CN101456246A - 复合橡胶挤出机头 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种复合橡胶挤出机头，包括安装于模座上的上模、上中模、中模、下中模和下模，合模后，相邻模体之间形成由进料口向成型口斜倾的分型面，各分型面的端头距离中模中心面依次为65mm～180mm、0mm～120mm、－120mm～－0mm和－180mm～－50mm；各分型面之间开设有连通进料口与成型口的流道腔，其特点是各分型面与中模中心面夹角依次为40°～50°、14°～22°、－22°～－14°和－50°～－40°；各分型面流道腔的长度依次为450mm～490mm、530mm～570mm、530mm～570mm和480mm～520mm。本发明的分型面最优角度的确定，在确保复合橡胶挤出机头工作状态不漏胶的情况下，减少了锁紧力，自锁性得到了提高，从而优化了设备结构。

Description

复合橡胶挤出机头
(一)技术领域：
本发明涉及一种橡胶机械，具体是一种复合橡胶挤出机头设计。
(二)背景技术：
四复合橡胶挤出机组将原有轮胎生产的机外贴合、机外复合工艺改为多种方式的机内复合，使各种不同配方橡胶之间的贴合更加紧密，满足多种生产工艺要求，优化轮胎的制造工艺，此装备适用于子午线轮胎半成品部件的四复合挤出，是子午线轮胎(特别是高品质轮胎)生产中的重要工艺装备之一。
上述设备中的关键部件为四复合橡胶挤出机头，如本申请人发明的“复合多种橡胶材料挤出机的液压复合机头(公告号为CN 20102535Y)，即为最典型代表。由于轮胎制品在挤出过程中对模体的防泄漏、橡胶流动的稳定性要求很高，确定上模、上中模、中模、下中模和下模的分型面角度和长度极为关键。因四复合橡胶挤出机头受力状况复杂，复合机头的刚性及强度要求更高，在原发明申请的设计中，由于缺乏优化设计，使上模、上中模、中模、下中模和下模的分型面角度和长度不尽合理，导致四复合橡胶挤出机头的结构庞大，直接影响四复合橡胶挤出机头的制造和加工成本上升。
(三)发明内容：
本发明提供了一种经过优化设计而使结构和性能更优的复合橡胶挤出机头。
能够实现上述目的的复合橡胶挤出机头，包括在模座上居中的中模、中模上下位置的上中模和下中模、上中模上位置的上模和下中模下位置的下模，合模后，相邻各模之间形成分型面，分型面的方向由进料口向成型口斜倾，各分型面之间开设有流道腔，流道腔连通进料口与成型口，在成型口处，各分型面的端头与中模中心线保持间距，所不同的是在对复合橡胶挤出机头各部件进行受力分析时，采用了有限元分析方法，对机头模体的分型面和流道腔进行复杂载荷条件下的计算机仿真计算、分析和设计出：上模和上中模之间的分型面端头与中模中心面间距为65mm～180mm，上模和上中模之间的分型面与中模中心面的夹角为35°～50°；中模和上中模之间的分型面端头与中模中心面间距为0mm～120mm，中模和上中模之间的分型面与中模中心面夹角为14°～22°；下中模和中模之间的分型面端头与中模中心面间距为0mm～100mm，下中模和中模之间的分型面与中模中心面夹角为22°～14°；下中模和下模之间的分型面端头与中模中心面间距为50mm～180mm，下中模和下模之间的分型面与中模中心面夹角为-50°～-35°。上述基本参数的确定为复合橡胶挤出机头各模体及其它部件奠定设计基础。
经过精确计算，得出上模和上中模之间的分型面端头与中模中心面最佳间距为100mm，上模和上中模之间的分型面与中模中心面的最佳夹角为45°；中模和上中模之间的分型面端头与中模中心面最佳间距为40mm，中模和上中模之间的分型面与中模中心面的最佳夹角为18度；下中模和中模之间的分型面端头与中模中心面最佳间距为-10mm，下中模和中模之间的分型面与中模中心面的最佳夹角为-18度；下中模和下模之间的分型面端头与中模中心面最佳间距为-80mm，下中模和下模之间的分型面与中模中心面的最佳夹角为-45度。
合理的分型面角度范围决定了合适的流道腔的长度范围，即上模和上中模之间分型面流道腔的长度为350mm～580mm，中模和上中模之间分型面流道腔的长度为400mm～670mm，中模和下中模之间分型面流道腔的长度为420mm～700mm，下模和下中模之间分型面流道腔的长度为400mm～670mm。
对应于上述最优的分型面角度，上模和上中模之间分型面流道腔的最佳长度定为470mm，中模和上中模之间分型面流道腔的最佳长度为550mm，中模和下中模之间分型面流道腔的最佳长度为550mm，下模和下中模之间分型面流道腔的最佳长度为500mm。
所述各分型面之间的流道腔是通过模座上对应开设的挤料口与销钉挤出机的机筒连通的。
为连接方便，各挤料口套装上过渡套法兰盘。
过渡套法兰盘的套壁上开设有流水通道，对经过过渡套法兰盘的高温胶体进行冷却。
本发明的优点：
本发明复合橡胶挤出机头的分型面最优角度的确定，在确保复合橡胶挤出机头工作状态不漏胶的情况下，减少了锁紧力，自锁性得到了提高，从而优化了设备结构。
(四)附图说明：
图1是发明一种实施方式的结构示意图。
图号标识：1、上模；2、上中模；3、中模；4、下中模；5、下模；6、模座；7、挤料口；8、过渡套法兰。
(五)具体实施方式：
以120/250/250/160型四复合橡胶挤出机组为例对本发明专利的技术方案进行描述。
如图1所示，四复合橡胶挤出机组包括四复合橡胶挤出机头，四复合橡胶挤出机头包括上模1、上中模2、中模3、下中模4和下模5，中模3与垂直模座6整体连接横向伸展，中模3上方依次为上中模2和上模1，上中模2和上模1通过上铰轴与中模3相铰接，中模3下方依次为下中模4和下模5，中下模4和下模5通过下铰轴与中模3相铰链。
如图1所示为相邻模体合模状态，上模1与上中模2之间、上中模2与中模3之间、中模3与下中模4之间、下中模4与下模5之间形成倾斜分型面，倾斜方向自模体的进料口向模体的成型口，在成型口处，上模1和上中模2之间的分型面端头与中模3中心面间距为100mm，中模3和上中模2之间的分型面端头与中模3中心面间距为40mm，下中模4和中模3之间的分型面端头与中模3中心面间距为10mm，下中模4和下模5之间的分型面端头与中模3中心面间距为80mm。上模1与上中模2之间的分型面与中模3中心面成45°夹角，上中模2与中模3之间分型面与中模3中心面成18°夹角，中模3与下中模4之间分型面与中模3中心面成-18°夹角，下中模4与下模5之间分型面与中模3中心面成-45°夹角。
在图1中，为了满足不同工艺要求及机械加工方便，在上中模2、中模3、下中模4、下模5上各镶嵌有可更换的流道板，在流道板内根据橡胶流体的特点，加工出不同的流道，各流道腔的进料口连通模座6上对应开设的挤料口7，各挤料口7套装过渡套法兰8，各过渡套法兰8外接销钉挤出机的机筒，各过渡套法兰8的套壁上开设有对经过其中的高温胶体进行冷却的流水通道。
具体为：与上模1、上中模2之间流道腔进料口连通的过渡套法兰8直径为￠120mm，￠120mm过渡套法兰8外接￠120销钉挤出机的机筒；与中模3、上中模2之间的进料口连通的过渡套法兰8直径为￠250mm，￠250mm过渡套法兰8外接￠250销钉挤出机的机筒；与下中模4、中模3之间的进料口连通的过渡套法兰8直径也为￠250mm，￠250mm过渡套法兰8同样外接￠250销钉挤出机的机筒；与下中模4、下模5之间的进料口连通的过渡套法兰8直径为￠160mm，￠160mm过渡套法兰8外接￠160销钉挤出机的机筒。

