CN110920026B - 提高p型橡胶型材生产效率的挤出模具及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种提高P型橡胶型材生产效率的挤出模具及其生产方法，该模具采用双腔对称结构，根据硫化工艺，大幅度降低橡胶材料挤出生产挤出过程中粘弹性流体流动的不对称与不稳定性,是一种提高P型橡胶型材生产效率的创新挤出模具结构。同时，本发明在橡胶型材硫化过程中，不使用模具模压硫化生产，采用冷喂料挤出和微波热烘道内连续硫化生产，大幅度提高生产效率，降低橡胶型材生产成本，降低单位产品能耗，是一种橡胶型材高效生产的方法。

Description

提高P型橡胶型材生产效率的挤出模具及其生产方法

技术领域

本发明涉及橡胶型材生产技术领域，具体讲是一种提高P型橡胶型材生产效率的挤出模具及其生产方法。

背景技术

近些年来，中国的高速交通、工程建设、工业装备等行业取得了迅猛的发展，随之对橡胶型材的需求量也越来越大，橡胶型材研制和应用领域越来越广，原有的模具模压生产工艺方法，投入成本高、能耗大、生产效率低，不能满足橡胶型材需求的快速增长，因此必须创新橡胶型材的研制和生产工艺方法。

P型橡胶型材，广泛应用于环保工程、工业设备、交通车辆等各工业领域，由于橡胶材料的高弹性特性，主要应用其优异的密封、减震、缓冲、耐介质、抗老化、耐热等性能；P型橡胶型材可使用的橡胶材料种类多种多样，如天然橡胶、乙丙橡胶、顺丁橡胶、丁腈橡胶、氟橡胶、硅橡胶等。

P型橡胶型材橡胶制品，应用广泛且需求量大，其主要为薄壁产品。参见图1，P型橡胶型材壁厚仅有1.0mm-3mm，产品截面为薄壁中空圆孔、平片等不规则形状。

现有P型橡胶型材生产中，使用模具模压法生产，生产效率低，人工动力成本高，环境污染大。

因此，现在需要一种提高P型橡胶型材生产效率的挤出模具及其高效生产工艺方法来解决以上P型橡胶型材生产效率比较低和材料、人工成本、动力消耗等浪费问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提出一种提高P型橡胶型材生产效率的挤出模具及其生产方法，以克服现有技术存在的生产效率低、材料和人工成本高、动力消耗大的问题。

为实现上述目的，本发明提出的技术方案是：

一种提高P型橡胶型材生产效率的挤出模具，包括一个挤出模具前板，在挤出模具前板上镜像设置两组型腔单元，两组型腔单元均包括弯管，弯管为半圆结构，弯管的两端嵌设在挤出模具前板内，在所述弯管正下方的挤出模具前板上开设圆孔，圆孔内设置芯子，芯子的下端面与挤出模具前板的下端面平齐，芯子的上端与弯管连接，圆孔与芯子之间构成环状的第一型腔；在第一型腔水平切线方向开设长条形的第二型腔，第二型腔贯穿于挤出模具前板，两组型腔单元的第二型腔之间通过一个薄膜间隙连通。进一步的，所述挤出模具前板为圆形结构。

进一步的，每组型腔单元的弯管中心设置贯通的通气孔，所述芯子中心设置通气孔并与弯管的通气孔连通。

进一步的，所述芯子为椭圆形结构。

进一步的，所述薄膜间隙的宽度为0.6-1.5mm，厚度为0.1-0.5mm。

上述挤出模具生产P型橡胶型材的方法依次包括如下步骤：

步骤1、模具预热安装：

P型橡胶型材挤出模具先预热到60℃-90℃，水平安装于冷喂料挤出机机头上；

步骤2、混炼橡胶准备和出条：

将P型橡胶型材的各种材料按配方要求均匀混炼成混炼胶，将混炼胶切割出条放置在胶条架子上，将胶条架子推至挤出机喂胶料口附近准备；

步骤3、挤出机开机预热、参数设置；

步骤4、微波/热烘箱温度、传送带速度设置；

步骤5、挤出硫化的关键控制过程：

挤出机和烘箱等设备预热温度达到设置要求后，打开螺杆转速为5-10r/min，将出好的胶条喂入挤出机的喂料口，等胶料加热挤出后观察胶料软硬程度，达到要求后安装好挤出机机头，胶料从挤出模具设计流出后，打开抽真空按钮，一次挤出两个连在一起P型橡胶型材，将胶条用小铝板或小木板牵引进入热烘道内硫化，使螺杆转速控制在30-40 r/min，传送带速控制在10-18m/min,牵引带速控制在12-20m/min；

