橡膠制品制造(輪胎硫化、密封件成型、軟管擠出)對溫度精度、硫化效率要求嚴苛,溫度波動會導致橡膠硫化不完全(彈性下降)、制品變形(尺寸偏差超標),直接影響產品使用壽命與使用安全。專用橡膠制品制造冷水機通過高溫適配、梯度控溫設計,滿足 GB/T 12824-2019、HG/T 2183-2021 等行業標準要求,保障橡膠制品品質一致性。
1. 橡膠輪胎硫化模具恒溫冷卻
針對橡膠輪胎硫化工序(天然橡膠、合成橡膠混合硫化),硫化模具需維持 150-180℃的硫化溫度,硫化后需快速冷卻至 60℃以下脫模,冷卻過快會導致輪胎胎面開裂(開裂率超 8%),過慢則延長生產周期(傳統冷卻需 40 分鐘 / 條)。冷水機采用 “硫化模具雙階段冷卻系統”:第一階段通過模具內冷卻水路將溫度從 180℃降至 100℃(降溫速率 5℃/min),第二階段通過冷卻風環降至 60℃(降溫速率 3℃/min),總冷卻時間縮短至 18 分鐘 / 條。例如在轎車輪胎硫化中,穩定的冷卻可使輪胎硫化度達 95% 以上(國標≥90%),胎面硬度(邵氏 A)控制在 65±3 度,尺寸偏差≤1%,避免因冷卻不均導致的輪胎偏心、動平衡超標問題,保障行車安全。
2. 橡膠密封件成型控溫
橡膠密封件(如 O 型圈、油封)成型需在 160-170℃下硫化,硫化后需精準控制冷卻速率(1-2℃/min),防止密封件因熱應力產生微裂紋(影響密封性能)。冷水機采用 “密封件成型模精準控溫系統”,通過嵌入模具的微型冷卻通道,將模具溫度從 170℃穩定降至 50℃,溫度波動≤±1℃,同時配備 “壓力 - 溫度聯動” 功能:當成型壓力從 15MPa 提升至 20MPa 時,自動微調冷卻量,抵消壓力增加產生的額外熱量。例如在丁腈橡膠 O 型圈成型中,精準控溫可使密封件壓縮永久變形率≤20%(國標≤30%),拉伸強度≥15MPa,密封性能(泄漏率≤1×10??Pa?m3/s)達標,滿足液壓系統密封要求。
3. 橡膠軟管擠出冷卻定型
橡膠軟管(如高壓膠管、輸水膠管)擠出成型后需快速冷卻定型,避免管體變形(圓度偏差超 5%)、表面粗糙(影響耐壓性能)。冷水機采用 “軟管擠出噴淋 - 水浴復合冷卻系統”:第一階段通過高壓噴淋(水溫 25±2℃)將軟管表面溫度從 120℃降至 70℃(冷卻長度 2m),第二階段通過水?。ㄋ疁?20±2℃)降至 40℃(冷卻長度 3m),冷卻效率比傳統單一水浴提升 40%。例如在鋼絲增強高壓膠管擠出中,復合冷卻可使膠管圓度偏差≤2%,壁厚均勻度(偏差≤0.1mm),耐壓性能(工作壓力≥30MPa)達標,符合《橡膠和塑料軟管及軟管組合件 耐壓性能測試》(GB/T 5563-2013)要求,避免因冷卻不足導致的膠管爆裂風險。
4. 耐橡膠污染物與高溫設計
橡膠制造中冷卻系統易接觸橡膠助劑(如硫化劑、促進劑)、高溫橡膠熔體,冷水機接觸介質部件采用 316L 不銹鋼(表面拋光,Ra≤0.8μm),減少橡膠殘留粘連;管路接口采用氟橡膠密封墊(耐 180℃高溫,耐橡膠助劑腐蝕,使用壽命≥3 年);同時配備 “橡膠雜質過濾模塊”,可過濾冷卻水中的橡膠碎屑(粒徑≥0.1mm),防止管路堵塞。此外,設備壓縮機采用高溫耐受型(可在 50℃環境下穩定運行),滿足橡膠車間高溫生產環境需求。

橡膠制品制造對產品彈性、密封性要求極高,冷水機操作需兼顧控溫精度與生產效率,以橡膠專用水冷式冷水機為例:
1. 開機前系統與橡膠材質適配檢查
? 系統檢查:確認冷卻介質(工業乙二醇溶液,濃度 35%-45%,耐溫 - 30℃至 100℃,添加抗垢劑)液位達到水箱刻度線的 90%,檢測水泵出口壓力(穩定在 0.5-0.7MPa),查看硫化模具冷卻水路、軟管噴淋裝置接口密封狀態(無滲漏);清理冷卻介質過濾器(去除殘留橡膠碎屑);
? 材質適配:根據橡膠材質設定基礎參數(天然橡膠硫化冷卻速率 5℃/min,丁腈橡膠 4℃/min),安裝溫度傳感器(模具傳感器嵌入模腔,軟管傳感器貼近管體表面),校準傳感器精度(誤差≤0.3℃)。
1. 分工序參數精準設定
根據橡膠制品不同制造工序需求,調整關鍵參數:
