螺杆的几何结构是十分复杂的，对于建立一个能较完全反映螺杆挤出机优化设计的数学模型是非常困难的。就算能建立理想的螺杆挤出机优化设计的数学模型，但由于影响因素复杂，而且设计的变量多，其求解也非常困难，所以按螺杆的功能段建模并进行优化设计，是比较符合实际。据聚合物在螺杆挤出机中的三种物理状态的变化过程，通常将螺杆挤出机的螺杆分为加料段、熔融段和计量段。这样做的优化目标是为在保证挤出物质量的前提下，达到更高生产力或更小功率能耗。注塑螺杆在一般情况下，是可分为加料段、压缩段、均化段这三种不同的阶段。这三段不管是所占的比值、槽深，还是螺杆底径过渡形式都是不一样的。加料段是螺沟深度固定，其功能为负责预热与塑料固体输送及推挤。需要保证塑料在进料段结束时开始熔融。压缩段为渐缩螺杆螺它的沟牙很深，是为了能够让塑料原料熔融、混炼、剪切压缩与加压排气。塑料在此段会完全溶解，体积会缩小，压缩比的设计很重要。均化段则是螺杆螺沟固定沟深，主要是为了方便混炼、熔胶输送、计量，还需要提供足够的压力，保持熔胶均匀温度及稳定熔融塑料的流量。
螺杆式计量原理：螺杆式计量装置利用螺杆的螺旋槽容积，在一定转数下完成输出物料的质量计量。
螺杆的矩形截面螺旋经精密加工，每个螺距的螺旋具有相同的理论容积。转轴旋转，带动搅拌器搅动料斗中物料，料斗内物料连续进人计量螺旋空间，在螺旋的动下沿导管向下移动，经过排料口导人包装机的充填系统中。计量螺旋每转一周，就排出一个螺旋空间容积的物料，计量精度可达2%。计量螺杆一般都垂直布置，以便物料能填满螺旋断面的全部空间。设计螺杆式计量装置，为确保高精度稳定的计量，除对计量螺杆的螺旋制造精度提出要求外，还应依据物料的性质，正确选取螺旋外径与导管的配合间隙，导管内的螺旋圈数应不少于5圈。
注塑机螺杆工作恶劣，要承受高温高压而且频繁启动。1、常规注塑螺杆 ：一般的注塑机用一要标准的中径螺杆，再配两根高低压的常规螺杆，可适用于范围较广的通用塑料和工程塑料的加工。这种螺杆也是三段式：加料段，压缩段，均化段。都是考虑注塑机预塑和注塑加工的物料的工作特点来定。2、加长注塑螺杆：是有较高塑化能力各较好混合作用的通用型注塑螺杆，与常规螺杆比较其特点是：长径比大（20～25），计量段长（30%），计量段槽较浅（0.04～0.05D）,压缩比较大(0.11～012D),因此有利于塑化各混合作用.3、型的硬聚***乙烯注塑螺杆：这种螺杆的特点是：长径比小，计量段和输送段较短，压缩段较长；计量段的螺槽较深，压缩比较小，适合于对硬聚等热稳定性差的塑料进行注塑成型。为了减少强剪切作用和存料，防止过热分解，这种螺杆适合配以有熔体流动空的“Z”型螺杆头。4、无计量段注塑螺杆：无计量段注塑螺杆又称“ZM”螺杆，其特点是没有计量段，只有加料段和过渡段，所以这是一种两段式的螺杆。由于无计量段可以减少熔体过热，增加塑化能力和混炼效果，所以适用于注塑ABS和防止剪切过热的其它非结晶性材料，如用来加工阻燃型抗冲击型聚、聚碳酸酯、充填聚、聚***乙烯、和充填尼龙等。无计量段螺杆长径比一般为20，加料段与过渡段的长度各占50%，各段推荐螺槽深5、分离型注塑螺杆：（BM螺杆）分离注塑螺杆以称“BM”螺杆，在注塑上已得至广泛运用，主种螺杆的特点是在熔融段（过渡段、压缩段）增加一条副螺纹，把主螺纹槽分的成两部分，当螺杆旋转时主螺纹刮下的熔膜从螺棱与料筒壁的间隙中流入副螺纹的螺槽，使固体床与熔池分开，从而保持固体床与料筒内壁的良好好接触，便于输送和传热。
