材料工艺设计
产品设计材料与工艺
产品设计材料与工艺引言产品设计材料与工艺是制造产品的重要方面，它们决定了产品的质量、性能和外观。
在产品开发的过程中，选择合适的材料和工艺是至关重要的，它们直接影响产品的竞争力和市场表现。
本文将介绍产品设计中常用的材料和工艺，并探讨它们的特点和应用。
材料选择在产品设计中，材料的选择是一个关键决策。
不同的材料具有不同的特性和适用范围，因此，设计师需要根据产品的需求和要求，选择合适的材料。
以下是一些常见的材料及其特点：金属材料金属材料具有良好的强度和耐久性，常用于制造结构件和机械零件。
常见的金属材料包括钢铁、铝合金和铜合金等。
钢铁具有高强度和硬度，适用于要求较高强度和耐磨性的产品；铝合金具有较低的密度和良好的耐腐蚀性，适用于轻量化设计；铜合金具有良好的导电性和导热性，适用于电子产品和热交换器等领域。
塑料材料塑料材料具有良好的加工性和化学稳定性，常用于制造零件和外壳。
常见的塑料材料包括聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）和聚苯乙烯（PS）等。
聚乙烯具有良好的耐冲击性和低温性能，适用于制造包装材料和玩具等产品；聚丙烯具有较高的硬度和刚性，适用于制造容器和管道等产品；聚苯乙烯具有良好的绝缘性能和透明度，适用于电子产品和包装材料等领域。
纤维材料纤维材料具有良好的拉伸强度和耐磨性，常用于制造纺织品和复合材料。
常见的纤维材料包括棉、毛和玻璃纤维等。
棉具有良好的透气性和吸湿性，适用于制造衣物和床上用品等；毛具有良好的保暖性和弹性，适用于制造外套和地毯等；玻璃纤维具有良好的耐腐蚀性和高强度，适用于制造船舶和飞机等复合材料。
工艺选择在产品设计中，工艺的选择也是至关重要的。
不同的工艺具有不同的加工方式和特点，因此，设计师需要根据产品的需求和要求，选择合适的工艺。
以下是一些常见的工艺及其特点：印刷工艺印刷工艺是将图案或文字印刷到产品表面的一种工艺。
常见的印刷工艺包括平版印刷、凸版印刷和丝网印刷等。
平版印刷适用于平面产品和纸张等材料；凸版印刷适用于凹凸不平的表面，如瓷器和玻璃等；丝网印刷适用于曲面产品和纺织品等材料。
包装设计材料与工艺
Packaging
三片罐 — 焊接罐
加工工艺： 剪切下料 → 弯曲 → 切角或切缺 → 端折 → 成圆 → 涂
焊药 → 踏平 → 焊接 → 冷却 → 翻边 → 罐身完成
Packaging
三片罐 — 粘接罐
加工工艺： 切好罐身板 → 切角 → 成圈 → 罐身粘接 → 压平急冷 →
优点： 纸面洁白、平滑度高、粘着力大、防水性强
主要： 多色套版印刷、印刷礼品盒和出口产
品的包装及吊牌。克度低的薄铜版纸 适用于盒面纸，瓶贴，罐头贴和产品 样木。
制作工艺：原料 — 涂刷 — 干燥 — 上卷成
卷筒状 — 压光分切— 选纸 — 打包
加工工艺：原纸 — 印刷 — 纸筒形成 — 切
断 — 制底 — 纸袋
Packaging
纸的分类 — 防油纸
定义 不压光的玻璃纸。 ： 优点： 工艺性好、便于印刷
用途： 适用于食品包装，包括脱水汤料包装袋，糕点，和冷冻混合物的原包
装，面包和冰糕的单层纸袋以及包装咖啡，糖和饼干的双层或多层包 装袋
制作工艺：原料 — 打浆 — 细磨 — 涂布
— 磨光 — 完成
加工工艺 印刷 — 模切 — 去除边角料
缺点：
1、阻隔性低； 2、耐水性差; 3、强度较低，尤其是湿强度低
纸的分类
—— 常见纸类 —— 新型纸类 —— 加工纸类
纸的分类 — 瓦楞纸
定义 主要用作瓦楞纸板的瓦楞芯层(中层)，对瓦楞纸板的防震性能起重要作
：
用。也可单独用作易碎物品的包装用纸。
优点： 重量轻、成本低、易加工 、便于储存和运输 、防震
：
— 成型 — 表面加工处理
Packaging
第二章 产品设计材料与工艺
镀层被覆
涂层被覆
珐琅被覆：公元前3世纪在埃及有了在铜器表面的珐琅技术，
