CN110843188A - 一种功能性橡胶条的制作装置和制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于橡胶条制造技术领域，具体涉及一种功能性橡胶条的制作装置和制作方法，包括用于主料混炼的第一精密压出式挤出机、用于辅料混炼的第二精密压出式挤出机、加热模套、多功能测速装置和自动绕线装置，加热模套具有用于进主料的模套主通道和用于进辅料的模套侧通道，第一精密压出式挤出机的出口端与加热模套的模套主通道对接，第二精密压出式挤出机的出口端与加热模套的模套侧通道对接，模套主通道内设置挤出模具，挤出模具的型腔与模套主通道和模套侧通道连通。本发明制作方法和制作装置能够实现功能性橡胶条在口模中直接成型避免了二次烘道成型，且工艺稳定、尺寸精准、生产效率高、交联充分。

Description

一种功能性橡胶条的制作装置和制作方法

技术领域

本发明属于橡胶条制造技术领域，具体涉及一种功能性橡胶条的制作装置和制作方法。

背景技术

橡胶条是一种能起到减震、防水、隔音、隔热、防尘、固定等作用的产品。目前，功能性橡胶条的挤出使用螺杆机或者柱塞式挤出机复合挤出紧接着需要通过烘道、UV、红外等进行交联。因为功能性橡胶通过模具挤出时会出现挤出胀大效应，导致尺寸控制困难、工艺稳定周期长。而目前采用模内加热的方式挤出时所需挤出压力大且挤出速度慢，生产效率、良品率极低。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，本发明提供一种功能性橡胶条的制作装置和制作方法的技术方案。

所述的一种功能性橡胶条的制作装置，其特征在于包括用于主料混炼的第一精密压出式挤出机、用于辅料混炼的第二精密压出式挤出机、加热模套、多功能测速装置和自动绕线装置，加热模套具有用于进主料的模套主通道和用于进辅料的模套侧通道，第一精密压出式挤出机的出口端与加热模套的模套主通道对接，第二精密压出式挤出机的出口端与加热模套的模套侧通道对接，模套主通道内设置挤出模具，挤出模具的型腔与模套主通道和模套侧通道连通，自动绕线装置用于牵引挤出的橡胶条朝前移动并将之绕盘，多功能测速装置用于对经过的橡胶条进行测速。

所述的一种功能性橡胶条的制作装置，其特征在于加热模套包括加热模套，加热模套为中孔结构，内部具有用于安装挤出模具的空腔，加热模套上从前向后依次设置冷却装置、隔热装置和独立加热装置，独立加热装置至少有两个，环设于加热模套外壁上，相邻独立加热装置之间设置隔热件。

所述的一种功能性橡胶条的制作装置，其特征在于加热模套外设置两个独立加热装置，独立加热装置为半圆环形结构，两个独立加热装置将加热模套外壁对应部分包住；独立加热装置为含有加热电阻丝的铜块；冷却装置为套设于加热模套外的夹套，夹套与加热模套之间形成冷却水通道；隔热装置为套接于加热模套外壁上的隔热套。

所述的一种功能性橡胶条的制作装置，其特征在于挤出模具包括前后依次固定连接的型芯固定底座、复合成型件和成型口模，型芯固定底座、复合成型件和成型口模上设置多个贯通的主流道，主流道内贯通设置型芯，两者之间具有用于使橡胶条成型的间隙，型芯与型芯固定底座固定连接，挤出模具的一侧或两侧开设与模套侧通道对应的第四辅料分流口，挤出模具内开设与第四辅料分流口连通的第四辅料分配槽和与第四辅料分配槽连通的第四辅料浇口，第四辅料浇口位于成型口模前端并与主流道连通。

所述的一种功能性橡胶条的制作装置，其特征在于包括挤出模具包括前后依次固定连接的型芯固定底座、复合成型件和成型口模，型芯固定底座、复合成型件和成型口模上设置多个贯通的主流道，主流道内贯通设置型芯，两者之间具有用于使橡胶条成型的间隙，型芯与型芯固定底座固定连接，挤出模具从前向后依次设置第一辅料分流口、第一辅料分配槽、第一辅料浇口、第二辅料分流口、第二辅料分配槽和第二辅料浇口，第一辅料分流口、第一辅料分配槽和第一辅料浇口依次连通，第二辅料分流口、第二辅料分配槽和第二辅料浇口依次连通，第一辅料浇口和第二辅料浇口分别与主流道连通。

所述的一种功能性橡胶条的制作装置，其特征在于多功能测速装置包括工作台，工作台的前端设置进料导向轮、上光栅和下光栅，所述上光栅和下光栅分别位于工作台的上下端，工作台的中部设置测速轮，工作台的后端设置出料导向轮。

所述的一种采用上述制作装置实现的制作方法，其特征在于包括以下步骤：

S1、将橡胶条原材料进行混炼，得到混炼胶；

S2、将混炼胶放入精密压出式挤出机中连续挤出；

S3、精密压出式挤出机挤出的胶料进入具有挤出模具的加热模套中进行挤出；

S4、挤出模具中挤出的橡胶条半成品通过多功能测速装置进行在线检验，检验完成后的橡胶条半成品通过自动绕线装置绕盘；

S5、将绕盘后的半成品进行二次硫化得到功能性橡胶条成品。

所述的一种功能性橡胶条的制作方法，其特征在于步骤S1中混炼胶分为硅胶混炼胶和功能性混炼胶；步骤S2具体为：硅胶混炼胶和功能性混炼胶分别通过精密压出式挤出机挤出；步骤S3的具体操作为：经过精密压出式挤出机挤出的硅胶混炼胶从挤出模具的主流道进入，功能性混炼胶从挤出模具的辅料分流口进入，功能性混炼胶和硅胶混炼胶一起挤出。

