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中北大学学生实习报告 2010/2011 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 晋西工业集团 专 业： 复合材料与工程 班 级： 08030441 学 号： 姓 名： 中北大学教务处制一、实习任务书起止周15周-16周周 数2实习地点新化化工厂、榆次长城电缆厂晋西工业集团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：真空成型、RTM成型、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。 晋西工业集团实习，学习火车车轴的热加工、锻压工艺、机加工工艺等，酚醛模压料的性能、模压成型工艺，火车车轴端盖的注射成型等。 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、实习报告内容要求：实习安排6.1-6.3 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。 6.7-6.8 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。6.9-6.10 晋西工业集团实习，学习火车车轴的热加工、锻压工艺、机加工工艺等，酚醛模压料的性能、模压成型工艺，火车车轴端盖的注射成型等。实习内容：（结合录像的内容、实际实习情况） 1.新华化工厂、长城电缆厂、晋西工业集团介绍2.塑料配件的注射成型（防毒面具包装箱、火车车轴端盖等）3.防毒面具的生产4.橡胶整芯带的成型5.酚醛模压料的模压成型6.铝线的拉拔工艺，电缆芯材的编制工艺7.火车车轴的热加工、锻压工艺、机加工工艺等8.录像中涉及到但实习未见到的成型工艺（真空辅助树脂传递模塑VARTM、吹塑成型等）9.总结（结合自己的实习经历谈实习重要性、对实习的感受、以及建议等）首先我们集体观看了录像，表观认识了塑料的各种加工生产过程。真空成型：真空成型是将热塑性塑料薄片或薄板（厚度小于6mm)重新加热软化，置于带有许多小孔的模具上，采取抽真空的方法使片材紧吸在模具上成型，这种方法成型速度快，操作容易，但是制品表面粗糙，尺寸和形状的误差较大。RTM成型: RTM的基本原理是将玻璃纤维增强材料铺放到闭模的模腔内，用压力将树脂胶液注入模腔，浸透玻纤增强材料，然后固化，脱模成型制品。树脂传递模塑成型：可以制造两面光的制品；成型效率高，适合于中等规模的玻璃钢产品生产；RTM为闭模操作，不污染环境，不损害工人健康；增强材料可以任意方向铺放，容易实现按制品受力状况例题铺放增强材料；原材料及能源消耗少；建厂投资少，上马快。注射成型：受热融化的塑料由高压射入模腔，经冷却固化后，得到成形品的方法。该方法适用于形状复杂部件的批量生产，是重要的加工方法之一。注塑成型要特别注意温度、压力和时间的控制，这是成型的关键。温度：料筒温度、喷嘴温度、模具温度等。压力：塑化压力、注射压力等。时间：成型周期、保压时间、冲模时间等。挤出成型：高聚物原材料自料斗进入料筒，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。模压成型：模压成型(又称压制成型或压缩成型)是先将粉状,粒状或纤维状的塑料放入成型温度下的模具型腔中,然后闭模加压而使其成型并固化的作业。模压成型可兼用于热固性塑料,热塑性塑料和橡胶材料.模压成型的优点有：生产效率高，便于实现专业化和自动化生产；产品尺寸精度高，重复性好；表面光洁，无需二次修饰；能一次成型结构复杂的制品；因为批量生产，价格相对低廉。