CN102431192B - 一种模压弹性多楔带制造方法及其模具装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及传动带领域,是一种模压弹性多楔带制造方法及其模具装置。解决了现有技术制造多楔带通常采用仿形砂轮磨削成楔生产方式,生产时原材料消耗高、能耗大,多楔带在运转时易出现噪音大和楔部磨损现象等问题,提供一种模压弹性多楔带制造方法,该方法步骤如下:A、胶套的制作;B、胶片的预处理;C、胶片压延;D、胶片贴合形成带筒;E、带筒硫化;F、冷却后切割,即为成品。用本发明方法生产产品,原材料消耗低、能耗小,产品品质优异。

Description

一种模压弹性多楔带制造方法及其模具装置
技术领域
本发明涉及传动带领域,是一种模压弹性多楔带制造方法及其模具装置。
背景技术
多楔带是指以平带为基体、内表面排布有等间距梯形楔的环形橡胶传动带,其工作面为楔的侧面。多楔带的优点是:多楔带与带轮的接触面积和摩擦力较大,载荷沿带宽的分布较均匀,因而传动能力更大;由于带体薄而轻、柔性好、结构合理,故工作应力小,可在较小的带轮上工作;多楔带还具有传动振动小、散热快、运转平稳、使用伸长小、传动比大和极限线速度高等特点,因而寿命更长;节能效果明显,传动效率高;传动紧凑,占据空间小。此外,多楔带的背面也能传动,而且可使用自动张力调整器,使传动更加安全、可靠。多楔带特别适用于结构要求紧凑、传动功率大的高速传动。主要特点如下:1.传动功率大,空间相同时比普通V带的传动功率的高30%。2.传动系统结构紧凑,在相同的传动功率情况下,传递装置所占空间比普通V带小25%。3.带体薄,富有柔软性,适应带轮直径小的传动,也适应高速传动,带速可达40m/s;振动小,发热少,运转平稳。4.耐热、耐油、耐磨,使用伸长小,寿命长。目前国内外的弹性多楔带通常采用仿形砂轮磨削成楔生产方式,生产时原材料消耗高、能耗大,多楔带在运转时易出现噪音大和楔部磨损现象。模压弹性多楔带技术是目前国际上最先进的一种生产方法,至今仍被少数发达国家所垄断。它具有生产工艺简捷、产品质量稳定、耗材少、生产成本低、污染少的诸多优点,故而成为该产品今后的发展趋势。
目前国内外的弹性多楔带通常采用仿形砂轮磨削成楔生产方式,现有技术的弹性多楔带制作方法如下:
根据皮带长度选用成型模具,将模具(附图1)安装在成型机上,套上底布套(带背如需花纹的,套上丙纶布套),在保持张力5N不变的状态下将弹性尼龙线按30卷/25mm螺旋状的缠绕方式缠绕在布套上。
按常规的混炼方法将橡胶混合物混炼压延成厚度为0.5~0.6mm的胶片成卷,将成卷压延胶片放置在成型机上,在线绳外面铺设粘合胶片和底胶胶片,胶片铺设时先在线绳侧涂刷适当甲苯以增粘,胶片与模具贴合时胶片必须平整,并用压辊压实,第一层胶片首与第二层胶片尾重叠不能超过3mm,但不能不到位,胶片铺设完成后,包贴隔离纸必须平整。
将胶套放在蒸汽硫化罐内进行预热,预热条件:蒸汽压0.8Mpa,时间10分钟。预热完成后胶套从模具上方垂直套在成型好的带筒外面,带筒外壁与胶套内壁间隙为5mm左右,垫上橡胶垫片,盖上与模具相应的盖板。然后在硫化罐内进行硫化,硫化条件为:
外压蒸汽压1.05Mpa,时间40分钟
内压蒸汽压0.6Mpa,延时10分钟。
硫化结束后,将圆筒形带体从硫化罐中取出,在冷却池中进行冷却,脱模,(如果带表面需花纹的,需撕掉丙纶布)再进行切割,按所需厚度进行磨楔,再按客户要求再进行分条切割。
现有技术这种工艺生产时原材料消耗高、能耗大,多楔带在运转时易出现噪音大和楔部磨损现象。
模压弹性多楔带技术是目前国际上最先进的一种生产方法,至今仍被少数发达国家所垄断。它具有生产工艺简捷、产品质量稳定、耗材少、生产成本低、污染少的诸多优点,故而成为该产品今后的发展趋势,本发明通过大量的实验,摸索出一种模压式弹性多楔带生产技术,优化了现有技术生产弹性多楔带的配方和工艺,得到比国外厂家生产的产品性能更好的弹性多楔带。
发明内容
本发明的一个目的是为解决上述现有技术制造多楔带通常采用仿形砂轮磨削成楔生产方式,生产时原材料消耗高、能耗大,产品表面粗糙、耐磨性低,且皮带的气孔较多、性能差,使用寿命短的缺陷,多楔带在运转时易出现噪音大和楔部磨损现象等问题,提供一种模压弹性多楔带制造方法及其模具装置。
为实现上述目的,本发明的一个技术方案提供了一种模压弹性多楔带制造方法,该方法步骤如下:
A、膨胀胶套的制作;
B、胶片的预处理;
C、胶片压延;
D、胶片贴合形成带坯;
E、带坯硫化;
F、冷却后切割,即为成品。
本发明所提到的模压弹性多楔带依次包括带有多个带楔的底胶层,粘合层氯丁橡胶、强力层尼龙纤维以及表面具有凹凸均匀的网格花纹橡胶外覆层。
更进一步的,该方法步骤如下:
A、膨胀胶套的制作;将三元乙丙胶与配合剂混炼、压延至规定厚度制成三元乙丙混炼胶片,在成型钢套上铺设三元乙丙混炼胶片,包扎水布,硫化切割再预热脱模制成三元乙丙混炼胶套;利用这个三元乙丙混炼胶套做膨胀胶套,在模具上成型、硫化、脱模、切割形成外壁呈现深浅均匀的网格花纹的膨胀胶套;
B、胶片的预处理:所述胶片包括底胶层、粘合层以及外覆层,按配方制成底胶层胶片、粘合层胶片以及外覆层胶片;
C、胶片压延:胶片压延至规定厚度;
D、胶片贴合形成带坯:在成型模具上铺设外覆层胶片,绕线,将粘合层胶片贴到绕好线的带筒上,再贴上底胶层胶片,形成带坯;
E、带坯硫化:取出带坯,将带坯紧贴在模具内,锁定胶套内芯锁定机构;在模具中通入蒸汽进行预热、硫化;
F、冷却后切割:硫化结束后,在模具中通入冷却水至模温低于25℃以下,冷却脱模,最后按所需楔数进行切割,即为成品。
更进一步的,所述底胶层选用如下配方,以重量份计:
80-120份氯丁橡胶;15-25份芳纶短纤维PAF-1;35-45份半补强碳黑N774;1-2份硬酯酸SA1840;1-2份防老剂D;1-2份防老剂4010NA;1-2份粘合剂AB-30;2-6份氧化镁;3-8份环保油NP-22;2-6氧化锌、1-3份促进剂,1-3份硅烷偶联剂si69、2-4份分散剂L-24。所述促进剂选自ETU-80,DM,CZ,D,TMTD,ETU-80中的任意一种或多种。
更进一步的,所述底胶层选用如下配方,以重量份计:
所述底胶层选用如下配方,以重量份计:100份氯丁橡胶;20份芳纶短纤维PAF-1;40份半补强碳黑N774;1.5份硬酯酸SA1840;1.5份防老剂D;1.5份防老剂4010NA;1.5份粘合剂AB-30;4份氧化镁;5份Mediaplast PM;5份氧化锌、2份脱模剂IM-1、1.0份促进剂CZ、1.0份促进剂D、2份硅烷偶联剂KH-845-4、3份分散剂L-24。
更进一步的,本发明制备方法如下:所述步骤A、膨胀胶套制作:
根据模压弹性多楔带模具的型号选择合适的无缝钢管,加工到标准直径后制成钢套,用花纹滚刀对钢套表面划刻深浅均匀的网格花纹,制成成型钢套;
用三元乙丙混炼胶片在钢套上进行成型加工:
