大口径PVC管材模具开发研究.pdf

摘 要 摘要 近几年，国内外PVC管材随着全球经济的发展，其需求量逐年扩大，在我 国PVC管材主要应用于节水灌溉工程方面，由于各级政府对节水灌溉应用高度重 视，使得PVC管材的应用不断扩大．其中大口径PVC管材的应用同趋广泛。 国内塑料管材企业生产大口径PVC管材多采用进口生产设备，由于管材产品 规格繁多，相应地所需模具的配套数量和种类也同益加大，而国内塑料模具加工 行业配套供货的能力很弱，其中最主要的原因．是对大口径PVC管材模具的基础 研究能力不足，我们必须根据塑料工业的发展，综合分析国内外的生产和技术经 验，结合我国的实际情况，采取一定的措施，来提高我国大口径PVC管材的丌发 能力。 本课题通过对大口径PVC管材生产设备的运行，以及模具的结构分析，对现 场生产过程各环节进行试样采集，确定模具设计的主要参数，通过这些参数的分 析，对模具进行设计，先后设计制造了七个种类的成套模具，每套模具均包括机 头挤出模具、定径模具、扩口模具，涵盖了大口径PVC管材国内标准中的主要规 进行现场试运行后，对模具的主要参数进行了修正。 本文着重从以下几个方面对模具进行了分析：(1)模具的总体结构，(2)模具 的主要结构及参数。本课题通过对大口径PVC管材进口设备运行和模具的结构分 析，以UG、CAD为设计手段，总结出模具设计的关键参数，为大口径PVC管材模 具的开发进行了有益的尝试。 运用所设计制造的模具进行实际生产，各类技术指标均符合进口设备的要 求，管材质量完全达到国家标准要求，累计年生产1．2万吨。 关键词大口径PVC管材：模具设计：设计参数 第l幸绪论 第1章绪论 1．1课题的研究意义 1．1．1课题来源及相关科研项目的基本情况 天业集团公司花巨资引进德国巴顿菲尔公司四条PVC管材生产线，用于生 产大口径的PVC管材，由于模具的价格很高，同时考虑到要依靠自身的技术力 量来完成消化吸收工作，因此引进时，随机配备的模具数量很少，为满足市场 与用户需求，并降低成本和提高效益，必须增加其它规格的管材模具，2002年 公司将“大口径PVC管材模具的开发”列入公司的一个攻关项目，通过消化吸 收进口模具，己基本掌握了大口径PVC管材模具的设计技术。至2004年，已先 后开发制作了50余套(件)各种规格的模具，基本满足了企业的生产需求。 1．1．2课题的应用价值 通过本课题的完成，使我们掌握了大13径PVC管材模具的设计技术，为进 一步开发和完善大El径PVC管材积累了丰富的技术经验和设计理论。同时，填 补了国内在大口径PVC管材模具开发方面的空白。因此，对大口径PVC管材模 具进行研究，可提高国内在该领域的技术水平，进而为大El径PVC管材的规模 应用提供必要的技术与生产装备。 1．1．3PVg管材的应用概述 塑料管材与金属、水泥等传统材料相比，具有重量轻、耐腐蚀、导热系数 低、绝缘性能好、流动阻力小、施工安装方便等优点，因此在建筑、农业、化 工、市政等各个领域得到广泛应用，需求量逐年增大，在各类管材中，以PVC 管材所占比例最大，在国外，管径可达到巾1000mm，在供水工程中，较多采用巾 应用领域不尽相同，在美国，～半以上的PVC管用于非压力管网，在日本，PVC 管材最大应用领域是设备排水及上下水管等。在我国，PVC管已在许多地区应 用，主要用于上下水管路、雨水管和穿线管，其中城市供水管的使用率达到50％， 到2010年，PVC管材所占的比例将达到70％以上………“。 近年来，随着全球经济的R益发展，其应用领域不断扩展，需求量也越来 越大，据不完全统计，我国塑料管材的年产量：2000年为70万吨，2001年为 100万吨，年均增长率为13．4％。在国外，九十年代塑料管材年均增长率达8％， 目前，国内外塑料管材仍以PVC管材为主导产品”】。 1．2 PVC管材的生产技术 PVC管材的生产工艺主要包括挤出、冷却、牵引、切割和扩口，属于连续 生产类型，在以上各生产环节中，需要配备相应的模具才能完成整个生产工作． 主要模具的配备有：挤出工序配备机头模具．冷却工序配备定径套模具，扩口 工序配备扩口模具，其它工序由通用设备即可完成，对于不同种类、不同尺寸 的PVC管材必须配备相应的模具． 1．2．1机头模具的作用和特点 PVC树脂经共混改性进入机筒，在螺杆的剪切、混炼