吹塑成型：主要指中空吹塑 ( 又称吹塑模塑 ) 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。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。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：一、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。二、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。三、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；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。四、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。五、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。六、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。1.1整芯带分厂 传送带厂主要生产用于煤矿井下往上运输煤的传送带。传送带的带芯主要是由绵和涤纶丝组成。然后在两面加上高分子聚合物而成。带芯两面的面胶是通过悬浮法聚合而成。先把高聚混合基、阻燃剂、增塑剂等通过搅拌，再通过研磨后混合均匀做成了糊料，等待备用。带芯先通过干燥箱，使带芯的水分排干。然后再通过真空塔，使糊料浸透带芯，然后将带芯运到加热机中加热，机头温度：110140，糊料在加热机中进行反应合成，然后带芯再进入塑化机中，使糊料进一步凝胶、塑化，使分子结构由线型结构变为了交联网状结构。经过一段时间的凝胶、塑化后，带进入了S型冷却槽进行冷却。最后，经过卷盘、打包后即可得到成品。生产传送带的主要原料为EPVC：11元/Kg,为了降低成本，在原料中可加入填料。在生产过程中主要的污染为氯化石蜡和铅，氯化石蜡的主要作用为阻燃和增塑。成品还要进行检验，主要是检验的是纵向拉伸强度、撕裂、阻燃性能和防静电的性能。每一千米检测一次。带芯表面的覆盖胶厚度为1mm。传送带成品价格为200元/。硫化：线性高分子通过交联作用而形成的网状高分子的工艺过程。从物性上即是塑性橡胶转化为弹性橡胶或硬质橡胶的过程。硫化过程： 硫化诱导期（焦烧时间）：交联尚未开始，胶料有很好的流动性。这一阶段决定了 胶料的焦烧性及加工安全性。这一阶段的终点，胶料开始交联并丧失流动性。硫化诱导期的长短除与生胶的本身性质有关，主要取决于所用助剂，如用迟延性促进剂可以得到较长的焦烧时间，且有较高的加工安全性。 预硫化阶段：预硫化期的交联程度低，即使到后期硫化胶的扯断强度，弹性也不能到达预想水平，但撕裂和动态裂口的性能却比相应的正硫化好。 正硫化阶段：硫化胶的各项物理性能分别达到或接近最佳点，或达到性能的综全平衡。 正硫化阶段（硫化平坦区）之后，即为过硫阶段，有两种情况：天然胶出现“返原”现象（定伸强度下降），大部分合成胶（除丁基胶外）定伸强度继续增加。硫化过程中，压力、时间和温度是硫化的三要素。一般橡胶制品在硫化时要施以压，目的在于：防治制品在硫化过程中产生气泡，提高胶料的致密性；易于胶料流动和充满模槽；提高胶料与布层的附着力；有利于提高硫化胶的物理机械性能。硫化时随着硫化压力的增大，橡胶透入胶布的深度也增大，因此提高了橡胶与布层的附着力和制品的耐屈挠性。温度直接影响硫化速度和产品质量。硫化温度高，硫化速度快，生产效率高；反之，生产效率低。硫化温度的高低由胶料配方来确定，其中最重要的是取决于橡胶种类和硫化体系。但高温易引起橡胶分子链裂解，乃至发生硫化返原现象。