膠管成型工藝辛海亮先進制造技術(shù)研究中心目錄1、橡膠的基本成型工藝2、膠管概述3、纏繞膠管1、橡膠的基本成型工藝生橡膠只是作為橡膠制品的原料，而不能直接應(yīng)用于制品，這是因為生橡膠沒有具備必要的物理-力學(xué)性能和化學(xué)性能。生橡膠的特點是：強度低、可塑性大、遇到溶劑則溶脹進而溶解；生橡膠所具備的彈性受溫度的影響很大，遇冷變硬，遇熱變軟而且發(fā)粘。這是因為生橡膠的分子結(jié)構(gòu)是卷曲的線性結(jié)構(gòu)，這就決定了其具有以上基本性質(zhì)。為了達到工程應(yīng)用的性能，應(yīng)對生橡膠進行一系列的工藝加工。1、橡膠的基本成型工藝塑煉：生膠塑煉時，置于塑煉機中的生橡膠受到機械剪切力、氧、溫度或塑解劑的作用，產(chǎn)生復(fù)雜的物理-化學(xué)反應(yīng)，使其大分子鏈被切斷。生膠塑煉是橡膠制品生產(chǎn)過程中的第一道工序，是后續(xù)各道工序的基礎(chǔ)，其目的是使生橡膠獲得適合的可塑性，以便滿足其后各個加工工序的工藝要求?；鞜挘簽榱颂岣咧破返奈锢?力學(xué)性能、改善橡膠加工工藝性、節(jié)約生橡膠的用量、降低生產(chǎn)成本等，在生橡膠中按照配方的設(shè)計要求加入各種配合劑，在煉膠機上將各種配合劑均勻地混入到具有一定塑性的塑煉膠或生橡膠中的工藝過程，稱為橡膠的混煉。經(jīng)混煉加工成的膠料，稱為混煉膠。1、橡膠的基本成型工藝壓出：橡膠的壓出是指橡膠膠料在壓出機螺旋桿旋轉(zhuǎn)推動作用之下進一步混煉并不斷壓向機頭，通過制品所需要的口型進行連續(xù)成型的過程，被廣泛應(yīng)用于輪胎面、內(nèi)胎、膠管、膠帶、密封條以及各種各樣復(fù)雜斷面形狀或空心制品和半成品的制造。壓延：壓延是將混煉膠料通過專用壓延設(shè)備的若干對相對旋轉(zhuǎn)的輥筒間隙，使其受到擠壓、延展而成為一定厚度均勻的或一定形狀規(guī)格的膠片。1、橡膠的基本成型工藝硫化：所謂硫化，就是在一定的工藝條件下，將生橡膠轉(zhuǎn)變成彈性橡膠或者硬橡膠的加工過程。硫化還可以解釋為：在加熱條件下，膠料中的生橡膠與硫化劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使橡膠由線性結(jié)構(gòu)的大分子交聯(lián)成立體網(wǎng)狀的大分子，從而使橡膠膠料的物理-力學(xué)性能和化學(xué)性能都發(fā)生的明顯改變和質(zhì)的變化，以滿足工程應(yīng)用的工藝過程。配合劑：硫化劑、硫化活性劑、防焦燒劑、填充劑、增塑劑、防老劑、著色劑、發(fā)泡劑、防霉劑、防白蟻劑、增稠劑、增粘劑等。2、膠管概述2.1名稱：習(xí)慣上膠管按下列方法命名：材料+工藝（結(jié)構(gòu)）+用途+膠管。如棉線編織耐油膠管。但有些專用膠管也可以按產(chǎn)品用途命名，如鉆探膠管、蒸汽膠管、潛水膠管等。2.2分類：膠管通常按受壓狀態(tài)、加工方法和骨架層材料、輸送介質(zhì)要求的特性進行分類。按受壓狀態(tài)分類：耐壓膠管、吸引膠管、耐壓吸引膠管。按加工方法和骨架層材料分類：編織膠管（包括鋼絲編織和纖維編織）、纏繞膠管（包括鋼絲纏繞、纖維纏繞和簾布纏繞）、夾布膠管、針織膠管和其他膠管。按輸送介質(zhì)要求的特性分類：耐油膠管、耐酸膠管、耐堿膠管、蒸汽膠管、乙炔膠管、輸氧膠管等。2、膠管概述2.3膠管的規(guī)格表示方法：內(nèi)直徑：通常以mm或in表示骨架層的材料、結(jié)構(gòu)和層數(shù)：骨架層的材料和結(jié)構(gòu)，通常用英文大寫字母表示：P—夾布；B—編織；C/B—棉線編織；W/B—鋼絲編織；S—纏繞長度：以m表示耐壓程度：耐壓程度通常以能承受的工作壓力MPa表示規(guī)格表示方法舉例：如Φ25x3Px20m—0.5。