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1、南京工业大学本科生毕业设计摘 要PVC异型材是通过挤出成型方法制得的非规则截面的塑料制品，其应用范围广泛，本设计从聚氯乙烯扣板生产工艺着手，选择普遍使用的双螺杆挤出成型的成型方法生产PVC扣板，通过配方选择、物料衡算、设备选型、工艺参数控制等过程对整个工艺流程作了较为详尽的阐述。指出PVC扣板成熟的生产工艺路线，计算其生产车间所需的各种生产设备和总投资成本，绘制出工艺流程图和生产车间设备平面布置图，对实际投资建设PVC扣板产车间的各个方面具有积极的指导作用。 关键词：PVC异型材；生产工艺；车间设计； AbstractPVC profile plastic products is obtain
2、ed irregular cross-section by extrusion molding method and its wide range of applications, the design of the production process from the start of PVC wall panel, select the widespread use of twin-screw extrusion molding method to produce PVC pinch through recipe selection, material balance, equipmen
3、t selection, process parameters such as process control of the entire process made a more detailed elaboration. Pointed out that the PVC Panels mature production process route, calculate the production workshop and production equipment required for the total investment cost, draw flow chart and work
4、shop equipment layout plan, the actual investment in the construction of various PVC wall panel production plant has a positive role in guiding.Keyword: PVC profile; production process; plant design;I南京工业大学本科生毕业设计目 录摘要I ABSTRACTII第一章 文献综述11.1 行业定义11.2. 型材产品的种类 11.3 PVC异型材国内市场现状 11.4 塑料异型材发展前景21.5 PV
5、C异型材生产设备 51.6 设计依据71.7 产品方案71.8产品质量指标111.9 工艺流程叙述12第二章 工艺计算 172.1 物料衡算 172.1.1 计算基准 172.1.2 物料衡算 172.2 能量衡算 21第三章 设备计算 263.1 挤出生产线的设备计算 263.2 混合机组的设备计算263.3 筛选设备计算 263.4 扣板上光、印花设备的计算 263.5 其它设备计算 27第四章 主要技术经济指标344.1 主要经济技术指标344.2 原料的技术参数35第五章 工艺参数415.1 配方 415.2 工艺控制指标 42第六章 生产成本估算436.1 固定成本计算43 6.2
6、可变成本计算.466.3 生产总成本计算496.4 利润计算506.5 主要经济指标51第七章 设备一览表52第八章 生产车间平面布置图和工艺流程图说明 538.1 生产工艺要求 538.2 设备安转、检修 53第九章 安全防范与环境保护559.1 安全方面559.2环保方面55结束语57参考文献58致 谢5961第一章 文献综述1.1 行业定义异型材是指除管材、板材、棒材、薄膜等挤出制品外，由挤出法连续挤出成型的、其截面形状相同的塑料制品。1.2. 型材产品的种类1 按开启方式分为:平开、推拉、提拉等;按尺寸分为:50 、55 、60 、65 、70 、75 、80 、90 、100 等系列
7、;按颜色分为:白色、彩色两大类;按表面彩色装饰类型分为:覆膜、涂装、共挤、通体、烫印等。1.3 PVC异型材国内市场现状在2008年奥运会申办成功，住房改革顺利进行的大好情势下，从2001年到2010年国家发张规划中建筑行业将是经济发展的热点，在这10年中，国家将建设新的城市居民住宅33.5亿平方米，建筑新的村镇住宅50亿平方米。我国塑料异性材生产及塑钢门窗的发展在世界建筑用塑料史上均具有举足轻重的作用。据中国塑料加工工业协会的统计资料显示，到2002年底全国有塑料型材生产线3800多条，总生产能力达280万吨。塑料门窗生产企业近万家，生产能力超过2.5亿平方米。大连实德集团塑料型材生产能力已
