排水管车间工艺文件.docx
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排水管车间工艺文件
PVC排水管车间
生产工艺文件
编制:
审核:
批准:
PVC排水管车间生产工艺文件
版本/修改:
A/1
生效日期
一、前言
二、工艺流程及简介
三、各工艺流程控制点所需工艺资料及控制要点
四、生产配方
五、工艺参数
六、常见问题原因分析及处理措施
一、前言
聚氯乙烯排水管材是以聚氯乙烯树脂粉为主要原料,加稳定剂、润滑剂、加工助剂、抗冲改性剂、填料等辅助材料混合后经双螺杆挤出机挤出、冷却定型、切割等工序加工而成。
由于PVC-U排水管材配方料是由多种物质混合而成,混合的目的不仅仅是将各组分分散均匀,同时也需使各组分的物料通过剪切力的作用,在一定温度下相互渗透,并在形态变化状态下相互结合,使其原始流动性发生明显变化。
混配料的混合质量直接影响物料的加工和产品的性能。
。
双螺杆挤出机有强制将料往前输送的作用,双螺杆挤出机在两根螺杆的啮合处有对物料产生较强的剪切、搅拌作用,能使物料塑化好,料温波动小,在排气段能将水份、挥发物排掉,保证了产品的质量。
双螺杆挤出机使用的温度根据产品不同而略有不同。
在生产PVC-U排水管材时,使用的挤出温度由高向低再逐步向高,它所形成的压力亦同低向高、渐高至最高。
从料筒开始至螺杆抽真空排气段,使用的温度较高,以物料到达真空处开始结团为准,此处螺筒温度虽较高,但物料实际温度并不高。
物料再往前输送时,到达螺杆熔化段和和计量段,螺纹越来越浅,它的剪切作用和由两条螺杆的啮合处所起的压延作用而产生的内热也越来越大,料温也会随之升高,所以,这一段螺杆温度须越来越低,但物料的实际温度却越来越高。
当物料挤出螺杆后,需经模具流道的压缩套或多孔板,已没有螺杆的剪切作用,这区的温度较螺筒最后一区的温度适当高一些,物料再往前到达分流器及大模体,为保证产品质量及物料不产生分解现象,使用温度继续提高但又不能太高,到挤出模的口模平直部分,使用温度达到最高,以使物料在平直部分段达到良好的塑化质量。
二、生产工艺流程及简介
拉取原材料称量配方投料高速捏合低温捏合拉料
质量检验切割喷印标识挤出成型加热塑化
合格品
成品包装成品入库
不合格品
破碎
1、拉取原材料
拉料人员从排水管原材料仓按要求拉取原材料至混料房,按车间规定位置堆放。
2、称量配方
称配方人员从排水管原材料仓按要求拉取配方材料,严格按配方单称量配方。
3、投料
投料人员要严格按投料单的要求投料。
4、高温捏合
多组分物料须在高剪切的作用下,在一定的温度的条件下,各组分物料才会有机的渗透在一起,使PVC物料流动性发生明显的变化,混料温度在110-135℃比较适宜。
5、低温捏合
为了把排水管干混料的温度从110-135℃尽快降至贮存温度45-60℃,需将热混料卸到冷却混料机中进行冷却混合,否则,物料在110-135℃中时间过长会导致物料分解、变色,严重影响产品物理性能。
低速混料机通过夹套水的冷却而使物料温度降低。
6、拉料
从低温混料机排出来的料用料斗装好并拉料到指定机台使用。
7、加热塑化
加热塑化主要是在双螺杆中进行的。
一般来说,双螺杆分为五个区段:
进料段、塑化段、限流段、排气段和计量段。
进料段的主要作用是将PVC干混料按规定的速度输送到到塑化段,同时将物料进行预热。
塑化段的作用是将物料进一步加热并结团成块,限流段是排气段密封并促使物料熔化。
排气段的作用主要
是排除挥发物以及预塑化物中夹带的空气,计量段的作用是完成熔化过程,使物料均化,以及产生足够的压力以克服口模的阻力。
加热塑化时,要控制温度。
料筒的温度分布由高到低,进料段和塑化段的温度应使物料受热而在排气段达到一定的塑化程度,物料要达到结团成块,物料完全结团成块连在一起排气段效果不理想,空气排不完全;物料未结团成块,会出现从排气孔抽出粉末的现象。
