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1、压压 出出李勇李勇 1 1、混炼胶编号规则混炼胶编号规则Q表示全钢胶料混炼段数代号:段数在字母Q的前面,用1、2、3、,表示;终炼胶不写数字。如: Q210:终炼胶 1Q210:Q210一段母炼胶一、炼胶一、炼胶Q112 胎面胶 Q832 带束层胶 Q124 胎面胶 Q850 子口包布胶 Q220 胎侧胶 Q870 胎体帘布胶 Q310 子口耐磨胶 Q910 气密层胶 Q410 下填充胶 Q950 气密层胶 Q420 上填充胶 HNCD 气密层胶 Q430 填充胶 HTME 胎面胶 Q510 肩垫胶或胎面翼胶 Q832A Q610 尼龙包布敷胶 Q850A Q710 纤维帘布敷胶 Q720 胎
2、圈钢丝胶 Q811 过渡层胶 终炼胶编号终炼胶编号2、炼胶用生胶及配合剂 生胶包括:天然胶和合成胶天然胶的来源:天然橡胶natural rubber缩写NR,它是从天然植物中采集经过加工而得到的一种弹性材料。在自然界中含橡胶成份的植物不下两千种,很多是高大的乔木(如杜仲,三叶橡胶树),草本植物和爬藤植物(野藤)大部分生长在热带,温带各地区。即南北纬30以内、尤其是20以内的常夏地区。在这些植物中,含胶量多,有经济价值的植物不过二、三十种,其中最好的一种是三叶橡胶树。一、炼胶一、炼胶技术分级标准橡胶(TSR)及其分级法 标准天然橡胶,其特点是在生产过程中即能除去大部分杂质,破碎成大米粒大小的颗粒
3、。这种胶的优点是杂质含量少,塑性保持率高,定伸强度大,门尼粘度一致,老化性能和动态性能好,粘着性好,易加工。 其分级为标准是按照胶中含有的杂质高低来分的,如 SMR10 SMR20 SMR10胶的杂质含量低于SMR20胶中的杂质,其中间的字母代表生产的国别, M 代表马来西亚 T代表泰国 I代表印度尼西亚 C 代表中国 2、炼胶用生胶及配合剂 一、炼胶一、炼胶 合成橡胶:合成橡胶(SR)是用人工合成的方法制得的高分子弹性材料。生产合成橡胶的原料主要是石油、天然气和煤。自20世纪30年代开始大规模发展,随后其应用达到高峰。合成胶用量较大的品种为:丁苯胶SBR,顺丁胶BR,丁基胶IIR,氯丁胶CR
4、,丁腈胶NBR,三元乙丙橡胶EPDM。混炼胶由生胶和配合剂组成。 合成胶用量最大的品种是丁苯胶和顺丁胶,p丁苯胶主要品种SBR-1500 SBR1502 SBR1712 SBR1721p丁二烯橡胶的品种:高顺式顺丁胶、低顺式顺丁胶2、炼胶用生胶及配合剂 配合剂一般包括:补强填充剂、增塑剂(软化剂)、防老剂、硫化剂、促进剂、活性剂及专用配合剂补强填充剂:炭黑(CB),白炭黑,碳酸钙(CaCO3)、陶土等增塑剂(软化剂):五氯硫酚、松香、芳烃油等防老剂:4010、4020、4010NA、RD 等硫化剂:硫磺S、DTDM、金属氧化物、过氧化物、硫化树脂促进剂:NOBS、NS、CZ、DM、M等活性剂:
5、氧化锌(ZnO)、氧化镁、硬脂酸等其它:如粘合剂、增粘剂、防焦剂、着色剂等一、炼胶一、炼胶3、密炼机的类型及组成 现大的轮胎厂所使用的密炼设备一般都用密炼机组。包括上辅机组、密炼机、下辅机组。上辅机组是指粉状、液状、颗粒状等原材料为储存、称量、输送后投入密炼机所需的装置。下辅机组是指密炼机排出的胶料经出片直到叠片切割等一系列的装置。 现代化的轮胎工厂的炼胶系统,是以密炼机为中心,并与上辅机组和下辅机组联结成一条完整的炼胶生产线,电子计算机按照给定的生产要求进行控制管理。 混炼主要设备: 密炼机如F270、F370等,开炼机XK-660等一、炼胶一、炼胶二、基础知识二、基础知识耐 磨 胶 条胎
6、圈 包 布胎 侧钢 丝 圈胎 圈 填 充 胶 条内 衬 层带 束 层胎 肩 垫 胶胎 体 层胎 冠二、基础知识二、基础知识1 1、压出介绍压出介绍 (1 1)压出是橡胶加工中的一项基础工艺,其基本作)压出是橡胶加工中的一项基础工艺,其基本作用是在压出机中对胶料加热塑炼。通过螺杆的旋转挤用是在压出机中对胶料加热塑炼。通过螺杆的旋转挤压,使胶料在螺杆和机筒之间受到强大的挤压力,不压,使胶料在螺杆和机筒之间受到强大的挤压力,不断向前移送通过口型压出各种符合技术规定的断面几断向前移送通过口型压出各种符合技术规定的断面几何尺寸的胶料半成品。何尺寸的胶料半成品。 (2 2)压出工艺对设备要求:目前全钢子午
7、线轮胎生产)压出工艺对设备要求:目前全钢子午线轮胎生产厂家多采用双复合挤出机,即一台热喂料挤出机和一台厂家多采用双复合挤出机,即一台热喂料挤出机和一台冷喂料挤出机。挤出机包括(冷、热喂料)机身、机头、冷喂料挤出机。挤出机包括(冷、热喂料)机身、机头、螺杆及传动装置等部分。为了满足工艺要求,挤出机各螺杆及传动装置等部分。为了满足工艺要求,挤出机各部分结构都须具有一定的设备技术性能。部分结构都须具有一定的设备技术性能。二、基础知识二、基础知识 (3) 压出工序主要生产胎面、胎侧、填充胶、垫胶,压出工序主要生产胎面、胎侧、填充胶、垫胶,其优点是:所生产部件胶料质量较高,规格尺寸精其优点是:所生产部件