导致拉伸性能下降。硫化温度不宜过高。天然橡胶的硫化温度一般控制在120150得范围内。胶料硫化时交联过程，它需要一定时间来完成。对于给定的胶料来说，在一定的硫化温度和压力下，有一最宜硫化时间，时间过长产生过硫，时间过短产生欠硫。过硫和欠硫都会使制品性能下降。因此，胶料硫化时间一般正硫化时间来确定。当时机器工作的压力为2.5MPa，时间为147s，温度为154。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，其产品还远销北美洲，欧洲和其他一些亚洲国家。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。芯糊配方为：PVC糊树脂(PSH-31)：磷酸酯(ZRS-50)：静电剂：稳定剂：环氧大豆油：炭黑：氧化锑：石蜡：氢氧化铝硼酸锌=100：70:5:3:2:0.5:15:40:15:10，这其中，石蜡的作用是润滑，三氯乙烯磷酸酯的作用是增强塑性，二辛脂的作用是阻燃。高温混合就是把配好的料利用告诉高温混合机进行混合。塑化就是把高耐磨炭黑粉放入造粒机，通过一定温度塑化。并由粉状变为粒状。制糊就是将准确称量好的PVC糊树脂及各种固体配合剂等加入搅拌机,再加入称量好的液体配合剂,慢速搅拌10min后排料。然后在三辊研磨机上研磨,使芯糊粘度70CP,盖糊粘度100CP。涂刮工艺是所有流程中最长的的一步，它的基本制造流程是：干燥浸渍塑化涂盖糊塑化（凝胶）挤出贴合。电加热塑化的作用是让线型结构通过电加热，高温交联成体型网状结构。生产过程中，混料有粉末状和颗粒状两种，浸渍过程选用的是粉料，而刮层时使用的是颗粒状的混料，使用粒状混料，涂层具有亮度高，覆盖好的特点。炼胶房的炼胶工艺：塑炼：生胶的分子量很高，分子间的作用力很大，质硬，弹性高，给加工和成型带来了极大的困难。所以需要通过机械力、热、氧或某些化学药剂的作用，使生胶由强韧高弹性状态转变为柔软而富有可塑性状态。这种工艺过程叫塑炼。为了便于塑炼加工，生胶塑炼前，需要进行烘胶、选胶、和破胶等准备工作。然后放入密炼机或开炼机进行塑炼。密炼机塑炼属于高温塑炼。剧烈的摩擦生热和密闭条件难以散热，塑炼温度迅速升高，生胶在高温下氧化裂解破坏，达到所需要的可塑性。密炼机塑炼速度加快，时间缩短，生产效率大大提高。但塑炼质量差，可塑性不均匀开炼机塑炼温度通常在100以下，属于低温机械塑炼，塑炼的胶料质量好，收缩小，投资较少，但操作条件差，劳动强度大，生产效率低。混炼工艺：为了提高橡胶制品的物理机械性能，改善成型加工，降低成本需要加入各种配合剂。混炼就是将各种配合剂借助炼胶机机械力的作用均匀分散于橡胶中的工艺过程。配合剂主要有炭黑、硫磺、促进剂DM、氧化锌、石蜡、碳酸钙、防老剂D等。投料顺序通常为：橡胶（塑炼胶）固体软化剂（石蜡等）小料（促进剂、防老剂、活性剂）补强剂（炭黑、碳酸钙等）液体软化剂排挤至压片机上加硫化剂和超促进剂下片冷却。在新华特种橡胶分厂，我们所见到的开放式炼胶机，靠手动操作，其炼胶原理是橡胶在旋转辊筒的间隙中，在较高温度下，反复受到剪切作用， 炼胶的三个阶段：主要包括三个阶段：生胶加热。即将已塑炼的生胶在机上再次重炼，加热软化，并加入其他聚合物共混。加配合剂。一般先加软化剂、硬脂酸等，然后加入粉料和炭黑等（炭黑也可预先和部分生胶先单独混为母炼胶）。硫磺一般在混炼的最后，或在胶料经停放后，于第二次重炼时再加入。混炼均匀和下片。当所有配合剂添加完毕后,应再继续翻炼,使混合均匀，然后卸下胶片。密闭式炼胶机混炼过程 密闭式炼胶机的转子表面和混炼室壁面之间的间隙大小，随转子转动有很大范围的变化，对胶料产生强烈的剪切作用。混炼效果比开放式炼胶机大得多，各种粉料配合剂在混炼室内和胶料混合而不飞扬在外，而且自动仪表控制混炼过程。