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1、挤出设备简介流道及口型设计主讲:刘贵鹏全钢技术处一.挤出设备:1.挤出设备的分类、组成、技术特征及应用范围。2.挤出机的发展趋势。3.销钉型冷喂料挤出机。4.挤出工艺原理。二.挤出机流道及口型设计:1.机头流道的设计。2.预口型及口型板的设计.题纲:一挤出设备:1.1橡胶挤出机的分类方式:a.按工艺用途分:压出挤出机朔炼挤出机混炼挤出机b.按部件复合方式分:单复合挤出机双复合挤出机C.按喂料方式分:冷喂料热喂料1.2挤出机的组成:螺杆机身机头包括口型、芯型(指流道)机架和传动装置仪表显示系统、温度控制系统等1.3挤出机的主要技术特征:螺杆直径长径比压缩比转速范围螺纹结构生产能力电机
2、功率等概念解释a.长径比:螺杆外径和螺杆螺纹长度之比。一般热喂料螺杆长径比3—8冷喂料螺杆长径比8—17(20)长径比是挤出机的重要技术参数之一,它直接反映挤出机的生产能力,影响到挤出效果。b.压缩比:压缩比是指螺杆加料端一个螺槽容积和出料端一个螺槽容积的比。压缩比反映的是胶料在压出机内能够受到的压缩程度。热喂料压出机的压缩比一般在1.3—1.4间.冷喂料压出机的压缩比一般在1.6—1.8间c.压出机的生产能力:生产能力的计算方法c1.理论公式法c2.实际测定法理论公式法可参考<<橡胶工艺手册>>或<<现代橡胶工艺学>>在挤出部分有详细的介绍.C1.实际测定法:实际测定法是在挤出线速度
3、一定的条件下,设定不同的螺杆转速,测量单位时间内挤出胶料的重量。在这里挤出量和螺杆转速是成正比的。Q=KRQ-是挤出量K-是一个系数R-是螺杆转速系数K和挤出机的温度设定,挤出机的螺纹形式等因素有关.系数K可以通过数学的方法模拟出.在测定出胶量的同时还要测定相应螺杆转速下的出胶温度。我们着重按喂料方式对挤出机进行介绍:1.4两种挤出行式的特点:A.冷喂料挤出形式的特点:a.冷喂料压出对压力的敏感性小,尽管机头压力增加或口型阻力增大,但压出速率降低不大。b.由于不需要热炼工序,减少了质量影响因素,从而使压出半成品质量均匀稳定。c.胶料的热历程短,所以压出温度较高也不易发生早期硫化。d.长
4、径比大,可根据生产需要对挤出机各段温度进行设定,排胶温度容易控制。E应用范围广,灵活性大。f.冷喂料挤出的投资和生产费用较低。冷喂料挤出机本身的价格比热喂料高50%但它不再需要开炼机和其它附助设备,占地空间小,可节省人力及动力及动力费用.所以在压出量相同的情况下,利用冷喂料挤出机,总价格要便易得多。冷喂料挤出机的螺杆螺纹形式较复杂,对螺杆材质要求高,螺杆磨损后修补困难。B.热喂料挤出机.这种方式的特点是胶料流动性好,可顺畅的通过口型,机腔内的压力比较低,但由于胶料经过混炼,压出半成品的质密程度较高的半成品部件.一般适用于出胶量较大的部件生产中,例如载重胎的胎面多采用热喂料。不足之处是,
5、胶料经过反复的热炼,门尼损失大,胶料热历程长,温升高,对胶料的性能要求高.由于是完全的人工操作,胶料混炼不均一,半成品质量波动大,排胶温度不容易控制。C.销钉型冷喂料挤出机:销钉型挤出机装有穿过机筒并指向螺杆直线的销钉,这类挤出机由于胶料的流动与传递均伴随一个低的剪切梯度,所以胶料的渗混程度与均匀现象特别好,温升也不高,此外它还有优越的自洁性。轮胎的生产中应用的主要是冷喂料销钉挤出机。1.5应用范围两种喂料方式的挤出机在轮胎的生产中都有广泛的应用.尤其销钉型冷喂料挤出机在半钢和全钢的生产中得到广泛的应用。2.压出机的发展趋势:热喂料——冷喂料过度单螺杆——多螺杆过度二.机头流道及口型设
6、计:1.机头流道的设计:1.1现有机头流道的形式特点:单级式流道板报POMINI日本中田双级式流道板TROESTER各自特点:双级式流道板更新、更换方便,胶料在机头内分布分散均匀,排胶断面对称性好。胶料在机筒的出口,流经流道板的第一级进行初步分散,胶料流经流道板的第二级进一步分散,这时胶料各部位的致密程度更加均一。其断面形状如下图所示:单级流道的特点:单级式流道板也是可更新、更换的,相对而言胶料分布的均一性要差一些。因为它没有第一级的预分散流道,完全是靠在机筒内部机头的压力对胶料进行分散。为弥补分散不均一的不足也采取了一些措施,如机头有意加长,这样胶料在机头内部停留时间加长,胶料有充
7、足的时间进行分散。加长机头的缺点:采用这种方式对胶料的分散有利,但也带来了一定的弊端,机头胶容易焦烧。在安徽的三复合压出机就有这样的问题。再有就是机头的加工费用高,机头比较长而且大。1.2机头流道设计要点:两点:流道的对称性出胶的均一性a.流道的对称性:(这里我们主要对双级式流道板的设计进行讲解)一般情况下我们不对机头流道的第一级进行设计。由于螺杆的旋转,胶料不断的向一侧滚动,使机头两侧胶料出现偏压,第一级流道板的设计也是考虑到这一点,流道板胶