8、胶料质量较高,规格尺寸精度高,胶料密度大;更换规格方便,生产效率高,度高,胶料密度大;更换规格方便,生产效率高,可用数种胶料制造不同断面的半成品。此外,设备可用数种胶料制造不同断面的半成品。此外,设备占地面积小,使用方便。占地面积小,使用方便。 (4) 压出工序主要由冷、热喂料橡胶螺杆挤出机及压出工序主要由冷、热喂料橡胶螺杆挤出机及供热喂料的粗炼、细炼和供胶开炼机、贴胶片装置、供热喂料的粗炼、细炼和供胶开炼机、贴胶片装置、胎面底面胶片压出压延装置、冷却装置、称量装置、胎面底面胶片压出压延装置、冷却装置、称量装置、定长切割装置、输送带和输送辊装置及电气控制装定长切割装置、输送带和输送辊装置及电气
9、控制装置等组成。置等组成。 胎面胎面:胎面是轮胎与地面接触的部位,是轮胎的最胎面是轮胎与地面接触的部位,是轮胎的最表层,表层,从冠部保护胎体缓冲层,帘布层免受刺伤割破和从冠部保护胎体缓冲层,帘布层免受刺伤割破和承受冲击磨损。通过花纹传递牵引力,转向力和制动力。承受冲击磨损。通过花纹传递牵引力,转向力和制动力。所以要求胎面必须有良好的耐磨性能,有一定的抓着力、所以要求胎面必须有良好的耐磨性能,有一定的抓着力、防侧滑性防侧滑性,而且要耐日光老化和耐臭氧老化,耐刺扎,而且要耐日光老化和耐臭氧老化,耐刺扎,减少崩花掉块等性能减少崩花掉块等性能。(5)部件功用)部件功用二、基础知识二、基础知识二、基础知
10、识二、基础知识 胎侧胎侧:从侧部保护胎体帘布层,使之免受路面高障碍从侧部保护胎体帘布层,使之免受路面高障碍物损伤,具有支撑胎体和耐屈挠作用。由于全钢子午线物损伤,具有支撑胎体和耐屈挠作用。由于全钢子午线轮胎胎体柔软且较薄,动态下变形伸张大,若胎侧有裂轮胎胎体柔软且较薄,动态下变形伸张大,若胎侧有裂口易透水,致使钢丝帘线锈断裂,所以要求胎侧有耐撕口易透水,致使钢丝帘线锈断裂,所以要求胎侧有耐撕裂、耐屈挠龟裂等性能。要求有良好的耐气候老化和耐裂、耐屈挠龟裂等性能。要求有良好的耐气候老化和耐臭氧老化性能。臭氧老化性能。 垫胶作用垫胶作用:主要散发胎冠胶与地面间的摩擦主要散发胎冠胶与地面间的摩擦热,以
11、及来自轮胎的弹性滞后损失转化来的热,以及来自轮胎的弹性滞后损失转化来的热量。防止温度累积过高而造成脱空,如肩热量。防止温度累积过高而造成脱空,如肩空,对轮胎的耐久性起着重要的作用。空,对轮胎的耐久性起着重要的作用。二、基础知识二、基础知识 填充胶:填充胶: 用于和胎圈组成胎圈,位于成品胎子口部位,安用于和胎圈组成胎圈,位于成品胎子口部位,安装在轮辋上的部分。胎圈能承受因内压而产生的伸张装在轮辋上的部分。胎圈能承受因内压而产生的伸张力,同时还能克服轮胎在拐弯行驶中所受的横向力作力,同时还能克服轮胎在拐弯行驶中所受的横向力作用,使外胎不致脱出轮辋。因此胎圈必须有很高的强用,使外胎不致脱出轮辋。因此
12、胎圈必须有很高的强力,结构应紧密坚固,不易发生变形力,结构应紧密坚固,不易发生变形。二、基础知识二、基础知识 缓冲胶片缓冲胶片: 介于胎面胶和帘布层之间的不带有帘线的胶介于胎面胶和帘布层之间的不带有帘线的胶片。主要作用是加强胎面与胎体间的粘合,承受片。主要作用是加强胎面与胎体间的粘合,承受和分散来自地面的冲击力和振动力,减少帘布层和分散来自地面的冲击力和振动力,减少帘布层的损伤和承受轮胎在行驶时或突然停止时由于惯的损伤和承受轮胎在行驶时或突然停止时由于惯性作用而产生的剪切应力。胶料应具有良好的导性作用而产生的剪切应力。胶料应具有良好的导热性、耐老化性,多次变形下的耐疲劳性和低的热性、耐老化性,
13、多次变形下的耐疲劳性和低的生热性,以及在高温下保持一定的物理机械性能生热性,以及在高温下保持一定的物理机械性能等。等。二、基础知识二、基础知识2 2、挤出机械简介、挤出机械简介 压出机又名螺杆挤出机,是橡胶制品加工过程中压出机又名螺杆挤出机,是橡胶制品加工过程中的主要设备之一。挤出机是压出工艺用主要设备,它的主要设备之一。挤出机是压出工艺用主要设备,它具有生产能力大,产品质地均匀致密,规格尺寸稳定,具有生产能力大,产品质地均匀致密,规格尺寸稳定,更换产品种类和规格容易,可连续地制成不同形状的更换产品种类和规格容易,可连续地制成不同形状的半成品等特点。它是决定成品品质和生产成本的关键半成品等特点
14、。它是决定成品品质和生产成本的关键工艺之一。工艺之一。 它广泛的应用于轮胎、胶管、皮带等各种复合它广泛的应用于轮胎、胶管、皮带等各种复合形状的半成品形状的半成品(这里我们主要讨论轮胎生产中的挤出这里我们主要讨论轮胎生产中的挤出机械机械)。随着制品性能要求的提高,部件结构的调整,。随着制品性能要求的提高,部件结构的调整,挤出机也得到了不断的发展,从单一复合方式向双复挤出机也得到了不断的发展,从单一复合方式向双复合三复合方向发展,从热喂料向冷喂料过渡,根据不合三复合方向发展,从热喂料向冷喂料过渡,根据不同的用途可采用不同的喂料结合方式。根据结构特征,同的用途可采用不同的喂料结合方式。根据结构特征,