所述的一种功能性橡胶条的制作方法，其特征在于功能性混炼胶采用一台或两台电磁屏蔽用混炼胶挤出机挤出，硅胶混炼胶采用一台硅胶混炼胶挤出机挤出。

所述的一种功能性橡胶条的制作方法，其特征在于步骤S3中挤出加热温度为150-300℃；步骤S3中挤出模具的挤出速度为0.3m/min-0.7m/min；步骤S5中的二次硫化温度为180-220℃，时间为2-4h。

与现有技术相比，本发明制作方法和制作装置能够实现功能性橡胶条在口模中直接成型避免了二次烘道成型，且工艺稳定、尺寸精准、生产效率高、交联充分。通过二次硫化使功能性橡胶条半成品进一步交联，改善橡胶条的力学性能和压缩永久变形性能等。

附图说明

图1为实施例1的制作装置的结构示意图；

图2为实施例1的加热模套装上冷却装置、隔热装置和独立加热装置状态下结构示意图；

图3为实施例1的加热模套与冷却装置连接结构的纵截面示意图；

图4为实施例1的加热模套与隔热装置连接结构的纵截面示意图；

图5为实施例1的加热模套与独立加热装置连接结构的纵截面示意图；

图6为实施例1的加热模套卸下冷却装置、隔热装置和独立加热装置状态下结构示意图；

图7为实施例1的挤出模具结构示意图；

图8为图7中A处放大图；

图9为实施例1的挤出模具分解结构示意图；

图10为实施例1的多功能测速装置结构示意图；

图11为实施例1的电阻测试装置与驱动机构连接结构示意图；

图12为实施例2的制作装置的结构示意图；

图13为实施例2的挤出模具横截面示意图；

图14为图13中B处放大图；

图15为图13中C处放大图；

图16为实施例2的挤出模具纵截面示意图；

图17为实施例2的挤出模具分解结构示意图；

图18为本发明的制作方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

实施例1

一种功能性橡胶条的制作装置，包括一台用于主料混炼的第一精密压出式挤出机1、两台用于辅料混炼的第二精密压出式挤出机2、加热模套3、多功能测速装置4和自动绕线装置5，加热模套3具有用于进主料的模套主通道300和两个用于进辅料的模套侧通道301，第一精密压出式挤出机1的出口端与加热模套3的模套主通道300对接，第二精密压出式挤出机2的出口端与加热模套3的模套侧通道301对接，模套主通道300内设置挤出模具6，挤出模具6的型腔600与模套主通道300和模套侧通道301连通，自动绕线装置5为常规设备，用于牵引挤出的橡胶条朝前移动并将之绕盘，多功能测速装置4用于对经过的橡胶条进行测速。

加热模套3上从前向后依次设置冷却装置、隔热装置和独立加热装置7，独立加热装置7有两个，环设于加热模套3外壁上，相邻独立加热装置7之间设置隔热件9。两个独立加热装置7将加热模套3外壁对应部分包住，加热模套3对应部位外壁为圆柱状结构，独立加热装置7为半圆环形结构，半圆形结构能够与加热模套3的形状更加匹配。独立加热装置7为含有加热电阻丝的铜块，加热电阻丝嵌设于铜块或绕设于铜块。加热电阻丝外接电源，能够对模具内的胶料进行加热。

冷却装置为套设于加热模套3外的夹套10，夹套10与加热模套3之间形成两个冷却水通道11，每个冷却水通道11均带有进水口和出水口，即夹套10中间具有隔层，将夹套10内部空间一分为二。夹套10的的两侧还开设有与加热模套3的模套侧通道101位置对应的侧入料口1000，用于进辅料。

隔热装置为套接于加热模套3外壁上的隔热套12，隔热套12和隔热件9由隔热材料制成，隔热材料可以最好选用隔热陶瓷。

加热模套3上开设与独立加热装置7一一对应的探温孔8，探温孔8配合测温装置使用，测温装置可以选用热电偶探针，只要将其插入测温孔8内即可测温。

加热模套3的主体为用于安装模具及设置冷却装置、隔热装置和独立加热装置7的管状结构，加热模套3的前端具有法兰结构，法兰结构上开设四个用于连接挤出机的固定孔302，具体是通过螺栓与挤出机的输出端固定连接。

本实施例的加热模套3工作时，在加热模套3的空腔内装入挤出模具6，挤出机挤出，冷却水通道11通水，独立加热装置7有两个，两个独立加热装置7的加热温度相同，保证产品性能的统一性。

本实施例中的挤出模具6为多穴复合挤出模具，包括前后依次固定连接的型芯固定底座601、复合成型件602和成型口模603，型芯固定底座601、复合成型件602和成型口模603上设置多个贯通的主流道604，主流道604内贯通设置型芯608，两者之间具有用于使橡胶条成型的间隙，型芯608与型芯固定底座601固定连接，挤出模具两侧开设第四辅料分流口605，挤出模具6内开设与第四辅料分流口605连通的第四辅料分配槽606和与第四辅料分配槽606连通的第四辅料浇口607，第四辅料浇口607位于成型口模603前端并与主流道604连通。

作为多穴复合挤出模具的优化结构：第四辅料分流口605开设于型芯固定底座601，第四辅料分配槽606开设于复合成型件602，第四辅料浇口607开设于成型口模603的前端。