1.2注塑成型车间注塑成型车间主要生产防毒面具呼吸口和眼镜的盖和嵌件等，还有生产装防毒面具的盒。车间的主要生产线为塑料注塑机。塑料注塑机主要由四部分组成：进料系统、电气部分、模具和液压部分。生产原料为聚丙烯，原料加入塑料注塑机中先经过高温加热，使物料变为熔融态，然后熔融态的物料被注入模腔中，经过一段时间的固化冷却后，开模，将塑件顶出，得到成品。一般情况下，在盒体塑件的底部开设孔，便于排气和使塑件容易从模具上脱出。还有要在盒体的某些部位设计加强筋，使塑件不易变形。注塑成型车间采用一次和模，成本低廉、生产效率高。1.3特种橡胶制品厂新华特种橡胶分厂，又名国营第九零八厂，是一家军工企业，主要生产过滤式防毒面具，它也是目前全国最大的防毒面具生产商。在这里，我们参观了过滤式防毒面具的整体生产过程，从防毒面具的面罩的生产到整体装配成型，然后打包装箱。最深的感悟是原来看似很难的产品，其实际加工过程并不是想象中的那么复杂，并且可以用理论解释一些现象，把理论知识用于实践。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。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，橡胶未流满模具，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，进行模具设计时，模具的实际空间大小应该小于实际大小。2.榆次长城电缆厂 山西榆次长城电缆厂创建于1970年，前身属中国人民解放军52940部队。该厂坐落在晋商故里，位居山西省晋中开发区，毗邻108国道，距省城太原10公里，占地面积150亩，建筑面积9万平方米。员工共计286人，其中，职工240人，高级工程师6人，中级工程师15人，初级工程师25人，企业年生产产值达15亿。 该厂生产35kv电缆，生产线引进芬兰诺基亚三层共挤交联生产线，及德国西门子公司和英国欧陆公司生产的自动控制系统；置购了上海鸿得利出口设备，630/54盘框绞机。该设备在国内企业处于领先地位，并且在山西省企业是唯一的。生产主要名优产品是：交联电缆、电力电缆、控制电缆、架空绝缘电缆、布电线、铝绞线、钢芯铝绞线及用户所需的各种阻燃电缆、耐火电缆、特种电缆等十余个系列，百余种型号，二千多个规格。 LHD-450/9型滑动式铝大拉机组主要是将直径9.5mm铝杆拉制成直径2.85.0mm的铝单线。 主机、牵引机采用直流调速控制。运行时，牵引机跟踪主机，收线速度根据储线张力及牵引线速自行调节。收线达到设计米长度后，收线自动换盘，生产可连续进行。JK710/86盘框绞机 主要用于圆形架空导线的绞合和扇形导体、圆形紧压导体的绞合和紧压等。 采用整体上下盘，气动夹紧操作，生产效率高。采用气动比例阀控制张力，使线材从满盘到少盘张力均匀稳定。3.晋西工业集团 晋西机器工业集团有限责任公司于1948年正式诞生，属国家一级企业，是国家“一五”期间156项重点工程之一。公司下设2个控股子公司，9个分公司及11个生产科研单位公司设备一流，具备冲、铸、锻、铆焊、机加、表面处理、非标制造能力。工业园占地700多万平方米，拥有员工8000多人。现生产的主要产品有铁路车辆、铁路车轴、石油钻具、液氯液氨钢瓶、无缝气瓶、新型建材等六大系列，其中铁路车轴具备年产各型车轴9万根的生产能力，是世界领先的车轴生产企业这次实习，是我初次对未来工作环境的接触。在整个实习结束后，相对于其他企业，晋西给我的印象可以归为三点：先进，大，和谐。她的先进在于，相对于其他实习企业，晋西有更多更先进的设备，有很多高技术，高素质，高学历的员工，而且其厂房设置也相比于其他企业合理。此外，晋西严格有序的管理也使我们留下很深的印象；晋西的大，一是由于晋西的占地面积很大，尽管处于市中心，晋西却拥有700多万平方米的占地。