玻璃、橡胶、陶瓷模具技术课程作业

玻璃、橡胶、陶瓷模具技术——课程作业2012/12/15目录橡胶的主要种类及用途橡胶加工设备及用途典型橡胶（轮胎）制品生产制造过程轮胎工作原理、分类及用途目录轮胎结构（子午线轮胎、斜交轮胎）特点和区别普通斜交轮胎模具的结构和各部件用途橡胶模具的设计主要包括那几项主要内容简述中国各地橡胶/轮胎工业概况一、橡胶的主要种类及用途1、天然橡胶（NR）以橡胶烃（聚异戊二烯）为主，含少量蛋白质、水分、树脂酸、糖类和无机盐等。广泛应用于制作轮胎、胶鞋、胶管、胶带、电线电缆的绝缘层和护套以及其他通用制品。特别适用于制造扭振消除器、发动机减震器、机器支座、橡胶－金属悬挂元件、膜片、模压制品。2、丁苯橡胶（SBR）丁二烯和苯乙烯的共聚体。使用温度范围：约－50℃～＋100℃。主要用以代替天然橡胶制作轮胎、胶板、胶管、胶鞋及其他通用制品。3、顺丁橡胶（BR）是由丁二烯聚合而成的顺式结构橡胶。一般多和天然橡胶或丁苯橡胶并用，主要制作轮胎胎面、运输带和特殊耐寒制品。一、橡胶的主要种类及用途4、异戊橡胶（IR）是由异戊二烯单体聚合而成的一种顺式结构橡胶。可代替天然橡胶制作轮胎、胶鞋、胶管、胶带以及其他通用制品。5、氯丁橡胶（CR）是由氯丁二烯做单体乳液聚合而成的聚合体。主要用于制造要求抗臭氧、耐老化性高的电缆护套及各种防护套、保护罩；耐油、耐化学腐蚀的胶管、胶带和化工衬里；耐燃的地下采矿用橡胶制品，以及各种模压制品、密封圈、垫、粘结剂等。6、丁基橡胶（IIR）是异丁烯和少量异戊二烯或丁二烯的共聚体。主要用作内胎、水胎、气球、电线电缆绝缘层、化工设备衬里及防震制品、耐热运输带、耐热老化的胶布制品。一、橡胶的主要种类及用途此外，常用的塑胶品种还包括有：7、丁晴橡胶（NBR）8、氢化丁晴橡胶（HNBR）9、乙丙橡胶（EPM\EPDM）10、硅橡胶（Q）11、氟橡胶（FPM）12、聚氨酯橡胶（AU\EU）13、丙烯酸酯橡胶（ACM\AEM）14、氯醚橡胶（CO\ECO）15、氯化聚乙烯橡胶（CM或CPE）橡胶产品在实际生活中应用也十分广泛。二、橡胶加工设备及用途•目前，各个天然橡胶初加工厂所使用的设备，以国产设备为主，以进口设备为辅。根据天然橡胶不同加工方法的特点，总合常用的初加工设备有：•1、分离机械：胶乳分离机；胶乳离心沉降器。•用途：对橡胶原料进行乳胶分离、离心沉降处理。•2、脱水机、洗涤机：绉片机；洗涤机；压薄机。•用途：绉片机是天然橡胶初加工机械用途的一种脱水机械。二、橡胶加工设备及用途•3、造粒设备：锤磨式造粒机；剪切式造粒机；螺杆挤压式造粒机。•用途：锤磨式造粒机是广泛用于生产标准胶的造粒机械，它既可用于生产新鲜胶乳标准胶和杂胶标准胶，也可用于杂胶的洗涤。•4、干燥设备。•用途：干燥设备是用于橡胶干胶的干燥，使干胶水分不超过1%，利于保存，天然橡胶的干燥主要采用热风穿透干燥法。二、橡胶加工设备及用途•5、打包设备：螺杆式（机械式）打包机；液压（油压）打包机。•用途：作为打包设备对橡胶加工进行打包。•6、带式输送机。•用途：用于橡胶生产制造过程输送原料、配料。二、橡胶加工设备及用途•1塑炼：塑炼是指采用机械或化学的方法，降低生胶分子量和粘度以提高其可塑性，并获适当的流动性，以满足混炼和成型进一步加工的需要。•2塑炼设备：开放式炼胶机是一种传统的塑炼设备。生胶在炼胶机两个旋转辊筒间，凭借前后辊相对速度不同所产生的剪切力使橡胶大分子断裂,从而达到增塑的目的。开炼机密炼机与结构图三、典型橡胶（轮胎）制品生产制造过程•密炼胶部件准备•硫化轮胎成型•最终检验轮胎测试三、典型橡胶（轮胎）制品生产制造过程•橡胶制品的基本生产工艺过程包括：塑炼、混炼、压延、压出、成型、硫化6个基本工序•塑炼：通过机械应力、热、氧或加入某些化学试剂等方法，使生胶由强韧的弹性状态转变为柔软、便于加工的塑性状态的过程。•混炼：在炼胶机上将各种配合剂均匀的混到生胶种的过程。