1、8000噸/年P(guān)E片材生產(chǎn)設(shè)計摘要本說明書主要設(shè)計了 PE 片材擠出生產(chǎn)工藝。根據(jù)當今PE 片材行業(yè)的發(fā)展前景和應用，結(jié)合實際，詳細說明了聚乙烯片材的配方設(shè)計、擠出生產(chǎn)工藝流程及參數(shù)的確定和廢品的后處理等方面。對擠出機型號的選定進行了明確的計算。計算了工藝過程中物料衡算和熱量衡算。還就車間管理與生產(chǎn)組織、工程經(jīng)濟概算進行了規(guī)劃。最后確定了年產(chǎn)量8000t的PE片材的擠出成型工藝，其配方設(shè)計可行，車間管理與生產(chǎn)組織完善。關(guān)鍵詞：PE片材，擠出成型，物料衡算，熱量衡算3 / 23目錄前 言1第1章聚乙烯 21.1 PE 的性質(zhì)及應用 21.1.1 聚乙烯的性質(zhì)21.1.2 PE 片材的應用 21.

2、2 PE 片材的成型特性及國內(nèi)外發(fā)展狀況第 2 章擠出成型工藝概述52.1 擠出成型概述52.2 擠出成型工藝的特點 62.3 擠出制品的用途7第 3 章擠出成型工藝流程83.1 擠出成型原理83.2 擠出成型的生產(chǎn)工藝過程83.3 擠出成型的工藝參數(shù)83.3.1 溫度的控制 93.3.2 轉(zhuǎn)速控制93.3.3 擠出速度103.3.4 牽引速度10第 4 章物料衡算與熱量衡算114.1 物料衡算 114.1.1 物料衡算的方法114.1.2 年工作日的選取114.1.3 相關(guān)物料計算114.2 熱量衡算 12第 5 章設(shè)備選型及計算145.1 設(shè)備選擇總原則 145.1.1 原則及要求145.

3、1.2 選擇步驟 145.2 擠出機的相關(guān)情況155.2.1 擠出機的分類155.2.2 擠出機螺桿 165.3 擠出機臺數(shù)計算18結(jié) 論19參考文獻 20前言擠出成型是塑料成型加工的重要成型方法之一。大部分熱塑性塑料都能用此法進行加工。用擠出成型生產(chǎn)出來的產(chǎn)品廣泛應用于人民生活以及農(nóng)業(yè)，建筑業(yè)，石油化工機械制造，國防等工業(yè)部門。擠出成型在擠出機上進行，擠出機是塑料成型加工機械的重要機臺之一。PE 片材的應用前景和國內(nèi)外簡況隨著我國石油化學工業(yè)和塑料工業(yè)的發(fā)展，塑料包裝材料近年來得到了迅速的發(fā)展。特別是以PE 樹脂為主的塑料薄膜和片材作為包裝材料的應用領(lǐng)域越來越大。由于PE 片材具有材料來源豐

4、富、價格低廉，無毒、無味、透明性好、機械強度高等特點，因此將 PE 片材進行真空吸塑包裝成型，制成各種包裝容器已廣泛用于食品、醫(yī)藥、機械零件、日用品等包裝。十多年前PE 片材制成的簡便飯盒就在鐵路旅客中廣為使用，隨著旅游業(yè)的發(fā)展以及改革開放的不斷深人，簡便飯盒、快餐盒的需求量急劇上升，使用面幾乎普及全國。目前市場上出現(xiàn)的 PE 包裝制品，除了已為人知的簡便飯盒之外，水杯、湯匙、碗、醬菜盒，各種土特產(chǎn)品包裝盒、酸奶罐、托盤等也已廣泛進人市場。近年來，為了發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)量，國家對優(yōu)種、育種工作非常重視，農(nóng)業(yè)第一線已在逐步推廣應用育秧杯、育種杯，這些器皿采用 pp 片材真空吸塑成型來制造是

