高分子橡胶加工设备与模具复习资料

1、高分子1433班橡胶加工设备与模具复习资料绪论 1.了解橡胶机械的概念及其主要分类方法。 概念：以橡胶为基本原料，加入各种配合剂，将其制作成各种橡胶制品的过程中所用的机 器和设备，统称为橡胶机械。 分类方法：橡胶制品工艺加工设备按其功能和应用范围可分为：通用工艺设备和专用工艺设备。通用工艺设备包括：开炼机、密炼机、压延机、螺杆挤出机、平板硫化机等。专用工艺设备包括：轮胎成型机、轮胎定型硫化机、鼓式硫化机等 2.了解橡胶机械的特点： 品种繁多，规格多样。 机台重量、结构、尺寸大小相差悬殊。 机台操作参数多变，如调速、调距、换速比等。 机台动力形式、操作介质多样化。 机台的机械化、自动化水平仍需进

2、一步提高,仍存在部分手工操作。第一章切胶机 块胶。 1.切胶机的用途是什么？ 专供切割生胶之用，把较大的天然橡胶或合成的橡胶块切成便于配料、塑炼或混炼的小 2.切胶机分为几类，各有什么特点？作业线。 按机台布置形式分为立式和卧式。 特点：立式切胶机占地面积比卧式切胶小，安装、使用方便；而卧式切胶机比立式切胶机更易于组织联动小型工厂。 按切胶刀数多少可分为单刀和多刀。 特点：多刀切胶机比单刀切胶机的生产能力高,所以多刀切胶机适用于大型工厂,单刀切胶机适用于中、 按传动方式可分为机械传动、液压传动和气压传动。 3.简述单刀立式液压切胶机的基本结构。 单头立式液压切胶机主要由液压系统、油缸、切胶刀、

3、机架、生胶辊道等组成。 4.简述十刀卧式液压切胶机的基本结构。 主要由主机、液压系统、电气控制等部分组成。 5.简述切胶机主要部件的作用和工作原理。 组成：液压系统、油缸、切胶刀、机架、生胶轨道。 6.如何维护保养切胶机？操作切胶机应注意哪些安全问题？ 维护保养：日常维护保养及润滑。导轨滑槽每班加注少量润滑脂，机器每次开机前和停机后应将杂物清理 干净。检查切胶刀上下位开关，以防失灵。 注意：检查待切胶块中是否夹有各种杂物，以免损伤机器。禁止连续切胶，禁止切冷硬生胶和杂物。热备 运转时，严禁在传送带上跨越爬行或躺坐休息。停用时，切刀应放下，切断电源，整理现场。第二章开炼机 1.掌握开炼机主要用途

4、及分类方法。 主要用于橡胶的塑炼、混炼、热炼、压和供胶；也可用于再生胶生产中的粉碎、捏炼和精炼，此外，它还广泛用于塑料加工和油漆颜料工业生产中。 分为：塑炼机、压片机、热炼机、破胶机、洗胶机、精炼机、再生胶混炼机、精细破胶机、生胶压片机、实验用炼胶机。 2.掌握塑炼、混炼、压片、供胶及热炼等工艺的概念及他们之间的区别，分别采用什么方法可以达到目的。 塑炼：把弹性生胶转变成可塑状态的工艺加工过程。塑炼方法有机械塑炼法，物理塑炼法，化学增塑法，化学药品。混炼：将各种配合剂混入生胶中制成质量均匀的混炼胶的工艺过程。混炼方法有连续混炼-挤出机和间歇混炼-开炼机密炼机。 压片：根据工艺要求，在开炼机上把

