橡胶履带裂口原因分析及解决措施.pdf

第 1 期 橡胶履带裂口原因分析及解决措施 王克成 金利隆橡胶履带有限公司 浙江 临海 317000 摘要 分析橡胶履带裂口质量缺陷产生原因 并提出相应解决措施 橡胶履带在生产和使用过程中产生的裂口主 要集中在硫化交接区域 采取改进操作工艺 优化结构和配方设计等措施 可有效解决橡胶履带裂口问题 提高产品 质量 关键词 橡胶履带 裂口 质量缺陷 中图分类号 T Q336 2 文献标识码 B 文章编号 1000 890X 2009 01 0043 04 作者简介 王克成 1957 男 黑龙江密山人 金利隆橡胶履带 有限公司工程师 主要从事橡胶履带配方设计和工艺管理工作 橡胶履带通常由橡胶 芯金和骨架材料通过 模压硫化制成 可部分替代轮胎和钢质履带 橡 胶履带具有接地压力小 牵引力大 振动小 噪声 低 湿田地通过性好 不损伤路面 行驶速度快 质 量小等特点 被广泛用于工程机械 运输车辆和农 业机械的行走部分 我国橡胶履带研制工作始于 20 世纪 80 年代 末期 目前已形成批量生产 1 生产厂家达到 20 余家 橡胶履带主要采用钢丝帘布有接头式和无 接头式两种工艺生产 钢丝帘布有接头式工艺采 用压延机制备钢丝帘布 采用大型平板硫化机硫 化带体 再搭接成环形体接头硫化 这种生产工 艺的优点是设备自动化程度高 生产效率高 劳动 强度低 履带整体品质好 缺点是履带接头搭接部 位厚度偏差较大 钢丝帘布与带体橡胶在接头部 位易产生相对滑移 钢丝帘布无接头式工艺采用 单根钢丝缠绕法生产钢丝帘布 再采用平板硫化 机分段硫化 这种生产工艺的优点是橡胶履带伸 长小 钢丝帘布无接头 钢丝帘布与带体橡胶在橡 胶接头部位不会产生相对滑移 履带节距稳定性 好 芯金与机械齿轮配合好 履带整体拉伸强度 高 缺点是影响履带质量的工艺因素较多 硫化交 接部位硫化程度不易控制 目前 国内大多数企 业采用钢丝帘布无接头式工艺生产 本工作分析采用钢丝帘布无接头式工艺生产 橡胶履带产生裂口的原因 并提出相应解决措施 1 生产过程中产生裂口 1 1 橡胶接头部位花纹侧胶裂口 橡胶接头部位花纹侧胶裂口如图 1 所示 图 1 橡胶接头部位花纹侧胶裂口示意 1 1 1 产生原因 1 硫化时带体端部需要通循环冷却水 以控 制端部硫化程度 若通冷却水时间 流量和温度控 制不好 会造成硫化交接处公共齿部位外层胶料 已硫化 内层却严重欠硫 二次硫化时花纹侧胶表 层和内层间出现层流 花纹侧胶被挤压 重叠形成 裂口 2 花纹块胶底角过度圆弧半径偏小 二次硫 化时 已硫化的花纹块胶膨胀 造成花纹侧胶表层 被模具挤压形成裂口 1 1 2 解决措施 1 制定硫化冷却水流量 温度和通水时间控 制标准 作业时严格按标准执行 采用大循环供 水系统 减小供水系统温度波动 43王克成 橡胶履带裂口原因分析及解决措施 2 优化橡胶履带花纹块结构设计 提高模具 加工精度 1 2 硫化交接区域边部花纹侧胶裂口 硫 化交接区域边部花纹侧胶裂口如图2 所示 图 2 硫化交接区域边部花纹侧胶裂口示意 1 2 1 产生原因 1 硫化交接部位欠硫区域过大 达到二次硫 化时模具边部 2 二次硫化时 硫化交接处压齿过少 3 钢丝帘布周长过短 装模时过分拉伸定位 4 合模操作不规范 加压排气次数过多 造 成合模挤压严重 5 