【正文】 謹以此文獻給所有關心和幫助過我的人們。以及在大學的最后階段對所有幫助過我的同學和老師，在此我最表示誠摯的感謝當然，在論文寫作過程中，我還參考了有關的書籍和論文，在這里一并向有關的作者表示謝意。在此我要向我的老師致以最衷心的感謝和深深的敬意。最后，在論文寫作階段，楊老師多次檢查了我的論文，并指出論文中的不足和錯誤，對我不太懂的地方進行耐心的講解和指導，楊老師的嚴謹治學態(tài)度、淵博的知識和無私的奉獻精神使我深受的啟迪。在做外文翻譯當中，一直得到楊老師的指導，使我的專業(yè)英語詞匯量得到提高。通過對本課題的研究，我了解到目前國內(nèi)外PVC 塑料管的發(fā)展現(xiàn)狀， 了解了塑料管的生產(chǎn)工藝過程，尤其是 PVC 塑料管螺桿擠出生產(chǎn)的認知，增強實際技能和動手能力。但是現(xiàn)在回想起來做課程設計的整個過程，頗有心得，其中有苦也有甜，不過樂趣盡在其中呀。在設計過程中，還必須在車間內(nèi)配備各種消防設備，及時控制不可預測的災情，降低損失成本，優(yōu)化管理，做到“安全第一，生產(chǎn)第二”的準則。在硬聚氯乙烯管生產(chǎn)車間，由于聚氯乙烯原料是顆粒狀或粉狀的固體，因此有可能帶來粉塵的污染，加上其生產(chǎn)過程都是機械化過程，其所不可避免的將對周邊的環(huán)境帶來噪音污染，影響車間工人和周邊居民的身體健康。一旦發(fā)生火災，燃燒猛烈，易造成大量有毒有害氣體溢出或產(chǎn)生，不僅給企業(yè)造成巨大損失，而且嚴重威脅人員的生命安全。該廠房為單層廠房，生產(chǎn)車間總長度為 46m，總寬度21m，高度為 5m。整套設備全部工作時，總功率為 300kw，配電功率 360kw。人員安排如下表表 22 人員編制表部門名稱 職位 人數(shù)/班車間主任 3/3技術員 1/常白班生產(chǎn)管理統(tǒng)計核算 1/常白班倉庫管理 1/常白班生產(chǎn)線操作工 3/3原料搬運工 6/3直接生產(chǎn)人員成品搬運工 12/3質(zhì)檢員 3/3設備維修 3/3間接生產(chǎn)人 員電工 3/3總計 — 38 生產(chǎn)線技術指標在該生產(chǎn)線上，每日生產(chǎn) PVC 塑料管 2km,則所生產(chǎn)的 PVC 塑料管的質(zhì)量約為11233kg。電工：做好車間的供電工作，并根據(jù)車間布置合理安排供電線路，保證正常生產(chǎn)，保證操作工人的人身安全。22 / 29設備維修工：做好設備的維修工作，保證生產(chǎn)正常進行。生產(chǎn)操作人員必須進過培訓上崗，要嚴格按操作規(guī)程進行操作并對產(chǎn)品質(zhì)量進行自檢；認真填寫生產(chǎn)記錄卡，對生產(chǎn)中出現(xiàn)的問題及時反映給有關人員。統(tǒng)計核算人員：主管車間的統(tǒng)計工作，對原材料及產(chǎn)品的出入庫、產(chǎn)品的成品率、生產(chǎn)完成情況等進行統(tǒng)計，完成成本核算，并統(tǒng)計車間人員考勤情況、工資分配等。①生產(chǎn)管理人員包括車間主任、技術員、統(tǒng)計核算人員，他們的主要工作職責是：車間主任：負責本車間生產(chǎn)、技術、質(zhì)量、設備及勞動紀律的管理工作，負責下達生產(chǎn)任務和人員安排，督促檢查其他管理人員及班組長的工作，完成廠里下達給車間的各項生產(chǎn)任務，做好職工的思想工作，調(diào)動各方面積極性。