一种橡胶连续式预成型机、橡胶毛胚生产线及其生产工艺的制作方法

本发明涉及一种橡胶连续式预成型机。

背景技术：

生产橡胶时，按橡胶的各种性能要求，将多种橡胶原材料、填充料、塑化剂等各种物料进行混炼，以达到橡胶使用场合的各种性能要求。混炼是用炼胶机将生胶或塑炼生胶与配合剂炼成混炼胶的工艺，是橡胶加工过程中最重要的生产工艺。

混炼过程中通常为密闭式炼胶机（简称密炼机）进行初步密炼，接着为开放式炼胶机（简称开炼机）开炼达到充分塑化。在橡胶、再生胶等领域，由原材料、填充料、塑化剂等各种材料混合进入密炼机进行密炼混合，此过程为初步塑化的过程，达到预理想的材料物理性能，但还没达到充分塑化。各种填充料、塑化剂等以粉末状形式参与密炼混合，由于密炼机的密炼仓室的原理，是无法将粉末状态充分搅拌至均匀状态，甚至密炼后的橡胶表面还残留大量的粉末状物体。因此，往往通过开炼机开炼进行的二次塑化达到充分塑化的理想状态，开炼机的开炼原理通常为通过一对辊筒对材料进行滚动挤压，能够将密炼后橡胶表面的多余粉末状物体与橡胶进行混合。

经过密炼和开炼，达到充分塑化后的（橡胶）材料进入预成型机中挤出成型，得到毛胚（如胶胚）。橡胶预成型机是一种高精度高效率制橡胶胶坯设备，能够生产各种中、高硬度，多种形状的胶坯，橡胶预成型是一种柱塞式结构的机器，通过液压挤出的方式将放入料筒内（橡胶）材料从模头中挤出，得到所需的毛胚形状，在挤出后由切刀进行切割，通过液压挤出以及切刀旋转切割配合，使切割出的毛胚达到所需重量。橡胶预成型机在在成型过程中需要抽真空处理（排除机筒、机头内部的空气和材料中夹杂的气体），避免挤出过程中气泡的产生影响挤出成品率。由于采用液压挤出方式，无法进行连续式挤出，每次都需要将料筒打开放入材料再关闭料筒，然后抽真空，接着进行液压挤压；完成一次之后需要重新加料，重新抽真空，重新液压挤出，间隙式工作，限制生产效率，费时、费力。

从原材料到毛胚的工艺流程为，密炼机密炼→开炼机开炼→预成型机挤出成型的工艺流程，三个步骤相互独立，人工劳动强度相当高，机器产能利用率低，电能消耗大。

技术实现要素：

鉴于背景技术中存在的技术问题，本发明所解决的技术问题旨在提供一种通过螺杆挤出方式进行连续挤出成型的橡胶连续式预成型机，采用该预成型机的橡胶毛胚生产线，采用螺杆挤出方式进行挤出的橡胶毛胚生产工艺。

为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：一种橡胶连续式预成型机，包括有机架，机架上设有螺杆挤出机构，其特征在于：所述螺杆挤出机构包括有螺杆和机筒，机筒内设有螺杆仓，螺杆匹配设置在螺杆仓内，螺杆由第一传动装置带动进行旋转，机筒的前端设有模头，模头上设有供物料挤出的出模口，模头具有模腔，模腔分别与螺杆仓、出模口相连通，机筒上设有进料口，进料口与螺杆仓连通，螺杆旋转与螺杆仓配合挤压物料并将物料往出模口的方向推送。

出模口的出口处配有用于切料的切刀机构，切刀机构包括有切刀，切刀由第二传动装置带动将从出模口中挤出的毛胚切断，第一传动装置与第二传动装置相配合。

机筒上设有进料斗，进料斗与进料口连接，进料斗与螺杆仓之间设有强制喂料装置。

强制喂料装置包括有向螺杆仓内送料的搅料棒，搅料棒由第三传动装置带动进行转动。

还包括温度控制装置，螺杆的轴心处设有第一空腔，搅料棒的轴心处设有第二空腔，模头内设有第三空腔，第三空腔设置在模腔的外围，机筒上设有第四空腔，第四空腔设置在螺杆仓的外围，进料斗与螺杆仓之间设有第五空腔，第五空腔设置在进料口的外围，温度控制装置分别与第一空腔、第二空腔、第三空腔、第四空腔和第五空腔连接。

模头分为前模和后模，后模连接在机筒前端，出模口设置在前模上，前模与后模相铰接，前模与后模合模形成模腔，模头上设有用于前模与后模合模锁紧的锁紧装置。

橡胶毛胚生产线，其特征在于：包括密炼机和所述的橡胶连续式预成型机，密炼机密炼出来的物料转移入橡胶连续式预成型机中挤出。密炼机与橡胶连续式预成型机通过物料输送装置联机。

