橡胶成型工艺学习教案.pptx

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1、橡胶(xingjio)成型工艺第一页，共42页。橡胶是高弹性的高分子材料，由于橡胶具有(jyu)其他材料所没有的高弹性，因而也称作弹性体。液体(yt)橡胶热塑性橡胶通用(tngyng)橡胶特种橡胶天然橡胶合成橡胶材料来源橡 胶性能和用途第1页/共42页第二页，共42页。F生胶：没有(mi yu)加入配合剂且尚未交联的橡胶。一般由线型大分子或带有支链的线型大分子构成，可以溶于有机溶剂。第2页/共42页第三页，共42页。F混炼胶：生胶与配合(pih)剂经加工混合均匀且未被交联的 橡胶。常用的配合(pih)剂有硫化剂、促进剂、活性剂、补强填充剂、防老剂等。第3页/共42页第四页，共42页。F硫化胶：

2、混炼胶在一定的温度(wnd)、压力和时间作用下，经交联由线型大分子变成三维网状结构而得到的橡胶。一般不溶于溶剂。第4页/共42页第五页，共42页。1.高弹性：弹性模量低，伸长变形大，有可恢复的变形,并能在很宽的温度（-50150）范围内保持弹性。2.粘弹性：橡胶材料在产生形变和恢复形变时受温度和时间的影响，表现有明显的应力松弛 和蠕变 现象，在震动或交变应力作用(zuyng)下，产生滞后损失。3.电绝缘性：橡胶和塑料一样是电绝缘材料。第5页/共42页第六页，共42页。4有老化现象：如金属腐蚀、木材腐朽、岩石风化一样，橡胶也会因为环境条件的变化而产生老化现象，使性能变坏(bin hui)，寿命下

3、降。5.必须进行硫化才能使用，热塑性弹性体除外。6.必须加入配合剂。其它如比重小、硬度低、柔软性好、气密性好等特点，都属于橡胶的宝贵性能。第6页/共42页第七页，共42页。第7页/共42页第八页，共42页。无论什么橡胶制品，都要经过混炼和硫 无论什么橡胶制品，都要经过混炼和硫化 化(lihu)(lihu)这两个过程。橡胶基本加工工艺主 这两个过程。橡胶基本加工工艺主要包括塑炼、混炼、压延、压出、成型和硫 要包括塑炼、混炼、压延、压出、成型和硫化 化(lihu)(lihu)等。另外，对于一些特殊产品还包 等。另外，对于一些特殊产品还包括注压、浇注和黏合。括注压、浇注和黏合。第8页/共42页第九页

4、，共42页。塑炼(s lin)为了改善生胶黏度过大和不均匀现象，在炼胶机中通过机械应力、热氧或加入塑解剂等方法对生胶进行加工，使生胶由强韧的弹性状态转变(zhunbin)为柔软、便于加工的塑性状态。第9页/共42页第十页，共42页。降低分子量是生胶获得可塑性的最有效方法。只有这样才能使粘度下降，可塑性增加。降低分子量，实质(shzh)上就是使分子链断链。橡胶塑炼(s lin)的实质第10页/共42页第十一页，共42页。高温塑炼：自动氧化(ynghu)降解为主机械力强化橡胶与氧的接触塑炼的方法 机械(jxi)塑炼法 化学(huxu)塑解法低温塑炼：机械降解为主以机械塑炼为主橡胶塑炼的方法第11页

5、/共42页第十二页，共42页。混炼一、定义(dngy)指在炼胶机上将(shngjing)各种配合剂加入到橡胶中制成混炼胶的工艺过程 二、混炼的目的(md)和意义 1.保证产品的质量3.高效节能2.适合于进一步的加工第12页/共42页第十三页，共42页。第一种状态(zhungti)：不能紧包前辊第二种状态(zhungti)：紧包前辊第三种状态(zhungti)：脱辊 出兜第四种状态：粘流态包辊 原因：温度适宜，胶料的可塑性中。原因：温度略高，胶料的可塑性略大。原因：温度太高，可塑度太大 生胶的混炼性 原因：混炼温度低，胶料的可塑性小。第13页/共42页第十四页，共42页。压延(yyn)压延 指将

