年产2万立方米胶合板生产工艺课程设计.doc

1、人造板生产工艺学课程设计说明书目 录1.设计任务书 32.生产大纲拟定 53.工艺过程 74.原材料计算 74.1木材需要量的计算 74.2胶料需要量的计算 105.设备需要量的计算 106.车间设备布置 16胶合板生产工艺学课程设计任务书产品种类：年产量2万m胶合板规格名称占总产量的百分比(%)合计(%)树种椴木70100水曲柳30幅面1220X2440(4x8)70100915X1830(3x6)30厚度3mm(三层)701005mm(五层）30胶种脲醛树脂胶各种规格胶合板在总产量中的占得份额胶种脲醛树脂胶树种椴木水曲柳幅面4x83x64x83x6三层34.314.71476.3五层14.

2、76.36.32.7合计7030总计100编号规格树种幅面厚度第一种椴木4x8三层第二种椴木4x8五层第三种椴木3x6三层第四种椴木3x6五层第五种水曲柳4x8三层第六种水曲柳4x8五层第七种水曲柳3x6三层第八种水曲柳3x6五层设计名称：年产2万m胶合板的生产工艺设计一、课程设计内容胶合板生产工艺一般包括以下内容：l 根据产品品种拟定工艺流程；l 计算原材料（包括木材、胶粘剂和其他辅助材料）消耗；l 设备选型；l 绘制车间工艺布置图；l 编写工艺设计文字说明二、课程设计的要求: 设计说明书一份计 算 及 说 明备注一、 生产大纲的拟定1、根据产品规格选择热压机型号热压机生产某一种规格的产品时

3、，生产率计算公式如下：Qi=（米3/班）式中：T班工作时间（分） N热压机的工作间隔数 m每间隔中压制的胶合板张数 胶合板的成品厚度（米）Fo成品胶合板的幅面（米）K热压机的工作时间利用系数K=0.970.98 Z1胶合板在压机中的保压时间（设计按每毫米成品厚，压1分钟计）（分）Z2辅助操作时间（分）：这一项包括装卸压机闭合和升压所需的时间。用人工装卸板时Z2值需现场测定，而用机械装卸则取Z2=40秒。则：第一种：7.5*60*20*1*0.003*1.22*2.44*0.97/(3+40/60)=21.243m/每班第二种：7.5*60*20*1*0.005*1.22*2.44*0.97/(

4、5+40/60)=22.917m/每班第三种：7.5*60*20*1*0.003*0.915*1.83*0.97/(3+40/60)=11.949m/每班第四种：7.5*60*20*1*0.005*0.915*1.83*0.97/(5+40/60)=12.891m/每班第五种：7.5*60*20*1*0.003*1.22*2.44*0.97/(3+40/60)=21.243m/每班第六种：7.5*60*20*1*0.005*1.22*2.44*0.97/(5+40/60)=22.917m/每班第七种：7.5*60*20*1*0.003*0.915*1.83*0.97/(3+40/60)=11.

5、949m/每班第八种：7.5*60*20*1*0.005*0.915*1.83*0.97/(5+40/60)=12.891m/每班加权平均生产率：Qcp=（米3/班）式中：Qcp-热压机的加权平均生产率（米/每班）a1,a2ai-各种规格的产品在总产量中占得百分率Q1,Q2,Qi-热压机单独生产某种产品时的生产率（米3/每班）Qcp=100/(34.3/21.243+ 14.7/22.917+14.7/11.949+6.3/12.891+14.7/21.243+6.3/22.917+6.3/11.949+2.7/12.891)= 17.6099（米/每班）热压机的年产量Qy计算如下：Qy=Qc

6、p*每天的工作班次*年工作日（米3/每班）T=7.5*60N=20m=1K=0.97Z2=40秒计 算 及 说 明备注Qy=17.6099*2*280=9861.544（米/每班）根据年产量选择热压机型号：给定年产量：2万m考虑热压机的负荷系数：95%则热压机的年生产能力为：2万m/95%所需热压机层数：2万m/95%/Qy=20000/0.95/9861.544=2.13最终选择热压机型号为：BY4148/8柱式横向热压机热压机参数：型号BY4148/8名称柱式横向热压机总压力（吨）800热压板幅面（毫米）27001370层数（层）20配用油缸数量和直径层间距（mm）闭合速度（mm/s）计