2、膠管概述2.4包覆角：膠管骨架層線材的包覆角是膠管結(jié)構(gòu)設(shè)計的一個重要參數(shù)，將骨架層線材切線方向與膠管軸線方向的夾角，稱為膠管骨架層線材的包覆角，簡稱包覆角。若膠管在內(nèi)壓作用下，其管體的直徑和長度都保持不變，且體積呈最大值，則此時骨架層線材的包覆角稱為平衡角。如果骨架層線材的包覆角大于或小于平衡角，在內(nèi)壓作用下，其管體的直徑和長度都將發(fā)生變化，當(dāng)骨架層線材的包覆角等于平衡角時，承壓效果最好。理論推導(dǎo)可知：膠管的平衡角等于54°44′。2、膠管概述現(xiàn)以編織膠管為例進一步說明平衡角的概念。骨架層編制于管體上，類似于螺紋結(jié)構(gòu)，假設(shè)編織膠管的直徑為D，編織角（編織線與管體軸線之間的夾角）為α，編織行程（螺距或節(jié)距）為T，取編織螺旋線中的一個螺距并將其展開，如圖所示。管體在內(nèi)壓的作用下受周向彈力F1和軸向彈力F2，當(dāng)F1和F2的合力F的作用線與管體軸線之間的夾角等于編制角時，此時的編制角即等于平衡角，其值為：α=arctan(F1/F2)=arctan(D/T)=54°44′。2、、膠膠管管概概述述2、、膠膠管管概概述述一般般情情況況下下，，在在膠膠管管的的結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)設(shè)計計時時，，應(yīng)應(yīng)使使骨骨架架層層線線材材的的包包覆覆角角等等于于平平衡衡角角，，或或者者包包覆覆層層的的綜綜合合角角等等于于平平衡衡角角。。對對于于多多層層編編制制或或纏纏繞繞結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的膠膠管管，，常常由由于于設(shè)設(shè)備備工工藝藝等等因因素素或或者者為為了了充充分分發(fā)發(fā)揮揮各各骨骨架架層層的的綜綜合合作作用用，，使使內(nèi)內(nèi)骨骨架架層層的的包包覆覆角角略略小小于于平平衡衡角角，，外外骨骨架架層層的的包包覆覆角角略略大大于于平平衡衡角角，，即即各各包包覆覆層層的的綜綜合合角角達達到到平平衡衡角角。。2、、膠膠管管概概述述2.5成型型方方法法及及特特點點硬芯芯法法：：這這種種方方法法是是采采用用一一根根鋼鋼制制的的芯芯棒棒進進行行成成型型，，即即將將擠擠出出機機擠擠出出的的內(nèi)內(nèi)管管坯坯套套在在芯芯棒棒上上，，或或?qū)簤貉友訖C機壓壓延延的的內(nèi)內(nèi)膠膠片片貼貼在在芯芯棒棒上上進進行行成成型型。。其其特特點點是是成成型型膠膠管管內(nèi)內(nèi)徑徑尺尺寸寸準準確確、、光光滑滑，，膠膠層層與與膠膠布布層層間間的的密密著著性性好好。。但但所所能能成成型型的的膠膠管管長長度度較較短短（（一一般般在在20m以下下））、、工工序序繁繁瑣瑣，，勞勞動動強強度度大大，，水水布布消消耗耗多多，，芯芯棒棒的的存存放放、、搬搬運運占占地地面面積積大大。。所所以以目目前前除除特特殊殊要要求求的的夾夾布布膠膠管管、、吸吸引引膠膠管管，，或或管管徑徑較較大大的的膠膠管管仍仍采采用用硬硬芯芯法法成成型型外外，，其其他他一一般般被被軟軟心心法法或或無無芯芯法法代代替替。。2、、膠膠管管概概述述軟芯芯法法：：這這種種方方法法是是用用具具有有耐耐熱熱、、耐耐蒸蒸汽汽以以及及抗抗拉拉伸伸變變形形等等性性能能較較好好的的高高分分子子材材料料制制成成軟軟芯芯，，代代替替鋼鋼制制硬硬芯芯進進行行成成型型。。這這是是常常用用的的一一種種成成型型方方法法，，除除了了具具有有硬硬芯芯法法的的內(nèi)內(nèi)徑徑尺尺寸寸準準確確、、光光滑滑的的優(yōu)優(yōu)點點外外，，還還具具有有管管坯坯可可盤盤卷卷、、彎彎曲曲，，操操作作、、搬搬運運方方便便，，便便于于連連續(xù)續(xù)化化作作業(yè)業(yè)、、生生產(chǎn)產(chǎn)效效率率高高、、可可生生產(chǎn)產(chǎn)較較長長規(guī)規(guī)格格的的膠膠管管等等優(yōu)優(yōu)點點。。