此后发展为景泰蓝工艺美术品，这种技术在工业上被称为搪瓷。
2.表面层改质
通过化学处理或氧化技术改变原有材料表面的性质。
3.表面精加工
通过切割、研磨、喷砂、抛光等技术对表面进行精加 工，改变表面的质感，以达到设计的目的。
3 五彩斑斓的黑，时尚元素融入手机背板
17世纪发明的铜板画，凃蜡-硝酸液浸蚀 金属刻蚀画
2.5 有机涂装
有机涂装即利用有机涂料对金属、塑料、木材等材 料加工成的制品，表面覆盖保护层或装饰层，有机涂装 是一种重要的产品表面处理工艺。涂装质量的优劣直接 反映了产品的外观质量，涂装不仅起到了产品防护、装 饰的功能，而且也是构成产品价值的重要因素之一。
热镀锌是由较古老的热镀方法发展而来的，自从1836 年法国把热镀锌应用于工业以来，已经有140年的历史了。 近30年来伴随冷轧带钢的飞速发展热镀锌得到了大规模 发展，成为了现在钢板表面镀锌的主要方法。
镀锌铁板作屋顶
镀镍 镍是一种微黄色的金属，电镀镍层在空气中的稳定性很高，
由于镍具有很强的钝化能力，在表面能迅速生成一层极薄的 钝化膜，能抵抗大气、碱和某些酸的腐蚀。电镀镍结晶细致， 具有优良的抛光性能。经抛光的镀镍层可得到镜面般的光泽 外表，同时在大气中可长期保持其光泽。所以，镀镍是非常 好的装饰方法。
优点：效率高，处理质量好。 常用方法：干法喷砂、湿法喷砂、无尘喷砂和高压水喷砂。
5. 表面精整 有些制品在表面进行修饰以前需清除表面的粗糙状
态，如：去除毛刺、沙眼、划痕、砂眼等，以获得平坦、 光滑、光亮的表面，这就需要表面精整工序来完成。表 面精整的方法有如下两种：
抛光：抛光是利用机械、化学或电化学的作用，使工件表面 粗糙度降低，以获得光亮、平整表面的加工方法。
材料成型工艺设计报告
材料成型工艺设计报告1. 引言本报告旨在设计一种高效、可靠的材料成型工艺，以提高产品的质量和产能。
本设计报告将从材料选择、模具设计、成型工艺参数优化等方面进行探讨和分析，并给出相应的解决方案。
2. 材料选择在材料选择方面，我们根据产品的要求和性能指标来确定合适的材料。
我们选择了具有高强度、耐磨损、抗腐蚀性强的聚合物材料，以满足产品要求。
此外，我们还注意到该材料的可加工性和成本因素，确保它能够适应量产的需求。
3. 模具设计模具设计是材料成型工艺中关键的一环。
我们将进行以下几个方面的考虑：3.1 模具结构设计根据产品的形状和尺寸要求，我们设计了简单且具有合理结构的模具，以确保产品的准确成型和易于脱模。
同时，为了提高生产效率，我们设计了一套多腔模具系统，可以一次性成型多个产品。
3.2 模具材料选择为了保证模具的耐用性和稳定性，我们选择了高硬度、高耐磨损的模具材料。
同时，我们还对模具表面进行了特殊处理，以增强其耐腐蚀性，使其更适合长时间使用。
3.3 模具制造工艺由于模具的制造对产品质量和工艺稳定性有着重要影响，我们选择了先进的数控加工设备和精密加工工艺，以确保模具的尺寸精度和表面质量。
4. 成型工艺参数优化在成型工艺参数优化中，我们将考虑以下几个方面：4.1 塑料熔融温度根据聚合物材料的熔融温度范围，我们通过实验和测试确定了最佳熔融温度，以保证材料能够充分熔融且不发生过热和分解的情况。
4.2 注射速度和压力我们通过调整注射速度和压力，以获得最佳的充模效果和填充质量。
同时，我们还要注意避免过高的注射速度和压力导致模具破裂或产品变形等问题。
4.3 冷却时间和冷却系统设计根据聚合物材料的特性和产品的要求，我们设计了合理的冷却时间和冷却系统。
通过调整冷却时间和冷却系统，可以有效控制产品的收缩率和形状稳定性，提高产品的尺寸精度和表面质量。
5. 结论通过材料选择、模具设计和成型工艺参数优化的综合考虑与调整，我们设计出了一种高效、可靠的材料成型工艺。
产品设计材料与工艺
产品设计材料与工艺产品设计是一个综合性的过程，其中材料与工艺的选择对产品的最终质量和性能起着至关重要的作用。
