高分子材料橡膠成型課程設(shè)計(jì)--年產(chǎn)100-150萬(wàn)套全鋼載重子午線輪胎混煉膠制備工序的工藝路線確定

1、<p><b>　　課程設(shè)計(jì)報(bào)告</b></p><p>　　院（部、中心） 材料科學(xué)與工程學(xué)院 </p><p>　　姓 名 學(xué) 號(hào) </p><p>　　專 業(yè) 高分子材料與工程 班 級(jí) 10級(jí)2班 </p><p>

2、;　　同組人員 </p><p>　　課程名稱 </p><p>　　設(shè)計(jì)題目名稱 《年產(chǎn)120萬(wàn)套全鋼載重子午線輪胎混煉膠制 </p><p>　　備工序路線確定》 </p><p>　　起止時(shí)間　　2012年6月11日—2012年6月21日 </p

3、><p>　　成 績(jī) 　 </p><p>　　指導(dǎo)教師簽名 　 </p><p>　　橡膠成型工藝課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)</p><p><b>　　一、設(shè)計(jì)題目：</b><

4、;/p><p>　　《年產(chǎn)100-150萬(wàn)套全鋼載重子午線輪胎混煉膠制備工序的工藝路線確定》</p><p><b>　　二、設(shè)計(jì)內(nèi)容：</b></p><p>　　1.根據(jù)理論單胎用混煉膠重量，配方種類，不同配方的混煉特點(diǎn)，查閱資料后，找到合適的密煉機(jī)類型，依據(jù)需要混煉膠的數(shù)量確定密煉機(jī)臺(tái)數(shù)。詳細(xì)計(jì)算出各配方的日產(chǎn)量、班產(chǎn)量。</p>

5、<p>　　2.根據(jù)對(duì)混煉膠的質(zhì)量控制要求，從質(zhì)量管理的角度確定各段混煉膠的檢測(cè)項(xiàng)目和頻次，查閱資料確定合適的檢測(cè)設(shè)備類型，并依據(jù)確定的頻次核算所需設(shè)備臺(tái)數(shù)。</p><p>　　三、應(yīng)提交的設(shè)計(jì)成果</p><p>　　完整的橡膠成型工藝課程設(shè)計(jì)報(bào)告由設(shè)備設(shè)計(jì)計(jì)算及選型說(shuō)明書(shū)兩部分組成。提交的設(shè)計(jì)成果編排順序如下：</p><p><b>

6、　　(1) 標(biāo)題頁(yè)；</b></p><p>　　(2) 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)；</p><p><b>　　(3) 目錄；</b></p><p>　　(4) 設(shè)計(jì)方案簡(jiǎn)介；</p><p>　　(5) 工藝流程草圖及說(shuō)明；</p><p>　　(6) 工藝計(jì)算及主體設(shè)備設(shè)計(jì)計(jì)算及選型；<

7、;/p><p>　　(7) 輔助設(shè)備的計(jì)算及選型；</p><p>　　(8) 設(shè)計(jì)結(jié)果概要或設(shè)計(jì)一覽表；</p><p>　　(9) 對(duì)本設(shè)計(jì)的評(píng)述；</p><p>　　(10) 附圖(工藝流程簡(jiǎn)圖、主體設(shè)備工藝條件圖等)；</p><p>　　(11) 參考文獻(xiàn)。</p><p><b&

8、gt;　　四、主要參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　《橡膠物理和化學(xué)試驗(yàn)方法》. 中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)協(xié)會(huì)，全國(guó)橡標(biāo)委通用試驗(yàn)方法分技術(shù)委員會(huì)，中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社第二編輯室編. 化學(xué)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)匯編 中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社, 2010.09.</p><p>　　《橡膠塑煉與混煉》.王艷秋編著.化學(xué)工業(yè)出版社, 2005.10.</p><p>　　《橡膠通用工藝》

9、. 聶恒凱主編. 2009.</p><p>　　《橡膠煉膠工》.王梅麗編著.化學(xué)工業(yè)出版社, 2009.09. </p><p>　　《實(shí)用橡膠手冊(cè)》. 呂百齡主編 化學(xué)工業(yè)出版社 , 2010.04</p><p>　　《工程橡膠制品設(shè)計(jì)制造·性能測(cè)試》. 游長(zhǎng)江譯. 化學(xué)工業(yè)出版社, 2010.04.</p><p>　　

10、《橡膠制品配方集錦》. 張玉龍，齊貴亮主編.中國(guó)紡織出版社, 2009.08.</p><p>　　《橡膠物理機(jī)械性能測(cè)試》. 翁國(guó)文，聶恒凱主編.化學(xué)工業(yè)出版社, 2009.05.</p><p>　　《橡膠物理和化學(xué)試驗(yàn)方法》 2008全國(guó)橡標(biāo)委橡膠物理和化學(xué)試驗(yàn)方法分技術(shù)委員會(huì)，中化化工標(biāo)準(zhǔn)化研究所，中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社第二編輯室編. 化學(xué)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)匯編.中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社, 2008.<

11、/p><p>　　院長(zhǎng)： 系負(fù)責(zé)人： 指導(dǎo)教師：</p><p>　　發(fā)題日期 2013年 6月 日</p><p>　　完成日期 2013年 6月 日</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　一、 設(shè)計(jì)方案簡(jiǎn)介 …………

