1、 毕业设计文献综述 机械设计制造及其自动化 PVC 结皮发泡板成型装备的牵引切割系统设计 一、概述 目前 PVC 产业在全世界发展迅速，前景广阔，各国都看好 PVC 的潜力以及其对生态环境的好处，正以其 优越、独特的性能向世人证明其作用和地位是目前任何其它产品都无法取代的，社会发展需要它 ,环境保护需 要它，它是我们人类社会文明进步的必然趋势。 正当全世界 PVC 结皮发泡板产业蒸蒸日上的时候，然而遗憾的是近年来我国PVC 低发泡挤出制品生产虽然颇有进展，但规模、产品品种及质量方面均与我国化工建材市场的发展态势不相适应，在低发 泡挤出过程中尚有许多基本化学 -物理问题有待搞清，挤出发泡工艺的有
2、关配方、工艺条件、设备结构参数及它们与发泡制品的密度和性能的关系也有待于进一步研究和优化。 二、已有文献综述及评价 我国 PVC 市场现状和开发前景 1（ 郑宁来 ， 2004/04）硬质 PVC 结皮发泡板是以塑代木的一种十分理想的绿色环保建筑装饰材料。该文综述了我国 PVC 生产的发展和产需情况 ,包括在 2010 年拟在我国新建的 PVC 装置及其新产品、新技术及新设备 ,展望了我国 PVC 发展方向。 PVC 发泡板材市场需求分析 2(郑宁来 ,1998/01) 我国于 90 年代引进 PVC 发泡板材的生产技术和设备，我国该板材技术有了长足长进。据市场分析，我国PVC 发泡板材的需求
3、量很大，在建筑材料方面的应用有很大的潜在市场，发展前景看好。除了建材需求，其他各方面的需求也是很大的。 我国塑料挤出成型机及辅机的发展现状与技术水平分析 (下 ) 3（ 江波， 2002年） 目前国内 PVC 制品挤出成型加工中大多采用锥形双螺杆挤出机，与发达国家相比，我国在双螺杆挤出机的设计制造及应用方面存在很大的差距。生产线控制系统上，发达国家的挤出机组可以实现全线联机控制，与在线检测装置连接在一起 ，通过实现采集和储存的信号的反馈控制，使工艺条件得以稳定，产品精度得以提提高。 挤出设备的现状及调整产品结构的研究 4 (张友根， 2010 年 )我国内双螺杆挤出机开发和研究工作起步比较晚，
4、因此产品系列化程度低，档次也较低，很多产品的技术水平、机筒的精度、螺杆、质量和整机性能与现今发达国家的发展水平有一定差距。在双螺杆挤出机的设计、计算以及制造技术方面仍有不少难点需要克服，这些都制约了我国双螺杆挤出技术与装备的发展。 硬质 PVC 发泡制品的挤出技术及应用 5 (刘建平 ,李树森 ,宋霞， 2003/05)该文提到了 几个 PVC 基本配方，生产硬质 PVC 发泡材料的主要原料包括 PVC 树脂、稳定剂、发泡剂、助发泡剂、润滑剂、填料、颜料等。还介绍了原料的选择方法，如稳定剂的选择，发泡剂的选择等。 PVC 结皮发泡材料的制备及工艺 6（胡永明；益小芬， 1997/02） 该文主
5、要介绍了一般硬质 PVC 结皮发泡板材生产工艺： 配料 + 高速混合机 + 冷动混合机 + 挤出机 模头 定型 冷却 牵引 切割 收集 。 硬质 PVC 低发泡挤出技术 7（秦晓南，江波， 2002/06） 硬质 PVC 共有四种不同的低发泡挤出成型工艺：自由发泡工艺、向内发泡工艺 (又称 Celuka 法 )、受限自由发泡工艺和共挤出工艺。本文提到无论采用何种工艺，机头流道的一个设计要点是流道横截面积沿物料流动方向要均匀地减小，这主要是为了保持物料的压力一直高于发泡剂的气压或蒸汽压，以防止熔体发泡剂在机头内就发泡。另外机头口模出口部分的平行区长度应尽可能地短，因为一旦在口模内有气泡产生，流过
6、口模会使物料受到强烈剪切而使气泡变形、拉伸、破裂，影响发泡制品的外观和内在质量 新型 PVC 自由发泡板的研制 8（ 苏修军 ， 邹敏 ,2003/10）介绍了材料的选用，不同助剂的性能及在配方中的作用，以及配混过程中各组分的用量几个方面介绍PVC 自由发泡板的配方设计，并介绍来 PVC 自由发泡板的生产工艺过程及挤出机过程中温度、速度等影响板材质量的几个重要参数 ;分析了生产中几种常见的问题并提出了相应的解决方法。 影响 PVC 挤出机制品发泡质量的因素 9（ 陈祖敏 ， 吕建梅 ,1998/06）该文献阐述了 PVC 挤出发泡制品的发泡原理，分析了在挤出过程中配方，工艺对产品发泡质量的影响