在产品设计过程中，设计师需要考虑材料的特性、工艺的可行性以及产品的实际应用需求，以确保最终产品能够达到预期的效果。
首先，材料的选择是产品设计中的重要环节。
不同的材料具有不同的物理和化学特性，因此在选择材料时，设计师需要充分考虑产品的使用环境、功能需求以及成本等因素。
例如，对于需要承受高温的产品，设计师可能会选择耐高温的金属材料或者特殊的高温塑料材料；而对于需要具有一定弹性的产品，弹性材料如橡胶或弹簧钢可能是更好的选择。
此外，材料的可加工性、成型性以及可回收性也是设计师需要考虑的因素。
因此，在产品设计过程中，设计师需要对不同材料的特性有深入的了解，以便选择最适合的材料。
其次，工艺的选择也对产品的最终质量和成本有着重要影响。
在产品设计中，设计师需要考虑如何将所选材料加工成最终的产品形态。
不同的工艺具有不同的优缺点，因此在选择工艺时，设计师需要综合考虑产品的结构、形状、材料特性以及生产成本等因素。
例如，注塑成型适用于大批量生产且成本较低，而数控加工则适用于小批量生产且加工精度要求较高的产品。
在工艺选择过程中，设计师需要与工艺工程师密切合作，以确保最终产品能够满足设计要求。
最后，在产品设计过程中，材料与工艺的选择需要与产品的实际应用需求相结合。
设计师需要充分了解产品的使用环境、功能需求以及用户体验，以确保所选材料和工艺能够满足产品的实际需求。
例如，对于户外使用的产品，设计师需要选择耐候性好的材料，并采用防水防尘的工艺；而对于需要具有良好手感的产品，设计师可能会选择表面处理工艺以提升产品的触感体验。
因此，在产品设计过程中，设计师需要将材料与工艺的选择与产品的实际应用需求相结合，以确保最终产品能够达到预期的效果。
综上所述，产品设计中的材料与工艺的选择对产品的最终质量和性能起着至关重要的作用。
在产品设计过程中，设计师需要充分考虑材料的特性、工艺的可行性以及产品的实际应用需求，以确保最终产品能够达到预期的效果。
产品设计与材料工艺的关系
产品设计与材料工艺的关系产品设计与材料工艺是密不可分的关系，它们相互影响、相互制约，共同决定着产品的质量、功能和外观。
在产品设计过程中，选择合适的材料工艺是至关重要的，它直接影响着产品的成本、性能和使用寿命。
材料工艺对产品设计起着决定性作用。
不同的材料工艺适用于不同的产品，因此在设计产品时，需要根据产品的特点和要求来选择合适的材料工艺。
例如，对于需要高强度和刚性的产品，可以选择使用铸造或锻造等工艺，而对于需要精密度高的产品，则可以选择使用数控加工或精密注塑等工艺。
产品设计也会对材料工艺有所要求。
当设计师确定产品的功能和外观时，需要考虑到材料工艺的限制和要求。
不同的材料工艺对产品的形状、尺寸和结构有着不同的要求。
例如，在设计塑料制品时，需要考虑到注塑成型的可行性，避免出现壁厚不均或内部应力过大等问题；而在设计金属制品时，则需要考虑到材料的可加工性和焊接性能。
材料的选择也会对产品设计产生影响。
不同的材料具有不同的物理、化学和机械性能，因此在产品设计时，需要根据产品的要求选择合适的材料。
例如，在设计需要耐高温的产品时，可以选择使用高温合金或陶瓷材料；而在设计需要导电性能的产品时，则可以选择使用金属材料。
在实际的产品设计过程中，设计师需要综合考虑产品的功能、性能、成本和制造工艺等因素，选择合适的材料工艺。
这需要设计师具备一定的材料工艺知识和经验，以便能够在设计中充分发挥材料工艺的优势，避免或减少材料工艺带来的局限性和问题。
产品设计与材料工艺是相互依赖、相互影响的关系。
通过合理的材料工艺选择，可以满足产品的功能、性能和外观要求，提高产品的质量和竞争力。
因此，在产品设计中，设计师需要充分了解和掌握各种材料工艺的特点和应用，以便能够在设计中合理选择和应用材料工艺，实现产品设计的最佳效果。
智能材料设计原理及制备工艺
智能材料设计原理及制备工艺智能材料是一种能够通过外部刺激来实现自主响应和控制的材料。