7、算 及 说 明备注二 工艺过程的确定原木锯截蒸煮剥皮定中心旋切中间缓冲贮存库干燥剪裁干单板加工中间库芯板涂胶陈化组胚预压热压裁边砂光 检验分等合板返修成品入库三 原材料需要量的计算(一)木材需要量损耗（工艺损耗与技术组织损耗）系数：各工序的损耗可按工艺流程的次序来计算：1、胶合板表面加工：工艺损耗系数I1=/S100%；式中：I1合板表面加工的工艺损耗系数表面加工余量（毫米），单面砂光=0.10.15（毫米） 单面刮光=0.150.20（毫米）S热压出的合板厚度（毫米）则I1=0.15/3100%=5%技术组织损耗归入裁边工序一并考虑。2、裁边：工艺损耗系数I2=(F末-F已)/ F末100%

8、;式中：I2 合板裁边时的工艺损耗系数；F末未经裁边的合板面积（米）F已裁边后的成品合板幅面（米）裁边余量通常取为60毫米则I2=(1.890*0.975-1.830*0.915)/ 1.890*0.975100%=9.13%取I2=10%技术组织损耗1,2=3%。3、热压：工艺损耗系数I3=(S - S)/ S100%;式中：I3胶合板热压时的压缩损耗系数；S胶合板板胚厚（毫米）S压出的合板厚（毫米），出压机放置24小时后测定。I3=15%技术组织损耗3=0.5%4、干单板加工（整理、分等、修补）：工艺损耗系数I4=10%，I4中包含了技术组织损耗（4）。取0.15S 取3计 算 及 说 明

9、备注5、单板干燥：工艺损耗系数I5=8%,技术组织损耗5=0.4%。6、木段旋切：通常取工艺损耗系数I6=25%，技术组织损耗6=2%这是由定心偏差造成的。7、原木截断：工艺损耗系数：I7=4%，I7中包含了技术组织损耗（7）。各工序的损耗系数确定后，该工序的原材料需要量即可从下式算出： Qn=（米/每班）式中：Qn该工序的原料需要量（米/每班）；Qn-1计算过程中上一步工序的原料需要量，由于计算是倒退进行的所以实为工艺流程中的后一工序；（米/每班）In该工序的工艺损耗系数；n该工序的技术损耗系数。各工序的计算如下：入库成品数Q成=Q已（1-Io）式中：Q成入库的成品胶合板数量（米/每班）Q已

10、已加工好的待检验胶合板，Q已=Qcp（米/每班）Io 抽样检验百分数（普通胶合板为1%，出口板为4%）。Q成= Q已（I-Io）=17.6099*（1-1%）=17.4338（米/每班）未经表面加工的胶合板量 Q未1=Q已/（1-I1）=17.6099/(1-5%)=18.5367（米/每班）未经裁边的胶合板量Q未= Q未1/(1-I2-1,2)= 18.5367/(1-0.1-0.03)=21.3066（米/每班）热压前的板胚材积（即经干修后的干单板数量）Q干1= Q未/(1-I3-3)= 21.3066/(1-0.15-0.005)=25.2149（米/每班）经干燥后的单板量Q干= Q干1

11、/(1-I4)= 25.2149/（1-10%）=28.0166（米/每班）干燥前的湿单板量Q湿= Q干/(1-I5-5)= 28.0166/(1-8%-0.4%)=30.5858（米/每班）用于旋切的木段材积Q木= Q湿/(1-I6-6)= 30.5858/(1-25%-2%)=41.8984（米/每班）原木需要量Q原= Q木/(1-I7)= 41.8984/(1-4%)=43.6442（米/每班）胶合板的出材随之可求出： =Q成/Q原100%=17.4338/43.6442=39.95%而每生产1立方米成品所耗得原木量也可求得：K= Q原/Q成=43.6442/17.4338=2.50（米

12、3/米3）上述结果可汇总成表1计 算 及 说 明备注表1 各工序的原料需要量及损耗量序号工序名称入本工序的量（米/每班）到下工序的量（米/每班）本工序损耗量（米/每班）1合板检验Q已=17.6099Q成=17.4338q1= Q已- Q成 =0.17612合板表面加工Q未1=18.5367Q已=17.6099q2= Q未1- Q已 =0.92683合板裁边Q未=21.3066Q未1=18.5367q3= Q未- Q未1 =2.76994合板热压Q干1=25.2149Q未=21.3066q4= Q干1- Q未 =3.90835单板干修Q干= 28.0166Q干1=25.2149q5= Q干- Q

13、干1 =2.80176单板干燥Q湿=30.5858Q干=28.0166q6= Q湿- Q干 =2.56927旋切Q木=41.8984Q湿=30.5858q7= Q木- Q湿 =11.31268原木锯裁Q原=43.6442Q木=41.8984q8= Q原- Q木 =1.7458计 算 及 说 明备注(二)胶料需要量的计算由胶合板的产量可算出胶料的需要量Qc=K1K2 公斤/米3式中： Qc每立方米成品胶合板所消耗的液态胶量（公斤/米3） dc芯板的单面液态涂胶量（克/米2） m 胶合板的层数 S胶合板成品厚（毫米） K1合板的齐边系数 K1=F未/F已 F未-未裁边时的合板面积，F已-成品合板的