其二，据晋西职员介绍，晋西人员现已达9000余人，而且更加趋于高素质化，这将是晋西发展道路一笔巨大的财富。其三，晋西之大还在于其可生产能力强，业务范围广。晋西下设2个控股子公司，9个分公司及11个生产科研单位，具备冲、铸、锻、铆焊、机加、表面处理、非标制造能力；晋西之和谐，主要体现在工人与工厂之间的和谐。晋西工业园总体环境比较好，不论是生活环境，还是工作环境，都相对于其他实习企业好。其次，晋西的工人工作环境，相对于其他企业而言，基本实现自动化，员工的劳动负荷不是很大。此外，幸得看了一下职工宿舍，很干净，很舒适。而且，晋西每天都会定时滚动播放晋西内部新闻，行业最新向，及国家有关政策。整个生活环境文明，向上，健康。 晋西车轴公司简介：铁路车轴具备年产各型车轴9万根的生产能力，是世界领先的车轴生产企业，也是国内第一家获得出口美国AAR认证资格的车轴生产厂家。产品远销加拿大、巴西、韩国、巴基斯坦等十几个国家。实习感受：晋西车机精加工车间，从粗车精车检验包装，整个程序都很严密，而且越到精细加工时，越会有很多女师傅。无损检测过程对车轴内部和表面要求都很严格。印象很深的一幕是，一位女师傅将车轴送往探伤前，发现车轴上被划了一道纹儿，在我看来，那道纹几乎可以忽略不计，尤其是相对于若大粗壮的车轴而言。但是女师傅却很当回事。还是用细砂纸轻轻研磨至车轴没有一点痕迹。师傅讲，即便是一道小划痕，进行检测时，都可以探测到，更重要的是，对于车轴本身的质量要求，一个小裂纹也可以酿成大事故。车轴的加工过程，让我看到了现代工艺的精湛，更让我比较深刻的会意到晋西车轴就是在对高质量和高工艺的不懈追求中，成为上市公司，走出国门走向世界。这对于我们今后的个人发展，是否也是同样道理。 从铸造设备而言，晋西采用了智能机器人Intersmart,实现了下芯、装箱的机械化。采用大型熔炼炉，通过行车移动砂箱，到熔炼厂进行浇注。晋西利用行车和人工控制吊勾实现运送，可以在行车故障时，保障铸造的顺利进行。根据铸造过程要求，使铸造过程方便，科学，分厂房设置。晋西采用行车，将造型校验合箱并箱行车运送浇注-冷却起模砌包造型，联系起来，形成一个横向移动，循环往复的过程。而且其后处理工序，例如去毛边的车间与铸造车间时一起的，方便了后续工序的进行。相对而言，晋西的铸造厂房设置比较合理。晋西采用的是行车移动，实现浇注。行车工人的技能和素质比较高，在移动重物时，尽量避开下方人员。 车轴热加工工艺流程下料定长、装夹 锯切 垛钢坯设备特点:（1）适用于大批量直径12米环形加热炉 生产。（2）炉膛为环形， 分为预热锻、加热锻和均加热热锻。（3）准确控制各段炉温和灵活调整加热工艺制度。（4）热效率高，节炉温：加热段：540-1250约能源。（5）加热时间短加热段：1050-1250且均匀，易于保证加热质保温段：1150-1250量。保温段料温：1070-1180设备：6007径向精密锻造机。锻造工艺参数:始锻温度：950-1150。终锻温度800测量：光学高温测量仪、长度测量尺、长柄外卡钳。打标记热处理设备：步进式一次正火炉、步进式二次正火炉、步进式回火炉。工艺参数：一次正火保温温度：880-900，保温时间：3.5-4h 二次正火保温温度：800-820，保温时间：3.5-4h 回火保温温度：520-600，保温时间：3.5-4 h表面镀锌流程：超声波清洗槽化学除油热水洗冷水洗酸化处理（用盐酸水）水洗（洗掉盐酸）电镀槽温水槽水洗槽HNO出光钝化处理（2次）水洗烘干产成品检验。实习心得这次实习是我第一次真正意义上接触未来工作环境。实习最大的收获可归结为三点：对先进科技的惊叹，对自身职业发展的引导，对今后学习目标的认识。实习过程中，印象最为深刻的科技设备，是首先在晋西看到的CLOOS机械手。以前询问学长关于未来工作环境时，他们经常提到的词就是“机械手”，说现在好多大型企业的焊接基本上都是由机械手完成，人