本車間的崗位包括生產(chǎn)管理人員、直接生產(chǎn)人員、間接生產(chǎn)人員。13 勞動定員與生產(chǎn)線的技術指標 勞動定員全生產(chǎn)線勞動定員為 38 人。由于車間的生產(chǎn)規(guī)模不是很大，但為了減少人力、增加效率，以及經(jīng)濟效益，在生產(chǎn)過程中原料通過皮帶運輸機運到混合機旁邊，混合機跟擠出機之間的物料傳送，選擇彈簧上料機運輸。輸送的對象主要有桶裝或袋裝及成品 PVC 管材等。物料運輸作業(yè)就是利用合理的時間周期把一定量的物料從工廠的一處轉(zhuǎn)移到另一處，以保證生產(chǎn)地正常進行。該廠的周轉(zhuǎn)期為 1d，則該廠原料倉庫的容量為 ，成品倉庫的容量為 。21 / 29原料儲存庫容量的確定，主要取決于物料的周轉(zhuǎn)期，即物料在倉庫中的停留時間。物料貯存需要的倉庫面積至少占生產(chǎn)裝置總建筑面積的 30%左右。因此，長方形廠房的側(cè)邊有大量的空閑地方作為倉庫。本項目的廠房內(nèi)平面布置見附圖。依照生產(chǎn)工藝流程圖，將原料配置、擠出生產(chǎn)、定型切割、包裝按直線排列，便于生產(chǎn)操作。一個完整的 PVC 塑料管擠出生產(chǎn)車間建有配電室、質(zhì)檢室、休息室、衛(wèi)生間、會議室、維修間、貯藏室等。常用的平面布置圖有長方形、L 型和 T 型數(shù)種，在此，所選用最常用的長方形。12 生產(chǎn)車間布置與總體設計 車間布置車間布置設計的目的是力求將廠房布局和設備排列得合理化、高效化，以滿足安全生產(chǎn)、安全檢修、生產(chǎn)管理和降低基建投資等方面的而要求。（1）高速熱混合機電功率 51kw（2）低速冷混合機電功率 11kw（3）彈簧上料機電功率 （4）螺桿擠出機電功率 50kw（5）真空冷卻定徑機電功率 （6）牽引機電功率 4kw（7）行星切割機電功率 （8）磨粉機電功率 40kw車間最高耗電量為P=512+112+2+502+2+42+2+40=。 分配 方 的 總 分 數(shù) ????.?日 產(chǎn) 成 品 量日 消 耗 原 料 量總 單 耗 總 單 耗配 方 總 分 數(shù)配 方 分 數(shù)單 耗 ??年 設 計 產(chǎn) 量單 耗年 消 耗 量表 21 主要原料消耗序號 原料名稱 單耗量（10 t/t 生產(chǎn)3?產(chǎn)品）年消耗 用途1 PVC 樹脂 主要原料2 DOP 增塑劑3 甲基硫醇錫 穩(wěn)定劑4 石蠟 潤滑劑5 AMS 加工助劑6 輕質(zhì) CaCO3 填料7 鈦白粉 顏料8 Uvitex OB 增白劑9 MBS 抗沖劑 電力估算為了合理設計選擇變配電設備及供電系統(tǒng)中各組成元件，需要根據(jù)用電設備的20 / 29容量對高電力負荷進行統(tǒng)計計算（所有設備滿負荷運作） 。表 20 列舉了一些生產(chǎn)中的異?，F(xiàn)象及解決方法 [25]。 分送 清洗 粉碎 磨粉配料產(chǎn)品擠出篩選廢料18 / 29圖 10 廢料處理流程圖 ?????