日产2Km PVC塑料管挤出生产线初步设计方案毕业设计


    


    毕业设计


    文题目:日产2Km PVC塑料挤出生产线初步设计方案



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    指 导 教 师:



    2012年X月X日

    日产2Km PVC塑料挤出生产线初步设计方案

    ()
    摘 :设计采悬浮法生产聚氯乙烯开展日产2Km聚氯乙烯塑料挤出生产线初步方案设计介绍塑料挤出生产线设计原理工艺程中需注意问题包括质量影响素工艺条件合成工艺中种助剂选择塑料挤出生产线工艺程进行详细叙述物料衡算设备计算选型三方面进行工艺计算车间进行布局设计画出整工艺流程图厂房面布局图
    关键词 : PVC生产线工艺计算





    The Preliminary Design of PVC Plastic Pipe Extrusion Line of 2Km Daily Production

    (
    )
    Abstract:In this designthe production line of PVC pipe from suspension method materialwas preliminaryly designed as daily production of 2km PVC pipeIntroduction of the design mechanism of the plastic pipe extrusion production lineproblems that need attention in the processincluding factors affecting the qualitythe various additives in the process conditions and synthesis technology selection were presentedAnd calculation from the material balanceequipment selection of three aspects of the accurate calculation of the process were conducted with drawingof flow chart of the whole process and plant layout diagram
    Key word: PVC plastic pipe Production line Process calculation





    目 录
    1 概述 1
    11 目意义 1
    12 硬质聚氯乙烯材优点发展史 1
    13 国家产业政策求发展PVC塑料材 2
    2 国外工艺路线较选择 2
    3 助剂作助剂简介 3
    31 稳定剂 3
    32 填充剂 3
    33 润滑剂 4
    34 加工助剂 4
    35 抗改性剂 4
    4 PVCU成型原料配方 4
    41 PVCU材原料PVC树脂选择 4
    42 PVCU材生产配方 5
    5 PVCU材生产工艺流程概述 5
    51 生产工艺 5
    52 工艺流程框图 6
    6 产品质量指标 6
    7 设备工艺计算 7
    71 生产线产计算 7
    72 原始数 7
    73 物料衡 7
    8 设备选型台数计算 9
    81原料配混 9
    811 混合机结构工作方法 9
    812 混合机选型 9
    82 料 10
    821 弹簧料结构 10
    822料机选型 11
    83 螺杆挤出机 11
    831 螺杆挤出机结构 12
    832 螺杆挤出机选型 12
    84 塑料成型模具 13
    85 冷定径套 14
    86 牵引 15
    87 切割 16
    9 废料处理 16
    10 生产中现象解决方法 17
    11 原料消耗电力估算 18
    111 原料消耗 18
    112 电力估算 19
    12 生产车间布置总体设计 19
    121 车间布置 19
    122 物料贮存运输 19
    13 劳动定员生产线技术指标 20
    131 劳动定员 20
    132 生产线技术指标 21
    14 安全环保 21
    谢辞 23
    参考文献 24








    1 概述
    11 目意义
    PVC塑料聚氯乙烯树脂原料混入种助剂填充物等辅助材料混合挤出生产出材注塑生产件具质轻耐腐蚀外形美观良气味加工容易施工方便等特点建筑工程中获越越广泛应作房屋建筑水供水系统配排水排气排污卫生排水系统雨水电线安装配套穿线等量水质监测数表明:采冷镀锌钢般寿命5年锈蚀铁腥味严重居民纷纷政府部门投诉造成种社会问题塑料材传统金属道相具重轻耐腐蚀耐压强度高卫生安全水流阻力节约源节省金属改善生活环境寿命长安装方便等特点受道工程界青睐占相重位置形成种势发展趋势目前水输送生活污水排放建筑电线等部分采硬质聚氯乙烯(PVCUUPVC)生产线设计中选择生产PVCU硬质聚氯乙烯[12]
    通初步设计条日产2Km PVC塑料挤出生产线完成设计务书设计说明书设计计算设计概算书参考文献文献综述等容包括塑料配方工艺程生产设备调研生产线组成生产线技术参数确定生产力计算设计图纸
    12 硬质聚氯乙烯材优点发展史
    PVCU30年代中期德国首先研制成功50年代发展较快60年代已欧洲美国日等济发达国家供水道中普遍根国际水协代表会报告十年PVCU率持续增长
    塑料材件化学建材品种PVCU材件塑料导产品水PVCU材件开发始国家七五期间国家政策指导年应发展已具备应技术法规完整施工技术研究深入产品加工工艺成熟优势海广州武汉天津等省市供水道工程中已全面停止普通镀锌采塑料[25]
    PVCU硬聚氯乙烯世界发达国家正力开发应种新型化学材料输送流体方面具重量轻耐压强度高输送液体摩擦阻力耐化学腐蚀性强施工安装维修方便节省钢材源寿命长减轻工施工劳动强度建设投资较低等优点方面PVCU硬聚氯乙烯代钢缓解国生产建设中钢材紧缺源足局面济效益显著