5、最適宜的，由此可見，農(nóng)業(yè)上利用 PE 片材制品將很快進人市場。據(jù)初步統(tǒng)計， “七五 期間每年 PE 片材用于吸塑成型的消費量約在5000 噸，到 “八五 ”期間用量每年在7000 噸左右，因此發(fā)展PE 片材及吸塑成型制品大有前途。1 / 23第 1章 聚乙烯1.1 PE 的性質(zhì)及應用聚乙烯英文名稱： polyethylene ，簡稱 PE ，是乙烯經(jīng)聚合制得的一種熱塑性樹脂。在工業(yè)上，也包括乙烯與少量a -烯姓:的共聚物。聚乙烯無臭，無毒，手感似蠟，具有優(yōu)良的耐低溫性能 （最低使用溫度可達-70-100 C,化學穩(wěn)定性好，能耐大多數(shù)酸堿的侵蝕不耐具有氧化性質(zhì)的酸），常溫下不溶于一般溶劑，吸水性

6、小，電絕緣性能優(yōu)良。1.1.1 聚乙烯的性質(zhì)聚乙烯是結(jié)晶熱塑性樹脂。它們的化學結(jié)構(gòu)、分子量、聚合度和其他性能很大程度上均依賴于使用的聚合方法。聚合方法決定了支鏈的類型和支鏈度。結(jié)晶度取決件分子鏈的規(guī)整程度與其所經(jīng)歷的熱歷史。聚乙烯對于環(huán)境應力 （化學與機械作用 是很敏感的，耐熱老化性差于聚合物的化學結(jié)構(gòu)和加工條。聚乙烯的性質(zhì)因品種而異，主要取決于分子結(jié)構(gòu)和密度。采用不同的生產(chǎn)方法可得不同密度（0.910.96g/cmA3 。）的產(chǎn)物。聚乙烯可用一般熱塑性塑料的成型方法（見塑料加工加工。用途十分廣泛，主要用來制造薄膜、包裝材料、容器、管道、單絲、電線電纜、日用品等，并可作為電視、雷達等的高頻絕緣

7、材料。隨著石油化工的發(fā)展，聚乙烯生產(chǎn)得到迅速發(fā)展，產(chǎn)量約占塑料總產(chǎn)量的 1/4 。 1983 年世界聚乙烯總生產(chǎn)能力為24.65Mt ，在建裝置能力為3.16Mt 。 2018 年最新統(tǒng)計結(jié)果，全球產(chǎn)能達到 96Mt ，目前的發(fā)展趨勢顯示，生產(chǎn)消費逐步向亞洲地區(qū)轉(zhuǎn)移，中國日漸成為最重要的消費市場。1.1.2 PE 片材的應用現(xiàn)在市場上的 PE 包裝制品，我們常見的有飯盒之外，水杯、湯匙、碗、醬菜盒等各種土特產(chǎn)品包裝盒、酸奶罐、托盤等，這個應用也是很廣泛的。近些年來為了發(fā)展農(nóng)業(yè)是產(chǎn)量得到提高，國家很重視優(yōu)種、育種工作，農(nóng)業(yè)第一線逐步推廣應用育秧杯、育種杯，這些器皿使用的 PE 板材，還有真空的吸

8、塑成型也是最適合的，所以可以看到 PE 板材的應用很2 / 23快進入了市場，其前途是非常可觀的。在美國、日本和西歐等國家， PE 板材加工技術(shù)發(fā)展是非?？斓模３Ｊ褂玫姆椒ㄓ衪 型機頭流延成型法和 t 型機頭三輥、四輥壓延法，但是它們各自有優(yōu)缺點。我們曾經(jīng)在日本西德、意大利等國引進過這兩種技術(shù)，并且在遼寧、上海、廣東等地發(fā)揮了較好的生產(chǎn)水平，最終取得非常好的經(jīng)濟效益。所以說開發(fā)研制 PE 板材及它的吸塑成型制品是非常適合 現(xiàn)代發(fā)展的，這是一項非常好的事情。1.2PE 片材的成型特性及國內(nèi)外發(fā)展狀況PE片材的發(fā)展和國內(nèi)外簡況隨著我國石油化學工業(yè)和塑料工業(yè)的發(fā) 展，塑料包裝材料近年來得到了迅速的

