塑料小包装润滑油桶车间工艺设计毕业设计.doc

广东石油化工学院本科毕业(设计)论文：年产350万只塑料小包装润滑油桶车间工艺设计 摘要塑料小包装润滑油桶是以高密度聚乙烯为主料，经中空吹塑成型。由于其优良的刚性、韧性、耐环境应力开裂性、气密性等性能，使其在国民经济许多领域得到越来越广泛的应用。本设计的主要任务是进行350万只/年塑料小包装桶车间工艺设计，设计从工艺可靠、低成本、高性能等方面考虑，设计出了具有较高效益的生产工艺和管理方案。设计概述了塑料小包装桶的市场需求及发展情况，并对塑料制品的质量标准也作了简单的叙述，并从生产原料、生产方法、产品方案、主要生产设备及车间地址等方面进行了设计和选择。设计说明书主要包括绪论、工艺流程设计、物料衡算和能耗计算、设备设计与选型、车间地址的选择、厂房布置、安全环保、车间定员、成本估算等方面内容。关键词：塑料小包装润滑油桶 工艺设计 吹塑成型 生产成本估算51Abstract Small plastic packaging lubricating oil is made of high density polyethylene as raw material, through the hollow blow molding. Because of its excellent rigidity,toughness, resistance to environmental stress cracking resistance, air tightness performance, which is widely used in many fields of national economy. The main task of this design is 3500000 / year small plastic packaging barrel workshop design, design considering the reliable technology,low cost, high performance and other aspects, design the production process and management scheme with high efficiency. Design overview of market demand and the development of small plastic packaging barrel, and the quality standard of plastic products are briefly described, and the production of raw materials, production methods, products, mainly the production of equipment and plant address and other aspects of the design and selection. Design manual mainly includes introduction, process design, material balance andenergy consumption calculation, design and equipment selection, shopaddress of choice, plant arrangement, safety and environmental protection,workshop staff, cost estimation etc.Keywords:Small plastic packaging lubricating oil Process design Blow molding Production cost estimation目录 目 录摘要1Abstract1第一章：绪论61.1塑料小包装润滑油桶的市场需求和发展情况61.2 产品标准71.2.1容量、质量、尺寸的控制71.2.2外观、壁厚81.2.3.产品性能检测:91.3设计依据11第二章 原材料及生产方法的选择122.1 原料选择及生产配方122.1.1 塑料小包装润滑桶的原料选择122.2 生产方法选择142.3工艺流程设计及工艺参数162.3.1 塑料小包装桶中桶的工艺流程设计162.3.2（桶盖）生产流程设计172.3.3主要工艺参数172.4.