    13 国家产业政策求发展PVC塑料材
    PVC应水网历史悠久目前世界应广泛应仅PVC道具述许优点已具许丰富加工验疑PVC水材件国具十分广阔市场前景
    国水塑料材20世纪60年代开始少量应改革开放10年材应较快全国推广应塑料道国家专门成立五部委组成全国化学建材协调组制定系列推广政策推广初期重点PVC道进国PVC材件迅猛发展通引进国外先进技术设备理验国已建立批年产数万吨PVC材件现代化企业原料材行试点工作取少验件生产加工力成倍增长工艺水产品质量断提高国已水网提供质量配套完备PVC水材件根2010年远景规划预测:2010年全国新建改建扩建工程中采塑料例:建筑供水85(基淘汰传统铸铁)建筑水热水采暖道85电线护套90建筑雨水80城市供水80村镇供水85市政供水50城市燃气(中低压)60重点发展塑料品种PVCPE力发展新型复合道改性品种PVCPE力发展新型复合改性塑料五部委联合发文规定:2000年6月1日起城镇新建住宅中禁止镀锌室水道见国家产业政策求发展PVC道[6]
    2 国外工艺路线较选择
    目前数生产PVC材企业采螺杆挤出机进行干法塑化工艺连续操作螺杆挤出机转动时装入料斗中干混料粒料助转动螺杆进入加料筒中料筒外加热PVC干混料身干混料设备间剪切摩擦热混料熔化呈熔体设备中断前流动组分受螺杆搅拌均匀分散熔体机头口模处成型成连续体螺杆挤机外冷凝固成材挤出成型阶段中关键设备挤出机成型机头挤出程成型程挤出成型工艺聚合物加工领域中生产品种变化生产率高适应性强途广泛产量占重成型加工方法挤出成型高聚物熔体(粘性流体)挤出机螺杆挤压作通定形状口模连续成型制品具恒定断面形状连续型材目前数生产PVC材企业采螺杆挤出机进行干法塑化工艺连续操作
    螺杆挤出机分单螺杆挤出机螺杆挤出机PVC材挤出机单螺杆挤出机双螺杆挤出机两种挤出机特点单螺杆挤出机特点:a结构简单价格低b适合聚合物塑化挤出适合颗粒料挤出加工聚合物剪切降解物料挤出机中停留时间长c操容易工艺控制简单双螺杆挤出机:a结构复杂价格高b具混炼塑化力物料挤出机中停留时间短适合粉料加工C产量挤出速度快单位产量耗低单螺杆挤出机生产PVC材企业干混料直接必须混炼塑化加工成粒料工序进行生产双螺杆挤出机适合粉料加工直接混合PVC料减少造粒工序废料磨粉工序外双螺杆挤出机产量挤出速度快般达2~4米分钟适合PVC塑料型材规模生产单螺杆挤出机般作型辅助型材生产挤出速度仅1~2米分钟目前国产双螺杆挤出机质量已基达进口双螺杆挤出机水价格仅进口机13~15年着硬PVC制品产量增加直接干混料加工PV制品双螺杆挤出机应越越广双螺杆挤出机型号日渐增双螺杆挤出理研究日渐深入[7]综述项目采锥型异双螺杆挤出机生产PVC材
    3 助剂作助剂简介
    塑料制品原料中加入助剂塑料制品成型加工利进行改变树脂原料性满足塑料制品应条件时求助剂加入原料中作某助剂加入改变熔料黏度耐高温易分解改善熔料流动性 够改进制品力学性改变塑料制品外观质量颜色等助剂功作分类常塑料助剂:增塑剂稳定剂抗氧剂光稳定剂阻然剂发泡剂抗静电剂着色剂润滑剂填充料交联剂偶联剂等[10]
    助剂应选择应该注意:
    ①助剂应树脂相容性稳定制品分散挥发渗出喷霜保持制品质量
    ②高温条件分解变质机器设备腐蚀作
    ③种助剂混合应产生相互抗作降低助剂扇原功作
    ④选毒性环境污染影响助剂
    31 稳定剂
    生产饮水PVC材热稳定剂选择十分关键适合卫生性求适合加工工艺求生产出合格材适热稳定剂甲基硫醇锡
    甲基硫醇锡热稳定剂聚氯乙烯(PVC)加工中效稳定剂品种广泛硬质软质PVC加工优点完全溶PVC制完全透明类制品具安全性制品广泛种食品包装材料水
    32 填充剂
    生产硬质PVC碳酸钙普通量填充剂碳酸钙降低成外改善性碳酸钙容易吸潮雨季尤严重碳酸钙中量水分存PVC制品产生气泡银纹仅影响外观降低物理性CaCO3贮运程中避免吸潮产生结块架桥生产捏合工序时注意断排气
    33 润滑剂
    润滑剂指塑料中降低熔体粘度防止聚合物加工设备金属表面粘着改进加工性物质挤出加工程重润滑剂加入PVC中熔化前降低树脂粒子间摩擦熔化降低树脂分子间摩擦降低熔体加工设备间粘附降低熔化熔体粘度促进流动防止树脂金属设备表面粘着适硬PVC毒水材外润滑剂品种选硬脂酸硬脂酸钙聚乙稀蜡石蜡等组成润滑体系较润滑体系均毒添加剂价格低廉易
    34 加工助剂
    AMS树脂а甲基苯乙烯低结构泡沫塑料相密度强度聚合度210线型低聚物六聚体称M80类环状二聚物[1112]
    AMS毒透明加入PVC中显著降低熔体黏度降低耗提高制品光泽度透明度加入量520份
    35 抗改性剂
    击改性剂指加入脆性聚合物中提高击强度含弹性体成分物质未改性硬PVC缺口敏感性[12]提高硬制品韧性需添加PVC半相容低模量物质—击改性剂实现设计采MBS树脂改性
    4 PVCU成型原料配方
    41 PVCU材原料PVC树脂选择
    生产PVC材原料悬浮法聚合聚氯乙烯树脂
    PVC粉末种白色粉末密度135145gcm间表观密度0405g cm视增塑剂含量软硬制品般增塑剂含量05份硬制品525份半硬制品25份软制品[13]
    根国家标准GB/T576193悬浮法通型聚氯乙烯树脂检验标准规定悬浮法PVC分PVCSGlPVCSG8八种树脂中数字越聚合度越分子量越强度越高熔融流动越困难加工越困难