12、………………………………………………………5</p><p>　　二、工藝流程草圖及說(shuō)明 …………………………………………………………5</p><p>　　2.1 工藝流程圖 ………………………………………………………………5</p><p>　　2.2混煉膠制備工序流程說(shuō)明…………………………………………………7</p><p>　　2

13、.2.1.上輔機(jī)系統(tǒng) ……………………………………………………………7</p><p>　　2.2.2下輔機(jī)系統(tǒng)………………………………………………8</p><p>　　三、工藝計(jì)算及主體設(shè)備設(shè)計(jì)計(jì)算及選型…………………………………………9</p><p>　　3.1母煉膠密煉機(jī)的計(jì)算 ………………………………………………………10</p><

14、p>　　3.2終煉交密煉機(jī)的計(jì)算 ………………………………………………………10</p><p>　　上輔機(jī)系統(tǒng)中儲(chǔ)罐的確定……………………………………………………11</p><p>　　3.3.1炭黑儲(chǔ)罐數(shù)的確定 ……………………………………………………11</p><p>　　3.3.2油料儲(chǔ)罐的確定 ………………………………………………………11<

15、;/p><p>　　下輔機(jī)系統(tǒng)中擠出、冷卻機(jī)的確定…………………………………………………11</p><p>　　3.3.3擠出機(jī)的確定………………………………………………………………11</p><p>　　3.3.4冷卻機(jī)的確定…………………………………………………………………12</p><p>　　四、輔助設(shè)備的計(jì)算及選型 ……………

16、………………………………………12</p><p>　　4.1檢測(cè)方案確定 ………………………………………………………………12</p><p>　　4.2檢測(cè)設(shè)備的選取 ……………………………………………………………12</p><p>　　4.2.1門(mén)尼粘度儀 …………………………………………………………13 4.2.2電子比重儀/密度儀……………………

17、…………………………………14</p><p>　　4.2.3硬度計(jì) ………………………………………………………………15</p><p>　　設(shè)計(jì)結(jié)果概要或設(shè)計(jì)一覽表 ………………………………………………16</p><p>　　5.1設(shè)備表………………………………………………………………………16 5.2 檢測(cè)時(shí)間 ………………………………………………………

18、……………16</p><p>　　總結(jié) ……………………………………………………………………………17</p><p>　　附圖(工藝流程簡(jiǎn)圖、主體設(shè)備工藝條件圖等)………………………………17</p><p>　　附錄……………………………………………………………………………20</p><p>　　參考資料 ……………………………………

19、…………………………………20</p><p>　　年產(chǎn)120萬(wàn)套全鋼載重子午線輪胎混煉膠</p><p>　　制備工序的工藝路線確定</p><p>　　子午線輪胎是輪胎的一種結(jié)構(gòu)形式，區(qū)別于斜交輪胎，拱形輪胎，調(diào)壓輪胎等。俗稱為“鋼絲輪胎”。</p><p>　　子午線輪胎胎體的簾線排列不同于斜交輪胎，子午線輪胎的簾線不是相互交叉排列的，

20、而是與外胎斷面接近平行，像地球子午線排列，簾線角度小，一般為0°，胎體簾線之間沒(méi)有維系交點(diǎn)，當(dāng)輪胎在行駛過(guò)程中，冠部周圍應(yīng)力增大，會(huì)造成周向伸張，胎體成輻射狀裂口。因此子午線輪胎的緩沖層采用接近周向排列的打交道簾線層，與胎體 簾線角度成90°相交，一般為70°到78°，形成一條幾乎不能伸張的剛性環(huán)形帶，把整個(gè)輪胎固定，限制輪胎的周向變形，這個(gè)緩沖層承受整個(gè)輪胎60%到70%的內(nèi)應(yīng)力，成為子午線輪胎

21、的主要受力部件，故稱之為子午線輪胎的帶束層。斜交胎的主要受力部件不在緩沖層上，其80%到90%的內(nèi)應(yīng)力均由胎體的簾布層承擔(dān)。由此可見(jiàn)，子午線輪胎帶束層設(shè)計(jì)很重要，必須具有良好的剛性，可采用多層大角度，高強(qiáng)度而且不易拉伸的纖維材料，如鋼絲或者玻璃纖維等。</p><p>　　其特點(diǎn)是： 　　1. 簾布層簾線排列的方向與輪胎的子午斷面一致。由于簾線如此排列，使其強(qiáng)度得到充分利用。子午線輪胎的簾布層數(shù)一般可比普通斜交

22、胎誠(chéng)少約40%～50%，胎體較柔軟。 　　2.簾線在圓周方向上只靠橡膠采聯(lián)系，因此，為了承受行駛時(shí)產(chǎn)生的較大切向力，子午線胎具有若干層簾線與子午斷面呈大角度(交角為70度～75度)、高強(qiáng)度、不易拉伸的周向環(huán)形的類似緩沖層的帶束層。帶束層通常采用強(qiáng)，度較高、拉伸變形很小的織物簾布(如玻璃纖維、聚酰胺纖維等高強(qiáng)度材料)或鋼絲簾布制造。 </p><p><b>　　一、 設(shè)計(jì)方案簡(jiǎn)介</b>

