POF膜用LLDPE专用料的工业化开发

POF膜用LLDPE专用料的工业化开发

崔宇辉

中国石化天津分公司烯烃部崔宇辉

摘要：根据POF热收缩膜的性能要求，采用了国产己烯-1为共聚单体生产高性能的LLDPE作为它的中间层。熔指为0.95g/10min，密度为0.921g/cm。经过分子设计、助剂体系的选择、并通过聚合工艺的调整与优化，在气相装置冷凝态下，成功研制并工业化生产出POF热收缩膜芯层专用料DFDA-6010。加工应用表明，DFDA-6010与辛烯-1共聚LLDPE树脂性能相当。

关键词：己烯-1；POF热收缩膜；LLDPE；专用料；添加剂POF热收缩膜全称为环保型多层共挤聚烯烃热收缩膜，是在专用设备中将线性低密度聚乙烯（LLDPE）作为中间层，共聚丙烯（PP）作为内、外层，经特殊工艺将内、中、外三层共同挤压，而制成的具有高透明度，高收缩率及热封性能良好的热收缩薄膜。POF热收缩膜的市场需求量约17-18万吨/年。其中LLDPE作为膜的中间层用量占到约12-13万吨/年，且正以20%-30%/年的速度增长。但是由于受到单体、技术条件等限制国内还没有用于生产POF膜芯层的LLDPE专用树脂。生产企业全部使用进口C8-LLDPE作为POF膜的中间层，来满足对POF膜的使用要求。课题组大胆提出以国产己烯-1作为共聚单产生产POF膜芯层专用LLDPE，替代目前市场上被广泛使用的辛烯-1共聚LLDPE。

1DFDA--6010产品开发过程

1.1熔指的确定

树脂的熔指是产品相对分子质量的表征。熔指不仅对产品的强度、韧性、抗冲击性、断裂伸长率等性能有影响，同时也影响树脂的加工流动性能。为保证树脂的使用性能与加工流动性能的平衡，确定树脂的熔指为0.95g/10min。

1.2密度的确定

树脂的密度是间接表征产品的结晶度和支链数的大小。密度越高，结晶度越高，分子取向排列越整齐，树脂的硬度、屈服强度、刚性和软化点也越高。而POF膜对拉伸屈服强度、拉伸断裂强度都有特殊要求。针对这一特点，确定了树脂的密度为0.919～0.923g/cm。

1.3物理性能指标的确定

为满足POF膜的使用要求，确定了专用树脂DFDA-6010典型物理性能指标。

表1DFDA-6010产品典型性能指标

1.4专用树脂的添加剂配方的设计、确定

针对POF膜的特性，以及使用加工过程的要求，研制出特殊的添加剂配方体系。对不同配方体系下膜的黄度，透明度以及拉伸强度，进行了测试及比较。筛选出最佳的添加剂配方体系。并通过预混复配的方式对添加剂进行预加工，便于在添加剂与粉体树脂在生产过程中的均匀混合。（配方成分略）

2产品的工业化生产

2011年8月首次进行了DFDA-6010的试生产，采用了天津石化公司自主开发的气相聚乙烯冷凝技术。这不仅提高了生产能力，也改善了反应操作的稳定性，有效地控制静电的产生，实现反应稳定控制。此次试生产工艺控制和产品质量稳定，产品颗粒外观晶莹透明，产品的各项性能指标达到了预期的目标。这标志着POF膜芯层专用料DFDA-6010产品的成功开发。对DFDA-6010和进口料（C8-LLDPE）进行同比测试，结果如下：