在计量段,由于摩擦热,物料熔体温度可达190℃。
8、挤出成型、喷印标识、切割
挤出成型是指物料由料斗入到螺杆机筒内,物料在螺杆的挤压、推动作用下,通过机筒内壁和螺杆表面的摩擦作用向前输送和压实,通过机筒外部的加热装置和螺杆的剪切热,在高温、高压条件下熔融塑化,然后再把熔融的物料推入机头模具,从机头模具挤出的熔融物料经冷却定型为所需要的塑料制品。
挤出成型过程分为两部分,第一阶段是使塑料塑化,并在加压的情况下使其通过一定形状的口模而成为相应的管坯;第二阶段是采用适当的冷却方法使挤出的管坯失去塑性而变为固态,即为所需产品。
挤出成型过程的主要加工设备有挤出机、机头、口模、真空水槽、牵引机、切割机等。
管材挤出成型过程中,工艺控制因素主要有几方面:
温度、压力、扭矩、主机电流。
在生产过程中,由于聚氯乙烯就热敏性材料,即使加入稳定剂也只能是提高其分解温度,延长稳定时间而不可能不出现分解,这就要求对其成型加工温度要严格控制。
否则,极易因温度控制不当造成分解、烧焦、变色等。
因此,温度的控制是挤出成型的重要方面。
而温度的控制分为两方面:
一是材料所受外加热的控制;二是材料在塑化过程中,由于受到螺杆的强烈剪切作用而产生的内热的控制。
外加热的控制主要通过设备加热圈、加热板进行控制,而内热的控制在工艺上主要通过调整主机电流、压力、扭转进行控制。
合适的温度、压力、扭矩、主机电流,会使材料受到好的塑化而又不致于分解,从而使产品获得最佳的性能。
挤出成型过程中,真空定型也是一个很重要的过程。
真空水槽主要作用:
一是挤出管胚在真空负压下,通过定型套而成为一定形状且立即冷却定型;二是冷却作用,且要均匀冷却。
因此,真空水槽的调整直接影响到产品的外观、尺寸。
另外,产品的厚度的控制有两方面:
一是模具尺寸;二是在一定范围内,通过牵引速度的调整,而达到所需的产品的厚度。
因此,在挤出成型过程中,合理的主机速度、给料速度、牵引速度的配比,可为生产的正常运行提供保障。
而喷印标识、切割时,应特别注意:
一是喷印标识主要要求是印字正确、字迹清晰、字体大小符合标准且均匀一致;
二是切割时,要注意检查管材长度是否合格、管材切割端口是否平整等。
9、质量检验、成品包装、成品入库
质量检查包括自检、互检、专检,因此,质量检查首先要从我们每个人做起,每个人、每个工序要保障不让不合格品流入下工序,而且相互间要互相帮助、互相监督,尽量减少不合格品流入下工序。
而作为质检员的专检,要着重注意重点工序、重点机台、重点产品的监督检查,减少不合格品的入库,杜绝批量不合格品的产生。
三、各工艺流程控制点所需工艺资料及控制要点
1、拉取原材料
1)按照车间班组长提供的用料指示书要求,拉取原料。
要注意拉规定型号的原料。
2)将原料放在指定的地方,且摆放整齐,切勿到处乱放。
2、称量配方
1)所必须的资料包括:
车间下达的配方单。
且必须挂放在配料处指定地方。
2)配方称量前,首先要检查计量器具是否准确;
3)各种原料必须倒入指定的桶中,桶上要有明确的标识,桶要摆放整齐。
4)配方称量人员要有严谨的工作作风、一丝不苟的工作态度,在称量配方时,必须认真、仔细,所称重量必须严格按配方单要求,
5)已配好的配方,要标识清楚,摆放于指定地方。
3、投料
1)所必须资料:
车间下达的投料单,投料单上清楚、准确说明所投料的种类、重量、及投料的先后顺序等工艺要求。
2)投料员工按投料单要求,依次投入原料。
4、高温捏合、低温捏合
1)所必须资料:
车间下达的高温捏合工艺单;
2)混料工序是非常重要的,而高温捏合更是重点,特别是捏合温度控制,温度或高或低都有可能对产品质量、生产稳定性产生影响。