随着现代科技的不断发展，智能材料的应用范围越来越广泛，涉及到多个领域，例如机械工程、电子工程、生物医学等。
本文将介绍智能材料设计的基本原理以及制备工艺。
在智能材料的设计过程中，重要的原理之一是材料的响应原理。
智能材料具有对外界刺激的响应能力，这种响应是通过材料内部结构或成分的变化来实现的。
常见的响应形式包括形状变化、颜色变化、温度变化等。
设计者需要理解不同类型的智能材料的响应机制，并选择适合的材料来实现特定的响应效果。
智能材料设计中的另一个关键原理是材料的控制原理。
智能材料可以根据外界刺激进行自主控制，进而实现所需的功能。
控制原理与响应原理密切相关，设计者需要考虑如何利用材料的响应特性来实现特定的控制要求。
例如，通过改变材料的结构或添加外部刺激，可以控制材料的变形程度、颜色变化速度等。
在智能材料的制备工艺方面，采用先进的材料制备技术是至关重要的。
其中，有两个主要的制备方法——物理法和化学法。
物理法主要是通过材料的结构调控来实现智能特性，例如利用磁场、电场等外部刺激来调控材料的形状变化。
化学法则是通过在材料中引入合适的成分来实现智能特性，例如通过添加嵌段共聚物或化学交联剂来改变材料的性质。
在物理法中，有几种应用广泛的方法。
形状记忆合金是一种可以记忆并恢复其原始形状的材料。
它们经历形状改变后可以通过外部刺激恢复原始形状。
此外，具有压电效应的材料也是智能材料的重要成员。
压电材料在受到电场刺激时会发生形状或尺寸的变化。
这些物理方法可以通过调整材料的结构和组分来实现智能特性。
化学法中，诸如智能水凝胶和液晶材料等具有广泛应用。
智能水凝胶是一类在水中具有三维网状结构的高分子材料。
它们可以在吸水或释水的过程中完成体积的变化，广泛应用于医学和生物领域。
此外，液晶材料也是智能材料中重要的成员。
它们具有特殊的光学和电学性质，在显示技术和光学仪器领域有广泛的应用。
第五章_摩擦材料工艺设计
2.2 组分含量确定方法
• 为了得到给定化学成分的制品，不仅要使加入其中的各组 为了得到给定化学成分的制品， 分均匀混合，还必须正确选定它们的数量。为此，要进行 分均匀混合，还必须正确选定它们的数量。为此， 配料计算。完成配料计算需要以下原始资料： 配料计算。完成配料计算需要以下原始资料：制品规定的 各组分百分含量； 各组分百分含量；每一组分在生产各工序中最大可能的损 失百分率；总配料量。 失百分率；总配料量。 • 根据以下考虑，计算出混合料各组分的百分含量。对无固 根据以下考虑，计算出混合料各组分的百分含量。 定损失的组分， 定损失的组分，通常按烧结制品化学成分中该组分的平均 百分含量取用。对有固定损失的组分，混合料中的百分含 百分含量取用。对有固定损失的组分， 量这样计算： 量这样计算：取该组分在最终化学成分中的最低百分含量 和该组分最大可能的损失率。根据这些数值就能确定， 和该组分最大可能的损失率。根据这些数值就能确定，各 组分在混合料中应加的数量是多少(百分率 ，以便在已知 组分在混合料中应加的数量是多少 百分率)， 百分率 的最大损失率的情况下， 的最大损失率的情况下，仍能在产品中得到该成分规定的 最低含量。 最低含量。
2.3 其它添加剂
• 为防止混合料的偏析和减少混料机卸料及压模装料时的粉尘飞扬，也 为防止混合料的偏析和减少混料机卸料及压模装料时的粉尘飞扬， 为了有利于压制作业，往混合料中加入专门的润滑剂。 为了有利于压制作业，往混合料中加入专门的润滑剂。通常用作润滑 剂的有：矿物油，硬脂酸锌，硬脂酸锂，十二醇及硬脂酸酒精溶液， 剂的有：矿物油，硬脂酸锌，硬脂酸锂，十二醇及硬脂酸酒精溶液， 加入的数量为0.05-0.2%。有时建议在混料机加入添加组分以前，将 加入的数量为 。有时建议在混料机加入添加组分以前， 油加到基体金属粉末中，使其颗粒表面覆上薄层润滑剂。