6、混炼胶在压延设备上制成胶片或与骨架(gji)材料制成胶布半成品的工艺过程。压片 压延 贴合(ti h)压型 挂胶（贴胶、擦胶）第14页/共42页第十五页，共42页。压延(yyn)从原理上看，压延(yyn)过程主要是通过两个辊筒作用把胶料辗压成具有一定厚度和宽度的胶片的过程。从表面上看，压延只是胶料造型的变化，但实质(shzh)上是一种流体流动过程。在压延过程中，胶料一方面发生粘性流动，一方面又发生弹性变形。第15页/共42页第十六页，共42页。压片是指将热炼好的胶料用压延机在辊速相等的情况下，压制成有一定(ydng)厚度和宽度的胶片。1.工艺方法(fngf)（1）中下辊不积胶（2）中下辊积胶（

7、3）四辊压延机压片压片第16页/共42页第十七页，共42页。贴合(ti h)贴合(ti h)工艺方法：贴合是通过压延机将两层薄胶片(jiopin)贴合成一层胶片(jiopin)的作业。二辊压延机贴合 三辊压延机贴合 四辊压延机贴合 第17页/共42页第十八页，共42页。压型(y xn)压型是将胶料压制成一定(ydng)断面形状的半成品或表面有花纹的胶片。压型工艺要求规格准确，花纹(huwn)清晰，胶料密致，故要求胶料收缩变形率小及配方中含胶率不宜过高。压型工艺方法第18页/共42页第十九页，共42页。纺织物挂胶（贴胶、擦胶）纺织物挂胶是使纺织物通过压延机辊筒间隙，使其表面挂上一层薄胶，制成挂胶

8、帘布或挂胶帆布，作为橡胶(xingjio)制品的骨架层。贴胶压力(yl)贴胶 贴胶是利用压延机上转速相同辊筒的压力将一定厚度(hud)的胶片贴于纺织物上。进行贴合的两辊筒之间有积胶，利用积胶的压力将胶料挤压到布缝中去。第19页/共42页第二十页，共42页。纺织物挂胶（贴胶、擦胶）纺织物挂胶是使纺织物通过压延机辊筒间隙，使其表面挂上一层薄胶，制成挂胶帘布或挂胶帆布，作为橡胶(xingjio)制品的骨架层。贴胶压力(yl)贴胶 贴胶是利用压延机上转速相同辊筒的压力(yl)将一定厚度的胶片贴于纺织物上。进行贴合的两辊筒之间有积胶，利用积胶的压力将胶料挤压到布缝中去。擦胶擦胶 是利用辊速不同所产生的剪

9、切力和辊筒的压力，将胶料挤擦入纺织物的缝隙中，以提高胶料与纺织物的附着力。擦胶只能处理帆布，不能处理帘布。第20页/共42页第二十一页，共42页。压出（挤出(j ch)）挤出(j ch)与压延的比较 挤出是使胶料通过挤出机连续地制成各种不同(b tn)形状半成品的工艺过程。挤出机具有如下优点：补充混炼和热炼作用，使胶料质量更致密，更均匀。适用面广，可压出各种尺寸、断面形状半成品。设备占地面积小，重量轻，结构简单，造价低，灵活机动性大。第21页/共42页第二十二页，共42页。挤出机由螺杆、机身、机头（包括(boku)口型和芯型）、机架和传动装置等部件组成。一、螺杆(lu n)螺杆种类：按螺纹分：