三元乙丙混炼胶片采用如下配方:60-80份三元乙丙橡胶K512,20-40份溴化丁基橡胶2030,2-5份硬脂酸SA1840,1-2份防老剂RD,1-2份防老剂MB,60-80份高耐磨炉黑,5-10份环烷油820,1-3份分散剂RL-20,1-10份促进剂M,0.1-1份促进剂DM,0.1-2份促进剂TMTD,0.1-1份硫磺,4份40%DCP;
DCP是指过氧化二异丙苯,40%是指浓度按质量百分浓度计为40%;
上述原料按常规的混炼方法进行混炼后,压延成厚度为0.5-3mm的三元乙丙混炼胶片,将成卷三元乙丙混炼胶片放置在成型机上,将成型钢套安装在成型机上,引出三元乙丙混炼胶片将三元乙丙混炼胶片用热刀切成大于45°的斜口,斜面上涂刷正己烷溶剂以增粘,将三元乙丙混炼胶片紧包成型钢套;裁断三元乙丙混炼胶片,将三元乙丙混炼胶片头末端用正己烷溶剂涂刷,干燥后用手辊滚压形成三元乙丙混炼胶套;将宽度为100-500mm的浸水包扎布头端通过成型机前下部的三根导辊,然后包贴在三元乙丙混炼胶套的一端,开机缓慢转动成型钢套,使浸水包扎布在固定的张力下、以螺距为30-80mm的螺旋状方式缠绕在三元乙丙混炼胶套上;
三元乙丙混炼胶套硫化:所述硫化分两段硫化,将包好布的三元乙丙混炼胶套放入硫化罐内,充入蒸汽,蒸汽压8±0.5bar,时间30-60分钟;一段硫化后,出罐冷却停放不少于8小时,取掉包扎布;在成型机上切割三元乙丙混炼胶套的两端;再进行二段硫化,硫化条件:直接蒸汽,蒸汽压6±0.5bar,硫化时间10-30分钟即成三元乙丙硫化胶套;脱模:将成型钢套在蒸汽压为8bar,预热5-20分钟后,出罐后用行车吊起垂直放置在脱模机上进行脱模,即成三元乙丙硫化胶套;
利用这个三元乙丙硫化胶套做膨胀胶套:选用合适的光滑圆柱形模具,模具外径比胶套成型钢套外径小8-12mm,用三元乙丙混炼胶片铺设时先涂刷一层正己烷溶剂增粘,三元乙丙混炼胶片与模具贴合时胶片必须平整,并用压辊压实,至缠绕的三元乙丙混炼胶片厚度达到3-8mm,裁断三元乙丙混炼胶片,将三元乙丙混炼胶片头末端用正己烷溶剂涂刷,干燥后用手辊滚压;将缠绕三元乙丙混炼胶片成型后的模具放在硫化平台上,在三元乙丙硫化胶套内壁喷涂少量的E272A脱模剂,套在成型后的模具外,盖上与模具相应的盖板,进行硫化,硫化条件为:外压11±0.5bar,时间30-40分钟,内压7±0.5bar,延时10-20分钟;硫化结束后,冷却,脱模,使制成的膨胀胶套外壁呈现深浅均匀的网格花纹,并进行切割;
如图2-1,将胶套固定在胶套内芯锁定装置,胶套内芯通入压缩空气检查胶套内芯锁定装置是否漏气;
B、胶片的预处理:外覆层胶和粘合层胶可采用如下配方:
外覆层胶:80-120份氯丁橡胶、3-8份氧化锌、0.5-2份硬脂酸、2-6份氧化镁、1-2份防老剂MB、1-2份防老剂RD、35-45份高耐磨炉黑N330、15-25份尼龙短纤维PAF-1、1-5份Mediaplast PM、0.1-1份促进剂ETU-80;
粘合层胶:80-120份氯丁橡胶、3-8份氧化锌、1-3份硬脂酸SA1840、3-5份氧化镁、1-2份防老剂RD、1-3份防老剂BLE、25-35份半补强炉黑N774、10-20份白碳黑、3-5份粘合剂RS、2-4份粘合剂A、3-8份环保油NP-22、1-3份增粘树脂TKO-90、0.1-1份促进剂ETU-80、0.5-2份促进剂DM;
C、外覆层胶和粘合层胶按常规的热炼方法将橡胶混合物进行混炼压延成厚度为0.1-0.8mm的胶片成卷;
D、胶片贴合形成带坯:将成卷压延的外覆层胶胶片放置在成型机上,根据模压弹性多楔带模具选用带坯成型鼓,将带坯成型鼓安装在成型机上,外覆层胶胶片铺设时先涂刷改性丙酮和环己烷混合溶剂增粘,外覆层胶胶片与带坯成型鼓贴合时外覆层胶胶片必须平整,并用压辊压实,然后在保持张力不变的状态下将弹性尼龙线螺旋状的缠绕方式缠绕在带坯成型鼓外覆层胶片上,再在弹性尼龙线外面铺设粘合层胶片和底胶胶片,形成带坯;
改性丙酮和环己烷混合溶剂中改性丙酮和环己烷按重量计为1∶0.5-8;
E、带坯硫化:带坯硫化前,膨胀胶套通过锁紧系统与模芯紧固连接形成胶套内芯锁定装置,先在胶套内芯锁定装置内通入压缩空气检查胶套内芯锁定装置是否漏气,并在膨胀胶套外表面喷涂少量E272A脱模剂;将已成型好的带坯装入模压弹性多楔带模具内,带坯外侧必须紧贴模压弹性多楔带模具内壁,再放入胶套内芯锁定装置,锁紧螺杆,确认硫化条件;先抽真空,真空压力:-0.4~-0.2Mpa,时间1-3分钟,胶套内芯锁定装置进压缩空气,压缩空气压力为,1-1.5Mpa,同时模压弹性多楔带模具内进蒸汽对模压弹性多楔带模具进行预热,预热温度为80-120℃,5-15分钟后进行硫化,硫化条件为:硫化温度为160-170℃,时间20-30分钟;
外压11±0.5bar,时间30-40分钟,内压7±0.5bar,延时10-20分钟;
F、硫化结束后,先关闭蒸汽卸压,然后进冷却水至模压弹性多楔带模具内温度30℃以下,排压缩空气,即将硫化时在胶套内芯锁定装置通入的压缩空气排掉;抽出胶套内芯锁定装置及上步骤中硫化好的带坯,按所需楔数进行切割,即为成品。
更进一步的,该方法步骤如下:
所述步骤A、膨胀胶套制作:
所述三元乙丙混炼胶片采用如下配方:70份三元乙丙橡胶K512,30份溴化丁基橡胶2030,3份硬脂酸SA1840,1.5份防老剂RD、1.5份防老剂MB、50份高耐磨炉黑,7份环烷油820、2份分散剂RL-20、1.0份促进剂M、0.4份促进剂DM、1.0份促进剂TMTD、0.5份硫磺、4份40%DCP;
DCP是指过氧化二异丙苯,40%是指浓度按质量百分浓度计为40%;
上述原料按常规的混炼方法进行混炼后,压延成厚度为1.0mm的三元乙丙混炼胶片,将成卷三元乙丙混炼胶片放置在成型机上,将成型钢套安装在成型机上,引出三元乙丙混炼胶片将三元乙丙混炼胶片用热刀切成大于45°的斜口,斜面上涂刷正己烷溶剂以增粘,将三元乙丙混炼胶片紧包成型钢套;裁断三元乙丙混炼胶片,将三元乙丙混炼胶片头末端用正己烷溶剂涂刷,干燥后用手辊滚压形成三元乙丙混炼胶套;将宽度为200mm的浸水包扎布头端通过成型机前下部的三根导辊,然后包贴在三元乙丙混炼胶套的一端,开机缓慢转动成型钢套,使浸水包扎布在固定的张力下、以螺距为50mm的螺旋状方式缠绕在三元乙丙混炼胶套上;
三元乙丙混炼胶套硫化:所述硫化分两段硫化,将包好布的三元乙丙混炼胶套放入硫化罐内,充入蒸汽,蒸汽压8±0.5bar,时间50分钟;一段硫化后,出罐冷却停放不少于8小时,取掉包扎布;在成型机上切割三元乙丙混炼胶套的两端;再进行二段硫化,硫化条件:直接蒸汽,蒸汽压6±0.5bar,硫化时间20分钟即成三元乙丙硫化胶套;脱模:将成型钢套在蒸汽压为8bar,预热10分钟后,出罐后用行车吊起垂直放置在脱模机上进行脱模,即成三元乙丙硫化胶套;