步骤6、P型橡胶型材冷却、截断、包装和入库。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明的P型橡胶型材在挤出过程中，一次挤出两个P型橡胶型材，橡胶型材的混炼胶料流动平稳、左右流速均匀，挤出后形状按设计要求保持椭圆状；在微波热烘道内连续硫化过程中，橡胶型材材料受热出现略微变形，椭圆形状变成圆管形状，硫化完后形状保持良好，降低了材料、人工、动力、设备等成本，提高效益特别明显。

附图说明

图1是P型橡胶型材产品结构示意图；

图2是本发明P型橡胶型材的轴侧图；

图3是本发明P型橡胶型材的正视图；

图4是本发明P型橡胶型材的俯视图；

图5是本发明P型橡胶型材的左视图；

图6是图3的A-A剖视图；

图7是本发明P型橡胶型材生产方法的流程示意图。

图中，1-挤出模具前板，2-弯管，3-芯子，4-第一型腔，5-第二型腔，6-薄膜间隙，7-通气孔。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。

除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员或相关领域技术人员通常理解的含义相同。本专利中所使用的专业术语只是为了描述和说明具体实施实例的目的，并不会限制本发明的保护范围。

下面结合附图和实施例，对本发明做详细说明。

参见图2-图5所示的一种提高P型橡胶型材生产效率的挤出模具，包括一个圆形结构的挤出模具前板1，在挤出模具前板1上镜像设置两组型腔单元，两组型腔单元均包括弯管2，弯管2为半圆结构，弯管2的两端嵌设在挤出模具前板1内，在所述弯管2正下方的挤出模具前板1上开设圆孔，圆孔内设置芯子3，芯子3的下端面与挤出模具前板1的下端面平齐，芯子3的上端与弯管2焊接在一起并打磨光滑，可以减少对混炼橡胶的流动阻力，有利于P型橡胶型材产品挤出成型，圆孔与芯子之间构成环状的第一型腔4；在第一型腔4水平切线方向开设长条形的第二型腔5，第二型腔5贯穿于挤出模具前板1，两组型腔单元的第二型腔5之间通过一个薄膜间隙6连通。参见图6，每组型腔单元的弯管2中心设置贯通的通气孔7，所述芯子3中心设置通气孔7并与弯管的通气孔7连通。可以保证挤出过程中P型橡胶型材圆孔内外气压平衡，可以有效解决P型橡胶型材被大气压压扁问题（胶条前端堵塞或其他原因通气不畅）。

在一个实施例中，芯子3为椭圆形结构，可以有效补偿胶料加热硫化过程中变形，硫化后可以形成正圆。

在一个实施例中，薄膜间隙6的宽度为0.6-1.5mm，厚度为0.1-0.5mm。

本发明还提供一种P型橡胶型材高效生产工艺方法，在P型橡胶型材硫化过程中，采用冷喂料挤出和微波热烘道内连续硫化生产，一次挤出两条P型橡胶型材，两条P型橡胶型材之间薄膜片连接在一起，同步挤出实现生产流水线化；提高热烘道内硫化温度、提高挤出机转速，调整挤出机内部压力，实现P型橡胶型材高效率生产，降低橡胶型材生产成本，降低单位产品能耗，使人工成本、动力消耗、模具等成本降低，达到减少浪费，实现节能减排和可持续发展，是一种橡胶型材高效生产的方法。

如图7所示，该方法具体包括以下步骤：

STEP1.模具预热安装：使用前P型橡胶型材挤出模具先预热到60℃-90℃，P型橡胶型材挤出模具按照图3方向，水平安装于冷喂料挤出机机头上。

STEP2.混炼橡胶准备和出条：将P型橡胶型材的各种材料按配方要求均匀混炼成混炼胶，将混炼胶切割出条放置在胶条架子上，将胶条架子推至挤出机喂胶料口附近准备。

STEP3.挤出机开机预热、参数设置：打开冷喂料挤出机、打开加热按钮，设置加热恒温箱温度工艺参数——冷喂料挤出机的机筒温度50℃-80℃、螺杆中心温度20℃-45℃和机头温度60℃-90℃；分别设置完温度后，检查加热是否正常，有无异常情况；P型橡胶型材使用橡胶材料种类不同、硫化体系、门尼粘度、焦烧时间等不同时，以上参数不相同。

STEP4.微波/热烘箱温度、传送带速度设置：打开微波/热烘箱各段电源开关，设置烘箱1至4段温度为180℃-260℃，如有高温段烘箱其温度可以设置为200℃-400℃，一般烘箱温度设置为240℃，高温段温度设置为240-400℃，传送带速度设置为0-20m/min,需要注意温度\传送带速设置与橡胶种类、配方、产品规格等有关。

