塑料PP收纳箱厂设计书.docx
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塑料PP收纳箱厂设计书
塑料PP收纳箱厂设计书
塑料属于节能型材料，它在生产过程、加工成制品过程以及在实用过程中都能节约能源，在销毁过程中还能再生能量。
因质轻、性能优越、加工方便，所以，塑料在材料中所占比例正在大幅度提高。
塑料制品厂有八个特点：
①原材料品种多：
塑料所用原料主要有树脂和添加剂（也叫助剂或配合剂）。
树脂主要有聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、酚醛、脲醛、纤维素、含氟树脂、聚酰胺、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚甲醛、丙烯晴-丁二烯-苯乙烯、聚砜、聚氨酯、不饱和聚酯、环氧树脂等。
添加剂主要有：
增塑剂、增韧剂、偶联剂、交联剂、发泡剂、润滑剂、着色剂等。
②产品种类多：
主要品种有管、棒、片材、薄膜、仿皮人造革、壁纸、各种涂层制品、层压制品、中空容器、烧结制品、搪塑制品吹塑制品等。
③加工方法多：
塑料制品的价格方法主要有注塑、挤压、压延、吹塑、压制、浇铸、发泡、热成型、旋转塑模、传递塑模、搪塑、层压、涂层、双轴拉伸等。
④加工设备类型多:
主要有捏合机、密炼机、开放式炼塑机、注塑机、挤出机、压延机、吹塑成型、压机、热成型机、二次加工机械。
⑤工厂规模选择性大：
塑料制品年产量可以从数十吨到上万吨，塑料品种可以单一、也可以多样化⑥加工过程大多属物理变化，少数伴随着化学变化。
⑦排出物大多属元素物质，只有少数有毒性。
⑧生产车间既可以多层布置也可以单层布置。
第一章需求预测
近几年我国收纳箱行业发展速度较快，受益于收纳箱行业生产技术不断提高以及下游需求市场不断扩大，收纳箱行业在国内和国际市场上发展形势都十分看好。
虽然受金融危机影响使得收纳箱行业近两年发展速度略有减缓，但随着我国国民经济的快速发展以及国际金融危机的逐渐消退，我国收纳箱行业重新迎来良好的发展机遇。
进入2010年我国收纳箱行业面临新的发展形势，由于新进入企业不断增多，上游原材料价格持续上涨，导致行业利润降低，因此我国收纳箱行业市场竞争也日趋激烈。
面对这一现状，收纳箱行业业内企业要积极应对，注重培养创新能力，不断提高自身生产技术，加强企业竞争优势，于此同时收纳箱行业内企业还应全面把握该行业的市场运行态势，不断学习该行业最新生产技术，了解该行业国家政策法规走向，掌握同行业竞争对手的发展动态，只有如此才能使企业充分了解该行业的发展动态及自身在行业中所处地位，并制定正确的发展策略以使企业在残酷的市场竞争中取得领先优势。
据统计，中国目前有13.5亿人口，以四口之家来计算，全国有3.425亿户家庭，每户家庭按照两个收纳盒，两个收纳箱来计算，收纳盒与收纳箱的需求量各为6.75亿。
随着社会的发展，科技的进步，塑料制品以其质轻、防水性能好、耐腐蚀、便于携带、易回收利用优良性能已逐步取代纸制品、金属制品，其需求量必将越来越大。
据保守估计，2027年人数将达到14.86亿，相应的，塑料制品也将占有金属、木材等其他材料不可替代的主要地位。
表2—1人口趋势表
年份
2008
2012
2017
2027
2037
2050
人口数/亿
13.174
13.501
13.900
14.856
15.215
14.270
第三章产品方案及生产规模
3.1产品方案
主要生产PP收纳箱，附带生产滑轮。
收纳箱的规格如下：
470×310×250、520×370×290、610×430×360、680×500×420、730×540×450（长×宽×高,单位mm）共五种规格。
