【文章內容簡介】 由加料段至均化段逐漸變淺。 b. 螺桿的長徑比：選擇 L/D＝ 25 c. 螺紋的壓縮比：所用為粒料選 螺桿頭部結構 選擇：綜合考慮螺桿前的分流板和機頭模具的料流空腔結構，選用圓錐形。 擠出過程 擠出機螺桿的設計都有三個區(qū)段：加料段（送料段）、熔化段 (壓縮段 )、計量段（均化段）。此三段所起的作用不同。加料段是把料斗來的固體塑料升溫到它的軟化點，并將它送到熔化段，只是一個升溫和輸送過程，塑料仍是固體狀態(tài)。熔化段一般在螺桿中部，塑料在這段中除受熱和前移外，同時粒狀固體逐漸壓實和熔化為連續(xù)狀的熔體，還將包在料內的空氣向送料段排出，塑料在這段是由固態(tài)逐漸轉化為熔融狀態(tài)。計量段是螺桿的最后一段，熔體在這一段中進一步均勻塑 化，并使料流定量、定壓由機頭流道均勻擠出，所以又叫均化段。 表 23 生產 PC 板材的擠出機螺桿分段 加料段 壓縮段 均化段 全長的 10%～ 25% 全長的 55%～ 65% 全長的 22%～ 25% 擠出機螺桿的三個區(qū)段相對應組成了三個功能區(qū)：固體輸送、物料塑化、熔體輸送。 （ 1） 固體輸送區(qū)（加料段） 料筒溫度一般控制在 100～ 140℃ .若加料溫度控制過高，會使固體輸送區(qū)短于加料段長度，造成產量下降；若加料段溫度過低，使固體輸送區(qū)延長，減少了塑化區(qū)和熔體輸送區(qū)的長度，會引起塑化不良，影響產品質量。 （ 2） 物料塑化區(qū)（熔化段） 其溫度控制在 150～ 160℃ .控制該段的真空度是一個重要的工藝指標，若真空度較低，會影響排氣效果，導致洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 11 管材中存有氣泡，嚴重降低了管材的機械性能。為了使物料內部的氣體容易逸出，應控制物料在該段不能塑化過度，同時還要經(jīng)常清理排氣管路以免阻塞。另外在塑化區(qū)提高螺桿轉速能提高剪切速率，會增加剪切熱利于塑化。 （ 3） 熔體輸送區(qū)（計量段） 其溫度控制略低一些，一般為 150℃左右。在該段提高螺桿轉速，減小機頭阻力及在塑化區(qū)提高壓力都有利于輸送速率的提高，對于 PC 這樣熱敏塑料，不應在此段停留時 間過久也不宜再從這段高剪切作用下取得熱量。 擠出裝置及機頭的選擇 擠出機連續(xù)提供的熔化和具有壓力的塑料熔體是通過機頭特定的流道進入口模而形成一定的結構和形狀。機頭是擠出制品成型的重要部件，它的作用是產生較高的塑料熔體壓力并使其成為所需的形狀。本次設計選用的是衣架式板材機頭， 切割裝置 切割裝置的主要作用是將擠出的條狀切割成一定的長度的板材。生產中要求切割的大小均一； 切割裝置：星形式自動切割機 安裝在機頭上的 ；切割時，刀片緊挨著模具自轉切割。 冷卻方法 目前，板材的冷卻 方式有兩種：一種是浸浴式冷卻，另一種是鼓風機風冷。水浴冷卻冷卻的快但是缺點是冷卻后還要在干燥處理，不能直接包裝給生產帶來麻煩，本次設計的板材厚度較薄，容易降溫，所以選用風冷方法，提高了制品的質量。 廢料的后處理 PC 板材的生產過程中會產生一些不合格產品，尤其是每次換料生產，硬度未合格前，總會產生部分廢品，另外，還有一些是客戶退回來的產品洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 12 以及生產過程中有雜色統(tǒng)稱為廢料。 這些廢料成分與板材成分基本相同，將分類加到顏色和硬度差不多。所以必須加強對這些廢料的管理和合理回收利用。首先要對這些料分類一種顏色 的要放在一起，硬度和比重差不多的也要放在一起。待下次生產相同或相近顏色或硬度的粒料是直接加進去重新擠出造粒就可以了。 還有一些是水口料這些些是在清換機頭是留下的廢料，但這種和以上的不同時這種不能直接造粒重出，這些水口料大小不等所以首先要破碎，破碎后還要進行清洗，由于里面含有鐵屑、石頭等雜質，所以在清洗后才能造粒重出。 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 13 第 3 章 物料衡算與熱量衡算 物料衡算 物料衡算指的是利用質量守恒定律對物料進行操作前后物料的總量恒等于產物及物料的損失狀況計算方法，即進入設備用于生產的物料的總量恒等于產物和物 料損失的量。物料衡算直接與生產經(jīng)濟效益掛鉤。 物料衡算的前提及計算 物料衡算的前提是應在已知產品規(guī)格和產量的前提下進行許多原輔材料量、廢品量及消耗量的計算。 已知： PC 板材 年生產量為 3000 噸，其中物料自然消耗率為 %，產品合格率為 98%，回收率為 90%。每年生產 270 天， 三 班輪流全天 24 小時生產。