新华化工厂、榆次长城电缆厂实习报告.doc

中北大学学生实习报告 2011/2012 学年第 二 学期学 院： 材料科学与工程学院 实习类别： 认识实习 实习单位： 新华化工厂、榆次长城电缆厂 山西晋林塑料厂 专 业： 复合材料与工程 班 级： 09030442 学 号： 0903044248 姓 名： 任蒿 中北大学教务处制一、实习任务书起止周16周-17周周 数2实习地点新化化工厂、榆次长城电缆厂山西晋林塑料厂实习方式集中实习目的：在学习了部分专业课的基础上,对于高分子、复合材料加工的知识有了一定的了解，通过实习，进一步学习塑料与复合材料制品的加工过程，模具的设计制造过程，为以后复合材料工艺、设备、模具的进一步学习打下实践基础，也进一步了解我国复合材料工业的现状。要求： 遵守实习纪律，注意安全，一切行动听从指挥； 认真做好笔记，记录好实习内容； 撰写8000字左右的实习报告，并打印。主要内容及进度安排：第一周： 安排观看包括：注射成型、挤出成型、模压成型、吹塑成型等工艺及模具录像； 新华化工厂实习，学习防毒面具塑料配件的注射成型，整芯带的成型工艺，以及防毒面具用橡胶的制备及其压制工艺过程。第二周： 长城电缆厂实习，学习铝线的拉拔工艺、电缆芯材的编制工艺、塑料包覆层的包覆工艺，包覆机头的结构等。 山西晋林塑料厂实习，学习热塑料复合材料粒料的制备，聚丙烯超静音排水管材和UPVC排水穿线管材的挤出成型，三通、直角弯头等管件的注射成型等工艺过程。 撰写实习报告。指导教师/带队教师（签字）： 年 月 日评阅人评语：成绩：评阅人（签字）： 年 月 日实习方式指集中实习或分散实习。二、实习内容1实习单位介绍1.1新华化工厂 山西新华化工厂是国家第一个五年计划期间建设的156项重点项目之一。 隶属中国兵器工业集团公司,是大型一类军民结合型企业。是我国最大的防化器材生产厂和煤质活性炭生产基地。建厂几十年来,为国家经济建设和国防事业的发展作出重要的贡献。改革开放以来,工厂坚持以军为本,以民为主,多种经营,全面发展的思路,先后开发生产各种防毒面具,空气净化器材,自救器,输送带,活性炭及净水机等。 山西新华化工厂是一个有着四十多年生产历史的综合性大型企业，技术力量雄厚，检测手段齐全，1997年通过了ISO9001质量体系认证，为我国一级计量合格单位，主要产品有：(1)活性炭系列产品：包括各种类型（柱状、球状、不定型粒状、粉状和块状）和不同用途（触媒载体、净水、净空、吸附、脱硫、回收等）的系列产品。也可按照用户的要求研制生产新的品种。(2)防毒面具系列产品：包括军用、民用型的各种系列产品，其中民品主要有：大眼窗和双眼窗型的各种系列产品，消防逃生面具，矿山自救器，防毒防尘口罩等，以及各种不同型号规格和用途的滤毒罐。橡胶制品：包括各种不同型号规格的分层式、整芯式的普通型、强力型、阻燃型等输送带系列产品；(3)各种胶布制品如大型气球、弹衣、防毒衣、帐篷、气垫、橡胶水坝等；各种橡胶件、密封件和胶管等产品。(4)集体防护器材：包括各种不同型号规格的军用和民用型的空气净化器材，如：预滤器、精滤器、滤毒器、过滤吸收器等，也可承揽空气净化工程项目，按照用户的要求设计加工。(5)净化水产品系列：应用国际先进的膜技术，设计生产的系列化的净化水器材。(6)机械加工：包括各种金属冲压件，非标准设备及零件的设计制造，各种工装、模具的设计加工。1.2山西晋林塑料厂山西晋林塑料厂是1992年组建的具有现代化管理模式的股份制企业， 是山西省塑料行业协会理事单位，是山西省最大的管材生产厂家之一。公司有注塑、挤出、混料、模具机修六个车间，现有生产设备单螺杆挤出机1 6台， 双螺杆挤出机1 0台、注塑机10台、模具950套以及其他专业设备60台(套)。年生产能力8000吨。已通过IS09001质量管理体系认证。