利用这个三元乙丙硫化胶套做膨胀胶套:选用合适的光滑圆柱形模具,模具外径比胶套成型钢套外径小10mm,用三元乙丙混炼胶片铺设时先涂刷一层正己烷溶剂增粘,三元乙丙混炼胶片与模具贴合时胶片必须平整,并用压辊压实,至缠绕的三元乙丙混炼胶片厚度达到5mm,裁断三元乙丙混炼胶片,将三元乙丙混炼胶片头末端用正己烷溶剂涂刷,干燥后用手辊滚压;将缠绕三元乙丙混炼胶片成型后的模具放在硫化平台上,在三元乙丙硫化胶套内壁喷涂少量的E272A脱模剂,套在成型后的模具外,盖上与模具相应的盖板,进行硫化,硫化条件为:外压11±0.5bar,时间35分钟,内压7±0.5bar,延时15分钟;硫化结束后,冷却,脱模,使制成的膨胀胶套外壁呈现深浅均匀的网格花纹,并进行切割,切割宽度为336±1.0mm;
如图2-1,将胶套固定在胶套内芯锁定装置,胶套内芯通入压缩空气检查胶套内芯锁定装置是否漏气;
B、胶片的预处理:外覆层胶和粘合层胶可采用如下配方:
外覆层胶:100份氯丁橡胶、5份氧化锌、1份硬脂酸SA1840、4份氧化镁、1.5份防老剂MB、1.5份防老剂RD、40份高耐磨炉黑N330、20份尼龙短纤维PAF-1、3份Mediaplast PM、0.5份促进剂ETU-80;
粘合层胶:100份氯丁橡胶、5份氧化锌、2份硬脂酸SA1840、4份氧化镁、1.5份防老剂RD、2份防老剂BLE、30份半补强炉黑N774、15份白碳黑、4份粘合剂RS、3份粘合剂A、5份环保油NP-22、2份增粘树脂TKO-90、0.5份促进剂ETU-80、1份促进剂DM;
将氯丁橡胶生胶在开炼机上进行塑炼后,启动密炼机,投入生胶捏炼1-2分钟后,按上述配方投入其他原料,混炼至规定时间后进行排料;
C、外覆层胶和粘合层胶按常规的热炼方法将橡胶混合物进行混炼压延成厚度为0.3mm的胶片成卷;
D、胶片贴合形成带坯:将成卷压延的外覆层胶胶片放置在成型机上,根据模压弹性多楔带模具选用带坯成型鼓,将带坯成型鼓安装在成型机上,外覆层胶胶片铺设时先涂刷改性丙酮和环己烷混合溶剂增粘,外覆层胶胶片与带坯成型鼓贴合时外覆层胶胶片必须平整,并用压辊压实,然后在保持张力5N不变的状态下将弹性尼龙线按30卷/25mm螺旋状的缠绕方式缠绕在带坯成型鼓外覆层胶片上,再在弹性尼龙线外面铺设粘合层胶片和底胶胶片,形成带坯;
改性丙酮和环己烷混合溶剂中改性丙酮和环己烷按重量计为1∶0.5-8。
E、带坯硫化:带坯硫化前,膨胀胶套通过锁紧系统与模芯紧固连接形成胶套内芯锁定装置,先在胶套内芯锁定装置内通入压缩空气检查胶套内芯锁定装置是否漏气,并在膨胀胶套外表面喷涂少量E272A脱模剂;将已成型好的带坯装入模压弹性多楔带模具内,带坯外侧必须紧贴模压弹性多楔带模具内壁,再放入胶套内芯锁定装置,锁紧螺杆,确认硫化条件;先抽真空,真空压力:-0.3Mpa,时间2分钟,胶套内芯锁定装置进压缩空气,压缩空气压力为,1.2Mpa,同时模压弹性多楔带模具内进蒸汽对模压弹性多楔带模具进行预热,预热温度为100℃,10分钟后进行硫化,硫化条件为:硫化温度为165℃,时间25分钟;外压11±0.5bar,时间35分钟,内压7±0.5bar,延时15分钟;
F、硫化结束后,先关闭蒸汽卸压,至压力表显示为0MPa,进冷却水至模压弹性多楔带模具内温度25℃,排压缩空气,即将硫化时在胶套内芯锁定装置通入的压缩空气排掉;抽出胶套内芯锁定装置及上步骤中硫化好的带坯,按所需楔数进行切割,即为成品。
硫化结束后,冷却,脱模,膨胀胶套的厚度必须均匀,且胶套外壁必须呈现深浅均匀的网格花纹,并进行切割,切割宽度为336±1.0mm。
所述的三元乙丙混炼胶片头末端用正己烷溶剂涂刷,涂刷改性丙酮和环己烷混合溶剂增粘,在膨胀胶套外表面喷涂少量E272A脱模剂等,都是均匀的涂刷一层,之所以说少量,是因为这样的涂刷层越薄越好,但是必须均匀,所涂刷的面必须都刷满,不能有漏刷的空白位置。
适用于上述方法的模具装置,是把胶片带筒一次成型为弹性多楔带的模具装置,包括成型模具和膨胀胶套,所述成型模具为圆筒形,就是E步骤中所述的模压弹性多楔带模具;还包括模具安装盘、硫化平台、模具盖、模芯、吊环、模具内芯、锁紧系统、进气孔、内模腔、空压机安全阀、抽真空系统和冷却系统;所述成型模具内壁圆筒形面为楔形面,所述胶片带筒紧贴在成型模具内壁上;所述模具安装盘与硫化平台固定连接,成型模具底端和模具安装盘固定连接;所述模具盖设置在模芯上端,与模芯固定连接,所述吊环设置在模芯顶端,与模芯固定连接;所述模具内芯为圆筒形,所述膨胀胶套设置在模具内芯外侧,模具内芯和膨胀胶套通过锁紧系统与模芯紧固连接;所述模具内芯的上、下端呈锥形,模具内芯的上、下端锥形表面的截面呈锯齿形;所述模具内芯的上、下端与模芯的上、下端为紧配合密封连接;模芯、模具内芯和膨胀胶套安装好以后,吊放在成型模具和胶片带筒内,膨胀胶套与胶片带筒为间隙配合;所述进气孔设置在模具盖一侧,并连通模芯和内模腔,所述抽真空系统设置在模具装置的底部一侧,所述冷却系统设置在模具装置的外侧;模具盖与成型模具上端固定连接。
所述锁紧系统包括上盖筒、下盖筒和锁紧螺母,所述上盖筒、下盖筒分别为一端开口、另一端带有中心孔底面的圆筒形,所述上盖筒、下盖筒的圆筒内侧面向开口方向的外侧倾斜,倾斜度α为20-30度;上盖筒、下盖筒分别通过中心孔穿设在模芯上、下端,并分别套接在膨胀胶套和模具内芯的上、下端外侧;所述锁紧螺母设置在模芯下端。
所述上盖筒、下盖筒的圆筒内侧面向开口方向的外侧倾斜的倾斜度α为25度。
所述进气孔包括上横向孔、竖向孔和下横向孔,所述上横向孔设置在模具盖左侧内,所述竖向孔和下横向孔设置在模芯上部左侧内,竖向孔上端与上横向孔右端垂直连接,下横向孔右端与竖向孔下端垂直连接;上横向孔左端通过压缩空气气管接头与压缩空气软管连接;所述内模腔包括内模外腔和内模内腔,所述内模外腔在模具内芯与膨胀胶套之间,所述内模内腔在模具内芯与模芯之间,内模外腔与内模内腔通过模具内芯中的空气通道相连通;进气孔的下横向孔左端与内模内腔相连通。
所述成型模具底端和模具安装盘之间设置有密封圈A,所述模具内芯的上、下端与模芯的上、下端之间设置有密封圈B,所述模芯下部与模具安装盘中心孔之间设置有密封圈C;所述硫化平台与模具安装盘之间设置有隔热板。
所述密封圈A、B为O型密封圈,密封圈C为旋转轴唇密封圈。
所述成型模具底端和模具安装盘以内六角螺钉A固定连接,模具安装盘与硫化平台以内六角螺钉B固定连接,模具盖与成型模具上端以内六角螺钉C固定连接。
所述空压机安全阀包括上空压机安全阀和下空压机安全阀,所述上空压机安全阀设置在模具盖一侧,所述下空压机安全阀设置在模具装置下方。
所述抽真空系统包括紫铜管、三通接头和高压软管;所述紫铜管一端与内模外腔相通,另一端与三通接头的里接口相通;所述高压软管与三通接头的外接口连接。
所述冷却系统包括冷却外套、冷却蒸汽进口接头、冷却蒸汽出口接头和进、出冷却蒸汽软管;所述冷却外套设置在成型模具外围;所述冷却蒸汽进口接头设置在冷却外套一侧上方,冷却蒸汽进口接头内接口与冷却外套相通,其外接口与进冷却蒸汽软管连接;所述冷却蒸汽出口接头设置在冷却外套另一侧下方,冷却蒸汽出口接头内接口与冷却外套相通,其外接口与出冷却蒸汽软管连接。
重要部件的作用简介:
