Thiết kế dạy chuyền sản xuất xăm (ruột ) xe máy và chế tạo máy cắt dán và lưu hóa ruột xe

Ngày nay, tự động hoá sản xuất đã và đang phát triển mạnh trong các nhà máy sản xuất vừa và lớn, và ngày càng được các xưởng sản xuất nhỏ áp dụng vào trong dây chuyền sản xuất của mình n

Mục Lục

LỜI NÓI ĐẦU 4

CHƯƠNG 1 : 6

TỔNG QUAN VỀ DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT SĂM LỐP HIỆN NAY 6

1.1 Sơ lược về lịch sử phát triển: 6

1.2 Thực trạng và thách thức đối vời nghành săm lốp ở Việt Nam 8

1.3 Sơ lược về quy trình sản xuất lốp xe: 10

1.4 Mục đích của đề tài: 14

CHƯƠNG 2 : 15

NGUYÊN LIỆU VÀ PHỤ GIA 15

2.1 Nguyên liệu: 15

2.1.1.Cao su thiên nhiên 15

2.1.2.Cao su tổng hợp 15

2.2 Hóa chất dùng trong công nghệ cao su 17

2.2.1 Chất độn 17

2.2.2 Chất lưu hóa 17

2.2.3 Chất xúc tiến: 18

2.2.4 Chất trợ xúc tiến: 18

2.2.5 Chất phòng lão: 18

2.2.6 Chất hoá dẻo: 18

CHƯƠNG 3 20

QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 20

3.1 Cán luyện 21

3.1.1 Nhiệt lọc: 22

3.2.1 Quy trình sản xuất săm xe máy: 24

3.2.2 Quy trình Ép suất săm xe đạp 25

3.2.3 Thiết bị ép suất 26

3.3 Thành hình 26

3.3.1 Quy trình thành hình săm xe máy 26

3.3.2 Quy trình hình thành săm xe đạp 27

3.3.3 Thiết bi 28

3.4 Lưu hóa 28

3.4.1 Quy trình lưu hóa săm xe máy và săm xe đạp có gắn van 28

3.4.2 Quy trình lưu hóa săm xe đạp gắn van rời 29

3.4.3 Thiết bị 30

3.5 KCS- Đóng gói-Lưu kho 31

3.5.1 Quy trình công nghệ 31

CHƯƠNG 4 32

LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 32

4.1 Lựa chọn phương án cho công đoạn cắt dán 32

4.1.1 Phương án 1: Thực hiện thủ công ( cắt dán bằng tay) 32

4.1.2 Phương án 2: Thực hiện bằng máy 33

(Lựa chọn phương án truyền động cho rãnh mang cá) 33

4.1.2.1 Phương án 1: Truyền động vít me đai ốc: 33

4.1.2.2 Phương án 2: Truyền động bánh răng thanh răng: 34

4.1.2.3 Phương án 3: Truyền động bằng khí nén: 36

4.1.3 Lựa chọn phương án cho công đoạn cắt dán: 37

4.2 Lựa chọn phương án truyền động cho bệ đỡ Khuôn máy lưu hóa: 38

4.2.1 Truyền động vít me – đai ốc : 38

4.2.2 Dẫn động bằng trục và tay quay con trượt: 41

4.2.3 Dẫn động bằng xy lanh thủy lực: 42

4.2.3 Phân tích chọn phương án: 43

CHƯƠNG 5 44

THIẾT KẾ KỸ THUẬT MÁY CẮT-DÁN SĂM 44

5.1 Thông số đầu vào: 44

5.1.1 Kích thước săm (ruột xe): 44

5.1.2 Nhiệt độ cắt – dán săm 46

5.1.3.Trọng lượng các cụm cơ cấu 47

5.2 Mô tả nguyên lý hoạt động của máy: 49

5.3 Thiết kế mạch khí nén: 50

5.4 Tính toán thông số kỹ thuật của các chi tiết của mạch khí nén: 52

5.4.1 Tính toán và lựa chọn xi lanh khí nén: 52

5.4.1.1 Xi lanh nâng hạ cụm dao cắt: 52

5.4.1.2 Xi lanh nâng hạ bàn cắt săm: 59

5.4.1.3 Xi lanh nâng hạ cụm má kẹp săm trên: 66

5.4.1.4 Xi lanh đẩy cụm ngàm kẹp săm trên & dưới và xi lanh dán săm: 74

5.4.2.Lựa chọn van khí nén: 78

5.4.3.Lựa chọn van giảm áp: 80