作为多穴复合挤出模具的优化结构：第四辅料分流口605为L形结构，能够起到给辅料导向的作用。

作为多穴复合挤出模具的优化结构：第四辅料分配槽606内设有用于均匀分配压力的收缩斜台6033。

作为多穴复合挤出模具的优化结构：成型口模603于第四辅料浇口607内端处设置一使第四辅料浇口607与主流道604的连通口变窄的第三尖角6031。

作为多穴复合挤出模具的优化结构：型芯固定底座601、复合成型件602和成型口模603通过定位销钉固定连接，定位销钉可设定为不同直径，以防止模具误装。

作为多穴复合挤出模具的优化结构：主流道604有2-6个，最好为4个。

作为多穴复合挤出模具的优化结构：第四辅料分流口605、第四辅料分配槽606和第四辅料浇口607均设置对称两个，且两两位于挤出模具的两侧，相当于第四辅料分流口605、第四辅料分配槽606和第四辅料浇口607构成了两个辅料通道，两个辅料通道分设于挤出模具6的两侧并与所有的主流道604连通，即第四辅料浇口607中的辅料同时供给所有的主流道604，以实现多穴同时挤出。

型芯608与型芯固定底座601的前后端固定连接，两者的两端连接处非完全封闭，而是留出较多的空隙供主料经过。具体的，可在型芯固定底座601的两端端面开设十字槽，型芯608与型芯固定底座601前后两端对应的位置固定连接一字长块，该长块固定嵌设于型芯固定底座601的两端的十字槽。

多穴复合挤出模具工作时，主料通过主流道604进入模具，辅料从第四辅料分流口605进入第四辅料分配槽606内，并经过第四浇口607分别进入主流道604中，与主料分别复合，涂覆在主料胶的表面，再通过加热硫化从成型口模603中挤出成型。

多穴复合挤出模具不仅能实现包括起到屏蔽作用的、吸波作用的、IP防护作用的各种材料的挤出，而且能实现多种材料复合或者全包覆的功能性橡胶条挤出。模具设计简单，复合挤出胶料所受阻力小，挤出压力大大降低，挤出穴数多，提高了生产率，降低了工艺制作成本。使用该模具可以实现一根橡胶条多种功能同时实现的技术。

多功能测速装置4包括工作台401，工作台401的前端设置进料导向轮406、上光栅405和下光栅409，上光栅405和下光栅409分别位于工作台401的上下端，进料导向轮406位于两个光栅的前端，工作台401的中部设置测速轮403，工作台401的后端设置出料导向轮407。其中，测速轮403为公知的设备，用于测量橡胶条的位移，测速轮403转动时，压在其下方的橡胶条受力移动。两个光栅用于获得橡胶条一段位移内的挤出时间。光栅为公知的感应设备。

为给橡胶条留出移动的空间，多功能测速装置4增加以下结构：工作台401的前端开设第一料槽4010，上光栅405和下光栅409分别位于第一料槽4010的上下端。

为给橡胶条留出移动的空间，多功能测速装置4增加以下结构：工作台401的后端设置第二料槽4011，第二料槽4011位于出料导向轮407的前端。

为测量橡胶条的表面电阻，多功能测速装置4增加以下结构：工作台401上设置电阻测试装置404，电阻测试装置4为公知的测电阻设备。

多功能测速装置4进一步细化：工作台401上设置驱动机构4012，驱动机构4012与电阻测试装置404配合连接并驱动电阻测试装置404升降，驱动机构4012可以是气缸、螺母丝杠副等机构。驱动机构4012带动电阻测试装置404升降，电阻测试装置404在下降时压在橡胶条上，从而实现电阻的测量。

为了使橡胶条经过工作台1时保持平稳，多功能测速装置4增加以下结构：工作台401的中部设置定位件402，定位件402上具有与橡胶条形状吻合的长条形定位槽40200，定位槽40200的形状可以根据不同弹性体材料形状进行更换。具体的，工作台401上开设安装槽40100，定位件402安装在安装槽40100上。

为了更好的测量橡胶条的速度，对测速轮做进一步细化：测速轮403有两个，分别位于定位件402的前后两端。

为了显示装置测得的数据工作情况，多功能测速装置4增加以下结构：工作台401设置显示屏408。

为了在装置超差设定范围后报警，多功能测速装置4增加以下结构：显示屏408上设置报警器。

为了将橡胶条流转到下一个工位，对出料导向轮7做进一步细化：出料导向轮407为动力驱动的主动轮，而进料导向轮406是不带动力的，出料导向轮407用于引导橡胶条前进。工作台401的中部开设固定槽40100，固定件402嵌设在固定槽40100内，固定件402可前后调整，固定件402为凸字形结构，两个测速轮403分别设置于固定件402的前后两端。各部件的设置顺序为进料导向轮406、第一料槽4010、测速轮403、固定件402、电阻测试装置404、测速轮403、第二料槽4011和出料导向轮407。

该多功能测速装置4通过进料导向轮（PTFE材料制成）、测速轮（上附有硅胶套包覆）、定位件、带动力的出料导向轮（上附有微动开关）以及公知的电脑完成整个测试过程。其中，电脑分别与测速轮、两个光栅、挤出成型装置、驱动机构、电阻测试装置电连接。

