生產(chǎn)車間和制品的工藝設(shè)計(jì)48實(shí)用教案

1、8-1合成樹脂(h chn sh zh)車間生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)一合成樹脂生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)(shj)(shj)的內(nèi)容和步驟 1基本內(nèi)容 根據(jù)設(shè)計(jì)(shj)任務(wù)書規(guī)定的樹脂品種、生產(chǎn)規(guī)模，結(jié)合廠區(qū)的具體條件。選擇合成方法和工藝路線，選擇工藝設(shè)備、編制工藝設(shè)計(jì)(shj)說明書等項(xiàng)工作。 2車間生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)步驟 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書規(guī)定的樹脂品種、選擇合成方法和確定工藝流程；根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模，確定所用設(shè)備的規(guī)格、型號(hào)的數(shù)量；根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模，進(jìn)行物料恒算； 根據(jù)所定工藝流程和選擇的設(shè)備，完成車間的工藝布置。車間的工藝布置隨設(shè)計(jì)的深度不同，又可分為初步設(shè)計(jì)，擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)三個(gè)等級(jí)。第1頁/共102頁第一頁，共102頁

2、。 初步設(shè)計(jì)：是在工藝計(jì)算、設(shè)備選型和工藝流程確定(qudng)的基礎(chǔ)上，繪制出生產(chǎn)車間平面圖，編制出工藝設(shè)備表格等。 擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)：是指在工藝計(jì)算的基礎(chǔ)(jch)上對(duì)非工藝設(shè)計(jì)的內(nèi)容提出具體的技術(shù)要求，以便完成非工藝專業(yè)的設(shè)計(jì)任務(wù)，如土建、水電等工程設(shè)計(jì)。 施工圖設(shè)計(jì)：在初步設(shè)計(jì)和擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)(jch)上，完成各專業(yè)的施工圖設(shè)計(jì)，確定工藝設(shè)備在車間的相對(duì)位置，管路安裝部位等。 二、合成樹脂車間生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì) （一）設(shè)計(jì)要求 1.年產(chǎn)2000噸196#不飽聚酯樹脂 2.設(shè)計(jì)深度為擴(kuò)大初步設(shè)計(jì) 3.196#技術(shù)指標(biāo)要求（見表7-16） 第2頁/共102頁第二頁，共102頁。用醇、酸直接熔融縮

3、聚，除加入反應(yīng)物料外，不加其它(qt)物料，利用醇水的沸騰差，結(jié)合惰性氣體的通入，使反應(yīng)生成水分離出來。此法設(shè)備簡單，生產(chǎn)周期短；（2 2）生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)1 1）生產(chǎn)方法和工藝流程(n y li chn)(n y li chn)的確定 不飽和聚酯樹脂在復(fù)合材料工業(yè)中是一類重要而且廣泛使用的基體材料。不飽和聚酯樹脂的生產(chǎn)方法，根據(jù)縮聚反應(yīng)實(shí)施方法不同，可分為熔融縮聚法、溶劑共沸脫水法、減壓法等多種。 在縮聚反應(yīng)過程中加入溶劑（如甲苯，二甲苯），利用甲苯和水的共沸點(diǎn)較水的低，將反應(yīng)生成水迅速帶出反應(yīng)物，促使縮聚反應(yīng)完成。優(yōu)點(diǎn)(yudin)是反應(yīng)比較平穩(wěn)，易掌握，制品顏色較淺，但需按一套分水回流裝置。

4、反應(yīng)過程因有甲苯，應(yīng)適當(dāng)注意防火；在縮聚反應(yīng)進(jìn)行到2/33/4時(shí)，抽真空減壓脫水，減壓速度為10分鐘真空度提高100mm汞柱，直到真空度達(dá)600700mm汞柱為止。待反應(yīng)物料酸值達(dá)到要求時(shí)停止反應(yīng)。此法樹脂含水量較少，分子量較大。比較上述方法優(yōu)缺點(diǎn)，采用減壓法合成196#不飽和聚酯樹脂。 比較上述方法優(yōu)缺點(diǎn)，采用減壓法合成196#不飽和聚酯樹脂。第3頁/共102頁第三頁，共102頁。液體(yt)物料投料方式1. 通過高位槽計(jì)量(jling)直接投料。 2. 通過齒輪泵將液體打入計(jì)量(jling)槽后，通過計(jì)量(jling)槽投料。此法精確。本設(shè)計(jì)采用此法。固體物料投料方式1.直接投入反應(yīng)釜。此

5、法經(jīng)濟(jì)實(shí)用，設(shè)備簡單。本設(shè)計(jì)采用此法。 2. 把固體料熔融為液態(tài)，再通過計(jì)量槽投料。 合成樹脂所用原材料有液體物料和固體物料兩種。第4頁/共102頁第四頁，共102頁。 196#樹脂的合成過程中，因投料的時(shí)機(jī)(shj)不 同，又分為“一步法”和“二步法”。指生產(chǎn)過程中原料按配比在反應(yīng)(fnyng)初期，一次投料合成樹脂。 指原料、單體分兩批投入反應(yīng)釜。如首先(shuxin)將二元醇和苯酐投入反應(yīng)釜，在酸值為90100時(shí)，再投入順酐到反應(yīng)終點(diǎn)。 條件相同的情況下，“二步法”生產(chǎn)的樹脂熱變形溫度及其它物理性能優(yōu)于“一步法”，故本設(shè)計(jì)采用“二步法” 。第5頁/共102頁第五頁，共102頁。2）生產(chǎn)設(shè)

6、備(shbi)的選擇 合成樹脂所用(su yn)生產(chǎn)設(shè)備主要有反應(yīng)釜、稀釋釜、攪拌器、電動(dòng)機(jī)、真空泵、風(fēng)機(jī)、冷凝器等設(shè)備。反應(yīng)釜和稀釋(xsh)釜 反應(yīng)釜主要有搪玻璃反應(yīng)釜和不銹鋼反應(yīng)釜兩類。搪玻璃反應(yīng)釜耐腐蝕、價(jià)格低，但不能耐高溫，一般其最高溫度不超過150，而合成樹脂的溫度要超過200，故此類反應(yīng)釜不能使用。不銹鋼反應(yīng)釜，耐腐蝕、耐高溫，但造價(jià)高。目前合成不飽和聚酯多采用不銹鋼反應(yīng)釜，而稀釋多采用搪玻璃反應(yīng)釜，以降低設(shè)備投資。根據(jù)物料衡算，年產(chǎn)2000噸不飽和聚酯樹脂車間，反應(yīng)釜可選用5000立升不銹鋼釜，稀釋釜用7500立升搪玻璃反應(yīng)釜可滿足使用要求。 第6頁/共102頁第六頁，共102

7、頁。 在化工合成(hchng)中所用的攪拌器通常有漿式攪拌器、框式攪拌器、渦輪攪拌器多種類型。在合成(hchng)樹脂生產(chǎn)中，多選用框式攪拌器（也稱錨式攪拌器），底部形狀和反應(yīng)釜下封頭形狀相似，而框架幾何直徑一般取反應(yīng)釜直徑的2/39/10，線速度約為0.51.5m/s，轉(zhuǎn)速為5070r/min。 攪拌器第7頁/共102頁第七頁，共102頁。 在合成樹脂的工業(yè)生產(chǎn)中，要用到分餾冷凝器和臥式冷凝器。 最常用的分餾冷凝器有塔板式分餾柱和填料式分餾柱兩類。前者結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價(jià)高；后者結(jié)構(gòu)簡單，易制造。目前合成樹脂廠多采用填料式分餾冷凝器。 常用的臥式冷凝器有列管式換熱器、螺旋板式換熱器、板翹式換熱器等