23、</p><p>　　設(shè)計(jì)根據(jù)年生產(chǎn)要求，計(jì)算出總須煉膠量、日生產(chǎn)量、班產(chǎn)量。再根據(jù)理論單胎用混煉膠重量，配方種類，不同配方的混煉特點(diǎn)，查閱資料后，找到合適的密煉機(jī)類型，依據(jù)需要混煉膠的數(shù)量確定密煉機(jī)臺(tái)數(shù)。然后根據(jù)對(duì)混煉膠的質(zhì)量控制要求，從質(zhì)量管理的角度確定各段混煉膠的檢測(cè)項(xiàng)目和頻次，查閱資料確定合適的檢測(cè)設(shè)備類型，并依據(jù)確定的頻次核算所需設(shè)備臺(tái)數(shù)。</p><p>　　二、工藝流程草圖及

24、說(shuō)明</p><p><b>　　2.1 工藝流程圖</b></p><p>　　圖2-1 載重子午線輪胎混煉膠制備工序的工藝流程簡(jiǎn)圖</p><p>　　圖2--2密煉機(jī)工作原理示意圖</p><p>　　2.2混煉膠制備工序流程說(shuō)明</p><p>　　混煉工藝是橡膠制品生產(chǎn)過(guò)程的第一步，它的

25、任務(wù)就是將配方中的生膠與各種原材料混合均勻制備符合性能要求的混煉膠膠料，包括生膠的塑煉加工和膠料的混煉加工兩個(gè)主要加工過(guò)程。塑煉加工是為混煉加工做準(zhǔn)備的。故塑煉和混煉通稱為煉膠工藝?；鞜拰?duì)膠料的后續(xù)加工和制品的質(zhì)量起著決定性的作用。</p><p>　　現(xiàn)代化煉膠系統(tǒng)是以密煉機(jī)為中心，并與上、下輔機(jī)系統(tǒng)聯(lián)結(jié)成一條完整的煉膠生產(chǎn)線，由計(jì)算機(jī)進(jìn)行集中控制與管理。</p><p>　　2.2.1

26、.密煉機(jī)的基本構(gòu)造和工作原理</p><p>　　密煉機(jī)煉膠作用的基本工作部分由密煉室﹑轉(zhuǎn)子﹑上頂栓﹑下頂栓等組成，對(duì)物料的捏煉作用發(fā)生在密煉室中，十分復(fù)雜。橢圓形轉(zhuǎn)子密煉機(jī)的基本原理如上圖 2-3。</p><p>　　當(dāng)兩轉(zhuǎn)子相對(duì)回轉(zhuǎn)時(shí)，將來(lái)自加料口的物料夾住帶入輥縫收到擠壓和剪切，穿過(guò)輥縫后碰到下頂栓尖棱被分成兩部分，分別沿前后室壁與輥筒之間縫隙再回到輥縫上方。在繞轉(zhuǎn)子流動(dòng)的一周中，

27、處處收到剪切作用。因轉(zhuǎn)子速度不同，同時(shí)分開(kāi)的兩部分物料回到上方的時(shí)間不一樣，轉(zhuǎn)子的螺旋凸棱使其表面各點(diǎn)旋轉(zhuǎn)速度不一樣，使物料無(wú)法在隨轉(zhuǎn)子表面等速旋轉(zhuǎn)，而是隨時(shí)變換速度和方向，從間隙小的地方向間隙大處湍流；在轉(zhuǎn)子凸棱作用下，物料同時(shí)沿轉(zhuǎn)子螺槽作軸向流動(dòng)，使轉(zhuǎn)子兩端向中間搗翻受到充分混合。在凸棱峰頂與室壁間隙處剪切作用最大。</p><p>　　圖2-5 密煉機(jī)混煉時(shí)膠料的變形</p><p>

28、;　?。╝）,(c)轉(zhuǎn)子突棱前部膠料的拉伸；（b）,(d)膠料斷裂破碎過(guò)程模型</p><p>　　2.2.2.上輔機(jī)系統(tǒng)</p><p>　　圖2-4 密煉機(jī)上輔機(jī)系統(tǒng)的工藝流程圖</p><p>　　與密煉機(jī)配套的上輔機(jī)系統(tǒng)主要由炭黑、油料、膠料、粉料四個(gè)系統(tǒng)的原材料輸送、儲(chǔ)存、稱量和投料裝置以及生產(chǎn)全過(guò)程的集中控制系統(tǒng)所組成。其生產(chǎn)流程如上圖2-2。</

29、p><p>　　(1)炭黑與大粉料系統(tǒng)</p><p>　　炭黑進(jìn)廠可采用槽車散裝運(yùn)輸或袋裝運(yùn)輸兩種方法，袋裝進(jìn)廠后需經(jīng)拆包機(jī)拆包，然后在密閉狀態(tài)下用氣流輸送到炭黑大儲(chǔ)倉(cāng)。槽車散裝運(yùn)輸可防止粉塵污染，運(yùn)輸距離較近時(shí)（250km以內(nèi)）宜采用汽車槽車運(yùn)輸。該系統(tǒng)主要包括了給料機(jī)、自動(dòng)稱、卸料斗等。</p><p><b>　　（2）油料系統(tǒng)</b>&l