公司产品规格齐全，配套完善，自1992年建厂以来企业不断进行技术改造和产品创新，现已生产经营六大系列产品：(1)聚丙烯静音(PP)50160排水、管材、管件系列；(2) 农田节水灌溉、喷灌用冷水UPVC、PE、PP20400管材管件系列；(3)建筑用UPVC50315排水、管材、管件(包括发泡和实壁)系列；(4)冷热水PPR管材、管件系列；(5)电工穿线用UPVC1640冷弯阻燃管材及配套管件系列；(6)PERT地暖管系列。1.3长城电缆厂介绍长城电缆厂拥有现代化电信电缆生产线30条，其中新上国内首条与国际技术合作研制的三层共挤橡缆生产线一条和三层共挤交联生产线二条，并拥有局部放电高压检测设备等20台（套）。依托先进的生产设备，优秀的管理技术人材和完善的检测手段，相继开发生产了优质的“旭建”牌高压交联电缆，电力电缆，控制电缆，阻燃、耐火、防水、耐高温电缆，橡套电缆和煤矿用电力电缆等九大系列1000余种规格的线缆产品。全面采用国家标准（GB）、行业（JB）和企业标准（Q/CC）组织生产，严格执行ISO9001：2000国际质量体系标准，对供应、生产和销售各个环节实行了全面质量管理，产品的质量信誉由中国人民财产保险公司承保。主要产品：35KV及以下交联聚乙烯绝缘电力电缆、架空绝缘电缆、全塑低压电力电缆、控制电缆、电线、阻燃、耐火等电缆，以及煤矿用高、低压交联、动力电缆、橡套电缆。产品年生产能力12亿，其中高压7亿，低压5亿。公司2002年已通过ISO9001：2000国际质量标准认证，并持有国家质检总局颁发的聚氯乙烯绝缘电力电缆、聚氯乙烯绝缘控制电缆和交联聚乙烯绝缘电力电缆生产许可证，煤矿用电力电缆已获得国家矿用产品安全标志中心颁发的安全标志证书。2具体参观实习内容介绍2.1塑料配件的注射成型（防毒面具包装箱、管道三通和弯头等） 实习第一周，在杜老师和学姐的带领及新华化工厂技术员的讲解和指导下，我们在新华化工厂塑料分厂车间进行防毒面具塑料配件、橡胶整芯带的成型的参观和学习。 注射成型是将注射机熔融的塑料，在柱塞或螺杆推力作用下进入模具，经过冷却获得制品的过程。注射成型塑料制品的主要原料有聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯和丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物。用这四种树脂注射成型的塑料制品约占注射制品总产量的80以上。另外，注射制品用原料还有聚氯乙烯、丙烯脂一苯乙烯共聚物、聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、乙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素、乙烯一乙酸乙烯共聚物、聚甲基丙烯酸酯等。注射成型塑料制品有管件、阀类寥件、轴套、齿轮、自行车和汽车用零件、凸轮、装饰用品和生活常用的盆、碗、盖、盘及各种运输包装箱类和各种容器等。2.1.1注射成型塑料制品的生产特点(1)可以一次成型各种形状比较复杂的塑料制品。(2)注射成型制品的结构和相互位置尺寸能够保证，制品表面质量较好。(3)制品结构形状尺寸精度较高，能有较好的装配互换性。(4)可以注射成型带有金属嵌件的塑料制品。(5)注射制品件可以标准化、规格化、系列化。(6)注射机生产操作比较简单，成型制品用模具的调整、更新比较方便。(7)注射机能采用全自动化生产塑料制品，生产效率高。(8)注射成型设备投资较大，成型模具制造费用较高，成型制品注射工艺条件需要严格控制。2.1.2注射成型的工艺过程不同的注射机，注射成型的工艺过程有所不同，但基本过程是相同的。基本过程如下：(1)合模和锁模。通过合模机构使模具先以低压快速进行闭合，当动模板与定模板快要接近时，动模板便以低压低速前进，在确认模内没有异物时，再以高压将模具合拢锁紧。(2)注射系统前移和注射及保压。