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1、北京化工大学北方学院毕业设计（论文） 诚信申明 本人申明： 我所呈交的本科毕业设计（论文）是本人在导师指导下对四年专业知识而进行的研究工作及全面的总结。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中创新处不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京化工大学或其它教育机构的学位或证书而已经使用过的材料。与我一同完成毕业设计（论文）的同学对本课题所做的任何贡献均已在文中做了明确的说明并表示了谢意。 若有不实之处，本人承担一切相关责任。 本人签名： 年 月 日 年产2000吨硬
2、PVC汽车地板工艺设计 ——挤出工艺 摘 要 聚氯乙烯（PVC）地板是现今汽车生产中重要的产品，具有广阔的市场前景,PVC硬板颜色可根据客户需要呈现不同的亮丽色彩，同时产品质量执行GB/T4454-1996国家标准，具有良好的化学稳定性，耐腐蚀性，硬度大，强度大，强度高，耐老化，耐火阻燃，绝缘性能可靠，不变形，等特点。本设计对当今市场的汽车硬PVC地板进行了较为全面的解析，并选择单、双螺杆挤出机结合的生产方式，通过配方的设计，物料、能量的衡算，设备的选型，生产车间的布局，人力资源分布，生产成本等方面做了详细分析。并绘制出了工艺流程图和机头组装图以及生产车间布置图。
3、 关键词：硬PVC 配方 物料衡算 生产工艺流程 2000 tons of hard PVC Car Floor Process Design —— Extrusion process Abstract PVC floor is one of the most important products in the production of cars, and has broad market prospects, PVC plate, which implements the standard of GB/T4454-1996,could
4、display different bright colors according to customers’ needs and has good chemical stability, corrosion resistance, high hardness, high strength, high strength, ageing resistance, fire retardant, insulation reliable performance, no deformation, etc.. The design analyzed the current market of car ha
5、rd PVC floor more comprehensive, and selected the combination of single, double screw extruder production methods, through the formula design, material, energy balance, equipment selection, production workshop layout, human resource distribution, made a detailed analysis of production cost. And the
6、process flow diagram and die Assemblydiagram and the production workshop layout are also drawn. Key words: PVC material balance production process 目 录 第一章 绪论 III 第1.1节 硬PVC地板简介 III 第1.2节 国内外硬PVC地板的发展状况和前景 III 第1.3节 国内硬PVC地板的生产和消费现状 III 第1.4节 国外硬PVC地板的发展状况 III 第1.5节 硬PVC地板的市场需求 I
