Φ40PVC塑料管材挤出机塑化装置设计

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1、目录一、选题背景1二、方案论证(设计理念)22.1.设计质量标准：3三、过程论述43.1螺杆43.1.1螺杆的材料的选择43.1.2螺杆参数43.2机筒93.2.1机筒的材料的选择93.2.2机筒参数93.3法兰113.3.1法兰的材料选择113.3.2法兰参数11四、结果分析124.1螺杆的强度计算及校核124.2机筒的强度校核144.3螺杆尾部平键的强度计算15五、课程设计总结15一、选题背景PVC管材行业的现状作为科技发展的产物之一，PVC管材在日常生活中触目可及。在欧洲，1980年－1990年塑料管的增长率为8

2、%，2001年产量达350万吨，其中PVC管占60%。美国1985年塑料管产量为160万吨，1999年产量约360万吨，其中，PVC管占78%。而中国的第一根UPVV扩口管材是于1983年在沈阳塑料厂诞生的，此后，中国大陆具备了PVC给、排水管的生产能力。二十世纪90年代后期是中国大陆PVC管道的高速发展时期。期间一些年产能在5万吨以上的工厂陆续建成投产，万吨以上生产规模的PVC管道工厂达30多家。塑料管道的年生产能力为200万吨。从上个世纪80年代初，国家大力推广应用upvc管，并制定了一系列的政策、制度、标准，也积

3、累了不少经验。发展到今天，已经具备了完善的产品标准、检测方法标准及检测手段、施工工程技术规范等，从而统一了产品的规格尺寸和质量指标，实现了产品的互换性。这说明了pvc给水管道的发展已经进入了成熟期，产品质量和施工质量均有了保障，从而保证了pvc给水管道的使用效果。而给水用pe管材的国际标准（ISO4427）直到1996年才正式发布。我国于1999年参照ISO4427编写了国家标准GB/T13663，并在2000年发布实施，但至今pe管件的标准、工程技术规范等仍在继续完善之中。这说明国内pe管材质量还未稳定，管材管件配套

4、未完善，因而无法确保生产、施工中的质量。管材优点1.具有较好的抗拉、抗压强度：但其柔性不如其他塑料管。2.流体阻力小：PVC-U管材的管壁非常光滑，对流体的阻力很小，其粗糙系数仅为0.009，其输水能力可比同等管径的铸铁管提高20%，比混凝土管提高40%。3.耐腐蚀性、耐药品性优良：PVC-U管材具有优异的耐酸，耐碱，耐腐蚀，9不受潮湿水份和土壤酸碱度的影响，管道铺设时不需任何防腐处理。4.具有良好的水密性：PVC-U管材的安装，不论采用粘接还是橡胶圈连接，均具有良好的水密性。5.防咬啮：PVC-U管不是营养源，因此不

5、会受到啮齿动物的侵蚀。根据美国国家卫生基金会在密歇根州进行的试验证明，老鼠不会咬啮PVC-U管材。二、方案论证(设计理念)塑料挤出机的挤出方法一般指的是在200度左右的高温下使塑料熔解，熔解的塑料再通过模具时形成所需要的形状。挤出成型要求具备对塑料特性的深刻理解和模具设计的丰富经验、是一种技术要求较高的成型方法。挤出成型是在挤出机中通过加热、加压而使物料以流动状态连续通过口模成型的方法，也称为“挤塑”。与其他成型方法相比，具有效率高、单位成本低的优点。挤出法主要用于热塑性塑料的成型，也可用于某些热固性塑料。挤出的制品都

6、是连续的型材，如管、棒、丝、板、薄膜、电线电缆包覆层等。此外，还可用于塑料的混合、塑化造粒、着色、掺合等。塑料挤出机的主机是挤塑机，它由挤压系统、传动系统和加热冷却系统组成。由于PVC管用途广泛，且PVC属热敏性材料，加工粘度大。本文将对PVC专用挤出机挤压系统中的塑化系统进行分析设计，主要设计部件有：螺杆、机筒、机头连接法兰。⑴螺杆：是挤塑机的最主要部件，它直接关系到挤塑机的应用范围和生产率，由高强度耐腐蚀的合金钢制成。⑵机筒：是一金属圆筒，一般用耐热、耐压强度较高、坚固耐磨、耐腐蚀的合金钢或内衬合金钢的复合钢管制成

7、。机筒与螺杆配合，实现对塑料的粉碎、软9化、熔融、塑化、排气和压实，并向成型系统连续均匀输送胶料。一般机筒的长度为其直径的15～30倍，以使塑料得到充分加热和充分塑化为原则。⑶法兰：用于各部件之间的连接。2.1.设计质量标准：1）生产能力：a比流量：单位时间内螺杆每转一圈的挤出量。（公斤/圈）b最高生产能力：在保证塑化质量的前题下能达到的最高产量。（公斤/时）2）功率消耗：在保证塑化质量的前题下，单位产量所消耗的机械功率---单耗（千瓦时/公斤）3）塑化质量：外观质量：指表面光滑，无波浪、竹节形、气泡、斑纹和水纹等缺陷

8、；混合质量：指物料的各组分的分散程度。它直接影响制品的物理、机械和化学性能；挤出温度：指物料的径向、纵向温度，在保证外观质量下，一是温度越低越好，制品易定型，可缩短冷却时间，减少辅机的冷却负担；二是要求波动和温差越小越好，可使制品尺寸稳定、不易变形、防止局部过热降解；挤出压力：压力波动，引起生产能力波动，也会造成制品的尺寸波动。4