    表1 国悬浮法聚氯乙烯树脂型号相关参数
    型号
    聚合温度℃
    粘数(mlg)
    K值
    聚合度
    参考途
    SG1
    482
    154~144
    77~75
    1800~1650
    高级电绝缘材料
    SG2
    505
    143~136
    74~73
    1650~1500
    电绝缘材料般软制品
    SG3
    530
    135~127
    72~71
    1500~1350
    电绝缘材料农膜塑料鞋
    SG4
    565
    126~119
    70~69
    1250~1150
    薄膜造革高强度硬
    SG5
    580
    118~107
    68~66
    1100~1000
    透明制品硬型材
    SG6
    618
    106~96
    64~63
    950~850
    唱片透明片硬板焊条
    SG7
    655
    95~87
    62~60
    850~750
    吹塑瓶透明片件
    SG8
    685
    86~73
    59~55
    750~650
    氯乙烯树脂
    生产PVC材树脂必须符合挤出加工求设计中选SG5型号PVC树脂行种树脂般求K值68左右挥发物≤04时树脂白度杂质含量黄黑点鱼眼等定求PVC树脂堆密度挤出工艺定影响生产时应视具体情况工艺作相调整
    42 PVCU材生产配方
    表2 设计PVCU配方[14]:
    原料
    名称
    单位(份)
    树脂
    PVC(SG5)
    100
    增塑剂
    邻苯二甲酸二辛酯(DOP)
    2
    稳定剂
    甲基硫醇锡
    2
    润滑剂
    石蜡
    05
    加工助剂
    а甲基苯乙烯(AMS)
    10
    填料
    偶联剂处理轻质CaCO3
    8
    颜料
    钛白粉
    2
    增白剂
    Uvitex OB
    05
    抗剂
    甲基丙烯酸甲酯(MBS)
    5
    5 PVCU材生产工艺流程概述
    51 生产工艺
    成型PVC塑料原料配方求分计量然分高速热混机低速冷混机掺混起搅拌均匀筛投入双螺杆挤出机原料塑化呈熔融态成型模具中挤出成型坯状定径机定径达工艺求PVC直径厚度水冷箱定型切割成需长度挤出成型PVC[1517]
    整生产工艺流程见附图
    52 工艺流程框图
    原料助剂
    高速混合

    低速搅拌
    挤出
    口模定径
    冷定型
    牵引
    切割
    捆扎包装

    成品







    图1 工艺流程框图
    PVC材生产工艺流程分三程:
    1) 成型料准备程包括配方混合(高速低速)筛者造粒
    2) 挤出成型程配物料料器作料仓送挤出机加料斗中然物料加料斗进入挤出机进行加热塑化塑化完全塑化料定量挤出
    3) 定型包装程冷定径箱泠定型牵引机切割机光烘干固化检验合格成品[1819]
    6 产品质量指标
    国采ISO国际标准应技术文件结合国PVCU材发展情况质量水制定符合国国情国际标准拢国家标准行业标准途产品标准表3
    表3
    项目
    国家标准
    项目
    国家标准
    化工硬聚氯乙
    烯材
    GBT42191996
    建筑排水硬聚氯乙烯材
    GBT5836292
    水硬聚氯乙
    烯材
    GBT10002196
    埋排污废水硬聚氯乙烯材
    GBT10002396
    低压输水灌溉薄壁硬聚氯乙烯材
    GBT1366492
    农硬聚氯乙烯材
    JBT512591
    饮水压力件卫生指标相应标准
    1) 铅萃取值 第次10mgL第二次03mgL试验方法GB9644规定
    2) 锡萃取值 第二次002mgL试验方法GB9644测定
    3) 镉萃取值 三次取值均001mgL试验方法GB9644测定
    4) 汞萃取值 三次萃取值均0001mgL试验方法GB9644测定
    5) 氯乙烯单体含量 ≤10mgkg试验方法:件壁切取0305g试样GB4615规定测定
    数知PVC饮水件生产程中树脂定求外应严格制含铅锡镉汞等重金属辅助材料列容外国家标准GBT17219—1998饮水件较严格求件生产企业应予重视
    7 设备工艺计算
    71 生产线产计算
    生产线生产规模日产2Km聚氯乙烯塑料次生产PVC产品规格Φ75~200 mm取Φ200mm径计算值壁厚66mm密度135145gcm间2KmPVC体积(0100934)×314×2000 802 m天生产成品PVC塑料质量概802×1400 1122246Kg日工作24时时成品生产力约46760kg面该数基础生产设备进行工艺计算
    72 原始数
    ()聚合聚生产力: 日产2kmPVC塑料材
    (二)年工作时间确定(年工作时数):
    年工作日365104双休日10固定假日30停工检修10时障 211d
    机头清理换滤网时间1次6天8h次
    年工作时数 (211×24)(2116) ×8 4783h
    年实际生产日 478324 199d
    (三)PVC材合格率 999
    (四)产品规格 Φ75~200mm
    (五)损耗系数确定:
    根塑料手册资料关相应生产单位实际生产损耗确定物料损耗数表4表5示
    表4 原材料处理物料损耗系数览表
    工序
    PVC树脂
    增塑剂输送
    粉料计量输送
    筛选
    输送

