3000tPC ABS共混料生产车间课程设计资料文档格式.docx
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抗冲击性提高,耐热性提高,硬度提高等等。
PC/ABS树脂是高抗冲击、无定形聚碳酸酯(PC),与丙烯睛-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(ABS)的共混物。
CYCOLOY可以被定制,来满足特殊的性能要求,以获得性能、成本、可加工性的最佳平衡,用于汽车车身壁板和仪表板、计算机外壳和移动电话。
这种合金共混物具有以下特点:
低温延性、优异的抗冲击、耐高温性和卓越的美感。
PC/ABS作为世界上销售量最大的商业化聚合物合金,近几年都以10%左右的需求速度增长。
PC/ABS较之PC提高了流动性,改善了加工性能,减少了制品对应力的敏感性,因而广泛应用于汽车内饰,外饰,车灯等高强度,高耐热零件。
随着人们环保意识的提高,汽车行业ELV等环保可回收法规的相继出台,原材料厂商也不断提供新的解决方案。
作为工程塑料行业的领先者适时的推出了新一代PC/ABS合金系列材料,它主要包括了耐水解稳定性的PC/ABS,用于免喷涂内饰的超低光泽PC/ABS,耐化学品优异不易被油漆等侵蚀的耐化学溶剂PC/ABS等系列产品。
综上所述,PC/ABS共混料的市场前景良好,适合在工业上合理地大规模生产。
二、PC/ABS共混料生产线的设计简介
1.配方:
成分
质量百分比
成分说明
ABS
60%
PC
35%
ABS-g-MMA
10%
相容剂
PE-g-MAH
增韧剂
抗氧化剂
1%
抗氧剂
2.工艺
配料→混合→挤出→冷却→切粒→筛分→包装
PC/ABS共混料用双螺杆挤出机挤出造粒,其中喂料区50~70℃(70℃)、区1230~250℃(250℃)、区2250~260℃(260℃)、区3250~270℃(265℃)、区4250~270℃(265℃)、区5250~270℃(265℃)、喷嘴250~270℃(270℃)。
括号内的温度建议作为基本设定值,行程利用率为35%和65%,模件流长与壁厚之比为50:
1到100:
1。
熔料温度260~270℃、料筒恒温200℃。
注射压力80~150MPa(800~1500bar)。
为了使制品的内应力最小化,保压压力应该尽可能设置低,背压只要5~10MPa(50~100bar),避免产生摩擦热。
注射速度为中等注射速度,将摩擦热降至最小。
对有些制品建议采用从慢到快。
螺杆转速为最大螺杆转速折合线速度为4.0m/s。
计量行程为(1.0~3.0)D,因为熔料对过热和在料筒内残留时间过长很敏感。
残留时间不应超过6min,在热流道中的滞留时间也应尽可能小。
残料量2~5mm,取决于计量行程和螺杆直径。
预烘干在80℃温度下烘干4h。
标准螺杆直径为50mm;
对大直径螺杆,采用低压缩和短计量段几何尺寸。
止逆环,直通喷嘴。
以上为可参考工艺,具体可行的生产工艺要按实际情况作调整。
3.工艺流程叙述
图1.1pc/abs共混造粒工艺流程图
三、设备选型
根据要求要符合3000吨/年的PC/ABS共混料造粒生产线的条件,从必需的年产量、生产能力、等各方面进行考虑,本设计选择南京跃新机械设备有限公司SHJ-75型的同向平行双螺杆挤出机作为挤出设备最为合理。
表1.1SHJ系列高扭矩、高转速同向平行双螺杆挤出机组参数表
表1.2SHJ系列同向平行双螺杆挤出机典型物料作业能力一览表
A、SHJ-75水冷拉条造粒机组配置:
1、SHJ-75双螺杆计量喂料机一台,电动机功率:
110kw。
2、喂料电机为交流电机,主喂料电机功率:
1.5KW。
3、调速系统采用英威腾变频器调速。
4、螺杆为双头螺杆,减速箱速比:
17:
5、电机与减速机采用直联式,喂料体中带卧式搅拌器,喂料平稳均匀,不架桥。
6、喂料体与料斗均为流线型,下料顺畅,清理方便。
7、齿轮减速箱
(1)减速比:
3:
1
(2)输出轴转速:
MAX500RPM
(3)输入轴转速:
MAX1500RPM
(4)主机传动箱减速与扭矩分配部分合为一体,采用平行三轴式设计,结构紧凑。
减速、扭矩分配及两根输出轴径向轴承均使用NSK轴承。
8、润滑油冷却系统
1)油泵电机0.55KW
2)润滑油型号:
上海海牌6402中负荷齿轮油,型号85W/90GL-4
3)冷凝器型号:
SL-305
4)润滑油泵型号:
NB-B6
9、真空脱气装置
1)SK-0.4水环真空泵,淄博联谊真空泵厂
2)驱动电机:
1.5KW交流
3)最大吸气量:
62m³
/h
4)工作液量:
0.2m³
5)真空管道镀铬处理
10、软水循环系统
1)机筒内采用软水冷却
2)软水箱与机体整体,便于清洗和维修
3)荷兰进口乔克电磁阀
4)水管采用紫铜镀铬处理。
5)冷却形式:
水冷
6)冷却泵:
0.55KW
11、联锁控制系统
1)油润滑系统与主机联锁,既启动油泵后,才能启动主机。
2)喂料系统与主机联锁,即启动主机后,才能启动喂料机。
3)压力系统与主机联锁,即过压时,主机及喂料均停止工作。
4)电流与主机联锁,即过电流时,主机及喂料均停止工作。
12、换网系统
液压板式换网,液压站电机功率1.5KW
13、水冷拉条机头及辅机系统
1)机头为水冷拉条冷切机头,口模条孔数11-Φ41套
1)4米不锈钢水槽1台
2)吹干机1.5KW1台
3)300型切粒机(4KW)1台
14、电气控制系统
1)3X380V,交流50Hz.
