中大型橡膠模具的加熱與保溫方法
2023-05-30 11:59:06 2
專利名稱：中大型橡膠模具的加熱與保溫方法
所屬領域本發明涉及到一種橡膠製品成型的加熱方法，特別是指大中型橡膠製品成型時加熱及其溫度控制方法。
背景技術：
橡膠成型一般靠平板硫化機、橡膠注射機、橡膠注壓機等設備硫化成型，而注射機及注壓機由於儲料缸的限制，一般用於生產中小產品。而對於用膠量大、模具外形尺寸大的產品用平板硫化機進行硫化的比較常見。
硫化溫度、壓力、時間是硫化三要素。硫化溫度的高低決定了硫化所需的時間，模具溫度的高低與溫度的均勻性將直接影響到產品的質量及生產效率模具溫度高，硫化時間短，模具溫度低，硫化時間長；模具各部分溫度溫差小，產品硫化均勻；模具各部分溫度溫差大，產品硫化不均勻，模具溫度高的地方產品會過硫，溫度低的地方產品會欠硫。
我們平常所用的平板硫化機靠上下平板加熱模具，其加熱方式為熱傳導。對於高度較低的模具，其上下平板間的距離小，熱量傳遞的距離短，與空氣接觸面積小，熱輻射小，故而模具溫度比較均勻。而對於模具較高，上下平板間的距離大，熱量完全靠上下平板來提供，在模具的傳熱過程中，模具經外表面向外輻射熱量，造成模具上下部分溫度高、中間溫度低，內部溫度高，外部溫度低，傳熱時間長，使模具溫度不均勻，模具越高，此現象越嚴重。經試驗檢測，模具高度400mm時，上下平板溫度與模具溫度相差達29℃。因此，對於模具較高的大中型橡膠的加熱很有必要加以改進。
發明內容
本發明的目的在於針對現有大中型橡膠製品成型加熱與保溫方法的不足，提出一種能適用於大中型橡膠製品成型時要求，改善橡膠產品質量，提高生產率，即如何使模具各部分溫度一致，使模具溫度此時與彼時的波動範圍小，模具點與點之間的溫差小，採取加熱與保溫裝置，用智能溫控儀對加熱器進行控制的新的大中型橡膠製品成型加熱與保溫方法。
模具溫度的均勻性與模具的傳熱性能、輻射性能有關，提高模具的傳熱性，降低模具的輻射散熱，增加加熱源，可以使模具溫度保持在相對穩定的狀態。因此，根據本發明的目的所提出的技術實施方案是採用徑向加熱的方式，在模具的中模或模芯的位置上設置加熱圈，根據模具形狀(圓筒形、方框形、半圓形)選擇合適的加熱圈安裝在模具外部或內部。並利用直接測量法進行溫度測定，首先確定在模具內部的測溫點，選取比較重要而且具有代表性的部位預埋熱傳感器，並將熱傳感器導線由模具內引出，最後與測溫儀表接通，通過用智能調節儀對加熱器進行控制。在整個硫化過程中，測溫儀表按一定的時間間隔檢測測溫點的溫度變化，通過記錄儀即得到整體模具各部位包括升溫、正硫化、後冷卻等各個過程的硫化時間—溫度曲線，即製品在整個硫化過程中，模具內部溫度場的變化情況。
在模具上增加加熱器，起到加熱、保溫、防止熱散失的作用。通過智能溫度控制儀對加熱器進行控制，使模具溫度均勻，溫差小，有利於橡膠產品的硫化成型。同時該套加熱器及控溫裝置結構簡單，安裝方便，可控性強，控溫效果理想。通過記錄儀可隨時觀察整體模具各部位升溫、正硫化、後冷卻等各個過程的硫化時間—溫度曲線。改進後的模具其溫度在很短的時間即可達到平衡狀態，使模具溫度在升溫與保溫階段都比較均勻，從而可使表層橡膠減少過硫化程度外，還可以提高設備利用率，降低能耗，增加經濟效益。
附圖及說明
圖1、為本發明的原理結構示意圖；圖2、為本發明的溫控裝置電器線路圖；圖3、為本發明的硫化時間—溫度曲線圖。
圖中、1、上模；2、熱傳感器；3、加熱器；4、模芯；5、中模；6、產品；7、下模；8、測溫點。
