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橡胶制品制造冷水机:硫化控温与成型冷却功能,保障橡胶制品性能稳定

发布日期:2025-09-02
信息摘要:
橡胶制品制造(轮胎硫化、密封件成型、软管挤出)对温度精度、硫化效率要求严苛,温度···

一、橡胶制品制造专属:冷水机的 4 大核心功能特性

橡胶制品制造(轮胎硫化、密封件成型、软管挤出)对温度精度、硫化效率要求严苛,温度波动会导致橡胶硫化不完全(弹性下降)、制品变形(尺寸偏差超标),直接影响产品使用寿命与使用安全。专用橡胶制品制造冷水机通过高温适配、梯度控温设计,满足 GB/T 12824-2019HG/T 2183-2021 等行业标准要求,保障橡胶制品品质一致性。

1. 橡胶轮胎硫化模具恒温冷却

针对橡胶轮胎硫化工序(天然橡胶、合成橡胶混合硫化),硫化模具需维持 150-180℃的硫化温度,硫化后需快速冷却至 60℃以下脱模,冷却过快会导致轮胎胎面开裂(开裂率超 8%),过慢则延长生产周期(传统冷却需 40 分钟 / 条)。冷水机采用 硫化模具双阶段冷却系统:第一阶段通过模具内冷却水路将温度从 180℃降至 100℃(降温速率 5℃/min),第二阶段通过冷却风环降至 60℃(降温速率 3℃/min),总冷却时间缩短至 18 分钟 / 条。例如在轿车轮胎硫化中,稳定的冷却可使轮胎硫化度达 95% 以上(国标≥90%),胎面硬度(邵氏 A)控制在 65±3 度,尺寸偏差≤1%,避免因冷却不均导致的轮胎偏心、动平衡超标问题,保障行车安全。

2. 橡胶密封件成型控温

橡胶密封件(如 O 型圈、油封)成型需在 160-170℃下硫化,硫化后需精准控制冷却速率(1-2℃/min),防止密封件因热应力产生微裂纹(影响密封性能)。冷水机采用 密封件成型模精准控温系统,通过嵌入模具的微型冷却通道,将模具温度从 170℃稳定降至 50℃,温度波动≤±1℃,同时配备 压力 - 温度联动功能:当成型压力从 15MPa 提升至 20MPa 时,自动微调冷却量,抵消压力增加产生的额外热量。例如在丁腈橡胶 O 型圈成型中,精准控温可使密封件压缩永久变形率≤20%(国标≤30%),拉伸强度≥15MPa,密封性能(泄漏率≤1×10⁻⁶Pam³/s)达标,满足液压系统密封要求。

3. 橡胶软管挤出冷却定型

橡胶软管(如高压胶管、输水胶管)挤出成型后需快速冷却定型,避免管体变形(圆度偏差超 5%)、表面粗糙(影响耐压性能)。冷水机采用 软管挤出喷淋 - 水浴复合冷却系统:第一阶段通过高压喷淋(水温 25±2℃)将软管表面温度从 120℃降至 70℃(冷却长度 2m),第二阶段通过水浴(水温 20±2℃)降至 40℃(冷却长度 3m),冷却效率比传统单一水浴提升 40%。例如在钢丝增强高压胶管挤出中,复合冷却可使胶管圆度偏差≤2%,壁厚均匀度(偏差≤0.1mm),耐压性能(工作压力≥30MPa)达标,符合《橡胶和塑料软管及软管组合件 耐压性能测试》(GB/T 5563-2013)要求,避免因冷却不足导致的胶管爆裂风险。

4. 耐橡胶污染物与高温设计

橡胶制造中冷却系统易接触橡胶助剂(如硫化剂、促进剂)、高温橡胶熔体,冷水机接触介质部件采用 316L 不锈钢(表面抛光,Ra≤0.8μm),减少橡胶残留粘连;管路接口采用氟橡胶密封垫(耐 180℃高温,耐橡胶助剂腐蚀,使用寿命≥3 年);同时配备 橡胶杂质过滤模块,可过滤冷却水中的橡胶碎屑(粒径≥0.1mm),防止管路堵塞。此外,设备压缩机采用高温耐受型(可在 50℃环境下稳定运行),满足橡胶车间高温生产环境需求。

水冷螺杆式冷水机-单机头二.png

二、橡胶制品制造冷水机规范使用:5 步操作流程

橡胶制品制造对产品弹性、密封性要求极高,冷水机操作需兼顾控温精度与生产效率,以橡胶专用水冷式冷水机为例:

1. 开机前系统与橡胶材质适配检查

• 系统检查:确认冷却介质(工业乙二醇溶液,浓度 35%-45%,耐温 - 30℃100℃,添加抗垢剂)液位达到水箱刻度线的 90%,检测水泵出口压力(稳定在 0.5-0.7MPa),查看硫化模具冷却水路、软管喷淋装置接口密封状态(无渗漏);清理冷却介质过滤器(去除残留橡胶碎屑);