塑料小包装桶体和盖的生产配方14第三章 物料衡算193.1 原始资料203.2主要原料消耗量计算203.2.1 油桶桶体的HDPE消耗量203.2.2 油桶桶盖的HDPE消耗量213.2.3 色母料用量213.3.生产能力计算223.4物料衡算223.5物料的耗量23第四章 车间地址的选定及车间布置254.1车间地址选定254.1.1车间地址选择应遵循的基本原则254.1.2车间地址的确定264.2厂房布置26广东石油化工学院本科毕业(设计)论文：年产350万只塑料小包装润滑油桶车间工艺设计 4.2.1总图布置的选择原则264.2.2车间平面布置说明26第五章 安全、环保和三废处理275.1原则275.2.安全方面275.2.1电气安全275.2.2生产安全275.2.3生产中的不安全因素275.2.4防火防爆27 5.3.环保方面285.3.1 噪音的影响285.3.2粉尘的影响285.3.3三废处理28第六章 企业组织、工厂人员编制296.1企业组织结构划分296.1.1产品/服务型结构组织296.1.2职能性结构组织296.1.3事业部型结构组织296.1.2塑料小包装润滑油桶企业的组织结构29 6.2工厂人员编制以及说明30 6.2.1车间主任306.2.2技术员316.2.3 配料员316.2.4 操作工316.2.5质检员316.2.6业务员316.2.7工厂人员编制汇总表26第七章 生产成本估算337.1固定成本计算337.1.1设备投资成本337.2车间选址及厂房投资337.3生产成本估算347.3.1直接材料费用357.3.2企业员工的人工费357.4制造费用35目录 7.4.1管理费用367.4.2销售费用36 7.4.3财务费用367.4.5生产总成本367.3利润计算387.3.1销售收入387.3.2税金387.4 主要经济指标38致谢39参考文献40广东石油化工学院本科毕业(设计)论文：年产350万只塑料小包装润滑油桶车间工艺设计 第一章：绪论1.1塑料小包装润滑油桶的市场需求和发展情况塑料小包装润滑油桶在日常生活与工业生产中有着广泛的用途，塑料小包装桶具有优良的耐环境应力开裂性、良好的气密性（能阻止氧气、二氧化碳、氮气和水蒸气向容器内外透散），耐冲击性，能保护同期内装物品；还有耐药品性、抗静电行、韧性和耐极压性等。塑料小包装桶与其他材料相比较，其性能特点有：质量轻、优良的化学稳定定、优异的电绝缘性能、热的不良导体具有消声减震作用及机械强度分度广和较高的比强度。与其它材料相比，塑料也存在着明显的缺点，如易燃烧，刚度不如金属高、耐老化性差、不耐热等。因此，塑料小包装桶的可以应用在食品、药品、油的包装，尤其是在润滑油的包装市场上，其发展前景十分广阔。目前市场常见的润滑油包装,按包装形态分,可分为内包装和外包装,内包装为铁桶及塑料桶包装，外包装为瓦楞纸箱包装。内包装按使用的包装材料分,主要可分为铁桶(马口铁)和塑料包装(塑料桶、塑料软包装)两大类;按包装容积分,可分为小包装、中包装和大包装,小包装为10 L以下塑料桶、铁桶及其它软包装,中包装为1020 L塑料桶及铁桶,大包装一般为200 L铁桶。塑料桶包装在中国市场主导地位的逐步形成。国内外润滑油包装的发展日新月异,各品牌润滑油在不断地推出新包装,淘汰旧包装,以顺应时代发展的潮流。归纳润滑油包装设计的总体发展趋势,主要表现在以下两大方面。一方面是使塑料小包装桶设计风格的简洁化、时尚化、人性化、特色化；另一方面是包装材料及型式多样化、环保化、高档化。随着时代的发展,润滑油包装呈现出日益活跃而又多彩的风貌,为润滑油市场的发展起到了积极的推动作用,国内润滑油包装具有更大的增值空间和发展潜力。通过更新设计观念,提高设计水平,改进工艺和材质,使国内润滑油包装向着系列化、时尚化、人性化、特色化、环保化、高档化的方向发展,从而建立起良好的品牌和产品形象,提高品牌竞争力和市场占有率。 有分析预测指出，从现在到2015年，我国塑料原料树脂将有较快增长，将扩建几个世界级的大型乙烯工程项目，乙烯总量在“十一五”达到了850万吨左右，合成树脂将随之大幅度增加，目前的塑料树脂的需求是至少20万吨,为塑料小包装桶工业发展提供了原料基础；从人均消费量看，我国人均消费量仅12kg左右，而发达国家是30kg100kg，世界平均消费量也达18kg ，因此，我国塑料小包装桶工业的发展前景十分广阔。近10年来，世界塑料制品小包装桶的应用领域不断拓展。