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1、橡胶模型制品平板硫化机,橡胶模型制品是橡胶行业中品种最为繁多，而生产橡胶模型制品的设备主要采用平板硫化机，这种设备具有结构简单、压力大、适应性广等特点。近年来，一般平板硫化机在热板温度均匀性和热板单位面积压力等方面提高性能外，还开发了各种结构形式、技术先进、功能完善的模型制品平板硫化机，如具有抽真空功能的、自动启闭模具的模型制品平板硫化机以及传递模平板硫化机等，并将微机技术应用于模型制品平板硫化机的功能控制，使平板硫化机的品种和技术水平提高到一个新的水平。一、分类 模型制品平板硫化机在橡胶制品工业中的广泛应用，随着制品的结构和生产的要求，平板硫化机的结构和使用的方式也出现了很多的不同，目前，一
2、般的分类如下：,平板硫化机类型,按传动系统分为：液压式、机械式和液压机械式平板硫化机；按控制方式分为：非自动式、半自动式和自动式平板硫化；按结构形式分为:(1)支架结构：柱式、框式和侧板式平板硫化机；(2)热板层数：一层、两层、三层和四层平板硫化机；(3)液压缸数目：单缸式和多缸式平板硫化机；(4)液压缸位置：上缸式和下缸式平板硫化机；(5)模具开启、出模方式：折页式自开模和机械式推出 模；按热板加热方式分为：电加热、过热水加热、热油加热及热 管式加热平板硫化机；按生产的制品类型分为：模型制品平板硫化机、平带平板硫 化机、V带平板硫化机。,二、模型制品平板硫化机（一）立柱式模型制品平板硫化机
3、柱式模型平板硫化机有蒸气加热和电加热两种类型。下图分别为蒸气加热和电加热的柱式双层模型平板硫化机，都属下缸式。它们主要由机座、工作缸、可动平台、热板、立柱、上横梁及液压驱动装置等组成。这两种设备只是热板加热方式不同而以，其它部分的结构几乎相同。,机座的空腔可作为液压系统的油箱。工作缸为柱塞式液压缸直接落座在机座中，它由缸体、柱塞密封及压盖组成。柱塞上方与活动平台连接，在平台上固定着隔热板和下热板。热板内钻有孔道用于通入蒸气或插入电加热器，对热板进行加热。本机台为双层平板硫化机，由三块热板组成，中间的热板由挡环架起，上热板与隔热板与上横梁固定。四根立柱和螺母将机座与上横梁连接成稳定的封闭受力体系
4、，承受着平板硫化机工作时的压力。蒸气加热的热板，其蒸气管路采用活络管件或软管。液压驱动装置采用单独系统，也有采用集中水压系统进行供压。,工作时，液压缸注入液压介质，柱塞推动活动平台升起，直至对模具加压。硫化完毕，液压缸液压介质排出，柱塞在重力作用下下降，人工或自动取出制品，重新装入胶坯，即可重新进行制品的硫化。多层平板硫化机多用于发泡拖鞋、鞋用材料、座垫、鞋底、输送带、胶衬等橡胶制品的成型与硫化。这种设备一般都采用了开、合模同步机构。其主要结构与双层平板硫化机相似。,（二）框式模型平板硫化机 框式模型平板硫化机的特点为主要受力件是开有窗口的两块钢板（称为框板），其典型结构如图所示。框板、上横梁
5、与液压缸被螺栓连接成一个封闭稳定的受力体系。上、下热板分别与隔热板固定在上横梁和活动平台，中间热板由滑块支承左右支架上左右支架还起着对热板导向定位作用。密封圈设在工作缸的凹槽内，不用压盖和支承还，结构简单。更换密封圈时，将活动平台升起，用木块垫住，卸去螺栓，让柱塞下降到底，露出密封圈，然后更换。换好后再将柱塞用液压升起，将其它零件安装上。工作运行的原理与上述的相同。,（三）侧板式模型制品平板硫化机 侧板式平板硫化机与框板平板硫化机的区别是用两块侧板代替两块框板，方便加工装配。其基本结构如图所示。两块侧板与工作缸和上横梁被螺栓连接成一个稳定的机架，工作时液压缸注入液压介质，工作缸工作时的作用力全
