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1、版权所有 翻印必究本文来自网络，请不要使用盗版，谢谢阅读 版权所有 我爱朱丹老婆 我爱朱丹老婆 网络赚钱QQ群：40635958 胶囊硫化机注射化改造可行性报告一、轮胎硫化胶囊的注射法生产：轮胎硫化胶囊是双模定型硫化机的主要部件，用于斜交轮胎和子午线轮胎硫化时胎胚的定型、充压、和导热。轮胎硫化胶囊是桶状或桔子状的纯橡胶制品，可采用模压法或注射法生产。轮胎硫化胶囊的传统生产方式为模压法生产。橡胶的注射法生产过程是将予先制备的胶条喂入由液压马达带动的冷喂料挤出机，经塑化后挤入注射料筒，在达到预先设定的胶料容量后挤出机停止入料，注射料筒的胶料在注射柱塞的强大推动力下将胶料注入模腔，在模腔内的胶料经
2、过硫化后取出，即为成品。1、注射法硫化胶囊的特点： 用注射法生产轮胎硫化胶囊与传统的模压法生产的胶囊相比有以下优点：（1）生产能力提高：现有的胶囊硫化体系配方胶料，在入料螺杆挤出的剪切挤压作用下，进入料筒时胶料升温至塑化温度，在向加热的胶囊模具内注射时，由于流动剪切生热和较高的注射压力使胶料成黏流态，向加热的胶囊模具注射时所产生的热量及压力使胶囊的正硫化时间大为缩短，同时由于注射式生产自动计量加料，不需要人工预成型称重，不需要人工填充胶料，硫化后不需要修边，使胶囊生产周期大为缩短。据rep公司介绍硫化时间一般能减半。据H.I.E公司公布的数据，现用的树脂硫化体系不变，9kg左右的A形胶囊注射生
3、产周期，由模压法的2h缩短为0.5h，为模压法生产周期的1/4左右，一台注射式胶囊硫化机的生产能力抵4台平板模压式胶囊硫化机。对轮胎生产厂家或硫化胶囊专业生产厂家来讲，既可提高生产能力又可节省生产场地。同时可实现从入料到产出的全自动化生产。（2）降低胶囊生产成本：采用注射法生产轮胎硫化胶囊，除了上述缩短硫化时间，提高设备利用率，降低能耗，提高生产场地利用率等方面使轮胎硫化胶囊的生产成本下降外，而且可以节省胶料。模压法生产的胶囊，趾口部位的废边较多，尤其模具分型面上的飞胶一般都厚2-3mm，需要事后修剪打磨；而注射法生产的胶囊模具分型面基本没有飞边。注射法生产可以严格按模腔容积注射等量胶料，而模
4、压法为了防止由于胶料不足引起的趾口部位的缺胶、明疤等缺陷，唯一的办法就是增加胶料的填充量，多余的胶料必然溢出模具，这就是模压法生产胶囊胶料浪费不可避免的根本原因。注射法生产的胶囊由于胶料经过螺杆挤出的充分混合，在注射时高温高压注入模腔，内部质地均匀密实，其注射压力大大高于模压工艺的模内压力，防止了模压法由于胶料不足而引起的趾口部位缺胶、明疤等缺陷，提高了产品合格率，降低废品率。用注射法生产胶囊，前道工序简化，在滤胶之后不再需要预成型、称量，可减少操作人工，降低生产劳动力成本。（3）提高轮胎产品质量：随着汽车速度的提高，对轮胎均衡性能的要求也进一步提高，除成型工序对轮胎成品的均衡性有重要意义外，
5、硫化工序也至关重要。胶囊在轮胎胎坯中是否均匀伸展，对胎坯硫化初期胶料的流动、材质的平均分布十分重要，有资料表明利用注射法获得稳定壁厚的薄型胶囊能使胶囊在内压介质的作用下，更好的向轮胎内层积各部位均匀加压，应力分布平均对轮胎成品的最终形状有直接影响，从而明显地提高轮胎的均衡性，减少废品率。注射法生产的胶囊由于在入料及注射过程中产生挤压剪切及高温高压的作用，使胶囊内部质地均匀密实，分子网状交联比模压法充分，这样的胶囊在硫化轮胎时，永久变形小，使用寿命长。据国外轮胎厂实际使用情况看注射法胶囊的使用寿命一般比模压法胶囊延长40%左右，而且使用次数非常恒定，容易掌握换胶囊时间。如采用4mm厚的薄壁胶囊，