•压延：将混炼胶在压延机上制成胶片或与骨架材料制成胶布半成品的工艺过程，它包括压片、贴合、压型和纺织物挂胶等。•压出：通过压出机机筒筒壁和螺杆件的作用，使胶料达到挤压和初步造型的目的，压出工艺也成为挤出工艺。三、典型橡胶（轮胎）制品生产制造过程压延机三、典型橡胶（轮胎）制品生产制造过程压延机辊筒的排列方式三、典型橡胶（轮胎）制品生产制造过程•成型：将胶料装在压铸机的塞筒内，在加压下降胶料铸入模腔硫化。•硫化：胶料在一定条件下，橡胶大分子由线型结构转变为网状结构的交联过程。硫化方法有冷硫化、室温硫化和热硫化三种。大多数橡胶制品采用热硫化。四、轮胎工作原理、分类及用途•1、轮胎工作原理：在各种车辆或机械上装配的接地滚动的圆环形弹性橡胶制品通常安装在金属轮辋上，能支承车身，缓冲外界冲击，实现与路面的接触并保证车辆的行驶性能。轮胎常在复杂和苛刻的条件下使用，它在行驶时承受着各种变形、负荷、力以及高低温作用，因此必须具有较高的承载性能、牵引性能、缓冲性能。同时，还要求具备高耐磨性和耐屈挠性，以及低的滚动阻力与生热性。四、轮胎工作原理、分类及用途四、轮胎工作原理、分类及用途•胎圈束带：胎圈是一圈高强度钢丝绳，外部由橡胶包裹。为轮胎提供必需的强度，以使其固定在钢圈上并承受在钢圈上安装轮胎时由安装器施加的作用力。•胎身：由几层不同的纤维组成，称之为层。最常用的层纤维是聚酯帘线。各个层均涂有橡胶，用于帮助它们与其他组件结合在一起。此外，这样做还有助于密封空气。•钢丝带：钢丝带用于强化胎面下的区域。钢丝带可防止轮胎穿刺，并有助于轮胎保持扁平，从而与地面充分接触。四、轮胎工作原理、分类及用途•盖层：有些轮胎设有盖层，这是额外的一层或者两层聚酯纤维，有助于固定组件，旨在帮助所有组件在轮胎高速运转时保持原位。•胎壁：胎壁用于为轮胎提供侧部稳定性，保护胎身层并有助于防止空气外漏，帮助轮胎增加侧部稳定性。•胎面：胎面是由多种天然橡胶和人造橡胶的混合物制成。•装配：所有这些组件均在轮胎成型机中装配，确保所有组件均处于正确位置，然后将轮胎成形。四、轮胎工作原理、分类及用途•2、轮胎分类（1）按轮胎的结构分类（2）按气候条件分类◆子午线轮胎（RADIAL）◆雪地轮胎（SNOWTIRE）◆斜交轮胎（BIAS）◆夏季轮胎（SUMMERTIRE）◆全天候轮胎（ALLSEASONTIRE）四、轮胎工作原理、分类及用途•（3）按轮胎花纹分类四、轮胎工作原理、分类及用途•（4）轮胎按用途分类•包括载重轮胎、客车用轮胎及矿山用轮胎等种类。•3、轮胎用途•轮胎最主要运用于各种汽车，飞机等行业，就汽车而言其用途为：（1）承受汽车和它所载重量，此行为称承载能力。（2）向地面传递汽车驶动、牵引、加速、转向和刹车的作用力，如:驱动力、牵引力、制动力和转向力等功能。（3）能使汽车在各种气候、路面和速度条件下驾驶自如、操纵稳定和高速安全的功能，此称为安全性。（4）缓冲震动，减少噪音，乘座舒适的功能，此称舒适性。五、轮胎结构（子午线轮胎、斜交轮胎）特点和区别•1、子午线轮胎•子午线轮胎是胎体帘线按子午线方向排列，有帘线周向排列或接近周向排列的缓冲层紧紧箍在胎体上的一种新型轮胎。它由胎面、胎体、胎侧、缓冲层（或带束层）、胎圈、内衬层（或气密层）六个主要部分组成。•结构和特点：•（1）胎体帘布层的帘线与胎面中心线成90℃角，各层帘线彼此不交叉。胎体帘线按地球子午线方向排列，帘线的强度能得到充分利用，轮胎的帘布层数比普通斜线轮胎减少40%-50%（如胎体采用钢线帘线，只需一层），胎体比较柔软，弹性好。五、轮胎结构（子午线轮胎、斜交轮胎）特点和区别•（2）帘线在圆周方向上只靠橡胶来联结。子午线轮胎带束层采用了与胎面中心线夹角较小（10°-20°）交叉排列的多层帘线带束层，并用刚性大、强度高、变形小的钢丝或织物（人造丝、尼龙等纤维材料）帘线制成，目前主要采用全钢丝帘线带束层。这使带束层像钢腰带一样，紧紧箍在胎体上，以承受轮胎的内压和外力，大大提高了胎面的钢性和强度。