箱体工艺大多都以一次注塑而成，有些箱体还配套箱盖（平盖和翻盖两种）。
3.2.产品生产规模
两条生产线，生产周期为100秒，六台机器参与生产。
第四章工艺设计
4.1工艺设计
采购原料，粉碎废品及浇口部分的材料二次生产。
采用间歇法生产，相对于连续生产来说，产品质量更高，上料方式选择弹簧上料，靠弹簧的旋转带着物料上升，属于正压上料方式。
4.2工艺流程
见附件一。
第五章原料及其储存
5.1原料
原料主要靠购买。
透明抗冲PP聚丙烯适用于奶瓶、饮料瓶、化妆品包装、及各种透明容器家用品日用品（整理箱收纳箱）及冰箱储藏抽屉、豆浆机壳体、果酱机壳体、微波炉餐具、饭盒、文件柜等等。
聚丙烯（PP）是常见塑料中较轻的一种，其电性能优异，可作为耐湿热高频绝缘材料应用。
PP属结晶性聚合物，熔体冷凝时因比容积变化大、分子取向程度高而呈现较大收缩率,一般收缩率在1.0%-1.5%之间。
PP在熔融状态下，用升温来降低其粘度的作用不大。
因此在成型加工过程中，应以提高注塑压力和剪切速率为主，以提高制品的成型质量。
PP是一种半结晶性材料。
它比PE要更坚硬并且有更高的熔点。
由于均聚物型的PP温度高于0℃以上时非常脆，因此许多商业的PP材料是加入1~4%乙烯的无规则共聚物或更高比率乙烯含量的嵌段式共聚物。
共聚物型的PP材料有较低的热扭曲温度（100℃）、低透明度、低光泽度、低刚性，但是有有更强的抗冲击强度。
PP的强度随着乙烯含量的增加而增大。
PP的维卡软化温度为150℃。
由于结晶度较高，这种材料的表面刚度和抗划痕特性很好。
PP不存在环境应力开裂问题。
通常，采用加入玻璃纤维、金属添加剂或热塑橡胶的方法对PP进行改性。
PP的流动率MFR范围在1~40。
低MFR的PP材料抗冲击特性较好但延展强度较低。
对于相同MFR的材料，共聚物型的强度比均聚物型的要高。
由于结晶，PP的收缩率相当高，一般为1.8~2.5%。
并且收缩率的方向均匀性比PE-HD等材料要好得多。
加入30%的玻璃添加剂可以使收缩率降到0.7%。
均聚物型和共聚物型的PP材料都具有优良的抗吸湿性、抗酸碱腐蚀性、抗溶解性。
然而，它对芳香烃（如苯）溶剂、氯化烃（四氯化碳）溶剂等没有抵抗力。
PP也不象PE那样在高温下仍具有抗氧化性。
5.2原料储存
储存在仓库，温度控制在23℃±2，湿度控制在50%rh±5。
第六章设备选型与计算
6.1设备的选型
6.1.1注塑机的选择与计算
由于产品的尺寸相对较大，且型号较多，宜采用较大规模的生产。
其中470×310×250和680×500×420采用XY5000去生产，前者一模两腔，后者一模一腔；520×370×290和730×540×450采用XY12000去生产，前者一模两腔，后者一模一腔；610×430×360采用XY6880去生产，一模一腔。
具体参数如下表所示：
表6—1XY5000型注塑机参数
型号
项目
XY5000
A
B
C
注
射
装
置
螺杆直径mm
80
85
90
螺杆长径比L/D
21.3
20
19.7
理论注射容积cm3
1965
2218
2490
注射重量g
1770
2000
2240
注射压力MPa
168
149
133
注射速率g/s
480
508
590
塑化能力g/s
65
72
78
螺杆转速r/min
150
合
模
装
置
合模力kn
5000
移动模板行程mm
730
最大模厚mm
720
最小模厚mm
350
拉杆有效间距mm
800*710
液压顶出力kn
150
液压顶出行程mm
170
其
它
油泵压力MPa
16
电机功率KW
45
加热功率KW
22
外型尺寸m
8.5*2.1*2.7
机器重量t
18
表6—2XY12000型注塑机参数
型号
项目