6、导热系数增大，可以缩短轮胎硫化时间，提高轮胎生产能力。采用注射法薄型胶囊，可以提高轮胎的均匀性和平衡性，减少20-25%的废品率。（4）注射薄型胶囊：轮胎厂生产扁平化的30系列40系列，速度级别达VR或ZR级别的轿车轮胎，只有采用薄壁的硫化胶囊（4mm或更薄），才能达到这种轮胎的各项指标，特别是高速平衡性能会有很大改进。生产这种薄壁胶囊，高黏度的配方胶料采用系统的模压法工艺是无法进行的。注射法能够生产壁厚均匀的薄型胶囊，因为进入模腔的胶料呈黏流态，流动性好，因此注射法生产的胶囊模腔比模压法胶囊模腔窄，现在模压法生产胶囊一般薄厚6-8mm。注射法生产胶囊可减薄至4mm。而且薄壁胶囊薄厚均匀，可以
7、控制在0.1mm的范围之内。从而减少胶料损耗20-30%，节约大量胶料，降低胶囊生产成本。2、利用现有胶囊硫化机进行注射法改造：胶囊硫化机是用于生产轮胎胶囊的设备。目前国内用于汽车轮胎，尤其是子午线轮胎生产的胶囊，基本是按照传统的模压法在胶囊硫化机上生产的。随着轮胎生产的技术进步和性能的提高，对于轮胎胶囊的工艺性能也提出了很高的要求，而注射法生产能满足目前对胶囊性能提高的要求，是今后生产此类制品的主要发展方向。由于我国引进注射法生产的时间较晚，目前用于模压法生产的胶囊硫化机存量很大，如果采用注射法生产需要引进大量的胶囊注射硫化机，需要大量资金支持。原有的胶囊硫化机将会逐步淘汰，造成了资源浪费，
8、为解决这一矛盾，对现有的胶囊硫化机进行改造，使之成为具有注射功能的硫化机，是解决目前以少量投资改造旧设备，利用新技术提高设备性能的优选途径，也是胶囊硫化机注射法改造的主要目的。高密三维数控机械有限公司为上海双钱载重轮胎公司的1000吨胶囊硫化机注射化改造和为山东西水永一橡胶有限公司（专业轮胎硫化胶囊生产厂）的500吨胶囊硫化机注射化改造，从使用情况看完全达到了专业胶囊注射硫化机的各项指标。而设备造价仅为购买整机的50%。二、胶囊硫化机注射法改造： 1、注射装置：胶囊注射硫化机为立式结构，上部为注射和塑化机构下部为锁模机构，从塑化注射系统构成来看，其主要包括塑化和注射二个部分。作为胶囊注射硫化机
9、这种中大型橡胶注射机一般为塑化螺杆柱塞式注射机构是由塑化螺杆将定量胶料挤入料筒内，再由注射柱塞将胶料注入模腔内。螺杆柱塞式注射装置其柱塞与料筒的间隙很小，胶料不易产生回流，可进行高压注射，另外对塑化过程和注射过程可分别控制，因而对提高塑化能力和注射压力都有明显的效果。目前这种注射方式为通用结构。塑化螺杆注射柱塞式机构由注射油缸、注射柱塞、料筒和流道筒及注射咀组成。塑化螺杆与注射机构呈90连接。注射油缸的活塞杆由连接装置与柱塞相联接，柱塞在料筒中可以上下活动，料筒由于要承受注射时的高压（作用在胶料上的压力为110Mpa-170Mpa），对材料要求较高，既要求抗爆裂性能好，也要求耐磨，一般采用38
10、CrMoAL合金钢制造。料筒和流道筒外部有热媒循环水套用以控制料筒的温度。塑化螺杆为冷喂料塑化螺杆，由液压马达驱动，长径比一般为12：1，具有一定的压缩比，为等距不等深结构，采用38CrMoAL合金钢制造并经氮化处理。螺杆套外部有热媒循环水套用于控制螺杆温度。注射机构中的注射咀是胶囊注射硫化机的重要组成部分，是注射机与模具相联通的部件，对注射成型的胶囊质量有重要作用，料筒中的胶料，在相当大的压力下快速通过注射咀时受到剪切力的作用，使胶料升温，并进一步塑化，变为黏流态。有助于提高胶料在模腔内的流动性，缩短硫化时间，相对于注射速率直径小的注射咀会产生高的胶料温度，对于大容量胶囊注射机，注射速率一般
11、为300500ML/S，注射咀出口孔径一般为1025MM。出口的斜度为1.5度。在注射系统中对于料筒和螺杆的温度控制采用的是分别控制的热媒循环温控装置，一般采用四区温控或二区温控，四区温控指螺杆、螺杆机筒、注射料筒、注射流道筒。二区温控有螺杆机筒、注射料筒和注射流道筒。每1个温控区为1个独立温控单元，每个单元由加热元件、热交换器、热媒介质循环泵、温度传感器、压力传感器、温控仪及管路组成。温控系统导热介质一般采用导热油或水,用油导热性差，冷却性能差但对系统内部来说不会生锈及产生水垢，使用水作传热介质导热性好但易产生水垢。 每个温控单元内的传热介质由循环泵驱动在加热器、热交换器、工作部件之间通过管