合 格 成 品生 產(chǎn) 成 品日 廢 品 量表 19 磨粉機參數(shù)型號 主機功率(kw)風機功率(kw)刀盤直徑(mm)產(chǎn)量（kg/h)外形尺寸LWH (m)JWP550 37 3 550 200300 250020223000MF500 42 7 500 260350 190017003900由于日產(chǎn)廢品量只有 選取一臺磨粉機就能達到生產(chǎn)求，本著和諧社會節(jié)約美德為主，本設計選取 JWP—550 型號磨粉機，具有自動化程度高，占地面積小，調(diào)刀方便，操作、保養(yǎng)簡單易行等特點。這些廢料成分基本相同，將其破碎后摻入到原料中基本不影響管材性能。9 廢料處理PVC 管材生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生一些不合格產(chǎn)品和廢品，尤其是每次換模生產(chǎn)，管材未合格前，總會產(chǎn)生部分廢品。用這種方法切割大直徑管材，切割速度快、切割口端面平整。行星式自動切割機的切割鋸片由多個小直徑鋸片組成，圍繞著被切割的管材組成圓形。 切割管材擠出成型生產(chǎn)線上的切割機主要是用來按要求長度切斷管材。本設計采用履帶式牽引機，其結構示意圖如圖 9 所示。牽引速度要求十分均勻，并且能無級調(diào)速。牽引管材的裝置有滾輪式和履帶式兩種。該法適用于厚壁、大型口徑管材的冷卻。噴淋水箱可有 3~8 根噴淋水管，管上面有許多噴水頭，噴淋冷卻能提供強烈的冷卻效果。特別是大管在水槽中浮力較大，更易彎曲。本設計中選取的 STV250 型規(guī)格真空定徑機自帶噴淋式冷卻水箱，其結構示意圖如圖 8 所示。真空箱前后、上下、左右可調(diào)。具有以下特點：優(yōu)化設計的真空定徑箱及水路系統(tǒng)均采用不銹鋼制作。其結構如圖 7 所示。本設計采用真空冷卻定徑套，真空定徑套定徑比較簡單，不需要氣塞桿，廢料較少，定徑效果也較內(nèi)壓定徑法好，管材外表面光滑，壁厚均勻。在選購擠出機時，制造公司一般都有配套的各種塑料管成型模具提供，購買時只需根據(jù)生產(chǎn)要求選擇所需塑料管成型模具。口模與芯模的平直部分是管材的定型部分。本設計采用直通式機頭。管機頭有多種形式。14 / 29圖 6 聚氯乙烯硬管成型用模具結構1—模具體；2—分流錐；3—分流錐支架；4—中套；5—壓蓋；6—口模；7—芯棒；8—定徑套；9—氣堵；10—進氣管管材的成型過程為熔融塑料由擠出機擠出后，經(jīng)過多孔板、過濾網(wǎng)、分流器，被分流器支架分成若干股，然后再匯合，最后進入由芯模與口模形成的環(huán)形通道，擠出連續(xù)的管材。主要組成零件有：模具體、分流錐、分流錐支架、口模、芯軸、調(diào)節(jié)螺釘、定型套、壓蓋、進氣管接頭等 [2324]。聚氯乙烯硬管用成型模具結構如圖 6 所示。該擠出機全線采用自動控制系統(tǒng)，控制精度高，運行可靠，操作簡單方便。目前，國內(nèi)應用最多的雙螺桿擠出機結構如圖 5 所示。如果工藝條件選擇不適當，就會破壞三個功能區(qū)的分布，造成產(chǎn)量降低或塑化不良。擠出機螺桿的三個區(qū)段(即三段) 相對應的組成了三個功能區(qū)：固體輸送、物料塑化、熔體輸送。具有以下特點：安裝方便，并可移動，如多臺攪拌機使用同一種料，只需一臺上料機可同時供多臺拌料機上料，免除人工加料的麻煩，使加料工作變的安全，更省時、更省力； 設計合理先進，操作維護方便，與真空上料機相比，可免去經(jīng)常清理濾清器的煩惱； 本機適用范圍廣，即可上粉料、塑料顆粒料、粉?；旌狭嫌挚缮掀扑榱希部捎糜卺t(yī)藥、化工生產(chǎn)過程中的粉粒料的傳送上料。 