6、部由侧板承担。其它结构与其它平板硫化机相似。活动平台用螺栓与柱塞连接，上下热板分别与上横梁和活动平台固定，导向块用于固定在活动平台上并起着导向作用。,三、平带平板硫化机 平带平板硫化机主要用于硫化平型胶带（如运输带、传动带），主要功能是提供硫化所需的压力和温度，它具有热板单位面积压力大，设备操作可靠和维修量少等优点。与模型制品平板硫化机一样，硫化压力由液压系统通过液压缸产生，温度由加热介质（通常为蒸气）加热热板提供。运输带品种较多，故生产工艺也不同，一般可分为层叠法、浸渍法、浸渍贴覆式和恒张力冷贴胶片钢丝输送带法。不同生产工艺方法可用于生产不同的运输带：层叠法_主要用于层贴式帆布带芯普通输送带
7、的制造；浸渍法_用于PVC浸渍整体编织带芯全塑型输送带的生产；浸渍贴覆法_用于PVC浸渍整体编织带芯，表面贴覆橡胶片 的橡塑输送带 的生产；冷胶片贴合法_用于钢丝输送带的生产。,运输带生产法,本节重点介绍层叠法普通运输带硫化的有关设备。平带平板硫化机的类型有：按机架 的结构形式分为：柱式平带平板硫化机和框式平 带平板硫化机；按工作层数分为：单层和双层；按液压系统工作介质分为油压和水压。柱式平带平板硫化机是最早使用的设备，而目前使用较多的是框式平带平板硫化机，与柱式平带平板硫化机相比，框式平带平板硫化机具有如下特点：在一定的中心距下，允许安装较大直径的液压缸，从而减少液压缸的数量；上横梁受力合理
8、，所需的断面模量比柱式的小；制造安装简单，管路配置隐蔽，整机外形整齐美观。,平带 平 类 板 硫 型 化机,平带平板硫化机的基本结构与模型制品平板硫化机的结构类同，可以看成是多台模型制品平板硫化机的组合，只是热板规格比较大，上横梁和下横梁由几个铸件组成，上、下热板分别与上横梁、活动平台连接成一组合件。（一）柱式平带平板硫化机 图为双层柱式平带平板硫化机的结构，它主要由立柱、上横梁、下横梁、活动平台、热板、夹持拉伸装置、夹持装置、液压系统和蒸气管路系统等组成。,平带平板硫化机的上、下热板分别与上横梁和活动平台连接，为了防止由于热板的热膨胀引起设备的损坏，热板与它们的连接一般均采用滑动连接（即上横
9、梁留出长孔或在热板与活动平台的侧面用连接板连接），使热板热膨胀产生的伸长能自由伸展。活动平台的导向由横向导向滑块和纵向两端的导向滑块组成，导向滑块均在立柱的外表面上滑动，保证活动平台的正常移动。夹持拉伸装置用于平带硫化前对带坯的拉伸，以保证每层胶布保持同样的张力和防止成品使用过程中伸长。固定在平带平板硫化机的前端是夹持装置，后端是夹持拉伸装置，它既要夹持带坯又要拉伸带坯。对于尼龙骨架材料的平带，硫化后必须在恒张力下进行冷却。这样平板硫化机需设置前夹持装置、中夹持装置和后夹持装置，以防止纤维的热收缩。平带平板硫化机硫化时一般采用垫铁作为 控制平带厚度和平带宽度的“模具”。它们与上、下热板形成一个
10、活动模腔，保证平带的尺寸和硫化的压力。,（二）框板式平带平板硫化机 螺栓把两块框板、上横梁和液压缸连接成一个稳固的框架，成为一个封闭的力系，硫化加压时，框板与上横梁、液压缸之间通过上横梁和液压缸的止口受力作用，而螺栓只是起着紧固连接作用。为了增加框板的侧向刚度，框板的上下两端由定距杆紧固。若干个这样的框架排列成一台平带平板硫化机。框板平带平板硫化机除了采用框板代替立柱之外，其它的功能及结构几乎相似，这里不再重述。,平带平板硫化机的平带生产线一般由导开装置、前牵引装置、夹持装置、夹持拉伸装置、后牵引装置和卷取（包装）装置等组成。工作时，带坯在前牵引装置从导开装置上导出，并由后牵引装置牵引引入热板