因此,我们要按工艺要求,严格温度控制进行混料;对温度控制系统不能运作的机台,要及时维修,不允许高温捏合用时间来控制,必须采用温度控制。
3)低温捏合的主要目的是将经过高温捏合过程的原料进行冷却,目前本公司低温捏合一般控制在45-60℃。
5、拉料、下料
1)所有用料必须标识明确:
包括料斗标识及各机台用料标识,对特别用途或试料要另作标识。
2)将原料放在指定机台使用,特别要注意物料不能混淆。
3)下料员工要保障挤出机台用料,不允许产生空料现象,影响生产。
6、加热塑化
1)必须资料:
相关作业指导书或工艺卡。
2)加热塑化分两种情况:
一是机台的初始加温,指开机前的加热过程;二是机台正常生产过程中,所必须的加热过程。
在初始加热过程中,要注意分两段进行加热:
第一段加热一般控制温度在130-140度左右,且时间较长(一般控制在1.5-2小时左右),主要是使机筒、螺杆、模具受热均匀;第二段加热是将机台、模具温度提升到正常生产温度,加热时间较短,是使温度达到正常生产温度,准备开机。
在这个过程中,一定要定时检查温度,确保温度表上显示值与实际测量温度相符。
特别注意不要因温控失灵而产生开机烧焦。
在机台正常生产过程中,通过温度控制来调整原料的塑化情况,从而使产品获得最佳性能。
7、挤出成型、喷印标识、切割
1)必须资料:
相关作业指导书或工艺卡、产品标准
2)挤出成型工序是本车间的关键工序,直接影响产品质量、生产效率;本工序控制要点包括:
●调整合适挤出工艺,包括温度、主机电流、扭矩、熔体压力、机筒抽湿(真空度在-0.06MPa以上),从而保证使原料塑化好,生产出质量合格的产品。
●真空水槽的调整也很重要,包括真空负压(一般在-0.04MPa以上)、喷淋水压(一般在2kg/cm2以上),否则,管材可能会产生圆度不够、尺寸不合格、外观不光滑、水波纹等。
●管材喷印标识必须严格控制,严格按要求喷印,字迹清晰、整齐、大小一致等。
●切割时,要注意检查管材长度是否合格、管材切割端口是否平整等。
●做好产品质量自检工作,包括外观、尺寸、重量、颜色等。
四、生产配方,见下表:
PVC
轻钙
配方料
排水A*管
100
25
见配方单
排水B管
75
62.5
农用管
50
60
CPV通讯电缆管
75
75
中空管50
100
62.5
中空管110-160
100
62.5
格栅管
100
62.5
方管
100
62.5
五、典型工艺参数
机台及
产品类别
65
32#单管
65
29#双管
80
57#单管
92
66#机
92
65#A管
80
26#实壁螺旋管
主机转速
1370
880
915
650
480
1065
给料速度
640
1047
600
710
425
523
主机电流,A
65
60
85
153
142
52.3
扭矩,%
62
64
58
55
42
27.8
熔体压力
螺杆一区
200
180
195
165
185
220
螺杆二区
195
175
190
160
180
200
螺杆三区
160
150
190
158
165
185
螺杆四区
145
145
176
155
160
165
螺杆五区
150
148
150
140
合流芯
150
150
150
150
140
155
模具一区
178
155
160
150
135
165
模具二区
215
190
165
150
150
175
模具三区
190
170
165
160
180
模具四区
195
200
168
170
215
模具五区
195
175
170
模具六区
190
模具七区
190
模芯
160
六、常见问题原因分析及处理措施
问题
原因分析
解决方法
(一)管材端面毛刺
1、锯片磨损;
2、倒角轮大端尖角缺损;
3、倒角轮与锯片未压紧;
4、切割行程不够;
5、切割进刀太快。
1、更换锯片;