5.4.4.Lựa chọn máy nén khí: 81

Chương 6: 84

THIẾT KẾ KỸ THUẬT MÁY LƯU HÓA 84

6.1 Yêu cầu kỹ thuật và thông số đầu vào máy lưu hóa: 84

6.2 Thiết kế mạch thủy lực: 85

6.2.1 Nguyên lý hoạt động: 85

6.2.2 Tính toán các thông số kỹ thuật của từng chi tiết 86

6.3 Tính chọn lò hơi gia nhiệt: 110

LỜI NÓI ĐẦU

Nước ta đang trong thời kỳ công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước, các ngành công

nghiệp đang được nhà nước quan tâm đặc biệt Ngành công nghiệp cơ khí đã đạt

được những thành tựu quan trọng góp phần phát triển cho dất nước Ngày nay, tự

động hoá sản xuất đã và đang phát triển mạnh trong các nhà máy sản xuất vừa và

lớn, và ngày càng được các xưởng sản xuất nhỏ áp dụng vào trong dây chuyền sản

xuất của mình nhằm năng cao chất lượng cũng như sản lượng sản phẩm

Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, nhu cầu về đời sống của con

người ngày càng cao, trong đó nhu cầu sản phẩm từ cao su là rất lớn Vì vậy ngành

công nghệ cao su giữ vai trò rất quan trọng trong đời sống xã hội Và một trong

những lĩnh vực công nghệ quan trọng mà chúng ta cùng quan tâm là công nghệ

sản xuất săm xe, lốp xe bởi vì chúng là những sản phẩm thiết yếu để phục vụ nhu

cầu đi lại, sản xuất của con người Chúng ta cần phát triển ngành công nghệ này,

cải tiến công nghệ đa dạng hóa sản phẩm để từng bước đáp ứng nhu cầu thị trường

và cạnh tranh trong nước cũng như thế giới

Các máy móc phục vụ trong dây chuyền sản xuất săm lốp xe đều được nhập

khẩu từ nước ngoài với chi phí rất cao Để mở rộng nhu cầu tự động hoá sản xuất

trong các xưởng sản xuất nhỏ lẻ cũng như tiết kiệm chi phí cho các nhà máy sản

xuất săm lốp thì việc tự nghiên cứu, chế tạo cũng như nội địa hoá dây chuyền sản

xuất là rất quan trọng

Là sinh viên ngành Cơ khí – Chế tạo máy, chúng em được giao nhiệm vụ

Nghiên cứu dây chuyền sản xuất săm (ruột) xe máy và chế tạo máy cắt dán và máy

lưu hoá săm xe Mục đích của việc nghiên cứu đề tài là thiết kế được máy có chất

lượng, năng suất cao nhưng giá thành thấp phục vụ nhu cầu trong nước

Tuy nhiên do yêu cầu về thời gian hạn hẹp, kiến thức còn nhiều hạn chế, việc

tìm tài liệu nghiên cứu đề tài chắc chắn còn nhiều thiếu sót Vì vậy rất mong được

sự đóng góp ý kiến của thầy, cô để đề tài được hoàn thiện hơn

Chúng em xin chân thành cảm ơn Thầy ThS.Trương Quốc Thanh cùng các thầy,

cô đã giúp đỡ trong thời gian vừa qua để em hoàn thành tốt đề tài của mình

CHƯƠNG 1 :

TỔNG QUAN VỀ DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT SĂM

LỐP HIỆN NAY

1.1 Sơ lược về lịch sử phát triển:

Trong lịch sử phát triển loài người, săm lốp xe được xem như là một phát minh

quan trọng, vì nó được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực của đời sống như

phương tiện vận tải, thiết bị xây dựng, cấu tạo các bộ phận bên trong của máy móc