30、t;/p><p>　　液體油料從加溫儲(chǔ)罐中經(jīng)泵送入中間保溫儲(chǔ)罐備用（罐內(nèi)溫度為：松焦油90℃;芳烴油、三線油60℃）。用量大的生產(chǎn)采用管路循環(huán)系統(tǒng)。若油料品種單一，可用容積法計(jì)量；輪胎廠多用油料電子自動(dòng)稱，它可累計(jì)稱量六種以上油料，計(jì)量精度高。一般而言，用重量法比較準(zhǔn)確。</p><p><b>　　（3）小料稱配系統(tǒng)</b></p><p>　　

31、各種原料分別存放在依次排列的儲(chǔ)斗內(nèi)，用微處理機(jī)控制稱量。微量的促進(jìn)劑、防老劑和硫磺等也可人工稱量，用低熔點(diǎn)聚乙烯塑料袋包裝。機(jī)械稱量誤差小，稱量精度靜態(tài)為±0.1%。動(dòng)態(tài)為±0.3%。</p><p><b>　　（4）膠料系統(tǒng)</b></p><p><b>　?、偕z塑煉 </b></p><p>

32、;　　生膠塊經(jīng)皮帶秤計(jì)量后放到投料皮帶機(jī)上投入密煉機(jī)進(jìn)行塑煉。</p><p><b>　　②膠料混煉</b></p><p>　　第一段混煉（母煉）所用的天然膠多為標(biāo)準(zhǔn)膠，不需塑煉。它除整塊投入外還切成小塊，放在皮帶秤上計(jì)量后送到投料膠帶機(jī)上，由計(jì)算機(jī)按生產(chǎn)指令投料。</p><p>　　第二段混煉（終煉），通常在密煉機(jī)中加硫，混煉膠片可由冷

33、卻裝置直接提升至二樓，疊放在膠料托盤(pán)上，再送入供膠皮帶機(jī)，將膠片連續(xù)供給皮帶秤計(jì)量，在接近給定稱量值時(shí)膠片自動(dòng)被切斷。增加密煉機(jī)的加料量和以分段加入橡膠的方法，可以提高煉膠設(shè)備的生產(chǎn)率20-30％和改善橡膠的規(guī)定指標(biāo)及使用指標(biāo)。</p><p>　　總之橡膠混煉的目的是將橡膠中的補(bǔ)強(qiáng)性填充劑分別微?；够鞜挔顟B(tài)持續(xù)穩(wěn)定。混煉的膠料質(zhì)量對(duì)膠料進(jìn)一步加工和成品質(zhì)量具有決定性的影響?；鞜挷缓?，膠料會(huì)出現(xiàn)配合劑分散不均

34、，膠料可塑度過(guò)高或過(guò)低，焦燒、噴霜等現(xiàn)象，使壓延、壓出、硫化等工序不能正常進(jìn)行，導(dǎo)致成品性能下降，故混煉是橡膠加工過(guò)程中的重要工作之一。</p><p>　　混煉機(jī)如圖2-3和圖2-4，混煉過(guò)程如圖2-6</p><p>　　圖2-6 混煉示意圖</p><p><b>　?。?）控制系統(tǒng)</b></p><p>　　控

35、制系統(tǒng)設(shè)一級(jí)微機(jī)和二級(jí)微機(jī)集中控制，兩級(jí)控制的前位機(jī)為PLC，也可采用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)。用模擬生產(chǎn)控制屏還可對(duì)炭黑二級(jí)輸送、大倉(cāng)儲(chǔ)存及下輔機(jī)的壓片機(jī)、冷卻等過(guò)程全部模擬顯示。</p><p><b>　　2.2.3下輔機(jī)組</b></p><p>　　密煉機(jī)排出的膠料需要接取壓片（或補(bǔ)充加工），以適用于冷卻、儲(chǔ)存、計(jì)量和二次投料。下輔機(jī)組由帶輥筒機(jī)頭的螺桿擠出機(jī)、開(kāi)放式

36、壓片機(jī)和膠片冷卻吹干裝置組成。</p><p>　　當(dāng)一段混煉（母煉）膠在密煉機(jī)進(jìn)行第二段加硫混煉（終煉）時(shí)，排料后采用1-2臺(tái)開(kāi)放式壓片機(jī)出片，可較快降低膠料溫度和補(bǔ)充加工，再經(jīng)夾離噴涂室，掛片風(fēng)冷，最后折疊膠片。</p><p>　　三、工藝計(jì)算及主體設(shè)備設(shè)計(jì)計(jì)算及選型</p><p>　　一條標(biāo)胎所用配方和混煉特性:</p><p>　

37、　標(biāo)胎總質(zhì)量51.00公斤。</p><p>　　標(biāo)胎中含碳黑約15.8公斤</p><p>　　標(biāo)胎中含油量約0.23公斤</p><p><b>　　每班生產(chǎn)時(shí)間安排表</b></p><p>　　其他：有效生產(chǎn)日期一般按照300天/年，計(jì)算終煉膠的混煉周期一般為150-200秒；母煉膠周期為210-270秒。<