11、之间，夹持装置夹持带坯，夹持拉伸装置夹持并拉伸带坯至规定的预伸长量，而后下热板上升加压硫化。硫化时夹持拉伸装置松开带坯，复位到初始位置。硫化结束，排出液压缸内的介质，在重力作用下下热板下降，卷取装置将平带卷取和进行包装。重复上述的过程。,四、V带平板硫化机 V带的结构类型很多，一般分为两类：帘布V带和线绳V带。通常，硫化V带的设备有：V带颚式平板硫化机、V带鼓式硫化机、液压圆模平板硫化机、普通硫化罐和胶套式硫化罐。本节主要介绍V带颚式平板硫化机。V带平板硫化机根据硫化主机两侧所配拉伸装置结构的不同，有导杆式和导座式两种。下图为导杆式拉伸装置和导座式拉伸装置的V带平板硫化机的结构图。它们都有颚式
12、平板硫化机、左、右拉伸装置和左、右转带装置。前者左右两侧的拉伸装置的支承由两根导杆支承，后者则采用机座上的燕尾槽支承。,下图为导座式V带平板硫化机的结构图。左、右拉伸装置工作时一侧调整后固定，而另一侧由拉伸驱动装置带动螺杆转动，螺杆驱动拉伸架移动，拉伸带坯达到规定尺寸后固定下来。左、右转带装置有V带槽用于带坯的定位，同时V带的硫化采用分段式硫化，转带装置用于带坯在拉伸状态下，转换带坯的硫化部位。左、右转带装置结构相似。但左转带装置无动力，右转带装置由电机减速机驱动。,颚式平板硫化机的结构与一般双层平板硫化机类似，它由框板（或铸造机架）、液压缸、活动平台、热板、上横梁以及加热管道、液压系统等组成
13、。框板的一侧开口呈颚状，以适应环状V带的装卸，两侧框板与上横梁、液压缸用螺栓连接成一体，并用定位螺栓进行加固连接。热板上固定的模具可根据不同规格的V带更换模具。由于V带平板硫化机采用分段硫化，为防止硫化时交接处过硫，热板两端设置冷却水冷却通道。中间热板可沿滑道升降，并设有螺栓调节中间热板在开模时停留的位置。,左右转带装置的结构相似，但是，一边的转带装置有动力，而另一边的则无动力。下图所示的转带装置为有动力的机构。它由槽辊、可卸支杆和槽辊传动装置等组成。槽辊可按要硫化的V带规格更换，其轴的一端由轴承支承并固定，另一端由可卸支杆支承，以使槽辊具有足够的刚度，减少槽辊在工作时的变形。可卸支杆从槽辊卸
14、下后，可卸下或装入V带。工作时，可卸支杆从槽辊一端卸下，装入V带坯，安上可卸支杆，拉伸驱动装置起动，驱动螺杆使转带装置移动，拉伸带坯达到预定的拉伸量，硫化开始。硫化结束，转带装置运行，转动带坯，将硫化的V带转出模具，此时，未硫化的带坯则装入硫化机中。重复上述过程，直至整条V带都硫化为止。,五、主要零部件（一）柱塞和液压缸 柱塞和液压缸是平板硫化机的主要部件之一，它将液压的压能转化为带动可动平台及模具运动的动能，并提供模型制品硫化时所需的压力。一般的结构如图所示。它由缸体、柱塞压盖和密封圈等组成。柱塞和液压缸的结构形式有三种：单向作用式柱塞液压缸、差动式液压缸和活塞液压缸，在平板硫化机中前两种型
15、式应用最多。单向作用式柱塞液压缸主要用于下缸式平板硫机，其它两种型式多用于上缸式平板硫化机。,单向作用柱塞的结构如图所示。柱塞直径较小时多为实心，当柱塞直径大于350mm时，为了节约材料、减轻重量一般制成空心的。柱塞表面必须进行磨削加工，也有采用镀铬并精磨，以提高耐磨性和密封性。缸体属于厚壁容器，其常见结构如图所示。缸体的内壁与底部之间一般都采用大圆弧过渡，以防止缸体壁厚变化过大而引起应力集中。缸体的材料可以是锻钢、无缝钢管焊制、也可以是球墨铸铁或铸钢制成。缸体的凸肩是柱塞的导轨，对于柱塞运行速度较快时，应镶上青铜衬套。,上述的柱塞液压缸工作时升降速度较慢，尤其柱塞下降全靠自重，速度无法控制，