    撒落
    损耗率
    02
    02
    01
    02
    02
    损耗率计
    04
    01
    04
    总损耗率
    09
    表5 加工成型工段物料损耗系数览表
    工序
    混合
    挤出成型
    成型处理
    损耗率
    02
    04
    03
    损耗率计
    02
    04
    03
    总损耗率
    09
    73 物料衡
    设计日产量802×1400999 1123370Kgd
    设计年产量1123370×199223550505 kga223551 ta
    天物料工序中进出料量进行计算:



    天工序中物料衡算汇总见表6
    表6 天物料工序中进出料量情况进行衡算
    工序
    输入(kg)
    输出(kg)

    物料

    物料
    损失

    原料处理输送
    1143837
    1143837
    1133542
    10295
    1143837
    混合
    1133542
    1133542
    1131275
    2267
    1133542
    挤出成型
    1131275
    1131275
    1126750
    4525
    1131275
    处理
    1126750
    1126750
    1123370
    338
    1126750
    日输入输出物料量
    1143837
    1123370
    生产成品
    1123370
    合格成品
    1122246
    物料衡算流程图:

    混合
    处理
    成型
    配料
    11438 11335 11312 11267 11233
    10295 2267 4525 338
    图2 物料阶段损耗量
    8 设备选型台数计算
    81原料配混
    PVC材原辅料固体粉料(少量助剂液态)PVC材成型料通物料间流作剪切作进行混合制备目前绝部分企业采高速混合机原辅料进行混合低速冷混机混合物料进行冷
    811 混合机结构工作方法
    高速热混合机混合原理:混合物物料受高速搅拌离心力作混合室底部测壁升定高度时落落离心力次甩侧壁循环停运动达均匀混合塑料部分塑化吸附包覆助剂利期加工[2021]目前国应高速混合机结构图3示

    图3 高速混合机结构
    1—排料装置2—混合室3—搅拌桨4—盖
    5—折流板6—电动机7—机座8—V带轮
    PVC材生产中高速热混合机出料温度120℃左右需时冷60℃高速热混合机出物料必须落降低物料温度设备迅速冷防堆积造成结块影响步生产[22]设备称冷混合机冷混合机PVC树脂加工成型程中必少冷设备
    冷混合机锅体搅拌装置组成锅体双层结构夹层空间通冷水立式冷混合机冷水环锅体连接锅盖连接锅体冷冷水环冷组成冷混合机冷系统冷混合机搅拌桨结构简单中空通入冷水
    812 混合机选型
    查表配料表观密度15kgL

    设批混合操作时间07时

    表7 张家港万科机械制造SHR高速混合机参数
    型号
    总容积
    效容积
    电机功率
    轴功率(rpm)
    外形尺寸(mm)
    SHR—200A
    200
    150
    3951
    475950
    2400×850×1580
    SHR—300A
    300
    225
    4965
    475950
    2800×1080×1680
    表8 常州市凯瑞恩机械限公司HJ高速混合机参数
    型号
    总容积L
    产量(kgh)
    电动机功率(kw)
    外形尺寸(mm)
    HJ200
    200
    150
    3545
    1685×650×1600
    HJ300
    300
    270
    4065
    2340×1220×2300
    查张家港万科机械限公司生产高速混合机资料选取SHR—200A高速混合机操作方便特较细粉粒凝块混合二种粉状体含定水份物料均匀混合添加量少配料样达较混合效果效容积150L次生产线设计SHR—200A型混合机产量较适合生产线样会造成浪费更加合理利机器

    表9 张家港海泓科机械制造SHL冷混合机参数
    型号
    总容积
    效容积
    电机功率
    轴功率(rpm)
    外形尺寸(mm)
    SHL—500A
    500
    320
    11
    130
    3135×1310×1460
    SHL—800A
    800
    500
    15
    100
    3400×1600×1500
    冷混合机高速热混合机工业组合热冷混合机总容积应1:25样单位时间物料冷效果较查张家港海泓机械限公司生产冷混合机资料选取SHL—500A高速混合机效容积320L取2台具具设计先进操作方便安全效率高耗噪音低耐腐蚀等特点
    82 料
    挤出机料斗供料方式种型挤出机般工直接料型挤出机台挤出机列时生产料斗供料方式采弹簧料真空料压缩空气道输送料等方式设计采弹簧料具简化工作节省力改善劳动条件操作简便文明安全等优点
    821 弹簧料结构