花纹侧胶施工长度或质量偏大 挤压流失 胶料较多 1 2 2 解决措施 1 通过热电偶测温 合理控制欠硫区域硫化 程度 欠硫程度随着远离模具端部呈递减趋势 欠 硫区域控制在 270 mm 以内 2 二次硫化时 硫化交接部位压齿不少于 3 个 每个齿对应一个花纹时 3 精确控制钢丝帘布成型盘直径 确保钢丝 帘布周长不超公差 装模时适当拉伸定位 4 采取 2 步 5 次加压法合模操作 在预成型 部件装入模具后 启动硫化机加压 3 次 合模后停 留一段时间 让胶料在模具中预热流动 排气 间 隔 1 min 后缓冲加压 2 次 达到规定压力 使胶料 充满型腔 5 确定硫化预成型施工标准 使带坯尺寸接 近模具内轮廓 便于胶料充满型腔和排气 1 3 轮侧胶裂口 轮侧胶裂口如图 3所示 图 3 轮侧胶裂口示意 1 3 1 产生原因 1 一次硫化时冷却不足 硫化交接处公共齿 轮侧胶过硫 造成二次硫化时轮侧胶表层出现接 头痕迹 形成重皮或裂口 2 轮侧胶施工长度或质量偏大 造成部分轮 侧胶在硫化时挤入已硫化部位 形成重皮或裂口 3 模具温度过高 胶料焦烧时间过短 在合 模和排气时早期硫化 1 3 2 解决措施 1 严格执行硫化冷却水流量 温度和通水时 间控制标准 2 改进施工设计 并严格执行 3 降低模具温度 改进轮侧胶配方 延长胶 料焦烧时间 1 4 芯金部位橡胶裂口 芯金根部和侧部橡胶裂口分别如图 4 和 5 所示 1 4 1 产生原因 1 芯金与模具配合不当 胶料流动受阻 2 胶料施工质量偏小 造成缺胶 3 胶料流动性不佳 不能充分充满型腔 4 模具表面不干净 结垢过多 5 模具排气线和排气孔分布不合理 过少或 图 4 芯金根部橡胶裂口示意 44橡 胶 工 业 2009 年第 56 卷 第 1 期 图 5 芯金侧部橡胶裂口示意 堵塞 使轮侧胶与模具间的空气不能完全排出 1 4 2 解决措施 1 严格验收芯金 杜绝使用不合格产品 2 严格按施工标准称取胶料 3 降低轮侧胶的粘度 提高胶料流动性 4 定期清洗模具 保持模具表面清洁 不 结垢 5 合理分布模具排气孔和排气线 排气线间 互相连通 相邻排气线内的排气孔均匀错开排列 疏通堵塞的排气孔 2 使用过程中产生裂口 2 1 芯金部位轮侧胶裂口 2 1 1 产生原因 1 齿胶粘合性能较差 使用过程中齿胶与芯 金剥离 附在芯金上的轮侧胶被机械齿轮碾压形 成裂口 见图 6 图 6 轮侧胶被机械齿轮碾压形成裂口示意 2 芯金处理不规范 表面不干净或粘上灰 尘 使用过程中芯金松动后产生间隙 直至与齿胶 剥离 形成裂口 见图 7 3 由于硫化机电加热管损坏未能及时发现 造成钢丝帘布胶和齿胶欠硫 产生气泡 钢丝帘 布胶浆中的溶剂挥发不彻底 钢丝帘布包胶压合 图 7 芯金松动产生裂口示意 不实 钢丝端部翘起 造成钢丝帘布胶与齿胶中间 窝气 在使用过程中齿胶与轮侧胶脱层 形成裂口 2 1 2 解决措施 1 改进齿胶配方 提高齿胶与芯金的粘合强度 2 将芯金抛丸后残留在其表面的喷砂残渣 清理干净 并对芯金表面进行磷化处理 使其表面 形成微晶磷化膜 防止存在污渍和形成氧化层 3 对硫化机进行改进 增加电路故障报警 器 一旦电路发生故障 能够及时发现并排除 4 控制胶浆的浓度和粘度 使钢丝帘布浸胶 均匀 无胶浆堆积现象 浸胶后用热风吹干 待胶 