未来10年，世界塑料小包装桶将以每年3%的速度增长，到2015年世界小包装桶总产量将达到0.96亿吨。从20世纪90年代开始，随着我国国民经济快速持续的发展，塑料行业也进入一个第一章 绪论新的发展时期;在这个新时期中，由于我国经济实力的不断增强，己具备在国民经济各领域推广和应用塑料管道的条件，先进国家塑料管道的最新生产和应用技术大量适时地被引入国内，国内也同时开发了不少适合中国市场需求的塑料包装桶新技术，促成了我国塑料包装桶业的高速发展。 随着润滑油需求量的增大，对润滑油桶的需求量也随之影响。各种行业对于润滑油的需求量随着经济的发展，逐渐增大。我国塑料包装材料工业经过20多年的发展，到2001年，产量达到35OOkt，其中中空容器(包括PET瓶)的产量达到570kt，占包装材料总量的16.3%，而且聚醋瓶产量正以每年15%的速度增长。西欧塑料包装材料中，中空制品占到了24.6%，1999年的消费量达到了331.2kt，几乎占到包装材料的1/4。预计到2006年，美国的塑料包装桶需求将达到621.2 kt，比2001年增长23.2%， 5年间年均增长4.62%，远高于美国GDP增长速度，而且为各种形式的包装中增长最快的制品。中空制品的成型方法主要有:吹塑成型(中空成型)、注射成型、塑料薄膜挤出成型(制造柔性塑料容器)、热成型、旋转成型、压缩成型等多种方法。在众多的中空制品成型方法中，吹塑成型和注射成型是使用最广泛、产量最大的两种成型方法，而且绝大多数的塑料容器是吹塑成型的，如各种类型的瓶、罐、桶、储槽等。1.2 产品标准 聚乙烯吹塑桶的产品标准为GB 13508-92，适用于1 L-200L产品，该标准规定，聚乙烯吹塑桶按用途分为三类，即:T类(特殊用途，指危险化学品包装),S类(食品医药包装)，H类(普通化工产品包装)。对于T类产品，另有GB19160-2003(包装容器危险品包装用塑料罐，适用于4L至SOL)和GB18191-2000(包装容器危险品包装用塑料桶，适用于60-220L ) ,但除了跌落试验和单环负载(GB13508-92中称为悬挂试验)有一些差别外，对于闭口桶(吹塑成型)而言，检验项目和检验方法基本相同。 随着聚乙烯吹塑桶的应用越来越广，客户对产品的质量要求越来越高，本人认为，在聚乙烯吹塑桶的实际生产及质量控制中，应当以GB13508-92为基础，根据不同的产品结构，不同的内容物要求，不同的运输环境，在尺寸控制，壁厚控制，以及性能测试方面制定出适用于产品的检验标准。1.2.1容量、质量、尺寸的控制a) 容量及其偏差:容量主要是由产品尺寸及结构来决定的。广东石油化工学院本科毕业(设计)论文：年产350万只塑料小包装润滑油桶车间工艺设计 在GB13508-92中规定，容器的满口容积应大于公称容量的5%。一般以桶内装公称容量的产品后，在动态运输或搬运状态下，内容物不溅到桶口以上为最佳。在选择产品的盛装容器时，应该根据满口容量来决定，而不是公称容量，要考虑到运输和储存环境，使用和灌装温度，内容物特性(是否膨胀，是否挥发等因素)。对于定型产品，满口容量变化不大，但受产品重量、壁厚分布、变形程度、材料硬度、内容物灌装温度、灌装速度、内部是否有积料(粘把)等因素的影响。产品容量越小，影响越大。当产品重量越大，壁厚越大，变形严重，材料较软，灌装温度低，速度快，内部有积料时，产品的容量越小，反之，则大。所以，容量一般是首检项目，定期抽检项目，型式检验项目。在日常的生产过程中，只要克重、壁厚，外观，材料等控制好了，容量不会有较大偏差。b) 质量及其偏差: 标准中对质量偏差的规定太大，而且是以容量范围来分类的。本人认为，应以产品的重量来规定，下表便是推荐的不同质量范围偏差值:不同质量范围偏差值产品质量,克100100-200250-500500-10001000-20002000-10000质量偏差,克3-55-108-1512-3030-5060-100 在产品检验时，产品质量(俗称产品克重)为自检项目，在稳定的生产过程中，温度，原料，设备，速度，时间的微小变化都会引起质量的波动，所以应该定期检测产品重量。c) 尺寸及其偏差: 尺寸主要由模具决定，但当材料配方不同，工艺不同，设备等不同时，产品的成型收缩率不一，会导致尺寸有较大的差异。在实际的质量控制中，用来配合的尺寸，如桶口尺寸应该偏差小些，应在0.2-0.5mm之间;非配合尺寸，例如长、宽、高或直径，偏差可略大些，应在2-10mm之间。由于材料的特性，尺寸的检验应该在产品脱模24小时后进行，但对于配合尺寸而言，显然是不实际的。