9、發(fā)展。特別是以PE樹脂為主的塑料薄膜和片材作為包裝材料的應用領(lǐng)域越來越大。由于PE片材具有材料來源豐富、價格低廉，無毒、無味、透明性好、機械強度高等特點，因此將PE片材進行真空吸塑包裝成型，制成各種包裝容器已廣泛用于食品、醫(yī)藥、 機械零件、日用品等包裝。PE片材是 以塑代鋼”的首選材質(zhì)，具有耐腐蝕，不結(jié)垢的特點，不會 產(chǎn)生異味，不會自生微生物，所以非常適合貯存和輸送水源，避免了金屬材質(zhì)易銹蝕、結(jié)垢、滋生細菌、壽命短的缺點。在一些水處理工程上經(jīng)常 可以看到PE片材的使用。例如污水處理廠的污泥刮板、螺旋輸送機襯板、 泥漿泵葉輪、泵軸套、澄清裝置齒輪和沉淀池的襯板等。PE片材的出產(chǎn)量和消費量平均為一

10、百四十萬噸，正以4%的增加速度在全世界規(guī)模內(nèi)得到出產(chǎn)和使用。近年來PE片材在東南亞的增加數(shù)度尤為明顯，這要歸功于東南亞各國都有進行基礎(chǔ)設(shè)施建造的火急需要。在可以出 產(chǎn)三維外表膜的材猜中，PE片材是最適合的資料。比重：1.38克/立方厘M ，成型縮短率： 0.61.5% ，成型溫度： 160-190 。PE片材特色：力學功能，電功能優(yōu)秀，耐酸堿力極強，化學穩(wěn)定性 好，但軟化點低。適于制造薄板，電線電纜絕緣層，密封件等。該PE片材成型特性： 1 ）無定形料，吸濕小，流動性差。為了進步流動性，避免發(fā)作氣 泡，塑料可預先枯燥。模具澆注體系宜粗短，澆口截面宜大，不得有死角PE片材模具須冷卻，外表鍍銘。3

11、 / 23 2 ）因為其腐蝕性和流動性特色，最棒選用專用設(shè)備和模具。一切產(chǎn) 物須根據(jù)需要參加不一樣品種和數(shù)量的助劑。 3 ）很容易分化，在200度溫度下與鋼。銅觸摸更易分化，分化時逸出腐蝕。刺激性氣體。成型溫度規(guī)模小。 4 ）選用螺桿式注射機噴嘴時，孔徑宜大，以防死角滯料。好不帶鑲 件，如有鑲件應預熱。PE片材在大家的平常生計中隨處可見。PE片材不光可以體現(xiàn)自然界的色彩，還可以體現(xiàn)大家夢想中的色彩。在德國，40%的家具都是用PE片材來作外表資料的，如辦公桌、書架、沙發(fā)、廚柜等。它是當今世界上深受 喜歡、較為盛行而且也被廣泛使用的一種組成資料。第 2 章 擠出成型工藝概述2.1 擠出成型概述擠出

12、成型又稱擠出模塑或擠塑，擠壓。擠出在熱塑性塑料加工領(lǐng)域 中，是一種變化多、用途廣、在塑料加工中占很大比例的加工方法。有由擠出成型的產(chǎn)品都是橫截面一定的連續(xù)材料，如管、板、絲、薄膜電線電 纜的涂覆等。擠出在熱固性塑料加工中是很有限的。擠出過 程可 分為 兩個 階段： 第一 階段 是使 固態(tài)塑 料塑 化 即 變 成粘 性流體）并在加壓下使其通過特殊形狀的口模而成為截面與口模形狀 相仿的連續(xù)體；第二階段是用適當?shù)姆椒ㄊ箶D出的連續(xù)體失去塑性狀 態(tài)而變?yōu)楣腆w，即得所需制品。按照塑料塑化的方式不同，擠出工藝可分為干法和濕法兩種。干 法的塑化是靠加熱將塑料變成熔體，塑化和加壓可在同一個設(shè)備內(nèi)進 行。其定型處