無芯芯法法：：無無芯芯法法有有內(nèi)內(nèi)管管坯坯充充氣氣法法和和內(nèi)內(nèi)管管坯坯半半硫硫化化法法，，充充氣氣法法是是在在擠擠出出機機擠擠出出的的內(nèi)內(nèi)管管坯坯中中充充0.02-0.05MPa的的壓壓縮縮空空氣氣，，代代替替芯芯棒棒進進行行成成型型。。2、、膠膠管管概概述述2.6膠管管成成型型前前的的準準備備工工藝藝概概述述膠管管成成型型前前的的準準備備工工藝藝主主要要包包括括膠膠料料的的制制備備、、膠膠漿漿制制備備、、膠膠層層的的制制備備、、膠膠布布的的裁裁斷斷與與拼拼接接、、管管芯芯制制備備、、線線材材合合股股、、鋼鋼絲絲線線材材的的預(yù)預(yù)定定型型等等。。其其中中膠膠料料的的制制備備、、膠膠漿漿的的制制備備以以及及膠膠層層制制備備中中的的壓壓延延、、擠擠出出、、熱熱煉煉等等工工藝藝是是屬屬于于通通用用工工藝藝，，與與其其他他橡橡膠膠制制品品生生產(chǎn)產(chǎn)所所用用的的設(shè)設(shè)備備相相同同，，只只是是由由于于產(chǎn)產(chǎn)品品的的性性能能、、使使用用要要求求、、材材料料配配方方的的不不同同，，其其工工藝藝條條件件有有所所差差異異而而已已。。3、纏繞繞膠管3.1纏纏繞膠膠管的基基本結(jié)構(gòu)構(gòu)纏繞工藝藝是在編編織的基基礎(chǔ)上發(fā)發(fā)展起來來的，與與編織工工藝相比比，具有有生產(chǎn)效效率高、、產(chǎn)品性性能好等等優(yōu)點。。纏繞膠膠管的結(jié)結(jié)構(gòu)根據(jù)據(jù)所用骨骨架層材材料的不不同，可可分為纖纖維纏繞繞膠管、、鋼絲纏纏繞膠管管和簾布布纏繞膠膠管。纖維纏繞繞膠管的的基本結(jié)結(jié)構(gòu)：纖纖維纏繞繞膠管的的基本結(jié)結(jié)構(gòu)由內(nèi)內(nèi)膠層、、纖維纏纏繞層和和外膠層層組成。。各纏繞繞層之間間通常采采用膠漿漿（或膠膠黏劑））或中膠膠層（也也可兩者者并用））結(jié)合，，以提高高各層之之間的結(jié)結(jié)合強度度。3、纏繞繞膠管纖維纏繞繞膠管的的結(jié)構(gòu)如如下圖所所示：3、纏繞繞膠管鋼絲纏繞繞膠管的的基本結(jié)結(jié)構(gòu)：鋼鋼絲纏繞繞膠管的的基本結(jié)結(jié)構(gòu)由內(nèi)內(nèi)膠層、、鋼絲纏纏繞曾和和外膠層層組成。。各纏繞繞層之間間通常采采用中膠膠層結(jié)合合，以提提高整體體結(jié)構(gòu)性性能，其其纏繞層層內(nèi)、外外可用纖纖維層作作保護層層。3、纏繞繞膠管3.2纏繞膠管管的結(jié)構(gòu)構(gòu)特點：：纏繞膠膠管的結(jié)結(jié)構(gòu)特點點是纏繞繞層以單單根線層層（纖維維線、鋼鋼絲等））按纏繞繞角呈螺螺旋狀纏纏繞在管管坯上。。相鄰兩兩纏繞層層的旋向向反向，，每一單單向?qū)又恢怀袚?dān)一一個方向向的承載載能力，，只有兩兩單向?qū)訉油瑫r存存在時，，才使膠膠管具有有相應(yīng)的的承壓強強度，因因此纏繞繞膠管的的纏繞層層數(shù)通常常為偶數(shù)數(shù)，一般般為二、、四、六六層，每每相鄰兩兩個單向向?qū)訛橐灰粋€工作作層。從從產(chǎn)品性性能上看看，比編編織膠管管具有一一定的優(yōu)優(yōu)越性，，主要體體現(xiàn)在以以下幾個個方面。。3、纏繞繞膠管承壓強度度高；纏纏繞膠管管的每一一單向?qū)訉拥膯胃菪€線相互平平行，無無線材編編織交織織狀態(tài)，，使用中中不會發(fā)發(fā)生因線線材編織織交織而而產(chǎn)生的的摩擦損損耗，使使骨架材材料的承承載能力力得到充充分發(fā)揮揮。