XY12000
A
B
C
D
注
射
装
置
螺杆直径mm
110
115
120
125
螺杆长径比L/D
21.5
20
19.2
18.4
理论注射容cm3
5270
5760
6272
6805
注射重量g
4796
5254
5707
6805
注射压力MPa
186
170
156
144
注射速率g/s
793
867
944
1024
螺杆转速r/min
90
合
模
装
置
合模力kn
12000
移动模板行mm
930
最大模厚mm
12000
最小模厚mm
450
拉杆有效间距mm
1220*1100
液压顶出力kn
245
液压顶出行程mm
325
其
它
油泵压力MPa
16
电机功率KW
45+55
加热功率KW
47.5
外型尺寸m
12.5*2.6*3.2
机器重量t
60
表6—3XY6880型注塑机参数
型号
项目
XY6880
A
B
C
D
注
射
装
置
螺杆直径mm
80
90
100
110
螺杆长径比L/D
24.8
22
19.8
18
理论注射容积cm3
2161
2736
3377
4086
射重量g
1967
2489
3073
3719
注射压力MPa
447
565
698
845
注射速率g/s
58.6
74.1
91.5
111
塑化能力g/s
224
177
143
118
螺杆转速r/min
130
合
模
装
置
合模力kn
6880
移动模板行程mm
930
最大模厚mm
950
最小模厚mm
380
拉杆有效间距mm
910*910
液压顶出力kn
181
液压顶出行程mm
260
其
它
油泵压力MPa
16
电机功率KW
30+30
加热功率KW
47.5
外型尺寸m
9.5*2.45*3.75
机器重量t
38
6.1.2粉碎机的选择与计算
另外，由于生产规模较大，会产生较多的回料，可回收利用，即需要相应的粉碎机，选用SWP-100型型粉碎机，相关参数如下：
表6—4SWP-100型粉碎机参数
技术参数
SWP-100型
技术参数
SWP-100型
旋转刀回转直径
100mm
整机质量
120kg
筛孔直径
6mm
外形尺寸
560mm×370mm×925mm
固定刀片数
2把
参考价格
0.34万
旋转刀片数
2把
生产厂
青岛胶州金星橡塑机厂
破碎量
40kg/h
6.1.3高混机的选择与计算
此外，收纳箱有要配色的需求，另需配备高混机，采用SHR-200×475×950型高混机，相关参数如下表所示：
表6—5SHR-200×475×950型高混机参数
技术参数
SHR-200×475×950型
技术参数
SHR-200×475×950型
总容积
200L
排料方式
气动
有效容积
120~140
电动机功率
40kW
产量
≥325kg/h
外形尺寸
1750mm×1100mm×1450mm
加热形式
汽
参考价格
6.2万
高混机的有效容积取140L，PP的密度为0.9kg/L，每锅可装料0.9×140＝126kg，每小时热混6锅料，则每小时混料的量为126×6＝746kg/h，一台即可。
第七章物料衡算与能量衡算
7.1工作日计算
国定假期11天，双休104天，设备大修30天，临时停机10天，实际开车时间210天。
7.2物料衡算
表7—1物料去向表
工序
自然损耗
扫地
下脚料
一次成品
百分率/％
0.2
0.4
5.5
94
7.3能量衡算
表7—2耗电量综合计算表
设备名称
数量/台
功率/Kw
总功率/kW
年使用时间/h
耗电量/kWh
粉碎机
1
4
4
310
1240
高速混合机
1
40
40
3755
22530
注塑生产线
6
35
210
7140
1499400
冷却水塔
1
2
2
7140
14280