5、胶料压成一定的宽度和厚度的工艺过程。压片方法是是压片机。 供胶：根据工艺要求，在开炼机上把压成一定的宽度和厚度的胶料，送到下一步工艺（挤出、压延）的工艺过程。供胶方法是开炼机。 热炼：根据工艺要求，在开炼机上把胶料加工成一定的温度和可塑度，并送到下一步工艺（热喂料、压延）的工艺过程。 3.了解开炼机基本结构，掌握几种典型的开炼机的主要区别。 主要由辊筒、辊筒轴承、机架和横梁、机座、调距与安全装置、调温装置、润滑装置、传动装置、紧急刹 车装置及制动器等组成。 4.掌握开炼机的工作原理。 后辊筒的一端有大驱动齿轮，电机通过减速机、小驱动齿轮将动力传递到大驱动齿轮上，使后辊筒转动，后辊筒另一端装有速

6、比齿轮，它与前辊上的速比齿轮啮合，使前后辊筒同时相对回转。 5.掌握开炼机强化炼胶效果应具备的条件。 使胶料摩擦角大于接触角（）以便把胶料带入辊距； 使前后辊速（线速度）不相等，以便对辊隙中的胶料进行强烈的挤压和剪切； 炼胶时，需要切割翻胶，以破坏胶料的封闭回流线，加强物料的分散效果； 炼胶过程中不断调整辊距，以改变速度梯度，提高炼胶效果。 6.了解开炼机规格表示方法和主要技术特征。 主要用“辊筒工作部分直径辊筒工作部分长度”单位mm。eg；5501500,表示前后辊筒工作部分直径均为550,辊筒工作部分长度为1500。 XK400：X表示橡胶，K表示开炼机，400表示辊筒工作部分直径为400

7、mm； X（S）K400：S表示塑料类，表示橡胶塑料通用。 特殊的：XKP400:其中P表示破胶机;XKR400:其中R表示热炼机。 7.掌握横压力的概念及其影响因素。 概念:胶料在辊隙间对辊筒产生的径向作用力； 因素:胶料的性质、加工温度、辊距、辊筒线速度。 8.掌握开炼机功率消耗的特点。 在炼胶过程中，传动电动机的功率消耗是不均匀的。 消耗的功率大。 9.了解开炼机传动功率几种计算方法及其区别。 1、按辊筒旋转阻力矩计算。计算的功率是最大值。实际选择电动机的功率应比上述计算值小1.52.0倍。 2、按胶料捏炼的流体动力学理论计算。 3、按经验公式计算lr单位为m60q t 10.了解开炼机

8、产量计算方法及其影响因素。 常用开炼机（间歇操作）生产能力：Q= Q 生产能力，kg/h ；q 为一次容胶量，m3； 胶料密度，=0.91031.2103 kg/m3； t 一次炼胶时间，min； 设备利用系数，一般为0.850.9。 影响因素有:一次容胶量、辊筒直径、辊筒长度、辊距、速比、辊速、炼胶温度、胶时间、操作方法等。 法。 11.掌握开炼机辊筒的作用、要求、所用的材料、结构和分类方法以及辊筒受力分析计算方 （1）作用：辊筒是开炼机的主要零部件。在工作过程中，它直接与胶料接触，对胶料产生挤压和剪切作 用。因此，它的结构及质量将直接影响炼胶的效果和开炼机的使用寿命。 （2）要求：1.要具

9、有一定的机械强度、刚度，能承受胶料的作用力； 2.辊筒的工作表面要有较高的耐磨性和耐腐蚀性，且表面硬度不低于肖氏65; 3.从结构上来讲，具有合理的几何形状，防止应力过度集中； 4.具有较好的导热性能，便于胶料的加热和冷却；正的偏差。 5.制造工艺简单、造价低； 6.直径误差为10.5mm，表面粗糙度为3.21.6，出厂检验一定要保证辊径有 （3）材料：根据以上要求，一般选用冷硬铸铁作材料，它的特点是内部韧性好，强度大，表面层的组织硬、耐磨损、白口层的硬度不低于肖氏650。 （4）结构：辊筒主要由工作部分（称为辊筒体）；支撑部分，传动部分。 （5）分类：根据辊筒的表面形状分为： a.光滑圆柱辊