浆中的溶剂充分挥发后再包胶片和锦纶帆布 2 2 带体橡胶接头区域裂口 带体橡胶接头区域裂口如图 8 所示 图 8 带体橡胶接头区域裂口示意 2 2 1 产生原因 1 花纹侧胶施工长度过小 接头靠硫化合模 时挤压对接 2 花纹侧胶二次定长时接头部位未整理好 界面粘合较差 3 接头区域或区域外侧欠硫或过硫 造成硫 化胶物理性能达不到要求 2 2 2 解决措施 1 重新确定硫化交接区域花纹侧胶施工尺 45王克成 橡胶履带裂口原因分析及解决措施 寸 将挤压对接方式改为压接方式 使未硫化带体 与已硫化带体压接 2 接头部位花纹侧胶的端部修整成 45 角 斜面 便于粘合 3 使硫化交接区域包含所有欠硫部位 确保 欠硫部位完全硫化 同时防止过硫 2 3 花纹侧胶裂口 花纹侧胶裂口如图 9 所示 2 3 1 产生原因 1 胶料混炼不均匀 造成带体橡胶物理性能 不均 图 9 花纹侧胶裂口示意 2 花纹侧胶硬度过大 耐屈挠性能较差 3 部分机械和车辆质量增大 速度提高 2 3 2 解决措施 1 采用二段混炼工艺 提高胶料中填料的分 散性 改善硫化胶物理性能 2 改进花纹侧胶配方 通过提高含胶率 降 低硬度等措施 提高花纹侧胶的耐屈挠性能 3 根据机械和车辆的品种及性能 开发具有 不同使用性能的橡胶履带 以适应市场需求 3 结语 橡胶履带在生产和使用过程中产生的裂口主 要集中在硫化交接区域 通过采取改进操作工 艺 优化结构和配方设计等措施 可有效解决橡胶 履带裂口问题 从而提高产品质量 参考文献 1 周世元 橡胶履带的结构与制造 J 橡胶工业 2003 50 9 539 541 收稿日期 2008 07 05 朗盛以领先科技实力寻求与 中国橡胶行业共同发展 中图分类号 F276 7 文献标识码 D 2008 年 12 月 4 6 日 朗盛领先的产品与技 术在第 8 届中国国际橡胶技术展览会 上海 上精 彩亮相 朗盛公司橡胶化学品部展出了 Vulkan ox 橡胶防老剂 全新的 Vulcuren 特殊化学品 Zinkoxyd aktiv 活性氧化锌 Renacit 环保型橡 胶塑解剂 Vulkanol 橡胶专用增塑剂和 Emul vin 乳胶分散剂等系列产品 而莱茵化学 朗盛子 公司 展出了 Rhenogran Rhenodiv Aflux Antilux 和 Aktiplast 等系列产品 这些产品充 分展示了其在橡胶专业技术领域的实力 在上述展品中 Vulkanox 4020 LG 是一种抗 氧剂 可防止橡胶产品发生氧化 由朗盛发明并最 早付诸生产 朗盛全新的特殊化学品 Vulcuren 可以缩短轮胎的硫化时间 带来更高的生产效率 正日益受到整个产业的关注 Aktiplast GE3808 是莱茵化学最近推出的一种多功能橡胶处理剂 它 能够显著降低橡胶加工成本 提升产品竞争力 作为全球最大的 SR 生产商之一 朗盛对亚 太地区特别是中国市场的发展表示乐观 据统 计 目前该地区的橡胶化学品需求量已占全球总 需求量的 40 该公司预计 2013 年前中国橡胶 市场仍将保持 10 的年增长率 面对快速发展 的亚洲市场 朗盛橡胶化学品部可提供品种繁多 的专业产品 其中包括一系列能够提高橡胶加工 性能的创新产品 朗盛 橡 胶化 学 品部 负 责 人 Luis L pez Rem n 先生表示 朗盛长期致