具體實施例方式
附圖給出了本發明的一種原理結構示意圖，從附圖中可以看出，本發明包括上模1、下模7、中模5和模芯4幾部分，其特點是產品6的加熱採用了模具徑向加熱的方式，在模具的中模5或模芯4的任意位置上設置徑向加熱器3，並通過加熱器3的徑向熱傳導來加熱產品6。加熱器3根據模具形狀(圓筒形、方框形、半圓形)選擇合適的加熱圈安裝在模具外圈或內圈上。並利用直接測量法進行溫度測定，首先確定在模具內部的測溫點8，選取比較重要而且具有代表性的部位預埋熱傳感器2，熱傳感器2可以是熱電偶的，並將熱傳感器導線由模具內引出，最後與測溫儀表接通，通過用智能調節儀對加熱器進行控制。在整個硫化過程中，測溫儀表按一定的時間間隔檢測測溫點的溫度變化，通過記錄儀即得到整體模具各部位包括升溫、正硫化、後冷卻等各個過程的硫化時間—溫度曲線，即製品在整個硫化過程中，模具內部溫度場的變化情況。
溫度控制原理如下合上溫控儀電源開關KY，KM接通，加熱器開始加熱，熱電偶開始檢測溫度，當熱電偶檢測的溫度達到設定值時，溫度控制儀給出信號，KY斷開，KM斷開，加熱器停止工作。當熱電耦檢測的溫度低於設定值0.1℃時，溫度控制儀給出信號，KY接通，KM接通，加熱器開始加熱，控制電路圖如圖2所示。
通過在同一付模具上進行實驗，其溫度可以控制在8℃，其溫差產生的原因是由於模具有一定的壁厚，溫度傳遞需要一段時間，通過提高溫度的檢測頻率可以減小溫差，具體數據如圖3所示。從圖表3中可以看出，改進後的模具其溫度在很短的時間即可達到平衡狀態，使模具溫度在升溫與保溫階段都比較均勻，從而可使表層橡膠減少過硫化程度外，還可以提高設備利用率，降低能耗，增加經濟效益。
權利要求
1.中大型橡膠模具的加熱與保溫方法，包括上模(1)、下模(7)、中模(5)和模芯(4)幾部分，其特徵在於產品(6)的加熱採用了模具徑向加熱的方式，在模具的中模(5)或模芯(4)的任意位置上設置徑向加熱器(3)，並通過加熱器(3)的徑向熱傳導來加熱產品(6)的，並利用直接測量法進行溫度測定，首先確定在模具內部的測溫點(8)，選取比較重要而且具有代表性的部位預埋熱傳感器(2)，並將熱傳感器導線由模具內引出，最後與測溫儀表接通，通過用智能調節儀對加熱器進行控制。
2.如權利要求1所述的中大型橡膠模具的加熱與保溫方法，其特徵在於加熱器(3)是根據模具形狀(圓筒形、方框形、半圓形)選擇合適的加熱圈安裝在模具外圈或內圈上的。
3.如權利要求1所述的中大型橡膠模具的加熱與保溫方法，其特徵在於熱傳感器(2)可以是熱電偶的。
全文摘要
中大型橡膠模具的加熱與保溫方法，採用徑向加熱的方式，在模具的中模或模芯的位置上設置加熱圈，根據模具形狀(圓筒形、方框形、半圓形)選擇合適的加熱圈安裝在模具外部或內部。並利用直接測量法進行溫度測定，首先確定在模具內部的測溫點，選取比較重要而且具有代表性的部位預埋熱傳感器，並將熱傳感器導線由模具內引出，最後與測溫儀表接通，通過用智能調節儀對加熱器進行控制。在整個硫化過程中，測溫儀表按一定的時間間隔檢測測溫點的溫度變化，通過記錄儀即得到整體模具各部位包括升溫、正硫化、後冷卻等各個過程的硫化時間—溫度曲線，即製品在整個硫化過程中，模具內部溫度場的變化情況。
文檔編號B29C43/52GK1626330SQ20031011063
公開日2005年6月15日 申請日期2003年12月11日 優先權日2003年12月11日
發明者劉剛, 崔澤龍 申請人:株洲時代新材料科技股份有限公司