7、II 第1.6节 硬PVC地板的发展及应用 III 第1.7节 设计原则 III 第1.8节 生产设备及生产制度 III 第二章 产品配方的设计 III 第2.1节 产品配方概述 III 第2.2节 产品配方 III 第2.3节 产品配方注解 III 第三章 生产工艺流程 III 第3.1节 概述 III 第3.2节 造粒工艺流程 III 第3.3节 挤出工艺流程 III 第3.4节 工艺流程图 III 第四章 物料衡算 III 第4.1节 年工作日的选取 III 第4.2节 挤出成型工段物料衡算 III 第4.3节 筛选输送工段物料衡算 III 第4.4节
8、物料年需要量、日需要量和每小时需要量 III 第4.5 节物料平衡图 III 第五章 设备的选择与计算 III 第5.1节 设备选型的原则 III 第5.2节 高速捏合机的选择与计算 III 第5.3节 冷混机的选取与计算 III 第5.4节 单螺杆成型挤出机的选取与计算 III 第5.5节 双螺杆成型挤出机的选取与计算 III 第5.6节 挤出成型辅机的选取 III 第5.7节 挤出造粒机的选取与计算 III 第5.8节 其他辅助设备的选择 III 第5.9节 非定型设备 III 第六章 能量衡算 III 第6.1节 冷却剂消耗量 III 第6.2节 电能消耗量
9、III 第七章 车间布置说明 III 第7.1节 车间设备布局设计指导书 III 第7.2节 车间布置设置的依据 III 第7.3节 车间布置设计的原则 III 第7.4节 车间布置设计的内容 III 第7.5节 车间布置设计的步骤和方法 III 第7.6节 车间布置设计的有关技术与参数 III 第7.7节 劳动定员安排 III 第八章 经济核算 III 第8.1节 原料核算 III 第8.2节 设备维修及工资开支 III 结 论 III 参考文献 III 致 谢 III 第一章 绪论 第1.1节 硬P
10、VC地板简介 PVC是一种聚合物质。其单体的结构简式为CH2=CHCl，结构如下：[ CH2―CHCl]n。碳原子为锯齿形排列，所有原子均以σ键相连。所有碳原子均为sp3杂化。PVC地板是当今世界上非常流行的一种新型轻体地面装饰材料，其良好的品质性能和较高的性价比已在国外市场广受追捧，是世界上产量最大的塑料产品。 硬PVC地板是指采用聚氯乙烯材料生产的地板。具体就是以聚氯乙烯及其共聚树脂为主要原料，加入填料、增塑剂、稳定剂、着色剂等辅料，在片状连续基材上，经涂敷工艺或经压延、挤出或挤压工艺生产而成。根据不同的用途可以加入不同的添加剂，聚氯乙烯板材可呈现不同的物理性能和力学性能。在PVC
11、中加入适量的增塑剂，可制成多种硬质、软质和透明制品。同时具有众多优点，例如： (1)装饰性强 PVC地板有特别多的花色品种如地毯纹、石材纹、木地板纹、草地纹等，纹路逼真美观，色彩丰富绚丽，裁剪拼接简单容易，充分发挥自己的创意和想像，完全可满足设计师和不同用户、不同装饰风格的个性化需求。且无色差，耐光照、无辐射，长久使用不褪色。 (2)安装施工快捷、维护方便 PVC地板安装施工比较快捷，不用水泥砂浆，24小时后就可使用。易清洁，免维修，不怕水浸、油污、稀酸、碱等化学物质的侵蚀，一般用湿拖布清扫即可，省时省力。安装后无需打蜡，只需一般日常保养便可光洁如新。 (3)环保再生 PVC地
12、板是唯一能再生利用的地面材料对于保护我们的地球自然资源和生态环境更有巨大的意义。 (4)应用广泛 由于PVC地板独特的材质和超强的性能，加上铺装方便，施工快捷，价格合理，安全性高，被广泛运用于办公室、学校、医院、药厂、运动场所，娱乐场合，购物广场、餐厅、酒店等公共场所和个人家庭。 (5)脚感舒适 结构致密的表层和高弹发泡垫层经无缝处理后，承托力强，缓冲重玻璃器皿掉到地上不易碎裂，保证脚感舒适，接近于地毯，非常适合有老年人和孩子的地方使用。而在硬质地材上行走，脚感较差，长时间行走会酸痛和损伤脚骨。 (6)接缝小和无缝焊接 地材采用热熔焊接处理，形成无缝连接，避免地砖缝多和容易受