在某些情况 油加到基体金属粉末中，使其颗粒表面覆上薄层润滑剂。 往混合料中加入数量为配料量1%的汽油 的汽油。 下，往混合料中加入数量为配料量 的汽油。 • 如果摩檫材料采用通过挤压嘴的粉浆挤压方法生产时，混合料中要加 如果摩檫材料采用通过挤压嘴的粉浆挤压方法生产时， 入增塑剂，这些增塑剂在烧结中可以排除。如在制造铜基摩擦材料时， 入增塑剂，这些增塑剂在烧结中可以排除。如在制造铜基摩擦材料时， 采用了硅有机树脂作增塑剂，它在烧结中可分解。 采用了硅有机树脂作增塑剂，它在烧结中可分解。 • 制备好的混合料一般保存在密闭料桶中。有时料桶中还放置包有硅胶 制备好的混合料一般保存在密闭料桶中。 的小布袋以便防潮。 的小布袋以便防潮。混合料保存期限通常都在相应的工艺说明书或卡 片上说明。 片上说明。
产品设计材料与工艺
产品设计材料与工艺产品设计是一个综合性的过程，其中材料与工艺的选择至关重要。
材料和工艺决定了产品的外观、性能、成本和制造难度。
因此，在产品设计的初期阶段就需要对材料与工艺进行深入的分析和研究，以确保最终产品能够满足市场需求并具有竞争力。
首先，材料的选择是产品设计的基础。
不同的材料具有不同的特性，如金属材料通常具有较高的强度和硬度，适合用于制造机械零件；塑料材料具有良好的加工性和成型性，适合用于制造复杂形状的产品；而复合材料则具有优异的性能综合，适合用于高性能产品的制造。
因此，在产品设计中需要根据产品的功能、外观和成本等要求，选择合适的材料进行设计。
其次，工艺的选择也对产品设计有着重要的影响。
不同的工艺可以实现不同的产品形态和性能。
例如，注塑成型工艺适合用于大批量生产塑料制品，可以实现复杂的产品结构；而数控加工工艺适合用于加工金属零件，可以实现高精度和良好的表面质量；激光切割工艺适合用于加工薄板材料，可以实现高效的材料利用率。
因此，在产品设计中需要根据产品的生产规模、成本和质量要求，选择合适的工艺进行设计。
在产品设计过程中，材料与工艺的选择需要综合考虑。
首先，需要考虑材料与工艺的匹配性。
不同的材料适合不同的工艺，选择合适的材料可以提高产品的加工性能和生产效率。
其次，需要考虑材料与工艺的成本性能比。
不同的材料和工艺具有不同的成本和性能，需要在成本和性能之间进行权衡，以实现最佳的经济效益。
最后，需要考虑材料与工艺的可持续性。
选择可循环利用的材料和环保的工艺可以减少对环境的影响，符合可持续发展的要求。
综上所述，产品设计材料与工艺的选择对产品的质量、成本和生产效率有着重要的影响。
因此，在产品设计的初期阶段就需要对材料与工艺进行深入的分析和研究，以确保最终产品能够满足市场需求并具有竞争力。
只有在材料与工艺的选择上下功夫，才能设计出优质、高性能的产品，从而赢得市场和消费者的青睐。
木工施工材料与工艺的设计说明
室常用的木工施工材料常用的装饰板材1.细木工板2.密度板3.刨花板4.胶合板5.饰面板6.三聚氰胺板7.指接板8.防火板9.铝塑板10.纸面石膏板11.铝扣板12.PVC扣板13.硅钙板14.硅酸钙板15.装饰石膏板吊顶工程常用的施工材料1.轻钢龙骨2.木龙骨3.纸面石膏板4.铝扣板5.PVC扣板6.矿棉吸音板7.硅钙板8.装饰玻璃9.木工板、胶合板、饰面板10.装饰线条11.其它：铁钉、射钉、钢排钉、吊筋、膨胀帽配件、轻钢龙骨配件、白乳胶、石膏板专用自攻螺丝。
