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复合养护罐的设计研究

日期:2020-02-11 10:29:46 | 点击次数:2

  为了满足零件结构和工艺的要求,在设计复合模之前,必须对零件的设计输入进行充分的分析,以产生模具结构的初步概念。(1)分析了复合硫化罐的工程结构。通常有板、梁、肋、长桁架、节点以及整体箱形截面等结构形式。根据零件的结构形式,可以有一个一般的模具概念,面板往往是一个大框架结构;梁一般很长,经常以负模和正模的形式出现(图1,图2);长桁架一般为细长结构,整个箱形截面一般需要上下闭合。

  (2)分析零件的工程界面。硫化罐将橡胶制品用蒸汽进行硫化处理的设备。属快开式的需频繁开启的压力容器。橡胶硫化时的蒸汽压力一般不超过1MPa表压,温度约在180℃以下。硫化罐的结构均为圆筒形带凸形封头的容器。有立式与卧式之分,一端封头为快开式。立式硫化罐主要用于硫化以纤维为主体骨架材料的普通轮胎、农用轮胎以及其他要求不高的轮胎或特殊轮胎。立式硫化罐的结构简单、生产能力大,目前我国很多轮胎厂仍在使用。无论有无气动面、装配面、粘接面等,这些表面一般都可以确定为薄膜表面,但如果这些表面结构复杂,可以考虑在工程界面一侧增加补偿层,在工程界面背面设计薄膜表面。
  (3)分析零件的质量要求。立式硫化罐主要用于硫化以纤维为主体骨架材料的普通轮胎、农用轮胎以及其他要求不高的轮胎或特殊轮胎。立式硫化罐的结构简单、生产能力大,目前我国很多轮胎厂仍在使用。零件的外形尺寸精度直接影响模具的质量要求和成本。通过设计合理的模具结构、定位方法和加工方法,可以达到精度要求。(4)复合硫化罐的形成过程为共硫化、共结合或二次转移(图3)。在共固化过程中,所有的层都是一次湿涂入罐内,这就要求同时使用更多的模具,通常整套模具比较复杂。共结合是将干、湿件固化到罐中,需要部分零件的成型模具和固化零件的二次固化模具及湿涂。当二次粘接时,所有零件都已固化,通过薄膜将它们固化在一起,形成所有零件的成型模具和二次粘接的定位模具。模具材料的选择用作复合成型模具的主要材料有普通钢、因瓦钢、复合材料(双马和环氧树脂)、铝等。通常根据材料的性质(主要是高温下的热膨胀系数)、成本、周期和使用次数进行选择,如表1所示。对于机身、机翼、舵面等大尺寸、大曲率的模具,通常选用因瓦钢,对某些梁、肋、长桁架等匹配要求较高的往往选用因瓦钢。对于需要旋转的焊丝模具,综合考虑重量因素,采用复合模是一种较好的选择。对于形状不太复杂、曲率较小或等截面的零件,通常采用普通钢或铝来降低成本,但在设计时需要对膨胀和变形因素进行补偿。补偿复合硫化罐模具的热膨胀模具当模具和预浸料固化到硫化罐中时,模具会随着温度的升高而膨胀,尺寸也会增大。当达到保温状态时,预浸料发生反应并凝固,这与模具的尺寸是一致的。在固化完成后的冷却过程中,模具和固化件都会收缩,但如果模具材料的热膨胀系数与复合件的热膨胀系数不一致,则收缩率也会不一致。因此,零件尺寸和模具尺寸之间存在偏差。根据表1中材料的热膨胀系数,因瓦钢和复合模具的热膨胀对零件的影响很小,可以忽略不计。然而,普通钢和铝都有一定的影响,特别是当尺寸较大时,必须考虑膨胀量,否则产品尺寸会随着模具的膨胀而增大。

信息来源:本站  文章作者:youhua 
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