螺杆作为挤压膨化机的主要零部件在膨化的过程中要受到巨大的挤压力，用久后易变形开裂。螺杆螺距是影响螺杆寿命和膨化效率的重要参数，在进行设计的时候需要重点分析。由此本课题借助虚拟技术对膨化机螺杆进行受力分析，并首次提出膨化机螺杆的流场分析，以此求解出最优化的螺距设计尺寸。本课题研究的主要内容：1.以膨化机出料段和调质段螺杆为重点，借助Workbench软件通过模拟的环境对螺杆进行了流场分析。研究表明螺杆螺距不同对物料流速、涡流粘度和机膛压力的影响以及螺杆自身的受力情况不同，求解出膨化效率高、挤压膨化效果好的螺杆螺距分别为出料段57mm调质段56mm。这与YJP-16型膨化机出料段和调质段螺杆螺距的55mm分别相差2mm和1mm。2.利用Solidworks二次开发技术对膨化机轴和螺杆进行参数化设计，利用建立好的人机交互界面可以简化设计过程。3.对膨化机三维零件进行虚拟装配，并生成爆炸视图，通过虚拟装配调试不同段螺杆的螺旋起始角。通过本课题的研究验证了利用流场分析进行优化设计的可行性，可以缩短膨化机的设计周期，减少传统设计的试制费用，有利于提高膨化生产效率，获取更高品质的挤压膨化机。