橡胶条拉伸时会使橡胶条的导电性能损失因此无法使用传统测速装置进行挤出速度的检测。通过本发明得以实现在不拉扯的状态下测得挤出速度。

多功能测速装置4可以适用于橡胶条生产时的在线监测速度、表面电阻，自动检测速度、表面电阻并记录，可适用于各种橡胶条的连续生产监测。

具体原理：橡胶条通过挤出成型装置挤出时，通过进料导向轮406自然下垂至第一料槽4010的底部，下光栅409收到感应，传输信号给电脑，电脑控制测速轮403开始工作，带动橡胶条穿过固定件402，最后抵达带动力的出料导向轮407，在橡胶条被测速轮403不断朝后端牵引时，橡胶条在第一料槽4010的位置不断提高，直至触发上光栅405，上光栅405传输信号给电脑，电脑控制测速轮403停止工作，电脑中的计时器开始计时，电阻测试装置4下落测得表面电阻并记录在电脑中，挤出成型装置连续挤出橡胶条，橡胶条再次自然下垂至第一料槽4010的底部，触发下光栅409，下光栅409传输信号给电脑，电脑中的计时器停止计时并记录在电脑中为T1，测速轮403开始工作直到测速轮403停止工作测得在此次橡胶条的位移并记录运行时间为T2，上述过程中，计时器记录了橡胶条的挤出时间，测速轮测量了该段挤出时间内橡胶条挤出的长度，电脑中预设程序V=S/(T1+T2)即得此段时间内的速度，最后在显示屏408显示所测得的数据，工作台401后端的橡胶条累积到一定量时压落出料导向轮407上的微动开关，出料导向轮407开始工作将橡胶条引导至不锈钢铁笼中待下道工序使用。当速度、表面电阻超差时，报警器启动，提醒工人进行调整，以保证产品的稳定性。

上述多功能测速装置4可以在线监测橡胶条生产时的速度和表面电阻测量，解决了橡胶条拉伸时会使橡胶条的导电性能损失因此无法使用传统测速装置进行挤出速度的检测的问题。

本实施例的具体设置方式：第一精密压出式挤出机1位于最后端，第一精密压出式挤出机1的出口端与加热模套3固定连接，两台第二精密压出式挤出机2位于加热模套3的两侧，第二精密压出式挤出机2的出口端也与加热模套3固定连接，多功能测速装置4和自动绕线装置5依次位于加热模套3的前端。

一种采用如上所述制造装置实现的制作方法，包括以下步骤：

S1、将橡胶条原材料进行混炼，得到混炼胶，其中，混炼胶分为作为辅料的功能性混炼胶和作为主料的硅胶混炼胶；

S2、将硅胶混炼胶放入第一精密压出式挤出机1中连续挤出，将功能性混炼胶放入两台第二精密压出式挤出机2中连续挤出；

S3、第一精密压出式挤出机1挤出的硅胶混炼胶从加热模套3的模套主通道300进入挤出模具6，两台第二精密压出式挤出机2挤出的功能性混炼胶分别从加热模套3的两个模套侧通道301进入挤出模具6，功能性混炼胶和硅胶混炼胶一起从挤出模具6挤出；

S4、挤出模具6中挤出的橡胶条半成品通过多功能测速装置4进行在线检验，检验完成后的橡胶条半成品通过自动绕线装置5绕盘；

S5、将绕盘后的半成品进行二次硫化得到功能性橡胶条成品。

作为上述技术方案的进一步优化：橡胶条原料的混炼一般采用密炼机配以开炼机实现。密炼机混炼时间为15-20分钟，出料后开炼机辊距3-12mm，混炼十分钟后停放待用。

作为上述技术方案的进一步优化：步骤S2的具体操作为将混炼胶打卷分别装入精密压出式挤出机，此挤出机带有自动控制挤出速度装置。

作为上述技术方案的进一步优化：第一精密压出式挤出机1具体为硅胶混炼胶挤出机，第二精密压出式挤出机2具体为电磁屏蔽用混炼胶挤出机。

作为上述技术方案的进一步优化：橡胶条在挤出模具6中一次连续成型，挤出模具挤出的橡胶条可以为1-6根，可以得到80-600m左右的功能性橡胶条。挤出模具6的加热方式是通过紧密接触的加热模套间接传热提供。

对步骤S4的进一步说明：通过多功能测速装置5监测橡胶条挤出速度、表面电阻、尺寸等，保证功能性橡胶条的挤出速度、表面电阻、尺寸等的准确性。绕线盘自动收线等待二次硫化。

对步骤S5的进一步说明：挤出完成后将半成品橡胶条转移至烘箱中，二次硫化温度为180-220℃，时间为2-4h，通过二次硫化使功能性橡胶条半成品进一步交联，改善橡胶条的力学性能和压缩永久变形性能等。

作为上述技术方案的进一步优化：步骤S3中挤出加热温度为150-300℃；步骤S3中所述挤出模具6的挤出速度为0.3m/min-0.7m/min。

本实施例中的功能性混炼胶是指常规的带有功能性材料的橡胶混炼胶，例如导电橡胶混炼胶、吸波橡胶混炼胶、电磁屏蔽橡胶等，功能性橡胶条为相应的导电橡胶、吸波橡胶和电磁屏蔽橡胶等。采用上述制作方法制成出来的橡胶条为双层全包覆橡胶条。

实施例2

一种功能性橡胶条的制作装置，包括一台用于主料混炼的第一精密压出式挤出机1、两台用于辅料混炼的第二精密压出式挤出机2、加热模套3、多功能测速装置4和自动绕线装置5，加热模套3具有用于进主料的模套主通道300和一前一后两个用于进辅料的模套侧通道301，第一精密压出式挤出机1的出口端与加热模套3的模套主通道300对接，第二精密压出式挤出机2的出口端与加热模套3的模套侧通道301对接，模套主通道300内设置挤出模具6，挤出模具6的型腔600与模套主通道300和模套侧通道301连通，自动绕线装置5为常规设备，用于牵引挤出的橡胶条朝前移动并将之绕盘，多功能测速装置4用于对经过的橡胶条进行测速。

