輪胎膠囊注射硫化機(jī)概述

一、技術(shù)來源

用注射法生產(chǎn)輪胎硫化用膠囊的技術(shù)源于七十年代中期面世的橡膠注射成型機(jī)，集壓制機(jī)、冷喂料擠出機(jī)、監(jiān)測技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)于一體，是體現(xiàn)橡膠機(jī)械*的一個縮影，主要用于生產(chǎn)絕緣子、密封圈、防塵圈、防塵罩、電器絕緣件、瓶塞、鞋底、吸塵軟管、勞保手套及熱水袋和氣門嘴膠墊等橡膠制品。在輪胎行業(yè)，注射機(jī)用來生產(chǎn)輪胎硫化用膠囊。

二、結(jié)構(gòu)簡介

膠囊注射硫化機(jī)主要由擠出裝置、注射裝置、合模加壓裝置、熱媒溫控循環(huán)裝置、油壓傳動和電氣控制系統(tǒng)等六部分組成。

擠出注射裝置的作用是將膠料煉和塑化，使其達(dá)到注射所要求的粘流狀態(tài)，再以足夠的壓力和速度把膠料注入模腔內(nèi)。擠出注射裝置采用目前的帶螺桿預(yù)塑的柱塞式注射裝置。該裝置的膠料預(yù)塑和注射是由兩個不同的部件分別實(shí)現(xiàn)的。螺桿具有預(yù)塑和送料二種功能。它在送料過程中，對膠料進(jìn)行充分的剪切、混合、擠壓，加熱系統(tǒng)配合對膠料進(jìn)行充分塑化，供柱式注射裝置注射。由于采用單獨(dú)的柱塞和料筒的間隙很小，不易產(chǎn)生回流，因而可實(shí)現(xiàn)高壓注射以獲得致密膠囊。在改善膠囊質(zhì)量、消除膠料早期局部硫化等方面有明顯的效果。

合模加壓裝置是注射機(jī)的重要組成部分，由快速行程輔缸和中心鎖模裝置組成，其作用是快速開合模及提供足夠大的鎖模力，保證模具在注射硫化過程中可靠地閉合并鎖定、實(shí)現(xiàn)模具開閉動作以及取出膠囊。

油壓傳動及電氣控制系統(tǒng)的作用是保證注射機(jī)按預(yù)定的注射工藝參數(shù)和動作程序進(jìn)行工作，確保機(jī)械的可靠與穩(wěn)定。油壓系統(tǒng)采用了比例流量和比例壓力控制的雙比例閥和定量柱塞泵控制系統(tǒng)，因而工作可靠穩(wěn)定，節(jié)能、噪音小。

電氣控制系統(tǒng)采用PLC及觸摸屏控制。PLC可編程序采用日本三菱系列 -GP10.4人機(jī)介面，控制面板設(shè)置有記憶、動作、溫度、預(yù)熱、時間、壓力、速度、功能、位置及說明等十個畫面呼叫功能鍵，并且2-9鍵對應(yīng)于人機(jī)外部F1-F8功能鍵，此外規(guī)劃有打印鍵、人機(jī)系統(tǒng)鍵及異常信息復(fù)歸鍵。各鍵分別適時向機(jī)器發(fā)號指令，同時向操作者反饋機(jī)器執(zhí)行現(xiàn)狀。

熱媒溫控循環(huán)裝置中熱板采用蒸汽加熱，塑化和注射采用熱媒油。工作熱板溫度高，塑化溫度用受控制的循環(huán)導(dǎo)熱油傳導(dǎo)，且能通過熱交換器自動控制油溫的高低。因而溫度均勻、穩(wěn)定，能滿足各種橡膠對塑化和硫化溫度的需要。所有的溫度控制均由PLC實(shí)現(xiàn)PID控制。

注射量的控制 由電位光學(xué)尺控制，控制精度高，注射膠量準(zhǔn)確穩(wěn)定。

三、動作流程簡介

四、優(yōu)點(diǎn)