    图4 弹簧料设备结构示意
    1电动机2弹簧3橡胶4原料箱5料斗
    机采螺旋输送原理钢丝弹簧旋转原料储料箱中输送塑料挤出机料中直加满料位器发出满料信号停止加料通段时间重新开机复循环根户求利时间继电器控制停机时间实现动化
    822料机选型
    表10 张家港万凯机械ZJF弹簧料机参数
    型号
    输送力
    (kgh)
    弹簧直径
    (mm)
    电机功率
    (kw)
    输送距离(L)
    储料箱容量(kg)
    外形尺寸(mm)
    ZJF300
    300
    36
    11
    35
    150
    Φ650×1162
    905×655×840
    ZJF700
    700
    59
    22
    35
    200
    Φ820×1550
    950×950×960
    查阅张家港万凯机械限公司生产弹簧料机资料选取ZJF300型弹簧料机取2台具特点:1安装方便移动台搅拌机种料需台料机时供台拌料机料免工加料麻烦加料工作变安全更省时更省力 2设计合理先进操作维护方便真空料机相免常清理滤清器烦恼 3机适范围广粉料塑料颗粒料粉粒混合料破碎料医药化工生产程中粉粒料传送料
    83 螺杆挤出机
    挤出机螺杆设计三区段:加料段(送料段)熔化段(压缩段)计量段(均化段)挤出机螺杆三区段(三段)相应组成三功区:固体输送物料塑化熔体输送挤出机三功区达佳工作状态三功区螺杆三功区段相吻合必须选择适配方适料筒温度螺杆温度适螺杆转速果工艺条件选择适会破坏三功区分布造成产量降低塑化良
    831 螺杆挤出机结构
    种类型结构挤出机独立完成塑料混炼塑化工作必须具备列工作系统:①传动系统②加料系统③挤出塑化原料系统④加热冷降温系统⑤电器控制系统目前国应双螺杆挤出机结构图5示

    图5 双螺杆挤出机零部件组装位置
    1—连接法兰2—分流板3—机筒4—电阻加热5—双螺杆
    6—螺旋加料装置7—料斗8—螺杆轴承9—齿轮减速箱
    10—传送带11—电动机12—机架
    832 螺杆挤出机选型

    表11 张家港市长青机械限公司SJSZ锥形双螺杆挤出机参数
    型号
    螺杆直径(mm)
    螺杆转速
    (rpm)
    电机功率(kw)

    生产力
    (kgh)
    外形尺寸
    (mm)
    SJSZ—65
    65132
    1347
    50
    250
    4235×1520×2450
    SJSZ—80
    80156
    1369
    90
    360
    4750×1550×2460
    表12 青岛隆诚塑料机械限公司XQSJ双螺杆挤出机参数
    型号
    螺杆直径(mm)
    螺杆转速
    (rmin)
    电机功率(kw)
    生产力
    (kgh)
    外形尺寸
    (mm)
    XQSJ—57
    57
    300
    45
    250
    4235×1520×2450
    XQSJ—65
    65
    400
    75
    450
    4750×1550×2460
    挤出机选型需遵循生产线时产量查阅张家港市长青机械限公司资料选取SJSZ—65型号锥形双螺杆挤出机该挤出机全线采动控制系统控制精度高运行操作简单方便


    84 塑料成型模具
    塑料挤出成型材需模具结构形式种应较坯成型模具聚氯乙烯硬成型模具结构图6示挤出成型塑料材应广泛种模具结构组成零件:模具体分流锥分流锥支架口模芯轴调节螺钉定型套压盖进气接头等[2324]种模具结构挤出硬质聚氯乙烯材聚乙烯聚丙烯材

    图6 聚氯乙烯硬成型模具结构
    1—模具体2—分流锥3—分流锥支架4—中套5—压盖
    6—口模7—芯棒8—定径套9—气堵10—进气
    材成型程熔融塑料挤出机挤出孔板滤网分流器分流器支架分成干股然汇合进入芯模口模形成环形通道挤出连续材机头作塑化物料保持塑性状态产生定压力塑化物料定流道成型具环形截面形状坯机头种形式根物料挤出机机头中流动方相互关系分直通式直角式偏心式三种设计采直通式机头种机头结构简单制造容易成较低料流阻力口模芯模直部分材定型部分口模成型材外表面部件芯棒成型材表面部件口模芯棒选根设计PVC产品规格Φ75~200 mm进行选购挤出机时制造公司般配套种塑料成型模具提供购买时需根生产求选择需塑料成型模具
    85 冷定径套
    定径套常种结构形式:(1)浸水式定径套直径定径冷种坯挤出般直接通入冷水槽(2)水套式定径套般采压法定径时应(3)真空冷定径套般应中径定型设计采真空冷定径套真空定径套定径较简单需气塞杆废料较少定径效果较压定径法材外表面光滑壁厚均匀需套抽真空设备设备成增加直径较材适结构图7示

