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1、生产实习报告风神轮胎生产实习报告-风神轮胎 一 炼胶一厂 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，是橡胶加工最重要的生产工艺。本质来说是配合剂在生胶中均匀分散的过程，粒状配合剂呈分散相，生胶呈连续相。 1. 炼胶工艺流程： 天然橡胶和丁基橡胶塑炼前必须进行烘胶到塑炼工艺要求的温度以保护设备和炼胶的质量，一般的烘胶时间约24小时，烘胶后进行切胶，将其切成符合塑炼工艺流程的小块胶料。 2. 炼胶的六大体系 橡胶体系： 橡胶体系常用的是生胶，应节能环、环保的要求，再生胶也成为轮胎厂所使用的原料之一。 轮胎厂常用的橡胶有天然橡胶(NR)、丁基橡胶(IIR)、丁苯橡胶(SBR)以及少量的

2、再生胶等，下面是各类橡胶的优缺点。 天然橡胶 天然橡胶是从橡胶树中采集出来的一种高弹性材料，其综合性能最好。在轮胎厂的路上可是常常见到成堆的天然橡胶，呈褐色。 天然橡胶具有以下的特点： 1.具有较高的门尼粘度，在存放过程中增硬，低温存放时容易结晶，在70左右时变成脆性物质 2.无一定熔点，加热到130140完全软化，200左右开始分解 3.具有高弹性，弹性模量约为36MPa，弹性伸长率可达1000 4.加工性能好，易于同填料及配合剂混合，而且可与多数合成橡胶并用 5.为非极性橡胶，在非极性溶剂中膨胀，故耐油、耐溶剂性差 6.因含大量不饱和双键，化学活性高，易于交联和氧化，耐老化性差。 天然橡胶

3、在轮胎厂中是消耗量最大的橡胶。 丁基橡胶 丁基橡胶是合成橡胶，具有以下的特点： 1.气密性非常好。常温下的空气透气系数为天然橡胶的1/20，顺丁橡胶的1/30。 1 2.化学稳定性很高，具有极好的耐热老化性能和耐酸碱腐蚀性能。3.硫化速度很慢，需要采用强促进剂和高温、长时间才能硫化 4.丁基橡胶胶料的自粘性和互粘性很差 5.与天然橡胶及其它合成胶种的相容性差，难以并用 IIR的缺点源于它的分子结构，一般IIR不适合直接用在外胎中，多用于内胎制造中 所以现在常用的气密层的橡胶是经过卤化改性处理的，这样的处理可以大大提高其硫化速度，改善粘着性能。目前子午胎胶料中使用的即为溴化丁基胶。 当前丁基橡胶

4、最大用途是制造充气轮胎的内胎 聚异戊二烯橡胶 其分子式和天然橡胶是一样的，其性能从整体来说大致上具有和天然橡胶相似的性质，但强度略差些。于不纯物少，电气特性好，且加工性优良，制品的外观精美。所以价格虽高，但使用量在逐渐增加。 丁苯橡胶 丁苯橡胶的价格相对便宜，但是缺点很明显： 1.丁苯橡胶混炼时升热大，升温快 2.硫化速度慢，不易焦烧或过硫 3.有较好的耐热、耐氧、抗臭氧、耐日光老化。 4.弹性、强度、耐屈挠龟裂、耐寒性差 填充补强体系： 橡胶的自体积较大，分子间作用力小，缺乏结晶能力，因而就综合性能(包括强度，硬度、耐磨、疲劳等)而言，除少数制晶(如乳胶制品)外，大多数橡胶不经过补强是无法应

5、用的。从加工的角度看，纯胶制品予橡胶的高弹性也是很难制造的。因此橡胶一定要通过补强来克服自身的缺陷。补强剂能提高硫化胶的耐磨性、撕裂强度、拉伸强度及定伸应力，从而改善橡胶制品使用性能，延长使用寿命。 炭黑对胶料的工艺性能和制品物理机械性能的影响主要决定于炭黑的三个主要性质，即炭黑的粒径、结构性及粒子表面的化学性质。 炭黑品种N115 、N121 、 N326、 N375 、N660其中N表示正常硫化速度的炉黑，第一位数表示炭黑平均粒径范围，第二位数和第三位数无明确意义。炭黑的补强性能一般取决于炭黑的粒径、结构和表面化学性质。炭黑粒径越细、结构度越高、表面活性越高，补强性能越好。 白炭黑加入胎面

