年产8000吨塑料门窗异型材生产线及80型推拉框口模设计文档格式.docx
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关键词:
塑料异型材,推拉框,挤出工艺,挤出模
Designontheproductionlinesof8,000tons/aplasticdoorandwindowprofilesandthedieof80slidingsash
Abstract
Plasticdoorsandwindowshasexcellentperformancethattraditionaldoorsandwindowsdifficulttocompare.Itissoenergy-savingandenvironment-friendlyastobecomingtheproductthatministryofourconstructionpromotesit’suse.Forthepresent,plasticdoorsandwindowshasbeenwidelyusedinallkindsofarchitecturalengineering,ithasabrightfuture.ThisisadesignontheU-PVCplasticdoorandwindowproductiveline.Thedesigncontainstwopartsofcontent.Apartisthedesignonproductivelinesthatcanproduceabout8,000tons/yearplasticdoorandwindowprofiles;
theotherisaboutthedesignonthedieof80slidingsash.Thedesignonproductivelinescontainsdevelopmentofoverallprogram,designonproductformula,materialbalance,equipmentselectionofproductivelines,designonproductionprocess,andsoon.Thedesignonthediecontainsdesignoncrosssectionof80slidingsashanddesignonthedieof80slidingsash.Inordertoobtainprofileproductswithgoodqualityandperformance,thedesignonformula,designonmixingprocessandqualitycontrolofprofileextrusionareveryimportant,andtheyarethefocusofthisdesignaswell.
Keywords:
plasticprofile,slidingsash,extrusionprocess,extrusiondie
第1章概述
1.1塑料门窗异型材概述
许多聚合物可以通过挤出成型工艺制成横向截面为非圆形、环形等常规形状的各种复杂形状的连续型体,通常称这种连续型材为塑料异型材。
塑料异型材可以通过塑料挤出机由挤出工艺生产,其制品具有外观色泽鲜艳,光亮平滑,不需要油漆涂饰,耐腐蚀等特点。
可以通过改变挤出机机头的形状,生产多种截面形状复杂的异型材制品[1]。
近年来,塑料异型材在建筑、家具、电器、汽车等领域得到了广泛的应用,尤其在建筑业中用途最广,可用作塑料门窗框、门板、楼梯扶手、壁材、隔墙、屏风、线槽、地板条、密封条等建筑材料。
其中,塑料门窗是塑料建材众多品种中的佼佼者,它是继木门窗、钢门窗、铝合金门窗之后的第四代新型建筑门窗,是人们至今寻觅到的较理想的门窗材料[1]。
塑料门窗异型材是以聚合物树脂为主,以各种助剂和增强材料为辅制成的一类新型材质的门窗。
塑料门窗按材质可分为塑料包覆门窗(喷塑门窗)、组合塑料门窗和全塑门窗三大类。
其中,全塑门窗是目前发展最快、技术最成熟、用量最大的一类,是塑料门窗发展的主流产品。
全塑门窗是完全以塑料材料制造而成的,主要以由挤出成型的改性硬质聚氯乙烯(PVC-U)塑料中空异型材组装而成的塑料门窗为主[1]。
1.2硬聚氯乙烯塑料门窗的发展与现状
1.2.1硬聚氯乙烯塑料门窗的性能和特点
1.2.1.1硬聚氯乙烯塑料门窗的主要性能
(1)隔热、保温性
隔热、保温是塑料门窗的突出优点。
原因是PVC-U塑料热导率极低,仅为钢材的1/4-1/5,铝材的1/4-1/3;
塑料窗异型材多为多腔室中空断面结构,各封闭的空气腔室进一步改善了它的热性能;
型材侧面带有嵌固弹性密封条的凹槽,在此嵌装密封条,使成窗缝隙热的渗透量大大降低。
由于上述原因,塑料窗框的隔热效果远远优于铝、钢、木窗[2]。
(2)物理性能
塑料门窗的物理性能主要包括抗风压强度、空气渗透性(气密性)、雨水渗透性(水密性)、保温及隔声等性能。
由于PVC-U材料的优良性能,塑料异型材具有的独特的多腔结构,精湛的挤出、组装工艺,以及通过嵌入钢质加强筋进行补强,使得塑料门窗具有一系列优良性能[2]。
(3)耐候性能
通过优化配方、添加紫外光屏蔽剂和吸收剂,以阻止阳光中紫外线对门窗的老化破坏作用,大大提高了PVC-U塑料窗的使用寿命[2]。
(4)燃烧性能
PVC-U塑料不助燃、不自燃、燃烧后能自熄,安全可靠。