Claims (7)

1、复合橡胶挤出机头，包括安装于模座(6)上的上模(1)、上中模(2)、中模(3)、下中模(4)和下模(5)，合模后，相邻模体之间形成由进料口向成型口斜倾的分型面，各分型面之间开设有连通进料口与成型口的流道腔，在成型口处，各分型面的端头与中模(3)中心线保持间距，其特征在于：上模(1)和上中模(2)之间的分型面端点与中模(3)中心线间距为65mm～180mm，上模(1)和上中模(2)之间的分型面与中模(3)中心线的夹角为35°～50°；中模(3)和上中模(2)之间的分型面端点与中模(3)中心线间距为0mm～120mm，中模(3)和上中模(2)之间的分型面与中模(3)中心线夹角为10°～30°；下中模(4)和中模(3)之间的分型面端点与中模(3)中心线间距为-120mm～-0mm，下中模(4)和中模(3)之间的分型面与中模(3)中心线夹角为-30°～-10°；下中模(4)和下模(5)之间的分型面端点与中模(3)中心线间距为-180mm～-50mm，下中模(4)和下模(5)之间的分型面与中模(3)中心线夹角为-50°～-35°。
2、根据权利要求1所述的复合橡胶挤出机头，其特征在于：上模(1)和上中模(2)之间的分型面与中模(3)中心线夹角为45°，中模(3)和上中模(2)之间的分型面与中模(3)中心线夹角为18°，下中模(4)和中模(3)之间的分型面与中模(3)中心线夹角为-18°，下中模(4)和下模(5)之间的分型面与中模(3)中心线夹角为-45°。
3、根据权利要求2所述的复合橡胶挤出机头，其特征在于：上模(1)和上中模(2)之间分型面流道腔的长度为450mm～490mm，中模(3)和上中模(2)之间分型面流道腔的长度为530mm～570mm，中模(3)和下中模(4)之间分型面流道腔的长度为530mm～570mm，下模(5)和下中模(4)之间分型面流道腔的长度为480mm～520mm。
4、根据权利要求3所述的复合橡胶挤出机头，其特征在于：上模(1)和上中模(2)之间分型面流道腔的长度为470mm，中模(3)和上中模(2)之间分型面流道腔的长度为550-mm，中模(3)和下中模(4)之间分型面流道腔的长度为550mm，下模(5)和下中模(4)之间分型面流道腔的长度为500mm。
5、根据权利要求1～4中任何一种所述的复合橡胶挤出机头，其特征在于：各分型面之间的流道腔进料口连通模座(6)上对应开设的挤料口(7)。
6、根据权利要求5所述的复合橡胶挤出机头，其特征在于：所述各挤料口(7)套装外接销钉挤出机机筒的过渡套法兰(8)。
7、根据权利要求6所述的复合橡胶挤出机头，其特征在于：所述各过渡套法兰(8)的套壁上开设有对胶体进行冷却的流水通道。
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