10、单头、双头、三头按螺距分：等距收敛式和复合(fh)螺纹等按螺杆外形分：圆柱形、圆锥形第22页/共42页第二十三页，共42页。三、机头与口型(kuxng)1.机头直向形机头 如圆筒形、喇叭形 T形、Y形 2.口型(kuxng)二、机身(j shn)(机筒)压出实心及片状半成品的口型压出中空半成品的口型 由口型、芯型和芯型支座构成。机筒为中空圆筒,为了及时散发和提供热量,机筒备有夹套,可通入冷却水和蒸汽。第23页/共42页第二十四页，共42页。硫化(lihu)在一定的温度条件下，胶料中的生胶与硫化剂发生化学反应，橡胶分子结构由线性结构交联成为立体(lt)网状结构。经过这个过程，橡胶由塑性高、黏度大

11、、可以流动的生胶变为具有良好的弹性和硬度、塑性很低、不能流动的熟橡胶，其物理机械性能也发生了很大变化。第24页/共42页第二十五页，共42页。硫化前 线形结构，分子间以范德华力相互作用 性能：可塑性大，伸长率高，具可溶性。硫化时 分子被引发，发生化学交联反应硫化后 网状结构，分子间主要已以化学键结合 结构：1）化学键；2）交联键的位置；3）交联程度(chngd)；4）交联 性能：1）力学性能（定伸强度、硬度、拉伸强度、伸长率、弹性）；2）物理性能；3）化学稳定性硫化(lihu)第25页/共42页第二十六页，共42页。第26页/共42页第二十七页，共42页。橡胶模具 橡胶模具(mj)(mj)的种

12、类很多，但根据模具 的种类很多，但根据模具(mj)(mj)结构和压制工 结构和压制工艺的不同，大体上课讲橡胶压制成型模具 艺的不同，大体上课讲橡胶压制成型模具(mj)(mj)分别为四个大类 分别为四个大类一、压制成型(chngxng)模具二、压铸成型(chngxng)模具三、注压成型(chngxng)模具四、压出成型(chngxng)模具第27页/共42页第二十八页，共42页。压制 压制(yzh)(yzh)成型模具又称普通压模。它是将混炼过 成型模具又称普通压模。它是将混炼过的、经加工成一定形状和称量过的半成品胶料直接放入敞开 的、经加工成一定形状和称量过的半成品胶料直接放入敞开的模具型腔中，

13、而后将模具闭合，送入平板硫化压机中加压、的模具型腔中，而后将模具闭合，送入平板硫化压机中加压、加热。胶料在加热和压力作用下硫化成型。根据分型面处型 加热。胶料在加热和压力作用下硫化成型。根据分型面处型腔与外界相同的形式不同，压制 腔与外界相同的形式不同，压制(yzh)(yzh)成型模具可分为开放 成型模具可分为开放式、半封闭式、和封闭式三种结构。式、半封闭式、和封闭式三种结构。压制成型模具(mj)的特点：结构简单、通用性强、适用性广、操作方便压制(yzh)成型模具第28页/共42页第二十九页，共42页。开放式模具利用上下 开放式模具利用上下(shngxi)(shngxi)模最终吻合时的压 模最

14、终吻合时的压力压制制品，多余胶料易从分型面流掉（外溢），制品 力压制制品，多余胶料易从分型面流掉（外溢），制品有水平方向飞边。有水平方向飞边。开放式模具适用于硬度较低并具有较大流动性的胶 开放式模具适用于硬度较低并具有较大流动性的胶料制造形状简单的制品。料制造形状简单的制品。开放式第29页/共42页第三十页，共42页。封闭式模具型腔上端带有一定高度的镶嵌结构，压制 封闭式模具型腔上端带有一定高度的镶嵌结构，压制(yzh)(yzh)过程中胶料不易外溢而充分地充满型腔，制品致密性好。过程中胶料不易外溢而充分地充满型腔，制品致密性好。封闭式模具适用于夹布、夹其它织物的制品以及胶料硬 封闭式模具适用于