物料衡算如下： 年需要物料量 M1=合格產品 量 /合格率 =3000/≈ 年車間進料量 M2= M1/（ 1物料自然消耗率） = /（ %） ≈ 年自然消耗量 M3=M2M1== 年廢品量 M4=M1合格產品量 == 每小時車間處理物料量 M5=≈ 年回收物料量 M6=M4回收率 =90%≈ 新料量 M7=M2M6== 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 14 表 31 列表 合格率 98% 合格產品量 2940t 廢品率 2% 廢品量 自然損耗 % 自然損耗量 進車間物料量 小時車間處理量 近機料量 進車間新料量 回收率 90% 回收量 熱量衡算 在熱塑性塑料成型過程中，必須將塑料原料進行加熱至粘流態(tài)（高彈態(tài) ） 再成型，需要將加熱量傳遞給塑料，成型后的冷卻定型需要將熱量移出。 在車間設計中進行熱量衡算的目的：為保證順利進行成型加工，確定加熱所需的熱量，并核算加算電功率。一方面作為選擇設備的依據(jù)，另一方面作為計算耗電 量的依據(jù)。確定冷卻需排出熱量，一方面可計算出冷卻介質的消耗量，另一方面作為選擇換熱設備的依據(jù)。 塑料制品成型加工過程更多采用對單元設備的熱量衡算。 熱量衡算遵循能量守恒定律，熱力學第一定律是熱量衡算的理論依據(jù)。即若忽略機器的散熱，不考慮摩擦剪切熱則：加熱器放出的熱量（ Q0）應等于物料所吸收的熱量（ Q1）。 熱平衡方程式表示為 :Q0=Q1 上式是通用公式，具體應注意以下幾個問題： 正確建立熱量平衡關系。 ，從而確定所要收集的物理性數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)的可靠性。以保證計算的準確性。 ，計算基準是指數(shù)量上的基準和基準態(tài)，數(shù)量基準。 ，基準態(tài)一般是以 25℃作為基準溫度的。 在熱塑性成型過程中，最常用的能量來源為電能轉變成熱能。主要方洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 15 法有兩種：電阻加熱，電感加熱。電加熱裝置簡單，干凈，無污染，溫度調節(jié)也很方便。所以廣泛采用于塑料加工過程中，熱量衡算的方法有：（ 1）溫差法 （ 2） 焓變法 （ 3） 潛熱法 （ 1）溫差法 qh= ch(T1T2) qc= cc(T’1T’2) 式中： ,qmc熱流體和冷 流體的質量流量 kg/s Ch,cc熱流體和冷流體的比熱容 J/() T1,T2熱流體最初和最終的溫度 k T’1,T’2冷流體最初和最終的溫度 k （ 2）焓變法 qh= (h1h2) qc= (h’1h’2) 式中： , kg/s h1,h2熱流體最初和最終的焓值 J/k h’1,h’2冷流體最初和最終的的焓值 J/k 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 16 第 4 章 擠出生產線機器數(shù)量的確定 擠出機規(guī)格的確定 由物料衡算知，要求車間的處理物料量為： M1=合格產品率 /合格率 =3000/≈ 那么，每小時車間處理物料量為： M5=≈ 表 41 SOSZ65ⅹ 22 錐形雙螺桿擠出機主要參數(shù)表 擠出機數(shù)量的確定 根據(jù)擠出機的最佳生產能力，初定擠出機的生產能力為 200kg/h. 初定臺數(shù)： 初定臺數(shù) =每小時總處理物料量 /擠出機生產能力 =400kg/h/180kg/h≈ 臺 實際所需臺數(shù) 確定是應該考慮的因素有：車間開機率（內含設備維修情況、開停車及臨時性停車）；一般選擇范圍在 85%～ 95%，然后計算實際臺數(shù)。其計算公式如下： 實際所需臺數(shù) =初定臺數(shù) /開機率 =≈ 臺 擇優(yōu)分析（依據(jù)臺時產量） 則 3臺方案： 型號 SOSZ65ⅹ 22 外型尺寸（長 寬 高） (mm) 500015402280 生產能力 (kg/h) 80～ 250 最大螺桿轉速（ rpm） 600 總功率（ Kw） 90 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 17 臺時產量 =每小時總處理物料 量 /（臺數(shù)開機率） =400/（ 3 ）=則 2 方案： 臺時產量 =每小時總處理物料量 /（臺數(shù)開機率） =400kg/h/（ 2 ）= kg/h 擇 2 臺方案接近每小時及其產量，設備利用率高，故選用 2 臺方案。 擠出生產線的確定 為使擠出成型工藝更為高效的配合，提高車間生產效率和產品的合格率及質量，采用成套的擠出機生產線（ GF250）。洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 18 第 5 章 車間管理與生產組織 車間是工業(yè)企業(yè)的基本生產單位，十工業(yè)企業(yè)的基本組成部分。車間管理是企業(yè)管理的基礎。工業(yè)企業(yè) 管理，就是企業(yè)為了有效的實現(xiàn)預定目標而對車間生產經(jīng)營活動進行決策、組織、指揮、培訓、協(xié)調、激勵和教育的綜合性工作。車間的生產經(jīng)營活動大體可分為兩大部分：一部分是在車間內部的生產活動，其中包括：基本生產活動、輔助生產活動、生產與技術準備活動等。這一部分的管理系統(tǒng)統(tǒng)稱為生產管理。另一部分是涉及到企業(yè)外部，聯(lián)系到社會的生產、流通、分配和消費過程的經(jīng)營活動 。包括：原材料與能量的采購與供應，勞動力和設備的調整與補充。市場地調查研究，產品的銷售和用戶服務等，這類活動的管理叫經(jīng)營管理。所以車間管理包括生產管理和經(jīng)營管理。 車間管理活動是依靠著車間內的人、機器設備、物資、資金和信息實現(xiàn)的。這五個要素相互作用，并滿足一定的條件和約束。車間管理就是認識，對車間生產活動取得優(yōu)異效果。為此，車間管理的基本任務就是：努力降低生產成本，提高經(jīng)濟效益，開展全員培訓，提高車間職工科學文化技術水平，為企業(yè)物質文明和精神文明建設作出貢獻。 管理項目 （ 1）車間計劃管理 計劃管理是企業(yè)生產經(jīng)營計劃的繼續(xù)和分解。車間生產管理的好壞直接決定企業(yè)各項計劃的實現(xiàn)程度。 （ 2）車間生產管理 生產管理是根據(jù)企業(yè)和車間生產計劃安排，組織市場的過程 。 （ 3）車間質量管理 包括車間產品質量管理和車間工作質量管理。車間質量管理是企業(yè)全面質量管理的基礎。 （ 4）車間經(jīng)濟核算 經(jīng)濟核算是對車間生產中的勞動消耗和勞動成果進行計算和控制。同時對使用的原料、輔助材料和各種產品、半成品等進行核算，進行車間成本統(tǒng)計，經(jīng)濟核算。 （ 5）車間設備，物資管理 設備、物資管理是負責設備的日常維護保洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 19 養(yǎng)，提高設備完全率，降低設備故障率，確保設備的正常運轉。 （ 6）車間勞動定額管理 勞動定額管理是合理組織車間勞動分工和協(xié)作，做好車間的定員，定機，定額管理，調動職工積極性，提 高車間勞動生產率。 （ 7）車間安危 文明生產管理。 管理職能 計劃職能 圍繞企業(yè)給車間下達的各項生產任務，通過制定具體實施計劃，使各項生產任務圓滿完成。 組織職能 領導或指導車間各個部門職工生產活動的一種。 協(xié)調職能 協(xié)調工段、班組、部門的一系列的活動。 控制職能 把執(zhí)行情況統(tǒng)既定目標、計劃、標準、制度進行對比；及時發(fā)現(xiàn)偏差，查明原因，采取措施加以糾正的一系列管理活動。 主演包括：①技術指導（包括改進生產工藝，改進設備，技術革新等）；②設備使用和維修；③提供原料，動力服務 ；提供后勤和生產服務；④對車間以外單位進行協(xié)調和聯(lián)系。 教育職能 經(jīng)常對車間職工進行政治和技術業(yè)務教育，提高職工素質，并建立合理的獎勵制度，生產組織。 工業(yè)企業(yè)車間要順利地開展生產活動，建立正常的生產工作秩序，實現(xiàn)有效地組織指揮，必須通過組織職能才能發(fā)揮作用。組織職能就是根據(jù)車間目標，將實現(xiàn)這個目標所需進行的各項活動和工作加以適當劃分和歸類；設立必要的管理機構和生產單位，委派適當?shù)娜藛T賦予適當?shù)穆氊?，授予適當?shù)臋嗬?。分工負責，并進行協(xié)調的一系列管理活動。從而利用車間的各種資源，有效實現(xiàn)車間管理目標。 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 20 生產職能形式 工業(yè)企業(yè)的組織結構有多種形式。我國輕工業(yè)一般實行三及管理，即廠級、車間、班組，班組是企業(yè)車間組織結構的基石，是車間開展生產活動管理的基礎。企業(yè)是車間生存和發(fā)展的基礎。班組的生存完成情況直接決定車間企業(yè)的管理水平，也是企業(yè)全面開展經(jīng)濟核算的基礎和培養(yǎng)鍛煉工人隊伍的陣地，搞好生產，完成生產任務是班組管理的核心。 在車間采取哪一種班組組織形式比較好呢？這要從生產實際出發(fā)。根據(jù)具體生產條件和特點來確定。塑料制品的生產特點是在機械設備加熱的條件下進行加工成型的，所以，一般采取連續(xù)生產的形式，