橡胶毛胚生产工艺，其特征在于：首先将原材料进行密炼，经过密炼后物料采用螺杆挤出方式挤出，挤出后的毛胚进行切割，切割后的毛胚进行冷却。螺杆挤出方式挤出采用所述的橡胶连续式预成型机，密炼采用密炼机。

本发明的有益效果为，橡胶连续式预成型机通过螺杆挤出方式进行连续挤出，提高生产效率，无需进行抽真空操作，螺杆旋转向前挤压能够实现挤出、排除空气、去除气泡和充分塑化的目的，操作更加简单、方便，放料更加方便。橡胶毛胚生产线无需设置开炼机，降低生产成本，简化工艺、操作，提高生产效率，增强竞争力。橡胶毛胚生产工艺将材料经过密炼后，再通过螺杆挤出方式挤出，工艺简单，操作方便，无需经过开炼进行充分塑化，螺杆挤出的过程能够完成二次塑化起到充分塑化的目的。因此本发明与现有技术相比具有突出的实质性特点和显著的进步。

附图说明

下面结合附图描述本发明的实施方式及实施例的有关细节及工作原理。

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

参见附图，本实施方式中一种橡胶连续式预成型机，包括有机架，机架上设有螺杆挤出机构。螺杆挤出机构包括有螺杆2和机筒3，机筒3内设有螺杆仓，螺杆2匹配设置在螺杆仓内，螺杆2由第一传动装置带动进行旋转，因此螺杆匹配在螺杆仓内进行旋转、转动，本实施例中第一传动装置包括有第一电机，第一电机与螺杆2传动连接，第一电机还可以配置减速装置（如）与螺杆传动连接；本实施例中螺杆2的轴线水平设置；机筒3的前端设有模头，模头4上设有出模口，出模口供物料挤出，出模口作为挤出口；模头4具有模腔，模腔分别与螺杆仓、出模口相连通，机筒上设有进料口，进料口与螺杆仓连通，螺杆旋转与螺杆仓配合挤压物料并将物料往出模口的方向推送。越靠近模头，螺杆2与螺杆仓配合挤压物料越密实。物料从进料口进入螺杆仓，由螺杆仓与旋转的螺杆2配合向前（出模口的方向）推送，同时物料被螺杆2与螺杆仓相互挤压，最后物料经过模头的模腔后从出模口挤出，即螺杆挤出。可以不断地将物料投入进料口内，通过螺杆2挤出实现连续、不停机生产，提高生产效率，无需进行抽真空操作，螺杆2在匹配的螺杆仓内旋转挤压并向前推送过程中能够向后排出螺杆仓内的空气、去除物料内的气泡，越靠近模头排气、去气泡越彻底，并且通过螺杆挤出充分搅拌、挤压物料使物料充分塑化；操作更加简单、方便，放料更加方便。

作为优选，将出模口设置在口型模上，口型模设置在模头上。按生产需求可以选择不同尺寸或形状（如圆口、长条口等）的出模口的口型模，尺寸或形状不同的出模口挤出的物料的尺寸或形状也将不同。模头4上设置T型槽，口型模为T型条，T型条与T型槽紧配，T型槽与模腔相连通。T型槽可以竖直设置，口型模可以从上往下匹配插入到T型槽内，在机架上设置油缸18，油缸位于模头4下方，油缸用于将口型模从T型槽内顶出，油缸18设置在摆动支架上，摆动支架在机架上转动设置，通过摆动支架转动移位以便让出空间供其他设备安装，比如可以供输送挤出物料的设备安装（如输送带装置17）。

作为优选，将模头4分为前模41和后模42，后模42连接在机筒3前端，出模口设置在前模41上，前模41和后模42可以分开以及合并，以此达到合模与开模，前模41与后模42合模形成模腔。本实施例中前模和后模可以分开以及合并采用前模41与后模42相铰接的方式，模头上设有锁紧装置，锁紧装置用于前模41与后模42合模后锁紧固定连接。将模头设置成可以打开进行开模以及可以合并合模的前模和后模，停工时开模以便清理模腔，避免一段时间停工导致物料冷却凝固堵塞在模腔内，合模后形成模腔（如漏斗状模腔）供物料挤出通过。铰接处设置在前模与后模的下端，锁紧装置设置在前模与后模的上端，锁紧装置包括锁紧螺栓、锁紧螺母以及螺栓凹槽。进一步，出模口通过口型模设置在前模上，T型槽设置在前模上。进一步，固定设置安装支架（可以固定设置在机架或后模上），安装支架上设有摆动座，摆动座上设置油缸9，油缸9与前模41传动连接，通过油缸带动前模与后模合模和开模，方便实用。