8、。而合成樹脂廠目前多采用列管式換熱器。列管式換熱器又分為固定管板式換熱器、浮頭(f tu)式換熱器、填函式換熱器、U型管式換熱器等。其中固定管式換熱器結(jié)構(gòu)簡單，造價(jià)低。根據(jù)合成樹脂的工藝特點(diǎn)采用固定管式換熱器較好。 對(duì)于稀釋釜所用冷凝器，其主要作用是防止苯乙烯揮發(fā)，因此選用一個(gè)直立式冷凝器即可。 冷凝器第8頁/共102頁第八頁，共102頁。 反應(yīng)釜和稀釋釜加熱方法通常有蒸汽加熱和電加熱。蒸汽加熱需要高壓鍋爐，所需的蒸汽壓力較大，但熱效率較低。電加熱設(shè)備成本高，操作費(fèi)用高，但由于采用熱油加熱法，熱效率較高，生產(chǎn)周期短。熱油加熱法又分為循環(huán)油加熱法和非循環(huán)油加熱法。一般容積較大的反應(yīng)釜采用循環(huán)加熱

9、法，有利于消除反應(yīng)釜夾套內(nèi)的溫度梯度，使物料受熱均勻，提高產(chǎn)品質(zhì)量。對(duì)于小反應(yīng)釜，采用非循環(huán)加熱法即可以滿足使用(shyng)要求，并降低設(shè)備投資。 由于本設(shè)計(jì)采用5000立升反應(yīng)釜，因此選用循環(huán)油加熱法來滿足使用(shyng)要求。 加熱(ji r)方式第9頁/共102頁第九頁，共102頁。其它(qt)設(shè)備 在合成樹脂(h chn sh zh)過程中還需要其它一些輔助設(shè)備如真空泵、風(fēng)機(jī)、管路等。3）196#不飽和聚酯樹脂配方設(shè)計(jì)(shj)及物料衡算（見第5章）。4）196#樹脂生產(chǎn)工藝方案確定。5）196#樹脂合成工藝參數(shù)確定及質(zhì)量檢測(cè)。6）車間安全技術(shù)和勞動(dòng)保護(hù)措施。7）車間工藝布置。車間

10、廠房的整體布置廠房的平面布置廠房柱網(wǎng)布置和跨度生產(chǎn)廠房的空間布置廠房建筑面積的確定廠房各層樓主要設(shè)備布置第10頁/共102頁第十頁，共102頁。三. 對(duì)非工藝專業(yè)設(shè)計(jì)(shj)要求 （1）土建設(shè)計(jì) 1）建筑物的防火等級(jí)按甲級(jí)考慮； 2）建筑物的等級(jí)，考慮到使用年限按二級(jí)考慮； 3）車間廠房(chngfng)建筑模數(shù)應(yīng)符合國家制訂的建筑統(tǒng)一模數(shù)制； 4）建筑物結(jié)構(gòu)采用多層建筑結(jié)構(gòu)形式。 （2）供電 車間的用電分生產(chǎn)用電和照明用電，都由廠里供電系統(tǒng)負(fù)責(zé)供電，除控制線路外，其它動(dòng)力線，照明線路均由廠電工房負(fù)責(zé)安裝。第11頁/共102頁第十一頁，共102頁。 （3）生產(chǎn)設(shè)備采購和安裝 凡有標(biāo)準(zhǔn)條列(t

11、io li)的各種機(jī)械，電氣等設(shè)備均由工廠供應(yīng)科負(fù)責(zé)購買，并由工廠統(tǒng)一安排，設(shè)備科負(fù)責(zé)安裝，在安裝調(diào)試過程中有設(shè)計(jì)人員參加。 （4）給排水 車間用水包括生產(chǎn)用水和生活用水。生產(chǎn)用水主要是反應(yīng)釜冷卻水、冷凝器用冷卻水和真空泵用冷卻水等。生活用水是指飲用水和浴室用水等。生產(chǎn)用水可循環(huán)使用，生活用水可直接排人下水道。第12頁/共102頁第十二頁，共102頁。四. 車間(chjin)生產(chǎn)協(xié)作問題 （1）車間設(shè)備保全、維修 車間設(shè)有設(shè)備保全室，負(fù)責(zé)車間設(shè)備維修和保養(yǎng)，保證生產(chǎn)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，如出現(xiàn)設(shè)備損壞或需要大修時(shí)，由廠機(jī)修車間負(fù)責(zé)維修。 （2）原材料購買和檢測(cè) 原材料購買由廠供銷科負(fù)責(zé)。檢驗(yàn)由廠檢驗(yàn)科負(fù)責(zé)

12、。對(duì)不合格的原材料則令退貨處理。車間保存有短期(dun q)生產(chǎn)用原材料。 （3）產(chǎn)品銷售 車間生產(chǎn)的產(chǎn)品由銷售科統(tǒng)一安排銷售，車間也可協(xié)助作相關(guān)預(yù)算。第13頁/共102頁第十三頁，共102頁。 8-2 卷管車間生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì) 卷管是用膠布在卷管機(jī)上成型的一種玻璃鋼制造方法，國內(nèi)外已有不少企業(yè)用此法大批量制造定長玻璃鋼管。卷管車間包括浸膠、卷管、后加工三個(gè)工段。 一、膠布生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì) 玻璃布經(jīng)熱處理或化學(xué)處理，浸漬樹脂、烘干等一系列工藝過程(guchng)即制得玻璃膠布（簡稱膠布），這一工藝過程(guchng)通常稱之為玻璃布浸漬。浸膠的好壞直接關(guān)系膠布質(zhì)量，進(jìn)而保證玻璃鋼管質(zhì)量的重要關(guān)鍵。第1

13、4頁/共102頁第十四頁，共102頁。 要獲得(hud)卷管要求的膠布，選擇合乎玻璃 鋼管要求的浸漬樹脂和適當(dāng)?shù)脑鰪?qiáng)材料，掌握浸膠設(shè)備的性能，操作條件，控制好浸膠工藝條件等等因素，都是十分重要的。當(dāng)然完成該過程的關(guān)鍵設(shè)備是浸膠機(jī)，因而膠布生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)就圍繞浸膠機(jī)來考慮。 膠布生產(chǎn)的簡易流程是：玻璃布 脫蠟 浸漬 膠布烘干 樹脂 配膠第15頁/共102頁第十五頁，共102頁。（一）玻璃(b l)布的脫蠟 1. 脫蠟方式 脫蠟處理是將玻璃(b l)纖維表面上的油蠟浸潤劑除去，以利于樹脂與玻璃(b l)纖維結(jié)合的工序。目前國內(nèi)外脫蠟的方法主要有用溶劑或表面活性劑洗滌的清洗方法和用加熱灼燒的熱處理法兩

14、種，國內(nèi)大量的是用熱處理法。處理后玻璃(b l)布的含蠟量應(yīng)在0.5%以下。 第16頁/共102頁第十六頁，共102頁。 熱處理以灼燒溫度的高低、車速的快慢的高低、車速的快慢，分為高溫高速、中溫中速和低溫低速三種處理制度(zhd)，其主要技術(shù)參數(shù)及優(yōu)點(diǎn)如下表8-1所示。第17頁/共102頁第十七頁，共102頁。 卷管車間用布量大，效率是主要因素，故多采用高溫快速熱處理制度(zhd)。 熱處理又以熱源種類的不同分為燃汽灼燒和電熱灼燒兩種。電熱灼燒處理法容易控制，產(chǎn)品容易穩(wěn)定，但電能耗大，成本高。兩種方式目前國內(nèi)均有采用，設(shè)計(jì)中應(yīng)據(jù)當(dāng)?shù)厍闆r而定。 2熱處理爐主要尺寸 以電加熱的為例，熱處理爐的長度

15、一般為20003000毫米，處理質(zhì)量通過調(diào)節(jié)爐和車速實(shí)現(xiàn)。寬度=布幅+耐火磚厚+保溫層厚。上下電熱元間距250毫米，總功率5055千瓦。 第18頁/共102頁第十八頁，共102頁。第19頁/共102頁第十九頁，共102頁。（二）玻璃(b l)布浸膠 1浸膠的要求 浸膠的目的是能穩(wěn)定地獲得符合質(zhì)量要求的玻璃膠布。膠布的質(zhì)量指標(biāo)主要有三個(gè)：含膠量、不溶性樹脂含量和揮發(fā)分含量。 根據(jù)樹脂種類(zhngli)的不同，膠布的質(zhì)量指標(biāo)也有所不同，例如：對(duì)于616酚醛樹脂玻璃膠布指標(biāo)大致如下：（1）含膠量323%； （2）不溶性樹脂含量4525%； （3）揮發(fā)分含量5%。第20頁/共102頁第二十頁，共10