加热模套3上从前向后依次设置冷却装置、隔热装置和独立加热装置7，独立加热装置7有两个，环设于加热模套3外壁上，相邻独立加热装置7之间设置隔热件9。两个独立加热装置7将加热模套3外壁对应部分包住，加热模套3对应部位外壁为圆柱状结构，独立加热装置7为半圆环形结构，半圆形结构能够与加热模套3的形状更加匹配。独立加热装置7为含有加热电阻丝的铜块，加热电阻丝嵌设于铜块或绕设于铜块。加热电阻丝外接电源，能够对模具内的胶料进行加热。

冷却装置为套设于加热模套3外的夹套10，夹套10与加热模套3之间形成两个冷却水通道11，每个冷却水通道11均带有进水口和出水口，即夹套10中间具有隔层，将夹套10内部空间一分为二。夹套10的的两侧还开设有与加热模套3的模套侧通道101位置对应的侧入料口1000，用于进辅料。

隔热装置为套接于加热模套3外壁上的隔热套12，隔热套12和隔热件9由隔热材料制成，隔热材料可以最好选用隔热陶瓷。

加热模套3上开设与独立加热装置7一一对应的探温孔8，探温孔8配合测温装置使用，测温装置可以选用热电偶探针，只要将其插入测温孔8内即可测温。

加热模套3的主体为用于安装模具及设置冷却装置、隔热装置和独立加热装置7的管状结构，加热模套3的前端具有法兰结构，法兰结构上开设四个用于连接挤出机的固定孔302，具体是通过螺栓与挤出机的输出端固定连接。

加热模套3工作时，在加热模套3的空腔内装入挤出模具6，挤出机挤出，冷却水通道11通水，独立加热装置7有两个，其中一个独立加热装置7的温度较高，负责加热功能性材料，另一个独立加热装置7的温度稍低，负责加热硅胶材料，这样就能使不同材料同时硫化成型。

加热模套3配合功能性橡胶条挤出模具使用，不仅能实现控制口模上下不同类型出橡胶条一次挤成型，而且温度加热均匀、冷却效果好、橡胶原料不易焦烧、能耗大大降低、提高了生产率，降低了工艺制作成本。

本实施例的挤出模具6为多穴多层复合挤出模具，包括前后依次固定连接的型芯固定底座601、复合成型件602和成型口模603，型芯固定底座601、复合成型件602和成型口模603上设置多个贯通的主流道604，主流道604内贯通设置型芯608，两者之间具有用于使橡胶条成型的间隙，型芯608与型芯固定底座601固定连接，挤出模具6从前向后依次设置位于同侧的第一辅料分流口6061、第一辅料分配槽6091、第一辅料浇口6081、第二辅料分流口6062、第二辅料分配槽6092和第二辅料浇口6082，第一辅料分流口6061、第一辅料分配槽6091和第一辅料浇口6081依次连通，第二辅料分流口6062、第二辅料分配槽6092和第二辅料浇口6092依次连通，第一辅料浇口6081和第二辅料浇口6082分别与主流道604连通。

作为本发明的优化结构：第一辅料分流口6061开设于型芯固定底座601上，第一辅料分配槽6091、第一辅料浇口6081、第二辅料分流口6062、第二辅料分配槽6092均开设于复合成型件上，第二辅料浇口6082开设于成型口模603的前端。

作为本发明的优化结构：复合成型件602包括前后依次固定连接的第一复合成型件6022、第二复合成型件6023和第三复合成型件6024，第一辅料分配槽6091开设于第一复合成型件6022，第一辅料浇口6081和第二辅料分流口6062开设于第二复合成型件6023，第二辅料分配槽6092开设于第三复合成型件604。

作为本发明的优化结构：第二复合成型件603于第一辅料浇口6081内端设置一使第一辅料浇口6081与主流道604的连通口变窄的第一尖角6032，成型口模603于第二辅料浇口6082端处设置一使第二辅料浇口6082与主流道604的连通口变窄的第二尖角6051。

作为本发明的优化结构：型芯固定底座601、第一复合成型件6022、第二复合成型件6023、第三复合成型件6024和成型口模603通过定位销钉固定连接，，定位销钉可设定为不同直径，以防止模具误装。

作为本发明的优化结构：第一辅料分流口6061和第二辅料分流口6062均为L形结构，能够起到给辅料导向的作用。

作为本发明的优化结构：第一辅料分配槽6091和第二辅料分配槽6092内设有用于均匀分配压力的收缩斜台6033。

作为本发明的优化结构：主流道604有2-6个，最好为4个。

作为本发明的优化结构：第一辅料分流口6061、第一辅料分配槽6091、第一辅料浇,6081、第二辅料分流口6062、第二辅料分配槽6092和第二辅料浇口6082均设置一个，第一辅料分流口6061和第二辅料分流口6062位于挤出模具6的不同侧，第一辅料浇口6081和第二辅料分流口6062位于挤出模具的同一侧。第一辅料浇口6081和第二辅料浇口6082与所述的主流道604连通，即第一辅料浇口6081和第二辅料浇口6082中的辅料同时供给所有的主流道604，以实现多穴同时挤出。