10、筒（圆柱面）：用于塑料混炼压片热炼用于热恋和压片的辊筒为了提高炼胶效果，前辊为光滑的。后辊为带沟纹的，沟纹螺旋角m为40深度为4mm,宽为20mm。 c.带沟纹的辊筒：破胶、洗胶。 b.腰鼓辊筒（凹凸）：用于再生胶精炼。 按加热介质来分：电加热、蒸汽加热、油加热、恒温水。 按前后辊筒直径是否相同来分：同径、异径。 按加热冷却形式来分：中空式、钻孔式。 12.掌握开炼机辊筒轴承的作用、位置、类型及润滑方法。 （1）作用:辊筒轴承是开炼机的主要零部件之一，用以支承辊筒，使之能在其内自由回转。减少摩擦损失，提高传动效率。塑料）。 （2）位置:轴承套在辊筒两端的轴径上，下面由机架支承，后辊筒轴承是固定

11、的，前辊筒轴承又与调距装置相联，并在调距装置的推动下，可在机架上作水平的前后移动。 （3）类型:滚动轴承:一般在大型炼胶机上使用;滑动轴承：尼龙衬套（橡胶）、锡青铜衬套（橡胶、 （4）润滑方法:常用的润滑系统有单独润滑和集中润滑两种，少数情况下二者同时采用。按油质分干油和稀油润滑二种。 13.掌握开炼机辊筒调距装置的作用、位置、调整范围、分类及其具体结构。 （1）作用:根据不同炼胶工艺的要求,由此来改变其辊距; （2）位置:前辊两边的机架式; (3)调整范围:一般在015mm; (4)分类:按动力来源不同分为:手动式、电动式、液压传动式; (5)具体结构: 14.了解开炼机的传动形式以及电机选

12、择要求。 （1）按一台电机驱动开炼机的台数可分为： 单台传动由一台或两台电机驱动一台开炼机; 多台传动一台电机驱动24台开炼机工作。 （2）按电机与开炼机的相对位置可分为： 左传动电机在操作人员左侧; 右传动电机在操作人员右侧。 （3）电机选择要求是:启动扭矩要大; 具有超负荷特性,要求Mmax/M额定为22.5倍以上; 能够正反转动; 转速要恒定; 制动性能要好; 混炼、压片机电动机应采用封闭型。第三章 密炼机 1.掌握密炼机的用途和分类。 用途:用于橡胶的塑炼、混炼、热炼、压片和供胶，也可以用于再生胶生产中的粉碎、捏炼和精炼。 分类: 2.了解密炼机规格表示方法及主要技术特征。 规格表示:

13、一般以混炼室总容积和长转子的转速表示; eg:XM8040 表示混炼室总容量为80L，长转 子转速为40r/min的橡胶密炼机。 主要技术特征:1)密炼室总容积; 2)密炼室工作容积; 3)电机功率; 4)转速。 3.掌握密炼机整体结构组成及每一部分的作用。 五大部分 （1）混炼转子部分 混炼转子部分主要由上、下机壳,上、下混炼室,转子等组成。作用是对胶料进行混合、剪切 、捏炼。 （2）加料及压料装置部分 由加料斗、压料装置及气缸等组成。用于加料和瞬间存料,并加速炼胶,提高胶料质量。 （3）卸料装置部分 下顶栓和下顶栓锁紧机构所组成。所以它的主要作用,就是在炼胶完毕后排出胶料,也就是卸料。 （

14、4）传动装置部分 由电机，弹性联轴器，减速机和齿形联轴器等组成。作用是传递动力，使转子克服工作阻力而转动，从而完成炼胶作业。 （5）底座作用是供密炼机使用,在其上安装主机和传动系统的部件。 五大系统 加热冷却系统:由管道和分配器等组成;作用是控制炼胶过程中胶料的温度。 液压系统:由双联叶片泵、旋转油缸、往复式油缸、管道和油箱等组成。用于控制下顶栓及下顶栓锁紧机构的开闭。 气压系统:由气缸活塞气阀管道和压缩空气控制站等组成。用于控制上顶栓的升降，加压及翻板门的开闭。 电控系统:由电控箱、操作台和各种电器仪表等组成。它是整个机台的操作中心 润滑系统:由油泵、分油器和管道等组成。为了使各传动部分减少