6、胶中可提高耐撕裂强度，滚动阻力低，节油，用在钢丝粘合胶料中，又是粘合剂，具有高表面能和有利于形成附聚体的倾向，很难在橡胶分散中混炼后重新聚结。白炭黑除具有补强性能外，在子午胎配方中它还是“间甲白”粘合体系中的一种。 填充剂的主要用于降低生产成本。常用碳酸钙、陶土等填充剂。 防护和防老化体系： 防老剂能抑制或延缓橡胶发生老化，一般会有化学防老剂与物理防老剂，防老剂按作用机理可分为物理防老剂和化学防老剂，两类防老剂要一起并用。 防老剂在抗氧化、抗臭氧化，对热、重金属及紫外线的催化氧化及疲劳老化上有显著的防护效果。 常用的物理防老剂有微晶蜡等 ，随着时间和温度的变化，防护蜡可以均匀地迁移到轮胎表面，

7、形成一层厚度适宜保护层起物理隔离保护的作用。 软化和增塑体系： 软化剂和增塑剂能增加胶料的可塑性、流动性、粘着性，便于压型和成型等工艺操作，以 2 及有助于粉末配合剂分散和降低混炼温度，软化剂多天然物质，常用的有脂肪烃油，环烷烃油，芳香烃油等；增塑剂多为合成产品，例如：DOP，DBP等，子午胎常用B型增塑剂。 增塑剂分为物理增塑剂和化学增塑剂。 物理增塑剂使大分子链较易滑动，宏观上增大了胶料的柔软性和流动性。 化学增塑剂使橡胶大分子断链，降低橡胶的分子量，增大生胶可塑性。 粘合体系： 子午胎配方中与钢丝粘合胶的配方均加入粘合剂，粘合体系有两种，一种是间甲白粘合体系，一种是钴盐粘合体系。其作用是

8、使钢丝和橡胶之间稳定地结合。子午胎配方中与钢丝粘合胶的配方加入粘合剂体系有两种，一种是间苯二酚甲醛白炭黑粘合体系，一种是钴盐粘合体系。 硫化体系： 硫化是橡胶制品制造工艺的最后一个过程，它使胶料获得最佳的物理机械性能和化学性能。 硫化体系主要有硫化剂、促进剂、活性剂以及防焦剂组成 常用的硫化剂主要是硫，为了防止喷硫情况的发生，常常使用不溶性的硫磺。 促进剂主要是用来加快硫化反应速度，缩短硫化时间，降低硫化反应温度的 活性剂不加速硫黄与橡胶的反应，但对硫化胶中化学交联键的生成速度和数量有重要的影响。硫化活性剂主要是金属氧化物和脂肪酸类。 防焦剂为了避免加工工艺过程中焦烧的危险，使胶料具有较好的模

9、内流动性 六大体系的加入顺序： 塑炼胶、母炼胶、再生胶氧化锌、硬质酸促进剂、防老剂补强填充剂软化剂硫磺 软化剂后加是因为防止把炭黑湿了，橡胶难以包裹炭黑。硫磺在所有的混炼，塑炼完成后，专门用低速的密炼机完成，以免局部过热使橡胶提前硫化，影响胶料的质量。 3. 炼胶设备 主要炼胶设备：切胶机、开放式炼胶机、密闭式炼胶机、螺杆挤出机、裁断机等。 辅助设备有：炭黑投料系统，自动称量系统，冷却系统等 4. 塑炼 胶塑炼是使生胶弹性状态转变成可塑性状态的工艺过程，而生胶可塑性提高的实质就是橡胶的长链分子断裂，变成分子量较小的、链长较短的分子结构。密炼机和开炼机都可以进行生胶塑炼。其中密炼机是高温塑炼，原