與傳統(tǒng)的模壓法生產(chǎn)輪胎膠囊相比較，注射法生產(chǎn)輪胎膠囊有如下優(yōu)點(diǎn)：

1 生產(chǎn)能力提高：采用注射硫化法生產(chǎn)輪胎膠囊，由于膠料在螺桿塑化擠出機(jī)與注射機(jī)內(nèi)已經(jīng)升溫至粘流狀態(tài)，在向加熱的膠囊模高壓注射時，還由于摩擦生熱而使膠囊的正硫化時間大為縮短；同時由于注射生產(chǎn)自動加料，不需要人工預(yù)成型。不需要人工填充橡膠，而且硫化后的成品不需要修邊，所以膠囊生產(chǎn)的整個周期大大縮短，實(shí)踐證明，一臺注射機(jī)至少可以抵四臺平板模壓膠囊硫化機(jī)。對輪胎生產(chǎn)廠家來講，既可以提高生產(chǎn)能力，又可以節(jié)省生產(chǎn)場地。

2 降低膠囊生產(chǎn)成本

采用注射硫化法生產(chǎn)輪胎膠囊，除了上述縮短硫化時間、提高設(shè)備利用率、降低消耗、提高生產(chǎn)場地利用率等方面使輪胎硫化膠囊的生產(chǎn)成本下降外，而且可以節(jié)約膠料。平板模壓的膠囊趾口部位的廢邊比注射的膠囊多，尤其模具分型面上的溢膠一般都有2-3毫米厚，需要事后打磨；而注射法生產(chǎn)的膠囊分型面上的溢膠厚僅半毫米或者沒有。這是由于注射時膠囊上下模緊鎖著，而模壓法是在上下模逐漸壓緊的條件下驅(qū)使膠料充滿模腔的每個角落，這樣必然有相當(dāng)?shù)哪z料從分型面溢出。注射法可以嚴(yán)格按模腔的容積注射等量膠料，而模壓法，為了防止加料充模不足引起趾口部位的缺膠、明疤等毛病，*的辦法是增加膠料的填充量，這樣必然導(dǎo)致多余的膠料溢出模具。這就是用模壓法生產(chǎn)膠囊時膠料浪費(fèi)不可避免的原因。

而注射法生產(chǎn)膠囊，前道工序簡化。在濾膠之后不需要在開煉機(jī)上打卷預(yù)成型、稱量。這樣可減少操作人工，降低膠囊生產(chǎn)的勞動力成本。值得一提的是注射法能夠生產(chǎn)壁厚均勻的薄型膠囊，而模壓法則無能為力。因為用注射法生產(chǎn)膠囊時，進(jìn)入模腔的膠料呈粘流態(tài)，流動性較好；而用模壓法時則膠料基本為固態(tài)，流動性差。這就是用注射法可生產(chǎn)膠囊壁較薄的原因。現(xiàn)在用模壓法生產(chǎn)的膠囊，一般薄壁厚為6-8毫米，而注射法生產(chǎn)的膠囊壁厚可薄至3-5毫米。而且薄壁膠囊的壁厚均勻，可以控制在±0.1毫米的范圍之內(nèi)，從而能減少膠料損耗20-30%,節(jié)約大量膠料，降低膠囊生產(chǎn)成本。

3降低生產(chǎn)成本

用注射法生產(chǎn)的膠囊，由于膠料經(jīng)過螺桿擠出機(jī)的充分剪切、混合，又在注射機(jī)內(nèi)以高溫高壓注入模腔，內(nèi)部質(zhì)地密實(shí)，分子網(wǎng)狀交聯(lián)比模壓法充分，這樣的膠囊在硫化輪胎時，*變形小，使用壽命一般比模壓法膠囊延長40%左右，而且使用次數(shù)非常恒定，很容易掌握輪胎硫化機(jī)更換膠囊的時間。不僅如此，如采用3毫米厚的薄壁膠囊，導(dǎo)熱系數(shù)增大，可以縮短輪胎時間，提高輪胎硫化機(jī)的生產(chǎn)能力，同時又降低了能耗，總而言之，降低了輪胎硫化工序的生產(chǎn)成本。