38、;/p><p><b>　　3.1工藝計(jì)算</b></p><p>　　年生產(chǎn)量110萬(wàn)，每條輪胎膠體51.0公斤，工作天數(shù)要求每年300天，則日產(chǎn)</p><p>　　1100000 /300=3667條，日需終煉膠：3667×51=187017公斤=188噸。</p><p>　　根據(jù)混煉特點(diǎn)（段數(shù)）需要母煉膠

39、188×1.86=349.68噸=350噸。</p><p><b>　　其中混煉段數(shù)：</b></p><p>　　（4.90×3.50+3.50×2.80+2.60×2.00+4.20×2.80+9.00×3.00+14.70×2.90+2.60×2.50+3.00×2.50

40、+5.40×2.80+1.10×3.00）/51-1=1.86</p><p>　　1.一般的填充率為0.80-0.85</p><p>　　2．混煉膠密度在1.050-1.150</p><p>　　3.一條標(biāo)胎中炭黑約15.8公斤</p><p>　　4.一條標(biāo)胎中含油約0.23公斤</p><p&

41、gt;　　3.2 主體設(shè)備計(jì)算及選型</p><p>　　常見(jiàn)密煉機(jī)型號(hào)：XM-140，F(xiàn)270(GK270)，F(xiàn)370，GK410，GE580</p><p>　　密煉機(jī)的選擇：終煉膠不提倡用GK410或容量更大的密煉機(jī)，因?yàn)槿萘吭酱?，可能?dǎo)致升溫不均勻，一般用XM-140或F270。母煉可以大些以提高效率，一般選用F270，F(xiàn)370，GK380，GK410。</p>&l

42、t;p>　　3.2.1 母煉膠密煉機(jī)的選擇與計(jì)算</p><p>　　由于母煉可以較大提高效率，所以此處選用F370型密煉機(jī)，填充系數(shù)為0.75，腔室396L</p><p>　　母煉膠時(shí)，選擇周期T=240秒（取210與270之間平均數(shù)）</p><p>　　每班可生產(chǎn)車數(shù):車數(shù)=404×60/240=101車，選定密煉機(jī)后核定單車塑煉重量：母煉膠

43、比重稍小為1.080，填充系數(shù)為0.75，則單車塑煉重量=396×0.75×1.080=320.76kg，班產(chǎn)=101×320.76=32.4噸，日產(chǎn)32.3×3=96.9噸，則379.44/96.9=3.91，故379.44噸母煉膠需4臺(tái)F370型密煉機(jī)，這樣剛好達(dá)到實(shí)際生產(chǎn)要求，設(shè)備可用。</p><p>　　3.2.2 終煉膠密煉機(jī)的選擇與計(jì)算</p>

44、<p><b>　　①假設(shè)方案一</b></p><p>　　選定密煉機(jī)后核定單車混煉重量：終煉的比重稍大、母煉稍?。ㄒ部梢砸粯樱?，比如選定1.140和1.080；終煉用270密煉機(jī)，填充系數(shù)為0.75，混煉腔體積255L，則單車混煉重量為255 × 0.75× 1.140=218.1公斤。</p><p>　　每班產(chǎn)量：每班480分鐘，

45、換規(guī)格次數(shù)為2次，則實(shí)際有效生產(chǎn)時(shí)間為t=(480-30-4-2) ×91%=404min，按照2.5分鐘的周期，可生產(chǎn)160車,則班產(chǎn)160×218.1=35噸，日產(chǎn)35×3=105噸。188噸選用2臺(tái)時(shí)，剩余22產(chǎn)能，可以提前達(dá)到生產(chǎn)產(chǎn)能。第二天一臺(tái)密煉機(jī)可以第一班停止工作，另一臺(tái)密煉機(jī)可以在第三班停止工作，可以進(jìn)行維修。</p><p><b>　?、诩僭O(shè)方案二<

46、;/b></p><p>　　使用F370，則單車混煉重量為396×0.82×1.140=370.2公斤。班產(chǎn)160×370.2=59.232噸，日產(chǎn)59.232×3=177.7噸。188噸需要2臺(tái)，剩余169.4噸產(chǎn)能，每天有一臺(tái)密煉機(jī)只只工作很短的時(shí)間。</p><p>　　對(duì)比以上兩種方案，因?yàn)榉桨付杏幸慌_(tái)密煉機(jī)每天只會(huì)工作很短的時(shí)間，

47、會(huì)使密煉機(jī)的利用率降低，同時(shí)第二方案的密煉機(jī)容量太大，可能會(huì)導(dǎo)致混合不均勻，所以終煉膠選方案一，可以調(diào)整終煉和母煉的人數(shù)達(dá)到高效率同時(shí)，降低工人數(shù)量，使之發(fā)揮最佳的工作效率。</p><p>　　3.3上輔機(jī)系統(tǒng)中儲(chǔ)罐的確定</p><p>　　3.3.1炭黑儲(chǔ)罐數(shù)的確定</p><p>　　每條標(biāo)胎含炭黑約15.8公斤，日產(chǎn)3667條輪胎，則日需炭黑量=3667&