膨胀胶套:材料是三元乙丙胶,其作用是在高压空气的作用下,而变形膨胀,从而压紧胶料充齿成型。
锁紧系统:材料是45#钢,其作用是将上下压盖锁紧在中间的芯棒上,从而将上下压盖中间的膨胀胶套锁紧固定住,以防止在高压充气的过程中膨胀胶套滑出和漏气。
进气孔:是通入高压空气,是高压泵通过压缩空气软管与模具上进气孔的接口连接,其作用是;膨胀胶套在高压空气的作用下,而变形膨胀,从而压紧胶料充齿成型。
空压机安全阀:外构件,是安装在膨胀胶套与成型胶料之间,其作用是为了防止膨胀胶套滑出,而使得膨胀胶套与成型胶料之间的气压与成型的高压空气一样高,安装了次安全阀,安全阀的安全压力为8bar,当超压时,会自动打开泄压。从而保护了脱模的时候的人身安全。
抽真空系统:是真空泵通过高压软管与三通接头的外接口连接,其作用是在膨胀胶套膨胀挤压之前,将成型胶料与模具的空气排出,否则充齿是会出现气孔。
冷却系统:即蒸汽或冷却水的进入口。通入蒸汽时作用是对模具和胶料进行加热硫化;通入冷却水时,是对模具和已经成型好的带筒进行冷却降温,以便于随后的脱模工作。
与现有技术相比较,本发明有益效果如下:
1、如果带表面用底布,同样的成型张力下,伸长率将降低,如用丙纶布做布套使带表面有花纹,有两个缺点:a、丙纶布接口,使皮带表面出现凹陷,影响皮带美观;b、丙纶布用完后不能重复使用,造成浪费;而本发明则不存在这样的问题,通过对胶套的设计,不仅使弹性多楔带的带背表面具有凹凸均匀的网格花纹,还有利于在硫化过程中胶皮内的气孔排出,减少充齿不足的现象;
2、通过对弹性多楔带工艺的设计,与常规磨楔式的生产工艺相比,本发明因为模压皮带的楔形是通过硫化就可以成型的,成型时胶料可以节省30%,无需研磨,不仅减少能耗,还减少因研磨而产生的橡胶粉尘污染;而常规的多楔带的楔部是靠磨轮磨出来的,所以很多橡胶需磨掉,浪费橡胶,还因为磨楔磨掉很多橡胶灰,影响环境。
3、现有技术通过磨楔,楔部表面橡胶分子链已经断裂,表面附有少许橡胶颗粒,皮带耐磨性差,皮带运转时噪音大,楔部尺寸稳定性也差。本发明制造方法生产的模压弹性多楔带因为带楔表面层没有被破坏,使皮带更耐磨,寿命时间更长。
4、通过本发明方法生产产品生产效率提高,模压弹性多楔带有效长度≤600mm的,一模能做PH 165楔,PJ 112楔,有效长度>600mm的,一模能做PH 312楔,PJ 212楔;而且,通过对弹性多楔带的成型设计,使弹性多楔带的伸长率大于18%;通过对弹性多楔带硫化工序的设计,使弹性多楔带的尺寸稳定;通过对模压弹性多楔带的工艺设计,使弹性多楔带的有效长度可以做到250mm,一次成楔,提高工作效率。而现有技术通过磨楔方法制造的多楔带每模需先进行切割,切割后的多楔带每磨一次只能30楔,大的稍多些,但也不是很多,且每磨一次需浪费1.5楔的边带,所以浪费也比较多。
5、本发明方法冷却温度精确,模压多楔带冷却温度至25℃自动能控制,而现有技术的多楔带冷却温度由人凭经验控制,受环境温度影响较大,冷却温度变化大,易造成皮带尺寸不稳定。
6、通过对弹性多楔带底胶层胶料的设计,使弹性多楔带的胶料具有较好的耐磨性。用芳纶短纤维代替传统的聚酯短纤维,使多楔带更柔软更耐磨;
用粘合剂AB-30代替传统的间、甲、白粘合体系,单组分使用,用量少,使用方便,粘合性能好,特别是老化后,粘合保持率好。
7、模具装置分为成型模具、胶套内芯、模芯、膨胀胶套并结合硫化平台等几个部分。它主要通过高压空气的作用使膨胀胶套挤压胶片带筒到成型模具内壁的楔形面上,同时成型模具在通过蒸汽对胶片带筒加热硫化。使弹性多楔带齿形硫化成型、脱模结合在一个模具上。这样成型的特点是:1、所需的橡胶原料少;2、成型工艺环节减少;3、因为减少了磨削环节,无粉尘提高了环保;4、多楔带表面光亮、耐磨、皮带的寿命和性能大大提高。
附图说明:
附图1是:弹性多楔带原模具装置;
附图2-1是:本发明模具装置主视图;
附图2-2是:本发明模具装置俯视图;
附图2-3是:本发明模具装置左视图;
附图2-4是:图2-1A放大图;
附图3-1是:本发明模具装置上盖筒主视图;
附图3-2是:本发明模具装置上盖筒仰视图;
附图4-1是:本发明模具装置下盖筒主视图;
附图4-2是:本发明模具装置下盖筒俯视图;
附图5是:本发明所述的高性能弹性平带的结构。
附图标记说明:1胶片带筒、2成型模具、201楔形面、3膨胀胶套、4模具安装盘、5硫化平台、6模具盖、7模芯、8吊环、9模具内芯、901空气通道、10锁紧系统、101上盖筒、102下盖筒、103锁紧螺母、11进气孔、111上横向孔、112竖向孔、113下横向孔、12内模腔、121内模外腔、内模内腔122、13抽真空系统、131紫铜管、132三通接头、133高压软管、14冷却系统、141冷却外套、142冷却蒸汽进口接头、143冷却蒸汽出口接头、144进、出冷却蒸汽软管、15压缩空气气管接头、151压缩空气软管、16O型密封圈A、17O型密封圈B、18旋转轴唇密封圈、19隔热板、20内六角螺钉A、21内六角螺钉B、22内六角螺钉C、23上空压机安全阀、24下空压机安全阀、25底胶层、26粘合层、27强力层尼龙纤维、28外覆层。
具体实施方式
下面结合实施例来进一步说明本发明,但并不作为对本发明的限定。
实施例1:
图5所示,本发明所述的高性能弹性平带的结构:依次包括带有多个带楔的底胶层25,粘合层氯丁橡胶层26、强力层尼龙纤维27以及表面具有凹凸均匀的网格花纹橡胶外覆层28。
所述步骤A、膨胀胶套制作:
所述三元乙丙混炼胶片采用如下配方:70份三元乙丙橡胶K512,30份溴化丁基橡胶2030,3份硬脂酸SA1840,1.5份防老剂RD、1.5份防老剂MB、50份高耐磨炉黑,7份环烷油820、2份分散剂RL-20、1.0份促进剂M、0.4份促进剂DM、1.0份促进剂TMTD、0.5份硫磺、4份40%DCP;
DCP是指过氧化二异丙苯,40%是指浓度按质量百分浓度计为40%;
上述原料按常规的混炼方法进行混炼后,压延成厚度为1.0mm的三元乙丙混炼胶片,将成卷三元乙丙混炼胶片放置在成型机上,将成型钢套安装在成型机上,引出三元乙丙混炼胶片将三元乙丙混炼胶片用热刀切成大于45°的斜口,斜面上涂刷正己烷溶剂以增粘,将三元乙丙混炼胶片紧包成型钢套;裁断三元乙丙混炼胶片,将三元乙丙混炼胶片头末端用正己烷溶剂涂刷,干燥后用手辊滚压形成三元乙丙混炼胶套;将宽度为200mm的浸水包扎布头端通过成型机前下部的三根导辊,然后包贴在三元乙丙混炼胶套的一端,开机缓慢转动成型钢套,使浸水包扎布在固定的张力下、以螺距为50mm的螺旋状方式缠绕在三元乙丙混炼胶套上;
三元乙丙混炼胶套硫化:所述硫化分两段硫化,将包好布的三元乙丙混炼胶套放入硫化罐内,充入蒸汽,蒸汽压8±0.5bar,时间50分钟;一段硫化后,出罐冷却停放不少于8小时,取掉包扎布;在成型机上切割三元乙丙混炼胶套的两端;再进行二段硫化,硫化条件:直接蒸汽,蒸汽压6±0.5bar,硫化时间20分钟即成三元乙丙硫化胶套;脱模:将成型钢套在蒸汽压为8bar,预热10分钟后,出罐后用行车吊起垂直放置在脱模机上进行脱模,即成三元乙丙硫化胶套;