• 材质适配:根据橡胶材质设定基础参数(天然橡胶硫化冷却速率 5℃/min,丁腈橡胶 4℃/min),安装温度传感器(模具传感器嵌入模腔,软管传感器贴近管体表面),校准传感器精度(误差≤0.3℃)。

1. 分工序参数精准设定

根据橡胶制品不同制造工序需求,调整关键参数:

• 轮胎硫化:硫化模具第一阶段冷却水温 60℃(对应模具 100℃)、第二阶段 40℃(对应模具 60℃),水流速度调至 3.5-4.0m³/h,开启 双阶段冷却模式,设定降温速率 5℃/min

• 密封件成型:模具冷却水温从 50℃(对应模具 170℃)逐步降至 20℃(对应模具 50℃),水流速度调至 1.5-2.0L/min,开启 压力 - 温度联动模式,压力每增加 2MPa,冷却流量提升 8%

• 软管挤出:喷淋水温 25±2℃,喷淋压力 0.3-0.4MPa,水浴水温 20±2℃,水流速度调至 2.5-3.0m³/h,开启 复合冷却模式,设定软管出口温度≤40℃

• 设定后开启 权限分级功能,仅持橡胶制造资质人员可调整参数,操作记录自动上传至橡胶生产管理系统(MES)。

1. 运行中动态监测与调整

通过冷水机 橡胶制造监控平台,实时查看模具温度、软管冷却温度、橡胶硫化度等数据,每 20 分钟记录 1 次(形成产品质量台账)。若出现 轮胎硫化度不足(多因冷却过快),需降低第一阶段降温速率至 4℃/min,小批量试硫化(1 条轮胎)检测硫化度;若密封件出现微裂纹(多因冷却速率过快),需降低冷却流量 0.3L/min,重新测试密封件拉伸强度;若软管圆度偏差超标(多因喷淋不均),需调整喷淋头角度(增加管体两侧喷淋量),重新挤出 10m 软管检测圆度。

2. 换产与停机维护

当生产线更换橡胶制品类型(如从轮胎换为密封件)或橡胶材质时,需按以下流程操作:

• 换产前:降低冷水机负荷,关闭对应工序冷却回路,用清水冲洗硫化模具冷却水路(去除残留橡胶助剂),根据新制品工艺重新设定温度与流量参数(如密封件成型冷却速率降至 4℃/min);

• 换产后:小批量试生产(50 件密封件、10m 软管),检测产品弹性、尺寸精度、密封性能,确认无问题后恢复满负荷运行;

• 日常停机维护(每日生产结束后):关闭冷水机,清理设备表面橡胶碎屑与助剂残留(用中性清洗剂擦拭),更换冷却介质过滤器滤芯,检测管路是否有橡胶粘连(用专用溶剂清理)。

1. 特殊情况应急处理

• 冷却介质泄漏(轮胎硫化中):立即停机,关闭硫化模具冷却回路阀门,用吸油布清理泄漏区域(避免介质接触高温橡胶),更换损坏的密封件或管路后,补充冷却介质并排气,重新启动前检测密封状态;已硫化的轮胎需重新检测动平衡与耐压性能,不合格产品全部报废;

• 突然停电(密封件成型中):迅速关闭冷水机总电源,断开与成型机的连接,手动打开模具(防止橡胶冷却凝固粘模),启动备用发电机(30 秒内恢复供电),优先恢复模具冷却系统;恢复供电后,重新校准模具温度,试生产 10 件密封件检测质量;

• 软管冷却不足(出口温度超 40℃):立即提升喷淋与水浴冷却流量(各增加 0.5m³/h),同时降低软管挤出速度(从 10m/min 降至 8m/min),待软管出口温度降至 40℃以下后,检查喷淋头是否堵塞(用压缩空气吹扫),排除故障前禁止继续挤出。

三、橡胶制品制造冷水机维护与选型要点

• 日常维护:每日清洁设备表面与过滤器,检测冷却介质液位、浓度;每 2 小时记录橡胶硫化度、制品尺寸数据;每周用柠檬酸溶液(浓度 2%)清洗冷却管路(去除橡胶助剂结垢),检查氟橡胶密封垫老化状态;每月校准温度传感器(溯源至国家计量标准),对水泵轴承添加高温润滑油;每季度对压缩机进行维护,清理换热器表面灰尘;每年对管路进行压力测试(保压 0.7MPa30 分钟无压降),评估橡胶杂质过滤模块效率;

• 选型建议:轮胎硫化选 双阶段冷却冷水机(制冷量 80-120kW,适配 10-15 套硫化模具),密封件成型选 精准控温冷水机(控温 ±0.5℃),软管挤出选 复合冷却冷水机(带喷淋 + 水浴模块);大型橡胶工厂建议选 集中供冷系统(总制冷量 200-300kW,支持多车间并联);选型时需根据制品产能与热负荷匹配(如日产 1000 条轮胎需配套 150-200kW 冷水机,日产 10 万件密封件需配套 50-60kW 冷水机),确保满足橡胶制品高效制造需求,保障产品性能与使用寿命。


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