在本发明中，型芯608与型芯固定底座601的前后端固定连接，两者的两端连接处非完全封闭，而是留出较多的空隙供主料经过。具体的，可在型芯固定底座601的两端端面开设十字槽，型芯608与型芯固定底座1前后两端对应的位置固定连接一字长块，该长块固定嵌设于型芯固定底座1的两端的十字槽。

工作时，主料通过主流道604进入挤出模具6，两种不同的辅料分别从第一辅料分流口6061和第二辅料分流口6062进入第一辅料分配槽6091和第二辅料分配槽6092内，并经过第一辅料浇口6081和第二辅料浇口6082分别进入主流道604中，与主料分别复合，涂覆在主料胶的表面，以形成多层结构，再通过加热硫化从成型口模603中挤出成型。

上述挤出模具不仅能实现包括起到屏蔽作用的、吸波作用的、IP防护作用的各种材料的挤出，而且能实现多种材料复合的功能性橡胶条挤出，尤其是能够实现多层结构橡胶条的多穴同时挤出。模具设计简单，复合挤出胶料所受阻力小，挤出压力大大降低，挤出穴数多，提高了生产率，降低了工艺制作成本。使用该模具可以实现一根橡胶条多种功能同时实现的技术。

多功能测速装置4包括工作台401，工作台401的前端设置进料导向轮406、上光栅405和下光栅409，上光栅405和下光栅409分别位于工作台401的上下端，进料导向轮406位于两个光栅的前端，工作台401的中部设置测速轮403，工作台401的后端设置出料导向轮407。其中，测速轮403为公知的设备，用于测量橡胶条的位移，测速轮403转动时，压在其下方的橡胶条受力移动。两个光栅用于获得橡胶条一段位移内的挤出时间。光栅为公知的感应设备。

为给橡胶条留出移动的空间，多功能测速装置4增加以下结构：工作台401的前端开设第一料槽4010，上光栅405和下光栅409分别位于第一料槽4010的上下端。

为给橡胶条留出移动的空间，多功能测速装置4增加以下结构：工作台401的后端设置第二料槽4011，第二料槽4011位于出料导向轮407的前端。

为测量橡胶条的表面电阻，多功能测速装置4增加以下结构：工作台401上设置电阻测试装置404，电阻测试装置4为公知的测电阻设备。

多功能测速装置4进一步细化：工作台401上设置驱动机构4012，驱动机构4012与电阻测试装置404配合连接并驱动电阻测试装置404升降，驱动机构4012可以是气缸、螺母丝杠副等机构。驱动机构4012带动电阻测试装置404升降，电阻测试装置404在下降时压在橡胶条上，从而实现电阻的测量。

为了使橡胶条经过工作台1时保持平稳，多功能测速装置4增加以下结构：工作台401的中部设置定位件402，定位件402上具有与橡胶条形状吻合的长条形定位槽40200，定位槽40200的形状可以根据不同弹性体材料形状进行更换。具体的，工作台401上开设安装槽40100，定位件402安装在安装槽40100上。

为了更好的测量橡胶条的速度，对测速轮做进一步细化：测速轮403有两个，分别位于定位件402的前后两端。

为了显示装置测得的数据工作情况，多功能测速装置4增加以下结构：工作台401设置显示屏408。

为了在装置超差设定范围后报警，多功能测速装置4增加以下结构：显示屏408上设置报警器。

为了将橡胶条流转到下一个工位，对出料导向轮7做进一步细化：出料导向轮407为动力驱动的主动轮，而进料导向轮406是不带动力的，出料导向轮407用于引导橡胶条前进。工作台401的中部开设固定槽40100，固定件402嵌设在固定槽40100内，固定件402可前后调整，固定件402为凸字形结构，两个测速轮403分别设置于固定件402的前后两端。各部件的设置顺序为进料导向轮406、第一料槽4010、测速轮403、固定件402、电阻测试装置404、测速轮403、第二料槽4011和出料导向轮407。

该多功能测速装置4通过进料导向轮（PTFE材料制成）、测速轮（上附有硅胶套包覆）、定位件、带动力的出料导向轮（上附有微动开关）以及公知的电脑完成整个测试过程。其中，电脑分别与测速轮、两个光栅、挤出成型装置、驱动机构、电阻测试装置电连接。

橡胶条拉伸时会使橡胶条的导电性能损失因此无法使用传统测速装置进行挤出速度的检测。通过本发明得以实现在不拉扯的状态下测得挤出速度。

多功能测速装置4可以适用于橡胶条生产时的在线监测速度、表面电阻，自动检测速度、表面电阻并记录，可适用于各种橡胶条的连续生产监测。

具体原理：橡胶条通过挤出成型装置挤出时，通过进料导向轮406自然下垂至第一料槽4010的底部，下光栅409收到感应，传输信号给电脑，电脑控制测速轮403开始工作，带动橡胶条穿过固定件402，最后抵达带动力的出料导向轮407，在橡胶条被测速轮403不断朝后端牵引时，橡胶条在第一料槽4010的位置不断提高，直至触发上光栅405，上光栅405传输信号给电脑，电脑控制测速轮403停止工作，电脑中的计时器开始计时，电阻测试装置4下落测得表面电阻并记录在电脑中，挤出成型装置连续挤出橡胶条，橡胶条再次自然下垂至第一料槽4010的底部，触发下光栅409，下光栅409传输信号给电脑，电脑中的计时器停止计时并记录在电脑中为T1，测速轮403开始工作直到测速轮403停止工作测得在此次橡胶条的位移并记录运行时间为T2，上述过程中，计时器记录了橡胶条的挤出时间，测速轮测量了该段挤出时间内橡胶条挤出的长度，电脑中预设程序V=S/(T1+T2)即得此段时间内的速度，最后在显示屏408显示所测得的数据，工作台401后端的橡胶条累积到一定量时压落出料导向轮407上的微动开关，出料导向轮407开始工作将橡胶条引导至不锈钢铁笼中待下道工序使用。当速度、表面电阻超差时，报警器启动，提醒工人进行调整，以保证产品的稳定性。