在正常的生产中，一般采用快速冷却的方式(用水冷却)或自然冷却到一定程度后进行尺寸测量，用测量的实际尺寸减去一个常规的收缩量即可，该收缩量一般是一个经验值。1.2.2外观、壁厚a) 气泡:第一章 绪论 在聚乙烯吹塑桶中，气泡是不应该有的，除非壁厚特别厚或在产品的手柄处可以有轻微的小气泡。对于薄壁产品，特别是内容物是危险化学品时，更不能有气泡的存在，否则在桶壁承受一定压力时，会造成泄漏。b) 黑点、杂质:对于聚乙烯吹塑桶，黑点、杂质是最头痛，最难解决，不能杜绝的问题。一般客户对此类缺陷较为敏感，因为它决定客户对产品的第一印象，会在第一时间使客户形成对产品的排斥感，尤其是当产品用于食品包装时。 对于黑点杂质的控制，一般会根据产品壁厚和用途来决定，有时会根据与客户商讨的标准来执行，但无论是哪种产品，穿透性的黑点杂质是决对不能有的。产品的颜色在一定程度上也会左右标准，因为浅色产品，例如白色和本白色产品，黑点杂质比较明显，而深色产品尤其是黑色产品，黑点杂质不明显，不好分辨，但客户也会比较宽容些。 作为容器，裂缝孔洞是绝对不能有的。 对于变形的控制，一般考虑以下因素:变形位置，变形程度，产品是否印刷或贴标。 产品的侧面变形会影响印刷和贴标，会造成印刷漏字，印刷不清晰，贴标起皱等缺陷。当有这种情况出现时，一般取产品测试，看影响及认可程度决定产品是否合格。 产品的底部变形时，产品会在平面上站立不稳，会影响堆叠码放。这种情况下，应该根据内容物灌装方式，产品的平稳度(灌装前及灌装后)来决定产品是否合格，可以用常温水进行堆叠测试。 当产品变形较严重以至于影响视觉时，产品为不合格，除非客户认可。c) 色差与色纹: 批量生产时，色差是不可避免的，一般会封一个标准的色样，生产时产品与标准色样对比，批与批之间可以允许有一些色差，但同一批不允许有明显的色差。 对于聚乙烯吹塑桶，色纹是常出现的问题。尤其是在产品换色时，在产品的某一位置会有一条粗细不等的条纹很难在短时间消除，尤其是深色产品转换为白色或本色产品时，一般会根据实际情况做让步接受或降级使用。d) 壁厚: 产品壁厚及其分布是保证产品性能的主要因素。 最小壁厚可以执行GB13508-92中的规定。但最小壁厚不能出现在产品底部及合模线处，要充分考虑产品的壁厚分布，不同位置设定不同的壁厚标准才能保证在一定的产品重量的前提下满足产品的使用及性能要求。一般产品底部尤其是桶底合模线处应是最厚的，最小壁厚应该在产品的角部，但一般下底的角应比顶部的角要厚些;产品下部的厚度应比上部要大些。 可以根据产品决定用对称部位壁厚差或是壁厚比来检验产品壁厚的均匀程度，如果考核对称部位壁厚比，1:1.5应该是上限。1.2.3.产品性能检测:广东石油化工学院本科毕业(设计)论文：年产350万只塑料小包装润滑油桶车间工艺设计 a) 密封及配合试验(1)配合试验 配合试验包括口、盖配合;口与内塞的配合;口与垫圈或垫圈的配合等。配合试验直接影响口部的密封，要保证产品口部密封良好，必须保证以下几点: 产品口部有一定的壁厚。口部直径起大，壁厚越大，一般直径小于30时，为1-1.5mm，大于30时，为1.6一一3mm之间。 口部端面必须平整，无缩痕，毛刺，缺料，外高内低，内高外低现象。 口部高度差应该在合理的范围内。 测量口部直径时应测量合模线位置(避开合模线)及与合模线垂直方向的尺寸，如果两者相差太大，说明口部椭圆，会影响配合。一般口部椭圆度掌握在0.2-0.8之间. 口部与内塞配合时，要求口部内壁上端有2-3mm的光滑段，口部内径要比内塞外径大0.1-0.5mm。 不同材料的垫圈要求容器口部的高度也是不一致的，因为垫圈的材料的硬度不同，受压变形量不同，发泡材料、软质材料的变形量大， 包容性强，要求口部高度要比硬质材料高，可以 适当降低对口部平整度的要求。 对于螺纹结构的口盖配合，要求螺纹配合至少一圈半以上(标准要求是一圈)，因为扭矩有一个松懈量，长途运输时，低于一圈半是很不安全的。盖旋进时必须要求旋盖顺畅且不脱扣，而且要规定一定的旋紧扭矩。 盖子有防盗结构时，要求盖旋进时防盗环完整，而在脱出时，防盗环必须与盖身分离。(2)密封试验 如果产品的口部质量符合以上要求，口部密封应该是没有问题的。采用GB13508-92的密封试验方法是可行的。 T类产品要求进行气密试验，主要是通过气压测试整个容器是否有孔洞及缝隙，适用用首样检测及型式检验。 日常生产检验中，一般采用测漏机测试容器是否有孔洞，裂缝等影响密封的缺陷。