13、污染的弊病，起到防潮防尘，清洁卫生的效果。特殊花色的块材经严格的施工安装，其接缝非常小，特殊品种远观几乎看不见接缝，在对地面整体效果要求较高的环境如办公室，或者对杀菌消毒要求高的环境如医院手术室等是最理想的选择。 (7)环保安全 PVC地板使用的主要原料是PVC材料和碳酸钙，PVC材料和碳酸钙均是环保无毒的可再生资源，无毒、无辐射。它早已大量的使用在人们的日常生活中，比如自来水管道、餐具、医用的输液管袋等，是国家极力倡导的绿色产品。一般PVC地板是不含甲醛、苯、酚等有害化学物质，超低铅、镉等重金属，也无放射性的。 (8)超轻超薄 PVC地板一般只有2－3mm厚度，每平米重量仅2－3
14、KG，不足普通地面材料的10%。在高层建筑中对于楼体承重和空间节约，有着无可比拟的优势。同时在旧楼改造中有着特殊的优势。 (9)耐磨、耐刮擦 PVC地板表面有一层特殊的经高科技加工的透明耐磨层，其耐磨转数可达300000转。在传统的地面材料中较为耐磨的强化木地板耐磨转数仅有13000转，好的强化地板也仅有20000转。超强耐磨、抗冲击、不变形、可重复使用、使用寿命一般为20～30年。 (10)高弹性和超强抗冲击 PVC地板质地较软所以弹性很好，在重物的冲击下有着良好的弹性恢复，最大限度的降低地面对人体的伤害和分散对足部的冲击。所以能大大减少人员的滑倒摔伤，同时对于重物冲击破坏也有很
15、强的弹性恢复，不会造成损坏。最新数据表明，优异的塑胶地面在人流量大的空间内摔倒及受伤的比率较其他地面减少了近70%。 (11)防滑 PVC地板表层的耐磨层有特殊的防滑性，而且与普通的地面材料相比，PVC地板在粘水的情况下脚感更涩，更不容易滑到。因为超级的防滑性，所以在公共安全要求较高的公共场所如机场、医院、幼儿园等是首选的地面装饰材料。 (12)防火 PVC地板可以达到B1级防火，这也是地材防火的最高标准。本身不会燃烧并能阻止燃烧。高品质的PVC地板在被动点燃时所产生的烟雾也绝对不会对人体产生伤害，不会产生窒息性的有毒有害气体。 (13)防水 PVC地板由于主要成分是塑胶和碳
16、酸钙，高级玻璃纤维层保证了其尺寸稳定的稳定性，所以自然不怕水，只要不是长期的被浸泡就不会受损，也不会因为湿度大而发生霉变或者受温度和潮湿影响而变形。 (14)吸音 安静是评价居住、办公、疗养环境优劣的基本指标。PVC地板特有的表层和塑胶发泡垫层经无缝处理后，有普通地面材料无法相比的吸音效果，可充分起到吸音、隔音的功能，能隔绝15db-19dB的噪音，解决了噪音的烦恼。所以在需要安静的环境如医院病房、学校图书馆、报告厅等选用PVC地板，您再也不需要为高跟鞋与地面敲击的声响影响您的思维而烦恼。 (15)抗菌 PVC地板表面经过特殊的抗菌处理，一些性能优异的PVC地板表面还特殊增加了抗菌
17、剂，对多数细菌都有较强的杀灭能力和抑制细菌繁殖的能力。 (16)适用地热 PVC地板由于耐水、热稳定性好、导热良好，特别适用于地热环境，可保证长期耐用、和良好的热效率，并保证在循环冷热的情况下不放出有害物质。 第1.2节 国内外硬PVC地板的发展状况和前景 PVC地板是当今世界各国使用广泛的一种新型地面装饰材料，于上个世纪60年代初首先在欧洲发明使用，60年代末期美国从欧洲引进技术并开始生产使用；到了七八十年代，欧美成功地改进了PVC树脂、增塑剂和其他辅助剂，使PVC地材在全世界得到了广泛的推广使用。当今PVC地板在欧美市场以及亚太市场广受欢迎，在中国也非常普及，发展前景非常广
18、阔。 第1.3节 国内硬PVC地板的生产和消费现状 随着PVC地板市场的蓬勃发展，特别是国内各种工程项目的兴起， PVC地板销售正在以每年30%以上的量增长。 PVC地板在人们的心目中不再是档次低的地板革，在人们生活的环境中到处都有 PVC地板的存在。比如公共汽车、地铁、火车、城市、商场、科技馆、影剧院、机场、饭店、医院、学校、运动场、工厂到处都有 PVC地板在你的脚下。 从八十年代进入国内市场的PVC地板经过20多年的发展，其性能的优越性已经吸引了众多用户的使用。目前使用比较多的场所还只是多用在于项目工程场所中。但随着人们的认识，家庭用户的参与、商务楼、教育机构的新建、改建、扩