15、分为四种类型:热喂料挤出机、冷喂料挤出机、排气分为四种类型:热喂料挤出机、冷喂料挤出机、排气冷喂料挤出机、销钉式冷喂料挤出机。我们公司采用冷喂料挤出机、销钉式冷喂料挤出机。我们公司采用的主要是的主要是热喂料挤出机和销钉式冷喂料挤出机热喂料挤出机和销钉式冷喂料挤出机。二、基础知识二、基础知识(1 1)热喂料挤出机热喂料挤出机: 螺杆长径比比较小,一般为螺杆长径比比较小,一般为46,胶料在开,胶料在开炼机上完成预热、塑炼,再经输送带送到挤出机炼机上完成预热、塑炼,再经输送带送到挤出机喂料口。由于胶料在热炼机上停留时间喂料口。由于胶料在热炼机上停留时间的的不同以不同以及塑炼的不均匀,影响挤出质量,但
16、产量较高。及塑炼的不均匀,影响挤出质量,但产量较高。2.12.1挤出机械及特点挤出机械及特点二、基础知识二、基础知识 胶料不经热炼,直接喂入挤出机。故胶料进入胶料不经热炼,直接喂入挤出机。故胶料进入机筒后,必须加热塑化,销钉即是起着加强剪切塑机筒后,必须加热塑化,销钉即是起着加强剪切塑化作用。螺杆分为喂料、塑化、挤出三段,一般长化作用。螺杆分为喂料、塑化、挤出三段,一般长径比比较大:径比比较大:1220。功率较大,工作时生热很。功率较大,工作时生热很大,所以要求强化冷却系统。但它不需要开炼机,大,所以要求强化冷却系统。但它不需要开炼机,总的来说功率偏小,占地面积小,节省人员。而且总的来说功率偏
17、小,占地面积小,节省人员。而且,由于喂料的均匀,胶料温度也均匀,塑炼程度相,由于喂料的均匀,胶料温度也均匀,塑炼程度相当,故压出半成品尺寸较为稳定,质量较高。当,故压出半成品尺寸较为稳定,质量较高。(2 2)销钉式冷喂料挤出机销钉式冷喂料挤出机:二、基础知识二、基础知识(1 1) 冷喂料压出对压力的敏感性小冷喂料压出对压力的敏感性小,尽管机头尽管机头压力增加或口型阻力增大压力增加或口型阻力增大,但压出速率降低不大。但压出速率降低不大。(2 2) 由于不需要热炼工序由于不需要热炼工序,减少了质量影响因素减少了质量影响因素,从而使压出半成品质量均匀稳定。从而使压出半成品质量均匀稳定。(3 3) 胶
18、料的热历程短胶料的热历程短,所以压出温度较高也不易所以压出温度较高也不易发生早期硫化。发生早期硫化。(4 4) 长径比大长径比大,可根据生产需要对挤出机各段可根据生产需要对挤出机各段 温度进行设定温度进行设定,排胶温度容易控制。排胶温度容易控制。2.2 2.2 冷喂料挤出形式的特点冷喂料挤出形式的特点: :二、基础知识二、基础知识(5 5)应用范围广应用范围广,灵活性大。灵活性大。(6 6)冷喂料挤出的投资和生产费用较低。冷喂料挤出的投资和生产费用较低。 冷喂料挤出机本身的价格比热喂料高冷喂料挤出机本身的价格比热喂料高50%但它不再需要开炼机和其它附助设备但它不再需要开炼机和其它附助设备,占地
19、空间占地空间小小,可节省人力及动力及动力费用可节省人力及动力及动力费用.所以在压出量所以在压出量相同的情况下相同的情况下,利用冷喂料挤出机利用冷喂料挤出机,总价格要便易总价格要便易得多。得多。 冷喂料挤出机的螺杆螺纹形式较复杂冷喂料挤出机的螺杆螺纹形式较复杂,对螺对螺杆材质要求高杆材质要求高,螺杆磨损后修补困难。螺杆磨损后修补困难。二、基础知识二、基础知识 这种方式的特点是胶料流动性好这种方式的特点是胶料流动性好,可顺畅的可顺畅的通过口型通过口型,机腔内的压力比较低机腔内的压力比较低,但由于胶料经过但由于胶料经过混炼混炼,压出半成品的质密程度较高的半成品部件压出半成品的质密程度较高的半成品部件
20、.一般适用于出胶量较大的部件生产中一般适用于出胶量较大的部件生产中,例如载重例如载重胎的胎面多采用热喂料。胎的胎面多采用热喂料。 不足之处是不足之处是,胶料经过反复的热炼胶料经过反复的热炼,门尼损失门尼损失大大,胶料热历程长胶料热历程长,温升高温升高,对胶料的性能要求高对胶料的性能要求高.由于由于是完全的人工操作是完全的人工操作,胶料混炼不均一胶料混炼不均一,半成品半成品质量波动大质量波动大,排胶温度不容易控制排胶温度不容易控制。2.3 热喂料挤出形式的特点热喂料挤出形式的特点:二、基础知识二、基础知识2.4 2.4 应用范围发展趋势应用范围发展趋势 两种喂料方式的挤出机在轮胎的生产中都两种喂
21、料方式的挤出机在轮胎的生产中都有广泛的应用有广泛的应用.尤其销钉型冷喂料挤出机在半钢尤其销钉型冷喂料挤出机在半钢和全钢的生产中得到广泛的应用。和全钢的生产中得到广泛的应用。2.5 2.5 压出机的发展趋势压出机的发展趋势: : 热喂料热喂料 冷喂料过度冷喂料过度 单螺杆单螺杆 多螺杆多螺杆过度过度 二、基础知识二、基础知识3 3、挤出工艺原理、挤出工艺原理 挤出工艺是指在一定的条件下,将混炼胶或具挤出工艺是指在一定的条件下,将混炼胶或具有一定塑性的胶料通过挤出机械,连续的挤出具有有一定塑性的胶料通过挤出机械,连续的挤出具有一定形状的半成品的过程。一定形状的半成品的过程。 胶料从喂料口进入机筒后