b) 跌落试验 一般产品的检验，跌落试验应该完全执行GB13508-92的规定。但对于容量较大的产品如50-200L产品，跌落高度显然是不够的，要考虑产品灌装后装卸的实际情况，适当提高产品的跌落高度。一般1.5-2米，有的达3m。c)堆码试验 在如今的运输条件下，GB13508-92中对于堆码的规定是不可行的。堆码一方面是要求产品的堆叠性，即产品在码放时，上面产品的底部必须与下面产品的顶部能有适当的嵌合，这样才能保证产品的码放;另一方面，堆码必须保证在动态运输时，承压最大第一章 绪论的产品基本不变形，产品不倒塌，不破裂。 产品最有效的堆码测试应该是动态的，模拟实际运输状态进行检验。在条件不具备的情况下，应该按照GB 13508-92中T类产品的堆码要求进行测试，时间一周即可，温度可适当低于40C。 上述堆码测试适用于首件检测，型式检验，在日常产品检验中，可以通过测试产品的抗压强度(也称顶压)来测试其抗压能力。d) 悬挂试验、应力开裂及耐内装液试验 个人认为，悬挂试验执行GB19160-2003中规定的方法操作性更强些。 应力开裂及耐内装液试验被内容物特性，容器的材料配方，壁厚，成型工艺(设备)，环境条件影响，当这几方面有所变更时，应该进行该试验.1.3设计依据本设计主要依据任务书350万只/年塑料小包装桶生产车间工艺设计以及国家标准GB13508-92聚乙烯吹塑桶。广东石油化工学院本科毕业(设计)论文：年产350万只塑料小包装润滑油桶车间工艺设计 第二章 原材料及生产方法的选择2.1 原料选择及生产配方2.1.1 塑料小包装润滑桶的原料选择a）塑料小包装润滑桶和盖的的配方原料选择适用于塑料小包装润滑桶的塑料品种很多，如聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚对苯二甲酸乙二醇酯等热塑性塑料均可用于生产塑料小包装桶，其中聚乙烯的用量最大且使用范围最广。低密度聚乙烯用作食品包装容器，高密度聚乙烯混合料用于制造各种商品容器。超高相对分子质量聚乙烯用于制造大型容器及燃料罐。聚氯乙烯塑料因透明度和气密性优良，多用于制造矿泉水和洗涤剂瓶；聚丙烯因用于双向拉伸吹塑工艺后，可大大提高产品的透明度和冲击强度，宜于制作薄壁瓶子，多用于洗涤剂、药品和化妆品的包装容器，而聚对苯二甲酸乙二醇酯因透明性好、韧性高、无毒，已大量用于饮料瓶等。而其中聚乙烯是目前产量最大、应用最广的塑料品种，占世界塑料总产量的30%以上。聚乙烯有较好的化学稳定性，能耐酸、碱、盐溶液。使用环境的不同，会对聚乙烯容器的耐化学药品性能起一定程度的影响；因此，在盛装、贮存上述化学药品前，应根据贮运条件进行容器贮存试验。聚乙烯无毒，无味，无臭，还具有较好的力学性能，其性能受聚乙烯树脂的相对分子质量、结晶度等参数的影响。聚乙烯有较好的电绝缘性，特别是高频绝缘性。聚乙烯在使用过程中，受太阳光、氧、热及使用环境影响，易降解老化，使容器变色、龟裂、破损。因此，对长期贮藏或堆放在室外的容器，特别是化学工业品的包装容器，应添加适量的着色剂、抗氧剂、光稳定剂等防老化助剂。聚乙烯有较好的成型加工性能。不同密度的聚乙烯，其制品性能和结晶速度，成型工艺也不同。高密度聚乙烯适宜制作容量在5L以下的容器，软包装瓶；中密度聚乙烯较少用于吹塑成型；高密度聚乙烯也可制作薄壁瓶，大中容量的包装桶、罐、贮槽及工业制件等吹塑容器。聚乙烯树脂的熔体流动速率直接影响聚乙烯制品性能及成型工艺条件。聚乙烯的熔体流动速率高，相对分子质量低，熔体粘度低，成型加工温度也较低；熔体流动速率低，相对分子质量高，熔体粘度高，成型加工温度也相应地提高。与其它挤出成型相比，挤出吹塑成型选用的聚乙烯树脂，其熔体流动速率都较低，一般在0.22g/10min范围。因此在本设计中采用聚乙烯作为生产桶体的原料。在挤出吹塑成型用聚乙烯有高密度聚乙烯（HDPE）、低密度聚乙烯（LDPE）、线型低密度聚乙烯（LLDPE）。LLDPE树脂包括乙烯-1烯烃共聚物系列，刚度似于HP-LDPE的透明物料和具有类似 HP-LDPE 特性的硬质不透明物料。共聚单体的类型和含量不同，使LLDPE具有不同的结晶度，不同的密度和模量。绝大部分的LLDPE树脂，密度和HP-LDPE 相同，两者具有类第二章 原材料及生产方法的选择似的市场，即薄膜也是LLDPE最大的销路。LLDPE 薄膜的特征是具有优良的韧性，即有很好的抗撕裂强度，抗冲击及抗穿刺性，有利于减薄厚度，重点用于对清晰度要求不高的许多包装用途，包括冷冻食品袋、购物袋、垃圾袋、拉伸包装膜、科学探测气球等。