13、理僅為簡單的冷卻。濕法的塑化是用溶劑將塑料充分軟 化，因此塑化和加壓須分為兩個獨立的過程，而且定型處理必須采用 較麻煩的溶劑脫除，同時還得考慮溶劑的回收。濕法擠出雖在塑化均 勻和避免塑料過度受熱方面存有優(yōu)點，但基于上述缺點，它的適用范 圍僅限于硝酸纖維素和少數(shù)醋酸纖維素塑料的擠出。擠出過程中，隨著對塑料加壓方式的不同，可將擠出工藝分為連4 / 23續(xù)和間歇兩種。前一種所用設(shè)備為螺桿擠出機，后一種為柱塞式擠出 機。螺桿擠出機又分為單螺桿和多螺桿擠出機的區(qū)別，但使用較多的 是單螺桿擠出機。用螺桿擠出機進行擠出時，裝入料斗的塑料，借轉(zhuǎn) 動的螺 桿進入 加料 筒 中 設(shè)備成本低，制造容易，投資少，見效

14、快，占地面積小，生產(chǎn)環(huán) 境清潔。（2 可實現(xiàn)連續(xù)化、自動化生產(chǎn)。生產(chǎn)操作簡單，工藝控制容易，生 產(chǎn)效率高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。（3 可以根據(jù)產(chǎn)品的不同要求，改變產(chǎn)品的斷面形狀。該工藝能制造 管材、板材、型材、薄膜、片材、棒材、單絲等。（4 生產(chǎn)的連續(xù)操作，特別適合生產(chǎn)較長尺寸的制品。其生產(chǎn)率的提 高比其他成型方法快。5 ）應用范圍廣。只要改變螺桿和輔機，就能適用于多種塑料和多種 工藝過程。6 ）可以進行綜合性生產(chǎn)。擠出機與壓延機配合，可以壓延薄膜；擠 出機與壓機配合，可以生產(chǎn)各種壓制制件。可見，擠出成型在塑料加工中占有相當重要的地位，并且伴隨著塑20 / 23料工業(yè)的迅速發(fā)展還將具有更廣泛的應用前景

15、2.3 擠出制品的用途擠出成型可以加工部分熱固性塑料和絕大部分熱塑性塑料以及彈性 體。擠出制品除有薄膜、管材、板材、片材、型材、棒材等型材；還 有橫截面不是規(guī)則圖形的異型材，主要包括全塑料異型材和塑料材料 和非塑料材料復合而得額復合異型材兩種；具有質(zhì)輕、耐腐蝕、承載 性能好、裝飾性強、安裝方便等優(yōu)良的使用性能。它們廣泛應用于建 筑、電器、家具、交通運輸、土木、水利、日用品等領(lǐng)域。第 3 章 擠出成型工藝流程3.1 擠出成型原理擠出成型又稱基礎(chǔ)模型成型。是指把粉末狀或粒狀物料由料斗加入到擠出機的機筒內(nèi)，物料在螺桿旋轉(zhuǎn)的擠壓推動作用下，通過機筒內(nèi)壁和螺桿表面的摩擦作用向前輸送和壓實，通過機筒外部的

16、加熱裝置和摩擦預熱，在高溫、高壓條件下熔融塑化。然后，連續(xù)轉(zhuǎn)動的螺桿再把熔融物料推入機頭模具，從機頭模具擠出的熔融物料經(jīng)冷卻定型成為所需的塑料制品。可將擠出過程分為兩個階段：1 ）是使固態(tài)塑料塑化，既使其變成黏流態(tài)并在加壓的情況下使其通過特殊形狀的口模而成為截面與口模形狀相同的連續(xù)體。2 ）是采用適當?shù)睦鋮s方法使擠出的連續(xù)體失去塑性而變成固態(tài)，即所需制品。3.2 擠出成型的生產(chǎn)工藝過程擠出成型的工藝過程包括：聚合物熔融 -成型-定型-冷卻-牽引-切割-堆放擠出機成型生產(chǎn)線的組成：完成一種擠出產(chǎn)品的生產(chǎn)線通常由主機、輔機組成，這些部分稱為擠出機組。主機：一臺擠出機由以下三部分組成：擠壓系統(tǒng)、轉(zhuǎn)動