? 輪胎硫化:硫化模具第一階段冷卻水溫 60℃(對應模具 100℃)、第二階段 40℃(對應模具 60℃),水流速度調至 3.5-4.0m3/h,開啟 “雙階段冷卻” 模式,設定降溫速率 5℃/min;
? 密封件成型:模具冷卻水溫從 50℃(對應模具 170℃)逐步降至 20℃(對應模具 50℃),水流速度調至 1.5-2.0L/min,開啟 “壓力 - 溫度聯動” 模式,壓力每增加 2MPa,冷卻流量提升 8%;
? 軟管擠出:噴淋水溫 25±2℃,噴淋壓力 0.3-0.4MPa,水浴水溫 20±2℃,水流速度調至 2.5-3.0m3/h,開啟 “復合冷卻” 模式,設定軟管出口溫度≤40℃;
? 設定后開啟 “權限分級” 功能,僅持橡膠制造資質人員可調整參數,操作記錄自動上傳至橡膠生產管理系統(MES)。
1. 運行中動態監測與調整
通過冷水機 “橡膠制造監控平臺”,實時查看模具溫度、軟管冷卻溫度、橡膠硫化度等數據,每 20 分鐘記錄 1 次(形成產品質量臺賬)。若出現 “輪胎硫化度不足”(多因冷卻過快),需降低第一階段降溫速率至 4℃/min,小批量試硫化(1 條輪胎)檢測硫化度;若密封件出現微裂紋(多因冷卻速率過快),需降低冷卻流量 0.3L/min,重新測試密封件拉伸強度;若軟管圓度偏差超標(多因噴淋不均),需調整噴淋頭角度(增加管體兩側噴淋量),重新擠出 10m 軟管檢測圓度。
2. 換產與停機維護
當生產線更換橡膠制品類型(如從輪胎換為密封件)或橡膠材質時,需按以下流程操作:
? 換產前:降低冷水機負荷,關閉對應工序冷卻回路,用清水沖洗硫化模具冷卻水路(去除殘留橡膠助劑),根據新制品工藝重新設定溫度與流量參數(如密封件成型冷卻速率降至 4℃/min);
? 換產后:小批量試生產(50 件密封件、10m 軟管),檢測產品彈性、尺寸精度、密封性能,確認無問題后恢復滿負荷運行;
? 日常停機維護(每日生產結束后):關閉冷水機,清理設備表面橡膠碎屑與助劑殘留(用中性清洗劑擦拭),更換冷卻介質過濾器濾芯,檢測管路是否有橡膠粘連(用專用溶劑清理)。
1. 特殊情況應急處理
? 冷卻介質泄漏(輪胎硫化中):立即停機,關閉硫化模具冷卻回路閥門,用吸油布清理泄漏區域(避免介質接觸高溫橡膠),更換損壞的密封件或管路后,補充冷卻介質并排氣,重新啟動前檢測密封狀態;已硫化的輪胎需重新檢測動平衡與耐壓性能,不合格產品全部報廢;
? 突然停電(密封件成型中):迅速關閉冷水機總電源,斷開與成型機的連接,手動打開模具(防止橡膠冷卻凝固粘模),啟動備用發電機(30 秒內恢復供電),優先恢復模具冷卻系統;恢復供電后,重新校準模具溫度,試生產 10 件密封件檢測質量;
? 軟管冷卻不足(出口溫度超 40℃):立即提升噴淋與水浴冷卻流量(各增加 0.5m3/h),同時降低軟管擠出速度(從 10m/min 降至 8m/min),待軟管出口溫度降至 40℃以下后,檢查噴淋頭是否堵塞(用壓縮空氣吹掃),排除故障前禁止繼續擠出。
? 日常維護:每日清潔設備表面與過濾器,檢測冷卻介質液位、濃度;每 2 小時記錄橡膠硫化度、制品尺寸數據;每周用檸檬酸溶液(濃度 2%)清洗冷卻管路(去除橡膠助劑結垢),檢查氟橡膠密封墊老化狀態;每月校準溫度傳感器(溯源至國家計量標準),對水泵軸承添加高溫潤滑油;每季度對壓縮機進行維護,清理換熱器表面灰塵;每年對管路進行壓力測試(保壓 0.7MPa,30 分鐘無壓降),評估橡膠雜質過濾模塊效率;
? 選型建議:輪胎硫化選 “雙階段冷卻冷水機”(制冷量 80-120kW,適配 10-15 套硫化模具),密封件成型選 “精準控溫冷水機”(控溫 ±0.5℃),軟管擠出選 “復合冷卻冷水機”(帶噴淋 + 水浴模塊);大型橡膠工廠建議選 “集中供冷系統”(總制冷量 200-300kW,支持多車間并聯);選型時需根據制品產能與熱負荷匹配(如日產 1000 條輪胎需配套 150-200kW 冷水機,日產 10 萬件密封件需配套 50-60kW 冷水機),確保滿足橡膠制品高效制造需求,保障產品性能與使用壽命。