线型低密度聚乙烯具有较好的低温韧性、耐低温冲击性、耐环境应力开裂性、耐穿刺性等，但其光学性能较差，因此其综合性能见表2-1。表2-1 LLDPE的综合性能项目数值项目数值相对密度g/cm吸水性/%成型收缩率/%拉伸强度/MPa0.9200.92588075-120 低密度聚乙烯柔软，表面硬度低，刚性低，热膨胀系数高，耐蠕变性差；其低温性能较好，可用做冷藏包装容器。低密度聚乙烯有稳定的化学性能。但是，它对烃类，卤代烃类，油类和油脂类物质较敏感，盛装上述化学药品的容器，易产生吸收，溶涨作用。某些具有一定极性的有机化合物，如洗涤剂、硝基苯等，易使包装容器产生环境应力开裂。低密度聚乙烯对有机溶剂、挥发油、香精等气体的渗透性大；对水蒸气、水的阻隔性好；对空气的阻隔性差其对有机溶剂、氧、二氧化碳、挥发油、香精等气体渗透性大，谁水蒸气和水的阻隔性好，对空气阻隔性差，其综合性能见表2-2。表2-2 LDPE的综合性能项目数值项目数值相对密度g/cm吸水性/%成型收缩率/%拉伸强度/MPa断裂伸长率/%弯曲强度/ MPa0.910.9365034缺口冲击强度/（kJ/）洛氏硬度/ HRC热变形温度（1.82 MPa）/脆化温度/压缩强度/ MPa80904550-80-5528高密度聚乙烯又称低压聚乙烯。是由乙烯单体在低压下聚合而成，外观为乳白色扁球状或白色粉末，表面硬度较高，因此其注塑制品主要应用在工业用容器、周转箱、桶、盆、家用器皿、玩具等，其中空吹塑成型主要制作牛奶瓶、食品、药品的包装瓶，其它还有是盛装润滑油的桶。高密度聚乙烯具有较高的结晶度，熔点约为131，其熔融指广东石油化工学院本科毕业(设计)论文：年产350万只塑料小包装润滑油桶车间工艺设计数是7.0克/10 min，比重为0.942，通过与离子聚合物的混合可以使其熔融指数达到160-170g/10 min7.其耐热性能和机械强度（如拉伸强度、弯曲强度、压缩强度、剪切强度）比LDPE高，对水蒸气和其它气体的阻隔性也高于LDPE。HDPE有较好的耐磨性、耐寒性、化学药品性，耐应力开裂性。在一般情况下，不溶于任何溶剂，其吸水率低，对水蒸气及空气的渗透性小，对于湿气有很好的阻隔性，并且具有良好的加工性能和熔体强度，良好的冲击强度和刚性、耐蠕变性能，其制品刚性和强度较高。另外，我国在各种聚乙烯产品中5000S的产量为最大,这主要是因为在HDPE装置中三井淤浆工艺所占的比例最高,况且淤浆法生产的5000S虽是作为挤出扁丝料设计的,但现在它在中空吹塑等领域也有广泛的用处。高密度聚乙烯的综合性能见表2-3。表2-3 HDPE的综合性能项目数值项目数值相对密度g/cm吸水性/%成型收缩率/%拉伸强度/(MPa)断裂伸长率/%弯曲强度/( MPa)0.920.9750011缺口冲击强度/（kJ/）洛氏硬度/ HRC热变形温度（1.82MPa）/脆化温度/压缩强度/(MPa)40707078-140-12010在中空吹塑上,由于HDPE的抗化学性、刚性和抗渗透性等,其用处也是很广泛的。齐鲁石化的吹塑用料已经系列化,包括200L以上大桶的用料DMD1158、100L左右大桶用料DGD6147和100L以下桶的用料DGD6145。现在许多用户也用DGD6098生产中空制品,在性能上也是比较好的。淤浆法生产的5000S在很大的比例上用于了小中空容器的生产。近年,上海金菲的吹塑系列产品在市场上日益崛起,对齐鲁产品的市场构成了一定的冲击,包括金菲的大中空用料TR570、TR571D等。因此国内生产吹塑成型容器用HDPE，其牌号见表2-48。表2-4 国内挤出吹塑成型用HDPE树脂的牌号牌号HHM5202HHM5502HHM50100HXMTR570EHM6007密度（g/cm）MFR(g/10min)用途0.9520.35小中型容器0.9550.35小中型容器0.9490.07大型容器0.9540.06200L桶0.9640.65小中型容器根据对比可以得出在本设计采用的HDPE树脂的牌号是HHM5502。HDPE树脂中牌号为HHM5202，它为白色半透明圆片状颗粒，产品流动性能较好，具 第二章 原材料及生产方法的选择有良好的力学性能。本产品为注塑级线型高密度聚乙烯，主要用于注射成型、涂覆成型等，其产品广泛用于注塑各类容器中的生产周转箱、桶盆等日用塑料制件。 这种牌号的各种性能参数如下表2-5所示。