16、2頁。 對(duì)于環(huán)氧酚醛樹脂膠布其指標(biāo)大致如下： （1）含膠量333%， （2）不溶性樹脂含量530%； （3）揮發(fā)分量3%。 卷管用膠布其含膠量要求高些而不溶性樹脂含量要求低些，具體指標(biāo)是，含膠量38%左右；不溶性樹脂含量在1%以下。2. 浸膠機(jī)選型 浸膠機(jī)主要由料架、膠槽、膠量調(diào)節(jié)裝置(zhungzh)、導(dǎo)向輥、烘箱、張緊輥、收卷管裝置(zhungzh)等組成。浸膠機(jī)根據(jù)烘箱是立式布置還是臥式布置而分為立式浸膠機(jī)和臥式浸膠機(jī)。第21頁/共102頁第二十一頁，共102頁。 臥式浸膠機(jī)適用于牽拉強(qiáng)度較弱的材料，設(shè)備較長，占面積大。但要求廠房高度小，建造、檢修方便，膠布上膠量分布均勻，氣流速度容易控

17、制。為了烘箱內(nèi)熱風(fēng)氣流分布均勻，須要有熱風(fēng)布送裝置（如熱風(fēng)箱、送風(fēng)管等），同時(shí)還裝有循環(huán)風(fēng)機(jī)(fn j)和排氣管等，使布風(fēng)速以3-4米/秒較為適合，并把干燥過程中所產(chǎn)生的廢氣（溶劑、水分與低分子揮發(fā)物）排出烘箱外面，加快干燥速度，改善操作環(huán)境。第22頁/共102頁第二十二頁，共102頁。 立 立式浸膠機(jī)一般用以浸漬牽拉強(qiáng)度較高的材料(cilio)。立式浸膠機(jī)占地面積小，但需要高的廠房，一般的為7.5米高，有的高達(dá)1213米，因?yàn)樗碓礁邿崃康睦迷胶?。塔身如同煙筒一樣，能造成氣流的自然流?dòng)，不必設(shè)熱風(fēng)布送系統(tǒng)。同時(shí)廢氣的排放也較方便。烘箱內(nèi)溫度上高下低，為了充分利用熱量，須用鼓風(fēng)機(jī)將上部熱氣循

18、環(huán)送入烘箱底部，提高底部溫度。不過膠液在布面上縱向易流，產(chǎn)生膠量分布不均的問題，此問題隨膠液粘度降低和含膠量的提高而加劇。另外，立式浸膠機(jī)烘箱除鋼結(jié)構(gòu)外加保溫材料(cilio)，造價(jià)較高。而臥式浸膠機(jī)的烘箱多用磚砌成，造價(jià)低廉。第23頁/共102頁第二十三頁，共102頁。 3.烘箱溫度的合理(hl)分布 烘箱溫度的分布，臥式浸膠機(jī)與立式浸膠不同。 臥式浸膠機(jī)的烘箱，溫度分布大致分成三段。膠布進(jìn)口處為第一段，溫 度 稍 低 ， 約 為 1 1 0 左 右 ； 烘 箱 中 部 為 第 二 段 ， 溫 度 稍 高 ， 約 為130150；膠布出口處為第三段，溫度比第一段還要低些，應(yīng)在100以下。 立

19、式上膠機(jī)烘箱溫度同樣分為上、中、下三段。底部溫度最低，為3060；中部為6080；頂部溫度最高，為85130。第24頁/共102頁第二十四頁，共102頁。 烘箱溫度這樣分布，膠布進(jìn)入烘箱后，溫度逐漸升高，膠布表面及內(nèi)部的溶劑、揮發(fā)物等能充分除去(ch q)，而且樹脂由A階段轉(zhuǎn)變?yōu)锽階段的變化也比較均勻、緩和，出口溫度低些，目的是使聚合反應(yīng)緩和下來，使膠布冷卻。烘箱溫度不宜太高，烘焙速度不宜太快。當(dāng)溫度過高時(shí)，膠布表面會(huì)出現(xiàn)小泡，溫度過低，車速過慢，會(huì)影響產(chǎn)量。 第25頁/共102頁第二十五頁，共102頁。 4烘箱加熱方式 烘箱加熱發(fā)方式有蒸汽加熱和電動(dòng)加熱兩種。其中(qzhng)蒸汽加熱又有蒸

20、汽管直接加熱和循 環(huán)熱空氣的加熱兩種。循環(huán)熱空氣加熱，是將高壓蒸汽經(jīng)散熱的熱量用鼓風(fēng)機(jī)送入烘箱，這種加熱形式溫度容易控制，并且較為安全。 散熱片的散熱面積，為蒸汽管的總表面積與金屬片面積之總和： 電加熱是用裝有鎳鉻電熱絲的電熱管進(jìn)行加熱，電熱絲不與烘箱內(nèi)易燃廢氣接觸。 也有以蒸汽加熱為主輔以電熱的混合加熱方式。 第26頁/共102頁第二十六頁，共102頁。 5設(shè)計(jì)烘箱供熱時(shí)應(yīng)考慮的因素要使烘箱的溫度達(dá)到規(guī)定的要求，其所需總熱量，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮以下因素： （1）單位時(shí)間內(nèi)設(shè)放烘箱內(nèi)玻璃膠布的數(shù)量，由室溫升至所需溫度時(shí)所需熱量； （2）水分、溶劑及低分子物升溫?fù)]發(fā)等所需熱量； （3）廢氣所帶走的熱量

21、 ； （4）膠布出烘箱帶走的熱量； （5）烘箱四壁向周圍散失的熱量等。6配膠 配膠方式有人工配膠和機(jī)械配膠兩類，機(jī)械配膠適用于膠量大、膠液種類(zhngli)和粘度穩(wěn)定的情況，除此以外多以人工配膠。機(jī)械配膠是在反應(yīng)釜內(nèi)進(jìn)行的，配制好的膠液輸入儲(chǔ)膠槽，再由儲(chǔ)膠槽經(jīng)管道輸往膠槽。為防止輸膠管路對(duì)生產(chǎn)操作的影響，應(yīng)架空或經(jīng)地下布置。第27頁/共102頁第二十七頁，共102頁。7.浸膠機(jī)臺(tái)數(shù)計(jì)算 浸膠機(jī)所需臺(tái)數(shù)按下式計(jì)算： n= s卷管車間24小時(shí)最大需膠布量(米24時(shí))； s1一一浸膠機(jī)的車速(ch s)(米分鐘)，例如環(huán)氧酚醛浸膠車速(ch s)一般為1.72.5米分鐘 ;f1允許玻璃布的儲(chǔ)布能力

22、，庫房有降溫設(shè)備時(shí)取1.2，無降溫時(shí)設(shè)備時(shí)取1.1 ;f2設(shè)備利用系數(shù)(包括檢修)，三班制取0.8，二班制取0.6； n浸膠機(jī)需用臺(tái)數(shù)。211fs1440fs第28頁/共102頁第二十八頁，共102頁。 8.膠布的收卷與儲(chǔ)存 膠布出烘箱后應(yīng)盡量快地冷卻方可收卷，不然收卷起的膠布將因溫度過高，熱量難以散出而粘邊和不溶性樹脂含量過高而失效，特別是在炎熱的夏天，上述問題(wnt)尤為嚴(yán)重，故目前大多企業(yè)采用了強(qiáng)制冷卻的方法。目前最好的強(qiáng)制冷卻方法是將收卷裝置置于冷氣房中。九江5727廠浸膠車間的幾臺(tái)浸膠機(jī)的收卷裝置全部于冷氣長廊中，收到了極好效果 。 膠布的儲(chǔ)存庫房也應(yīng)通冷氣，且應(yīng)便于運(yùn)輸。 第29