照明灯
20
0.2
4
5040
20160
合计
29
81.2
260
283385
1557610
峰电是1.2元（7:
00-20:
00）谷电是0.7元（20:
00-07;00），平均电价为0.95元。
那么年电费消耗为0.95×1479729.5≈147930＝14万元日消耗约为300元，月消耗约为1万元。
第八章车间布置设计
见附件二。
第九章建厂条件与厂址方案
9.1建厂条件
塑料加工厂生产车间组成：
①各生产工段（包括车间原料、成品仓库及堆置场也要单独分出）；
②原料仓库和质量控制室；
③配电室、压缩空气及真空泵房；
④通风、空调、除尘室；
⑤机修间和模具间；
⑥办公室和车间休息室；
⑦男女厕所和其他。
9.2厂址方案
当进行车间布置设计时，必须考虑下列诸问题：
（1）本车间和其他车间的关系以及总平面图上的位置；
（2）车间布置是为生产服务，必须满足生产工艺要求，首先保证工艺流程顺序为原则，也就是保证工艺流程在水平和垂直两方向的连续性；
（3）车间布置不仅涉及工艺因素，并和其他非工艺因素有密切关系。
因此，在考虑工艺本身的要求外，同时必须了解其他各专业的要求。
（4）车间经济指标合理，基本建设投资省；
（5）有效利用建筑面积和土地；
（6）考虑车间今后发展的可能性，考虑厂房扩建问题；
（7）考虑车间中劳动保护，安全技术和防火、防爆及防腐蚀措施；
（8）建厂的气象、地质、水文等条件。
第十章环境保护
10.1三废的产生及处理
10.1.1废气的产生及处理
在加热软化为玻璃态的过程中，送入的废塑料需要加热软化为玻璃态，在此过程中由于温度较高，会有少量聚丙烯裂解，从而逸出少量异味气体，其主要成分为乙烯、丙烯、苯、甲苯等气体。
这些加热过程中产生的少量废气经设置的集气罩收集，通过排气筒排放即可。
10.1.2废渣的产生及处理
粉碎机对回料进行破碎的过程中，会产生少量的粉尘，厂区工人及办公人员所产生的少量生活垃圾。
10.1.3废水的产生及处理
该项目的冷却水用于循环使用，不外排，故生产过程中无废水排放，仅有少量生活污水，经过生化装置处理达到一级排放标准后灌溉周边农田，对环境影响较小。
10.1.4噪声的产生及处理
生产过程中产生很大的噪音，这是一个不容忽视的问题。
按照GB12348-90所示，昼间60分贝，夜间50分贝，所以建厂时应该考虑到不要在住宅房的旁边，以免给居民带来难以忍受的噪音污染。
对噪声与振动防护应该做到以下五点：
（1）生产车间及作业场所的噪声和局部振动，必须分别符合GBJ87《工业企业噪声控制设计规范》和GB1O434《作业场所局部振动卫生标准》的规定。
（2）应选用低噪声的工艺设备，并合理布置，充分利用地形、声源指向性、绿化带等的降噪作用，尽量使高噪声区与低噪声区分开。
（3）应采取措施降低噪声超过标准的噪声源的噪声危害。
高噪声的通风机、压缩机和排气、放风等设备，应配备消声器或采取其他降噪措施。
电机、粉碎机、振动筛、电炉、热锯等噪声超标的设备，采取降噪措施。
在同一厂房内的高噪声源与其相邻的低噪声源之间应进行隔声处理。
（4）采取措施后难以使噪声降到90分贝（A）的作业区，采用自动化设备或遥控。
工作8小时、噪声值超过90分贝（A）的操作岗位，应戴耳塞。
产品本身无毒、无嗅、对环境友好，生产中不会产生对身体有害的物质，产生的固体废品可以重复利用
第十一章工厂组织、劳动定员和人员培训
11.1工厂组织
厂名：
锦程塑料厂
设置一名总经理，下设六个个部门，分别为人事部、财务部、销售部、生产部、技术部、质检部。
每个部门设置两名负责人，根据不同情况安排人数，其中生产部安排14个操作员，4个领班。
11.2劳动定员
（1）一线操作工人：
18人，两班倒，其中有四个领班；
（2）工程技术人员：