22、,在转动螺杆的夹带和推挤胶料从喂料口进入机筒后,在转动螺杆的夹带和推挤向前运动,最后胶料在机头处被挤压致密,并在一定压力向前运动,最后胶料在机头处被挤压致密,并在一定压力作用下连续的通过口型,从而获得规定形状的半制品。胶作用下连续的通过口型,从而获得规定形状的半制品。胶料沿螺杆前移过程中,由于螺杆的剪切作用及热作用的结料沿螺杆前移过程中,由于螺杆的剪切作用及热作用的结果,胶料的粘度和塑性等均发生变化,成为一种粘性流体。果,胶料的粘度和塑性等均发生变化,成为一种粘性流体。根据胶料在挤出过程中的变化,根据胶料在挤出过程中的变化,一般将螺杆的工作部分分一般将螺杆的工作部分分为喂料段、塑化段、挤出段三
23、部分。为喂料段、塑化段、挤出段三部分。二、基础知识二、基础知识双复合胎面压出机双复合胎面压出机4、挤出机基本结构螺杆挤出机一般可分为五大部分:挤压系统、传动系统、机头、加热冷却系统、电气控制系统,如图41所示。图41 橡胶螺杆挤出机结构图1机头;2机身;3衬套;4螺杆;5喂料口;6旁压辊啮合齿轮;7、10调心滚珠轴承;8推力轴承;9减速机;11旋转接头;12整流子电机;13底座;14加热冷却装置;15旁压辊;16润滑油泵。挤出机各部分的组成:1)螺杆挤出机的挤压部分结构是由机身、螺杆、衬套和喂料口等组成。用于完成胶料的塑化、混炼及使胶料克服机头口型阻力而挤压成一定断面形状的半成品。2)机头是挤
24、出机的成型部件,它的作用是:使胶料由螺旋运动变为直线运动,在一定压力下,胶料通过机头流道,而后通过机头口型,将胶料挤压成各种形状的半成品。根据挤出制品的不同,其机头结构和类型较多。3)螺杆挤出机的传动系统由电机、减速机组成。用于提供螺杆转动的动力和速度。4)加热冷却系统由螺杆中心的内腔、机筒和机头的夹套等构成。根据工艺加工的需要,对这些部位进行加热或冷却。5)电气控制系统由控制开关柜、电源控制柜等组成。用于提供电力和控制设备运行。 螺距螺距有有等距与不等距之分,以收敛式为理想即从螺杆后部向等距与不等距之分,以收敛式为理想即从螺杆后部向前螺距渐减前螺距渐减,螺纹深度有助于压出量螺纹深度有助于压出
25、量,通过螺杆转速变换调节压通过螺杆转速变换调节压出量出量二、基础知识二、基础知识螺杆基本要求 螺杆的基本要求是:.具有良好的塑化能力和较好的自洁性.具有较高的生产能力,且能在较低温度下完成挤出作业;.能建立起足够的压力,并能实现稳定的挤出作业;.具有广泛的适应性,可适用于多种胶料的挤出作业;.具有良好的耐磨性和一定的耐化学腐蚀性;.具有能排除气体和挥发物的能力;.具有足够的机械强度、刚度和良好的加工性能。螺杆的类型及结构A、 按螺纹头数:单头、双头、多头和复合螺纹。滤胶及压型挤出多用双头螺纹;塑炼挤出多用复合螺纹;三头螺纹则多用于造粒及双螺杆混炼挤出机。复合螺纹螺杆的加料段为单头螺纹而挤出段制
26、成双头螺纹,它具有较高的吃料能力和建压能力,能进行稳定挤出,得到广泛采用。 B、按螺纹方向:左旋、右旋。一般大多数采用右旋螺纹螺杆,左旋螺纹螺杆多用于异向旋转的双螺杆挤出机和复合机头的挤出机。 C、按螺杆外形:圆柱形、圆锥形和复合形。压型和滤胶多用圆柱形;塑炼多用复合形;压片和造粒多采用圆锥形。D、按螺纹结构:a、等深等距螺杆不能很好压实胶料,挤出物致密性差,常用于滤胶机;b、等深不等距螺杆螺纹深度不变,导程由大变小,又称收敛螺杆。螺杆的强度好,进料能力强,胶料塑化也较均匀,不易产生焦烧现象,但是这种螺杆加工比较复杂,需要专用机床和工具;C、等距不等深螺杆螺纹导程不变,螺纹深度从加料口至螺杆的
27、前端逐渐变小。这种螺杆能使胶料均匀压实,且制造容易,但胶料受到的剪切应力大,胶温较高,因而胶温不易控制。 E、按胶料流动状况: 普通型螺杆、主副螺纹型螺杆、分流型螺杆、屏障型螺杆。 普通型螺杆的挤出机中,胶料在螺槽中的流动呈有规则的层流,多用于热喂料挤出机; 主副螺纹型螺杆一般由两条导程不等的主副螺纹组成,这类螺杆塑化性能良好,多用于冷喂料挤出机; 分流型螺杆的特点是,胶料在螺槽中的流向受到在螺槽或机筒中设置的销钉、挡板或断裂螺纹等分流元件的作用而频繁改变,故胶料得到较好的混炼,这类螺杆多用于混炼挤出机; 屏障型螺杆挤出机中,胶料在螺槽中流动受到屏障元件的作用而产生强烈剪切和混炼,对胶料的塑化
28、和混炼效果较好,多用于冷喂料挤出机。图414 各种螺杆结构图复合螺纹螺杆3.1 3.1 螺杆各段特点螺杆各段特点(1 1)喂料段)喂料段:又称固体输送段。此段从喂料口起又称固体输送段。此段从喂料口起至胶料熔融开始止,对热喂料挤出机讲此段很短。至胶料熔融开始止,对热喂料挤出机讲此段很短。从喂料口供给的片状胶料,由于旋转的螺杆的推从喂料口供给的片状胶料,由于旋转的螺杆的推挤作用,胶料在螺杆的螺纹槽和机筒内壁间形成挤作用,胶料在螺杆的螺纹槽和机筒内壁间形成相对运动,并在喂料口处形成一定大小的胶团,相对运动,并在喂料口处形成一定大小的胶团,这些胶团边转动边向前。这些胶团边转动边向前。二、基础知识二、基