15、夹布、夹其它织物的制品以及胶料硬度较高、流动性较差的制品。度较高、流动性较差的制品。封闭式第30页/共42页第三十一页，共42页。半封闭式模具即模腔的一端带有一定深度锥面 半封闭式模具即模腔的一端带有一定深度锥面镶嵌配合。其特点是操作安全，定位可靠，并且不 镶嵌配合。其特点是操作安全，定位可靠，并且不易拉毛配合面，使用面广。易拉毛配合面，使用面广。半封闭式 半封闭式 模具适用于上下模带有型腔，制品 模具适用于上下模带有型腔，制品(zhpn)(zhpn)同轴度要求较高的单腔模具。同轴度要求较高的单腔模具。半封闭式第31页/共42页第三十二页，共42页。压铸成型模具又称传递式模具或挤胶法模具。它是

16、将混炼过的、形状简单的、限量一定的胶条或胶块半成品放入压铸模料腔中，通过压铸塞的压力挤压胶料，并使胶料通过浇注(jio zh)系统进入模具型腔中硫化定型的。压铸成型模具的特点：结构比普通压模复杂，适用于制作普通模压法所不能压制或勉强压制的薄壁、细长易弯的制品以及形状复杂的制品，制品致密性好，质量优越。压铸成型(chngxng)模具第32页/共42页第三十三页，共42页。第33页/共42页第三十四页，共42页。注压成型模具又称为注射法模具，它是利用注射机或注压机的压力，将预加热或塑性状态的胶料经注压模的浇注系统注入模具型腔中定型硫化。注压成型模具的特点：比压铸成型模具复杂，适用于大型(dxng)

17、、厚壁、薄壁以及形状复杂的制品，生产效率高，质量稳定。注压成型(chngxng)模具第34页/共42页第三十五页，共42页。卧式注射机立式(l sh)注射机注 压 机第35页/共42页第三十六页，共42页。压出成型(chngxng)模具又称挤出口型摸。它是在压出机中对胶料加热与塑化，通过与螺杆的旋转，使胶料在螺杆和机筒筒壁之间受到强大的挤压力并不断的向前移送，通过安装在机头的成型(chngxng)模具而制成各种截面形状的橡胶型材半成品以达到初步造型的目的而后经过冷却定型输送到硫化罐内进行硫化或用作模压法所需的预成型(chngxng)半成品。特点：成本低，功效高，制品致密性好。压出成型(chng

18、xng)模具第36页/共42页第三十七页，共42页。模具 模具(mj)(mj)材 材料 料大批量生产的注射(zhsh)模型腔零部件：工具钢或合金钢橡胶模具常用(chn yn)材料压铸成型和压制成型橡胶模具：优质碳素钢第37页/共42页第三十八页，共42页。热处理 热处理下料正火粗加工调质(dio zh)精加工精加工表面淬火 低温(dwn)回火精磨45 号钢模具(mj)加工第38页/共42页第三十九页，共42页。常用 常用(chn yn)(chn yn)碳素工具钢：碳素工具钢：T8 T8、T10 T10、T12 T12、T8A T8A、和、和T12A T12A。下料锻造(dunzo)球化退火(tu hu)粗、精加工淬火加低温回火精磨第39页/共42页第四十页，共42页。橡胶模具常用 橡胶模具常用(chn yn)(chn yn)合金结构钢：合金结构钢：40Cr 40Cr、45Cr 45Cr、18CrMnTi 18CrMnTi合金工具钢：合金工具钢：CrWMn CrWMn 和 和9CrSi 9CrSi下料锻造(dunzo)正火粗、精加工渗碳(shn tn)淬火和回火精磨低碳合金钢合金工具钢下料锻造 球化退火淬火加低温回火精磨粗、精加工第40页/共42页第四十一页，共42页。谢谢(xi xie)！第41页/共42页第四十二页，共42页。