19、建，必然带动PVC片材地板的增长需求。 中国市场PVC卷材地板市场增长一直大于片材地板的增长。主要的原因在于医院，体育馆（PVC运动地板）等大面积场所对PVC卷材地板，地板需求家庭用户过去都使用石材系列（瓷砖、大理石等）和木材地板（实木复合、实木、强化等）等传统地面材料。而木材系列的甲醛含量，特别是木地板不适合低热，怕水等问题一直未能有很好的解决。石材系列地板的冷色和辐射，尤其是过于坚硬冰冷对老人和孩子来说感觉不好，易受伤。而PVC地板恰恰弥补了这些传统地面材料的缺点，而且突出了既环保、安全，又突出装饰性（有着逼真的仿木纹，石纹等纹路，可以以假乱真。）的特点。随着化学建材的大力推广和使用,
20、PVC制品中硬质品的比例也将不断提高。 第1.4节 国外硬PVC地板的发展状况 PVC地板于上个世纪60年代初首先在欧洲发明使用，60年代末期美国从欧洲引进技术并开始生产使用；到了七八十年代，欧美成功地改进了PVC树脂、增塑剂和其他辅助剂，使PVC地材在全世界得到了广泛的推广使用。 随着我国改革开放的力度加大，PVC市场也呈现出竞争的白热化阶段，，尤其是外资和合资企业的加盟，这种趋势还将火热蔓延，PVC地板行业将面临重新洗牌，加大结构调整力度，实现集约化经营是PVC地板材料行业生产发展的大趋势，经过大规模的整合，将会出现优胜劣汰的局面，一些新型具有冲击力的企业将会脱颖而出，而一些
21、固守的落后企业将面临淘汰，这时时代发展的必然趋势。 第1.5节 硬PVC地板的市场需求 自80年代第一款PVC地板进入国内市场以来，直到2000年整个行业一直处于摸索和初级阶段，2000～2004年PVC地板有了初步发展，2004～2007年PVC地板逐渐得到了业界的认可，越来越多的体育场馆、比赛场地、开始选用专业的PVC运动地板，越来越多的建筑工程也开始选用PVC商用地板，同时汽车领域也开始大量使用PVC地板。 根据国家2010年发展规划，市场需求量将大大提升，在未来5～10年必将进入一个高速发展期。 第1.6节 硬PVC地板的发展及应用 硬质PVC地板在众多PVC
22、制品中，在我国呈快速增长之势，也是各种地板材料中消费量最大的品种。现今社会上所销售的木质复合地板或实木地板，有部分产品达到了国家标准或国际标准。其国家标准是E1标准，而国际标准E0标准。（E1标准是指1升空气中含有害气体量小于1.5mg。E0标准是指1升空气中含有害气体量小于0.5mg。）我国PVC管材经过近几年的宣传推广，特别是国家有关政策的支持，PVC板材生产和应用取得了长足发展，PVC地板的发展前景是很大的，也快取代传统的实木地板，陶瓷的地板。 第1.7节 设计原则 本方案在总体构思上确定了“现代、简洁、舒适、优美、大方”的格调及开放、新颖、自然的个性，同时兼备时尚文化和健康
23、的理念。 本次设计的产品是：年产量2000吨硬PVC汽车地板 产品的主要用途：汽车地板 第1.8节 生产设备及生产制度 设备选型应考虑国内市场情况，做到减少投资的同时促进我国塑料机械制造工业的发展.我国塑料工业在近几十年飞速发展，成套的塑料成型机械设备的生产也已具有一定的水平。 所选用设备一定要可靠，特别是主要设备，应坚持经过生产实践考验的原则。只有设备的性能可靠，才能保证建成后一次试车投产成功。 经过和其他成型方法的对比参考决定在本设计中采用单、双螺杆挤出机结合的方式，这也是目前采用最为广泛的工业生产方式。 挤出成型与其他成型方法相比，具有以下突出的优点： ①生产过程
24、连续化生产 ②生产效率高 ③可加工绝大多数塑料和热固化性塑料 投资少、见效快 根据产品的工艺特性选择：四班三运转 第二章 产品配方的设计 第2.1节 产品配方概述 配方对产品质量有很大的影响，同时也关系到产品的产量及利润，硬PVC地板，成本低、耐腐蚀性好、寿命长、质量轻、安装费用低等优点，已被广泛群众接受并使用。 在配方中，各个组分之间的作用都是相互关联的，因此，在选择配方各种组分时组成时，应考虑各方面因素，例如：物理性能、化学性能、流动性能、韧性性能等。 纯PVC树脂对热极为敏感，当温度达到90℃以上时，就会发生轻微的热分解反应，