23、頁/共102頁第二十九頁，共102頁。9.目前常用臥式浸膠機(jī)主要(zhyo)尺寸如圖7-1. 寬度(kund)玻璃布幅寬+300+粘磚箱壁厚+保溫層厚圖7-1 臥式浸膠機(jī)主要尺寸圖示第30頁/共102頁第三十頁，共102頁。二、卷管工藝(gngy)設(shè)計(jì) 卷管工段分為卷制、固化、脫管三部分。 1卷管機(jī)選型 卷管是在原來絕緣材料行業(yè)卷制絕緣管的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，故除原來絕緣管卷管機(jī)仍在使用外，經(jīng)改進(jìn)又制做了新型卷管機(jī)。 (1)ZG3型卷管機(jī) 該種設(shè)備(shbi)原來主要用來做絕緣管的卷制，是卷制2米以下短管及管狀玻璃鋼制品的典型設(shè)備(shbi)。用該種卷管機(jī)卷管的工藝示意如圖7-2所示。第31頁/

24、共102頁第三十一頁，共102頁。后支撐輥 冷卻小壓輥導(dǎo)向輥前支撐輥加熱管芯大壓輥張力輥膠布輥圖7-2 ZG3型卷管機(jī)卷管工藝(gngy)示意圖 第32頁/共102頁第三十二頁，共102頁。ZG3型卷管機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)如下(rxi)：卷管最大直徑200毫米；卷管最小直徑20毫米；卷管最小長度1600毫米；卷管速度37米分；支承輥中心距182340毫米；工作溫度170；它的主要特點(diǎn)是：只能卷制短管；前支承輥是熱輥；膠布縱向使用。第33頁/共102頁第三十三頁，共102頁。冷支輥熱壓輥冷支輥管芯膠布7-3 大型(dxng)卷管工作原理示意圖 (2)大型(dxng)卷管機(jī)大型(dxng)卷管機(jī)的工作

25、原理示意圖如下：見圖7-3 第34頁/共102頁第三十四頁，共102頁。 該卷管機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)如下： 卷管直徑(外徑)501000毫米 卷管長度6000毫米； 卷管速度(sd)25米/分。 該種改進(jìn)后的卷管機(jī)的主要特點(diǎn)是：可卷制6米的長管；玻璃布的布幅一般為900毫米，最寬的只有一米多，故在該種大型卷管機(jī)上膠布是橫向使用、用張布之間搭接3050毫米；上加壓輥是熱輥，下面兩個(gè)支承輥是冷輥，通冷水冷卻。 輸送介質(zhì)用的管道為減少接頭安全多主張用長管。但這種定長管方式的固有特點(diǎn)決定，管子過長是難以生產(chǎn)的，目前以6米為主要長度規(guī)格，顧該種大型卷管機(jī)就成為主要選型對(duì)象了。第35頁/共102頁第三十五頁，

26、共102頁。2輥筒的加熱 不管哪種型號(hào)的卷管機(jī)，都有一個(gè)輥筒是熱輥。熱輥的加熱方式有電加熱和油加熱兩種。油加熱的熱輥溫度均勻，但加熱系統(tǒng)復(fù)雜；電加熱的輥筒溫度沒有油加熱均勻，但結(jié)構(gòu)( jigu)簡單，調(diào)節(jié)容易。 熱輥溫度，生產(chǎn)中因樹脂種類，膠布質(zhì)量不同而調(diào)節(jié)。卷環(huán)氧酚醛管時(shí)控制 在 8 0 - 1 0 0 ； 卷 酚 醛 管 時(shí) 控 制 在 9 0 1 2 0 。 因 熱 輥 溫 度 應(yīng) 在70130范圍內(nèi)可調(diào)。第36頁/共102頁第三十六頁，共102頁。3芯模預(yù)熱 為了使膠布(jiob)容易粘貼到芯模上，提高卷制玻璃鋼管的性能，芯模必須預(yù)熱。(1)芯模預(yù)熱溫度 芯模預(yù)熱溫度因膠的種類而不問，

27、一般控制在5080。(2)芯模預(yù)熱爐 芯模預(yù)熱爐實(shí)為一扁平低溫爐，芯模托架高度盡量與卷管機(jī)支承輥上沿相平；爐腔高度為：最粗芯模的外徑+100毫米；爐腔長度為：芯模總長+500600毫米；預(yù)熱爐位置應(yīng)與卷管機(jī)平行布置，在保證卷管操作的前提下盡量靠近卷管機(jī)。第37頁/共102頁第三十七頁，共102頁。(3)預(yù)熱爐內(nèi)芯模數(shù)量的確定 建議按下式計(jì)算：n= T1芯模由室溫升至規(guī)定預(yù)熱溫度(wnd)的時(shí)間(分鐘)，它與芯管直徑、芯模壁厚、室溫和規(guī)定預(yù)熱溫度(wnd)的高低有關(guān)。例如100毫米，壁厚3毫米、室溫20、要求預(yù)熱溫度(wnd)為90的芯模而言，T1可取1012分鐘。其他情況下參照此數(shù)據(jù)經(jīng)驗(yàn)選取。

28、 T2卷管周期(分鐘)。此參數(shù)與卷管速度、管徑、管的壁厚及上輥筒升降速度等有關(guān)。 例如100毫米、壁厚4毫米的玻璃鋼管，T2可取3.54。 K系數(shù)一般取10；n預(yù)熱的芯模數(shù)量(根)。 21TTK第38頁/共102頁第三十八頁，共102頁。計(jì)算舉例： 某廠需生產(chǎn)100毫米、壁厚4毫米、長6000毫米的玻璃鋼管，試確定預(yù)熱爐內(nèi)，芯摸根數(shù)。據(jù)上述(shngsh)原則和經(jīng)驗(yàn)，T1取11，T2取4，K取10，故： n=1011/4=27.5 取28根。 (4) 予熱爐寬度確定 予熱爐寬度=芯模直徑予熱芯模根數(shù)+300毫米 (5)予熱爐加熱方式 予熱爐采用電加熱或蒸汽加熱。予熱爐外壁用保溫材料予以保溫 。

29、第39頁/共102頁第三十九頁，共102頁。 4.固化爐的計(jì)算(1)固化爐的尺寸(內(nèi)徑) 固化爐長度按下式計(jì)算 :L=L芯+L1+2L2 L芯-芯模總長(毫米); L1-為使?fàn)t內(nèi)溫度均勻而設(shè)立的均化裝置的間距,一般風(fēng)葉式為250毫米 ; L2-前后應(yīng)留的安全間隙,一般取200毫米; L-固化爐內(nèi)徑長度. 固化爐寬度按下式計(jì)算 :B=B1+B2+B3 B1 -架子車的寬度,一般為16002000毫米; B2-加熱( ji r)裝置所占寬度。電加熱( ji r)取120毫米； 蒸汽加熱( ji r)取150200毫米 ; B3-安全間隙，一般取150200毫米。第40頁/共102頁第四十頁，共10

30、2頁。 固化爐的高度為安裝、檢修方便(fngbin)，一般控制在19002100毫米。爐頂即可為平頂，也可為拱頂，拱頂?shù)南腋咭话闳?00300毫米。 固化爐可用粘土磚砌筑，外壁保溫磚，盡量減少熱量耗散。 上述固化爐尺寸的確定是對(duì)6000毫米那樣的長管而設(shè)計(jì)的，對(duì)于2000毫米以下的短管，以橫向放置進(jìn)固化爐為好。 第41頁/共102頁第四十一頁，共102頁。（2）固化爐臺(tái)(lti)數(shù)確定 固化爐臺(tái)(lti)數(shù)除根據(jù)固化爐容積滿足生產(chǎn)要求外，在此基礎(chǔ)上還應(yīng)根據(jù)勞動(dòng)組織、方便質(zhì)量管理的角度考慮。即固化爐臺(tái)(lti)數(shù)應(yīng)是卷管臺(tái)數(shù)的整數(shù)倍。例如：若某卷管車間設(shè)有二臺(tái)卷管機(jī)，每臺(tái)機(jī)二班制，則該側(cè)記固化爐