有些些工作壓壓力要求求較高的的膠管，，鋼絲編編織膠管管不能使使用，可可采用鋼鋼絲纏繞繞膠管。。耐沖擊及及耐撓曲曲性能好好：由于于單一骨骨架層單單根線材材的螺旋旋線相互互平行，，無交織織點，使使線材的的相對位位移比較較自由。。加之每每相鄰兩兩單向?qū)訉由隙加杏兄虚g膠膠間隔，，起到了了較好的的緩沖作作用。因因此使膠膠管具有有良好的的撓曲性性能、抗抗疲勞能能力和抗抗脈沖能能力。3、纏繞繞膠管膠管的成成型效率率高：：纏繞膠膠管成型型所用設(shè)設(shè)備為纏纏繞機，，其成型型效率一一般都比比普通編編織機高高。3、纏繞繞膠管3.3纏繞膠管管工藝參參數(shù)纏繞角度度：纏繞繞角度是是指股線線的方向向與膠管管管軸所所傾斜的的角度。。膠管壓壓力下的的力學(xué)角角度的數(shù)數(shù)學(xué)計算算值為54044ˊ,此角也稱稱為平衡衡角或中中心角。。當(dāng)纏繞繞角度偏偏離此角角時會發(fā)發(fā)生下列列情況：：膠管在內(nèi)內(nèi)壓作用用下管體體幾何形形狀發(fā)生生如下變變化，即即小于平平衡角時時內(nèi)徑增增大，長長度縮短短；大于于平衡角角時，直直徑縮小小，長度度增加。。耐壓力降降低：膠膠管耐壓壓力與膠膠管骨架架（纏繞繞）層計計算直徑徑平方成成反比關(guān)關(guān)系，因因此，當(dāng)當(dāng)纏繞角角小于平平衡角時時，受壓壓情況下下，因直直徑增大大，導(dǎo)致致耐壓力力降低。。3、纏繞繞膠管纏繞行程程T：纏纏繞的角角度，在在實際生生產(chǎn)過程程中，是是以相應(yīng)應(yīng)的纏繞繞行程來來體現(xiàn)。。所謂纏纏繞行程程是股線線的一個個整螺旋旋，按纏纏繞物單單向量得得的長度度，即某某一載線線錠子每每轉(zhuǎn)一周周，其管管牽引的的距離，，通常以以mm表表示。纏繞密度度：纏繞繞密度系系由被纏纏繞膠管管外表面面的比例例而定，，當(dāng)比例例接近于于1時，，纏繞將將無縫隙隙，當(dāng)被被遮蔽的的面積小小于1時時，則編編織將有有平均分分布的縫縫隙。而而且，上上述比例例越小，，則縫隙隙的寬度度越大，，纏繞密密度用﹪﹪表示。。一般纏纏繞密度度為70﹪～96﹪。。3、纏繞繞膠管纏繞的張張力：即即錠子的的出線張張力，纏纏繞的張張力必須須均勻一一致。棉棉線纏繞繞張力較較小，鋼鋼絲纏繞繞張力較較大。纏繞的排排線與口口型：纏纏繞的排排線采用用分線片片，分線線片的裝裝配是按按纏繞線線的根數(shù)數(shù)而定，，為使纏纏繞線均均勻分布布于管坯坯上，分分線片孔孔眼應(yīng)等等分均勻勻，纏繞繞的口型型按纏繞繞的規(guī)格格及管徑徑大小來來決定，，一般口口型直徑徑比管坯坯外徑大大1～2根線直直徑。3、纏繞膠管管3.4鋼絲纏繞膠管管成型鋼絲纏繞膠管管的成型方法法有硬芯法和和軟芯法兩種種，在實際應(yīng)應(yīng)用中，目前前常采用硬芯芯法成型，用用于制造高壓壓膠管。纏繞繞膠管的成型型工藝流程與與編織膠管相相比，主要區(qū)區(qū)別是鋼絲纏纏繞膠管的鋼鋼絲線材需經(jīng)經(jīng)預(yù)定型處理理，其他流程程與編織成型型的相應(yīng)工藝藝相同。操作作方法如下：：套芯：首先將將合格的內(nèi)膠膠層管坯放置置于工作臺上上管芯表面涂涂上適量的隔隔離劑，然后后內(nèi)膠層管坯坯充入適量的的空氣進行套套芯。套芯后后，整理、檢檢查、整徑并并存放好，送送下一工序進進行纏繞成型型。3、纏繞膠管管成型：根據(jù)施施工的要求，，確定纏繞設(shè)設(shè)備的分線片片、口型、纏纏繞行程。纏纏繞第一根膠膠管前，將鋼鋼絲按出線方方向經(jīng)引線環(huán)環(huán)、張力裝置置、分線片、、整型口型，，然后用膠布布按纏繞方向向緊扎在牽引引機的引管上上，開動纏繞繞機，使引管管緩慢前進，，通過調(diào)速器器，調(diào)整牽引引速度，使纏纏繞行程達到到要求。