Giống như các phát minh khác, sự xuất hiện các bánh xe như những con lăn được

phát hiện sớm từ thời kì đồ đồng cách đây 5000 năm, được dùng dể đi chuyển các

vật nặng Các bánh xe dùng trong các thiết bị vận tải được ghi nhận ở Sumeria

năm 3500 trước công nguyên, ở Assyria 3000 năm trước công nguyên Loại xe

ngựa 4 bánh có khớp gắn vào trục ở bánh trước để điều khiển được ghi nhận

khoảng 1500 trước công nguyên

- Loại xe có ngựa kéo được điều chỉnh dần cho phù hợp để đạt tốc độ cao và đặc

biệt là ứng dụng trong quân sự Cùng với sự ra đời của loại bánh xe trên thì sự

hình thành lốp xe, ban đầu là da và đồng hay sắt được gắn vào để bảo vệ khung

bánh xe làm bằng gỗ khỏi bị phá hỏng

- Sự kiện quan trọng tiếp theo chắc chắn là năm 1846 khi Thompson tính cờ phát

hiện ra mẫu cao su chứa không khí mang tính đàn hồi, được gắn vào bánh xe từ đó

làm giảm lực kéo của chiếc xe, làm sự di chuyển trở nên dễ dàng hơn, và giảm

tiếng ồn Khái niệm này được định nghĩa một cách hoàn chỉnh hơn vào năm 1880

loại vỏ xe được bơm đầy khí nén được phát triển và sử dụng cho loại xe đạp 3

bánh

- Việc khám phá ra sự lưu hoá cao su Charles Goodyear vào năm 1839 cùng với

sự phát triển công nghiệp ở Châu Âu và Bắc Mỹ lúc bấy giờ, vỏ xe đã phát triển từ

việc ban đầu chỉ tráng cao su lên vải và bao phủ các săm xe bên trong đã tiến tới

loại vỏ composite phức tạp hơn bao gồm sợi vải, dây thép và cao su

- Sự liên kết giữa lốp và bánh xe ngày càng được hoàn thiện, ban đầu chỉ là nhờ

các băng vải tẩm cao su, (1890-1892) cải tiến với vòng dây kim loại đặt ở hai mép

lốp, 1891 lần đầu tiên săm xe được sử dụng Trong giai đoạn này các bộ phận cấu

tạo nên lốp và săm đều hoàn thiện và thiết kế phù hợp với nhau

Trong khuôn khổ của luận văn, chúng em chỉ xin trình bày kỹ hơn về Ruột xe

và quy trình sản xuất Ruột xe

Ruột xe:

- Là một ống cao su dạng vòng có mặt cắt hình xuyến chứa khí nén, ruột xe có lắp

van để bơm hay xả khí Để có thể đo được áp suất bên trọng, người ta lắp vào thân

vòi áp kế monometter

- Ruột chưa khí nén làm cho vỏ có thể đàn hồi tốt, giảm xóc cho xe đông thời giúp

vỏ bám chặt vào niềng xe

1.2 Thực trạng và thách thức đối vời nghành săm lốp ở Việt Nam

Các yếu tố đầu vào của ngành săm lốp

Như ta đã biết cao su thiên nhiên là đầu vào tối quan trọng đối với ngành sản xuất