表2-5 HHM5202的各种性能参数性能项目测试资料优等品一等品合格品基本性能熔体流动速率/（g/10min）163164164密度/（kg/m）9512机械性能拉伸屈服强度/（MPa）24拉伸断裂强度/（MPa）12热性能脆化温度/-70其它性能清洁度/（个/kg）101530因此，通过HHM5202的性能介绍，在本设计中采用它作为塑料小包装桶盖的原料，b）辅料的选用1）着色剂的使用：聚乙烯吹塑容器设计的配方主要是着色剂的使用，着重要考虑一下几个性能指针。 着色剂的遮盖力 着色剂的遮盖力是指单位面积底色被遮住所需着色剂的克数。性能较好的有以下几种：钛白粉4550g/m，锌白100 g/m，锌钡白120 g/m，铅白137g/m，可见钛白粉的遮盖力最好。无机颜料遮盖力最强，染料因其透明性、无遮盖力，一般可与钛白粉相混合使用。 迁移性 着色剂与树脂的兼容性越差，迁移性就越大。迁移性在塑料制品中严重时表现为起霜现象。一般染料和有机颜料迁移性较大，而无机颜料迁移性很小。2)其它添加剂的选用 需要强化某一功能时，可在选择树脂的基础上，加入必要的添加剂。例如，需要长期在户外使用，可加入光稳定剂、抗氧剂等。综上所述和根据设计任务书的要求，本设计采用高密度聚乙烯为主要生产原料。2.2 生产方法选择 高密度聚乙烯树脂可以用注射、挤出、吹塑和旋转成型等方法成型塑料制品。 吹塑又分为注射吹塑、挤出吹塑和拉伸吹塑，注射吹塑是用注射成形法先将塑料制成有底型坯，再把型坯移入吹塑模内进行吹塑成形。挤出吹塑成形过程，管坯直接由挤出机挤出，并垂挂在安装于机头正下方的预先分开的型腔中；当下垂的型坯达到规定的广东石油化工学院本科毕业(设计)论文：年产350万只塑料小包装润滑油桶车间工艺设计长度后立即合模，并靠模具的切口将管坯切断；从模具分型面的小孔通入压缩空气，使型坯吹胀紧贴模壁而成型；保压，待制品在型腔中冷却定型后开模取出制品。用于中空吹塑成形的热塑性塑料品种很多，最常用的原料是聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯和热塑性聚酯等，常用来成形各种液体的包装容器，如各种瓶、桶、罐等。区分挤出吹塑和注塑吹塑（包括注拉吹）的方法是观察制品底部，底部有一个肚脐样的注塑点的是注塑吹塑或注拉吹制品，底部有一条合模线的是挤出吹塑制品。 按成型方式分:连续挤出吹塑成型和间歇吹塑成型二种。1、连续挤出成型设备:挤出成型坯形成是连续不间断进行、型坯的吹胀、产品冷却、产品脱膜仍在不间断的进行，为确保连续挤出吹塑成型正常运作，型坯的挤出时间必须等于或略大于型坯吹胀，产品冷却以及非生产(机械手进出模具合并、降升、模具等待)时之和。2、连续挤出吹塑适用于:(1)中等容器、中空空器，51501桶，选用熔体粘度高、强度高塑料材料HDPE ,HMWHDPE改变下垂、可生产容积理大制品。(2)大批量小容器，采用二个或更多模具及锁模装置连续不间断交替生产。(3)PVC等热敏性塑料瓶及中空制品生产，适用PVC,LDPE,HDPE,PP塑料吹塑成型。3、间歇挤出吹塑成型:主要是指型坯的形成是间歇进行的;而物料的混炼及挤出，可以是间歇进行，也可以是连续进行的，型坯的吹胀成型，仍是周期性间断进行。间歇成型的周期时，一般比连续挤出吹塑成型时间长，它不适合PYC等热敏性塑料吹塑成型，但它有如下特点:塑料材料的适用范围广(包括熔体强度低、熔体粘度低的材料品种)可以生产大中型塑料桶和工业塑料制件;可以合理分配成型周期内各步骤的时间。间歇挤出成型设备是目前最流行采用设备。 间歇挤出吹塑成型设备，可分如下几种成型方式:1、挤出机间歇运转、间歇形成型坯的方式，生产效率低、挤出机频繁起动、能耗大、机械损伤大，但它对批量小、结构复杂异型件及生产中吹制冷却时间长的制件很有使用价值，一般很少采用。2、储料装置与机头分离的间歇吹塑成型，这类设备用往复螺杆，及采用柱塞储料腔两种结构形式(如下图)，特别是型坯挤出速率大，改善型坯成型时自重现象及型坯的厚度均匀性;可使用熔体强度低的材料。 2.3工艺流程设计及工艺参数2.3.1 塑料小包装桶中桶的工艺流程设计塑料小包装桶生产形势和规格很多，其生产工艺流程如下(CAD图看附图A)： 第二章 原材料及生产方法的选择 原材料 计 混 吹塑 修整 检漏 辅助材料 量 合 成型 检验 边角废料 破碎 成品操作方式：手工操作、半自动操作、全自动操作。