利用这个三元乙丙硫化胶套做膨胀胶套:选用合适的光滑圆柱形模具,模具外径比胶套成型钢套外径小10mm,用三元乙丙混炼胶片铺设时先涂刷一层正己烷溶剂增粘,三元乙丙混炼胶片与模具贴合时胶片必须平整,并用压辊压实,至缠绕的三元乙丙混炼胶片厚度达到5mm,裁断三元乙丙混炼胶片,将三元乙丙混炼胶片头末端用正己烷溶剂涂刷,干燥后用手辊滚压;将缠绕三元乙丙混炼胶片成型后的模具放在硫化平台上,在三元乙丙硫化胶套内壁喷涂少量的E272A脱模剂,套在成型后的模具外,盖上与模具相应的盖板,进行硫化,硫化条件为:外压11±0.5bar,时间35分钟,内压7±0.5bar,延时15分钟;硫化结束后,冷却,脱模,使制成的膨胀胶套外壁呈现深浅均匀的网格花纹,并进行切割,切割宽度为336±1.0mm;
如图2-1,将胶套固定在胶套内芯锁定装置,胶套内芯通入压缩空气检查胶套内芯锁定装置是否漏气;
B、胶片的预处理:外覆层胶和粘合层胶可采用如下配方:
外覆层胶:100份氯丁橡胶、5份氧化锌、1份硬脂酸SA1840、4份氧化镁、1.5份防老剂MB、1.5份防老剂RD、40份高耐磨炉黑N330、20份尼龙短纤维PAF-1、3份Mediaplast PM、0.5份促进剂ETU-80;
粘合层胶:100份氯丁橡胶、5份氧化锌、2份硬脂酸SA1840、4份氧化镁、1.5份防老剂RD、2份防老剂BLE、30份半补强炉黑N774、15份白碳黑、4份粘合剂RS、3份粘合剂A、5份环保油NP-22、2份增粘树脂TKO-90、0.5份促进剂ETU-80、1份促进剂DM;
将氯丁橡胶生胶在开炼机上进行塑炼后,启动密炼机,投入生胶捏炼1-2分钟后,按上述配方投入其他原料,混炼至规定时间后进行排料;
C、外覆层胶和粘合层胶按常规的热炼方法将橡胶混合物进行混炼压延成厚度为0.3mm的胶片成卷;
D、胶片贴合形成带坯:将成卷压延的外覆层胶胶片放置在成型机上,根据模压弹性多楔带模具选用带坯成型鼓,将带坯成型鼓安装在成型机上,外覆层胶胶片铺设时先涂刷改性丙酮和环己烷混合溶剂增粘,外覆层胶胶片与带坯成型鼓贴合时外覆层胶胶片必须平整,并用压辊压实,然后在保持张力5N不变的状态下将弹性尼龙线按30卷/25mm螺旋状的缠绕方式缠绕在带坯成型鼓外覆层胶片上,再在弹性尼龙线外面铺设粘合层胶片和底胶胶片,形成带坯;
改性丙酮和环己烷混合溶剂中改性丙酮和环己烷按重量计为1∶0.5-8;
E、带坯硫化:带坯硫化前,膨胀胶套通过锁紧系统与模芯紧固连接形成胶套内芯锁定装置,先在胶套内芯锁定装置内通入压缩空气检查胶套内芯锁定装置是否漏气,并在膨胀胶套外表面喷涂少量E272A脱模剂;将已成型好的带坯装入模压弹性多楔带模具内,带坯外侧必须紧贴模压弹性多楔带模具内壁,再放入胶套内芯锁定装置,锁紧螺杆,确认硫化条件;先抽真空,真空压力:-0.3Mpa,时间2分钟,胶套内芯锁定装置进压缩空气,压缩空气压力为,1.2Mpa,同时模压弹性多楔带模具内进蒸汽对模压弹性多楔带模具进行预热,预热温度为100℃,10分钟后进行硫化,硫化条件为:硫化温度为165℃,时间25分钟;外压11±0.5bar,时间35分钟,内压7±0.5bar,延时15分钟;
F、硫化结束后,先关闭蒸汽卸压,至压力表显示为0MPa,进冷却水至模压弹性多楔带模具内温度25℃,排压缩空气,即将硫化时在胶套内芯锁定装置通入的压缩空气排掉;抽出胶套内芯锁定装置及上步骤中硫化好的带坯,按所需楔数进行切割,即为成品。
硫化结束后,冷却,脱模,膨胀胶套的厚度必须均匀,且胶套外壁必须呈现深浅均匀的网格花纹,并进行切割,切割宽度为336±1.0mm;
实施例2:
按照实施例1的方法生产弹性多楔带,底胶配方如下表所示:
120份氯丁橡胶;15份芳纶短纤维PAF-1;45份半补强碳黑N774;12份硬酯酸;2份防老剂D;1份防老剂4010NA;2份粘合剂AB-30;2份氧化镁;8份环保油NP-22;2氧化锌、3份促进剂,1份硅烷偶联剂KH-845-4、4份分散剂L-24。
实施例3:
按照实施例1的方法生产弹性多楔带,底胶配方如下表所示:
80份氯丁橡胶;25份芳纶短纤维PAF-1;35份半补强碳黑N774;2份硬酯酸SA1840;1份防老剂D;2份防老剂4010NA;1份粘合剂AB-30;6份氧化镁;3份环保油NP-22;6氧化锌、1份促进剂,3份硅烷偶联剂KH-845-4、2份分散剂L-24。
实施例4:
外覆层和粘合层的制备:
外覆层胶:100份氯丁橡胶、5份氧化锌、1份硬脂酸SA1840、4份氧化镁、1.5份防老剂MB、1.5份防老剂RD、40份高耐磨炉黑N330、20份尼龙短纤维DN66-2、3份Mediaplast PM、0.5份促进剂ETU-80;
粘合层胶:100份氯丁橡胶、5份氧化锌、2份硬脂酸SA1840、4份氧化镁、1.5份防老剂RD、2份防老剂BLE、30份半补强炉黑N774、15份白碳黑、4份粘合剂RS、3份粘合剂A、5份环保油NP-22、2份增粘树脂TKO-90、0.5份促进剂ETU-80、1份促进剂DM;
将氯丁橡胶生胶在开炼机上进行塑炼后,启动密炼机,投入生胶捏炼1-2分钟后,按上述配方投入其他原料,混炼至规定时间后进行排料;
实施例5:
如图2-1至4-2所示,一种制作弹性多楔带的模具装置,是把胶片带筒1一次成型为弹性多楔带的模具装置,包括成型模具2和膨胀胶套3,所述成型模具2为圆筒形,还包括模具安装盘4、硫化平台5、模具盖6、模芯7、吊环8、模具内芯9、锁紧系统10、进气孔11、内模腔12、空压机安全阀、抽真空系统13和冷却系统14;所述成型模具2内壁圆筒形面为楔形面201,所述胶片带筒1紧贴在成型模具2内壁上;所述模具安装盘4与硫化平台5固定连接,成型模具2底端和模具安装盘4固定连接;所述模具盖6设置在模芯7上端,与模芯7固定连接,所述吊环8设置在模芯7顶端,与模芯7固定连接;所述模具内芯9为圆筒形,所述膨胀胶套3设置在模具内芯9外侧,模具内芯9和膨胀胶套3通过锁紧系统10与模芯7紧固连接;所述模具内芯9的上、下端呈锥形,模具内芯9的上、下端锥形表面的截面呈锯齿形;所述模具内芯9的上、下端与模芯7的上、下端为紧配合密封连接;模芯7、模具内芯9和膨胀胶套3安装好以后,吊放在成型模具2和胶片带筒1内,膨胀胶套3与胶片带筒1为间隙配合;所述进气孔11设置在模具盖6一侧,并连通模芯7和内模腔12,所述抽真空系统13设置在模具装置的底部一侧,所述冷却系统14设置在模具装置的外侧;模具盖6与成型模具2上端固定连接。
所述锁紧系统10包括上盖筒101、下盖筒102和锁紧螺母103,所述上盖筒、下盖筒101、102分别为一端开口、另一端带有中心孔底面的圆筒形,所述上盖筒、下盖筒101、102的圆筒内侧面向开口方向的外侧倾斜,倾斜度α为25度;上盖筒、下盖筒101、102分别通过中心孔穿设在模芯7上、下端,并分别套接在膨胀胶套3和模具内芯9的上、下端外侧;所述锁紧螺母103设置在模芯7下端。