模具锁紧后，注射系统前移，使喷嘴和模具贴合，螺杆在注射油缸活塞的作用下快速前进，以高压高速将机筒前端的熔料注入模腔。当熔料充满模腔后，开始冷却收缩，为了补充熔料，当熔料注满模腔后尚需保持一定的压力，即为保压。(3)制品冷却定型和预塑化。熔料注入模腔内开始冷却，冷却到一定程度，当熔料从浇口不能回流时，注射保压即可卸去，使注射系统后移，喷嘴脱离模具。制品在模具内继续冷却定型，同时螺杆转动，使通过上料器装入料斗的料粒或粉料向前输送，并在热作用下，使物料塑化，当机筒前端堆积一定量熔料后，对螺杆产生一定推力，使螺杆后退：当螺杆退到一定位置，即熔料计量合格，螺杆停止转动，准备下一次注射。制品的冷却和螺杆的塑化是同时进行的。(4)开模和取出制品。当模具内的制品冷却定型后，开模，动模后退，同时利用顶出机构把制品顶出模具或用工具从模腔内取出制品，切勿直接用手取出制品。上述过程是循环进行的,塑料制品注射成型工艺过程循环如下图1.1所示。合模试合模 高压锁紧注射系统前移注射保压冷却 塑化退回塑化 退回塑化 固定塑化开模顶出制品发信号图1.1 塑料制品注射成型工艺流程图2.1.3注射成型前的准备工作在注射成型前，为保证注射工作的正常运行和成型塑料制品的质量，应做好下列准备工作：(1)对制品用原料的验收；(2)对粉状原料造粒；(3)原料干燥；(4)嵌件的预热处理； (5)选择适合工艺条件要求的螺杆；(6)清理机筒；(7)模具安装调试；(8)脱模剂的选择应用。2.1.4注射成型的参数控制注射成型的重要工艺条件是影响塑化流动和冷却的温度，压力和相应的各个作用时间。(1)温度控制。包括对料筒温度、喷嘴温度和模具温度的控制。(2)压力控制。注塑过程中压力包括塑化压力和注射压力两种，并直接影响塑料的塑化和制品质量。(3)成型周期。完成一次注射模塑过程所需的时间称成型周期，也称模塑周期。成型周期直接影响劳动生产率和设备利用率。因此，在生产过程中应在保证质量的前提下，尽量缩短成型周期中各个有关时间。在整个成型周期中，以注射时间和冷却时间最重要，它们对制品的质量均有决定性的影响。2.2橡胶整芯带的成型通过技术员的讲解，我们了解到新华化工厂生产的PVC整芯带具有良好的阻燃和抗静电性，适用于井下运输。PVC整芯带具有带体薄、重量轻、表面摩擦大、驱动功率低、成槽性好、安全性好、生产效率高、成本低、耐水、油、酸、碱、防腐性、防霉烂、阻燃、抗静电、等特点。整芯带的骨架材料是棉、涤纶整体带芯。一条整芯带的强度就由其芯带决定。生产大致流程为：配料高温混合塑化和制糊对芯带骨架材料的烘干抽真空浸渍过程电加热塑化冷却成品包装。配料就是将原材料PVC和用于改性的添加剂按照一定的比例添加。挤出法整芯带生产工艺的主要工序是造粒和制糊。(1)造粒首先将PVC 树脂粉与增塑剂等各种助剂进行捏合，达到和塑。捏合时，要控制好温度和时间，使物料达到和塑，然后将捏合料造粒。造粒时，要严格控制各控制点的温度，使物料达到预塑，切粒要均匀，造好的粒子料应放入糟内降温，翻凉不结块，以免堵塞挤出机。(2)糊严格按配方打浆，计量无误，准确配料。要保证打浆时间，调整好研磨辊的间隙，以保证糊料的细度，及时清除糊料中的杂物及块状物。搅拌完毕待浆料稳定后，进行取样化验，要对每锅糊料的粘度、比重进行测量。2.3防毒面具的生产（特种橡胶生产车间）在新华化工厂特种橡胶车间进行防毒面具塑料配件的注射成型和防毒面具用橡胶的制备及其压制工艺过程实习中了解到，防毒面具主要是由过滤元件、罩体、眼窗、呼气通话装置以及头带等部件组成，它们各有各的职责，同时又能默契配合。其佩戴条件是敞开场所，并且氧气的浓度必须高于18%，防毒面具起的防护作用是相对的不是绝对的，其主要的工作原理是用活性炭对毒气进行过滤。此次生产过程中，参观的主要设备有：橡胶挤出机，XK-400型橡胶挤出机，冷却卷取机，压延机，加压式橡胶捏炼机，切胶机，炼胶机，热炼机，密炼机，橡胶注射机等。