2.3.2（桶盖）生产流程设计桶盖的生产成型方法是采用注射吹塑成型工艺，其工艺流程如下：塑料熔融塑化 注射成型 冷却及定型 启模 取出制品2.3.3主要工艺参数 主要工艺参数文件编号JY/JW7.5-03-A0适用设备 GD-90-TS吹塑机第1页适用模具健伟4L（4#5#模）适用材料聚乙烯5502使用部门成型车间参 数 号参 数 名 称参 数 值T1左模延迟锁模时间0.0T2左模延迟下降时间0.0T3左模提前吹气时间0.0T4右模延迟锁模时间0.0T5右模延迟下降时间0.0T6右模提前吹气时间0.0T7开模时间3.2T8吹气时间31.5T9切割时间0.4T10预吹延迟时间0.0 广东石油化工学院本科毕业(设计)论文：年产350万只塑料小包装润滑油桶车间工艺设计 T11预吹时间0.0T12循环运行时间25.2左咀升60左咀降72左合模93左开模40左架降50左架升40右咀升60右咀降72右合模93右开模40右架降50右架升40主螺杆调速频率45.00HZ副螺杆调速频率10.00HZ以上各机器参数是一个典型的参考值，生产时请根据实际情况进行调节。文件编号JY/JW7.5-03-A0适用设备GD-90-TS吹塑机第1页适用材料聚乙烯5502ST使用部门成型车间加热段号温 度 值备 注1180218031804180518061807180 第二章 原材料及生产方法的选择 以上各段温度是一个典型的参考值，生产时请根据实际情况进行调节，调节范围为165200。2.4.塑料小包装桶体和盖的生产配方查阅相关参考文献和参考资料，得出下面塑料小包装桶和桶盖的配方，具体配方看下面两个表表一 桶体配方的对比组分 配方HDPE 100色母粒 2 表二 盖的配方对比组分 配方HDPE 100色母粒 2 广东石油化工学院本科毕业(设计)论文：年产350万只塑料小包装润滑油桶车间工艺设计 第三章 物料衡算3.1 原始资料a) 生产能力 350万只/年b) 主要原料 HDPEc) 辅助原料 着色母料产品规格 1L（150万只） 4L （130万只） 5L（70万只）三种规格包装桶d) 原料损耗率 1% 表4-1 原料损耗工序配料运输挤出成型后处理损耗率0.2%0.1%0.5%0.2%e) 年工作日为365天-29天(国家规定节假日)-47天=289天f ) 年生产小时数为：289天24=6936小时7000小时生产工艺流程可分为两个过程：a）成型料准备过程b）吹塑成型过程根据设计任务书中要求，需是年产350万只塑料小包装桶生产车间，取原料生产总损耗率1%，则生产每单位量即每吨HDPE单耗的原材料量为：1/(1-1%)1.01t3.2主要原料消耗量计算3.2.1 油桶桶体的HDPE消耗量（1）理论：每只1L塑料小包装润滑油桶需要80g的HDPE，生产150万只即为：150万80g=120t因此，每年需要120t PE实际：每年生产150万只1L塑料小包装润滑油桶的瓶盖生产车间所需的原材料量为： Q单（1）120/(1-1%)121.21t（2）理论：每只4L塑料包装润滑油桶需要250g的HDPE，生产130万只即为：130万250g=325t因此，每年需要325t PE实际：每年生产150万只1L塑料小包装润滑油桶的瓶盖生产车间所需的原材料量为： Q单（2）325/(1-1%)328.28t（3）理论：每只5L塑料包装润滑油桶需要300g的HDPE，生产70万只即为：70万300g=210t因此，每年需要210t PE 第三章 物料衡算 实际：每年生产70万只5L塑料小包装润滑油桶的瓶盖生产车间所需的原材料量为： Q单（3）120/(1-1%)26.12t所以 Q总桶体 = Q单（1）+ Q单（2）+ Q单（3）=121.21+328.28+26.12 =661.61t3.2.2 油桶桶盖的HDPE消耗量（4） 理论：每只1L塑料包装润滑油桶的瓶盖需要3g的HDPE，生产150万只即为：150万3g=4.5t因此，每年需要4.5t HDPE实际：每年生产150万只1L塑料小包装润滑油桶的瓶盖生产车间所需的原材料量为： Q单（4）4.5/(1-1%)4.51t（5） 理论：每只4L塑料包装润滑油桶的瓶盖需要6g的PE，生产130万只即为：130万6g=7.8t因此，每年需要7.8t HDPE实际：每年生产130万只4L塑料小包装润滑油桶的瓶盖生产车间所需的原材料量为： Q单（5）7.8/(1-1%)7.81t（6）理论：每只5L塑料包装润滑油桶的瓶盖需要7g的PE，生产70万只即为：70万7g=4.9t因此，每年需要4.9t HDPE实际：每年生产70万只4L塑料小包装润滑油桶的瓶盖生产车间所需的原材料