表2DFDA-6010与进口料（C8-LLDPE）性能比较

由表2看出，DFDA-6010横纵向拉伸强度比更加平衡，其他性能指标均达到进口料水平。

3加工应用实验及对比

将DFDA-6010专用料进行厂家应用试验，数据如下：

表3POF膜性能比较数据

经厂家试用认为DFDA-6010专用树脂满足了生产加工工艺和薄膜性能要求，达到了进口料的水平。这标志着DFDA-6010专用料开发与工业化生产的成功。

4结语

－的物理机械性能与进口的性能相DFDA6010C8-LLDPE当，有优异的拉伸断裂强度与良好的纵横向强度的平衡，可满足企业对此类树脂的需要。这是国内首次在气相冷凝状态下，使用国产己烯-1单体成功生产POF专用树脂。DFDA-6010成功工业化开发填补了国内此类专用料的空白，具有显著的社会效益。同时，高性能己烯-1共聚LLDPE对辛烯-1共聚LLDPE的成功替代，也为的新产品开发指出了新方向。

薄壁套类零件加工方法分析

齐重数控装备股份有限公司陈栋梁

摘要：工业中广泛使用薄壁件，但是由于其加工工艺性差，在切削力、残余应力、切削热、夹紧力等因素影响下，薄壁件易发生加工变形，不易控制加工精度和提高加工效率。本文对薄壁件加工过程中引起变形的因素进行了分析，通过改变工件的压紧方式和定位基准，设计制作工装并加工验证，得出加工薄壁件的合理工艺安排，顺利解决了工件变形问题，保证了加工质量，提高了加工效率。

关键词：薄壁套类零件；车工夹具设计；装夹方法

一、前言

工业中广泛使用薄壁结构零件。薄壁零件由于其刚性好、强度高、相对重量较轻等优点，使得薄壁零件在机械行业中的运用越来越广泛。薄壁零件主要是指零件的壁厚小于2mm的零件。它们在机械加工工业中占有较大比例，薄壁套类零件因其具有重量轻、节约材料和结构紧凑等特点，广泛应用于航空领域。此类零件结构复杂，刚度较低，加工余量大，并有很多的形位公差要求，加工中极易发生变形和切削振动，让刀现象严重，装夹和定位较困难，一直以来都是加工难点。

二、薄壁套类零件定位与装夹方案

（1）薄壁套类零件定位基准选择

薄壁套类零件定位基准为零件的内外圆中心，当薄壁零件的外圆表面与内孔中心的同轴度要去很高时，加工过程中应互为定位基准反复进行加工，以满足薄壁零件图纸的技术要求。

（2）薄壁套类零件装夹方案

由于薄壁零件的壁厚很少，直接采用三爪卡盘装夹定位会使零件产生较大变形，通常对薄壁套类零件装夹可归纳为以下几种：

a、轴向装夹法。该方法相对简单，即将薄壁套类零件由原来的径向装夹改为轴向装夹方法。

b、刚性开缝套筒装夹法。薄壁套类零件采用三爪自定心装夹法，零件受到来自三个卡爪的夹紧力，较小的夹紧面积造成夹紧力受力不均，极易使零件产生变形，然而采用套筒类装夹法有效增大了夹紧的接触面积，此时夹紧力受力均衡，薄壁套类零件也就不易产生变形。

c、圆弧软爪装夹法。在此种装夹方法中，数控机床上的装刀依据薄壁套类工件的内孔大小进行自车，加工软爪时要采用相同的夹紧状态进行车削，避免加工中出现松动或是由卡爪反向间隙产生定位误差。车削软爪外定心表面过程中，应在靠近卡盘处处适当夹紧圆盘料，避免卡盘端面螺纹产生间隙。自行加工的圆弧软爪所形成的圆弧直径应比装夹薄壁套类零件的直径略大一点。对于尺寸较小的薄壁套类零件，在一次装夹过程中尽量多加工出几个面，不仅能减少装夹次数和误差，又能提高零件的加工精度。

