一种硅胶生产线及生产方法与流程-j9九游会真人

文档序号:35696527发布日期:2023-10-11 19:30阅读:5来源:国知局


1.本发明涉及硅胶板,具体是一种硅胶生产线及生产方法。


背景技术:

2.目前硅胶板的生产采用电加热鼓式硫化法,缺点是:硫化时间长,平整度不能保证,硫化过程中温度过高容易损坏产品性质,厚薄不均,需要消耗的电能大,人工成本高。


技术实现要素:

3.为解决上述现有技术的缺陷,本发明提供一种硅胶生产线及生产方法,本发明提高了制品的平整度与厚薄均匀度,减少了电能的消损耗,比原先的工艺更加节能环保,节省了人力物力,提高了效率。
4.为实现上述技术目的,本发明采用如下技术方案:一种硅胶生产线,包括:
5.挤出机;
6.流变型腔模具,设于所述挤出机的出口处,所述流变型腔模具的出口为扁平口,用于改变硅胶料在挤出时的形状为片状;
7.流变压力调整板,设于所述流变型腔模具的出口处用于调节出料的速度,已成型的硅胶板通过所述流变压力调整板的通道后出料;
8.水硫化槽,设于所述流变压力调整板的后侧,用于接收硅胶板并进行水硫化;
9.冷却系统,设于所述水硫化槽的后侧用于冷却;
10.收卷装置,设于所述冷却系统的后侧用于收卷。
11.进一步地,所述挤出机的出口截面积大于所述流变型腔模具出口截面积的1.5倍。
12.进一步地,所述流变型腔模具包括多段,且每段的截面积大于所述流变型腔模具出口截面积的1.5倍。
13.进一步地,所述流变压力调整板的两侧设置有同步电机。
14.一种硅胶生产方法,包括以下步骤:
15.将硅胶料从挤出机输送到流变型腔模具,流变型腔模具的扁平出口输出片状的硅胶板;
16.调节流变压力调整板的位置,使得流变压力调整板的通道流速变化、硅胶板的厚度变化;
17.硅胶板从流变压力调整板的通道出料后,经过导向辊流向水硫化槽进行水硫化;
18.硅胶板持续前进经过冷却系统进行冷却后,到达收卷装置进行收卷。
19.进一步地,所述流变型腔模具的三维坐标确认步骤为:
20.将挤出机的出口截面积记为s,根据椭圆面积公式可知:a=0.016/b,其中,b是椭圆的1/2长轴;
21.将流变型腔模具均分为n段,获取每一段的b的数据;
22.根据a=0.016/b,计算得出n个a的数据;
23.根据n个a的数据,画出n个椭圆;
24.将n个椭圆的周长每m度分出一个点,共360/m个点,将对应点连接,得到2组完全对应的180/m条曲线,曲线与n个椭圆的的轨迹交点即为流变型腔模具的三维坐标;
25.根据三维坐标点进行电脉冲加工,即为流变型腔模具的型腔。
26.进一步地,所述流变型腔模具设置有冷却机构。
27.进一步地,所述水硫化包括:采用蒸汽或电加热方式,将水硫化槽内的自来水升温至100度,并始终保持在高于96度以上,然后通过导向辊及输送机构将挤出成型后的未硫化硅胶板导入水硫化槽内进行连续硫化。
28.综上所述,本发明取得了以下技术效果:
29.本发明从加料、挤出、硫化、收卷成品自动一体化,大大提高了生产效率,减少了人员的工资成本;
30.本发明相对于传统的鼓式硫化法的先三辊压延作预压再鼓式挤压,而直接通过模具扁平口的挤出,达到出片成型,顺而进入硫化池中硫化,硫化方式可采用水硫化、蒸汽硫化或微波硫化,比鼓式电加热170以上高温硫化,大大降低了热能消耗,节约了设备的生产成本;
31.本发明在产品上比鼓式硫化等传统方法更加平整、厚薄更加均匀、不会存在气泡等缺陷,而且次品或废品可在硫化前加以消除,能掌控或满足导入至硫化槽的未硫化半成品硅胶板已经是正品的要求;
32.本发明秉承了硅胶制品低温硫化体系中关于有效与水分子中的“oh”离子交联而迅速获得硫化的作用机理,从而提升硫化胶各性能,以及低温硫化时对制品的老化伤害;同时运用粘稠物料的流体形变与压缩变形原理,通过型腔流变的设计与流变压力的调节运用,最终获得比较理想的板材平整度、厚薄均匀度,以及高性能的硅胶板材;
33.本发明能大幅度的降低电加热能耗的消损,大幅度缩短胶料的硫化时间,从而大幅度提高制品的生产能力(日生产量),同时大大减少了流水线生产过程中废气的产出,以获得工艺更先进、节能更环保、人物力更节省的高效产品。
附图说明
34.图1是本发明实施例提供的一种硅胶生产线示意图;
35.图2是流变型腔模具型腔的形成示意图。
具体实施方式