技术规格如下：防氯化氰时间，油雾透过率，吸气阻力，呼气阻力，总视野，双目视野，全套面具重，贮存寿命等。防毒面罩是用来保护人员的呼吸器官、眼睛和面部，防止毒剂、生物战剂和放射性灰尘等有毒物质伤害的个人防护器材。MF11B过滤式防毒面具，由面罩和滤毒罐（或过滤元件）组成。面罩包括罩体 、眼窗、通话器、呼吸活门和头带等部件。滤毒罐用以净化染毒空气，内装活性炭，用于吸附有毒气体。防毒面具罩体的生产，采用的方法是整体注射成型，注射用的天然橡胶来自马来西亚，天然橡胶经过混炼、停放、热炼、硫化，压片等工序之后，剪成条状，直接放入磨具之中，然后经过高温高压注射成型。橡胶罩体的生产，橡胶未流满磨具，不允许有化学反应。对于产品的检验，产品必须有飞边，否则产品为不合格产品。在炼胶过程中，其中硫化反应时放热反应，硫化三要素是：时间、温度、压力。还值得注意的是，橡胶为热缩冷涨材料，所以在生产过程中，进行磨具设计时，磨具的实际空间大小应该小于实际大小。2.4PP超静音塑料管道和UPVC排水管的挤出成型在晋林塑料厂由于无工作人员讲解，我们只能一边观察，一边联系理论知识，者多提问请教杜老师，这样也收获了不少。山西晋林塑料厂生产的PP超静音塑料管道的挤出成型超静音排水管的设计包括以下3方面：(1) 改变管材内部的微观结构；(2) 增加管材的密度和厚度；(3) 加入特殊的吸声材料。超静音管是在借鉴国外成功经验的基础上，自行研制开发的排水系列塑料管。该产品采用3层共挤的生产工艺制成。其外层和内层的原材料为可回收利用的改性聚丙烯树脂，管壁光滑，具有良好的耐化学腐蚀性和耐热性能，硬质的内、外层在保护中层结构的同时可确保管材具有良好的抗冲击性；中间层由无机矿物填料、PP和热塑性弹性体三元共混的粘弹性材料组成，具有卓越的隔声和吸收、缓冲振动的功能，对降低2 0004 000 Hz的噪声有显著的作用。超静音管的静音效果主要取决于中间层，由于中间层材料无机矿物的填充量大(填料掺量占60以上)，因此本机组一般由1台SJ-80型的高效挤出机挤出中间层和由1台SJ-65型的高效挤出机挤出内层及外层。同时，中间层挤出机的减速箱应加大扭矩，螺筒应为4-6 mm双金属结构，料筒进料段为非对称槽式设计，可保证料流均匀，产量大。螺杆的进料段也采用硬金属底层，以提高运行寿命。机组的螺杆、螺筒均经长期气体渗氮处理，抗磨耐蚀性强。我们了解到PP超静音塑料管道和UPVC排水管的挤出成型过程：料自料斗进入料筒，在螺杆旋转作用下，通过料筒内壁和螺杆表面摩 擦剪切作用向前输送到加料段，在此松散固体向前输送同时被压实；在压缩段，螺槽 深度变浅，进一步压实，同时在料筒外加热和螺杆与料筒内壁摩擦剪切作用，料温升 高开始熔融，压缩段结束；均化段使物料均匀，定温、定量、定压挤出熔体，到机头 后成型，经定型得到制品。后经牵引机拉出并且有水冷系统。2.5三通、直角弯头等管件的注射成型工艺注射成型(注塑)是使热塑性或热固性模塑料先在加热料筒中均匀塑化，而后由柱 塞或移动螺杆推挤到闭合模具的模腔中成型的一种方法。在完成复合材料模具设计大型作业的过程中，对三通、直角弯头等管件的成型模具的认识较课堂上有了很大的提高，而在车间参观学习更加深了我们对这些产品的成型工艺及制造方法的认识。通过请教工人师傅，我们比较详细的认识了模具的结构组成以及其各部件的作用。如推杆、推板等的工作原理，自动脱螺纹与手动脱螺纹的区别等等。2.6长城电缆厂的铝线的拉拔工艺，电缆芯材的编制工艺及电缆的挤出包覆工艺2.6.1铝线拉拔工艺生产过程一般可由直径10mm的铝棒拉拔成铝线，先将成卷的铝线送入拉机，在拉丝机中有油的润滑作用可以减小拉拔阻力，方便拉拔，在拉拔过程中国一定要控制好拉线速度，在牵引装置的牵引作用下使得拉拔好的铝线收卷，过快则拉得的铝线过细则会导致铝线断裂，过慢则有生产效率低。