上述多功能测速装置4可以在线监测橡胶条生产时的速度和表面电阻测量，解决了橡胶条拉伸时会使橡胶条的导电性能损失因此无法使用传统测速装置进行挤出速度的检测的问题。

本实施例的具体设置方式：第一精密压出式挤出机1位于最后端，第一精密压出式挤出机1的出口端与加热模套3固定连接，两台第二精密压出式挤出机2一前一后位于加热模套3的两侧，第二精密压出式挤出机2的出口端也与加热模套3固定连接，且其中一台第二精密压出式挤出机2的出口端与挤出模具6的第一辅料分流口6061连通，另一台第二精密压出式挤出机2的出口端与挤出模具6的第二辅料分流口6062连通，多功能测速装置4和自动绕线装置5依次位于加热模套3的前端。

实施例2中的加热模套3和多功能测速装置4参考实施例1的相应附图。

一种采用如上所述制造装置实现的制作方法，包括以下步骤：

S1、将橡胶条原材料进行混炼，得到混炼胶，其中，混炼胶分为两种作为辅料的功能性混炼胶和一种作为主料的硅胶混炼胶；

S2、将硅胶混炼胶混炼胶放入第一精密压出式挤出机1中连续挤出，将两种不同的功能性混炼胶分别放入两台第二精密压出式挤出机2中连续挤出；

S3、第一精密压出式挤出机1挤出的硅胶混炼胶从加热模套3的模套主通道300进入挤出模具6，两台第二精密压出式挤出机2挤出的功能性混炼胶分别从加热模套3的两个模套侧通道301进入挤出模具6，功能性混炼胶和两种硅胶混炼胶一起从挤出模具6挤出；

S4、挤出模具6中挤出的橡胶条半成品通过多功能测速装置4进行在线检验，检验完成后的橡胶条半成品通过自动绕线装置5绕盘；

S5、将绕盘后的半成品进行二次硫化得到功能性橡胶条成品。

作为上述技术方案的进一步优化：橡胶条原料的混炼一般采用密炼机配以开炼机实现。密炼机混炼时间为15-20分钟，出料后开炼机辊距3-12mm，混炼十分钟后停放待用。

作为上述技术方案的进一步优化：步骤S2的具体操作为将混炼胶打卷分别装入精密压出式挤出机，此挤出机带有自动控制挤出速度装置。

作为上述技术方案的进一步优化：第一精密压出式挤出机1具体为硅胶混炼胶挤出机，第二精密压出式挤出机2具体的为电磁屏蔽用混炼胶挤出机。

作为上述技术方案的进一步优化：橡胶条在挤出模具6中一次连续成型，挤出模具挤出的橡胶条可以为1-6根，可以得到80-600m左右的功能性橡胶条。挤出模具6的加热方式是通过紧密接触的加热模套间接传热提供。

对步骤S3的进一步说明：其中一台第二精密压出式挤出机2挤出的功能性混炼胶从挤出模具6的第一辅料分流口6061进入挤出模具6，另一台第二精密压出式挤出机2挤出的另一种功能性混炼胶从挤出模具6的第二辅料分流口6062进入挤出模具，两种功能性混炼胶与硅胶混炼胶一起从挤出模具6中挤出，形成三层式橡胶条。在挤出过程中，由于在加热模套3中，一个独立加热装置7的温度较高，负责加热功能性混炼胶，另一个独立加热装置7的温度稍低，负责加热硅胶混炼胶，这样就能使不同材料同时硫化成型。

对步骤S4的进一步说明：通过多功能测速装置5监测橡胶条挤出速度、表面电阻、尺寸等，保证功能性橡胶条的挤出速度、表面电阻、尺寸等的准确性。绕线盘自动收线等待二次硫化。

对步骤S5的进一步说明：挤出完成后将半成品橡胶条转移至烘箱中，二次硫化温度为180-220℃，时间为2-4h，通过二次硫化使功能性橡胶条半成品进一步交联，改善橡胶条的力学性能和压缩永久变形性能等。

作为上述技术方案的进一步优化：步骤S3中挤出加热温度为150-300℃；步骤S3中所述挤出模具6的挤出速度为0.3m/min-0.7m/min。

本实施例中的功能性混炼胶是指常规的带有功能性材料的橡胶混炼胶，例如导电橡胶混炼胶、吸波橡胶混炼胶、电磁屏蔽橡胶等，功能性橡胶条为常规的带有功能性材料的橡胶，例如导电橡胶、吸波橡胶和电磁屏蔽橡胶等。采用实施例2的制作方法制成出来的橡胶条为三层非包覆式橡胶条。

本发明的功能性橡胶条制作装置通过挤出模具的变化、加热模套上下温度差的不同，实现功能性橡胶条的连续稳定挤出。该装置可以实现工艺稳定、尺寸精准、生产效率高、交联充分保证一次连续成型的功效。

