解析法、圖解法和計(jì)算機(jī)模擬法。  根據(jù)擠壓過程的現(xiàn)象，建立了物理模型，并建立了數(shù)學(xué)模型。利用Pro/E、ANSYS、Polyflow、Matlab等軟件編制了優(yōu)化設(shè)計(jì)程序。將程序輸入計(jì)算機(jī)，通過改變優(yōu)化目標(biāo)值進(jìn)行優(yōu)化。通過對計(jì)算機(jī)輸出的優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行分析和驗(yàn)證，得到了擠出機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)的參數(shù)。  

解析式的數(shù)學(xué)模型不僅取決于預(yù)定的優(yōu)化目標(biāo)，還在相當(dāng)程度上取決于對部件工作情況和理論的理解。  設(shè)計(jì)方案可以用一組基本參數(shù)來表示。  其中，需要優(yōu)化的獨(dú)立參數(shù)稱為設(shè)計(jì)變量。  由于擠出機(jī)的螺桿直徑、長徑比、螺紋角和螺桿槽深直接關(guān)系到螺桿的承載能力、生產(chǎn)能力、功耗、擠出物質(zhì)量和可加工性，所以通常選擇它們作為設(shè)計(jì)變量。  螺桿擠出機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)的特點(diǎn)是:設(shè)計(jì)變量多；多目標(biāo)和單目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)并存；多維非線性數(shù)學(xué)模型；多個(gè)維度共存于設(shè)計(jì)變量中。