16、采用增速型液压缸可以解决这些问题，如图所示。液压缸在原来的上部有一个进液孔之外，在下部增设两个进液孔，柱塞为差动式，柱塞底部设置增速室和滑管组成的增速装置。当活动平台升起时，同样的进液量从滑管中进入，可使柱塞很快升起。下降时，液压系统自动停止向液压缸底部供压，同时打开回流阀，并换向为液压缸上部进液孔进液，柱塞则可快速下降。,（二）热板 热板是平板硫化机为橡胶制品硫化提供温度和保证压力的主要部件之一。它必须具有热板温度分布均匀，热板表面平直光滑，使模具与平板接触良好，以保证硫化制品受压和加热均匀，以获得较高质量的制品。热板可用蒸气、高压过热水或电热进行加热，工业生产主要采用蒸气加热。采用不同介质
17、热板的结构有所不同，如图所示。蒸气加热平板一般都采用在热板内钻出一排孔中心距相等的横向孔道，再在热板内的纵向两侧各钻出一孔道与横向孔道相通。在纵向孔道中装上一些由堵头、支柱以及丝堵组成的通道，使热板内的孔道形成迂回孔道，以使蒸气能以蛇形通道内流动，使热板均匀受热。,电加热热板的结构与蒸气加热的有点不同，它的横向孔道是用于装入管形电阻加热器，没有迂回孔道的设置。电加热的热板必须装有自动控制热板工作温度的温度继电器，以使加热热板温度达到规定值时，继电器的常闭触头开路，停止加热热板；而当温度降至规定值时，则继电器的触头重新闭合，重新加热热板。这样保证热板的温度控制在一定的范围内。采用高压过热水加热方
18、式与蒸气加热和电加热比较有如下优点：加热温度分布比较均匀，加热、冷却温度控制较容易、节约附属设备运行维护费、热载体循环使用热效率高。但由于需要热载体循环系统，故设备投资较大。,平带平板硫化机及V带平板硫化机的热板与上述的热板不同，这是这些设备硫化制品时为分段硫化，为了防止制品在交接处过硫，热板两端设有冷却水道。下图为平带平板硫化机蒸气加热热板的结构图。目前，国内一般都采用分段焊接的方法制造，由于热板比较长，为了加热均匀，蒸气进出口的通道也分成数段。热板上每隔两条纵向通道插入一个圆销，堵塞横向通道，使蒸气在热板内按一定方向迂回流通。热板两端采用冷却水通道冷却，在冷却水与蒸气通道之间设置堵头进行隔
19、离。,（三）夹持拉伸和夹持装置 夹持拉伸装置用于平带带坯硫化前的拉伸。其作用是：在硫化前，将平带毛坯的胶布预先拉伸，以保证每层胶布处于拉直状态，以保证工作时每层胶布均匀受力。夹持拉伸装置有多种结构形式，而其基本构成是由夹持和拉伸两部分组成，如图所示。夹持部分由上夹板、下夹板及夹持液压缸等组成。拉伸部分由拉伸液压缸、上导轨、下导轨、齿条和齿轮等组成。,工作时，先由夹持液压缸将下夹板升起，和上夹板夹紧带坯，再由拉伸液压缸将夹持的带坯拉伸，拉伸量可从标尺上读出。上夹板和下夹板和夹持液压缸都安装在侧机架上，其两端可在拉伸液压缸带动下在导轨内移动。在左右滑块的外侧各安装一个齿轮，齿轮与齿条啮合，这样可以
20、保持夹持部分的移动具有同步性。夹持装置的结构与夹持拉伸装置相似，不同的是夹持装置没有拉伸装置而以。,四、压力的计算 橡胶制品的硫化是在一定的温度、压力和时间下进行的。含有硫磺的混炼胶在高温下，分子发生交联，由线型结构变成网状的体型结构，使胶料具有一定物理机械性能的制品。但是胶料刚受热之后开始变软，胶料内的水分和易挥发物质要气化，这时必需给以足够的压力，使胶料压型成一定形状，并限制气泡的生成，保证制品组织结构密致。因此橡胶制品硫化过程中始终必须保证一定的压力和规定的温度，而提供压力和温度是平板硫化机的主要功能。平板硫化机的工作过程是：模型中装入胶料后，合上模板并放在热板上。向液压缸内通入压力水或