17、系統(tǒng)、加熱冷卻系統(tǒng)。輔機：擠出機的組成是根據(jù)制品的種類而定的，一般輔機由下列幾部分組成：機頭、定型裝置、冷卻系統(tǒng)、牽引裝置、沖床裝置、堆放裝置?？刂葡到y(tǒng)： 擠出機的控制系統(tǒng)主要電器儀表和執(zhí)行機構(gòu)組成，其主要作用是控制主機、輔機的驅(qū)動電機，使其操作的轉(zhuǎn)速和功率正常，并保證主機和輔機的溫度、壓力、流量和制品的質(zhì)量，實現(xiàn)全機組的自動控制。3.3 擠出成型的工藝參數(shù)擠出工藝控制包括成型溫度、擠出速度、牽引速度、螺桿轉(zhuǎn)速等方面的控制。3.3.1 溫度的控制擠出成型溫度是促進成型物料塑化和塑料熔體的流動的必要條件，它直接影響著物料在整個加工過程的流變狀態(tài)，對塑料的塑化和異型材的產(chǎn)量、質(zhì)量均具有十分重要的意

18、義。在整個加工過程中，物料要實現(xiàn)由玻璃態(tài)到高彈態(tài)再到粘流態(tài)的轉(zhuǎn)變，各段溫度控制也不盡相同。下面就筒區(qū)、螺桿、連接體、模頭溫度一一介紹。 1 ）筒區(qū)溫度裝置如何設(shè)置好筒溫的溫度，必須對我們的螺桿在擠出成型過程中的功能有一個了解。筒區(qū)可分為四個區(qū)：加料區(qū)、壓縮區(qū)、計量區(qū)。擠出機中機筒的加熱是為了使機筒受熱達到一定的溫度，機筒的冷卻是為了使有一定溫度的高溫機筒把溫度降下來。在擠出機擠塑塑料生產(chǎn)過程中，機筒上有加熱和冷卻裝置的交替工作，則使機筒工作時溫度恒定在一個擠出塑料塑化需要的工藝溫度范圍內(nèi)，這樣就保證了擠出機正常擠塑制品成型生產(chǎn)的順利進行。 2 ）螺桿溫度由于螺桿之間間隙很小，而使得在螺桿之間產(chǎn)

19、生的摩擦熱較大，為了保證物料不發(fā)生分解，故溫度設(shè)置較低，一般在120 140 。 3 ）模具溫度模具溫度是保持穩(wěn)定成型的重要條件之一，為了防止由于模溫與熔差的溫差而造成型翹曲的現(xiàn)象，所以模溫設(shè)置應與熔體溫度一致，一般在190 210 。另外。模具溫度受到型材的幾何形狀的影響，復雜的形狀，由于型腔的表面積較大，會阻礙物料的流動，故有時需要較高的模溫來提高熔體的流動性能。3.3.2 轉(zhuǎn)速控制轉(zhuǎn)速控制包括進料螺桿、擠出螺桿轉(zhuǎn)速牽引速度的控制。工藝要求： 1 ）使物料擠出成型使具有必要的成型壓力； 2 ）達到預期的生產(chǎn)能力。螺桿轉(zhuǎn)速設(shè)置： 3 ）根據(jù)擠出機模具的實際生產(chǎn)能力來設(shè)置擠出螺桿的轉(zhuǎn)速，在額定

20、產(chǎn)能下，一般擠出機螺桿的設(shè)定在最大轉(zhuǎn)速的 80% 較適合。 4 ）在設(shè)置好螺桿轉(zhuǎn)速的前提下，根據(jù)所需的熔融壓力、電機負荷設(shè)置進料螺桿轉(zhuǎn)速。 實際動力消耗量；(2 生產(chǎn)過程中所需熱量或冷量；(3 為設(shè)備選型、決定規(guī)格、臺數(shù)、產(chǎn)量等提供依據(jù)；(4 在擬訂原料的消耗定額基礎(chǔ)上，進一步計算日消耗量、時消耗 量，所需設(shè)備提供必要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。4.1.1 物料衡算的方法由已知數(shù)據(jù). 根據(jù)下列公式進行物料衡算；EGi=EG 2+EG 3EGi:進入設(shè)備的物料量總和；Z2G 2 ：離開設(shè)備的正品量和次品量總和;12 G3： 加工過程中物料損失量的總和。4.1.2 年工作日的選取(1 年工作時間 365-26 設(shè)