14、幅面。 K2胶料损失系数：脲醛树脂胶K2=1.0341.0352440*1220*3K1=2500*1280/(2440*1220)=1.075K2=1.035Qc1=280*(3-1)* 1.075*1.035/（3*2）=103.845kg/m32440*1220*5Qc2=280*(5-1)* 1.075*1.035/（5*2）=124.614kg/m31830*915*3 K1=1890*975/(1830*915)=1.101Qc3=280*(3-1)* 1.101*1.035/（3*2）=106.3566kg/m31830*915*5Qc4=280*(5-1)* 1.101*1.0

15、35/（5*2）=127.628kg/m3胶料的总耗量：Qc=103.845*70%*70%+124.614*70%*30%+106.3566*30%*70%+127.628*30%*30%=110.8719kg/m3四 设备需要量的计算1截锯机对年产量为二万立方米的胶合板厂（或车间）一般只需要2台链锯机。2剥皮机国内尚无定型产品，各使用厂可自行设计，而生产率则可根据设计数据求出。3蒸煮池N=+（13）只式中：N所需的蒸煮池数量（只） Q每小时的木段耗量（米3 /小时） Q=原木总材积/总工作时间=（2.5*20000）/（280*2*7.5）=11.90米3 /小时 dc取280计 算 及

16、说 明备注T蒸煮周期（包括装、出池时间）（小时） 椴木：24小时，40 水曲柳：36小时，85 V蒸煮池容积（米3） K蒸煮池充满系数，一般取K=0.50.6椴木： N1=70%*11.90*24/(54*0.5)=7.40（只）水曲柳：N2=30%*11.90*36/(54*0.5)=4.76（只）所以，N总=N1+N2+2=7.40+4.76+2=15（只）4旋切机选BQ1626/13（信阳木机械厂）生产率Q=ZVK/T（米3 /班）式中：Z班工作时间（分） T旋切一根木段所需要的时间（分） V一根木段的平均材积（米3） K工作时间利用系数（K=0.80.85）Q=450*3.14*(0.

17、4/2)2*2.5 *0.85/2=60.05(米3 /班)所需旋切机台数：N=V1/Qn（台）式中：V1一天内需在该型号旋切机上加的木段材积（米3） n 旋切机工作班次N=41.8984*2/60.05*2=0.70，取1台5干燥机选BG183A型生产率：Q=TK1K2mSBu（米3/班）式中：T 各班工作时间(分) K1工作时间利用系数K1=0.90.95 K2干燥机的进料充满系数，横向连续进料K2=0.90.95， 非连续进料时K2=0.80.85 m 干燥机层数 S 单板厚（米） B 每层干燥机上的单板宽（米）：连续进料时B即为单板带宽度，非连续进料时B为干燥机的有效工作宽度u 干燥机

18、的进料速度（米/分） Q=450*0.9*0.9*3*0.001 *2.5*9=24.60(米3/班)所需要干燥机台数： N=V/Q（台） 式中：V每班需干燥的单板材积（米3/班）N=V/Q=30.5858/24.60=1.24,取2台6拼缝机选BPF1312生产率：Q=TuK/Ln（张/班）（纵拼机）式中： T班工作时间（分） u进料速度（米/分） K机床利用系数K=0.80.9 V=3*6*3米3Z=7.5*60=450分T=2分（其中旋切时间占138）T=450minK1=0.9K2=0.9m=3S=0.001mB=2.5mu=9m/minV=30.5858（米3/班）T=450minu

19、=20m/minK=0.8计 算 及 说 明备注L单板长度（米） n一张单板的平均拼缝条数 Q1=450*20*0.8/(250010-3*1.5)=1920张/每班=6.14米3/班Q2=450*20*0.8/(189010-3*1.5)=2540张/每班=4.68米3/班Qcp=100/(70/6.14+30/4.68)=5.61米3/班所需台数： N=V/Q式中：V每班（纵拼机）或每小时（横拼机）所需拼的单板张数。面、背板中约30%需胶拼，平均每张拼缝取1.5条。所以N=28.0166*30%/5.61=1.5（台）,取2台7、涂胶机选BS3415型。所需台数：N=L*m/(t*d*n*