其氧指数通常大于40%,防火的安全性高于木门窗。
但PVC-U型材燃烧时会变软,释放出的氯化氢会使人感到很强的窒息性气味[2]。
(5)耐腐蚀性
PVC-U塑料有极好的化学稳定性和耐腐蚀性,不受任何酸、碱、盐雾、雨水的浸蚀,也不会因潮湿和雨水的浸泡而变形、溶胀[2]。
1.2.1.2硬聚氯乙烯塑料门窗的特点
塑料异型材子诞生以来得到了快速的发展和应用,尤其近年来在建筑门窗领域的应用非常广泛,这一切预与其独特的性能特点是分不开的。
塑料异型材的主要特点如下:
(1)轻质塑料异型材的密度在1.5g/cm3以下,个别的甚至只有0.9g/cm3。
因此,其轻质的特点使其在建筑、汽车等领域的应用具有突出的优势。
(2)环保塑料产品具有可回收再利用的特点,对于减少资源消耗具有重要的现实意义,是国家提倡的节能环保材料,符合当今世界发展潮流。
(3)节能塑料异型材不但生产能耗低,为钢材的1/5,铝材的1/8,而且绝热性、气密性、水密性、隔音性等极佳。
因此,在当今全球能源危机问题日益严重的今天,合理使用塑料异型材显得尤为重要。
(4)美观、耐用塑料异型材与铝材相比,具有色彩丰富、表面形式多样的优点。
另外,塑料异型材本身的耐腐蚀特性使其具有防水耐油、历久如新的优点。
(5)成本低塑料异型材密度小,单位质量的价格低于铝型材;
且具有一定的弹性,运输、堆放过程中因变形而产生的损耗较小。
另外,塑料异型材在安装时多采用扣、粘等安装形式,施工简便快捷,大大降低了安装成本。
(6)开发周期短塑料异型材从产品设计到样品生产,一般只需3~20天的时间。
而且,塑料异型材还可以进行二次加工以满足使用过程中各种线型的需要。
目前,世界上已开发出的众多异型材制品当中,以塑料门窗应用为最,而PVC门窗异型材在其中又占据了主导地位,约为塑料门窗总量的90%以上[1]。
1.2.2硬聚氯乙烯塑料门窗的发展历史
PVC-U塑料门窗在20世纪50年代中期由前联邦德国首先开发成功。
1955年DynamitNobel公司生产出PVC窗框异型材,Hoechst公司也研制成功PVC窗框,并于1959年在联邦德国杜塞尔多夫举行的世界塑料展览会上,展出了他们的PVC塑料窗框样品,从此后开始安装试用。
但由于当时人们对塑料窗认识不足,没有专用的原材料及加工设备,致使塑料窗的发展也经历了艰难的历程。
直至20世纪70年代以后,由于节能的需要,前联邦德国政府对塑料窗的发展给予了强有力的经济支持并出台了一系列推广使用塑料窗的优惠政策。
在此推动下,德国的塑料门窗工业得到了迅速发展,使其成为世界上开发最早、发展速度最快、使用量最大的国家。
总结欧洲塑料门窗的发展,大体经历了如下四个阶段:
①用塑料外包覆钢架或木框,实际上只起到了对芯材的防腐蚀作用。
②用PVC混合料挤出单腔室异型材制造的塑料窗,这中窗承受风压的能力和耐热变形性能都存在一定问题。
③挤出的PVC-U异型材(内部有塑料加强筋)为多腔室异型材,虽然其耐热变形性得到提高,但当承受较强的风压时仍存在一定问题,只能用作小面积窗体。
④挤出的多腔室PVC-U异型材内衬金属加强筋制成的整体窗,即目前各国通用的塑料窗。
第四代塑料窗的开发成功,解决了PVC-U塑料门窗生产的一系列技术工艺问题。
此后,确定了技术标准;
安装施工技术规范;
异型材有了专用原料和专用生产设备;
小五金等配件不断改进完善;
安装施工有了专用工具,塑料窗逐渐得到了人们的认可和欢迎。
目前,塑料门窗在德国已经形成了规模巨大、标准完善、技术成熟、高度发达的现代化产业。
塑料门窗因其有独特的节能、隔热、隔音和防腐的优点,在欧洲迅速推广应用。
随之,塑料门窗工艺技术和产品性能得到不断的改进和提高。
与此相适应,塑料异型材挤出机、挤出模具、混合设备、门窗组装设备也应运而生,不断发展。
同时,塑料门窗配套产品的生产也获得长足进步。
塑料门窗产品标准和配套标准相继制定、发布和实施,由此,以联邦德国、奥地利为首的欧洲塑料门窗形成了一个完整的体系。
20世纪80年代我国开始引进制造塑料门窗的设备和技术。
追溯我国开发塑料吗产品的根源,主要有以下三点。
首先,20世纪70年代末至80年代初期,我国PVC原料大量积压,价格很低,主要原因是没有足够的产品来消耗,因而当时急需开发、研制出可大量使用PVC原料的产品。
所以,经国内部分专家及技术人员赴国外考察和认真论证后,选定了PVC门窗这一具有发展潜力的产品。
其次,当时人们已开始具有环保意识,“以塑代钢、以塑代木”的口号就是当时提出来的,作为新生的高科技产品,塑料门窗异型材具有很强的生命力。
最后,众所周知,由于钢、木、铝门窗的保温、密封效果远不及塑钢门窗,因而使用塑钢门窗可以大量节约能源,符合国家大力提倡的节能号召,因此开发塑钢门窗就是大势所趋,更符合当时我国发展战略的总体规划。
基于以上三点基本原因,塑料门窗于1980年被正式列入国家“六五”重大科技攻关项目,并于1989年成立了塑料异型材及门窗制品专业委员会。
从1994年起全国化学建材发展开始进入了推广应用阶段,中国塑协及其专委会曾多次召开塑料异型材及门窗制品的生产技术交流会和产品推广应用会。
国家产业扶植政策力度的加大、从业人员的专业知识和技术水平的提高、国家扩大内需的需要,以及作为建筑业支柱行业之一的化学建材的持续高速发展等,对塑料门窗的数量、品种、规格、性能不断提
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