7、。其中影响发泡质量的因素很多，有螺杆转速对制品性能的影响，模具温度对发泡效果的影响 ，挤出压力、模具结构对发泡制品的影响，发泡剂滞流时间的影响等。它们之间互相作用，相互影响，需要在确定配方及生产工艺时综合考虑选定最佳方案。 中国 PVC 发展存在几大瓶颈 10（刘岭梅， 2002/06 ）该文从总体上提到了几个制约我国发展 PVC 存在的瓶颈，分别是：生产成本太高，难以与外国竞争；技术创新难以进行；聚氯乙烯行业发展无序；企业的现代管理意识不强。我国发展PVC 可以从这几方面着手改进提高。 三、本课题研究内容和设计思路 本文研究的主要内容有 : 进行硬质 PVC结皮发泡板挤出技术发展现状及 PV
8、C塑化及结皮 发泡机理研究，根据理论研究和优化设计，对硬质 PVC 结皮发泡板的生产装备中的牵引切割系统进行总体设计，对平稳同步的大功率牵引装置切割系统中的零部件设计。 本课题旨在参照现有先进技术的基础上，开展硬质 PVC 结皮发泡机理、工艺配方、发泡工艺的控制研究；掌握 PVC 粉料在双螺杆挤出机上的加工特性 ,开展螺杆结构与产量、塑化、能耗、制品发泡等之间的关系的研究，开展冷却定型部件及生产线全线的自动化调控 (包括各项工艺参数的采集、显示、储存以及反馈控制 ) 的研究，最终研制一套具有高技术、高性能、低能耗、低成本的硬质PVC 结皮 发泡仿木板新型专用生产线设备。希望通过该课题的研究，提
9、高自己的工程设计及计算机绘图和数据处理能力，提高分析问题和解决问题的能力，为将来从事工程设计打下良好的基础。 四、结论 目前国内对硬质 PVC 微发泡或自由发泡的研究较为深入，应用较多，而对专用 PVC 结皮发泡仿木板的生产装备开发较少，理论方面还不够成熟，我们需要从硬质 PVC 结皮发泡配方、工艺技术、生产装备技术，控制系统等方面开展深入的理论和实践研究，追求更高的制品精度和自动化控制程度，以降低原材料消耗、提高生产速度，研发一套具有高技术、高性能、低能耗、低 成本的硬质 PVC结皮发泡板仿木板的专用生产线设备。我国还远比不上国外的设备先进，技术还很不完善。但笔者相信，在科技快速发展的 21
10、 世纪，定能赶上世界 PVC 结皮发泡板设备的步伐。 参考文献 1郑宁来 ， 我国 PVC 市场现状和开发前景 ， 江苏化工 ， 2004/04. 2郑宁来 ,PVC 发泡板材市场需求分析。中国塑料 1998/01。 3江波，我国塑料挤出成型机及辅机的发展现状与技术水平分析 (下 ) 。橡塑技术与装备，2002 年 。 4张友根，挤出设备的现状及调整产品结构的研究。 期刊论文 上海塑料 ， 2010 年 。 5秦晓南；江波，硬质 PVC 低发泡挤出技术 。橡胶技术和装备， 2002/06。 7胡永明；益小芬， PVC 结皮发泡材料的制备及工艺，工程塑料应用， 1997/02. 8苏修军，邹敏，
11、 新型 PVC 自由发泡板的研制， 工程塑料应用， 2003/10。 9陈祖敏，吕建梅， 影响 PVC 挤出制品发泡质量的因素 ， 现代塑料加工应用， 1998/06 10刘岭梅，中国 PVC 发展存在几大瓶颈。化工文摘， 2002/06 。 11王亚明，申长雨，杨广军，赵文彦。我国硬质 PVC 低发泡挤出制品的发展概况 。塑料科技， 2000（ 2）： 37 40。 12刘建平；李树森；宋霞，硬质 PVC 发泡制品的挤出技术及应用，化工新型材料 2003/05中国期刊全文数据 。 13黄学祥，国产塑料混合机的技术现状及对策 ， 期刊论文 塑料加工， 2004 年。 14吴其晔；王新；徐凌秀，硬质聚氯乙烯低发泡板挤出过程研究 (2) 挤出工艺过程研究， 1988/02。 15刘长维；凌绳；邵潜；刘玲，硬质 PVC 发泡制品的挤出工艺研究， 塑料， 1997/04 16吴其桦，徐凌秀，王新，王继民。硬质聚氯乙烯低发泡挤出专 用料的研究 (1)。青岛化 学院学报， 1998（ 3）： 210 217 17 Okada A et al. Mat . Res. J ,1990 ,171 :45 18J.Schijf.J.L.S.Wales.and F.R.Schwarzl, Extrusion rheology of rigid PVC,1992/27.