20、k) (台)式中：L一张芯板的长度（米） m所有的压机在一个压力循环中需涂胶的芯板张数 三层板：m=20 五层板：m=40t热压机一个工作循环的时间（分） 三层板：t=3min 五层板：t=5mind涂胶辊直径（米） n涂胶辊转数 （转/分） *d*n=v=30m/min (v为进料速度)k涂胶机利用系数 K=0.670.72（分） 三层板：N1=2.5*20/(3*30*0.7)=0.794 N3=1.89*20/(3*30*0.7)=0.600五层板：N2=2.5*40/(3*30*0.7)=1.59N4=1.89*40/(3*30*0.7)=1.2所以取2台。8、预压机选BY5238/4

21、型生产率 Q=T*n*S*F*K/t式中：T班工作时间（分） n一次压的胶合板板坯张数 S一张胶合板板坯的厚度（米） 3mm/5mmF板坯的幅面积（米2） 2500*1280/1890*975K时间利用系数 K=0.80.9 t预压周期（包括进、出预压机的时间）（分）4*8: 三层板：Q1=450*200*3*10-3*0.8*2.5*1.28/15=46.08米3/班五层板：Q2=450*200*5*10-3*0.8*2.5*1.28/15=76.80米3/班3*6: 三层板：Q3=450*200*3*10-3*0.8*1.89*0.975/15=26.54米3/班五层板：Q4=450*20

22、0*5*10-3*0.8*1.89*0.975/15=44.23米3/班L=2.5mn=1.5L=2.5或1.89d=0.222米K=0.70T=450minn=200K=0.8t=15min计 算 及 说 明备注平均生产率：Qcp=100/(49/46.08+21/76.80+21/26.54+9/44.23)=42.89米3/班所需台数 E=V/Q （台）式中：V一个班次中所需预压的板坯体积（米3） E=25.2149/42.89=0.588，取1台9、热压机有关热压机的计算已在前面。10、双圆锯裁边机选MEH 纵横锯边机生产率：Q=T*u*K*n/2L 张/班式中：T班工作时间（分） u

23、锯机进料速度（米/分） K时间利用系数 K=0.750.85 n一次裁边的胶合板张数 三层8张，五层5张L锯切长度，长方形胶合板则为长宽的平均值（米） 所需台数 N=n/Q式中：n一个班次中需裁边的胶合板总张数4*8: 三层板：Q1=450*0.8*22.6*8/(2*1.89) =17219.05张/班n1 =1088张/班N1=n1/ Q1=0.06五层板：Q2=450*0.8*22.6*5/(2*1.89) =10762张/班n2= =280张/班N2=n2/ Q2=0.0263*6: 三层板：Q3=450*0.8*22.6*8/(2*1.43) =22758张/班n3=809张/班N3

24、=n1/ Q1=0.036五层板：Q2=450*0.8*22.6*5/(2*1.43) =14224张/班n4= =208张/班N4=n1/ Q1=0.015N总= N1+ N2+ N3+ N4=0.137，综上，取1台。11、砂光机选CSB2-1300型生产率：单面砂光 Q=T*u*k1*k2/L 张/班 双面砂光 Q=T*u*k1*k2/2L 张/班式中：T班工作时间（分） u进料速度（米/分） k1进料充实系数 k2 时间利用系数 所需台数N=n/Q式中：n一个班次中需裁边的胶合板总张数V=25.2149（米/每班）T=450minU=22.6m/minK=0.80L=1.89/1.43

25、T=450minu=20m/mink1=1K2=0.9计 算 及 说 明备注4*8:Q5=450*20*1*0.9/(2*1.83) =2213张/班n5=n1+n2=1368张/班N5=n5/ Q5=0.623*6: Q6=450*20*1*0.9/(2*1.37) =2956张/班n6=n3+n4=10172956张/班N5=n5/ Q5=0.34N总= N5+ N6=0.96综上，取1台。车间运输设备： 人力滚道 动力滚道 运输链 运输带窄轨铁道 单轨吊车 电瓶车 铲车 动力牵引小车 带起落台的手推小车表3 机床明细表编号机床名称型号制造厂数量（台）机床的主要技术特征机床尺寸（毫米）机床电机机床重量（ KG）参考价格（万元）长宽高用途功率（千瓦）1截锯机MJ50102290815116313.22旋切机BQ1626/13信阳木机械厂182702500204082.2250003干燥机BG183A苏州林业机械厂24拼缝机BPF1312牡丹江机械厂2818005涂胶机BS34152242595514751.515506预压机BY5238/417双圆锯裁边机MEH 1牡丹江机械 厂10004700128035008砂光机CSB2-130019计 算 及 说 明备注五、车间设备布置 时光荏苒，感谢教给我人生道理的老师。结语：17