    图7 真空定径套装置结构示意图
    1—芯棒2—口模3—排水孔4—真空定径套
    5—水槽6—进水孔7—抽真空孔
    表13 青岛浩赛特塑料机械限公司STV真空定径机参数
    型号
    材范围(mm)
    水泵
    (Kw)
    真空泵
    (Kw)
    外形尺寸
    (mm)
    STV250
    63250
    1×55
    1×4
    5900×600×1200
    STV630
    250630
    2×55
    2×4
    表14张家港中锐机械限公司GZDY真空定径机参数
    型号
    材范围(mm)
    水泵
    (kw)
    真空泵
    (kw)
    外形尺寸
    (mm)
    GZDY250
    50250
    2×75
    2×22
    5000×600×1200
    GZDY315
    75315
    2×55
    2×22
    查阅青岛浩赛特塑料机械限公司生产真空定径机资料选取STV250型规格真空定径机取2台具特点:1优化设计真空定径箱水路系统均采锈钢制作2水路系统真空系统稳定调3真空箱前左右调
    常见材冷方式两种:种冷水槽冷材通水槽时完全浸水中材离开水槽时已完全定型成材方法适中型口径塑料材种喷淋式冷方式适厚壁材口径塑料材
    设计中选取STV250型规格真空定径机带喷淋式冷水箱结构示意图图8示

    图8 喷淋式冷水箱结构示意图
    1—喷水头2—导轮3—支架4—轮子
    5—导轮调整机构6—手轮7—箱体8—箱盖
    冷水槽层水温材冷程中圆周存着温度差材产生弯曲现象特水槽中浮力较更易弯曲采材圆周均匀布置喷水头喷淋水箱代冷水槽冷更加均匀量减材变形喷淋水箱3~8根喷淋水面许喷水头喷淋冷提供强烈冷效果冷水喷壁四周克服水槽冷时黏附壁水层减少热交换缺陷该法适厚壁型口径材冷
    86 牵引
    牵引装置作机头挤出材提供定牵引力牵引速度均匀引出材通牵引速度调节子壁厚牵引材装置滚轮式履带式两种牵引装置求应具较夹持力均匀分布材圆周牵引速度求十分均匀级调速牵引速度取决挤出速度设计采履带式牵引机结构示意图图9示

    图9 履带式牵引机结构示意
    1—胶带牵引动辊2—胶带3—胶带牵引动辊
    4—托辊5—材
    表15 江苏白熊康达机械限公司 SZ履带式牵引机参数
    型号
    牵引范围(φmm)
    牵引力(N)
    总功率
    (Kw)
    牵引速度
    (mmin)
    外形尺寸
    (mm)
    SZ3
    50250
    20000
    4
    055
    2500×1300×2000
    SZ4
    100300
    30000
    55
    0343
    2870×1585×2250
    表16 青岛科杰塑料机械限公司QY履带式牵引机参数
    型号
    牵引范围(φmm)
    牵引力(N)
    总功率
    (Kw)
    牵引速度
    (mmin)
    外形尺寸
    (mm)
    QY2504
    63250
    10000
    5
    048
    2500×1250×2000
    QY4504
    110450
    20000
    7
    0115
    2950×1480×2100
    查阅江苏白熊康达机械限公司生产履带式牵引机资料选取SZ3型履带式牵引机该机采变频调速控制具操作方便灵活万轴传动确保运转稳定耐磨牵引胶块寿命长气动夹紧运转稳牵引稳定等特点
    87 切割
    材挤出成型生产线切割机求长度切断材生产较直径材时材切割应选行星式动切割机行星式动切割机切割锯片直径锯片组成围绕着切割材组成圆形材需切割时直径锯片高速转围绕材外圆公转种方法切割直径材切割速度快切割口端面整
    表17 张家港市康乐华雅塑料机械限公司SCH2行星切割机参数
    型号
    切割径
    (φmm)
    工作线速度(mmin)
    切割壁厚
    (mm)
    总功率(Kw)
    外形尺寸(mm)
    SCH2250
    60250
    <4
    <15
    318
    2500×1160×1540
    SCH2315
    110315
    <35
    <20
    388
    3000×1260×1580
    表18 苏州国泰塑业限公司QG切割机参数
    型号
    切割径
    (φmm)
    切割壁厚(mm)
    总功率(Kw)
    外形尺寸(mm)
    QG160
    20160
    20
    22
    2500×1160×1540
    QG250
    50250
    25
    4
    3000×1260×1580
    根设计求查阅张家港市康乐华雅塑料机械限公司生产行星切割机资料选取SCH2250型号行星切割机满足φ75—200mm生产求具切割效果动化程度高保护装置齐全安装方便外形美观等特点
    9 废料处理
    PVC材生产程中会产生合格产品废品尤次换模生产材未合格前总会产生部分废品外材堆放搬运程中会造成损坏统称废料废料成分基相破碎掺入原料中基影响材性必须加强废料理合理回收利
    分送
    清洗
    粉碎
    磨粉
    配料
    产品
    挤出
    筛选
    废料