4提高輪胎產(chǎn)品質(zhì)量

隨著汽車速度的提高，對輪胎平衡性能的要求越來越高。在輪胎制造過程中，除了成型工序?qū)喬サ钠胶庑杂兄匾囊饬x外，硫化工序也是至關(guān)重要的?！癆型”膠囊之所以被“AB型”、“C型”膠囊取代，其原因也在這里。膠囊在輪胎胎胚中是否均勻伸展，對輪胎硫化初期膠料的流動、材質(zhì)的平均分布十分重要。

采用注射法生產(chǎn)的壁厚穩(wěn)定的薄型膠囊，輪胎在硫化時，能使膠囊在內(nèi)壓介質(zhì)作用下，更好地向輪胎內(nèi)層各部同時接觸加壓，充壓均勻；應(yīng)力分布平均，對輪胎成品的zui終形狀有直接影響，從而明顯地提高高速輪胎平衡性通過率。

五、模壓法與注射法生產(chǎn)膠囊的技經(jīng)分析：

以年產(chǎn)100萬條輪胎為例，模壓法膠囊的平均壽命取120次，注射法膠囊的平均壽命取280次（注射法膠囊的使用壽命在國內(nèi)外輪胎廠已經(jīng)證明*可以達(dá)到380次以上，現(xiàn)我們按280次計）

1 膠囊的年需求量

模壓法：1000000/120=8334個       注射法：1000000/280=3572個

2 單臺設(shè)備的膠囊產(chǎn)量（以900型膠囊為例）

硫化時間：（1）模壓法為180MIN；（2）注射法為45MIN，輔助時間為5MIN，合計單循環(huán)周期為50MIN，現(xiàn)按60MIN 計

3 硫化設(shè)備的投入

按各自的年產(chǎn)量所需配置設(shè)備的數(shù)量：

模壓法： 每天按2班計：8334/636X2=6.55臺（取7臺）

每天按3班計：8334/636X3=4.37臺（取5臺）

注射法：每天按2班計 3572/1968X2=0.91臺（取1臺）

4用膠料的比較

注射法能生產(chǎn)質(zhì)地致密、均勻的薄壁膠囊，相同規(guī)格的輪胎膠囊，其壁厚一般可減少2-3MM，用膠量也可減少20-30%，現(xiàn)按減少20%計：

模壓法的年用膠量：8334X14.5=120843KG（取121噸）

注射法的年用膠量：3572X14.5X80%=41435.2KG（取42噸）

每年可節(jié)省膠料：121-42=79噸

對輪胎廠而言，單每年節(jié)省的膠料的費(fèi)用就遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過設(shè)備投資的差價。

5 輪胎合格率、*率的比較

根據(jù)國內(nèi)外輪胎廠使用注射法膠囊所生產(chǎn)輪胎的情況，其硫化輪胎的均勻性、平衡性（尤其是高速平衡性）的公差一般可減少15%-20%。這就意味著輪胎的*率至少可提高10%以上，這將給企業(yè)帶來豐厚的經(jīng)濟(jì)效益、社會效益及企業(yè)形象效益。

6 能源及人力資源的節(jié)省

膠囊硫化時間的縮短，首先會節(jié)省供熱系統(tǒng)的熱能，其次也可減少操作人員的數(shù)量。一名操作工可以同時操作3-5臺膠囊注射硫化機(jī)。

綜上所述，用發(fā)展的眼光從長遠(yuǎn)的角度來分析，采用注射法生產(chǎn)輪胎膠囊是十分必要的和經(jīng)濟(jì)的。

**說明：以上數(shù)據(jù)僅為核算用，輪胎廠實(shí)際的生產(chǎn)效率超過以上的統(tǒng)計數(shù)。

六、業(yè)績簡介

    我司的膠囊注射硫化機(jī)，近年來主要提供給如下廠商：

 1 杭州中策橡膠有限公司

    2 安徽佳通輪胎有限公司

3 三角輪胎集團(tuán)

4 上海輪胎橡膠（集團(tuán)）公司

5 山東永盛橡膠集團(tuán)有限公司

六、我司可根據(jù)貴司要求的機(jī)型提供詳細(xì)的《技術(shù)規(guī)格》。