五金配件：锁具、门吸、铰链、滑轨、拉手、闭门器、一、轻钢龙骨石膏板吊顶施工步骤工艺流程：弹顶棚标高水平线→划龙骨分档线→安装主龙骨吊杆→安装主龙骨→安装次龙骨→安装纸面石膏板1.弹顶棚标高水平线：根据楼层标高水平线,用尺竖向量至顶棚设计标高,沿墙、往四周弹顶棚标水平线.2.根据已经弹好的标高线固定好边龙骨3 划龙骨分档线：按设计要求的主、次龙骨间距布置,在边龙骨上划龙骨分档线.（300mm一档）4 安装主龙骨吊杆：弹好顶棚标高水平线与龙骨分档位置线后,确定吊杆下端头的标高,按主龙骨位置与吊挂间距,在楼板上用冲击钻打眼，装吊杆，5 安装主龙骨：（1）配装吊杆螺母.（2）在主龙骨上安装吊挂件..（3）安装主龙骨：将组装好吊挂件的主龙骨,按分档线位置使吊挂件穿入相应的吊杯螺栓,拧好螺母.（4）主龙骨相接处装好连接件（5）安装洞口附加主龙骨,设置连接卡固件..6 安装次龙骨：1 按已弹好的次龙骨分档线,卡放次龙骨吊挂件.2 吊挂次龙骨：按设计规定的次龙骨间距,将次龙骨通过吊挂件吊挂在主龙骨上,设计无要求时,一般间距为300mm..3 当次龙骨长度需多根延续接长时,用次龙骨连接件进行连接，接头要错位安装，安装完毕调直固定，调整水平高度7安装纸面石膏板（在安装纸面石膏板之前，所有的管道，灯具布线都必须安装到位才可以进行石膏的安装）注意：（1）在安装纸面石膏板之前，所有的管道，灯具布线都必须安装到位才可以进行石膏板的安装，在石膏板上标识副龙骨的位置线，以便用螺钉加固时准确无误。
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材料工艺课程设计说明书课题名称年产250万重箱浮法玻璃生产线熔制工段工艺设计学院（系）材料科学与工程学院专业无机非金属专业学号1451460学生姓名李白2017 年9 月18 日至2018 年 1 月8 日共17 周年产250万重箱浮法玻璃生产线熔制工段工艺设计摘要浮法玻璃最关键的工段是熔制工段，熔制工段的设计至关重要。
熔制车间的工艺设计、设备选型和布置是否合理玻璃生产线投产后能否正常运行，能否保证玻璃产品的产量、质量达到设计要求。
本设计中，熔制车间的工艺布置即是根据选定的熔窑结构形式及为年产为250万重箱浮法玻璃的生产规模，来确定熔制车间厂房的平面尺寸、空间高度，附属设备的选型及其与熔窑的相对位置。
在进行工艺设计时，工艺布置、熔窑结构设计及设备选型必须做到工艺合理、技术先进、可靠耐用、节能环保、经济实用；要以达到玻璃的生产要求为核心，进而考虑交通、厂址、市场、原料、气候等因素，以科学化、合理化、人性化、高效化为生产设计的理念，力求设计出布置合理、经济节约、环境友好型的工厂。
关键词：浮法玻璃生产线，熔制车间，工艺设计目录1 引言 (4)1.1 浮法玻璃熔制工段 (4)1.2 浮法玻璃熔制车间设计原则 (4)2 技术方案设计 (5)2.1 生产能力、生产质量要求 (5)2.2 产品品种、质量保证 (5)3 建设方案设计 (6)3.1 核心生产线设计 (6)3.2 熔制工段厂房设计 (6)3.2.1 熔制工段厂房长度设计与计算 (6)3.2.2 熔制工段厂房宽度设计与计算 (7)4 熔制车间设备系统选型 (8)5 熔制工段工艺制度 (10)5.1 浮法玻璃熔制工段的温度制度 (10)5.2 浮法玻璃熔制工段的压力制度 (10)5.3 浮法玻璃熔制工段的泡界线制度 (11)5.4 浮法玻璃熔制工段的液面控制制度 (11)6 熔窑各部分结构尺寸设计和计算 (12)6.1 投料池相关尺寸设计和计算 (12)6.2 熔化部相关尺寸设计和计算 (12)6.3 卡脖和冷却部相关尺寸设计和计算 (13)6.4 小炉蓄热室相关尺寸设计和计算 (13)7. 设计总结和可行性分析 (14)参考文献 (14)1 引言1.1 浮法玻璃熔制工段[1]浮法玻璃的熔制大致可以分成五个阶段：硅酸盐形成阶段、玻璃液形成阶段、玻璃液澄清阶段、玻璃液均化阶段和玻璃液冷却阶段。
其工艺过程如图所示：图1.1 浮法玻璃生产线熔制工段工艺流程[5]1.2 浮法玻璃联合车间平面设计原则浮法联合车间平面设计原则要结合其特点。
浮法联合车间长度一般有400-600m，采用直线布置。
全厂以联合段为中心，辅助段布置在主段周围。
配合料从熔窑窑头投料池入窑熔化、玻璃液从熔窑进锡槽、玻璃带出锡槽退火窑、玻璃板在自动装切线上切裁去边、取片装箱，都是在一条直线上进行，因此熔窑、锡槽、退火窑、自动装切线在同一条直线上。