15、摩擦,延长其使用寿命。 4.掌握密炼机的混炼过程及胶料在混炼室经受的机械作用。 （1）混炼过程:生胶和配合剂由加料斗加入，首先落入两个相对回转的转子口部，在上顶栓的压力及摩擦力的作用下，被带入两转子之间的间隙处，受到一定的捏炼作用，然后由下顶栓的尖棱将胶料分开，进入转子与密炼室壁的间隙中，在此处经受强烈的剪切捏炼作用后，被破碎的两股胶料又相会于两个转子口部，然后再进入两转子间隙处，如此循环往复。 (2)机械作用: 转子外表面与密炼室内壁间的捏炼作用（ 椭圆型转子密炼机尤为明显）;两转子之间的混合搅拌、挤压作用:（啮合型密炼机尤为明显）;上下顶栓分流、剪切和交换作用; 转子的轴向往复切割捏炼作用

16、。 5.可用那些主要参数来描述一台密炼机整体情况。 转子的转速与速比; 转子棱顶与密炼室内壁间隙; 生产能力与填充系数; 上顶栓对胶料的单位压力; 功率。 6.了解密炼机功率消耗的几种计算方法以及对电机的要求。 （1）计算方法: （2）要求: 瞬时过载系数要大于2.48,有耐超负荷特性; 起动转矩大; 可以正、反转; 用封闭式电动机。 7.了解密炼机几种主要的传动形式。 作用:用于传递动力,使转子克服工作阻力而转动,从而完成炼胶作业。速机等。 A.按电机同时驱动密炼机台数: 单台传动,多台联动。 B.在单独传动方式中，按采用不同的减速机构形式分为:带大驱动齿轮、不带大驱动齿轮、采用双出轴减 C

17、.在两台联动的传动方式中,按电机和密炼机的相对位置分为:左传动、右传动和中间传动。 8.掌握转子结构型式、材料选择、冷却形式。 (1)作用:转子是密炼机的主要零部件,转子的构造形式及强度对密炼机的工作性能、生产效率、使用寿命和 炼胶质量有影响。 (2)结构型式:椭圆形转子按其螺旋突棱的数目不同可分为:双棱转子和四棱转子。 (3)材料选择:转子材料多采用45钢铸造;并在突棱处堆焊一层58mm厚的耐磨硬质合金,其余工作表面应 当堆焊一层23mm厚的耐磨硬质合金。 (4)转子的冷却形式：喷淋式、螺旋夹套式。 9.掌握压料部分的结构组成以及上顶栓与活塞杆的连结型式及安全措施。 (1)结构组成: 气缸;

18、 活塞; 活塞杆; 重锤。 (2)连结型式:采用缓冲装置。 (3)安全措施: 加大活塞杆上销孔尺寸;混炼室的上部安装挡销; 冷却水管上焊接挡块。 10.掌握加料部分的结构组成。 装料斗由两侧板、前后门、填料箱构成。 翻板门固定在轴上，由气缸带动。 装料斗后门固定在侧板上，检修时打开。 填料箱在装料斗上，起上下隔离作用，使混炼室内的粉尘不致飞扬到风筒内。 11.掌握卸料部分组成及结构型式以及分类。 (1)结构型式:滑动式、摆动式。 12.掌握密炼机密封型式、分类方法及其密封机理以及每种型式的优缺点及其用途。 1）端面密封：将两个精密的平面在介质压力下或外力（如弹簧力、液压力）的作用下相互贴紧并相

