管材管件工艺技术设计及设备选型方案

管材管件工艺技术设计及设备选型方案目录第一节技术研发分析 1一、核心技术人员、研发人员情况 1二、研发机构设置 1三、技术创新机制和制度安排 2第二节项目技术工艺分析 3一、技术来源及先进性说明 3二、项目技术优势分析 3三、工业化技术方案可靠性分析 4四、设备选型方案 4第三节挤出管材的模具 5一、挤管成型设备 6二、管材生产线 6三、挤出机与挤出模具的连接 30四、管材的定型 32第一节技术研发分析新品的开发要坚持树立市场占有率最大化、加速核心业务跨越式发展的企业发展战略，重点抓好产品发展的技术创新战略、市场营销战略、人才战略、品牌战略的管理和实践。而持续的科技创新源于现代国际化的管理方法，要建立从规划、开发、技术、工艺、试制到办公一体化的科研管理体系，保证新产品研发过程中的市场调研、产品规划、产品开发、新产品试制、性能验证、产品完善、批量生产等工作顺利开展，在组织结构上保证科研工作的闭环管理。经过十多年产品创新和技术研发，不断消化吸收国内外先进技术资料，与客户进行广泛技术交流，公司拥有了多项核心技术，应用于各类产品，服务于客户的多样化需求。一、核心技术人员、研发人员情况公司员工总数为xx人，其中研发人员xx人，占员工总数的xx%。公司的核心管理和技术团队形成了以总经理为核心的技术研发团队建立了以市场需求为导向、技术创新为重点、项目管理为主线的研发管理体系。二、研发机构设置公司的创新活动由总经理负总责，公司形成了以企业技术中心为主体的创新平台，负责创新活动的具体实施。公司创新组织机构完善管理运作规范，确保了公司各项持续性创新机制的实施以及各项创新活动的有序开展。技术研发部根据公司发展战略，负责新产品开发计划、策划、设计、实施工作，负责公司日常工艺、技术标准化管理。组织开展工艺和技术创新工作，开展对外技术交流与合作，带动公司的整体发展。三、技术创新机制和制度安排技术创新能力是公司核心竞争力的体现，公司--直将设计创新、工艺创新、材料创新作为生存和发展的核心要素。为了进一步促进创新能力的提升，加快产品开发步伐，公司采取了一系列措施，保障各项创新活动的实施。1.持续关注国际领先技术和产品公司积极组织研发人员参加多个国家的行业及应用展会，充分了解和学习国际领先技术和产品，更加深入了解下游客户对产品的应用，以更具性价比的产品满足国内市场需求。2.定期会议和培训公司鼓励研发人员主动拜访各地的主要客户，了解客户的及时需求及公司产品的适用情况。公司管理层和研发人员定期召开会议，对新需求、新技术和新产品进行集中讨论，形成产品技术开发方案，从而达到技术分享和激发创新的目标。3.制度激励公司制定了《企业技术中心产品开发管理规定》、《技术创新项目管理实施方案》、《企业技术中心人员绩效考核制度》，实行以创新产品开发为核心的考核、奖惩管理办法，针对新产品的开发、量产改进等，为研发人员设置了项目奖，激发了研发人员的创新热情和参与创新的积极性。此外，公司核心技术人员间接持有公司股份，分享公司成长带来的收益，提升其工作积极性，增强了核心技术人员的稳定性。第二节项目技术工艺分析一、技术来源及先进性说明本期项目的技术来源为公司的自有技术，该技术达到国内先进水平。二、项目技术优势分析1.技术含量和自动化水平较高，处于国内先进水平，在产品质量水平上相对其它生产技术性能费用比优越，结构合理、占地面积小、功能齐全、运行费用低、使用寿命长；在工艺水平上该技术能够保证产品质量高稳定性、提高资源利用率和节能降耗水平；根据初步测算利用该技术生产，可提高原料利用率和用电效率，在装备水平上，该技术使用的设备自动控制程度和性能可靠性相对较高。2.技术设备投资和产品生产成本低，具有较强的经济合理性；本期工程项目采用本技术方案建设其主要设备多数可按通用标准在国内采购。3.节能设施先进并可进行多规格产品转换，项目运行成本较低，应变市场能力很强。三、工业化技术方案可靠性分析1.这条生产线充分考虑和核算了生产线整体同各单机间的物料平衡协同关系，并考虑和计算了各单机的正常加工、进料出料、输途、故障停机及排除所需要时间和各单机间的合理缓冲。2.产品生产线能够运行连续稳定、达到设计生产能力要求，并确保能够生产出质量合格的产品。四、设备选型方案在满足生产工艺要求的前提下，力求经济合理。充分考虑设备的正常运转费用，以保证在生产本行业相同产品时，能够保持最低的生产成本。本期工程项目拟选购国内先进的关键工艺设备和国内外先进的检测设备，预计购置安装主要设备共计X台(套)，设备购置费X万元。主要设备包括:XXX、XX、XX、XX、XX、XXX。设备购置一览表序号设备名称数量购置费1主要生成设备2辅助生成设备3研发设备4检测设备5环保设备2其他设备合计（根据实际情况填写）第三节挤出管材的模具一、挤管成型设备二、管材生产线（一）管材生产线组成1.挤出机2.机头（熔体输出与定径装置）（1）种类①直通式机头1）基本结构和工作原理A.基本架构2）设计要点A.压缩比ε压缩比——分流器支架出口处截面积与芯棒口模间的截面积之比：ε=3~10低粘度物料：4~10高粘度物料：3~6另一种方法：取分流器支架直径与口模直径之比UPVC：D/d=1.4~1.6PE：D/d=1.4~2大管取小值；小管取大值B.