48、#215;15.8=58噸，每班需要19.4噸。選取儲(chǔ)量為5噸的儲(chǔ)罐，則需要炭黑儲(chǔ)罐數(shù)為4個(gè)，剩余0.6噸的儲(chǔ)能。另外，需預(yù)留需手動(dòng)投炭黑的罐8個(gè)。</p><p>　　3.3.2油料儲(chǔ)罐的確定</p><p>　　每條標(biāo)胎含油約0.23公斤，日產(chǎn)3667條輪胎，則日需油料=3667×0.23=0.85噸，取儲(chǔ)量為5噸的油料儲(chǔ)罐，由于天然橡膠中增塑劑為硬脂酸，故只需1個(gè)儲(chǔ)罐作為中

49、間保溫儲(chǔ)罐，另外需要1-2個(gè)加熱脫水罐。然而考慮到輪胎各配件油料有所不同，故需不同的罐來(lái)儲(chǔ)存。子午線輪胎配件的油料分別是芳烴油、松焦油、高芳烴油、環(huán)烷油、硬脂酸、微晶蠟、石蠟（即附錄表8-4到8-8）可以看出子午線輪胎的油料有7種，故需7個(gè)5噸的油料儲(chǔ)罐。 </p><p>　　下輔機(jī)系統(tǒng)中擠出、冷卻機(jī)的確定</p><p>　　3.3.3擠出機(jī)的確定</p><p&g

50、t;　　擠出機(jī)選用XJY-S330雙螺桿擠出機(jī)。（下表為擠出機(jī)的性能參數(shù)）</p><p>　　該機(jī)型生產(chǎn)能力為8噸每小時(shí)，每班生產(chǎn)終煉膠34噸，母煉膠31.63噸，則需要該型號(hào)的擠出機(jī)2臺(tái).</p><p>　　3.3.4冷卻機(jī)的確定</p><p>　　選用XPG-800懸掛式膠片冷卻機(jī)（下表為冷卻機(jī)的性能參數(shù)）</p><p>　　每小

51、時(shí)處理母煉膠膠片的能力：0.8×0.01×26×1080/60=3.744噸，每小時(shí)處理終煉膠膠片的能力：0.8×0.01×26×1140/60=3.952噸。而每班生產(chǎn)終煉膠34噸，母煉膠31.63噸，則需要該型號(hào)的冷卻機(jī)組3臺(tái)。</p><p>　　四、輔助設(shè)備的計(jì)算及選型</p><p>　　為確?；鞜捘z質(zhì)量符合下一流程，以

52、及最終產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到要求，混煉的膠料需要檢測(cè)，檢測(cè)的項(xiàng)目主要有門(mén)尼粘度，流變儀，門(mén)尼焦燒，硬度，比重，物性等。可以從密度、硬度確定配方組分是否按要求重量加入，門(mén)尼粘度確定粘度是否穩(wěn)定保證加工性能。在全鋼載重子午線輪胎生產(chǎn)中，檢測(cè)項(xiàng)目大都采取對(duì)母煉膠檢測(cè)門(mén)尼粘度、比重；對(duì)終煉膠檢測(cè)門(mén)尼粘度、硬度、門(mén)尼焦燒、比重、流變儀，輔以鋼絲抽出、炭黑分散等項(xiàng)目。</p><p>　　表4-1：各檢測(cè)項(xiàng)目的意義及特點(diǎn)</p&

53、gt;<p><b>　　4.1檢測(cè)方案確定</b></p><p>　　根據(jù)各項(xiàng)目的測(cè)試目的、數(shù)據(jù)有效性、數(shù)據(jù)表征范圍的交叉覆蓋及對(duì)實(shí)際生產(chǎn)的指導(dǎo)意義，消除重復(fù)性測(cè)試，在全鋼載重子午線輪胎生產(chǎn)過(guò)程中，正常合理的快速檢測(cè)項(xiàng)目是：對(duì)母煉膠采取密度和門(mén)尼粘度測(cè)試控制，對(duì)終煉膠有兩種方案，一是采取硬度、密度、門(mén)尼粘度控制，二是采取門(mén)尼粘度、流變儀控制。鋼絲抽出、焦燒、炭黑分散、物性檢

54、測(cè)等項(xiàng)目可以作為某一周期內(nèi)的例行檢查，同時(shí)作為現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)異常時(shí)進(jìn)行即時(shí)鑒定、研究分析的工具。</p><p>　　4.1.1對(duì)母煉膠的檢測(cè)：</p><p>　　母煉膠采取密度和門(mén)尼粘度測(cè)試控制。母煉膠的比重測(cè)試項(xiàng)目因?yàn)閱雾?xiàng)投資小,速度快，可以進(jìn)行逐車次檢測(cè), 門(mén)尼粘度測(cè)試頻次設(shè)置為母煉膠20%（即每10車抽檢2車）。 </p><p>　　每班實(shí)際有效時(shí)間為40

55、4min，每班可生產(chǎn)101車。每車母煉膠的比重測(cè)試時(shí)間為5秒，每班比重測(cè)試時(shí)間t=101×5/60=8.42min<404min,故只需1臺(tái)比重測(cè)試儀（MAK/MH-200A）.每車門(mén)尼粘度時(shí)間為6min，每班門(mén)尼粘度測(cè)試時(shí)間t’=6×101×2/10=121.2min<404min,故只需1臺(tái)門(mén)尼粘度計(jì)(JMN-Ⅲ門(mén)尼粘度儀)。</p><p>　　4.1.2對(duì)終煉膠的