25、当温度达到150℃， PVC树脂就由原来的白色逐步变为黄色、红色、棕色、黑色。（注：PVC树脂分解过程是由于脱HCL反应引起的一系列连锁反应，最后导致大分子链断裂）。因此防止PVC热分解要加入适量的助剂。 理想助剂应具备以下特点： ①具有足够的强度和坚韧性，对硬PVC地板的增强具备良好的功效。 ②具有与聚合物的黏合性和亲和性，有比较低的密度，能增大制品的拉伸强度和弹性率，增加材料的弯曲强度。 ③具备良好的尺寸稳定性，耐磨、耐蠕变和改善耐热性，如提高热变形温度，使线膨胀系数下降等。 ④能够提高抗冲击强度和表面硬度增大。 ⑤无毒、无臭、无污染，价格低廉。
26、 第2.2节 产品配方 表2.1 设计产品配方表 成分 每100份树脂中添加剂的重量份数 PVC S-700 100 三盐基硫酸铅 3 二盐基亚磷酸铅 1 硬脂酸铅 1 硬脂酸钙 0.6 ACR201加工助剂 2 碳酸钙 40 CPE 135A 8 石蜡 0.5 第2.3节 产品配方注解 (1)三盐基硫酸铅。用作聚氯乙烯的热稳定剂。适用于不透明的聚氯乙烯硬质管、板、注射成型制品，亦用于人造革软质制品。由于其性能优良，被广泛用于聚氯乙烯电绝缘材料，且特别适用于制作电线，电缆等。本品还可用作涂料的颜色，它具有对光稳定、不变色的
27、优点。 (2)二盐基亚磷酸铅。为聚氯乙烯和聚氯乙烯/聚乙烯共聚物的热稳定剂。主要用于不透明硬质和软质制品，特别是室外用电缆、建筑用板材、瓦楞板、管材等. 白色或微黄色粉末。带甜味有毒。密度6.1，折射率2.25，在200℃左右变成灰黑色，450℃左右变成黄色。不溶于水和所有的有机溶剂，溶于盐酸、硝酸。具有耐候性、热稳定性、电绝缘性等优良性能，并有抗氧化性和屏蔽紫外线的性能。 (3)硬脂酸铅。用作聚氯乙烯的热稳定剂和润滑剂。热稳定效能比硬脂酸钙大，并兼有较好的光稳定作用。与镉皂、钡皂或有机锡化合物有良好的协同作用。但本品易受硫化物污染，用量大时会喷霜。而且在加工过程中会与树脂中的氯化氢反应生
28、成氯化铅，影响制品的透明性。因此，本品主要用于各种不透明的硬质和软质聚氯乙烯制品，如聚氯乙烯70℃护套级电缆料、90℃及105℃电缆料、聚氯乙烯管材、管件、异型管、硬板、鞋料等。因本品不溶于水，故在硬质聚氯乙烯饮水管的配方中也可使用 (4)硬脂酸钙。作聚氯乙烯的热稳定剂和多种塑料加工的润滑剂，脱模剂等。在硬质制品中，与盐基性铅盐、铅皂配合可提高凝胶化速度。也用于食品包装、医疗器具等要求无毒的软质薄膜与器具。还可作聚乙烯，聚丙烯的卤素吸收剂，以消除残留催化剂对颜色和稳定性的不良影响。在橡胶加工中作增塑剂，能使天然橡胶和全成橡胶软化，而对硫化几乎无影响。亦用作聚烯烃纤维和模塑料的润滑剂，润滑脂的
29、增厚剂，纺织品的防水剂，油漆的平光剂，制造塑料唱片时的增塑剂等 (5)CPE 135A。具有优良的综合物理性能，如低温韧性大；有较高的拉伸强度；与PVC溶解度参数 相当接近，亲和性好；给予正确的加工条件，在硬PVC制品内部形成网络结构，从而赋予制品优良的常、低温韧性和抗冲强度。 (6)ACR。ACR-201为甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸酯的接枝共聚物，外观为白色粉末，加入PVC中可改善其熔体强度和熔体延展性。ACR-201主要用于硬质PVC异型材、管材、瓶类及片材，用量为0.5～2份。 (7)碳酸钙。 配方中碳酸钙是做为填充剂，用于降低成本。 (8)聚氯乙烯树脂(PVC)。 聚氯乙烯属非结
30、晶性高聚物，其玻璃化温度依分子量大小为105-75℃；与其它通用塑料相比，聚氯乙烯具有阻燃性和自熄性的特点，具有极好的耐化学腐蚀性、电绝缘性、化学稳定性和热塑性，不溶于水、酒精、汽油，在醚、酮、和芳烃中能溶胀或溶解。聚氯乙烯树脂，外观为白色无定形粉末，粒径60-250um，表观密度0.40-0.60g/ml，100ml环已酮含0.5克树脂的稀溶液粘数80-160ml/g，常温下100克树脂吸收增塑剂量20-30克。 不同型号PVC用途对比： S-700型主要用途：主要用于生产透明片，可压延成包装用硬质、半硬质片材、板材、地板材料、衬里硬膜（糖纸、香烟包装膜）等；可挤压成包装用硬质、半硬质片