所述进气孔11包括上横向孔111、竖向孔112和下横向孔113,所述上横向孔111设置在模具盖6左侧内,所述竖向孔112和下横向孔113设置在模芯7上部左侧内,竖向孔112上端与上横向孔111右端垂直连接,下横向孔113右端与竖向孔112下端垂直连接;上横向孔111左端通过压缩空气气管接头15与压缩空气软管151连接;所述内模腔12包括内模外腔121和内模内腔122,所述内模外腔121在模具内芯9与膨胀胶套3之间,所述内模内腔122在模具内芯9与模芯7之间,内模外腔121与内模内腔122通过模具内芯9中的空气通道901相连通;进气孔11的下横向孔113左端与内模内腔122相连通。
所述成型模具2底端和模具安装盘4之间设置有O型密封圈A16,所述模具内芯9的上、下端与模芯7的上、下端之间设置有O型密封圈B17,所述模芯7下部与模具安装盘4中心孔之间设置有旋转轴唇密封圈18;所述硫化平台5与模具安装盘4之间设置有隔热板19。
所述成型模具2底端和模具安装盘4以内六角螺钉A20固定连接,模具安装盘4与硫化平台5以内六角螺钉B21固定连接,模具盖6与成型模具2上端以内六角螺钉C22固定连接。
所述空压机安全阀包括上空压机安全阀23和下空压机安全阀24,所述上空压机安全阀23设置在模具盖6一侧,所述下空压机安全阀24设置在模具装置下方。
所述抽真空系统13包括紫铜管131、三通接头132和高压软管133;所述紫铜管131一端与内模外腔121相通,另一端与三通接头132的里接口相通;所述高压软管133与三通接头132的外接口连接。
所述冷却系统14包括冷却外套141、冷却蒸汽进口接头142、冷却蒸汽出口接头143和进、出冷却蒸汽软管144;所述冷却外套141设置在成型模具2外围;所述冷却蒸汽进口接头143设置在冷却外套141一侧上方,冷却蒸汽进口接头142内接口与冷却外套141相通,其外接口与进冷却蒸汽软管144连接;所述冷却蒸汽出口接头143设置在冷却外套141另一侧下方,冷却蒸汽出口接头143的内接口与冷却外套141相通,其外接口与出冷却蒸汽软管144连接。
工作过程:
1.把成型模具2底端和模具安装盘4以内六角螺钉A20固定连接,模具安装盘4与硫化平台5之间加上隔热板19,再以内六角螺钉B21固定连接,再在成型模具2外围安装上抽真空系统13和冷却系统14,然后将成型好的胶料放置在成型模具2内壁的圆筒形楔形面201上,用手将胶料抹平,形成附着在成型模具2内表面的胶片带筒1。
2.把模具盖6、模芯7、吊环8固定连接,再把模具内芯9和膨胀胶套3通过上盖筒101、下盖筒102和锁紧螺母103,与模芯7紧固连接;再检查密封圈A16、密封圈B17和旋转轴唇密封圈18是否完好。
3.通过吊环8把模具内芯9、膨胀胶套3和模芯7放入成型模具2和胶片带筒内1,再将模具盖6与成型模具2上端以内六角螺钉C22固定连接,安装好上、下空压机安全阀23、24。
4.安装好以后检查没有问题了,启动抽真空,通过真空泵(图中未显示)连接的紫铜管131、三通接头132和高压软管133,将模具内部内模腔12的空气抽出,再启动高压空气阀(图中未显示),通过压缩空气软管151对内模腔12进行充气,高压空气使得膨胀胶套3将胶片带筒1紧紧地压在成型模具2内壁的楔形面201中,这个时候仍然不停的再启动抽真空。当真空压力达到标准以后会自动停止真空泵的启动。在程序的控制下,自动打开冷却蒸汽进口接头142对模具进行蒸汽加热。由冷却蒸汽进口接头142的开关来控制温度的上升下降,从而满足硫化时的温度要求。
5.当硫化时间达到以后,冷却蒸汽进口接头142、高压空气阀自动关闭,同时冷却蒸汽出口接头143自动打开,然后冷却水阀(图中未显示)和冷却蒸汽进口接头142自动打开,对模具进行冷却,当冷却温度达到设定的要求以后,冷却水阀和冷却蒸汽进口接头142会自动关闭。
6.拆卸掉模具盖6与成型模具2上端的内六角螺钉C22,将模具内芯9和膨胀胶套3吊起后,再将成型硫化好的胶片带筒1与成型模具2内壁分离取出;最后,按所需楔数进行切割,弹性多楔带便制作完成。
以上所述的实施例,只是本发明较优选的具体实施方式的一种,本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。
所述成份三元乙丙橡胶K512(DSM Elastomers Trading(Shanghai)Co.Ltd),溴化丁基橡胶2030(LANXESS ENERGIZING CHEMISTRY),硬脂酸SA1840(杭州油脂化工有限公司),防老剂RD(浙江黄岩浙东橡胶助剂有限公司)、防老剂MB(浙江黄岩浙东橡胶助剂有限公司)、高耐磨炉黑N330(上海卡博特化工有限公司),环烷油820(宁波协进化工有限公司)、分散剂RL-20(连云港锐巴化工有限公司)、促进剂M(浙江黄岩浙东橡胶助剂有限公司)、促进剂DM(浙江黄岩浙东橡胶助剂有限公司)、促进剂TMTD(浙江黄岩浙东橡胶助剂有限公司)、DCP(天津阿克苏诺贝尔过氧化物有限公司)、氯丁橡胶PS-40A(DENKI KAGAKU KOGYO K.K);芳纶短纤维PAF-1(黑龙江弘宇短纤维新材料股份有限公司);半补强碳黑N774(天津卡博特化工有限公司)、防老剂D(浙江黄岩浙东橡胶助剂有限公司);防老剂4010NA(浙江黄岩浙东橡胶助剂有限公司)。粘合剂AB-30(兰溪市克莱森助剂有限公司);硅烷偶联剂KH-845-4(南京署光化工集团有限公司)。分散剂L-24(亚特曼化工有限公司)。尼龙短纤维DN66-2(黑龙江弘宇短纤维新材料股份有限公司)、Mediaplast PM(KETTLITZ-ChemieGmbH & Co.KG)、促进剂ETU-80(连云港连连化学有限公司);防老剂BLE-W(浙江黄岩浙东橡胶助剂有限公司)、半补强炉黑N774、粘合剂RS(无锡市华盛化工助剂厂)、粘合剂A(无锡市华盛化工助剂厂)、环保油NP-22(宁波协进化工有限公司)、增粘树脂TKO-90(上海橡胶助剂厂有限公司)。

Claims (6)

1.一种模压弹性多楔带制造方法,其特征在于,该方法步骤如下:
步骤A、膨胀胶套制作:
根据模压弹性多楔带模具的型号选择合适的无缝钢管,加工到标准直径后制成钢套,用花纹滚刀对钢套表面划刻深浅均匀的网格花纹,制成成型钢套;
用三元乙丙混炼胶片在钢套上进行成型加工:
三元乙丙混炼胶片采用如下配方:60-80份三元乙丙橡胶K512,20-40份溴化丁基橡胶2030,2-5份硬脂酸SA1840,1-2份防老剂RD,1-2份防老剂MB,60-80份高耐磨炉黑,5-10份环烷油820,1-3份分散剂RL-20,1-10份促进剂M,0.1-1份促进剂DM,0.1-2份促进剂TMTD,0.1-1份硫磺,4份40%DCP;
DCP是指过氧化二异丙苯,40%是指浓度按质量百分浓度计为40%;