2)主要电器控制元件为正泰产品
3)主电机为交流电机,110KW
4)喂料机调速装置为英威腾变频调速器
5)日本RKC公司智能型温控仪表
6)压力表量程为0~50Mpa
7)电磁阀采用荷兰乔克电磁阀
8)加热由温控表通过固态继电器控制,采用耐高温导线
9)电器控制柜控制包括:
温控系统;
驱动系统;
联锁联控系统
B、辅机机组组成:
共混造粒挤出辅机一般由拉丝冷却水槽、牵引辊、切粒机、干燥器、振动筛等组
(1)拉丝冷却水槽
水槽从下游进冷却水,上游出水,一条水槽只需一台水泵作为动力带动水循环。
(2)牵引辊
牵引辊不需要动力,只起导向作用,靠切粒机拉动丝条向前运动。
(3)切粒机
本设计选择余姚市绿岛橡塑机械设备有限公司FPB-200型切粒机。
该机型性能优越,结构合理,外型美观大方,全不锈钢制造外加消音罩降低噪音。
整机封闭性好,不漏料。
机器运转平稳,噪音低,部件拆卸方便,维修率低,产量高。
32片硬质合金滚刀,具有超强的耐磨性。
进口聚氨酯材质的牵引辊,拉力强,耐磨性高,拉料稳定。
加强型双滚珠进口轴承,使用寿命长。
增强尼龙从动齿轮,低噪音,高耐磨,无须润滑。
本机型适用于各类工程塑料的冷拉条式切粒。
表1.2用于共混造粒的切粒机主要参数
(4)振动筛
本设计选用新乡市人从众振动机械厂的3DZSF520型直线振动筛。
直线振动筛利用振动电机激振作为振动源,使物料在筛网上被抛起,同时向前作直线运动,物料从给料机均匀地进入筛分机的进料口,通过多层筛网产生数种规格的筛上物、筛下物、分别从各自的出口排出。
具有耗能低、产量高、结构简单、易维修、全封闭结构,无粉尘溢散,自动排料,更适合于流水线作业。
表1.3部分可用于共混造粒的振动筛主要参数
型号
筛面尺寸(mm)
筛面层数
网孔尺寸(目/in)
处理量(t/h)
振次Min
双振幅(mm)
电机功率(kw)
振动方向角(º
)
外型尺寸(长×
宽×
高)(mm)
3DZSF520
500×
2000
3
2~200
0.03~5
1450
4~6
2×
0.4
45
2195×
806×
1050
四、工艺计算
4.1物料衡算
4.1.1计算基准
年工作日的确定(年工作小时)
(1)年工作日365-7(法定假日)=358天
(2)设备大修25天/年=600小时
(3)特殊情况停车15天/年=360小时
(4)机头清洗换过滤网1次/6天8小时/次
[358天-(25天+15天)]×
1/6次/天×
8小时/次=424小时
(5)实际开车时间
365天-7天-25天-15天-17.7天=300.3天≈300天
300天×
24=7200小时
设备利用系数:
K=实际开车时间/年工作时间=7200/8592=0.84
4.1.2物料衡算
(1)混合工段
①确定各岗位物料损失率
经过经验数据,由于工人操作不慎以及设备残留等因素,使物料有一定的损失,首先。
列表如下:
表2.1捏合工段物料损耗系数一览表
工序
筛选输送
低速混合
高速混合
输送
自然
扫地
损耗率%
0.2
0.3
0.1
合计损耗率%
0.5
总损耗%
0.9
②物料平衡计算
进入本工序的物料量=出料量/(1-本工序的损失率)
进入输送的物料量:
950*/(1-0.2%)=951.9kg
[*半成品混合料1吨其中有加入回收料5%,则1000(1-5%)=950kg]
进入高速混合的物料量:
951.9kg/(1-0.1%)=952.9kg
进入低速混合的物料量:
952.9kg/(1-0.1%)=953.9kg
进入筛选输送的物料量:
953.9kg/(1-0.5%)=958.7kg
③混合工段物料平衡表
表2.2混合工段物料平衡表
输入
输出
物料kg
回收kg
小计kg
损失kg
958.7
953.9
4.8
952.9
1.0
951.9
950
1.9
半成品
50
1000
合计
(2)挤出造粒工段物料衡算
①挤出造粒工段损耗率:
表2.3挤出造粒工段损耗率
自然损耗
下脚料
一次成品
百分率%
5.5
94
②物料平衡计