31、臺(tái)(lti)數(shù)應(yīng)是4的倍數(shù)，或者是4臺(tái)，或者是8臺(tái)，每個(gè)臺(tái)班都有自己專用的一臺(tái)（或二臺(tái)）固化爐。(3)爐的功率計(jì)算 供給固化爐的能量應(yīng)保證固化爐達(dá)到最高固化溫度（最高固化溫度一般取160170）。設(shè)計(jì)(shj)時(shí)應(yīng)考慮以下因素：第42頁/共102頁第四十二頁，共102頁。 a 投入固化爐內(nèi)膠布的數(shù)量，它們由室溫升至最高固化溫度時(shí)所需熱量(rling)。（樹脂與玻璃布一起考慮，工程設(shè)計(jì)中是允許的）。 b 投入固化爐內(nèi)模具和架車的總重量，它們由室溫升至最高固化溫度時(shí)所需熱量(rling)。 c 固化爐爐壁、爐門散失的熱量(rling)。 第43頁/共102頁第四十三頁，共102頁。(4) 固化爐加

32、熱方式 固化爐可采用電加熱、電加熱和蒸汽加熱共用的混合加熱等方式。只在固化溫度較低時(shí)才單獨(dú)用蒸汽 加熱。 不管選用(xunyng)哪種加熱方式，應(yīng)保證溫度調(diào)節(jié)的方便性和準(zhǔn)確率。5脫管 脫管機(jī)有液壓傳動(dòng)脫管機(jī)、機(jī)械傳動(dòng)脫管機(jī)和氣動(dòng)(q dn)卡盤式脫管機(jī)(參閱“玻璃鋼機(jī)械與計(jì)備”) 脫管機(jī)臺(tái)數(shù)與卷管機(jī)臺(tái)數(shù)相同既可滿足生產(chǎn)要求。第44頁/共102頁第四十四頁，共102頁。 6芯模數(shù)量確定 (1) 玻璃鋼管的固化周期是否小于16小時(shí)。固化用期小于16小時(shí)的，本臺(tái)班前一天生產(chǎn)的管子，自己脫管后，原則上仍用前一天用過的芯模卷制新管子。 目前應(yīng)用的樹脂種類、管壁厚度等所決定的固化周期均小于16小時(shí)，上述情

33、況是滿足的。(2) 需預(yù)熱的芯模根數(shù)。每臺(tái)預(yù)熱爐需預(yù)熱芯模數(shù)臺(tái)數(shù)。(3) 卷管工段班制數(shù)。卷管工段一般實(shí)行二班則，一班制和 三班制只在個(gè)別單位實(shí)行。 (4) 芯模檢修(jinxi)量一般10%計(jì)算。 綜上所述，芯模用量可按下式計(jì)算。 芯?？傆昧?根)(產(chǎn)量(根)班次臺(tái)數(shù)班制數(shù)十每臺(tái)笛子熱芯模報(bào)數(shù)臺(tái)數(shù))1.1第45頁/共102頁第四十五頁，共102頁。第46頁/共102頁第四十六頁，共102頁。（7）膠布(jiob)日用量計(jì)算第47頁/共102頁第四十七頁，共102頁。該廠要滿足上述給定的生產(chǎn)要求。每天需用(x yn)40619米浸膠玻璃布若浸膠工段實(shí)行三班制作業(yè)，每個(gè)班應(yīng)提供合格膠布的數(shù)量是1

34、3540米。舉例：某廠卷管車間承接了生產(chǎn)管徑為5英寸、壁厚5mm、長為6m玻璃鋼管的任務(wù)(rn wu)，2臺(tái)卷管機(jī)二班制的日產(chǎn)量為400根，選用中堿幅寬900mm、厚度0.15mm的人字紋（或部分用平紋）玻璃布做增強(qiáng)材料，計(jì)算每日膠布的用量。第48頁/共102頁第四十八頁，共102頁。8卷管工段鋪助設(shè)備（1）吊運(yùn)用電葫蘆 芯模和芯模卷上膠布后的搬運(yùn)，是卷管工段生產(chǎn)中必須的搬運(yùn)任務(wù)，生產(chǎn)3英寸以下6米長玻璃鋼管尚可勉強(qiáng)用人力(rnl)搬運(yùn)，生產(chǎn)4英寸以上6米長玻璃鋼管時(shí)勞動(dòng)強(qiáng)度大，且不安全，顧必須設(shè)計(jì)搬運(yùn)設(shè)備，用電葫蘆吊運(yùn)是較好的搬運(yùn)方式。 每臺(tái)卷管機(jī)最好配備兩臺(tái)電葫蘆。臺(tái)用來將芯模由脫管機(jī)處吊

35、運(yùn)到預(yù)熱爐；另一臺(tái)用來將卷制完畢后芯模由卷管機(jī)上吊運(yùn)到固化車上。(2)半成品玻璃鋼管運(yùn)輸車 每臺(tái)卷管機(jī)配備四輛為好。兩輛做未固化管運(yùn)輸車，一輛做已固化管運(yùn)輸車，一輛做脫出管運(yùn)輸車。第49頁/共102頁第四十九頁，共102頁。(三)玻璃鋼管后加工(ji gng)1玻璃鋼管后加工的內(nèi)容和要求 固化后從芯模上脫下的玻璃鋼管，距應(yīng)用要求還差得很遠(yuǎn)，尚需經(jīng)過以下的后加工工序(gngx)： 切割車削打磨烘干粘管頭固化一一檢測(cè)表面涂裝一一包裝 一一入庫。第50頁/共102頁第五十頁，共102頁。 (1)切割 卷制成的玻璃鋼管兩端部極不整齊，需將其切去形成兩整齊的端部，切割是在專用設(shè)備上用薄片砂輪鋸?fù)瓿傻?。?/p>

36、防止切割時(shí)磨擦熱的影響，并減少粉塵的飛散，切割時(shí)應(yīng)噴灑自來水。(2)車削 為了將管接頭粘于玻璃鋼管端頭，必須(bx)事先將玻璃鋼管端車削成容易與管接頭配合的接體。(3)打磨 去表面的毛刺等物，提高玻璃鋼表面質(zhì)量 。(4)粘管頭、固化 按事先加工好的管接頭膠接到玻璃鋼管上，并使膠粘劑固化完全。粘接劑為環(huán)氧+聚酰胺。(5)檢測(cè) 檢驗(yàn)管頭的膠接質(zhì)量，以工作壓力1.25倍的水壓檢測(cè)玻璃鋼管有無滲漏問題。(6)涂裝 在管子表面上噴涂導(dǎo)電漆及商標(biāo)等，提高外觀質(zhì)量，防止使用中因靜電集聚而發(fā)生事故。第51頁/共102頁第五十一頁，共102頁。2后加工工段的工作制 根據(jù)加工工段備設(shè)備的工作能力；該工段可采單班工

37、作制。 3切割機(jī)前的毛管堆場(chǎng) 切割機(jī)前的毛管堆場(chǎng)應(yīng)堆放一個(gè)臺(tái)班卷制的管子，按臺(tái)班產(chǎn)量110根1056000毫米的管子計(jì)，堆場(chǎng)間距應(yīng)為33.5米。寬度由管子長度或設(shè)備長度決定，不分別設(shè)計(jì)，所指長度實(shí)為面積，下面類同。4烘干(hn n)機(jī)長度 切削打磨之后，粘接管接頭之前，管子需要進(jìn)行烘干(hn n)處理，除去切割面上的水分，以利粘牢。在80 30/12下2530分鐘基本達(dá)到烘干(hn n)目的。切削的加工速度約為1.2分鐘根。故洪干爐長度為 管外徑以4英寸管計(jì)約為2.8米，取3米。2 . 130第52頁/共102頁第五十二頁，共102頁。5管接頭的處理 目前的玻璃鋼管大都先在管端粘上鋼制管頭，管