担负工程技术工作并具有工程技术能力的人员，安排两人；
（3）管理与经营人员：
在企业职能机构及在基本车间与辅助车间从事行政、生产管理、产品销售的人员分别安排两人。
11.3人员培训
11.3.1人员情况
进厂人员来源需进行相应的分析，身体状况，职业素养等等，还需将培训的人员总数进行相应的统计。
11.3.2培训方式
①派往类似厂房的生产现场和设备制造现场，通过实习培训生产、维修和管理人员，部分生产维修人员可参加本项目施工现场的施工、设备安装、调试、运转。
引进国外新工艺、新技术、新设备，必要时派往国外生产现场和设备供应厂实习。
②在厂区举办各种类型的培训班，按照生产和业务工作的具体内容，分专业、分工种进行培训。
11.2.3培训计划
国内培训人员数量、专业、时间、方式和国外培训人员数量、国别、专业、方式、时间及国外培训的必要性。
11.2.4培训费用
国外培训的，要单独说明外汇来源。
第十二章投资估算和资金筹措
12.1投资估算
表12—1投资估算单位：
万元
项目
厂房建设
注塑机
粉碎机
高混机
冷却水塔
原料
流动资金
合计
投资
25
250
0.5
6.2
2
10
100
393.7
12.2资金筹措
主要是自己积蓄和向银行贷款，贷款在三年内还清。
第十三章产品成本估算
13.1材料成本
每个收纳箱质量为1.5kg，原材料每吨1.5万元，折算材料成本为2.25元。
13.2电力成本
六台注塑机每小时平均功率为33kw/h，生产一个箱体的耗电量为0.92kw，生产一个箱盖的耗电量为0.92kw，冷却水塔功率为2kw，则生产每个收纳箱的冷却水耗电量为0.8kw，峰电是1.2元（7:
00-20:
00）谷电是0.7元（20:
00-07;00），平均电价为0.95元，那么生产一个收纳箱的电力成本为2.6元。
13.3水力成本
一般工业用水6.50元/吨。
13.4人力成本
每个操作工的日工资为150元，每天工作12小时，平均每小时工资为12.5元，则生产每个收纳箱的操作人力成本为1元。
13.5物流成本
估算物流成本是每个5元。
总成本为约为11元。
第十四章财务，经济评价及社会效益评价
14.1财务效益评价
两条生产线，生产周期为100秒，产品合格率为90％，破坏检验率为0（只做尺寸检验）。
浇口废品占7％（不合格品和浇口、主流道料可以二次使用），损耗为3％，每昼夜两班班，每班12小时。
每年除去11天法定假日，104个双休日，停工检修30天，临时故障10天，有210天工作日，一腔一模每日产量为560套，一腔两模每日产量为1120套。
五台机器年产量为35万套，每个成本为11元，以70％的利润销售，出售价为18.7元，预计六台注塑机参与生产（一台生产箱盖）的财务效益是654.5万元。
14.2经济效益评价
投资回收期为3年，前三年保证正常营业，三年后开始盈利。
每个操作工的工资为4500元/月（包含保险等），管理层的工资为6000元/月（包含保险等），则每年工资的开销为77万元。
生产利润为270万。
14.3社会效益评价
项目建成后可提供至少32个就业岗位，可适当优先解决一部分社会人员的就业问题，对维护当地的社会安定团结起到一定的作用。
本项目建设符合国家产业规划，是贯彻落实《轻工业调整振兴规划》的需要。
项目建设对推进城镇化建设、统筹城乡发展具有重要的意义。
项目建成后能带动其他相关行业的发展，有力地促进地方经济的发展，具有良好的社会效益。
第十五章评价结论
虽然初期投资较大，建设较困难，但有市场需求、利润可观，所以，这个项目是可行的。
附件
附件一：
工艺流程
附件二：
车间布置
厂房设计
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