8、达到48万吨/年，芜湖海螺型材生产能力已达到28万吨/年，这两家企业已成为世界型材生产企业的前2名。我国年产塑料型材与门窗的数量已位居世界第一位，但质量档次和国际先进水平相比还有很大差距。我国塑料门窗的市场占有率和德国、法国、美国等先进国家相比还有待提高。 表1.1 中国塑料异型材市场产量分析（万吨） 表1.2 2007-2012年中国PVC异型材行业需求情况（单位：万吨）表1.3 2007-2012年我国PVC异型材销售情况分析（单位：千元）1.4 塑料异型材发展前景 随着工业化的继续和个人、商业收入的增加，建筑工业上的健康收益将促动对门窗需求量的增加。对住房面积、住宅私有化和国外投资需求的
9、增加，以及国内消费市场的迅速扩大也会促进门窗产品市场的收入增加。尤其是对塑料门窗 的需求速度大大超过对金属门窗的需求速度，到2011年其需求量将以每年13的速度增加。塑料门窗之所以能在中国门窗市场中占有如此重要的地位是由于其具有来自政府的原料支持。目前，我国每年新建的建筑中，铝合金门窗约占51以上、塑料窗35左右。表1.4 2012年我国PVC异型材主要产品需求量情况（单位：万吨）表1.5 2012年PVC异型材行业工业经济效益指标情况 表1.6 2007-2012年我国PVC异型材行业企业单位数对比分析表1.7 2007-2012年PVC异型材行业产值利税率对比分析 表1.8 中国塑料异型材
10、产品产量预测 表1.9 中国塑料异型材产品需求预测1.5 PVC异型材生产设备单螺杆挤出机和双螺杆挤出机的结构特点和工作原理挤出成型工艺是聚合物加工领域中生产品种最多，变化最多、生产率高、适应性强、用途广泛、产量所占比重最大的成型加工方法。挤出成型是使高聚物的熔体（或粘性流体）在挤出机的螺杆的挤压作用下通过一定形状的口模而连续成型，所得的制品为具有恒定断面形状的连续型材。螺杆挤出机又可分为单螺杆挤出机和多螺杆挤出机，目前单螺杆挤出机是生产上用得最多的挤出设备，也是最基本的挤出机。多螺杆挤出机中双螺杆挤出机近年来发展最快，其应用也逐渐广泛。目前，在PVC塑料门窗型材的加工中，双螺杆挤出机己成为主
11、要生产设备，单螺杆挤出机已被逐步淘汰。但在其它聚合物的挤出加工中单螺杆挤出机仍占主导地位。 单螺杆挤出机： ，结构简单，价格低。 ，适合聚合物的塑化挤出，适合颗粒料的挤出加工。对聚合物的剪切降解小，但物料在挤出机中停留时间长。 ，操纵容易，工艺控制简单。 双螺杆挤出机： ，结构复杂，价格高。 ，具有很好的混炼塑化能力，物料在挤出机中停留时间短，适合粉料加工。 ，产量大，挤出速度快，单位产量耗能低。 挤出机的基本工作原理是将聚合物熔化压实，以恒压、恒温、恒速推向模具，通过模具形成产品熔融状态的型坯。但单螺杆挤出机与双螺杆挤出机结构不同，工作原理不同，其控制的工艺条件也不相同。 PVC异型材主要用
12、双螺杆挤出机，这里重点介绍双螺杆挤出机双螺杆挤出机的工作原理双螺杆挤出机的结构尽管与单螺杆挤出机很相似，但工作原理差异却很大。在双螺杆挤出机中，物料由加料装置(一般为定量加料)加入，经螺杆作用到达机头口模。在这一过程中，物料的运动情况因螺杆的啮合方式、旋转方向不同而不同。非啮合型双螺杆挤出系统物料在非啮合双螺杆挤出系统中，除了向机头方向的运动形式外，还有多种流动方式。由于两螺杆不啮合，它们之间的径向间隙很大，其有较大的漏流。主要流动方式：1由于两螺杆的螺棱的相对位置是错开的，即一根螺杆的推力面的物料压力大于另一螺杆拖带面的物料压力，从而产生了流动；2即物料从压力较高的螺杆推力面向另一螺杆拖带面
13、的流动，同时随着螺杆的旋转，在两螺杆的间隙处物料不断受到搅动并被不断带走而更新（不论两螺杆的转向如何），特别是在异向旋转过程中，物料在A处受到阻碍，产生了流动；3其它多种物料的流动形式包括由于在两根螺杆的相互作用下产生的各种流动。所有这些流动形式都增加了对物料的混炼和剪切。但这种双螺杆没有自清洁作用。故一般仅用于混料，不适合PVC型材的生产。啮合型异向旋转双螺杆挤出系统啮合型异向旋转双螺杆挤压系统中物料的运动情况见图。在啮合型异向旋转的双螺杆挤出中，两根螺杆是对称的，由于回转方向不同，一根螺杆上物料螺旋前迸的道路被另一根螺杆的螺棱堵死，不能形成”字型运动。在固体输送部分，物料是以近似的密闭”C
14、”形小室的形态向前输送。但为了使物料混合设计中将一根螺杆的外径与另一根螺杆的根径之间留有一定的间隙量，以便使物料能够通过。物料通过两螺杆之间的径向间隙时，受到强烈的剪切、搅拌和压延作用，因此，物料的塑化比较好，多用于加工制品。由于两螺杆的径向间隙比较小，因此，有一定的自洁性能，但自洁性比同向旋转的双螺杆要差。表1.10 双单螺杆挤出机生产的PVC扣板的物理、力学性能比较项目指标双螺杆生产扣板单螺杆生产扣板检测标准密度/（g/m3）1.51.81.51.81.51.8GB/T1033-1986拉伸强/MPa182810GB/T1022-1991落球冲击强度10不破裂10次不破裂2次不破裂GB/T1112-1985维卡软化点/c758070GB/T1633-1979所以，通过对双单螺杆挤出机生产的PVC扣板的物理、力学性能比较，本车间选用双螺杆生产设备。1.