21、压力油，可动平台在柱塞推动下升起直至压紧模具，同时向热板通入蒸气，调整压紧模具的压力，使之达到规定的压力。硫化结束，起动阀门，使液压缸内的压力液排出，柱塞在重力作用下，带着可动平台下降，便可取出模具和制品。,对橡胶制品进行硫化时所需的单位压力一般为2.53.5MPa,小制品且胶料流动性能好的可以取小值，反之取大值。根据制品的特殊要求可以提高硫化时对胶料的压力。而平板硫化机可以提供的压力大小则是选用的主要因素。因此应对制品硫化所需压力和平板硫化机可以提供的压力进行核算。橡胶制品硫化所需压力为：P1=F1p1(KN)平板硫化机所能提供压力为：P2=F2p2(KN)设备满足工艺条件要求的条件是：P2
22、P1 实践证明，在保压硫化时，胶料和模具的温度不断升高，胶料热膨胀和胶料结构变化后体积缩小的特性，使硫化过程压力是变化的，控制不好则制品密致性差、飞边过厚，影响制品的几何精度。所以，选择平板硫化机的压力，除了考虑制品大小及承压面积外，还应根据几何精度要求进行选择。,五、其它类型模型制品平板硫化机 新型橡胶模型制品的发展，促进了模型制品平板硫化机的新结构和新工艺的发展与改进。改进主要从热能的合理利用、减少热损失、装卸制件或模型制品的机械化、自动化等方面。开发了如多工位回转式模型制品平板硫化机、同步开合模模型制品平板硫化机、自开模模型制品平板硫化机、传递模压模型制品平板硫化机和抽真空模型制品平板硫
23、化机等新型机台。下面分别简要介绍这些机台的情况。（一）多工位回转式模型制品平板硫化机 多工位回转式模型制品平板硫化机是由装在一个转台上的若干台平板硫化机组成，转台回转一周，即可完成制品的加料、硫化及取出成品的全过程，可大大提高劳动生产率。如果增设一套注射机及取出产品的机械手，就可以构成模型制品生产自动化线。下图为六台平板硫化机组成的多工位回转式平板硫化机。,这台设备适用于生产橡胶模型制品（如垫圈、密封件）或热固性树脂等制品。它主要包括了：转盘及间歇转动机构；模板开合与锁紧机构；液压流体分配机构；料坯自动（或半自动）装料与制品自动（或半自动）取出装置；液压系统、电控系统及模具加热系统等。平板硫化
24、机的电加热热板采用油压升降，在上、下热板之间固定着模板，模板由推拉模油缸操作，沿着下热板滑动进出，并自动起开或闭合模板及模型。如下图所示。,装模,合模,升起,加压、硫化,下降,启模,多工位回转式模型制品平板硫化机的操作过程：在操作台位置时，柱塞下降到底，上下模板由推拉模油缸推出，打开模具，由人工取出制品和装入胶坯。然后，推拉模油缸将上下模板拉回，模型闭合。接着，转台回转60，油缸进油，柱塞上升，合模加压硫化。同时，推拉模油缸活塞杆端部的挂钩与模板上的挂钩脱开。如果工艺上需要模型“放气”时，将柱塞瞬时下降进行排气，随即柱塞再上升，加压硫化。当转台将另一个平板硫化机转到操作台位置时，即重复上述过程
25、。（二）同步开合模平板硫化机 同步开合模平板硫化机主要用于硫化运动鞋和皮鞋的橡胶底片、泡沫橡胶板、泡沫塑料及其它橡胶板和橡胶制品。同步开合模平板硫化机是在普通平板硫化机的基础上发展的一种平板硫化机，以适应硫化某些橡胶制品需要平板硫化机的各层热板同步开合。,同步开合模平板硫化机有两种结构形式，如图所示。其主要区别是热板同步开合机构的区别。装有同步开合模机构的平板硫化机可使各层热板之间的距离在升降过程保持一致，但是装有同步连杆，对各层模具厚度有一定要求，厚度差应控制在23mm之内，否则将影响同步连杆的工作和寿命。,（三）自开模模型制品平板硫化机 自开模平板硫化机的用途与普通平板硫化机的用途相同，适