31、材、板材、异型材；可注塑成接头、阀、电气零件、汽车零件及容器等。 S-1000型主要用途：可用于生产软质薄膜、片材、人造革、管材、型材、波纹管、电缆保护管、包装薄膜、软管及各种型材、鞋底及软质的各种杂品。 S-1300型主要用途：可用于软质薄膜、薄板、人造革、导线、电缆护套及软质的各种型材。 本设计选用S-700型聚氯乙烯树脂(PVC)，其质量标准如下： 表2.2 S-700型PVC质量标准 项目 单位 优级品 一级品 合格品 试验方法 增比粘度 -- 0.620-0.293 0.620-0.293 0.620-0.293 Q/TSH002.09.157
32、平均聚合度 -- 0.62-0.293 650-750 650-750 Q/TSH002.09.157 表观密度 g/ml 0.52-0.62 0.52-0.62 0.52-0.62 Q/TSH002.09.158 挥发物 %≤ 0.4 0.4 0.4 Q/TSH002.09.159 100g树脂的增塑剂吸收量 g≥ 14 14 14 Q/TSH002.09.160 残留VCM mg/kg≤ 5 10 -- Q/TSH002.09.161 第三章 生产工艺流程 第3.1节 概述 整个生产工艺流程可分为两个工段，混合造粒
33、和挤出，具体过程如下： 物料→过筛→称量→捏合（高混、冷混）→挤出造粒→挤出成型→冷却定型→牵引切割→产品检验 第3.2节 造粒工艺流程 首先应将原料与添加剂、助剂按配方比例秤量，经高速捏合机进行混合，然后按照不同的造粒流程进行加工，即为： 原料配比 → 秤量 → 捏合 → 经造粒机造粒 在高速混合时，助剂充分渗透到PVC树脂的缝隙中，从而助剂在树脂中均匀分散，热混机的温度设定在100～120℃，该温度有利于物料中水蒸气蒸出。并在加入PVC树脂后立即启动热混机（为了让助剂充分地与PVC微粒接触，减少填充剂对助剂的吸附作用），然后按照以下顺序投料： 加热后的PVC树脂→稳定剂
34、→各种加工助剂→填充剂 经由热混机混合的混合料温度很高，应立即经由冷混机进行冷却（注：散热不及时会引起物料分解和助剂挥发，冷混机温度控制在40℃左右。） 第3.3节 挤出工艺流程 将加工好的粒料按照以下步骤进行挤出加工操作： 粒料 → 上料机 → 挤出机 → 机头 → 定型、冷却装置 → 滚轮牵引装置 → 切割装置 → 堆放装置 → 检验产品 → 包装 挤出机螺杆分为三个区段，不同区段对应物料与区段之间关系如下图： 计量段 （均化段） 熔化段 （压缩段） 加料段 （送料段） 熔体输送区 物料塑化区 固体输送区 图3.1
35、不同区段对应物料与区段之间关系图 加料区段，料筒温度应控制在100～120℃。加料温度过低，使固体输送区延长，减少了塑化区和熔体输送区的长度，这会引起塑化不良，影响产品质量。 融化区段的温度应控制在170～190℃。该区段的真空度应控制在0.08～0.09MPa（注：真空度是重要的生产工艺指标，若真空度过低，会影响排气效果，导致板材中存有气泡，严重降低了板材的力学性能）。同时为了使物料内部的气体容易逸出，应控制物料在该段塑化程度不能过高，还应经常清理排气管路以免阻塞。 计量区段的温度应较融化区段低一些，控制在160～180℃。此区段应提高螺杆转速、减小机头阻力有利于输送速率的提高，对
36、于PVC这样的热敏塑料，不应在此段停留时间过长，螺杆转速一般为25～35r/min。 机头是挤出制品成型最重要部件，它能够产生较高的熔体压力并使熔体成型为所需的形状。 第3.4节 工艺流程图 PVC 助剂 过筛 称重 捏合 牵引切割 产品检验 冷却定型 成品 下脚料 未回收 双螺杆挤出成型 单螺杆挤出成型 挤出造粒 回收 出售 图3.2 生产工艺流程图 第四章 物料衡算 第4.1节 年工作日的选取