21、備檢修 24 天 /年(3 特殊情況停車15 天/年(4 實際開車時間365-26-24-15=300天4.1.3 相關(guān)物料計算有關(guān)定額、合格率、廢品率、消耗率、分解率、回收率等。在任何一產(chǎn)品加工中合格率都不是100%,由于設(shè)備原因，因材料原因及人為原因都可能造成廢品的出現(xiàn)，加工不同的產(chǎn)品出現(xiàn)廢品的幾率有差異。經(jīng)過調(diào)查研究后發(fā)現(xiàn)，PE片材的合格率為85% 95%,自然損耗率為0.1% 0.15% ,主要是儲存、運輸、加工前的損耗。已知要生產(chǎn)年生產(chǎn)量為8000t的PE片材，確定合格率為 90%,自然損耗為0.1%。本次設(shè)計的是年產(chǎn)量8000t的PE片材，下列為其物料衡算：年需要物料量 M 1=合

22、格產(chǎn)品/合格率=8 000t/90% =8888.89t年車間料量M 2=M 1X(1+0.1%=8888.89 t X 1.001 8977.78t自然損耗量M 3=M 2X0.1%=8977.78t X0.1%=89.78t廢品量 M 4=M 1-8000=8888.89-8000=888.89t每小時車間處理料量 =年車間料量/年生產(chǎn)時間M 5=8977.78 t /300/24 1246.9kg/h表4-1物料衡算合格率90%合格產(chǎn)品8000t廢品率10%廢品888.89t自然損耗率0.1%自然損耗量89.78t回收率90%回收量800t年需要新料量8977.78 t年需要物料量897

23、7.78t進機料量8977.78t小時車間處理量1246.91kg4.2 熱量衡算主要針對成型加工過程和冷卻傳熱問題，在工藝設(shè)計中至關(guān)重要。1 .熱量衡算的意義確定成型加工必需的熱量機電加熱或冷卻功率，計算電功耗依據(jù);設(shè)備選型依據(jù)。2 .熱量衡算的類型(1單元設(shè)備 當各個單元設(shè)備之間沒有熱量交換時，只對個別設(shè)備 計算。(2整個過程各個工序或單元操作均有熱量交換，則作全過程衡3 . 熱量衡算的基本原則遵循能量守衡定律，即熱力學第一定律是熱量衡算理論依據(jù)。當不考慮機器散熱，摩擦剪切生熱問題時。加熱器放出熱量應該等于物料所吸收的熱量。即滿足熱平衡方程式：Q0=Q 1第 5 章 設(shè)備選型及計算工藝流程

24、設(shè)計是塑料車間設(shè)計的核心，而設(shè)備選型及計算，則是工藝流程設(shè)計的重要部分。因為工藝流程的先進與否，往往取決于所用設(shè)備是否先進。設(shè)備直接影響生產(chǎn)能力，產(chǎn)品質(zhì)量，原料及各種消耗等。在物料衡算和熱量衡算基礎(chǔ)上進行設(shè)備選型及計算。以確定車間內(nèi)生產(chǎn)設(shè)備的類型，規(guī)格尺寸和臺數(shù)，并為經(jīng)濟核算和工藝布置提供條件。5.1 設(shè)備選擇總原則5.1.1 原則及要求1. 原則：設(shè)備選型的原則，應從技術(shù)，經(jīng)濟和我國具體情況等方面考慮。設(shè)備的選擇原則如下：技術(shù)先進、經(jīng)濟合理總原則）設(shè)備的可靠性2. 要求：按照產(chǎn)品規(guī)格完成生產(chǎn)任務，確保生產(chǎn)質(zhì)量；按工藝流程購置生產(chǎn)所需設(shè)備；為進行成本核算提供依據(jù)；若成套設(shè)備有定型產(chǎn)品，則購置成