36.以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
37.本具体实施例仅仅是对本发明的解释,其并不是对本发明的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
38.在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必
须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
39.此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
40.在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
41.在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
42.实施例:
43.一种硅胶生产线,包括:
44.挤出机1;挤出机为螺杆挤出机,挤出机选取长径比在8-10、螺杆直径在200mm以上的变频调速挤出设备;其中,挤出机通过来自通道出口板材的流速或输送,获得反馈信号,再输入到挤出机变频调整系统,最终获得挤出速度与输送速度相同步的要求;
45.还包括流变型腔模具2,设于挤出机的出口处,流变型腔模具的出口为扁平口,用于改变硅胶料在挤出时的形状为片状;流变型腔模具2的最初与最终位置,由圆筒形入口经流变后进入扁平出口,从而使胶料挤压到模口时的形状为厚片状;其中,根据硅胶板宽厚规格最大截面所对应的挤出机出口量,其乘积(宽度x厚度)计算,所得截面积(1200x12)=0.0144m2为依据,要求挤出机出口截面积至少大于流变型腔模具出口量的1.5倍以上;同时要求流变型腔模具段,各分段处的截面同样需要大于流变型腔模具出口量的1.5倍以上,以满足流变型腔模具挤出过程的挤压力及制品材料的密实度。如果螺杆截面积不足,一方面可以增大挤出机的螺杆直径;另一方面则需要通过加大各断面的实际截面积,形成累似堰塞蓄水湖拦坝集聚能量,而达到流变型腔模具各分段截面大于模具出口处断面面积1.5倍的方法,来补偿因挤出机出料面积不足而引起或出现的压力不足问题。
46.同时,还包括形变模具冷却部分:将冷凝器(或接冷凝塔)输出至挤出机冷却螺杆或料筒的冷却水分流一部分到流变型腔模具具,用于冷却流变型腔模具外壁,从而降低流变型腔模具内处于挤压聚热胶料的冷却,避免型腔内部流体挤压胶料因温度过高而引起的焦烧。
47.还包括流变压力调整板3,设于流变型腔模具的出口处用于调节出料的速度,用于调节型腔内不同部位胶料流速不均匀的情况,已成型的硅胶板通过流变压力调整板的通道后出料;本发明在靠近流变型腔模具出口处设立双向调节口型出料快慢的调节板,用以调节或补偿因板材横向各点的纵向挤出力不等而引起的横向出口处挤出快慢不匀的缺陷。
48.流变压力调整板的两侧设置有压缩形变调整板,设于流变压力调整板3的下方处,
用于对最终模口出片厚度的调整,从而获得最终厚度要求的硅胶板材。
49.还包括水硫化槽4,设于流变压力调整板的后侧,用于接收硅胶板并进行水硫化;具体的,设于所述压缩形变调整板的后道,用于接纳已成型但尚未硫化的硅胶板材输入水硫化槽进行沸水硫化。
50.还包括冷却系统5,设于水硫化槽的后侧用于冷却;挤出成型未硫化硅胶板在连续硫化的输送过程中,拟采用f4输送带输送,可起到防粘、耐高温及小的热变形伸缩作用。分水冷与风冷两部分:水冷包括挤出机(挤出螺杆及机头法兰)、型腔流变及压缩形变模具各部位。风冷则设于水硫化槽的后道,用于冷却沸水硫化后的胶板温度,满足收卷前对胶板温度的要求。
51.还包括收卷装置6,设于冷却系统的后侧用于收卷,并配备剪裁装置,便于收卷后道的流转;为减轻成品卸载部分工人的劳动强度,在流水线末端,加设一成品收卷裁剪翻转机构,达以迅速卸载成品,便于流转后的卸载。
52.还包括流水设备辅助部分:采用机架或者牵引机构,还包括强(主)电控制系统:采用交流变频系统,还包括弱(电脑)电控制系统:采用ps触摸屏系统。
53.一种硅胶生产方法,包括以下步骤:
54.步骤100,将硅胶料从挤出机输送到流变型腔模具,流变型腔模具的扁平出口输出片状的硅胶板;