出模口的出口处配有切刀机构，切刀机构用于切料，将挤出的物料（即毛胚）按需求进行切断。切刀机构包括有切刀5，切刀5由第二传动装置带动将从出模口中挤出的毛胚切断。切刀在切刀架上旋转设置，比如通过旋转轴设置在轴座13上，切刀5由第二传动装置带动进行旋转，本实施例中切刀旋转方向与物料挤出方向垂直。第一传动装置与第二传动装置相配合，第一传动装置控制螺杆将物料从出模口中挤出的量，第二传动装置控制切刀切断速度（或频率），比如每挤出1公斤料，切刀切断3次，本实施例中切刀旋转3圈。第二传动装置包括有第二电机10，第二电机与切刀旋转轴传动连接，切刀旋转轴在切刀架上转动设置。通过设置编码器来接收螺杆旋转以及切刀旋转的信号，并将信号反馈给第一传动装置和第二传动装置配合，以便进行螺杆物料挤出量与切刀切断的配合及调整。

作为优选，在机筒3上设置进料斗6，进料斗6与进料口连接。进一步优化，可以在进料斗6与螺杆仓之间设置强制喂料装置。以便将物料放入进料斗内，由强制喂料装置将进料斗内的物料向螺杆仓内送。经过密炼机初步搅拌塑化后的物料材料呈现块状、韧性强，设置强制喂料装置才能够将直接经过密炼机初步搅拌塑化后的物料材料强制送入螺杆仓内，无需额外设置开炼机进行开炼。本实施例中进料口朝上开设，进料斗设置在机筒的上方。本实施方式中强制喂料装置包括有搅料棒7，搅料棒7将进料斗内的物料向螺杆仓内送，搅料棒由第三传动装置（如电机和齿轮传动副）带动进行转动。搅料棒7设置一对，搅料棒7上具有搅料页或搅料齿，搅料棒转动时搅料页或搅料齿将进行强制送料，能够将密炼后的物料送入螺杆仓内。搅料棒与螺杆配合，即搅料棒7送进来的料刚好由螺杆仓内的螺杆2承接往前移送。

进一步，橡胶连续式预成型机还包括温度控制装置。温度控制装置用于控制螺杆、搅拌棒、模头、螺杆仓、进料口的温度。螺杆2的轴心处设有第一空腔。搅料棒7的轴心处设有第二空腔。模头4内设有第三空腔，第三空腔设置在模腔的外围。机筒3上设有第四空腔，第四空腔设置在螺杆仓的外围。进料斗6与螺杆仓之间设有有第五空腔，第五空腔设置在进料口外围。温度控制装置分别与第一空腔、第二空腔、第三空腔、第四空腔和第五空腔连接，分别控制各空腔内的温度，以此来对应控制螺杆、搅料棒、模腔、螺杆仓外围、进料口外围的温度。本实施例中温度控制装置包括温度调节机（如数字式温控器或模温机等）、管道，温度调节机通过管道分别与各空腔连接，管道和空腔以及温度调节机内通液体（如水）进行循环流通，通过液体来进行温度传递，温度调节机对液体进行温度反馈和温度调节（保持合适的工作温度），比如保持恒定温度，可以将各个空腔的温度单独独立地进行调节控制。在强制喂料、螺杆旋转挤压移送、模头挤出过程中，因摩擦升温或者温度异常变化影响物料性质及二次塑化，通过温度控制装置与各空腔连接控制各空腔的温度来避免因温度异常变化的影响，比如通过温度控制装置控制各空腔温度保持恒定。

橡胶毛胚生产线，即橡胶预成型生产线，它包括密炼机（为现有技术不再赘述）和所述的橡胶连续式预成型机。物料经过密炼机密炼后，直接转移入橡胶连续式预成型机中挤出。可以人工进行物料转移，也可以通过设置物料输送装置进行物料运送转移，即密炼机与橡胶连续式预成型机通过物料输送装置进行联机。物料输送装置具有带动力驱动的输送带，输送带将密炼机中出来的物料移送至橡胶连续式预成型机的进料口或料斗中。

橡胶毛胚生产工艺，首先，将原材料进行密炼，密炼可以采用密炼机进行，密炼以及密炼机为现有技术不再赘述。其次，经过密炼后的物料采用螺杆挤出方式挤出（即本申请中橡胶连续式预成型机的螺杆挤出方式），即螺杆旋转与螺杆仓配合挤压物料并将物料往出模口的方向推送经出模口挤出毛胚，螺杆挤出方式挤出采用所述的橡胶连续式预成型机进行。密炼后的物料进入到螺杆仓内时，采用强制喂料装置进行强制喂料，能够将密炼和螺杆挤出方式完美衔接。接着，挤出后的毛胚进行切割，按生产需求进行切割，切割可以采用本申请中的切刀机构，比如每挤出一定的量进行几次切割。然后，切割后的毛胚进行冷却，可以设置输送带送入水仓中进行水冷却。