56、檢測(cè)：</p><p>　　即采取硬度、密度、門(mén)尼粘度控制。終煉膠的比重和硬度項(xiàng)目因?yàn)閱雾?xiàng)投資小，測(cè)試速度快，可以進(jìn)行逐車次檢測(cè)，門(mén)尼粘度測(cè)試頻次設(shè)置為終煉膠10%即可以滿足控制要求。每班實(shí)際有效時(shí)間為404min，終煉膠每班可生產(chǎn)156車。</p><p>　　每車終煉膠的比重測(cè)試時(shí)間為5秒，每班比重測(cè)試時(shí)間=156×5/60=13min<404min,故只需1臺(tái)比重測(cè)試

57、儀(MAK/MH-200A)。每車終煉膠的硬度的測(cè)試時(shí)間為10秒，每班硬度測(cè)試時(shí)間=156×10/60=26min<404min,故只需1臺(tái)硬度測(cè)試儀。每車門(mén)尼粘度時(shí)間為6min，每班門(mén)尼粘度測(cè)試時(shí)間=6×156×1/10=93.6min<404min,故只需1臺(tái)門(mén)尼粘度儀(JMN-Ⅲ門(mén)尼粘度儀)。</p><p>　　所以門(mén)尼粘度儀共1臺(tái)，比重儀共1臺(tái)，硬度計(jì)共1臺(tái)。&

58、lt;/p><p>　　4.2檢測(cè)設(shè)備的選取</p><p>　　4.2.1電子比重儀/密度儀</p><p>　　選用DH-300電子比重儀/密度儀如圖4-1， DH-300電子比重計(jì)/密度計(jì)有以下特點(diǎn)</p><p>　　1.快速直讀：固體、顆粒、浮體的比重(密度)，體積，百分比 </p><p>　　2.各種塑膠及橡

59、膠顆粒皆可快速準(zhǔn)確測(cè)量 ,經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、穩(wěn)定性好、操作簡(jiǎn)單、測(cè)量時(shí)間快速，結(jié)果精確 清潔環(huán)保</p><p>　　3使用水作介質(zhì)，也可依產(chǎn)品特性不同使用其它液體介質(zhì)</p><p>　　圖4-1 DH-300電子比重儀、密度儀 </p><p>　　4.具有實(shí)際水溫度補(bǔ)償功能，避免水溫不同造成測(cè)量結(jié)果的偏差</p><p

60、>　　5. 一機(jī)二用，可測(cè)比重也可當(dāng)精密天平使用 </p><p>　　6. 標(biāo)準(zhǔn)附件： 鑷子、溫度計(jì)、F2級(jí)100G砝碼、抗浮架、防風(fēng)防塵罩、測(cè)顆粒專用配件一套 </p><p><b>　　其主要參數(shù)：</b></p><p>　　測(cè)量范圍：0.005／0.01～300g　　稱重解析：0.001　　比重解析：0.001</p&g

61、t;<p><b>　　4.2.2硬度計(jì)</b></p><p>　　一般用TH210邵氏D型橡膠硬度計(jì)，該邵氏橡膠硬度計(jì)集丈量裝置和數(shù)據(jù)處理于一體，具有結(jié)構(gòu)緊湊、測(cè)值正確、攜帶方便、造型美觀、重量輕和易于操縱等優(yōu)點(diǎn)。它主要用來(lái)測(cè)定硬塑料和硬橡膠的硬度，例如：熱塑性塑料、硬樹(shù)脂、地板材料、保齡球等，特別適合于現(xiàn)場(chǎng)對(duì)橡膠和塑料成品的硬度丈量。</p><p&g

62、t;　　圖4-2 TH210邵氏D型橡膠硬度計(jì)</p><p>　　表4-2 TH210邵氏D硬度計(jì)技術(shù)參數(shù)</p><p>　　4.2.3門(mén)尼粘度儀</p><p>　　選用MV-C3型門(mén)尼粘度儀（圖4-3），該門(mén)尼粘度儀具有以下特點(diǎn)</p><p>　　1. 溫度測(cè)量和控制精確－－嚴(yán)格的溫度標(biāo)定過(guò)程檢驗(yàn) </p&g

63、t;<p>　　2.靈敏準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)矩測(cè)量－－－內(nèi)置精密減速齒輪箱、高精度傳感器和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)  3.數(shù)據(jù)高重現(xiàn)性、整機(jī)電氣穩(wěn)定        </p><p>　　4.智能化軟件，提供強(qiáng)大的數(shù)據(jù)查詢功能，人性化設(shè)計(jì)，操作方便快捷。采用進(jìn)口智能數(shù)字式溫控儀表，調(diào)整設(shè)定簡(jiǎn)便，控溫范圍寬。</p>