STEP5.挤出硫化的关键控制过程：挤出机和烘箱等设备预热温度达到设置要求后，打开螺杆转速为5-10r/min，将出好的胶条喂入挤出机的喂料口，等胶料加热挤出后观察胶料软硬程度，达到要求后安装好挤出机机头，胶料从挤出模具设计流出后，打开抽真空按钮，一次挤出两个连在一起P型橡胶型材，将胶条用小铝板或小木板牵引进入热烘道内硫化，使螺杆转速控制在30-40 r/min，传送带速控制在10-18m/min,牵引带速控制在12-20m/min。

挤出过程中的特点如下：

1）在挤出过程中，一次挤出两个橡胶型材，可以实现P型橡胶型材的双腔挤出生产，而且橡胶型材的混炼胶料流动平稳、左右流速均匀，挤出后形状按设计要求保持椭圆状；

2）在微波热烘道内连续硫化过程中，橡胶型材材料受热出现略微变形，椭圆形状变成圆管形状，硫化完后形状保持良好，符合P型橡胶型材图纸要求，解决了橡胶型材塌陷变形问题，在橡胶条的生产制造中具有很强实用性。

3）P型橡胶型材挤出生产方法可完全代替一般用途橡胶型材模具模压生产工艺方法，降低了材料、人工、动力、模具、设备等成本，提高效益特别明显。

4）P型橡胶型材生产效率提高显著，在双腔挤出基础上，生产线速度再提高一倍以上，生产线速度达到10-18 m/min，P型橡胶型材生产效率达到20-40 m/min，生产效率提高显著，设备利用率大大提高，加工成本显著降低。

STEP6. P型橡胶型材冷却、裁断、包装和入库： P型橡胶型材在生产线尾部喷淋冷却槽内冷却后，按要求定长裁断、包装和入库。

本发明的实施例中批量生产P型橡胶型材中，得到实践验证，使用P型橡胶型材挤出模具设计后，调整微波烘箱硫化烘箱温度、传送带速度、挤出机螺杆转速等工艺参数，通过批量验证，与设计吻合，效果非常显著。

对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所属原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种提高P型橡胶型材生产效率的挤出模具，其特征在于， 包括一个挤出模具前板（1），在挤出模具前板（1）上镜像设置两组型腔单元，两组型腔单元均包括弯管（2），弯管（2）为半圆结构，弯管（2）的两端嵌设在挤出模具前板（1）内，在所述弯管（2）正下方的挤出模具前板（1）上开设圆孔，圆孔内设置芯子（3），芯子（3）的下端面与挤出模具前板（1）的下端面平齐，芯子（3）的上端与弯管（2）连接，圆孔与芯子之间构成环状的第一型腔（4）；在第一型腔（4）水平切线方向开设长条形的第二型腔（5），第二型腔（5）贯穿于挤出模具前板（1），两组型腔单元的第二型腔（5）之间通过一个薄膜间隙（6）连通。

2.根据权利要求1所述提高P型橡胶型材生产效率的挤出模具，其特征在于，所述挤出模具前板（1）为圆形结构。

3.根据权利要求1或2所述提高P型橡胶型材生产效率的挤出模具，其特征在于，每组型腔单元的弯管（2）中心设置贯通的通气孔（7），所述芯子（3）中心设置通气孔（7）并与弯管的通气孔（7）连通。

4.根据权利要求3所述提高P型橡胶型材生产效率的挤出模具，其特征在于，所述芯子（3）为椭圆形结构。

5.根据权利要求4所述提高P型橡胶型材生产效率的挤出模具，其特征在于，所述薄膜间隙（6）的宽度为0.6-1.5mm，厚度为0.1-0.5mm。

6.根据权利要求1所述的挤出模具，其特征在于，该挤出模具生产P型橡胶型材的方法依次包括如下步骤：

步骤1、模具预热安装：

P型橡胶型材挤出模具先预热到60℃-90℃，水平安装于冷喂料挤出机机头上；

步骤2、混炼橡胶准备和出条：

将P型橡胶型材的各种材料按配方要求均匀混炼成混炼胶，将混炼胶切割出条放置在胶条架子上，将胶条架子推至挤出机喂胶料口附近准备；

步骤3、挤出机开机预热、参数设置；

步骤4、微波/热烘箱温度、传送带速度设置；

步骤5、挤出硫化的关键控制过程：

挤出机和微波/热烘箱预热温度达到设置要求后，打开螺杆转速为5-10r/min，将出好的胶条喂入挤出机的喂料口，等胶料加热挤出后观察胶料软硬程度，达到要求后安装好挤出机机头，胶料从挤出模具设计流出后，打开抽真空按钮，一次挤出两个连在一起P型橡胶型材，将胶条用小铝板或小木板牵引进入热烘道内硫化，使螺杆转速控制在30-40 r/min，传送带速控制在10-18m/min,牵引带速控制在12-20m/min；

步骤6、P型橡胶型材冷却、截断、包装和入库。

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