37、 总产量：2000吨/年 硬PVC汽车地板 单螺杆生产线年产量：1200吨 双螺杆生产线年产量：800吨 年工作日： 365-11（法定节假日）=354天（8496小时） 设备大修： 25天/年=600小时/年 特殊情况停车： 11天/年=264小时/年 机头清理，换过滤网 1次/6天 8小时/次=17.7天（424小时） 实际开车时间： 365-11-25-11-17.7=300.3（天）=（7208小时） 设备利用系数： K=实际开车时间/年工作时间=720
38、8/8496=0.84 第4.2节 挤出成型工段物料衡算 挤出成型工段损耗表： 表4.1挤出成型工段损耗表 工序 自然损耗 扫地 下脚料 成品 损 耗 率 （%） 双 0.1 0.5 5.4 94 单 0.1 0.4 5.5 94 挤出成型工段物料量计算 ①单螺杆生产线 输入粒料需求量： 1200/0.94=1276.6吨 自然损耗量： 1276.6×0.1%=1.3吨 扫地料： 1276.6×0.4%=
39、5.1吨 下脚料： 1276.6×5.5%=70.2吨 ②双螺杆生产线 输入物料量： 800/0.94=851.1吨 自然损耗量： 851.1×0.1%=0.9吨 扫地料： 851.1×0.5%=4.3吨 下脚料： 851.1×5.4%=46.0吨 下脚料回收破碎量为5%，实际回收量为： （70.2+46.0）×（1-5%）=110.4吨 不可回收量为： 70.2+46.0-110.4=5.8吨 挤出成型工段物料平衡表 表4.2 挤出成型工段物料平衡表（单位：吨） 工序 输入物
40、料量 自然损耗量 扫地料 下脚料 成品 物料量 双 851.1 0.9 4.3 46.0 800 单 1276.6 1.3 5.1 70.2 1200 第4.3节 筛选输送工段物料衡算 筛选输送工段物料量计算 ①单螺杆生产线（单螺杆需要造粒工段） 工序 筛选 输送 捏合 挤出 造粒 粒料 自然损耗 扫地料 输送 自然损失 扫地料 风送 损耗率 0.2 0.3 0.3 0.2 0.3 0.2 表4.3混合造粒工段损耗表 进入风送的物料量为：
41、 1276.6/（1-0.2%）=1279.2吨 损失量为： 1279.2-1276.6=2.6吨 进入挤出造粒的物料量为： 1279.2/（1-0.2%-0.3%）=1285.6吨 损失量为： 1285.6-1279.2=6.4吨 进入捏合输送的物料量为： 1285.6/(1-0.3%)=1289.5吨 损失量为： 1289.5-1285.6=3.9吨 进入筛选输送的物料量为： 1289.5/(1-0.2%-0.3%)=1296.0吨 损失量为：1296.0-1289
42、5=6.5吨 ②双螺杆生产线 进入捏合输送的物料量： 851.1/(1-0.3%)=853.7吨 损失量为： 853.7-851.1=2.6吨 进入筛选输送的物料量： 853.7/(1-0.2%-0.3%)=858.0吨 损失量为： 858.0-853.7=4.3吨 表4.4筛选输送造粒工段物料平衡表（单位：吨） 工序 输入 输出 损失 筛选输送 单 1296.0 1289.5 6.5 双 858.0 853.7 4.3 捏合输送 单 1289.5
43、 1285.6 3.9 双 853.7 851.1 2.6 挤出造粒 单 1285.6 1279.2 6.4 双 - - - 风送 单 1279.2 1276.6 2.6 双 - - - 粉料（吨） 合计 1296.0+858.0=2154.0 第4.4节 物料年需要量、日需要量和每小时需要量 表4.5 物料一览表 原料名称 配方份数 百分率% 每吨产品消耗定额（kg） 2154.0吨混合粉料 年需要量（吨） 日需要量（kg） 小时需要量（kg） PVC 100 64.1 641 1380.7
44、4597.7 191.6 三盐基硫酸盐 3 1.9 19 40.9 136.2 5.7 二盐基亚磷酸铅 1 0.6 6 12.9 43.0 1.8 硬脂酸铅 1 0.6 6 12.9 43.0 1.8 硬脂酸钙 0.6 0.4 4 8.6 28.6 1.2 ACR401 2 1.3 13 28.0 93.2 3.9 碳酸钙 40 25.6 256 551.4 1836.2 76.5 CPE 8 5.2 52 112.0 373.0 15.5 石蜡 0.5 0.5 3 6.5 21.6