10、理是使高分子链在高温下氧化断链；开炼机是低温塑炼，原理是用机械力作用使橡胶分子链断裂。 目的：橡胶强韧的弹性状态变为柔软的可塑性状态，使其获得一定的可塑性和流动性，适合各种工艺条件，同时还要保证生胶的塑性均匀一致，以便制得质量均一的胶料。实际上是使橡胶大分子链在热、氧或机械作用条件下发生断裂，大分子链长变短，分子量下降。 5. 混炼 3 塑炼中胶料已经和部分炭黑混合，其余炭黑及配合剂在随后的混炼中完成与胶料的混合。混炼就是将塑炼胶或具有一定可塑度的橡胶与各种配合剂在机械作用下混合均匀，制成胶料，以便制造具有各种性能的橡胶制品。在橡胶中加入各种配合剂的目的，是为了提高构橡胶的物理机械性能，改善工

11、艺性能，并节约生胶，降低成本。混炼胶的质量对胶料进一步加工和成品质量有着决定性影响。混炼不好的胶料会出现配合剂分散不均，胶料可塑度过高或过低，焦烧，喷霜等现象，使压出、压延、涂胶和硫化等工艺不能正常进行，且导致成品性能下降。所以混炼胶是橡胶制品生产工艺的重要过程之一。混炼主要采用密炼机，理想的混炼应使配合剂在胶料中完全均匀地分散。实践表明，胶料经过一定时间混炼后，若继续进行长时间混炼，对提高配合剂的分散程度并不太显著，于“过炼”会破坏橡胶分子，降低成品性能和增大能耗。因此胶料只要达到所需要的物理机械性能和操作性能即可。混炼后期才加入硫化剂是为了防止胶料硫化。胶料硫化的条件是和硫化剂、促进剂在一

12、定温度压力下保持一定的时间，提前加入硫化剂很有可能为胶料硫化创造条件。橡胶一旦硫化就定型，无法再加工。 目的：为了提高橡胶的使用性能、改进加工工艺性能和降低成本，要在橡胶中添加各种配合剂。让加入的炭黑被生胶和软化剂浸润分散，与生胶之间产生强的相互作用；表面活性剂、偶联剂等与填料发生物化作用，促进其在基体中的分散；软化剂、增塑剂等溶胀橡胶，降低橡胶分子之间的缠结和相互作用力；机械剪切力导致橡胶大分子链断裂，分子量降低，可塑性提高。 6. 炼胶车间分布以及操作流程的简单描述 四楼：原料存放，原料投入系统，用以投入和储存炭黑等。 三楼：原料配制车间：三套自动称量系统和一套加小料设备。 二楼：密炼车间

13、：通过三楼乘料系统，风神密炼车间MES系统精确控制取料量，进入二楼小料取料区按配方量取配合剂，运往密炼区与生胶进行混炼。 一楼：双螺杆挤出、开炼机出片和冷却系统冷却和最终出料：胶料通过二层密炼区进入一楼挤出机，挤出后进入开炼机进行返炼，冷却后返回二层继续加料和混炼，最终出料堆放在一层。 二成型工艺 1.子午线轮胎 子午线轮胎结构 子午线轮胎胎体的帘线排列不同于斜交轮胎，子午线轮胎的帘线不是相互交叉排列的，而是与外胎断面接近平行，像地球子午线排列，帘线角度小，一般为0，胎体帘线之间没有维系交点，当轮胎在行驶过程中，冠部周围应力增大，会造成周向伸张，胎体成辐射状裂口。因此子午线轮胎的缓冲层采用接近