38、頭相連來達(dá)到玻璃鋼管連接的目的。鋼制管頭需進(jìn)行(jnxng)處理方可牢固粘接。 具體處理工藝是： 酸蝕水洗堿液中和水洗丙酮洗烘干 酸蝕處理液配方是： 重鉻酸鉀 10份98硫酸 100份水 600份 處理濃溫度55土5，處理時(shí)間510分鐘。 第53頁/共102頁第五十三頁，共102頁。 6粘接劑及固化生產(chǎn)設(shè)計(jì) 為保證膠層足夠的粘接強(qiáng)度和具有一定韌性。生產(chǎn)上多采用環(huán)氧聚配膠粘接劑系統(tǒng)。 該粘接劑系統(tǒng)的固化制度是：2524小時(shí)8024小時(shí)自然冷卻至室溫 若以后加工工段單班制，日加工量440根計(jì)(105管的接頭外徑為113)則各固化溫度段的固化管放置架總長度各為：25段長度4400.11349.7(米

39、)80段長度4400.11349.7(米) 為了減少占地面積和減少熱量(rling)散失，生產(chǎn)設(shè)計(jì)是多采用塔架放置。塔架可為七層，這樣一來25固化段和80固化段各地占地71米就可滿足了。第54頁/共102頁第五十四頁，共102頁。7檢測(cè)設(shè)計(jì) (1)一次檢測(cè)操作應(yīng)檢測(cè)玻璃鋼管根數(shù) n=日 （60 8 K) t周 日日產(chǎn)量（根） K時(shí)間(shjin)利用系數(shù)，一般取0.85； t周檢測(cè)周期，4英寸為5分鐘， 以日440計(jì) n440 (60 8 0.85) 5 5.4根 (取6根) 第55頁/共102頁第五十五頁，共102頁。(2)檢測(cè)場(chǎng)地長度 為 操 作 方 健 ， 檢 測(cè) 時(shí) 管 間 空 隙 應(yīng)

40、 為250350毫米，故檢測(cè)場(chǎng)地長度應(yīng)為22.5米。(3)檢測(cè)設(shè)備 檢測(cè)設(shè)備有水壓機(jī)、注水器和壓力表等。 檢測(cè)壓力為工作(gngzu)壓力的1.25倍；表最好工作(gngzu)在量程的75%處，故壓力表的量程應(yīng)為1.67倍工作(gngzu)壓力。第56頁/共102頁第五十六頁，共102頁。8涂裝(1)操作場(chǎng)地長度(面積)在此完成配料，噴涂等操作。據(jù)現(xiàn)場(chǎng)操作體會(huì)，操作長度為3.5米即可輔助長度按操作長度的25%35%計(jì)，故：涂裝的場(chǎng)地長度3.51.35（米）(2)烘干箱 涂裝后需進(jìn)行烘干處理(chl)。烘箱溫度以所用漆料而定，一般導(dǎo)電漆控制在60烘干4050分鐘即可。 烘箱長度= （需烘干的時(shí)間

41、/涂一根所用的時(shí)間）最大半徑=（50/1.2）0.118=4.7（米） 烘干加熱方式為電加熱或蒸汽加熱，以蒸汽加熱最安全。設(shè)計(jì)電加熱時(shí)必須用電熱管間接加熱，以防溶劑被點(diǎn)燃。第57頁/共102頁第五十七頁，共102頁。9包裝 玻璃鋼管的包裝是：兩端罩上草包后稻草繩將草包與玻璃鋼管捆扎牢固。捆扎是用捆扎機(jī)完成(wn chng)的。(1)包裝場(chǎng)地長度 包裝場(chǎng)地總長度=生產(chǎn)長度+輔助長度+堆場(chǎng)長度 生產(chǎn)長度=設(shè)備歷占長度+操作長度 一臺(tái)捆扎設(shè)備所占長度按1.5米計(jì)，一臺(tái)設(shè)備所需操作長度按3.54米計(jì)。 輔助長度可按生產(chǎn)長度的25-35%計(jì)。堆場(chǎng)長度=未包裝管子堆場(chǎng)+包好待運(yùn)管堆場(chǎng)，因是邊生產(chǎn)邊包裝，未

42、包裝管子按3米計(jì)即可。第58頁/共102頁第五十八頁，共102頁。包好待運(yùn)管堆場(chǎng)長= 因另設(shè)有成品庫，故堆放天數(shù)(tinsh)以一天計(jì)。每米長堆存量可按70根計(jì)。通道按堆存長度的50%計(jì)。 10后加工工段寬度確定(1)加工6000毫米長管子的設(shè)備最大的為7米，故將設(shè)備所占寬度定為7米。(2)設(shè)備距墻間距 該距離是供設(shè)備檢修和當(dāng)車工操作之間，間距為10001200毫米即可滿足上述要求。(3)通道寬度 通道是供運(yùn)送原材料，零部件及檢修設(shè)備之用，無規(guī)定運(yùn)輸工具，為安全起見，控制在15001750毫米即可。5 . 1每米長堆存量堆存天數(shù)每天包裝量第59頁/共102頁第五十九頁，共102頁。三、卷管車間

43、(chjin)工藝布置(一) 脫蠟工段工藝布置設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的因素(yn s)1采用電加熱時(shí)，應(yīng)保證抽換電熱管的進(jìn)行。處理幅寬900毫米玻璃布，電熱管長度為1400毫米。2操作間距般8001000毫米，從安全角度考慮取1000毫米； 3.未處理的玻璃布堆場(chǎng)=臺(tái)班處理量（米）/每平方米堆放量（米） 1.5臺(tái)班處理量=車速(米分)4800.85 每平方米面積堆放量取3000米4運(yùn)輸通道寬度取1800毫米5非操作處的設(shè)備用圍應(yīng)留700毫米間距供設(shè)備安裝和清掃之用。6應(yīng)有充分的排氣系統(tǒng)，煙氣應(yīng)排于10米以上高空。7該工段應(yīng)布置于下風(fēng)方向。第60頁/共102頁第六十頁，共102頁。(二)浸膠工段工藝布置設(shè)計(jì)

44、應(yīng)考慮的因素 (1)浸膠機(jī)的上料端應(yīng)留運(yùn)輸通道，通道寬度取1800毫米，收布端也應(yīng)留運(yùn)輸通道，該通道應(yīng)適當(dāng)寬些，以20002200毫米為好。 (2)浸膠工段布置多臺(tái)浸膠機(jī)時(shí)，布置方案應(yīng)考慮以下因素綜合(zngh)分析： a滿足抽換電熱管操作要求。電熱管長14001500毫米； b柱子不應(yīng)妨礙膠布的運(yùn)輸，柱子基礎(chǔ)也不能妨礙煙道布置； c煙道布置應(yīng)盡量減少阻力，有一定規(guī)律和便于檢修等； d柱距應(yīng)盡量滿足模數(shù)制。第61頁/共102頁第六十一頁，共102頁。(3)配料車間面積按每臺(tái)浸膠機(jī)3.5-4.0平方米計(jì)算。(4)應(yīng)考慮煙氣抽氣機(jī)，溶劑回收設(shè)備的安放位置。(5)輔助設(shè)施(shsh)a. 化驗(yàn)室8-

45、12m2；b工段辦公室104m2；c勞保用品庫68m2；d男、女更衣室各12-16m2 (四)脫蠟、浸膠工段平面布置圖8-6。第62頁/共102頁第六十二頁，共102頁。第63頁/共102頁第六十三頁，共102頁。(五)卷管工段工藝布置設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的因素1卷管上布工操作間距16001800毫米2卷管工操作間距(即卷管機(jī)外緣與芯模預(yù)烘爐外緣間距高)一般控制在18002200毫米，過小了操作不開，過大了增加芯模搬運(yùn)距離。3未固化管運(yùn)輸車尺寸為64001200，兩輛并排放置于卷管機(jī)長度的延長位置，卷管機(jī)端部距離保持20002500毫米。4管子較長。為防止運(yùn)輸，操作中芯模，管于等在車間平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，各主要