拉拔过程中应该注意润滑剂的选择，用40摄氏度时黏度为19.8110 mm/s的润滑油，喷在拉模和铝棒上。所用润滑油的黏度大小是依拉拔铝线的尺寸，拉拔速度（最高到1500m/min），拉拔直径减小比和要求的粗糙度而定。如拉拔510mm直径铝线时，一般用50摄氏度时黏度为100250 mm/s的混合脂肪润滑油在5065摄氏度下循环使用；拉拔25mm直径铝线，用50摄氏度时黏度为3050 mm/s的混合脂肪润滑油；拉拔2mm以下的细铝线，用50摄氏度时黏度为10 mm/s左右的混合脂肪润滑油；铝线精拉用40摄氏度时黏度为155 mm/s混脂润滑油。混脂主要包括脂肪酸及脂肪酸酯和乙烯基硬脂酸钠、烯烃丙烯酸酯等。也有使用乳化液和乳化油膏润滑的，不过使用范围不大，使用时必须注意防止白色锈斑的产生。2.6.2LHD-450/9型铝大型拉机机组主要技术参数(1)进线（最大）： 8 mm(2)出线； 2.0-3.5 mm(3)拉线鼓轮直径： 450 mm(4)拉线模数： 9(5)拉线鼓轮速比： 1.38-1.20 （13模可调）(6)拉线最大速度： 20 m/s(7)拉线主电机功率： 280 KW (DC)(8)定速轮电机功率： 75KW (DC) (9)放线铜杆圈外径： 2000 mm(10)成圈收线电机功率： 18.5KW (AC)(11)机组总容量： 400 KVA(12)机组外形尺寸： 2155045003820 mm(13)机组总重量： 30440 K2.6.3电缆的挤出包覆工艺包覆线材是一种在线芯上包覆异种金属的复合线材。它兼备了线芯与包覆材料性能特点,具有单一线材所不能有的特性。在线缆行业中,各种包覆线材已普遍采用。典型的复合线材有铝包钢线,铜包钢线,铜包铝线等。铝包钢线兼备了铝材的重量轻、导电性能好和钢材强度高的特点,适用于耐腐蚀的架空导线材料；铜包钢线由于兼备铜的导电性、耐腐蚀性、可焊性和钢的高强度,除用于通信电缆外,还可用作电容器,二极管等的电子元件的引线；铜包铝线具有铝的重量轻和铜的导电性能好和可焊性好的特点,特别是作为在高频范围内使用的用同轴电缆的中心导体,在美国被广泛使用,它还使用于音响设备中扬声器音频线圈。包覆线制造技术要点是:(1)包覆率(截面积比率)均匀芯材周围的包覆材料厚度一致。(2)芯材与包覆材料形成牢固的金属接合。为了形成金属的牢固结合,接合面必须进行清洗。在接合处的干净界面上通过施加压力或通过压力和温度的相互作用将芯材与包覆材料接台成一体。2.7录像中涉及但实习中未实习的成型方法模具加工、吹塑成型2.7.1模具加工模具加工（Mold Making）是指成型和制坯工具的加工，此外还包括剪切模和模切模具。 通常情况下，模具有上模和下模两部分组成。将钢板放置在上下模之间，在压力机的作用下实现材料的成型，当压力机打开时，就会获得由模具形状所确定的工件或去除相应的废料。 小至电子连接器，大 至汽车仪表盘的工件都可以用模具成型。 级进模是指能自动的把加工工件从一个工位移动到另一个工位，并在最后一个工位得到成型零件的一套模具。模具加工工艺包括：裁模、冲坯模、复合模、挤压模、四滑轨模、级进模、冲压模、模切模具等。2.7.2吹塑成型吹塑模塑是借助于气体压力使闭合在模具中的热熔型坯吹胀形成中空制品的方法，是第三种最常用的塑料加工方法，同时也是发展较快的一种塑料成型方法。吹塑用的模具只有阴模(凹模)与注塑成型相比，设备造价较低，适应性较强，可成型性能好(如低应力)、可成型具有复杂起伏曲线(形状)的制品。中空制品的吹塑包括三个主要方法：挤出吹塑：主要用于未被支撑的型坯加工；注射吹塑：主要用于由金属型芯支撑的型坯加工；拉伸吹塑：包括挤出、拉伸、吹塑，注射、拉伸、吹塑两种方法，可加工双轴取向的制品，极大地降低生产成本和改进制品性能。此外，还有多层吹塑、压制吹塑、蘸涂吹塑、发泡吹塑、三维吹塑等。但吹塑制品的75用挤出吹塑成型，24用注射吹塑成型，1用其它吹塑成型；在所