    图10 废料处理流程图

    表19 磨粉机参数
    型号
    机功率(kw)
    风机功率(kw)
    刀盘直径(mm)
    产量(kgh)
    外形尺寸L×W×H (m)
    JWP550
    37
    3
    550
    200300
    2500×2000×3000
    MF500
    42
    7
    500
    260350
    1900×1700×3900
    日产废品量1124kg选取台磨粉机达生产求着谐社会节约美德设计选取JWP—550型号磨粉机具动化程度高占面积调刀方便操作保养简单易行等特点
    10 生产中现象解决方法
    环节控制部分工作原理相应生产中操作工艺条件间匹配等原会出现正常现象应通认真观察分析加解决表20列举生产中异常现象解决方法[25]
    表20 聚氯乙烯硬生产中异常现象解决方法
    现象

    解决方法
    壁厚度均匀
    ① 芯模口模心
    ② 出料速度均匀
    ① 调整芯模口模保持心
    ② 调整螺杆转速段温度
    材直度均
    ① 圆周方壁均匀
    ② 定型套水槽牵引摆放中心线
    ③ 冷水浮力冷速均
    ① 调节模口
    ② 校正中心位置
    ③ 改进冷
    胚拉断
    ① 物料配方适造成熔体强度低
    ② 挤出速度慢牵引速度快
    ① 调整配方检查物料
    ② 增加挤出速度降低牵引速度
    材表面光泽
    ① 口模温度低
    ② 定径压缩空气压力真空度足
    ③ 定径套水温
    ① 调节口模温度
    ② 加压缩空气压力真空度
    ③ 调整定径套水流量
    材壁光滑整
    ① 螺杆转速快
    ② 芯模温度太低
    ③ 螺杆温度高
    ① 降低螺杆转速
    ② 提高芯模温度
    ③ 螺杆中心冷加强
    材壁裂纹
    ① 芯模温度太低
    ② 塑化温度太低
    ③ 机头压力太低
    ④ 牵引速度太快
    ① 提高芯模温度
    ② 提高料筒机头温度
    ③ 提高螺杆转速
    ④ 降低牵引速度
    壁气泡凹坑
    料中含水分低分子挥发物高
    换干燥物料
    中夹带分解料
    ① 塑化温度高
    ② 机头滤板未清洗干净
    ③ 机头流道合理造成滞料
    ④ 配方中稳定剂
    ① 调整料筒机头温度
    ② 清理机头滤板
    ③ 改进机头结构
    ④ 检查配方配料
    材扁试验合格
    ② 树脂分子量低
    ③ 塑化温度
    ④ 配方中填充剂含量太高
    ① 改变树脂型号
    ② 调整塑化温度
    ③ 减少填充剂含量
    11 原料消耗电力估算
    111 原料消耗
    原料消耗根公式计算