25、套設(shè)備，沒有成套設(shè)備，則選擇 主機，而對輔機進行工藝設(shè)計。5.1.2 選擇步驟1. 明確生產(chǎn)方法，選定生產(chǎn)工藝流程；2. 根據(jù)生產(chǎn)方法確定加工設(shè)備類別；3. 根據(jù)產(chǎn)品規(guī)格初步設(shè)備規(guī)格；4. 根 據(jù)物 料衡 算數(shù) 據(jù)中 小時車 間 處理量， 選擇車 間生產(chǎn)所需設(shè)備臺數(shù)；5. 以熱量衡算計算所得的數(shù)據(jù)校核設(shè)備加熱功率，至少相等。5.2 擠出機的相關(guān)情況擠出機是擠出成型生產(chǎn)線的主機，它的作用是塑化、輸送物料并提供制品所需的壓力。擠出成型有以下優(yōu)點：生產(chǎn)過程是連續(xù)的，生產(chǎn)效率高；應用范圍廣，可以生產(chǎn)管材、棒材、板材電纜、異型材等；投資小，收獲快。擠出機作為加工聚合物的主要設(shè)備而存在，在許多國家和我國機

26、械工業(yè)中已成為系列化，規(guī)格化的一系列機械產(chǎn)品。具有很多種類，它們的使用范圍，性能指標由有關(guān)參數(shù)表達。5.2.1 擠出機的分類擠出機的分類如下：按螺桿數(shù)目多少可主要分為單、雙螺桿擠出機；按是否排氣可分為排氣和非排氣擠出機；按螺桿的位置可分為立式和臥式擠出機。我國國標GBT12783-91 規(guī)定了中國橡膠塑料成型機械號的同一編制方法：類別編號，組成編號，輔助編號，規(guī)格代號，設(shè)計代號，前三個代號是最基本的代號，具體方法舉例如下：1 SJ-45 ： S 為塑 料， J 為擠出 機， 45 為螺 桿直徑 d ， 長 徑比為20 ： 1規(guī)格參數(shù)，標準規(guī)定，擠出機長徑比為 20 ： 1 ，可以不標注）。2

27、. SJF-60 X30: S為塑料，J為擠出機，F(xiàn)為發(fā)泡 品種代號），65 為螺桿直徑，螺桿的長徑比為 30 ： 1 。擠出機一般由擠出機、機頭、口模、輔機等幾部分組成。擠出機有基礎(chǔ)裝置 螺桿和料筒），傳動裝置和加熱冷卻等幾部分組成。片材擠出主要用的是單螺桿擠出機，單螺桿擠出機的主要參數(shù)有： 1 ）螺桿直徑：指螺桿外圓直徑，用 d 表示，單位mm ，它可以表征擠出機擠出量的大小，是擠出機的重要參數(shù)。 2 ）螺桿長徑比： 指螺桿的工作部分長度，即有螺紋部分長度工藝上將其定義為加料口中心線到螺紋末端的長度）與螺桿直徑之比，用L/d 表示。機筒加熱功率及機筒加熱段數(shù)：機筒加熱功率指機筒加熱電功率，

28、用 E表示，單位 KW。機筒加熱段數(shù)指機筒分為幾段加熱，即溫度控制的段數(shù)，用 B表示。 6）擠出機生產(chǎn)率：指擠出機單位時間的生產(chǎn)能力，用 Q表示，單 位 kg/h。 7）機器中心高：指螺桿中心線到地面的高度，用 H表示，單位mm o 8）機器外形尺寸：指總長X總寬X總高， 用LXW H表示，單位mm o 9）機器的質(zhì)量：用w表示，單位噸或千克。A止逆環(huán)；L-螺桿總長度；S一螺距；a一螺紋角; D一螺桿公稱直徑；L/D一長徑比圖5-1單螺桿示意圖5.2.2擠出機螺桿1 ）螺桿 螺桿是擠出機的關(guān)鍵部件。通過它的轉(zhuǎn)動，料筒內(nèi)的塑料 才能發(fā)生移動，得到增壓和部分的熱量。螺桿的幾何參數(shù)，如直徑、長徑 比