分流锥作用——使熔料逐渐变成环形扩张角α热稳定性差的物料：α≤60°热稳定性好的物料：αmax＜90°分流锥长度L4=（1～1.5）DD——分流锥最大直径锥尖半径rr=0.5～2mmC.分流支架作用——支撑分流器及芯棒分流筋形状：要求：流线型、不得有大的拐角、有利于熔接线的消除；收缩角＜扩张角扩张角：β≤60°收缩角：θ＜30°UPVC：θ≈10°分流筋宽度b：b≤9～12mm流筋长度l：l≤30～80mm分流筋高度s：s≤10～25mm分流筋数量n：n=4～84）口模A.作用——成型管材外表面B.定型长度L1经验公式：L1≈3DD——管材外径国外资料：L1=（10～30）hh——管材壁厚国内资料：L1=（30～40）hUPVC：（18～33）hPPVC：（15～25）hPE：（14～22）hPP：（14～22）hPA：（13～23）hC.口模直径a.影响口模直径的因素：b.挤出胀大→管材截面变大c.牵引拉伸→管材截面变小d.冷却收缩→管材截面变小e.定径方式→外定径时的真空度、定径套内径与口模直径有关拉伸比——环形截面积与管材截面积之比：式中：D——口模直径d——芯棒直径D管外——管材外径D管内——管材内径I—拉伸比UPVC：1.00～1.08；SPVC：1.10～1.35LDPE：1.20～1.25；HDPE：1.10～1.20ABS：1.00～1.10；PA：1.40～3.00考虑胀大和定径收缩口模直径：式中：C—系数PVC：0.95～1.05；PO：0.90～1.055）芯棒A.作用——导流、成型管材内表面B.收缩角ββ应小于分流锥的扩张角αβ=20°～30°UPVC：β≤24°；PO可稍大C.定型长度与口模定型长度相等D.芯棒直径d经验公式：E.壁厚调节a.目的：管材壁厚均匀b.调节螺钉数量：S=4～83）特点A.优点a.结构简单，成本低；b.中心进料，易于物料均匀分配；c.应用广泛B.缺点a.体积大，重量大；b.分流筋多，熔接线多。4）模具连接讨论5）调节管材壁厚的方式6）机头进料结构形式7）减小熔接线影响的措施安装绕机头轴线旋转的部件分流筋表面喷涂不粘材料将流道加长加热分流筋使流过分流筋的物料迅速得到压缩芯棒上带多头螺旋沟槽采用阻尼筋或多孔板②蓝式管机头1）种类A.简单蓝式机头B.蓝式机头2）特点A.直通式机头的特殊形式；B.总压力损失小；C.产量高，能耗低；D.机头中热耗散少；E.重量轻；F.便于操作。3）设计要点A.筛孔套a.要求：足够强度、小孔利于物料流动b.孔径：d=1～2.5mmB.口模直径DD/DT≤1.4DT——筛孔套直径4）应用聚烯烃类耐压管材③螺旋芯棒式管机头1）结构图2）直通机头与螺旋机头的比较3）特点A.出料均匀；B.总压力损失小；C.产量高，能耗低；D.机头中热耗散少；E.无熔接线。4）应用直径＞400mm的聚烯烃类管材④多口模管机头1）结构图2）特点A.充分发挥挤出机的生产能力；B.节省占地面积；C.熔体流速慢；D.结构较复杂。3）设计要点带流量调节的分配流道设计。4）应用小直径薄壁管材。⑤波纹管机头1）结构结构形式与一般机头基本相同，只是口模部分很长。2）成型原理⑥多层共挤出机头A.B.C.D.（2）管材机头设计①挤出管材动画②挤出管材成型机头示意图③功能介绍1）入流部分功能——使来自挤塑机的塑料熔体，由螺旋运动逐渐变为直线运动2）分流部分功能——将熔体按所需制品形状进行分流，由柱状分流成为环状。3）导流部分功能——通过模腔内流道几何形状与尺寸的变化，产生必要的成型压力.将分流部分流出物料进行导流并压实4）定型部分功能——通过机头成型段及模唇的调节作用，获得所需断面形状的连续制品熔体坯。④作用1.使熔融物料的螺旋运动直线运动。2.将物料压实。3.使物料进一步塑化均匀。4.成型制品。（3）设计原则1）正确选择结构形式A.成型制品种类B.材料种类和要求C.成型工艺特点2）流道结构A.流道呈流线型B.无突变C.各连接处应保证密封D.表面粗糙度E.应具有一定压缩比F.保证口模出口处各点料流速度一致（4）机头选材A.合理选材B.耐磨、耐腐蚀C.足够的强度和刚度，进行热处理D.容易电镀E.在高温下不变形（5）机头结构A.结构紧凑，易于加工制造和装拆维修。B.形状尽可能规则和对称。C.成型部分应能保证熔体挤出后具有所要求的截面形状和尺寸。3.辅机（冷却装置、牵引装置、切割装置）4.控制系统（二）特点1.连续化生产2.生产率高3.应用范围广4.结构简单、收效快三、挤出机与挤出模具的连接（一）螺纹连接（二）螺钉连接（三）卡箍式连接四、管材的定型（一）内径定径1.结构示意图2.管材内定径方法（1）内径定径法的定径套直接与机头模芯连接，定径套内通入循环冷却水，熔体出口模后直接在定径套上冷却。（2）管材内径尺寸与定径棒尺寸一致（3）管材外径自由冷却，外径尺寸难以控制。3.管材的的内径定型（二）外径定径1.内压外定径（1）管材的内压定径示意图（2）管材气压外定径方法（二）真空外定径方法1.真空定径套2.真空定径图3.真空定径箱4.直径收缩率真空定径的管材外径可以根据管材原料的尺寸收缩率