46、設(shè)備應(yīng)按管子的長度方向平行布置。5脫管機(jī)端部與芯模預(yù)熱爐端部邊緣應(yīng)保持25003000毫米距離。6各輛運(yùn)輸車的運(yùn)行(ynxng)不應(yīng)產(chǎn)生干擾。卷制工段工藝布置見圖8-7。 第64頁/共102頁第六十四頁，共102頁。第65頁/共102頁第六十五頁，共102頁。8.3 拉擠車間(chjin)生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)一. 纖維與樹脂物料計(jì)算舉例玻璃鋼拉擠制品的設(shè)計(jì)自由度很大，除了可以設(shè)計(jì)產(chǎn)品的幾何形狀外，還可以對(duì)不同材料進(jìn)行組合得到不同的性能，即外形(wi xn)相同的兩個(gè)拉擠產(chǎn)品，如果樹脂種類、組成不同或增強(qiáng)材料的含量和相對(duì)位置不同，它們的機(jī)械和物理性能就有很大差異。玻璃纖維紗用量計(jì)算： 當(dāng)制品的幾何形狀、

47、尺寸、玻璃纖維和填料(tinlio)的質(zhì)量含量確定后，玻璃纖維紗的用量可按下式計(jì)算：第66頁/共102頁第六十六頁，共102頁。第67頁/共102頁第六十七頁，共102頁。 纖維及織物與基材的配比：一般型材力學(xué)性能指標(biāo)是由纖維和樹脂基體本身性能與兩者的配比組合來確定的，它要根據(jù)使用(shyng)要求來設(shè)計(jì)，也與制品成型有關(guān)，比如實(shí)心棒材玻璃纖維質(zhì)量含量為80%，加有連續(xù)氈的槽鋼角鋼等玻璃纖維質(zhì)量含量為55%65%。第68頁/共102頁第六十八頁，共102頁。第69頁/共102頁第六十九頁，共102頁。二. 質(zhì)量控制(kngzh)與缺陷分析 （1）原材料的控制 工藝人員對(duì)原材料的質(zhì)量特性要進(jìn)行評(píng)

48、價(jià)，主要包括： 1）樹 脂 粘度、單體含量(hnling)、酸值（分子質(zhì)量）、反應(yīng)性（凝膠時(shí)間、固化時(shí)間、放熱峰溫度）、外觀（色澤、膠凝微粒、污染情況）。 2）玻璃氈 面密度g/cm2、抗拉強(qiáng)度、膠粘劑含量(hnling)。 3）粗紗 支數(shù)、粘接劑含量(hnling)、懸垂度、膠粘劑遷移、含水量。 4）填料 粒度大小分布、含濕量。 5）添加劑 引發(fā)劑、脫模劑、顏料等各種指定實(shí)驗(yàn)指標(biāo)。第70頁/共102頁第七十頁，共102頁。（2）中間材料的管理中間材料主要是指配置好的樹脂膠液和紗架引出的纖維增強(qiáng)材料，在成型工藝過程中材料狀態(tài)的監(jiān)控是非常重要的，其中包括：1）樹脂 粘度、反應(yīng)性（凝膠時(shí)間、固化時(shí)

49、間、放熱峰溫度）、填料的分散狀態(tài)、污染程度、樹脂環(huán)境溫度、恒溫(hngwn)浴溫度穩(wěn)定性。2）玻璃氈 纖維的分布、面密度、寬度公差、污染狀況、粘接劑的可溶性。3）粗紗 纏結(jié)情況、導(dǎo)紗通道上玻璃毛聚積、懸垂?fàn)顩r、浸漬狀態(tài)。4）添加劑 分散狀態(tài)、在樹脂中的懸浮狀態(tài)。第71頁/共102頁第七十一頁，共102頁。（3）工藝參數(shù)的監(jiān)控在成型過程中設(shè)定的主要工藝參數(shù)包括溫度、拉擠速度和牽引力。通過對(duì)溫度、速度、牽引力三個(gè)參數(shù)的設(shè)定和監(jiān)測(cè)可以保證工藝的順利進(jìn)行。（4）模具管理模具是拉擠工藝中最重要的反應(yīng)器與成型裝置，所以模具的質(zhì)量管理與監(jiān)控非常必要。它可以從成型過程和制品的一些狀況反映出來。模具的檢查包括模

50、腔粗糙度、合模精度、模具夾緊狀態(tài)、模腔尺寸精度等，模具不用時(shí)要注意保養(yǎng)(boyng)、正確存放。第72頁/共102頁第七十二頁，共102頁。 質(zhì)量檢驗(yàn)(jinyn)人員必須按一定的檢驗(yàn)(jinyn)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)制品進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)(jinyn)，對(duì)于存在的缺陷產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析，以防止不合格的再次發(fā)生。同時(shí)，根據(jù)型材的要求進(jìn)行性能檢測(cè)并同標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，必要時(shí)進(jìn)行原因分析、制定糾正措施，加強(qiáng)生產(chǎn)管理或進(jìn)行更改設(shè)計(jì)等來保證制品性能，以滿足規(guī)定的要求。（5）制品(zhpn)檢驗(yàn)第73頁/共102頁第七十三頁，共102頁。（6）拉擠成型過程中與制品設(shè)計(jì)中注意事項(xiàng)1）拉擠成型為連續(xù)性工藝，增強(qiáng)材料應(yīng)選擇連續(xù)纖維束

51、、布、氈或其他連續(xù)性織物；2）拉擠工藝條件，應(yīng)依據(jù)所選用樹脂體系的工藝條件而確定； 3）增強(qiáng)材料的質(zhì)量百分含量應(yīng)控制在40%80%左右。根據(jù)應(yīng)用要求，對(duì)力學(xué)性能要求高的制品，采用較高的增強(qiáng)材料含量，反之則使含量少些； 4）拉擠制品的壁厚應(yīng)大于2mm，對(duì)特殊要求的制品，可另加(ln ji)設(shè)計(jì)； 5）拉擠制品在拉擠方向上強(qiáng)度高，而橫向上強(qiáng)度低，屬典型的各向異性制品，若要強(qiáng)化橫向強(qiáng)度，亦可采用環(huán)向纏繞進(jìn)一步加強(qiáng)。第74頁/共102頁第七十四頁，共102頁。（7）常用缺陷及改進(jìn)(gijn)方法 拉擠成型常見的缺陷及改進(jìn)(gijn)措施見表8-2。第75頁/共102頁第七十五頁，共102頁。三. 拉擠

52、成型工藝中的影響(yngxing)因素與控制 在拉擠成型過程中，除了所選定拉擠成型設(shè)備，工藝方法和纖維取向是固定不變的，另外，還有其他許多因素，如樹脂基體的室溫固化特性，成型工藝條件，引發(fā)劑和拉擠成型模溫等，都會(huì)對(duì)其制品性能和質(zhì)量好壞起重要作用。 （1）樹脂基體固化特性的影響 不飽和聚酯樹脂通常采用過氧化物引發(fā)劑，一般有熱固化工藝，即加熱使樹脂固化；另外還有室溫固化工藝，即利用引發(fā)劑/促進(jìn)劑之間的氧化/還原反應(yīng)的方法固化樹脂。前者所得制品的固化程度較高，不經(jīng)后固化處理就具有(jyu)較高的物理化學(xué)性能，而且生產(chǎn)效率高。后者有利于大型及異型制件在室溫接觸成型，一般需后固化處理，其生產(chǎn)效率不高。故