上述原料按常规的混炼方法进行混炼后,压延成厚度为0.5-3mm的三元乙丙混炼胶片,将成卷三元乙丙混炼胶片放置在成型机上,将成型钢套安装在成型机上,引出三元乙丙混炼胶片将三元乙丙混炼胶片用热刀切成大于45°的斜口,斜面上涂刷正己烷溶剂以增粘,将三元乙丙混炼胶片紧包成型钢套;裁断三元乙丙混炼胶片,将三元乙丙混炼胶片头末端用正己烷溶剂涂刷,干燥后用手辊滚压形成三元乙丙混炼胶套;将宽度为100-500mm的浸水包扎布头端通过成型机前下部的三根导辊,然后包贴在三元乙丙混炼胶套的一端,开机缓慢转动成型钢套,使浸水包扎布在固定的张力下、以螺距为30-80mm的螺旋状方式缠绕在三元乙丙混炼胶套上;
三元乙丙混炼胶套硫化:所述硫化分两段硫化,将包好布的三元乙丙混炼胶套放入硫化罐内,充入蒸汽,蒸汽压8±0.5bar,时间30-60分钟;一段硫化后,出罐冷却停放不少于8小时,取掉包扎布;在成型机上切割三元乙丙混炼胶套的两端;再进行二段硫化,硫化条件:直接蒸汽,蒸汽压6±0.5bar,硫化时间10-30分钟即成三元乙丙硫化胶套;脱模:将成型钢套在蒸汽压为8bar,预热5-20分钟后,出罐后用行车吊起垂直放置在脱模机上进行脱模,即成三元乙丙硫化胶套;
利用这个三元乙丙硫化胶套做膨胀胶套:选用合适的光滑圆柱形模具,模具外径比胶套成型钢套外径小8-12mm,用三元乙丙混炼胶片铺设时先涂刷一层正己烷溶剂增粘,三元乙丙混炼胶片与模具贴合时胶片必须平整,并用压辊压实,至缠绕的三元乙丙混炼胶片厚度达到3-8mm,裁断三元乙丙混炼胶片,将三元乙丙混炼胶片头末端用正己烷溶剂涂刷,干燥后用手辊滚压;将缠绕三元乙丙混炼胶片成型后的模具放在硫化平台上,在三元乙丙硫化胶套内壁喷涂少量的E272A脱模剂,套在成型后的模具外,盖上与模具相应的盖板,进行硫化,硫化条件为:外压11±0.5bar,时间30-40分钟,内压7±0.5bar,延时10-20分钟;硫化结束后,冷却,脱模,使制成的膨胀胶套外壁呈现深浅均匀的网格花纹,并进行切割;
B、胶片的预处理:外覆层胶和粘合层胶可采用如下配方:
外覆层胶:80-120份氯丁橡胶、3-8份氧化锌、0.5-2份硬脂酸SA1840、2-6份氧化镁、1-2份防老剂MB、1-2份防老剂RD、35-45份高耐磨炉黑N330、15-25份尼龙短纤维DN66-2、1-5份Mediaplast PM、0.1-1份促进剂ETU-80;
粘合层胶:80-120份氯丁橡胶、3-8份氧化锌、1-3份硬脂酸SA1840、3-5份氧化镁、1-2份防老剂RD、1-3份防老剂BLE、25-35份半补强炉黑N774、10-20份白碳黑、3-5份粘合剂RS、2-4份粘合剂A、3-8份环保油NP-22、1-3份增粘树脂TK0-90、0.1-1份促进剂ETU-80、0.5-2份促进剂DM;
所述底胶层选用如下配方,以重量份计:
80-120份氯丁橡胶;15-25份芳纶短纤维PAF-1;35-45份半补强碳黑N774;1-2份硬酯酸SA1840;1-2份防老剂D;1-2份防老剂4010NA;1-2份粘合剂AB-30;2-6份氧化镁;3-8份环保油;2-6氧化锌、1-3份促进剂,1-3份硅烷偶联剂si69、2-4份分散剂L-24;所述促进剂选自ETU-80,DM,CZ,D,TMTD,ETU-80中的任意一种或多种;
C、外覆层胶和粘合层胶按常规的热炼方法将橡胶混合物进行混炼压延成厚度为0.1-0.8mm的胶片成卷;
D、胶片贴合形成带坯:将成卷压延的外覆层胶胶片放置在成型机上,根据模压弹性多楔带模具选用带坯成型鼓,将带坯成型鼓安装在成型机上,外覆层胶胶片铺设时先涂刷改性丙酮和环己烷混合溶剂增粘,外覆层胶胶片与带坯成型鼓贴合时外覆层胶胶片必须平整,并用压辊压实,然后在保持张力不变的状态下将弹性尼龙线螺旋状的缠绕方式缠绕在带坯成型鼓外覆层胶片上,再在弹性尼龙线外面铺设粘合层胶片和底胶胶片,形成带坯;
改性丙酮和环己烷混合溶剂中改性丙酮和环己烷按重量计为1∶0.5-8;
E、带坯硫化:带坯硫化前,膨胀胶套通过锁紧系统与模芯紧固连接形成胶套内芯锁定装置,先在胶套内芯锁定装置内通入压缩空气检查胶套内芯锁定装置是否漏气,并在膨胀胶套外表面喷涂少量E272A脱模剂;将已成型好的带坯装入模压弹性多楔带模具内,带坯外侧必须紧贴模压弹性多楔带模具内壁,再放入胶套内芯锁定装置,锁紧螺杆,确认硫化条件;先抽真空,真空压力:-0.4~-0.2Mpa,时间1-3分钟,胶套内芯锁定装置进压缩空气,压缩空气压力为,1-1.5Mpa,同时模压弹性多楔带模具内进蒸汽对模压弹性多楔带模具进行预热,预热温度为80-120℃,5-15分钟后进行硫化,硫化条件为:硫化温度为160-170℃,时间20-30分钟;
外压11±0.5bar,时间30-40分钟,内压7±0.5bar,延时10-20分钟;
F、硫化结束后,先关闭蒸汽卸压,然后进冷却水至模压弹性多楔带模具内温度30℃以下,排压缩空气,即将硫化时在胶套内芯锁定装置通入的压缩空气排掉;抽出胶套内芯锁定装置及上步骤中硫化好的带坯,按所需楔数进行切割,即为成品。
2.根据权利要求1所述模压弹性多楔带制造方法,其特征在于,
所述步骤A、膨胀胶套制作:
所述三元乙丙混炼胶片采用如下配方:70份三元乙丙橡胶K512,30份溴化丁基橡胶2030,3份硬脂酸SA1840,1.5份防老剂RD、1.5份防老剂MB、50份高耐磨炉黑,7份环烷油820、2份分散剂RL-20、1.0份促进剂M、0.4份促进剂DM、1.0份促进剂TMTD、0.5份硫磺、4份40%DCP;
所述DCP是指过氧化二异丙苯,40%是指浓度按质量百分浓度计为40%;
上述原料按常规的混炼方法进行混炼后,压延成厚度为1.0mm的三元乙丙混炼胶片,将成卷三元乙丙混炼胶片放置在成型机上,将成型钢套安装在成型机上,引出三元乙丙混炼胶片将三元乙丙混炼胶片用热刀切成大于45°的斜口,斜面上涂刷正己烷溶剂以增粘,将三元乙丙混炼胶片紧包成型钢套;裁断三元乙丙混炼胶片,将三元乙丙混炼胶片头末端用正己烷溶剂涂刷,干燥后用手辊滚压形成三元乙丙混炼胶套;将宽度为200mm的浸水包扎布头端通过成型机前下部的三根导辊,然后包贴在三元乙丙混炼胶套的一端,开机缓慢转动成型钢套,使浸水包扎布在固定的张力下、以螺距为50mm的螺旋状方式缠绕在三元乙丙混炼胶套上;
三元乙丙混炼胶套硫化:所述硫化分两段硫化,将包好布的三元乙丙混炼胶套放入硫化罐内,充入蒸汽,蒸汽压8±0.5bar,时间50分钟;一段硫化后,出罐冷却停放不少于8小时,取掉包扎布;在成型机上切割三元乙丙混炼胶套的两端;再进行二段硫化,硫化条件:直接蒸汽,蒸汽压6±0.5bar,硫化时间20分钟即成三元乙丙硫化胶套;脱模:将成型钢套在蒸汽压为8bar,预热10分钟后,出罐后用行车吊起垂直放置在脱模机上进行脱模,即成三元乙丙硫化胶套;