29、础知识(2 2)塑化段:)塑化段: 又称相迁移段。此段从胶料熔融又称相迁移段。此段从胶料熔融起至全部胶料产生流动止,塑化段接受由喂料段起至全部胶料产生流动止,塑化段接受由喂料段送来的胶团,将其压实、进一步软化,并将胶料送来的胶团,将其压实、进一步软化,并将胶料中夹带的空气向喂料段排出。胶料进入塑化段后,中夹带的空气向喂料段排出。胶料进入塑化段后,胶团被逐渐压缩,密度增高,进而使胶团互相粘胶团被逐渐压缩,密度增高,进而使胶团互相粘在一起,在螺杆和机筒的作用下胶料被剪切和搅在一起,在螺杆和机筒的作用下胶料被剪切和搅拌,使胶料进一步塑化。胶料从部分熔融至全部拌,使胶料进一步塑化。胶料从部分熔融至全部
30、熔融直至充满整个螺纹槽,逐渐形成流动状态。熔融直至充满整个螺纹槽,逐渐形成流动状态。二、基础知识二、基础知识(3 3)挤出段:)挤出段:又称计量段。把压缩段送来的胶料进又称计量段。把压缩段送来的胶料进一步加压搅拌,此时螺纹槽中已形成完全流动状态一步加压搅拌,此时螺纹槽中已形成完全流动状态的胶料。由于螺杆的旋转推动胶料向前流动,并以的胶料。由于螺杆的旋转推动胶料向前流动,并以一定的容量和压力从机头流道均匀的挤出一定的容量和压力从机头流道均匀的挤出。二、基础知识二、基础知识 胶料离开螺槽到口型板挤出之前区间的流动,称为胶料离开螺槽到口型板挤出之前区间的流动,称为机头内流动。胶料在离开螺槽进入机头时
31、,已被压缩机头内流动。胶料在离开螺槽进入机头时,已被压缩成一个整体,但是形状不规则,表面不光滑。胶料进成一个整体,但是形状不规则,表面不光滑。胶料进入机头后,在后续胶料推动下向口型方向流动。由于入机头后,在后续胶料推动下向口型方向流动。由于胶料摩擦受阻,形成速度梯度,中间速度最大,靠近胶料摩擦受阻,形成速度梯度,中间速度最大,靠近机头内壁处速度最小。这样,胶料在机头内流动速度机头内壁处速度最小。这样,胶料在机头内流动速度不均,必然导致变形不均,使压出胶料产生不规则收不均,必然导致变形不均,使压出胶料产生不规则收缩变形。因此,必须借助机头内腔曲线和流道使胶料缩变形。因此,必须借助机头内腔曲线和流
32、道使胶料在机头的整体流动方向上受到的推力在机头的整体流动方向上受到的推力( (压力压力) )和流速尽和流速尽可能保持一致。可能保持一致。(4 4) 胶料在机头中的流动状态胶料在机头中的流动状态二、基础知识二、基础知识 胶料是在机头所形成的流体静压力作用下流过胶料是在机头所形成的流体静压力作用下流过口型的。由于口型厚度一般比较薄,胶料在口型中所口型的。由于口型厚度一般比较薄,胶料在口型中所形成的速度梯度很大,压力从口型入口处的最大值到形成的速度梯度很大,压力从口型入口处的最大值到口型出口处降为零。胶料是粘弹性体,当它流过口型口型出口处降为零。胶料是粘弹性体,当它流过口型时,同时经历着两个过程:粘
33、性流动和弹性变形。当时,同时经历着两个过程:粘性流动和弹性变形。当它离开口型时它离开口型时( (压出压出) ),一般发生膨胀变形,即厚度和,一般发生膨胀变形,即厚度和宽度方向上的变大。胶料的流动与机头内的流动相似宽度方向上的变大。胶料的流动与机头内的流动相似,中间流速快,两边流速慢。,中间流速快,两边流速慢。(5 5)胶料在口型中的流动)胶料在口型中的流动二、基础知识二、基础知识3.2 3.2 螺杆转速、挤出机压力螺杆转速、挤出机压力(1 1) 螺杆转速直接影响挤出机的产量、功率螺杆转速直接影响挤出机的产量、功率消耗、消耗、 挤出半成品质量等。随着转速的增加产挤出半成品质量等。随着转速的增加产
34、量上升,但转速过高后产量增加不大,且胶料量上升,但转速过高后产量增加不大,且胶料易焦烧,挤出半成品易产生海绵状。易焦烧,挤出半成品易产生海绵状。 随螺杆转速的增加,胶料运动的速度梯度随螺杆转速的增加,胶料运动的速度梯度增大,这对胶料的剪切、搅拌有利,所以塑化增大,这对胶料的剪切、搅拌有利,所以塑化效果好。与此同时胶料的发热量增大,易焦烧,效果好。与此同时胶料的发热量增大,易焦烧,需要采取有效的冷却措施才能保证操作的安全需要采取有效的冷却措施才能保证操作的安全性。性。二、基础知识二、基础知识 (2 2)挤出压力是由胶料的流动,机头口型挤出压力是由胶料的流动,机头口型的阻力以及螺纹槽容积的缩小而引
35、起的。机筒的阻力以及螺纹槽容积的缩小而引起的。机筒内胶料的压力分布由喂料口开始逐渐升高,在内胶料的压力分布由喂料口开始逐渐升高,在螺杆头端附近出现最大值,在机头口处又降为螺杆头端附近出现最大值,在机头口处又降为零。零。 影响挤出压力的因素很多。口型截面积、影响挤出压力的因素很多。口型截面积、螺杆与机筒间隙,螺纹升角以及螺杆直径减小螺杆与机筒间隙,螺纹升角以及螺杆直径减小时,挤出压力增高;胶料硬、螺杆转速增大时,时,挤出压力增高;胶料硬、螺杆转速增大时,挤出压力也增高。挤出压力也增高。二、基础知识二、基础知识 挤出量挤出量 即最大生产能力,单位时间内,在即最大生产能力,单位时间内,在一定温度下,