纏繞繞行程調(diào)好后后，速度要逐逐漸遞增，到到達一定速度度后纏繞，纏纏繞過程中應(yīng)應(yīng)將中膠片同同時平服地引引入纏繞層。。纏繞時，鋼鋼絲張力要均均勻，鋼絲在在管坯上應(yīng)順順序排列，均均勻平整。牽牽引裝置壓管管要適度，不不宜過緊，防防止管坯變形形。纏繞后，，膠管兩端鋼鋼絲必須修頭頭，剪齊。管管坯經(jīng)涂刷膠膠漿，待干燥燥后，才能進進行第二次纏纏繞。膠管最最后一次纏繞繞完畢，纏繞繞層涂刷膠漿漿后進行干燥燥，送下一工工序進行包貼貼外膠層。外外膠層包貼操操作，可采用用擠出或膠片片卷貼方法。。3、纏繞膠管管纏水布：纏水水布是鋼絲纏纏繞膠管成型型最后一道工工序，纏水布布操作是拉力力要一致，水水布緊而平，，如果兩人纏纏水布應(yīng)從中中部分別向兩兩端纏繞，纏纏水布的質(zhì)量量要做到平伏伏、均勻、無無皺褶、無裂裂口。謝謝大家！辛海亮先進制造技術(shù)術(shù)研究中心9、靜夜四四無鄰，，荒居舊舊業(yè)貧。。。12月-2212月-22Thursday,December29,202210、雨中黃葉樹樹，燈下白頭頭人。。20:36:5620:36:5620:3612/29/20228:36:56PM11、以我獨沈久久，愧君相見見頻。。12月-2220:36:5620:36Dec-2229-Dec-2212、故故人人江江海海別別，，幾幾度度隔隔山山川川。。。。20:36:5620:36:5620:36Thursday,December29,202213、乍見見翻疑疑夢，，相悲悲各問問年。。。12月月-2212月月-2220:36:5620:36:56December29,202214、他鄉(xiāng)生白白發(fā)，舊國國見青山。。。29十二二月20228:36:56下下午20:36:5612月-2215、比不了得就就不比，得不不到的就不要要。。。十二月228:36下下午12月-2220:36December29,202216、行動動出成成果，，工作作出財財富。。。2022/12/2920:36:5620:36:5629December202217、做做前前，，能能夠夠環(huán)環(huán)視視四四周周；；做做時時，，你你只只能能或或者者最最好好沿沿著著以以腳腳為為起起點點的的射射線線向向前前。。。。8:36:56下下午午8:36下下午午20:36:5612月月-229、沒有失敗，，只有暫時停停止成功！。。12月-2212月-22Thursday,December29,202210、很多事情情努力了未未必有結(jié)果果，但是不不努力卻什什么改變也也沒有。。。20:36:5620:36:5620:3612/29/20228:36:56PM11、成功就就是日復(fù)復(fù)一日那那一點點點小小努努力的積積累。。。12月-2220:36:5620:36Dec-2229-Dec-2212、世間間成事事，不不求其其絕對對圓滿滿，留留一份份不足足，可可得無無限完完美。。。20:36:5620:36:5620:36Thursday,December29,202213、不知香香積寺，，數(shù)里入入云峰。。。12月-2212月-2220:36:5620:36:56December29,202214、意意志志堅堅強強的的人人能能把把世世界界放放在在手手中中像像泥泥塊塊一一樣樣任任意意揉揉捏捏。。29十十二二月月20228:36:56下下午午20:36:5612月月-2215、楚塞塞三湘湘接，，荊門門九派派通。。。。十二月月228:36下下午午12月月-2220:36December29,202216、少年十五五二十時，，步行奪得得胡馬騎。。。2022/12/2920:36:5620:36:5629