五、轮胎结构（子午线轮胎、斜交轮胎）特点和区别•2、斜交轮胎•斜交轮胎是一种老式结构的轮胎。外胎是由胎面、帘布层(胎体)、缓冲层及胎圈组成，帘布层是外胎的骨架，用以保持外胎的形状和尺寸，通常由成双数的多层挂胶布(帘布)用橡胶贴合而成，帘布的帘线与胎面中心线约呈35度角，从一侧胎边穿过胎面到另一侧胎边。在选用尼龙、聚脂纤维或纲丝等高强度帘线材料时，可大大提高轮胎的负荷承载能力，改善轮胎使用性能，是现代汽车常用的一种轮胎。五、轮胎结构（子午线轮胎、斜交轮胎）特点和区别•斜交轮胎结构和特点：•斜交轮胎主要有胎面、帘布层、缓冲层和胎圈组成。普通斜交轮胎的帘布层和缓冲层各相邻层帘线交叉，且与胎面中心线呈小于90度角排列。斜交轮胎是胎面花纹呈交插状,有防滑作用,由于内层没有变化,经济效果不明显。五、轮胎结构（子午线轮胎、斜交轮胎）特点和区别•3、二者主要区别•1．子午线胎与斜交轮胎的根本区别在于胎体。斜交线轮胎的胎体是斜线交叉的帘布层；而子午线轮胎的胎体帘线则是并排缠绕的，其胎体顶层常含有一层由钢丝编成的钢带。•2．从设计上讲，斜交线轮胎有很多局限性，如由于交叉的帘线强烈摩擦，使胎体易生热，因此加速了胎纹的磨损，且其帘线布局也不能很好地提供优良的操控性和舒适性；而子午线轮胎中的钢丝带则具有较好的柔韧性以适应路面的不规则冲击，又经久耐用，它的帘布结构还意味着在汽车行驶中有比斜交线小得多的摩擦，从而获得了较长的胎纹使用寿命和较好的燃油经济性。五、轮胎结构（子午线轮胎、斜交轮胎）特点和区别•3．子午线轮胎本身具有的特点使轮胎无内胎成为可能。无内胎轮胎有一个公认优点，即当轮胎被扎破后，不像有内胎的斜交线轮胎那样爆裂(这是非常危险的)，而是使轮胎能在一段时间内保持气压，提高了汽车的行驶安全性。•4．子午线轮胎有较好的抓地性。由于子午线轮胎的特殊胎体结构，使得汽车在行驶中抓地结实、效果好。因此，同样车型的汽车选用于午线轮胎比选用斜交线轮胎具有更好的操控性和舒适性。五、轮胎结构（子午线轮胎、斜交轮胎）特点和区别五、轮胎结构（子午线轮胎、斜交轮胎）特点和区别六、普通斜交轮胎模具的结构和各部件用途•目前的轮胎模具分为两种：活络模具和两半模具•按结构形式不同分为：圆锥面导向活络模具和斜平面导向活络模具（分别如左图、右图）六、普通斜交轮胎模具的结构和各部件用途•主要结构及各部件用途：•（1）型腔：构成轮胎模具制品轮廓的模腔•（2）向心机构：构成模具外壳并驱动花纹块开合的零件组•（3）花纹块：轮胎胎面花纹定型硫化的模型零件•（4）胎侧板：轮胎侧面及其商标字体定型硫化的模型零件•（5）钢圈：轮胎轮辋部位定型硫化的模型零件六、普通斜交轮胎模具的结构和各部件用途•主要结构及各部件用途：•（6）分型面：花纹块和花纹块间的接触面、花纹块和胎侧板间的接触面•（7）滑块：用于搭载花纹块并在模具开合过程中传递来自中模套动力的模具零件•（8）中模套：传递来自硫化机动力并驱动模具的零件组合•（9）减摩板：降低模具的各滑动部分摩擦力的一种特殊材料零件六、普通斜交轮胎模具的结构和各部件用途•主要结构及各部件用途：•（10）蒸汽室：通蒸汽并使模具加热，设置在中模套和上下热板里面的一种空腔结构•（11）圆锥面结构：由内圆锥面导向并产生足够的合模力作用驱使模具型腔闭合和开启的结构•（12）斜平面结构：由内斜平面导向并产生足够的合模力作用驱使模具闭合和开启的结构•（13）活络模具：由向心机构驱动各个花纹块沿径向开启和闭合，是型腔和向心机构组成的整体七、橡胶模具的设计主要包括那几项主要内容•橡胶模具设计主要内容有以下几项：•1、模腔数确定（多腔压模、多层压模）•2、分型面的选择•3、凸模与型芯设计（包括凸模、型芯结构、活动镶块设计）•4、余斜槽设计（余斜槽尺寸、形状、以及余斜槽的沟通等）•5、排气孔设计•6、启模口设计•7、手柄设计•注意：模具结构的形式直接关系到制品质量、生产效率、模具加工难易、使用寿命等。制品不同，模具结构不同；制品相同，使用的设备不