19、互回转运动而构成的动密封装置。 2）迷宫密封：将两个有凹凸形结构的迷宫环相互配合安装，形成通路曲折的迷宫，并作相对回转运动而 形成的动密封装置。 3）反螺纹密封：在两相对回转的密封环之一上，切制成与轴的正常旋转方向相反的螺纹，则可使漏出的 物料返回原处的动密封装置。 4）填料密封：将填料压入填料箱内由于压盖对填料施加轴向压力，使填料在产生轴向压缩的同时产生径 向伸张，从而使填料与填料箱内孔及转动轴外圆表面密切结合而产生密封作用的动密封装置。 密炼机所采用的密封装置多为端面密封，也有几种组合而成的。第四章 压延机 1.基本概念：摩擦角、接触角、辊筒长径比、横压力、辊筒中高度。 摩擦角:物料与辊筒

20、表面的摩擦系数为,假设=tan,则角度就叫摩擦角。 接触角:胶料在辊筒上接触点a与辊筒圆心的连线和两辊筒圆心连线的夹角，用表示。 辊筒长径比:辊筒工作部分长度和直径的比值叫长径比(L/D)。 横压力:胶料通过辊筒间隙时，对辊筒产生径向作用力和切向作用力，径向作用力垂直于辊面，力图将辊 筒分开，这个力就叫横压力，也叫分离力。 辊筒中高度:将辊筒工作表面加工成中部大而两端小的腰鼓形，则其最大直径Dmax和最小直径Dmin之差叫 做辊筒的中高度。 2.压延操作的必要条件 必要条件:摩擦角必须大于接触角。 3.压延机的表示方法。 表示:辊筒外直径(mm)辊筒工作部分的长度(mm)辊数. eg:2306

21、354:表示辊筒直径230mm,辊筒长度635的四辊压延机。 4.影响横压力的因素。 加工胶料的种类和性能，压延制品的厚度，辊筒直径和压延宽度，加胶的包角大小，滚速，温辊（胶种、硬度、辊筒直径、温度、辊距） 6.辊筒材料及特点。热面积。 材料:冷硬铸铁铸钢或锻造复合材料，硬软质钢材 特点:刚性、硬度（肖式65-75度以上）、耐磨性、耐腐蚀性、精度、导热性、温度分布均匀一致，最大传 7.压延机影响压延制品精度的主要因素。（1） 辊筒在负荷作用下的弹性变形的影响; （2）辊筒工作表面的温度差的影响; （3） 剥离牵引张力的影响； (4）辊筒轴承间隙的影响; （5）供料量的变化; （6）传动系统的振

22、动; （7）辊筒加工制造精度。 8.预负荷装置的作用。 消除轴承体和辊筒轴颈间的间隙,施以足够外力防止辊筒抖动。 9.压延机辊筒速比的确定。 根据压延工艺选择。 10.压延机的传动特点。 （1）为适应不同的压延工艺要求，压延机需能变换不同的速比，即可在有速比或等速条件下工作； （2）为适应操作上的需要，压延机需能够平稳（无级）的变换转速，可在慢速与快速条件下工作。 11.压延机的工作原理。 （1）相对回转-两个相邻的辊筒在有速比或等速情况下相对回转； （2）胶料在摩擦力作用下被拉入辊隙中， （3）由于辊隙截面的逐渐减少，使胶料受到强烈的挤压与剪切，完成延展成型（压片）；或把胶料挤压在 钢丝帘布上（双面贴胶）；胶胚表面压花（压型）；多层胶片的贴合等。 12.在选择辊速时要考虑的因素。 （1）压延的工艺要求； （2）压延机的制造水平； （3）压延机组的自动化水平； （4）辊筒速度应能广泛的平稳地调整； （5）压延时辊速尽可能用高值，这有利于发挥设备能力。 13.压延过程的超前及滞后。 超前：胶料通过辊距时，胶料的运动速度大于辊同的线速度，这种现象称为超前。 滞后：胶料通过辊距时，胶料的运动速度低于于辊同的线速度，这种现象称为滞后。 14.辊筒轴承的基本要求。 承载能力要大; 轴瓦和轴颈之间摩