45、 0.9 合计 156.1 100 1000 2154.0 7172.8 298.8 第4.5 节物料平衡图 PVC 三盐基硫酸盐 二盐基亚磷酸盐 硬脂酸铅 硬脂酸钙 ACR401 碳酸钙 CPE 石蜡 合计 1380.7 40.9 12.9 12.9 8.6 28.0 551.4 112.0 6.5 2154.0 成品2000 筛选输送1296.0 筛选输送858.0 损失6.5 损失4.3 捏合输送1289.5 筛选输送853.7 损失3.9 损失2.6 挤出造粒1285.6 损失6.4 物料风送
46、1279.2 损失2.6 挤出成型1276.6 产品1200 自然损耗1.3 下脚料70.2 扫地料5.1 挤出成型1276.6 产品800 扫地料4.3 下脚料40.6 自然损耗0.9 图4.1物料平衡图（单位：吨） 第五章 设备的选择与计算 第5.1节 设备选型的原则 设备选型应考虑国内市场情况，做到减少投资的同时促进我国塑料机械制造工业的发展。我国塑料工业在近几十年飞速发展，成套的塑料成型机械设备的生产也已具有一定的水平。 所选用设备一定要可靠，特别是主要设备，应坚持经过生产实践考
47、验的原则。只有设备的性能可靠，才能保证建成后一次试车投产成功。 在设备购买和选择时要综合考虑以下因素： ①设备的生产性 ②设备的可靠性 ③设备的安全性 ④设备的节能性 ⑤设备的维修性 ⑥设备的环保性 ⑦设备的成套性 ⑧设备的耐用性 ⑨设备的经济性。 2设备的保养：对设备定期进行清扫、检查、清洗、润滑、紧固、调整和防腐等一系工作。 3设备的磨损： ⑴设备的有形磨损。有形磨损的两种磨损形态： ①设备在使用过程中，由于摩擦，腐蚀等原因。 ②是设备在闲置过程中、由于自然力等原因造成设备的实体磨损。 ⑵设备的无形磨损。无形磨损按形成原因可分为两种： ①由于生产设备技术的
48、提高，生产成本不断提高，制造同类设备所需的费用减少，从而造成原来购买的设备相应的贩值。 ②由于科学技术的进步，出现了比原有设备结构更先进、技术更完善、生产费用更低、性能和效率更高的新型设备。 所选用设备与生产规模相适应，适应产品品种的要求，确保产品质量，高连续化、大型化程度，在允许条件下获得最大的单位产量。降低原材料、水、电、汽单耗，注意环境保护。设备易制造, 所需材料易得到，操作及维护保养方便。 第5.2节 高速捏合机的选择与计算 捏合过程是通过捏合设备的搅拌、振动、翻滚、研磨等，增加各组分微小粒子在整个物料空间的分散均匀性。
49、 图5.1 高速捏合机实物图 通过物料衡算已知数据为： 实际开车时间 354-25-11-17.7=300.3(天) 8496-600-360-424=7208(小时) 设备利用系数K K=实际开车时间/年工作时间=7208/8496=0.84 本设计所选取捏合机为：GRH-200型高速捏合机 GRH-200型高速捏合机主要技术参数如下： 生产效率：240kg/h 总容积：200L 主轴转数：470/950rpm 加热总功率：9kw 混合容器温度：100-130℃ 排料方式：气动 排料压缩空气压力：0.392
50、3Mpa 投料孔数：3孔 电动机：型号YD250M-8/4 机器尺寸：1750×1150×1450 机器重量：2700kg 所需台数：（2154.0×1000）/（240×2/3×7208×0.84）=2.22 因此选取3台GRH-200型高速捏合机。 第5.3节 冷混机的选取与计算 PVC物料经热混后立即冷混，以防止热混料长时间高温下存放而发生的降解，尤其是白色PVC制品，如PVC窗型材、PVC管材，不经过冷混的其表面光洁度和白度将大打折扣。经过冷混，可防止在自然状态下冷却重新吸收水分，对剂出造成不良影响。同时冷混可以进一步排出热混物料中的水汽和挥发物，可极大降低结块
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