2、更换倒角轮;
3、压紧锯片与倒角轮;
4、调整切割行程(加长);
5、进刀速度调慢;
(二)破洞、凹陷
1、原料内有杂质或主机抽真空处有残留物;
2、主机模头温度过低造成塑化不良;
3、未抽真空或真空太低;
4、用模不当,造成牵引机过快容易拉破;
5、真空槽冷却过快、水温过低而牵引过快是形成凹陷(未拉破);
6、真空盖板杂质多。
1、筛网破裂、更换破旧筛网、清理主机真空泵、主机炮筒真空抽料处残留物;
2、提高炮筒温度使物料充分塑化;
3、调整主机真空度及水槽真空度;
4、更换模具使产品出来的管坯与要成形管材壁厚接近在成形过程中稍有拉伸即可;
5、进行适当调整冷却水量减少、使真空水槽内水温上升到30%左右;
6、清理真空盖板。
(三)内壁有螺纹
1、螺杆间隙不当,或螺杆已陈旧;
2、主机转速开得太快;
3、螺杆油温不当;
4、工艺参数不当如扭矩过大。
1、重调螺杆间隙,更换螺杆;
2、适当调慢;
3、调整油温,视情况提高或降低;
4、适当减少扭矩。
(四)外壁有波纹
1、空槽喷淋、水温过高(常发生在管上方);
2、水位过高(常发生在管下方);
3、喷淋水压不足,喷淋不均匀;
4、挤出速度太快;
5、定形套不良。
1、将真空水槽水温调低,如将进排水阀打开,水塔冷却风扇开启;
2、调整水位,将进水阀关小或将排水阀开大;
3、清理喷淋头,将积在喷淋头内的杂物清理干净,如果是水泵压力不够或漏水,修理水泵,合理布置喷淋位置,使喷淋冷却无死角;
4、挤出速度太快,管材不能充分冷却,形成波纹;
5、更换定形套或加强定型套入口部冷却。
(五)外壁有线条
1、模具内有杂质;
2、模内有烧焦物粘附(模套);
3、模套不光,有划伤出口有缺口;
4、定形套有线条;
5、定形套内粘附物较多
6、出定形套后管被异物划伤
1、用铜棒挖模套相应部位,挤开关机料,拆模清理并抛光模具;
2、用铜棒挖相应部位模套,挤开关机料,拆模清理并抛光模具;
3、装模前不光模套须经抛光,修抛缺口;
4、重换定形套或抛光定形套;
5、定期将粘附物清理出;
注:
此时管要特别注意挑选防凹坑、白麻点管出现。
6、检查生产线与管接触的地方,避免尖物划伤;
7、已产生线条管经确认不能接受挑选报废。
(六)色泽烧焦变黄线
1、温度过高,特别是炮筒4区、合流芯区、模具分流器区过高最易产生;
2、料有问题;
3、模具问题;
4、工艺不当;
5、某段温度不受控,造成长时间加热;
6、抢修机等停留时间长。
7、
1、降低炮筒第四段,第五段合流芯、分流器处的温度
2、如果全部烧焦,可以确认为打粉原料有问题,将不合格粉料铲出。
3、流道不光或有损作模具有死角,压紧模具各封胶位;
4、调整好工艺温度,生产调机中提温提速不能太快;
5、检查每段温度是否受控,并用表测量实际温度与表显温度进行对比,对相差较大的要维修;
6、对用开关机料清理不能消除的要拆模、清理模具。
(七)无光泽或产品外观光泽差
1、主机温度过低
2、模头温度过低
3、主机真空不足或未抽真空
4、真空槽真空度低
5、定形套内孔不光
6、口模内壁有析出物;
7、配方不合理;
1、将主机温度和模头温度提高,使物料塑化均匀
2、提高口模温度,通知相关人员检查材料并进行适当调整
3、将主机真空度调大到0.06㎏/㎝2以上;
4、在管材处合格情况下,将真空水槽真空度加大
5、用砂纸或要求工模部上车床抛光定形套
6、调整配方,清理模具;
7、调整配方。
(八)色泽不匀
1、料有问题;
2、模温周向不匀;
3、模温过高、螺杆4区过高产生白线、黄线;
4、模具四周粗糙度差异太大。
1、换用合格原料或更改配方(主要指Tio2等着色剂的用量),用料要统一防止材料污染混色;
2、调整加热圈方向或压紧电热圈,更换加热圈,使模温周向加热均匀;
3、降低螺杆4区及模具温度,特别注意螺杆4区是否受控。