55.步骤200,调节流变压力调整板的位置,使得流变压力调整板的通道流速变化、硅胶板的厚度变化;
56.步骤300,硅胶板从流变压力调整板的通道出料后,经过导向辊流向水硫化槽进行水硫化;
57.步骤400,硅胶板持续前进经过冷却系统进行冷却后,到达收卷装置进行收卷。
58.以挤出机螺杆直径为250mm、出料截面积为0.05m2为例:
59.根据硅胶板宽厚规格最大截面0.0144m2,0.05/0.144=0.347,即挤出机出口截面积约为流变型腔模具出口截面积的3.5倍,符合上述1.5倍的要求。而如果采用螺杆直径150mm的出料截面积为0.017m2,约等于流变型腔模具出口截面积,就不符合1.5倍的要求。
60.根据挤出机螺杆出料直径250mm圆筒,渐变成椭圆形截面,将模具形变各段设计成不同:
61.将挤出机的出口截面积记为s,根据椭圆面积公式s=3.14x a x b可知:a=s/3.14b。已知s=0.05m2,则a=0.05/3.14b=0.016/b,其中,b是椭圆的1/2长轴;
62.将流变型腔模具均分为n段,获取每一段的b的数据;
63.根据a=0.016/b,计算得出n个a的数据;
64.根据n个a的数据,画出n个椭圆;
65.将n个椭圆的周长每m度分出一个点,共360/m个点,将对应点连接,得到2组完全对应的180/m条曲线,曲线与n个椭圆的的轨迹交点即为流变型腔模具的三维坐标;
66.根据三维坐标点进行电脉冲加工,即为流变型腔模具的型腔。
67.例如,n=8,m=15,若将模具形变段按每100mm分为一段,共分8段。分别测得各段1/2长轴b的数据为:150、168、206、270、375、480、544、582、600。然后按照a=0.016/b,将上述一组数据代入该式,经计算后,得出各段得a的数据如下:100、95、78、60、43、33、29、28、
27;
68.根据a的各段数据,画出各段椭圆的形状,然后在椭圆周长上,每15度分出一个点,整个椭圆周长上分出24的点。连接这些相对应的各点,圆滑画出2组完全对应的12条纵向曲线,与相对应的各段椭圆的轨迹交点,即为模具形变段型腔的三维坐标,根据这些坐标点,进行电脉冲加工,即为流变型腔模具形变段的型腔。
69.在模具挤出口最外段,设置一组型腔口型,以满足2、3、4、5、6、8、10、12mm厚的硅胶板材的出口加工。
70.水硫化包括:采用蒸汽或电加热方式,将水硫化槽内的自来水升温至100度,并始终保持在高于96度以上,然后通过导向辊及输送机构将挤出成型后的未硫化硅胶板导入水硫化槽内进行连续硫化。可采用微波连续硫化工艺,已获得快速均匀及从内部开始往外硫化。
71.本发明通过一定直径与长径比的橡胶挤出机(长螺杆)将特定配方的硅胶料压进流变型腔模具后,通过流变压力调整板与要求厚度的口型而挤出,随后通过导向辊轮直接由输送带将待硫化硅胶板传导进入水硫化池槽中进行100度沸水硫化,硫化结束并和自动接轨翻卷架进行对硅胶板成品予以的收卷与裁剪。
72.本发明所有程序都走均为半自动化流水线,摒弃了因更高温度硫化原因将制品被瞬间深度烘烤而老化让制品品质严重损伤等因素,大大提高了制品的平整度与厚薄均匀度,大大的减少了电能的消损耗,比原先的工艺更加节能更与加环保。
73.本发明与其他硅胶板制造工艺相比,原先的生产工艺需要耗费大量的人力、物力与财力,生产时间周期也大,成本也高。而本生产线从进料、挤出、硫化、收卷全部半自动化,大大节省了人力物力,提高了效率。
74.本发明是热硫化硅橡胶制品生产品中,以常用的变频挤出设备,应用流体渐变原理,通过一组流变型腔挤出模具的巧妙设计与型腔内部流变挤出力的调节,运用挤出机变频电机反馈信号控制硫化设备同步电机的流水线输送,并以可变换的型腔调节出口,以及最经济的低温硫化手段,实现对不同厚度的高质量硅胶板的连续不间断生产。这是基于目前国内外硅胶板制品生产延用传统鼓式硫化法等制造线中工艺上的一次创新和与突破,是一个全新的生产工艺流程。
75.以上所述仅是对本发明的较佳实施方式而已,并非对本发明作任何形式上的限制,凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改,等同变化与修饰,均属于本发明技术方案的范围内。
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