    表21 原料消耗
    序号
    原料名称
    单耗量(10tt生产产品)
    年消耗

    1
    PVC树脂
    78325
    175095
    原料
    2
    DOP
    1567
    3502
    增塑剂
    3
    甲基硫醇锡
    1567
    3502
    稳定剂
    4
    石蜡
    392
    876
    润滑剂
    5
    AMS
    7833
    17510
    加工助剂
    6
    轻质CaCO3
    6266
    14008
    填料
    7
    钛白粉
    1567
    3502
    颜料
    8
    Uvitex OB
    392
    876
    增白剂
    9
    MBS
    3916
    8755
    抗剂
    112 电力估算
    合理设计选择变配电设备供电系统中组成元件需根电设备容量高电力负荷进行统计计算(设备满负荷运作)
    结合实际生产程电量计算保证电量准确性
    (1)高速热混合机电功率51kw
    (2)低速冷混合机电功率11kw
    (3)弹簧料机电功率11kw
    (4)螺杆挤出机电功率50kw
    (5)真空冷定径机电功率95kw
    (6)牵引机电功率4kw
    (7)行星切割机电功率318kw
    (8)磨粉机电功率40kw
    车间高耗电量P51×2+11×2+11×2+50×2+95×2+4×2+318×2+4029956kw配电室装机容量应留20余选360kw
    12 生产车间布置总体设计
    121 车间布置
    车间布置设计目力求厂房布局设备排列合理化高效化满足安全生产安全检修生产理降低基建投资等方面求
    厂房设计较复杂考虑建筑结构工艺生产操作设备安装检修劳动保护安全防火等方面求常面布置图长方形L型T型数种选常长方形长方形便总面图布置节约便设备理缩短道安装便安排交通运输出入口较供然采光通风墙面
    完整PVC塑料挤出生产车间建配电室质检室休息室卫生间会议室维修间贮藏室等厂房设置消防设备安全疏散设施生产工艺流程图原料配置挤出生产定型切割包装直线排列便生产操作成品仓库生产线侧边方便成品搬运入库
    项目厂房面布置见附图
    122 物料贮存运输
    PVC挤出生产特点生产线长设备总长达30m左右物料周转长方形厂房侧边量空闲方作仓库PVC塑料具定抗压力宜堆积高防止身重量压裂压破道物料贮存需仓库面积少占生产装置总建筑面积30左右PVC塑料原料采数系袋装桶装PVC成品10根捆单位进行储存
    原料储存库容量确定取决物料周转期物料仓库中停留时间考虑原料供应成品销售生产影响该厂周转期1d该厂原料仓库容量11438t成品仓库容量11222t仓库堆放系数般取04~08t㎡文取堆放系数06 t㎡原料仓容积191m2
    物料运输作业利合理时间周期定量物料工厂处转移处保证生产正常进行包括生产专职车间生产装置辅助设施间生产装置工序间物料输送厂外工厂运送原料成品发货等输送象桶装袋装成品PVC材等
    桶装袋装物料运输常见装卸运输机械手推车种叉车皮带运输机电梯单轨吊车桥式吊车等车间生产规模减少力增加效率济效益生产程中原料通皮带运输机运混合机旁边混合机挤出机间物料传送选择弹簧料机运输生产完PVC材成品长度关系工输送仓库
    13 劳动定员生产线技术指标
    131 劳动定员
    全生产线劳动定员38生产量生产员三班运转全天候生产车间岗位包括生产理员直接生产员间接生产员核心务完成车间生产务保证正常生产程
    ①生产理员包括车间技术员统计核算员工作职责:
    车间:负责车间生产技术质量设备劳动纪律理工作负责达生产务员安排督促检查理员班组长工作完成厂里达车间项生产务做职工思想工作调动方面积极性
    技术员:车间生产工艺理制定合理生产工艺执行工艺规格车间计量工作产品质量进行分析负责车间工技术教育技术培训关部门研究关改进提高产品质量等问题
    统计核算员:车间统计工作原材料产品出入库产品成品率生产完成情况等进行统计完成成核算统计车间员考勤情况工资分配等
    ②直接生产员指生产线操作员生产操作员必须进培训岗严格操作规程进行操作产品质量进行检认真填写生产记录卡生产中出现问题时反映关员
    ③间接生产员保证正常生产缺少员包括设备维修工电工检验员等
    设备维修工:做设备维修工作保证生产正常进行时准备种备件做少停机建立修中修计划设备检修卡常检测设备运转情况督促帮助工进行设备保养建立设备理制度
    电工:做车间供电工作根车间布置合理安排供电线路保证正常生产保证操作工身安全
    检验员:质量标准车间生产产品进行抽样检查质量问题时反映车间技术员帮助分析质量问题做车间产品质量情况记录
    员安排表
    表22 员编制表
    部门名称
    职位
    数班
    生产理
    车间
    33
    技术员
    1常白班
    统计核算
    1常白班
    直接生产员
    仓库理
    1常白班
    生产线操作工
    33
    原料搬运工
    63
    成品搬运工
    123
    间接生产员
    质检员
    33
    设备维修
    33
    电工
    33
    总计

    38
    132 生产线技术指标
    该生产线日生产PVC塑料2km生产PVC塑料质量约11233kg整套生产设备2台SHR200A高速热混合机2台SHL500A冷混合机2台ZJF300弹簧料机2台SJSZ65双螺杆挤出机2台STV真空定径箱2台SZ3牵引机2台SCH2250行星切割机1台JWP550磨粉机整套设备全部工作时总功率300kw配电功率360kw该条生产线需员工38名该车间实行三班制全天候生产该厂房单层厂房生产车间总长度46m总宽度21m高度5m
    14 安全环保
    化工生产企业具高温高压易燃易爆毒害特点生产场区塔罐林立道横交错旦发生火灾燃烧猛烈易造成量毒害气体溢出产生仅企业造成巨损失严重威胁员生命安全做化工企业防火安全工作国家规范求生产中火灾危险性场安装现代动报警系统动灭火系统减少杜绝恶性火灾发生
    硬聚氯乙烯生产车间聚氯乙烯原料颗粒状粉状固体带粉尘污染加生产程机械化程避免周边环境带噪音污染影响车间工周边居民身体健康设计该生产车间时必须考虑粉尘噪音两方面问题
    设计程中必须车间配备种消防设备时控制预测灾情降低损失成优化理做安全第生产第二准


















    谢辞

    时日历时三月毕业设计终画句号现回想起做课程设计整程颇心中苦甜乐趣中呀段学综合力较提高培养较强分析力严谨工作作风严肃认真科学态度通课题研究解目前国外PVC塑料发展现状解塑料生产工艺程尤PVC塑料螺杆挤出生产认知增强实际技动手力
    制作毕业设计开始时感觉手XX老师指导解学校图书馆网许数库通常维普资讯万方数库中国学术文献总库Spring LINKCALI学位文库等载需文献做外文翻译中直杨老师指导专业英语词汇量提高书写开题报告阶段杨老师鼓励查阅参考文献先解动手初课题陌生方面知识文献资料熟悉文写作阶段杨老师次检查文指出文中足错误太懂方进行耐心讲解指导杨老师严谨治学态度渊博知识私奉献精神深受启迪仅学扎实宽广专业知识学做道理老师致衷心感谢深深敬意
    感谢指导老师XX教授完成毕业文环节进行方面精心指导帮助学阶段帮助学老师表示诚挚感谢
    然文写作程中参考关书籍文里关作者表示谢意
    篇幅限感谢便列举谨文献关心帮助







    2012年06月02日
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    文档贡献者

    分***亨

    贡献于2020-09-11

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