本发明的功能性橡胶条制作方法通过材料、模具的变化适合多种功能性材料同时挤出，且工艺稳定、尺寸精准、生产效率高、交联充分保证一次连续成型。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种功能性橡胶条的制作装置，其特征在于包括用于主料混炼的第一精密压出式挤出机（1）、用于辅料混炼的第二精密压出式挤出机（2）、加热模套（3）、多功能测速装置（4）和自动绕线装置（5），加热模套（3）具有用于进主料的模套主通道（300）和用于进辅料的模套侧通道（301），第一精密压出式挤出机（1）的出口端与加热模套（3）的模套主通道（300）对接，第二精密压出式挤出机（2）的出口端与加热模套（3）的模套侧通道（301）对接，模套主通道（300）内设置挤出模具（6），挤出模具（6）的型腔（600）与模套主通道（300）和模套侧通道（301）连通，自动绕线装置（5）用于牵引挤出的橡胶条朝前移动并将之绕盘，多功能测速装置（4）用于对经过的橡胶条进行测速。

2.根据权利要求1所述的一种功能性橡胶条的制作装置，其特征在于加热模套（3）上从前向后依次设置冷却装置、隔热装置和独立加热装置（7），独立加热装置（7）至少有两个，环设于加热模套（1）外壁上，相邻独立加热装置（7）之间设置隔热件（9）。

3.根据权利要求2所述的一种功能性橡胶条的制作装置，其特征在于加热模套（1）外设置两个独立加热装置（7），独立加热装置（7）为半圆环形结构，两个独立加热装置（7）将加热模套（1）外壁对应部分包住；独立加热装置（7）为含有加热电阻丝的铜块；冷却装置为套设于加热模套（1）外的夹套（10），夹套（10）与加热模套（1）之间形成冷却水通道（11）；隔热装置为套接于加热模套（1）外壁上的隔热套（12）。

4.根据权利要求1-3中任一所述的一种功能性橡胶条的制作装置，其特征在于挤出模具（6）包括前后依次固定连接的型芯固定底座（601）、复合成型件（602）和成型口模（603），型芯固定底座（601）、复合成型件（602）和成型口模（603）上设置多个贯通的主流道（604），主流道（604）内贯通设置型芯（608），两者之间具有用于使橡胶条成型的间隙，型芯（608）与型芯固定底座（601）固定连接，挤出模具（6）的一侧或两侧开设与模套侧通道（301）对应的第四辅料分流口（605），挤出模具内开设与第四辅料分流口（605）连通的第四辅料分配槽（606）和与第四辅料分配槽（606）连通的第四辅料浇口（607），第四辅料浇口（607）位于成型口模（603）前端并与主流道（604）连通。

5.根据权利要求1-3中任一所述的一种功能性橡胶条的制作装置，其特征在于包括挤出模具（6）包括前后依次固定连接的型芯固定底座（601）、复合成型件（602）和成型口模（603），型芯固定底座（601）、复合成型件（602）和成型口模（603）上设置多个贯通的主流道（604），主流道（604）内贯通设置型芯（608），两者之间具有用于使橡胶条成型的间隙，型芯（608）与型芯固定底座（601）固定连接，挤出模具（6）从前向后依次设置第一辅料分流口（6061）、第一辅料分配槽（691）、第一辅料浇口（681）、第二辅料分流口（662）、第二辅料分配槽（692）和第二辅料浇口（682），第一辅料分流口（661）、第一辅料分配槽（691）和第一辅料浇口（681）依次连通，第二辅料分流口（662）、第二辅料分配槽（692）和第二辅料浇口（692）依次连通，第一辅料浇口（681）和第二辅料浇口（682）分别与主流道（604）连通。

6.根据权利要求1-3中任一所述的一种功能性橡胶条的制作装置，其特征在于多功能测速装置包括工作台（401），工作台（401）的前端设置进料导向轮（406）、上光栅（405）和下光栅（409），所述上光栅（405）和下光栅（409）分别位于工作台（401）的上下端，工作台（401）的中部设置测速轮（403），工作台（401）的后端设置出料导向轮（407）。

7.一种采用如权利要求1-6中任一所述制造装置实现的制作方法，其特征在于包括以下步骤：

S1、将橡胶条原材料进行混炼，得到混炼胶；

S2、将混炼胶放入精密压出式挤出机中连续挤出；

S3、精密压出式挤出机挤出的胶料进入具有挤出模具（6）的加热模套（3）中进行挤出；

S4、挤出模具（6）中挤出的橡胶条半成品通过多功能测速装置（4）进行在线检验，检验完成后的橡胶条半成品通过自动绕线装置（5）绕盘；

S5、将绕盘后的半成品进行二次硫化得到功能性橡胶条成品。

8.根据权利要求1所述的一种功能性橡胶条的制作方法，其特征在于步骤S1中混炼胶分为硅胶混炼胶和功能性混炼胶；步骤S2具体为：硅胶混炼胶和功能性混炼胶分别通过精密压出式挤出机挤出；步骤S3的具体操作为：经过精密压出式挤出机挤出的硅胶混炼胶从挤出模具（6）的主流道（604）进入，功能性混炼胶从挤出模具（6）的辅料分流口进入，功能性混炼胶和硅胶混炼胶一起挤出。

9.根据权利要求2所述的一种功能性橡胶条的制作方法，其特征在于功能性混炼胶采用一台或两台电磁屏蔽用混炼胶挤出机挤出，硅胶混炼胶采用一台硅胶混炼胶挤出机挤出。

10.根据权利要求1-3中任一所述的一种功能性橡胶条的制作方法，其特征在于步骤S3中挤出加热温度为150-300℃；步骤S3中所述挤出模具（6）的挤出速度为0.3m/min-0.7m/min；步骤S5中的二次硫化温度为180-220℃，时间为2-4h。

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