三、结构分析

此项套类零件是用来支承旋转轴及轴承，该类零件的主要表面是内孔和外圆，其主要技术要求是内孔及外圆的尺寸以及圆度要求；内外圆之间的同轴度要求；孔轴线与端面的垂直度要求。薄壁套类零件壁厚很薄，径向刚度很弱，在加工过程中受切削力、切削热及夹紧力等因素的影响，极易变形，导致以上各项技术要求难以保证。针对这些问题，本文对薄壁套类零件加工过程中装夹方法做了初步的探讨。

我厂生产某项车削加工薄壁套类后盖零件，首次投入400件，生产类型为大批量。此项零件壁厚仅为0.7mm，最薄的地方为0.5mm。

四、初次加工存在的问题

我们对首批加工情况进行调查、分析和研究，投入400件，超差品181件，报废19件，合格率仅为50%。

按照原来的加工方法，先镗右端内腔及环槽，再调头车削左端圆台，夹持零件右端外圆时零件已经变形，然后用和圆台同样大小的圆环将零件小端面压紧在芯轴上，接触面小，在加工过程中旋转，零件跳动量大，装夹不牢靠。一部分零件端面压伤，还有外圆加工成椭圆，同轴度、垂直度无法满足要求。

五、装夹方法的改进

（1）薄壁套类零件的加工分析

对于薄壁零件的加工，如果采用普通装夹方法，会产生很大的变形，无法保证加工精度。薄壁零件加工，改进装夹方式，根据零件的结构特点制定合适、有效的装夹措施：a、采用工艺夹头装夹车削时在坯料上预留一定的夹持长度，在工件完成内孔、外圆及端面的加工后切掉，单边留余量0.5mm，然后去应力时效。这样不但防止了工件产生太大变形，而且保证了内孔、外圆及端面间的位置精度。b、通过增加夹压点或夹压面积减小零件的变形或使变形均匀化。将零件的每一个点的夹紧力保持均衡，就是增大零件的装夹接触面，就能有效的减少零件的变形量。采用软爪来装夹工件，既简单，又经济，是一种方便有效的装夹方式。c、增设辅助支承，以增强工件的刚性。变径向夹紧为轴向夹紧，使夹紧力作用在刚度较大的轴向，避免了径向发生大的变形。

（2）车工夹具结构设计

外圆留较大的余量，采用软爪装夹外圆，先加工内孔、圆台和一个环槽端面；圆环与工件内腔壁充分接触，从而把零件撑紧，消除了径向间隙，提高了定位精度，这时零件与夹具组成一个刚性整体，再用软爪夹紧零件外圆加工左端面圆台和环槽时就不会发生变形了，利用压紧工艺凸台来固定工件，既改变了夹紧力对工件变形的影响，又起到支撑作用和吸附作用，对防止、抑制切削过程中的切削振动很有帮助；在第三道工序中采用夹具装夹工件加工外圆。该夹具的芯轴上装上此前使用的圆环，拧动螺母，使其向左移动时，圆环给工件一个轴向力，在芯轴上加工出槽让位，轴向力推动工件紧紧接触芯轴端面，而芯轴外圆和端面是一次加工出来的，垂直度高，然后车削外圆台阶和端面。该夹具使夹紧力作用在工件的左端面上，增大了接触面，减小了工件因变形而产生的加工误差，很好地保证了内外圆的同轴度要求和内孔与端面的垂直度要求。

六、使用效果

第二批投入200件，全部合格。通过实际切削加工表明，用新设计的夹具装夹，零件变形较小，零件的同轴度、垂直度及各项尺寸的要求都能够得以保证。刀具几何参数及切削用量的选择也较为合理，工件的各项要求均有明显的提高。该夹具成功解决了薄壁套类零件在加工过程中容易变形的难题，降低了此类零件的废品率，提高了生产效率。

七、结论

薄壁套类零件的刚性差，强度低等特点，在机械加工中容易产生变形和振动，影响零件的尺寸精度，形位精度和表面粗糙度。本文针对薄壁套类零件自身特点，结合不同的装夹方案，提出了对薄壁套类零件装夹的改进措施，极大提高了产品的合格率。

参考文献：

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