36、挤出机所能挤出的最大胶料重量。一定温度下,挤出机所能挤出的最大胶料重量。它是衡量挤出机生产能力的标志。单位是它是衡量挤出机生产能力的标志。单位是Kg/HKg/H。 (3 3)挤出量)挤出量 长径比长径比 螺杆螺纹部分长度螺杆螺纹部分长度L与外直径与外直径D之比为长径比之比为长径比(L/D),螺杆工作部分的长径比较大时,有利于胶料的均,螺杆工作部分的长径比较大时,有利于胶料的均匀混合和塑化,并可使胶料升温过程变为缓和,这为提匀混合和塑化,并可使胶料升温过程变为缓和,这为提高螺杆转速提供了可能性,有利于产量的提高。但是,高螺杆转速提供了可能性,有利于产量的提高。但是,过大的长径比,螺杆机加工的难度
37、也增大,功率消耗也过大的长径比,螺杆机加工的难度也增大,功率消耗也要增加;另外,过大的长径比还会由于螺杆的连接特点要增加;另外,过大的长径比还会由于螺杆的连接特点,另一端悬伸,增大了螺杆弯曲,造成螺杆端部与机筒,另一端悬伸,增大了螺杆弯曲,造成螺杆端部与机筒之间的间隙不均,严重时产生与衬套刮研,影响设备的之间的间隙不均,严重时产生与衬套刮研,影响设备的使用和产量使用和产量。(4 4)长径比)长径比 二、基础知识二、基础知识(5 5)压缩比)压缩比: : 压缩比是指螺杆加料端一个螺槽容积和压缩比是指螺杆加料端一个螺槽容积和出料端一个螺槽容积的比。出料端一个螺槽容积的比。 压缩比反映的是胶料在压出
38、机内能够受压缩比反映的是胶料在压出机内能够受到的压缩程度。到的压缩程度。 热喂料压出机的压缩比一般在热喂料压出机的压缩比一般在1.31.4间间. 冷喂料压出机的压缩比一般在冷喂料压出机的压缩比一般在1.61.8间间二、基础知识二、基础知识3.3 3.3 螺杆转速螺杆转速 螺杆转速对产量有着直接的影响,在一定范围螺杆转速对产量有着直接的影响,在一定范围内,转速越大产量越高,但耗能越多,温度升高越内,转速越大产量越高,但耗能越多,温度升高越快,胶料容易焦烧。每种半成品对应的螺杆转速是快,胶料容易焦烧。每种半成品对应的螺杆转速是不一样的。不一样的。3.4 3.4 温控温控 控制温度对压出操作至关重要
39、。一般来说,由控制温度对压出操作至关重要。一般来说,由于螺杆的强烈剪切和压缩作用,胶料温度从喂料口于螺杆的强烈剪切和压缩作用,胶料温度从喂料口开始到口型处是逐渐升高的:即喂料口最低,机筒开始到口型处是逐渐升高的:即喂料口最低,机筒段较高,机头口型处最高。段较高,机头口型处最高。 二、基础知识二、基础知识4. 4. 设备不良对工艺及产品质量的影响设备不良对工艺及产品质量的影响 4.1 4.1 喂料系统喂料系统 (1 1) 若速度波动较大,将使喂料速度不均匀,导致若速度波动较大,将使喂料速度不均匀,导致压出部件尺寸不均匀,时大时小,影响成品胎的均匀压出部件尺寸不均匀,时大时小,影响成品胎的均匀平衡
40、性。平衡性。(2 2) 金属探测仪坏或灵敏性太差时,会使较大金属金属探测仪坏或灵敏性太差时,会使较大金属进入挤出机内,可能损坏螺杆、销钉、机筒、口型等,进入挤出机内,可能损坏螺杆、销钉、机筒、口型等,若滞留于机头流道、预口型或口型中,形成砂道,造若滞留于机头流道、预口型或口型中,形成砂道,造成批量回丝,浪费人力物力,降低胶料性能;若挤出成批量回丝,浪费人力物力,降低胶料性能;若挤出后藏于胎面内,可能使胎面脱层,整条轮胎报废。后藏于胎面内,可能使胎面脱层,整条轮胎报废。二、基础知识二、基础知识4.2 4.2 液压系统液压系统 (1 1) 如果机头锁紧压力过小,会造成机头分合如果机头锁紧压力过小,
41、会造成机头分合面处跑胶,机头压力下降,压出尺寸变小,不易面处跑胶,机头压力下降,压出尺寸变小,不易控制,半成品胶料致密性下降。过大会造成液压控制,半成品胶料致密性下降。过大会造成液压件损坏。件损坏。(2 2) 如果口型板锁紧压力过小或锁合面过小,如果口型板锁紧压力过小或锁合面过小,将导致口型板倾斜或者变形,上下口型分型面间将导致口型板倾斜或者变形,上下口型分型面间隙变大,产生跑胶,尺寸变大以及整个半成品形隙变大,产生跑胶,尺寸变大以及整个半成品形状改变。状改变。二、基础知识二、基础知识4.3 4.3 温控温控 合理控制温度,可保证压出顺利进行,提高合理控制温度,可保证压出顺利进行,提高产量并改
42、善压出物质量,如使半成品外表光滑,产量并改善压出物质量,如使半成品外表光滑,尺寸稳定准确和膨胀率小。压出温度过低会使半尺寸稳定准确和膨胀率小。压出温度过低会使半成品表面粗糙、断面增大、电负荷增大、膨胀大成品表面粗糙、断面增大、电负荷增大、膨胀大而使尺寸不易控制,若口型处温度低,将造成胎而使尺寸不易控制,若口型处温度低,将造成胎冠基部胶或胎侧裂边;而压出温度过高,则会引冠基部胶或胎侧裂边;而压出温度过高,则会引起胶料焦烧和起泡等。为此,压出过程必须严格起胶料焦烧和起泡等。为此,压出过程必须严格控制温度,保持在最佳温度分布区内压出。控制温度,保持在最佳温度分布区内压出。 二、基础知识二、基础知识