彈簧上料結構圖 4 彈簧上料設備結構示意1 一電動機；2 一彈簧；3 一橡膠管；4 一原料箱；5 一料斗本 機 采 用 螺 旋 輸 送 原 理 ， 使 用 鋼 絲 彈 簧 旋 轉(zhuǎn) 把 原 料 從 儲 料 箱 中 輸 送 到 塑 料 擠 出機 料 中 ， 直 至 加 滿 由 料 位 器 發(fā) 出 滿 料 信 號 ， 停 止 加 料 ， 通 過 一 段 時 間 ， 重 新 開 機 往復 循 環(huán) ， 也 可 根 據(jù) 用 戶 要 求 ， 利 用 時 間 繼 電 器 來 控 制 停 機 時 間 ， 實 現(xiàn) 自 動 化 。 上料擠出機上料斗內(nèi)的供料方式有幾種，小型擠出機一般多用人工直接上料；大型擠出機或多臺擠出機的并列同時生產(chǎn)料斗的供料方式，可采用彈簧上料、真空上料和壓縮空氣管道輸送上料等方式。查張家港海泓機械有限公司生產(chǎn)冷卻混合機資料選取 SHL—500A 高速混合機，有效容積為 320L，取 2 臺。 臺故 取臺有 效 容 積設 計 量高 速 混 合 機 的 臺 數(shù) ??表 9 張家港海泓科機械 制造 SHL冷卻混合機參數(shù)型號 總?cè)莘e 有效容積 電機功率 主軸功率（rpm）外形尺寸(mm)11 / 29SHL—500A 500 320 11 130 313513101460SHL—800A 800 500 15 100 340016001500冷卻混合機與高速熱混合機在工業(yè)上是組合使用。 混合機選型查表得配料表觀密度為 ??日 生 產(chǎn) 時 數(shù) 量日 進 入 高 速 混 合 機 物 料每 小 時 設 計 產(chǎn) 量設每批的混合操作時間為 小時 ?????配 料 表 觀 密 度操 作 周 期每 小 時 設 計 產(chǎn) 量每 批 混 合 物 料 量表 7 張家港萬科機械制造 SHR高速混合機參數(shù)型號 總?cè)莘e 有效容積 電機功率 主軸功率（rpm）外形尺寸(mm)SHR—200A 200 150 39/51 475/950 24008501580 SHR—300A 300 225 49/65 475/950 280010801680 表 8 常州市凱瑞恩機械有限公司 HJ高速混合機參數(shù)型號 總?cè)莘e/L 產(chǎn)量/(kg/h) 電動機功率（kw） 外形尺寸（mm）HJ200 200 150 3545 16856501600HJ300 300 270 4065 234012202300查張家港萬科機械有限公司生產(chǎn)高速混合機資料選取 SHR—200A 高速混合機，操作方便，特別是對于較細的粉粒、凝塊混合二種以上的粉狀體或含有一定水份的物料都能均勻混合，對添加量很少的配料同樣能達到較好的混合效果有效容積為150L。立式冷卻混合機內(nèi)有的還有一個冷卻水環(huán)，可以和鍋體連接，也可以與鍋蓋連接，鍋體冷卻和冷卻水環(huán)冷卻組成了冷卻混合機的冷卻系統(tǒng)。冷卻混合機主要由鍋體和攪拌裝置組成。此設備即稱冷卻混合機。 混合機結構及工作方法高速熱混合機的混合原理主要是：混合物物料受到高速攪拌，在離心力作用下，由混合室底部沿測壁上升，至一定高度時落下，落下后被離心力再次甩向側(cè)壁，如此循環(huán)不停地運動，達到均勻混合和使塑料部分塑化吸附和包覆助劑，有利于后期加工 [2021]。表 6 每天物料在各工序中的進出料量情況進行衡算