14、周向排列的打交道帘线层，与胎体帘线角度成90相交，一般为70到78，形成一条几乎不能伸张的刚性环形带，把整个轮胎固定，限制轮胎的周向变形，这个缓冲层承受整个轮胎60%到70%的内应力，成为子午线轮胎的主要受力部件，称之为子午线轮胎的带束层。子午线轮胎根据材料不同可以分为全钢丝子午线轮胎、半钢丝子午线轮胎和全纤维子午线轮胎三种类型 子午线轮胎生产过程 胎体帘布和带束层生产如下：钢丝帘线从锭子房内锭子架上通过钢丝帘线制动控制，穿线排线、整经、压延、测厚、张紧控制、冷却、牵引、储布、卷取等生产步骤通过覆胶热 4 压延法制成钢丝帘布。钢丝压延是将胶料和骨架材料同时通过压延或压出的方法制得敷胶帘布。钢丝

15、压延工艺，在子午胎的生产中是一个相当重要的工艺，要引起足够的重视。压延质量的好坏直接影响后工序的操作质量、轮胎的使用质量和轮胎成本的高低等，因此对敷胶帘布的质量也要求较高，主要有帘布密度要一致、排列整齐，每根帘线张力要均匀一致；线隙间挤满胶料，帘线结构中渗透进部份胶料；胶料与帘线要有较好的附着力；帘布两面的敷胶厚度均匀；敷胶帘布表面平整等。胎冠、胎肩垫胶、胎侧、填充胶、胎圈三角胶通过压出工艺生产线完成，混炼胶通过口型板制成满足设计要求的、具有一定断面形状的半成品。压出生产线较长，是开炼机群组、上下螺杆复合挤出机、牵引辊床、收缩辊道、连续秤、胎侧翻转辊道、两辊压延机、90挤出机、胶片敷贴装置、贴

16、底层塑料布装置、冷却水槽、吹干风箱、定长裁断装置、单个秤、接取辊床组成。内衬层型胶是将胶料通过压出或压延的方法制成具有一定形状胶料部件，是通过压出和压延两种方法共同制成的，这种工艺称为压型。压型生产线是一台销钉式冷喂料挤出机、一台两辊压延机、冷却辊组、前储料、定中心装置、导开装置、后储料、双工位表面卷取装置和内衬层卷取装置构成。该生产线最大的特点是辊筒机头挤出机组，即销钉式冷喂料挤出机、扁平状辊筒机头和两辊压延机的组合实现压出法与压延法的结合使用，所以也称压出压延法。胎圈制造是将单根钢丝经过挂胶，在卷成盘上缠绕成具有一定断面形状的钢丝圈，再在外面缠绕上单层或双层纤维包布，然后贴上三角胶芯。其生

17、产线是上发兰盘装置、钢丝圈挤出卷成联动线、包布重缠机、钢丝圈包布机、半硫化罐、三角胶芯贴合机组成。裁断工序两台90钢丝胎体帘布裁断机和三台1545裁断机组成，钢丝胎体帘布采用90裁断，钢丝带束层帘布采用1530裁断。 成型生产线是八台LCZ-3一次法成型机和五台VMI四鼓成型机组成。LCZ-3一次法成型机是两鼓成型机，主机、辅机和电气系统组成。主机胎侧、内衬层、钢丝包布、胎体帘布、垫胶供料装置、胎圈支架和成型鼓组成，辅机带束层、胎面供料装置和金属贴合鼓组成。成型鼓和副鼓分别贴合部件，然后副鼓组合件通过传递环将胎面组合件传递到成型鼓上复合、充气、压合、反包并形成胎胚。VMI四鼓成型机主机、辅机、两机械鼓、滚压装置、两传递环和电气系统组成。主机胎侧、内衬层、钢丝包布、胎体帘布供料装置和主机胎体鼓组成，辅机带束层、胎冠供料装置和金属贴合鼓组成。胎体鼓和副鼓用于贴合部件，通过胎体传递环和带束传递环传递到机械鼓上复合、充气、压合、反包并形成胎胚。 生产工艺流程以及流程图 工艺中最重要的工序包括： 一、钢丝压延 二、复合压出 三、压型 四、胎圈工序 五、裁断工序 六、成型工序 七、硫化工序 九、外胎修补工序 十、外胎成品检验工序 5