53、應(yīng)根據(jù)不同的成型工藝，選用相應(yīng)的固化體系。第76頁/共102頁第七十六頁，共102頁。（2）成型工藝(gngy)條件的影響 拉擠成型是一種高效、快速（牽引速度一般為0.251.22m/min）的連續(xù)模塑成型工藝，要求其型材在離開模具（一般模具長度為0.451.5m）時(shí)應(yīng)具有一定的縱向拉伸/彎曲強(qiáng)度，以保持(boch)拉擠成型的正常進(jìn)行。 其中，型材的力學(xué)性能除與其增強(qiáng)材料的類型/含量有關(guān)外；在很大程度上還與基體樹脂所達(dá)到的固化程度密切相關(guān)，故必須選用迅速達(dá)到高固化程度的熱固化引發(fā)劑體系。第77頁/共102頁第七十七頁，共102頁。（3）模具(mj)內(nèi)加熱溫度的設(shè)置 為使型材具有優(yōu)質(zhì)表面與所需的

54、理化性能，以達(dá)到在一定牽引速度下進(jìn)行連續(xù)性生產(chǎn)的基本要求，針對(duì)不飽和聚酯/復(fù)合型引發(fā)劑的固化工藝特性，一般將模具分為加熱溫度不同(b tn)的三個(gè)區(qū)段。 1）預(yù)熱段 2）固化段 3）離型段第78頁/共102頁第七十八頁，共102頁。（4）不飽和聚酯類型(lixng)及其用量的影響 拉擠成型中所用的不飽和聚酯應(yīng)具有對(duì)增強(qiáng)材料浸潤性好的低粘度，為提高拉擠速度應(yīng)具有能增加型材剛性的高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg）及高反應(yīng)活性。同時(shí)，型材的耐熱，耐腐蝕，電絕緣、阻燃及耐候性等亦都基于不飽和聚酯的性能。 綜上淺析，拉擠成型工藝的基本原則是如何控制該體系的固化工藝過程都能在模具的相應(yīng)區(qū)段內(nèi)完成。其中，選擇適宜的樹

55、脂/增強(qiáng)材料組成與熱固化復(fù)合型引發(fā)劑體系以及對(duì)模具內(nèi)三段加熱溫度的合理設(shè)置，都是關(guān)系到拉擠成型取得較佳效果的關(guān)鍵。對(duì)于熱固化復(fù)合型引發(fā)劑體系的優(yōu)選，則是其中的核心(hxn)部分。第79頁/共102頁第七十九頁，共102頁。四. 后加工(ji gng) （1）A級(jí)光潔表面技術(shù) 在原來的拉擠樹脂系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，開發(fā)出了低收縮樹脂系統(tǒng)和纖維系統(tǒng)相匹配，生產(chǎn)出表面光滑無孔隙，達(dá)到A級(jí)光潔表面的制品。（2）表面外涂飾技術(shù) 一般拉擠制品在樹脂液中配有顏料，成型后直接成為最終制品，但是一些對(duì)表面有特殊要求的客戶往往提出外噴漆的要求，另外許多制品為了美觀，也需要采用二次涂飾。 拉擠型材常使用內(nèi)脫模劑，并在成型過

56、程中在制品表面形成(xngchng)油膜，如不除去 則界面粘結(jié)效果差，具體表面處理的方法：先將表面用水砂紙打磨或用熱洗衣粉水、丙酮、苯乙烯、油漆稀料等擦拭，把表面油膜去掉，再用灰膩?zhàn)庸瓮看蚰テ秸?。如果脫模劑中不含蠟、硅酯、硬脂酸，則可以直接進(jìn)行二次加工。第80頁/共102頁第八十頁，共102頁。五. 拉擠車間設(shè)備(shbi)布置舉例 某拉擠車間平面布置圖如圖8-8所示。（1）車間主要設(shè)備有10條拉擠生產(chǎn)線，每條生產(chǎn)線之間留有一定的操作距離；（2）靠近拉擠區(qū)設(shè)有原料庫；（3）車間還布置有模具室、半成品堆放區(qū)、成品堆放區(qū)、檢測(cè)室等；（4）中間(zhngjin)一條東西通道，方便物料和制品的運(yùn)輸；（

57、5）車間長72米，寬48米。第81頁/共102頁第八十一頁，共102頁。第82頁/共102頁第八十二頁，共102頁。8.4 SMC模壓(my)生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì) 模壓成型工藝是將一定量的模壓料放入金屬對(duì)模中，在一定的溫度和壓力作用下，固化成型制品的一種方法。在模壓成型過程中需要加熱和加壓，使模壓料塑化、流動(dòng)充滿模腔，并使樹脂發(fā)生固化反應(yīng)。 SMC即片狀模塑料，是用不飽和聚酯樹脂、增稠劑、引發(fā)劑、交聯(lián)劑、低收縮添加劑、填料、內(nèi)脫模劑和著色劑等混合成樹脂糊浸漬短切玻璃纖維短紗或玻璃纖維氈，并在兩面用聚乙烯或聚丙烯薄膜包覆起來形成的片狀模壓成型材料。使用時(shí)，只需將兩面的薄膜撕去，按制品的尺寸裁切、疊層、放

58、入模具(mj)中加溫加壓，即得所需制品。第83頁/共102頁第八十三頁，共102頁。 SMC生產(chǎn)及SMC模壓生產(chǎn)工藝主要包括SMC片材成型、SMC片材稠化處理、SMC制品模壓和SMC制品后處理等幾個(gè)階段(jidun)。 SMC模壓生產(chǎn)工藝操作處理方便、重現(xiàn)性好、作業(yè)環(huán)境清潔；能使玻璃纖維同樹脂一起流動(dòng)，可成型帶有肋條和凸部的制品；制品表面光潔度高；生產(chǎn)效率高，成型周期短，成本低，易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化。第84頁/共102頁第八十四頁，共102頁。一. SMC片材生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)(shj) SMC片材可用手工預(yù)混和機(jī)械預(yù)混方法制備。手工預(yù)混適用于小批量生產(chǎn)，機(jī)械預(yù)混適用于大批量生產(chǎn)。表8-3為高強(qiáng)低收

59、縮(shu su)型SMC片材生產(chǎn)配方。第85頁/共102頁第八十五頁，共102頁。 片狀模塑料的生產(chǎn)，從樹脂糊的配制、輸送和玻璃纖維的切割、成氈，直到氈片的浸漬、壓實(shí)、收卷及切斷(qi dun)，都可容易地實(shí)現(xiàn)連續(xù)進(jìn)行。這一機(jī)組稱為片狀模塑料機(jī)組，如圖8-9所示。第86頁/共102頁第八十六頁，共102頁。 具體工藝流程：下薄膜放卷，經(jīng)下樹脂刮刀后，薄膜上被均勻地涂敷上薄膜的一層經(jīng)充分混合的樹脂糊。當(dāng)經(jīng)過切割沉降區(qū)時(shí)，粗紗經(jīng)切割后均勻地沉降于其上。承接了短切玻璃纖維的薄膜，在復(fù)合輥與以同樣方式上了樹脂糊的上薄膜復(fù)合形成夾層，夾層在浸漬區(qū)受一系列浸漬輥的滾壓作用，使樹脂糊浸透纖維。當(dāng)纖維被樹脂

60、充分浸漬后即由收卷裝置收集成卷。成卷的片狀模塑料經(jīng)稠化處理(chl)后即得可供使用的片狀模塑料成品。第87頁/共102頁第八十七頁，共102頁。二. SMC模壓(my)生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì) SMC模壓(my)生產(chǎn)工藝流程如圖8-10所示。第88頁/共102頁第八十八頁，共102頁。（1）裝料量的估算( sun) 為提高生產(chǎn)效率及確保制品尺寸，需進(jìn)行準(zhǔn)確(zhnqu)的裝料量計(jì)算，但要做到這一點(diǎn)往往很困難。一般是預(yù)先進(jìn)行粗略的估算，然后經(jīng)幾次試壓測(cè)出準(zhǔn)確(zhnqu)的轉(zhuǎn)料量。裝料量等于模壓料制品的密度乘以制品的體積，再加上3%5%的揮發(fā)物、毛刺等損耗。（2）模壓工藝(gngy)參數(shù) 在模壓過程中，物料宏觀上歷