4、保持一致,检查有无脱铬或局部粘附物料情况。
(九)切割不平整
1、切刀轴承损坏,切刀晃动不正;
2、切割装置导套磨损与导柱间隙大,切刀晃动;
3、切刀轴变形弯曲,刀旋切时晃动;
4、管夹紧力不够,切割时管有移动;
5、锯片变形或锯片未压紧,切割时有晃动;
5、翻管架高度调整不当;
6、牵引机夹块高度调整不当;
7、夹块不齐全;
8、夹块垫有异物
1、更换导套,使导套与导柱间隙合理;
2、检修与更换切刀轴;
3、检修夹紧系统;包括:
夹块型号是否正确,气缸工作是否正常包括气压是否太低,夹块行程是否足够;
4、更换锯片,压紧锯片;
5、调整翻管架高度使之适当;
6、调整牵引机夹块高度;
7、检修夹块;
8、清除异物。
(十)管材端面缺口或崩口
1、锯片磨损,缺齿;
2、切割进刀太快;
3、前后夹块不对中心;
4、翻管架高度不合适;
5、锯片齿太粗;
6、夹紧切割动作不助协调,气动参数调整不当;
1、更换锯片;
2、调慢切割进刀速度;
3、调整夹块位置,使前后夹块位置合适;
4、调整翻管架高度
5、更换锯片用细齿锯片,或将粗齿锯片检修;
6、调整气动参数,使夹紧切割动作协调。
(十一)弯曲度较高或超标
1、管材在真空槽中冷却不匀;
2、管材在真空槽中支承高度不合适;
3、管材生产线中心不成一线;
4、管厚薄差距较大;
5、管材存放不当弯曲变形;
6、定型套弯曲变形。
1、检查喷淋头是否有堵塞喷淋是否均匀,水泵压力是否过低;
2、调整水槽中支承高度;
3、调整管材生产线,使其中心一致;
4、调整模具间隙,使管材厚壁均匀;
5、合理存放管材;
6、选用好的定型套。
(十二)管材长度不标准
1、翻管架移动
2、翻管行程开关移动,包括其上触杆变化;
3、气压波动较大;
4、切割动作失灵;
5、人为调整测量失误;
6、端面有问题,再返工时变短;
7、切割机移动。
1、固定翻管架;
2、紧固翻管行程开关;
3、检修供气系统,使气压稳定;
4、检修切割动作;
5、经常检查管材长度;
6、返工时认真仔细,使管材长度符合要求;
7、固定切割机。
(十三)壁厚不均匀
1、口模与芯模同心度相关大;
2、物料塑化不均匀,引起出料不匀;
3、牵引速度不均或打滑;
4、因物料分解或模具温度不均匀,造成出料不匀。
1、调正口模;
2、调整温度或电流,使塑化均匀;
3、调正牵引速度;
4、调整温度,清理分解物与检修模具死角。
(十四)产品发脆、抗冲性差
1、机身塑化程度不够;
2、螺杆转速快;
3、模具温度低;
1、调整主机温度及电流、压力;
2、降低转速成;
3、调整模具温度。
(十五)管内壁有分流线
1、模具或模芯温度偏低;
2、挤出速度太快,塑化不够;
3、模具压力小分流器结构不合理;
4、配方不合理;
1、提高温度;
2、降低速度;
3、修正模具结构;
4、调整配方。
(十六)颜色发红
1、料有问题,打粉不熟或漏生粉;
2、工艺温度过高;
3、配方不当;
1、按工艺要求严格配料、混料保证打粉质量,检修打粉机密封系统;
2、调整工艺温度;
3、调整配方,使管材外观颜色正常。
(十七)颜色发青、发兰
1、兰管转白管时,清理不干净,包括打粉锅、料斗、喂料螺杆;
1、扫地料被污染时;
2、配方称量不准确或用色粉
1、兰管转白管时,各环节须清理干净;
2、利用扫地粉时,注意原料不被污染;
3、严格称量配方,准确使用各原料。
(十八)透光
1、温度不足或局部过薄
2、气泡
3、颜料、钛白粉、色母料(PPR)用量不足
1、控制产品壁厚,使其达到标准要求;
2、检查主机真空是否过低,工艺温度是否正常,若有异常,则进行适当调整;
3、调整配方,适当增加颜料、钛白粉、色母料(PPR)用量。
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