表1.1[1,5]浮法玻璃联合车间各工段面积、体积部位名称占地面积(m2) 建筑面积(m2) 建筑体积(m3) 熔化工段3757 7015(地下室3283) 81000锡槽退火工段3486 3486 40251切装成品库15567 15567 179747 附房1353 2705 10000 电梯间25 50 600合计24188 28823 3115982 技术方案设计2.1 生产能力、生产质量要求[2]首先是明确生产单位的生产能力及对产品的要求，就我国目前的玻璃企业而言，350t/d~1200t/d的生产线较为常见，而此设计目标为“年产250万重箱浮法玻璃生产线熔制工段”，1重箱等于2mm厚的玻璃10m2，约合玻璃50kg，则250万重箱约合玻璃125,000吨，假设生产线一年运作340天，则日产量约为367.6吨。
根据相关的数据显示，近两年来，我国低于350t/d的生产线已经不再建设，除非是生产特种浮法玻璃的需要。
在资金、市场等允许的情况下，企业一般都会选择大中型的生产线，以降低单位产品的生产成本，并节省能源。
考虑到企业以后的发展，特意将设计产量值提高到450t/d，下述工艺计算都以此为基准。
此外，还要根据所提供的燃料确定企业的生产档次，可供玻璃企业选择的燃料一般有发发生炉煤气/焦炉煤气，天然气，煤焦油，重油等，煤气价格虽然较低，但污染严重，特别是我国当下雾霾肆虐的大环境下，已经不被企业，政府所选择，多数企业目前采用重油为燃料生产浮法玻璃。
2.2 产品品种、规格要求[2,4]除了确定玻璃产量外，还需要确定玻璃的规格，玻璃带的宽度主要与市场规格要求和生产能力有关，参见下表：表2.1[2]浮法玻璃生产能力与玻璃带宽度关系带宽范围生产能力（t/d) 一般情况个别情况150~350 2400~2800350~500 3500~4000 4400600~700 4000~5000 5000800~1200 4800~5200 4000产品规格主要根据生产规模和市场行情来确定，具体切割规格还牵涉冷端设备投资情况。
产品规格越多，玻璃板越小，对冷端设备要求就越高，相应投资也就越大。
目前普通建筑市场常规规格有1500X2000,1650X2200,1830X2200,1830 X2440,2440X3660等，此外还有针对出口或特定行业提供特定玻璃规格的玻璃或超厚超大规格玻璃。
在确定玻璃规格品种同时，还要明确玻璃质量要求和颜色要求，目前有建筑级、制镜级、汽车级、建筑深加工级等不同级别要求，各级别要求见GB11614-2009《平板玻璃》标准。
玻璃颜色也有有普通白玻、本体着色玻璃和超白玻璃等不同品种。
这些均需要企业根据市场来确定。
3 建设方案设计明确了设计原则及确定好技术方案之后，就开始进行建设方案的确定，而在此次设计任务中，主要是针对熔制工段厂房的布置设计和设备的布置设计。
3.1 核心生产线布置设计[2]浮法玻璃熔制工段主要包括窑头、投料口、熔窑、锡槽口、锡槽等，实际生产中以直线式布置居多，其他辅助的设备则布置在主线的两侧。
此次设计中核心生产线的布置按照常规方式进行，生产线的轴心应与厂房的轴心一致，已达到美观的效果。
至于其他的空间大小设计则都以相对于核心生产线的定位来展开设计。
3.2 熔制工段厂房设计[2,3,7]浮法玻璃熔制工段厂房一般有一层方案和两层方案。
一层方案节约资源，方便原料及成品的运输，操作维护方便，但施工周期长，难度大；二层方案方便施工，底层可做办公等其他辅助工段使用，但玻璃运输不方便。
设计合理的厂房主要还是为了容纳生产设备，并同时兼顾防火、节能、环保等标准，以熔窑为核心展开工艺布置，首先是要确定好厂房的长、宽、高等大致的几何设计。
关于熔制工段平面布置，主要考虑熔窑热修、冷修的需要；工艺设备布置及检修、生产操作的需要；适当考虑熔窑有扩大在生产的可能；适当考虑满足建筑模数的要求。
