雙模定型硫化機淺談

雙模定型硫化機首先普遍應用的是機械式硫化機,采用曲柄齒輪—連桿(或稱四連桿)結構,機構原理簡單。在合模瞬間就加上合模力,以較小的電機功率可獲得較大的合模力。合模以后電機不再工作,而合模力可始終保持到重新開模。目前世界上所采用的機械式硫化機雖生產廠家不同、規格型號各異,而且經過多年不斷改進,但基本結構都一樣,也都沒有變化。 
　　在機械式硫化推廣應用的同時,也出現了液壓式硫化機。但由于開始時液壓式硫化機對機械式硫化機的*性不很明顯,而且當時液壓技術還不很成熟,輪胎廠對液壓式硫化機的維修保養還不很適應,因此在一段時間內液壓式硫化機沒有象機械式硫化機那樣得到普遍推廣。但隨著汽車工業和輪胎工業的不斷發展,對輪胎的均勻性提出了越來越高的要求,也對硫化機的工作精度提出了越來越高的要求,液壓式硫化機的*性就充分地顯示出來了。同時液壓技術也日趨成熟,維修保養也不再成為大問題。所以現在世界上主要輪胎公司已逐步采用液壓式硫化機來代替傳統的機械式硫化機。他們在建設新廠或對老廠進行技術改造時,已基本上采用液壓式硫化機。液壓式硫化機替代機械式硫化機已成為無可置疑的發展趨勢。 
　　機械式硫化機有其結構特點,但這種結構也同時帶來了一些固有的弱點。 
　　機械式硫化機的合模力是依靠各受力構件的彈性變形而獲得的。在合模并加上合模力時,上橫梁兩端向下撓曲,底座兩端向上撓曲,連桿被拉長且其兩端向外撓曲,曲柄齒輪及連桿下端向外偏移,見圖1。因此,即使是全新的硫化機,制造質量良好,沒有磨損,在合模時這些撓曲變形都一定發生。硫化工位的軸線將偏離理論的垂直位置而被扭彎,而且這軸線從理論垂直位置到被扭彎位置每開合模一次就重復發生一次。也就是說,這軸線在開合模瞬間是帶有角轉運動的。 
　　由于受力構件的撓曲變形,模具受到的合模力沿圓周方向不是均勻分布的,終是外側的受力大于中間,見圖2。有的硫化機制造廠針對這一問題采取了一些補救措施,例如在未合模時使曲柄齒輪下端預先內傾(曲柄齒輪軸向外下傾一微小角度),以及在上橫梁上采用楔形填片等,這對某一特定規格的輪胎并在硫化機沒有磨損時起到一定的補償作用,但在變換輪胎規格時或硫化機零件有磨損時,這種補償作用就大大降低。 
　　雙模硫化機結構上是左右對稱的,但由于制造上的誤差,不可能做到對稱。硫化機制造廠采取各種措施以保證零件的對稱性,例如連桿成對加工,墻板成對加工,盡量采用數控機床等,但對上橫梁、底座、曲柄齒輪、傳動軸和傳動齒輪等,很難做到對稱。由于存在這對稱性誤差問題,為了保證機器靈活運轉,各運動零件的配合一般都采用較松的配合公差。如連桿孔與上橫梁軸及曲柄銷的配合為(E8/e8),曲柄齒輪軸與底座孔的配合為(E8/e8),上橫梁軸與滾輪的配合為(F8/e8),滾輪與墻板導槽的配合為(H9/f8),上橫梁端面、底座端面與連桿平面之間的累積間隙為1.15～1.5mm等。這不對稱性和這些公差的存在進一步對硫化機的合模精度特別是重復精度造成不利影響。 機械式硫化機的結構還決定了上橫梁銷軸施加于連桿上部銅套的力、曲柄齒輪軸施加于連桿下部銅套的力,和曲柄銷施加于連桿下部銅套的力都是不均勻的,見圖1。而且這幾個連接部分都在重負荷下轉動,這不可避免地造成這些銅套的不均勻的和較嚴重的磨損。而銅套的磨損將進一步降低硫化機的合模精度。為了保持硫化機一定的合模精度,這些銅套的磨損程度必須經常檢查并及時更換。 
　　此外,機械式硫化機的合模力是在曲柄銷到達下死點瞬間由各受力構件的彈性變形量所決定的。而溫度變化將使受力構件尺寸發生變化,合模力也將隨之而變化。因此機械式硫化機的合模力對溫度是比較敏感的。在投入使用前或停機一段時間重新開動時一定要預熱。生產過程中環境溫度或工作溫度的波動都將造成合模力的波動。