26、用于硫化大批量生产的各种橡胶制品。其类型可分为：按层数分为：单层和双层；按模具数目分为：两开模和三开模。由于结构的原因，这种设备大多数为单层两开模平板硫化机为多数。下面主要介绍这种设备的基本结构。右图为双开模式自开模平板硫化机，硫化机主机的结构与一般平板硫化机相似。,这种机台的主要特点是:在上、下模之间设有折页式上、下模板和推拉模油缸。上、下半模分别固定在上下模板上，下模板可沿下热板两侧的导轨进出移动。开模时，柱塞带动可动平台上的下模板和下热板下降，下降过程中，上下模板分离，起动推拉模油缸，将模板和带有制品的模具向外推出，上模板在挡块和折杆的共同作用下，将上半模的上模板向上张开60角，以便人工
27、取出制品和装入胶坯，重新开始下一工作周期。,（四）抽真空模型制品平板硫化机 抽真空模型制品平板硫化机主要用于硫化形状复杂的精细橡胶制品，如“O”型圈、油封、带嵌件等橡胶制品。使用这种设备，使制品在真空条件下硫化，减少了制品中的气孔，提供制品质量和成品率。抽真空模型制品平板硫化机一般只采用单层平板硫化机，这是这种机台要设置抽真空罩的原因，所用模具则有双开模和三开模的区别。下图为抽真空模型制品平板硫化机的结构。其结构与一般平板硫化机一样，主要不同是上、下热板装有上下真空罩，真空罩由密封圈密封构成真空室。,抽真空模型制品平板硫化机的工作过程如图所示：工作时制品模具由上、下真空罩密封，在真空条件下，经
28、过几次合模放气动作，由真空系统将胶料中的气体抽出，然后合模硫化。合模时上横梁的两个锁键向两侧推出，插入两侧侧板的空槽中，将上横梁、侧板和液压缸构成封闭力系。开模时，两个锁键缩回上横梁中，在机器后面的开模油缸将上模、上真空罩、上热板和上横梁绕后面的支轴向上开启60，下模随着活动平台和柱塞下降，人工取出制品。,模具开启,合模放气,合模抽真空,加压硫化,（五）传递模压模型制品平板硫化机 传递模压模型制品平板硫化机（也称注压机）是在普通平板硫化机的基础上发展的设备，主要用于生产有金属嵌件或没有金属嵌件的大断面、形状复杂的大型橡胶模型制品，如水泵叶轮等。其主要特点是：准备坯料简单，尺寸无需特别准确，制品
29、质量高，成品尺寸精确，硫化周期短。传递模压模型制品平板硫化机的结构较多，常用的结构如图所示。它由液压缸、传递注压油缸、上横梁、下机座、热板、可动平台、推拉模油缸及液压系统等组成。,传递模压模型制品平板硫化机的工作原理如图所示：工作时，将胶料预热打卷放入料筒，液压缸柱塞升起，将模具顶在传递注射料筒，起动上部的传递压注油缸，柱塞将料筒中的胶料传递注入模型中。每一个制品加一次料，传递注压一次。因此，传递模压平板硫化机的工作特点介于普通平板硫化机和注射成型机之间。,胶料放入料筒,模具顶在料筒,胶料注入模型,思考题1、平板硫化设备可适用哪些制品的生产，它们各自有何特点。2、多层平板硫化机的同步机构有几种，各有何特点。3、模型制品、平带和V带平板硫化机的热板有何区别，为何采用这些结构4、平带和V带平板硫化机的拉伸装置结构和作用有何区别。5、平板硫化机多采用何种液压装置，其特点是什么。6、平带平板硫化机为何一定要采用伸长装置。其硫化时使用的模具是什么模具。7、平板硫化机工作压力计算应考虑哪些内容。8、熟悉平板硫化机的结构及组成，能指出其部件的名称。其中各种制品硫化机热板的结构有何特点。,