12、路循环流动，根据温度传感器测量信号和设定值之间进行加热或冷却，使工作部件工作于恒定的温度，控制精度一般1.5。 该机的改造采用直立式注射结构，由注射油缸，注射滑座、料筒、柱塞流道筒及包覆在料筒和流道筒外的热媒温控包，四立柱，入料塑化螺杆，螺杆筒和包覆在螺杆筒外的温控包，入料马达螺杆止推轴承及连接座等组成，整套注射装置安装于上横梁的上平面。2.模压式胶囊硫化机的结构及改造：胶囊硫化机一般采用侧板式结构，由左右侧板，上下横梁，主油缸，活动平台，上下芯模油缸组成。以下以福建三明生产的500-1000T胶囊硫化机为例详述改造过程。（1）500T胶囊硫化机改造该机最大开模距离为1250mm，主油缸直径6
13、00mm。主油缸为双作用油缸。该机上横梁上表面是半圆结构，不适合安装注射机构，因此需要将上横梁更换。更换后的上横梁带有上平面结构，以便于安装注射部分。普通模压法胶囊硫化机具备了胶囊注射硫化机的重要组成部分，即锁模机构，作为胶囊注射硫化机的锁模机构，一是上横梁上部有足够的空间和可以形成的一个平面结构，用来安装注射系统；二是上横梁中心部位即原来上芯模吊杆部分经过加工可以用来作为注射的中心孔，三是有足够的高度提供给胶囊芯模上升和脱模的空间。上下工作台面积为900*900mm，其中下工作台中心部位有中心顶出装置，并增加一块300mm厚的垫板，以便于芯模的管道通过。注射部分最大注射量为6000ml。改造
14、后整机高度为4.56米。（2）1000T胶囊硫化机改造该机最大开模行程为2400，主油缸直径800，采用双作用油缸，活塞杆直径600。上海双钱载重轮胎公司的1000T胶囊硫化机是福建三明生产的，经过对其上横梁上部平面结构和整个上横梁部位的观察测量，其上部平面尺寸为1510*1200，中间左右方向有一经过加工的平面原来用于安装上芯模油缸，尺寸为1510*300，注射系统的安装尺寸为850*850，利用上述的加工平面为基准延伸出足以安装注射系统的平面，上横梁的上下平面平行误差为0.1，中心注射孔利用原来的上芯模吊杆的中心孔，经过现场加工使尺寸能够满足注射系统注射流道筒的尺寸一般大于160，也可以采
15、用重新铸造的方法更换上横梁，但须对设备整体吊装、拆解，工作量大。通过以上对其上横梁部分的改造即能满足安装注射系统的要求。注射模具需要有一套中心顶出装置，在原下芯模油缸的位置，重新安装一套顶出油缸及顶出装置。下工作台因为顶出装置及芯模加热管路，需要有一个安装空间，因此需要将下工作台加高300mm，即在下工作台隔热板下面加一块垫板。改造后工作台面积为1200*1200mm。注射部分的最大注射量为18000ml，如胶料的比重为1，18g/ml则最大注射重量为21.24kg。注射系统安装后，整机高度7.73米7.0米现有的胶囊注射硫化机，为满足原来的生产工艺要求合模行程较大，1000T胶囊硫化机的开模行程有2400高，500T胶囊硫化机的开模行程有1250mm，有足够的高度用于顶芯模和脱模动作。囊硫化机合模行程长，合模时间也长，为克服此缺点，在液压系统中采用低压大流量泵和插装阀的方法提高其合模速度，由原来的1000/min提高到1800-2000/min。原有的液压系统已不能满足注射化改造的要求，全部拆除。芯模的中心顶出机构可以在原来下芯模油缸位置上安装，由于芯模中心有蒸汽管路，抽真空管路和吹气管路，这些管路的引出需要在下热板下部增加一块垫板并加工一条槽，以增加厚度，用于引出上述管道。 为配合注射，模内需抽真空，并配套一套抽真空装置。 3、 主