3.2.1 熔制工段厂房长度的设计现代浮法玻璃生产中，查阅相关文献知浮法玻璃联合车间的长度大致设计在400-600m 之间，当然是要因地制宜。
关于熔制工段的长度布置，主要根据生产线的长度、配套设施及其他要求而定。
在前述工艺计算中已经大概算得核心设备生产线长度为60m，下面再考虑维修操作的空间需求以确定厂房长度。
关于熔化二层：（1）前脸墙热修操作：在一个生产周期中，前脸墙的吊墙、托墙均需热修。
考虑冷却风机布置、通道、安全距离及热修工人操作范围，所需的操作长度距离投料池为10m；（2）投料机检修操作：以本设计中的辊筒投料机为例，生产中投料机每1～1.5月需小修一次，每3个月需大修一次。
检修投料机时，将投料机拉出放在窑头，把备用投料机推进去。
换投料机所需操作长度距投料池为10m；（3）熔窑加熟料操作：熔窑经冷修重新投入生产时，在过“大火”后，窑内要先加熟料（碎玻璃），故而要求投料池前的操作长度为8m；（4）交换器传动装置布置。
交换器传动装置与交换设备通常是采用钢丝绳传动，应尽量使传动设备接近主机，以减少传动钢丝绳的长度及导向装置，同时应便于工人操作，故传动装置应布置在二层窑头的中间，靠近厂房外墙处。
传动装置和构筑物或其他设备之间的净空距离，在主要通行一面应不小于10m，另一面应不小于0.5m。
综合考虑，投料池前长度布置以12m为宜，当有其他设备或构筑物布置在投料口直线位置上时，还需另加其他操作和布置。
关于熔化工段底层布置：（1）蓄热室端墙前的操作要求：冷修拆除蓄热室端墙时，操作长度要求 3.5～4m，正常生产时，煤气蓄热室端墙有清扫烟尘操作，其操作长度要求4.5～5m；（2）中间烟道闸板检修安装,空气交换器安装检修，烟道结构要求和助燃风机、冷却风机布置等都要求便于安装、检修、维护等操作，故设备和构筑物之间以及设备设备之间应有不小于1m的净空；（3）交通运输要求：在底层必须考虑一条横穿车间的主要烟道，以供冷热修时运输砖材和设备，该通道应有2.5～3m宽，其局部有柱子处可考虑单行通道，但不得小于1.5m，布置在蓄热室端墙前较合适。
另在窑头厂房尽头，应考虑一条不小于1m的通道，以便生产人员通行。
综合考虑，大型熔窑底层布置长度：距蓄热室端墙为15-15.5m，距投料池外皮约为14m。
最后结合建筑模数确定为，熔制车间总长度为77m，熔制车间厂房的长度方向的柱子间距以7m为宜。
3.2.2 熔制工段厂房宽度的设计设计熔制工段厂房宽度时，就需要考虑到核心设备、辅助设备以及相关的操作空间要求等，同时还需兼顾经济节约、实用且美观大气。
查阅相关资料知，按600t/d燃油浮法来说，其熔化、成形、退火各工段厂房宽度一般为：42米、27米、21.5米，屋架下弦高度也比较高，成形瑞或厂房往往屋架高度做成一致的。
追求经济节约型的厂房则可以为：41米、25米、18米，屋架下弦高以满足生产需要为准；追求实用型则介于两者之间。
与长度设计类似，宽度设计时同样要考虑到核心设备的空间需求和维修操作的需要，核心设备空间需求前面已经完成计算，这里主要涉及维修操作的空间需求。
熔窑热修操作的需要熔窑在生产周期内，由于长时期处于高温、配合料粉尘及玻璃液的侵蚀下，熔窑各部分会有不同程度的损坏，因此必须在不影响或极少影响正常生产的情况下，进行熔窑的热修和维护工作。
（1）蓄热室的维修操作蓄热室维修一般涉及到热修和冷修，热修时需考虑拆除热室门和格子体时所用各种工具的操作距离，为布置冷风机、堆放新砖、运出废砖等操作要留有足够的运输通道，冷修时涉及类似的操作，故将操作宽度设计为4m；（即蓄热室外墙皮到车间厂房的内墙皮间距）（2）小炉的维修操作小炉的维修同样包括热修和冷修，热修时需要更换胸墙、小炉舌头、小炉后平碹、小炉斜坡墙、小路后墙、小炉隔墙等，需要一定的通道，冷修时同样需要运输通道，一般将此宽度设计为距小炉后墙5.5m，距蓄热室后墙3.5m；（3）凉台的布置熔化二层在沿小炉两侧的厂房布置凉台。