64、;<p>　　圖4-3 MV-C3型門(mén)尼粘度儀</p><p>　　主要技術(shù)參數(shù)  控溫范圍：室溫～200℃； 模腔溫度波動(dòng)： ≤±0.1℃；  溫度顯示分辨率： 0.1℃；   升溫速度：16℃/min～25℃/min；</p><p>　　轉(zhuǎn)矩量程：0～200Mv；

65、 轉(zhuǎn)矩分辨率： 0.01Mv；  轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)頻率：2±0.02r/min 。</p><p>　　五、設(shè)計(jì)結(jié)果概要或設(shè)計(jì)一覽表</p><p>　　5.1天然橡膠的基礎(chǔ)配方如表</p><p><b>　　天然橡膠的基礎(chǔ)配方</b></p><p>　　NBS為美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)縮寫(xiě)。&

66、lt;/p><p>　　注：硫化條件：1400C×10min、1400C×20min、1400C×40min、1400C×80min。</p><p><b>　　5.2設(shè)備表</b></p><p>　　5.3 一條標(biāo)胎所用配方和混煉特性</p><p>　　標(biāo)胎總質(zhì)量51.00公斤

67、。</p><p>　　5.4 每班生產(chǎn)時(shí)間安排表</p><p>　　其他：有效生產(chǎn)日期一般按照300天/年計(jì)算</p><p>　　混煉周期一般為150-200秒；母煉膠周期為210-270秒</p><p><b>　　5.5 檢測(cè)時(shí)間</b></p><p>　　5.6 設(shè)計(jì)結(jié)果一覽<

68、;/p><p><b>　　終煉膠</b></p><p><b>　　母煉膠</b></p><p><b>　　六、總結(jié)</b></p><p>　　為期兩周的課程設(shè)計(jì)結(jié)束了，在本次課程設(shè)計(jì)中，通過(guò)老師的詳細(xì)講解，小組成員的齊心協(xié)力，以及查閱相關(guān)資料，根據(jù)實(shí)際情況與生產(chǎn)要求確定

69、生產(chǎn)工藝，在通過(guò)生產(chǎn)要求算出日、班產(chǎn)，選出生產(chǎn)設(shè)備，再用生產(chǎn)設(shè)備推演生產(chǎn)工藝，達(dá)到最終目的，最終順利完成了課程設(shè)計(jì)。</p><p>　　通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，我深刻的體會(huì)到了學(xué)以致用的道理，通過(guò)具體的課程設(shè)計(jì)實(shí)踐練習(xí)，加深了對(duì)對(duì)課本上所學(xué)理論知識(shí)的理解，明白了只有讓知識(shí)得到實(shí)際應(yīng)用才能深刻的理解知識(shí)，同時(shí)通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，也讓我發(fā)現(xiàn)了自己的不足，在以后的學(xué)習(xí)過(guò)程中我會(huì)努力改進(jìn)。</p><p&g

70、t;　　最后對(duì)本次課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師張老師致以最誠(chéng)摯的感謝，由于個(gè)人原因此課程設(shè)計(jì)中存在不足之處，還望老師多多指教。</p><p>　　七、附圖(工藝流程簡(jiǎn)圖、主體設(shè)備工藝條件圖等)</p><p>　　圖7-1 橡膠混煉過(guò)程</p><p>　　圖7-2 橡膠制品工藝圖</p><p><b>　　八、附錄</b>&l

71、t;/p><p>　　表8-1 F系列大容量密煉機(jī)主要技術(shù)參數(shù)</p><p>　　表8-2壓片機(jī)性能參數(shù)</p><p>　　表8-3冷卻機(jī)組性能參數(shù)</p><p>　　表8-4 子午線輪胎胎面膠油料配方 單位：質(zhì)量份</p><p>　　表8-5 子午線輪胎胎側(cè)膠油料配方 單位：質(zhì)量份<

72、/p><p>　　表8-6 子午線輪胎帶束層膠油料配方 單位：質(zhì)量份</p><p>　　表8-7 子午線輪胎胎體膠油料配方 單位：質(zhì)量份</p><p>　　表8-8 鋼絲圈各膠料油料配方 單位：質(zhì)量份</p><p><b>　　九、參考資料</b></p><

73、;p>　　楊清芝?實(shí)用橡膠工藝學(xué)?北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005.4</p><p>　　陳錦波?橡膠混煉技術(shù)的最新研究?世界橡膠工業(yè)，2005，第32卷第6期</p><p>　　陳錦波?橡膠混煉過(guò)程中的生熱與導(dǎo)熱問(wèn)題?世界橡膠工業(yè)，2003，第31卷第期</p><p>　　最新橡膠混煉工藝原理?工藝技術(shù)，2004年第12期</p><

74、p>　　呂百齡?實(shí)用橡膠手冊(cè)?化學(xué)工業(yè)出版社，2010.04</p><p>　　王艷秋?橡膠塑煉與混煉?化學(xué)工業(yè)出版社，2005.10</p><p>　　王宗明.邱軍.張靈?轉(zhuǎn)矩流變儀用連續(xù)循環(huán)混合器輔機(jī)的研制 ?[期刊論文] -工程塑料應(yīng)用2010(12)</p><p>　　張安強(qiáng);林雅鈴;王煉石?Brabender轉(zhuǎn)矩流變儀在橡膠加工性能評(píng)價(jià)中的應(yīng)用