29、、各段長度比例及螺槽深度等，對螺桿的工作特性均有重大影響，因 此，將螺桿的基本參數(shù)和其作用簡介如下。1）螺桿的直徑和長徑比螺桿直徑是螺桿基本參數(shù)之一。它是根據(jù)所制制品的形狀大小及需要的生產(chǎn)率所決定的。因此，擠出機大小的規(guī)格 常用螺桿的外徑來表示。另外，螺桿的其他參數(shù)如長度、螺槽深度螺棱寬 度等，其尺寸均與直徑有關(guān)，而且大多用它們與直徑之比來表示。表征螺桿特性的另一重要參數(shù)時螺桿的有效長度與其直徑之比，即長 徑比。如果把螺桿僅看成為輸送物料的一種手段，則螺桿的長徑比是決定螺桿體積容量的主要因素；另外，長徑比會影響熱量從料筒壁傳給物料的速率，這反過來影響由剪切所產(chǎn)生的熱量、能量輸入以及功率與擠出量

30、之比。因此，增大長徑比可使塑料塑化更均勻，可提高螺桿轉(zhuǎn)速以及增大擠出量。目前，螺桿有增大長徑比的趨勢，但過長會給制造和裝配帶來一些困難。長徑比一半在25 左右居多。2 ）螺桿各段的功能根據(jù)塑料在螺桿上運轉(zhuǎn)的情況可分為：加料、壓縮和計量三個段這種通用螺桿有時成為標準螺桿或計量型螺桿，它是螺紋角為 17.6 度、螺距等于直徑的螺桿。各段的功能是不同的。加料段是塑料入口向前延伸的一段距離，其長度為 6D 。這段中，塑料依然是固體狀態(tài)。這段螺桿的主要功能是從加料斗取物料傳送給壓縮短，同時使物料受熱，由于物料的密度低，螺槽做得很深，加料段的螺槽深度 H1 ）為 0.12D. 另外，為使物料有最好的運輸條

31、件，要求減少物料與螺桿的摩擦而增大物料與料筒的切向摩擦，為此，可在料筒與塑料接觸的表面開設(shè)縱向溝槽；提高螺桿表面光潔度，并在螺桿中心通冷卻水。壓縮段是螺桿中部的一段。塑料在這段中，除受熱和前移外，即由粒狀固體逐漸壓實并軟化為連續(xù)的熔體。同時還將夾帶的空氣向加料段排出。為適應這一變化，通常使這一段螺槽深度逐漸減小，直至計量段的螺槽深度 螺桿上的螺旋角和螺棱寬度e ） 螺旋角的大小與物料的形狀有關(guān)。從螺桿的制造考慮，通常以螺距等于直徑的最易加工，這時螺旋角等于 17.6 度，而且對產(chǎn)率的影響不大，螺桿的螺旋方向一般為右旋，螺棱的寬度為 0.1D ，但在螺槽的底部則較寬，其根部應用圓弧過度。2 ）口

32、模 此次設(shè)計選用衣架式口模。衣架式口模是將直支管式口模與魚尾形口模的優(yōu)點結(jié)合在一起構(gòu)成的，這樣改進了聚合物在口模內(nèi)的流動分布均勻性。這種口模的分配腔是由兩根直徑遞減的圓管 即支管）與兩塊三角形平板間的狹縫構(gòu)成像衣架的通道. 從擠出機送來的柱塞狀流體，通過兩根支管的分流和三角形的中高效應”而分布呈片狀熔體流，再經(jīng)過扼流棒和模唇的調(diào)節(jié)作用，擠出物的流速更加均勻。最后經(jīng)冷卻即得片 材。5.3擠出機臺數(shù)計算設(shè)備計算的主要任務是：年生產(chǎn) 8000t ,年生產(chǎn)時間為 300d ,擬定 產(chǎn)品合格率為90%,選擇設(shè)備規(guī)格型號，確定實際生產(chǎn)臺數(shù)，并為購置設(shè)備及車間生產(chǎn)布置提供依據(jù)。1）由物料衡算和熱量衡算的計算，得知：年需要物料總量：Mi-合格產(chǎn)品/合格率=8000t/90%8888.89t每小時車間處理物料量：M5=8977.78t /300/241246.91kg/h2）根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模查資料選定設(shè)備，擠出機規(guī)格如下表5-1表5-1單螺桿擠出機設(shè)備規(guī)格及型號型號SJ 1 20傳動功率r/kW37-55螺桿直徑/ m m120長徑比35螺桿數(shù)1螺桿轉(zhuǎn)速 r p m ）30-90擠出量 k g