43、由于磨损的作用,随着时间的增加,螺杆与机由于磨损的作用,随着时间的增加,螺杆与机筒间的间隙也增加,当间隙达到一定值时,生产能筒间的间隙也增加,当间隙达到一定值时,生产能力大幅下降,挤出压力下降,压出尺寸变小。这时,力大幅下降,挤出压力下降,压出尺寸变小。这时,须更换螺杆和衬套,以恢复新、旧挤出机螺杆与机须更换螺杆和衬套,以恢复新、旧挤出机螺杆与机筒间隙。下表为几种常见的挤出机新、旧挤出机螺筒间隙。下表为几种常见的挤出机新、旧挤出机螺杆与机筒之间的直径间隙。杆与机筒之间的直径间隙。螺螺杆杆直直径径新新机机器器间间隙隙( (2 2) )m mm m9 90 00 0. .2 25 50 0. .3
44、 31 12 20 00 0. .2 20 0. .3 31 15 50 00 0. .3 30 0. .3 35 52 20 00 00 0. .3 30 0. .4 42 25 50 00 0. .4 40 0. .5 54.4 4.4 螺杆与机筒间的间隙螺杆与机筒间的间隙二、基础知识二、基础知识4.54.5速度速度(1 1)螺杆转速)螺杆转速 压出作业的主要控制要素,若螺杆转速不准确,压出作业的主要控制要素,若螺杆转速不准确,将造成半成品尺寸及重量难以控制,对于复合半成将造成半成品尺寸及重量难以控制,对于复合半成品,它改变了各胶料在半成品中的比例,影响了轮品,它改变了各胶料在半成品中的比
45、例,影响了轮胎各部分的性能,降低了使用寿命,所以要控制螺胎各部分的性能,降低了使用寿命,所以要控制螺杆的转速。杆的转速。二、基础知识二、基础知识(2 2)速度配比)速度配比 半成品压出后,一般需进行牵引、收缩、(划半成品压出后,一般需进行牵引、收缩、(划线)、米称、(覆胶、贴垫布)、打印、(贴胶线)、米称、(覆胶、贴垫布)、打印、(贴胶片)、冷却、裁断、干燥、称量和接取等一系列工片)、冷却、裁断、干燥、称量和接取等一系列工序处理。为使连续压出的半成品宽度尺寸及厚度均序处理。为使连续压出的半成品宽度尺寸及厚度均匀,以及裁切后能保持稳定的收缩率从而使长度稳匀,以及裁切后能保持稳定的收缩率从而使长度
46、稳定。就要使整条线的速度变化符合半成品胶料的自定。就要使整条线的速度变化符合半成品胶料的自由收缩,不能出现局部拉伸。一般,由收缩,不能出现局部拉伸。一般,牵引段速度最牵引段速度最快,以后逐段减慢。快,以后逐段减慢。二、基础知识二、基础知识 由于喂料口及口型出口部与大气压相通,所由于喂料口及口型出口部与大气压相通,所受压力为零,而胶料在机头流道口时压力最大,受压力为零,而胶料在机头流道口时压力最大,当胎面从口型处挤出后,它产生了长度方向上的当胎面从口型处挤出后,它产生了长度方向上的收缩及宽、厚度方向上的膨胀。为防止收缩产生收缩及宽、厚度方向上的膨胀。为防止收缩产生过宽及过厚胎面,达到所需要的尺寸
47、,就要给胎过宽及过厚胎面,达到所需要的尺寸,就要给胎面附加一个牵引力,以保证稳定的尺寸连续压出。面附加一个牵引力,以保证稳定的尺寸连续压出。牵引速度是操作者作业的依据,如果速度不准确牵引速度是操作者作业的依据,如果速度不准确或波动较大,都将增大操作者的劳动强度和降低或波动较大,都将增大操作者的劳动强度和降低胎面合格率胎面合格率 。(3 3)牵引速度)牵引速度二、基础知识二、基础知识4.64.6半成品控制半成品控制部件重量和尺寸必须按照标准来控制,不能超出部件重量和尺寸必须按照标准来控制,不能超出公差范围,否则会浪费材料,影响轮胎的性能,公差范围,否则会浪费材料,影响轮胎的性能,所以半成品尺寸和
48、重量的控制非常关键。所以半成品尺寸和重量的控制非常关键。部件外观不能有杂质等污染物,也不能有熟胶等部件外观不能有杂质等污染物,也不能有熟胶等不良现象。不良现象。二、基础知识二、基础知识5 5、 压出操作注意事项压出操作注意事项二、基础知识二、基础知识5.1 5.1 操作要点:操作要点: (1 1)开机前先预热所要使用的预口型块和口型板,并在装机开机前先预热所要使用的预口型块和口型板,并在装机时注意预口型板和口型板的规格尺寸。时注意预口型板和口型板的规格尺寸。 (2 2) 检查挤出机、二辊压延设备温控系统、循环水通路,检查挤出机、二辊压延设备温控系统、循环水通路,打开温控系统各循环水泵,把机器各
49、段仪表调控到所需要的打开温控系统各循环水泵,把机器各段仪表调控到所需要的预热温度。预热温度。(3 3) 停机时,不可以将机头锁紧。停机时,不可以将机头锁紧。(4 4) 关闭好复合挤出机喂料装置的旋转门,使微动开关压关闭好复合挤出机喂料装置的旋转门,使微动开关压合、复合机头处于关闭状态,液压站正常工作。合、复合机头处于关闭状态,液压站正常工作。(5 5)胶料上车前,先检查胶料卡片、质量卡片与实物是否相)胶料上车前,先检查胶料卡片、质量卡片与实物是否相符。符。(6) 更换胶料时,更换胶料时,余料应拴好质量卡片,做好标记余料应拴好质量卡片,做好标记,以便识,以便识别,机头余料应清理干净,别,机头余料