利用这个三元乙丙硫化胶套做膨胀胶套:选用合适的光滑圆柱形模具,模具外径比胶套成型钢套外径小10mm,用三元乙丙混炼胶片铺设时先涂刷一层正己烷溶剂增粘,三元乙丙混炼胶片与模具贴合时胶片必须平整,并用压辊压实,至缠绕的三元乙丙混炼胶片厚度达到5mm,裁断三元乙丙混炼胶片,将三元乙丙混炼胶片头末端用正己烷溶剂涂刷,干燥后用手辊滚压;将缠绕三元乙丙混炼胶片成型后的模具放在硫化平台上,在三元乙丙硫化胶套内壁喷涂少量的E272A脱模剂,套在成型后的模具外,盖上与模具相应的盖板,进行硫化,硫化条件为:外压11±0.5bar,时间35分钟,内压7±0.5bar,延时15分钟;硫化结束后,冷却,脱模,使制成的膨胀胶套外壁呈现深浅均匀的网格花纹,并进行切割,切割宽度为336±1.0mm;
B、胶片的预处理:外覆层胶和粘合层胶可采用如下配方:
外覆层胶:100份氯丁橡胶、5份氧化锌、1份硬脂酸SA1840、4份氧化镁、1.5份防老剂MB、1.5份防老剂RD、40份高耐磨炉黑N330、20份尼龙短纤维DN66-2、3份Mediaplast PM、0.5份促进剂ETU-80;
粘合层胶:100份氯丁橡胶、5份氧化锌、2份硬脂酸SA1840、4份氧化镁、1.5份防老剂RD、2份防老剂BLE、30份半补强炉黑N774、15份白碳黑、4份粘合剂RS、3份粘合剂A、5份环保油NP-22、2份增粘树脂TK0-90、0.5份促进剂ETU-80、1份促进剂DM;
所述底胶层选用如下配方,以重量份计:100份氯丁橡胶;20份芳纶短纤维PAF-1;40份半补强碳黑N774;1.5份硬酯酸SA1840;1.5份防老剂D;1.5份防老剂4010NA;1.5份粘合剂AB-30;4份氧化镁;5份Mediaplast PM;5份氧化锌、2份脱模剂IM-1、1.0份促进剂CZ、1.0份促进剂D、2份硅烷偶联剂KH-845-4、3份分散剂L-24;
C、外覆层胶和粘合层胶按常规的热炼方法将橡胶混合物进行混炼压延成厚度为0.3mm的胶片成卷;
D、胶片贴合形成带坯:将成卷压延的外覆层胶胶片放置在成型机上,根据模压弹性多楔带模具选用带坯成型鼓,将带坯成型鼓安装在成型机上,外覆层胶胶片铺设时先涂刷改性丙酮和环己烷混合溶剂增粘,外覆层胶胶片与带坯成型鼓贴合时外覆层胶胶片必须平整,并用压辊压实,然后在保持张力5N不变的状态下将弹性尼龙线按30卷/25mm螺旋状的缠绕方式缠绕在带坯成型鼓外覆层胶片上,再在弹性尼龙线外面铺设粘合层胶片和底胶胶片,形成带坯;
改性丙酮和环己烷混合溶剂中改性丙酮和环己烷按重量计为1∶0.5-8;
E、带坯硫化:带坯硫化前,膨胀胶套通过锁紧系统与模芯紧固连接形成胶套内芯锁定装置,先在胶套内芯锁定装置内通入压缩空气检查胶套内芯锁定装置是否漏气,并在膨胀胶套外表面喷涂少量E272A脱模剂;将已成型好的带坯装入模压弹性多楔带模具内,带坯外侧必须紧贴模压弹性多楔带模具内壁,再放入胶套内芯锁定装置,锁紧螺杆,确认硫化条件;先抽真空,真空压力:-0.3Mpa,时间2分钟,胶套内芯锁定装置进压缩空气,压缩空气压力为,1.2Mpa,同时模压弹性多楔带模具内进蒸汽对模压弹性多楔带模具进行预热,预热温度为100℃,10分钟后进行硫化,硫化条件为:硫化温度为165,时间25分钟;外压11±0.5bar,时间35分钟,内压7±0.5bar,延时15分钟;
F、硫化结束后,先关闭蒸汽卸压,至压力表显示为0MPa,进冷却水至模压弹性多楔带模具内温度25℃,排压缩空气,即将硫化时在胶套内芯锁定装置通入的压缩空气排掉;抽出胶套内芯锁定装置及上步骤中硫化好的带坯,按所需楔数进行切割,即为成品。
硫化结束后,冷却,脱模,膨胀胶套的厚度必须均匀,且胶套外壁必须呈现深浅均匀的网格花纹,并进行切割,切割宽度为336±1.0mm。
3.适用于如权利要求1所述方法的模具装置,是把胶片带筒一次成型为弹性多楔带的模具装置,包括成型模具和膨胀胶套,所述成型模具为圆筒形,其特征在于:还包括模具安装盘、硫化平台、模具盖、模芯、吊环、模具内芯、锁紧系统、进气孔、内模腔、空压机安全阀、抽真空系统和冷却系统;所述成型模具内壁圆筒形面为楔形面,所述胶片带筒紧贴在成型模具内壁上;所述模具安装盘与硫化平台固定连接,成型模具底端和模具安装盘固定连接;所述模具盖设置在模芯上端,与模芯固定连接,所述吊环设置在模芯顶端,与模芯固定连接;所述模具内芯为圆筒形,所述膨胀胶套设置在模具内芯外侧,模具内芯和膨胀胶套通过锁紧系统与模芯紧固连接;所述模具内芯的上、下端呈锥形,模具内芯的上、下端锥形表面的截面呈锯齿形;所述模具内芯的上、下端与模芯的上、下端为紧配合密封连接;模芯、模具内芯和膨胀胶套安装好以后,吊放在成型模具和胶片带筒内,膨胀胶套与胶片带筒为间隙配合;所述进气孔设置在模具盖一侧,并连通模芯和内模腔,所述抽真空系统设置在模具装置的底部一侧,所述冷却系统设置在模具装置的外侧;模具盖与成型模具上端固定连接。
4.根据权利要求3所述的模具装置,其特征在于:所述锁紧系统包括上盖筒、下盖筒和锁紧螺母,所述上盖筒、下盖筒分别为一端开口、另一端带有中心孔底面的圆筒形,所述上盖筒、下盖筒的圆筒内侧面向开口方向的外侧倾斜,倾斜度α为20-30度;上盖筒、下盖筒分别通过中心孔穿设在模芯上、下端,并分别套接在膨胀胶套和模具内芯的上、下端外侧;所述锁紧螺母设置在模芯下端;所述进气孔包括上横向孔、竖向孔和下横向孔,所述上横向孔设置在模具盖左侧内,所述竖向孔和下横向孔设置在模芯上部左侧内,竖向孔上端与上横向孔右端垂直连接,下横向孔右端与竖向孔下端垂直连接;上横向孔左端通过压缩空气气管接头与压缩空气软管连接;所述内模腔包括内模外腔和内模内腔,所述内模外腔在模具内芯与膨胀胶套之间,所述内模内腔在模具内芯与模芯之间,内模外腔与内模内腔通过模具内芯中的空气通道相连通;进气孔的下横向孔左端与内模内腔相连通;所述成型模具底端和模具安装盘之间设置有密封圈A,所述模具内芯的上、下端与模芯的上、下端之间设置有密封圈B,所述模芯下部与模具安装盘中心孔之间设置有密封圈C;所述硫化平台与模具安装盘之间设置有隔热板;所述成型模具底端和模具安装盘以内六角螺钉A固定连接,模具安装盘与硫化平台以内六角螺钉B固定连接,模具盖与成型模具上端以内六角螺钉C固定连接;
5.根据权利要求4所述的模具装置,其特征在于:所述上盖筒、下盖筒的圆筒内侧面向开口方向的外侧倾斜的倾斜度α为25度;所述密封圈A、B为O型密封圈,密封圈C为旋转轴唇密封圈。
6.根据权利要求4所述的模具装置,其特征在于:所述空压机安全阀包括上空压机安全阀和下空压机安全阀,所述上空压机安全阀设置在模具盖一侧,所述下空压机安全阀设置在模具装置下方;所述抽真空系统包括紫铜管、三通接头和高压软管;所述紫铜管一端与内模外腔相通,另一端与三通接头的里接口相通;所述高压软管与三通接头的外接口连接;所述冷却系统包括冷却外套、冷却蒸汽进口接头、冷却蒸汽出口接头和进、出冷却蒸汽软管;所述冷却外套设置在成型模具外围;所述冷却蒸汽进口接头设置在冷却外套一侧上方,冷却蒸汽进口接头内接口与冷却外套相通,其外接口与进冷却蒸汽软管连接;所述冷却蒸汽出口接头设置在冷却外套另一侧下方,冷却蒸汽出口接头内接口与冷却外套相通,其外接口与出冷却蒸汽软管连接。
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