50、应清理干净,并压成片、冷却并压成片、冷却。(7) 无检验卡片,不合格的胶料,不得使用,处理用的胶料无检验卡片,不合格的胶料,不得使用,处理用的胶料必须按处理卡片上的处理意见使用。必须按处理卡片上的处理意见使用。(8)严格执行工艺条件,如发现胶料中有杂物,自硫胶,应严格执行工艺条件,如发现胶料中有杂物,自硫胶,应停止供胶,取出杂物,自硫胶后再供胶。停止供胶,取出杂物,自硫胶后再供胶。(9) 返回胶料,掺用胶料,返回胶料,掺用胶料,必须均匀掺用必须均匀掺用,掺用比例不得大,掺用比例不得大于相关技术规定,返回胶料于相关技术规定,返回胶料不得带水、杂物及油不得带水、杂物及油。(10)及时打开冷却水,填
51、料,供料要及时,均匀、稳定,以)及时打开冷却水,填料,供料要及时,均匀、稳定,以防规格尺寸波动大。防规格尺寸波动大。(11)挤出半成品要做到勤测量尺寸,以确保不合格的半成品)挤出半成品要做到勤测量尺寸,以确保不合格的半成品部件,不流入下工序。部件,不流入下工序。(12)要保证)要保证联动线速度与挤出机速度、二辊压延速度联动线速度与挤出机速度、二辊压延速度一致。一致。二、基础知识二、基础知识(13)在喂料运输带上装有金属探测器装置,如检测出胶料有)在喂料运输带上装有金属探测器装置,如检测出胶料有金属,金属探测器将在有金属的胶料上自动打上记号,并发出金属,金属探测器将在有金属的胶料上自动打上记号,
52、并发出信号,当有金属的胶料到达挤出机喂料入口处时,喂料运输带信号,当有金属的胶料到达挤出机喂料入口处时,喂料运输带停止,人工把有金属的胶料切除掉,然后再开机喂料。停止,人工把有金属的胶料切除掉,然后再开机喂料。(14)摆放胎面、胎侧、垫胶等半成品部件时,相邻两部件间)摆放胎面、胎侧、垫胶等半成品部件时,相邻两部件间要相隔开,不得粘接。要相隔开,不得粘接。(15)半成品部件不能落地,存放半成品部件的器具,要保持)半成品部件不能落地,存放半成品部件的器具,要保持清洁,以防粘上杂物、灰尘影响产品质量。清洁,以防粘上杂物、灰尘影响产品质量。(16)在生产过程中,经常沿生产线巡回检查,以防止机械部)在生
53、产过程中,经常沿生产线巡回检查,以防止机械部件,对半成品造成拉伸、划伤。件,对半成品造成拉伸、划伤。(17)工作前后,做好用料统计、盘存,做到用胶量及压出件)工作前后,做好用料统计、盘存,做到用胶量及压出件有记录(包括返回料的产生量和掺用量)。有记录(包括返回料的产生量和掺用量)。(18)停车后,要把挤出机中的余料清理干净,并清理机台周)停车后,要把挤出机中的余料清理干净,并清理机台周围环境卫生。围环境卫生。二、基础知识二、基础知识二、基础知识二、基础知识5.2压出安全操作注意事项:压出安全操作注意事项:(1)防护用品穿戴整齐)防护用品穿戴整齐,在装卸机头和按放口型板时,严在装卸机头和按放口型
54、板时,严禁开动机台。禁开动机台。 (2)填料时,必须集中注意力,手不得伸入喂料口内,)填料时,必须集中注意力,手不得伸入喂料口内,遇到胶料积胶时,应用木棒推塞。遇到胶料积胶时,应用木棒推塞。 (3)装卸机头时,脚叉开,双手拖紧机头,要待机头螺)装卸机头时,脚叉开,双手拖紧机头,要待机头螺丝拧紧后,方可松开。丝拧紧后,方可松开。 (4)压出机操作现场,要有良好通风排气及除尘设备等。)压出机操作现场,要有良好通风排气及除尘设备等。 (5)开炼机开机前,必须检查辊距内有无杂物,若有,)开炼机开机前,必须检查辊距内有无杂物,若有,应清除后方可开机。应清除后方可开机。 (6)工作服穿戴整齐,拉紧袖口,以
55、免胶料粘连,造成)工作服穿戴整齐,拉紧袖口,以免胶料粘连,造成人身安全事故。人身安全事故。 (7)刹车装置不灵敏或失灵时,严禁操作应修复后方)刹车装置不灵敏或失灵时,严禁操作应修复后方可开机。可开机。 (8)开炼机生产过程中,操作人两手不能超过前辊筒)开炼机生产过程中,操作人两手不能超过前辊筒水平线。水平线。 (9)开炼机操作人员仅限)开炼机操作人员仅限1人,严禁两人或多人操作。人,严禁两人或多人操作。 (10)按比例掺用回车胶料,以免回车料过多造成安)按比例掺用回车胶料,以免回车料过多造成安全垫片爆裂。全垫片爆裂。 (11)炼胶时,若带进杂物,禁止用手取拿,应做停)炼胶时,若带进杂物,禁止用
56、手取拿,应做停机处理。机处理。 (12)在装卸流导板和安装口型板时,严禁开动机台。)在装卸流导板和安装口型板时,严禁开动机台。 (13)两辊压延机若进入杂物,应马上停机处理。)两辊压延机若进入杂物,应马上停机处理。 二、基础知识二、基础知识二、基础知识二、基础知识5.3压出部件返回料掺用:压出部件返回料掺用:1、 压出压出半成品工艺流程半成品工艺流程胶料准备胶料准备粗炼粗炼细炼细炼供胶供胶口型挤出口型挤出贴胶片贴胶片冷却冷却裁断裁断接取接取存放存放胶片挤出胶片挤出胶片胶片卷取卷取三、压出工艺规程三、压出工艺规程 三、压出工艺规程三、压出工艺规程 3 3、产品质量技术标准、产品质量技术标准三、压出工艺规程三、压出工艺规程 4 半成品部件的公差:尺寸单位:mm 重量单位:kg 三、压出工艺规程三、压出工艺规程 1 1、压出生产中常见的质量问题、压出生产中常见的质量问题质量问题质量问
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