săm lốp Năng suất cao su của Việt Nam hiện xếp thứ 2 thế giới, thứ 5 về sản

lượng và thứ 4 về lượng cao su xuất khẩu do vậy các doanh nghiệp Việt Nam có

lợi thế lớn trong việc sản xuất các mặt hàng này

Tuy vậy, cao su thiên nhiên chỉ là 1 trong những yếu tố đầu vào của ngành Còn

các nguyên liệu khác như than đen, cao su tổng hợp, máy móc và dây chuyền sản

xuất, Các doanh nghiệp nước ta vẫn phải nhập khẩu từ nước ngoài Có một

nghịch lý trong ngành cao su Việt Nam đó là: Dù là nước xuất khẩu cao su lớn

trên thế giới nhưng hàng năm, nước ta vẫn phải nhập khẩu cao su từ 100,000 đến

130,000 tấn nhằm phục vụ cho ngành sản xuất săm lốp trong nước

Giá cao su và sự ảnh hưởng đến kết quả kinh doanh của các DN sản xuất săm

lốp

Mặc dù là nước trong top 5 về sản lượng xuất khẩu nhưng so với 2 nước đứng đầu

là Thái Lan và Indonesia thì sản lượng của Việt Nam có khoảng cách quá xa nên

ngành cao su Việt Nam không chủ động về giá mà phải phụ thuộc vào biến động

giá thế giới

Hiện nay tại Việt Nam có 3 công ty sản xuất săm lốp niêm yết trên sàn là: Công ty

cổ phần cao su Miền Nam (Mã: CSM), Công ty cổ phần cao su Đà Nẵng (Mã:

DRC) và Công ty cổ phần cao su Sao Vàng (Mã: SRC)

Giá cao su thiên nhiên có xu hướng tăng, không hỗ trợ nhiều cho doanh nghiệp

sản xuất săm lốp Chi phí nguyên vật liệu (chủ yếu là cao su thiên nhiên và cao su

tổng hợp) chiếm khoảng 70% cơ cấu giá thành của các doanh nghiệp ngành săm

lốp Vì vậy, việc cao su tăng giá mạnh trong thời gian qua sẽ ảnh hưởng mạnh đến

lợi nhuận của các doanh nghiệp trong ngành

Trong 3 tháng đầu năm 2012, giá cao su tăng 24% Giá cao su phần nào được hỗ

trợ do nguồn cung thắt chặt, khi Thái Lan, Indonesia và Malaysia đang trong mùa

khô, mùa cây cao su hạn chế cho mủ

Triển vọng ngành trong thời gian tới

Giá mủ cao su nguyên liệu trên thị trường trong nước tăng khá mạnh trong 20

ngày đầu tháng 5 Cụ thể, giá thu mua mủ cao su tự nhiên loại 1 tại Bình Phước

tăng từ 15.000 đ/kg trong tuần đầu tháng 5 lên tới 18.900 đ/kg trong tuần thứ 2 của

tháng 5, và sang đến ngày 21/5 đã giảm trở lại mức 16.500 đ/kg

Ngoài ra, từ Quý II/2012, sản lượng cao su trong nước và thế giới sẽ tăng dần cho

đến cuối năm do vào mùa khai thác Với nguồn cung dồi dào, giá cao su có thể sẽ

giảm nhưng khó giảm sâu do mới đây Thái Lan đã chính thức can thiệp vào thị

trường quốc tế để đẩy tăng giá cao su Thái Lan cho biết các nhà xuất khẩu sẽ mua

“cho đến khi giá cao su trong nước lên được mức 120 baht/kg, tức 3.800

USD/tấn” Hiện giá cao su đang ở quanh mức 3.400 USD/tấn Hơn nữa, Thái Lan

sẽ nâng mục tiêu giá cao su lên mức 150 bath/kg và sẽ đưa ra nhiều biện pháp hỗ

trợ hơn nữa nhằm đẩy giá lên 180 bath/kg vào năm tới

Nguyên liệu đầu vào tăng giá sẽ làm tăng giá các sản phẩm săm lốp trong thời

gian tới đây

Trong ngắn hạn, nền kinh tế trong nước đang gặp khó khăn đã ảnh hưởng không

nhỏ đến ngành sản xuất săm lốp Ngành ô tô đang ế ẩm – mặc dù đã sử dụng nhiều

hàng thiết yếu thay vì mua các mặt hàng như xe máy, ô tô Do đó trong ngắn hạn,

ngành săm lốp tam thời có thể sẽ chững lại

Tuy nhiên trong dài hạn, khi nền kinh tế phục hồi, cơ sở hạ tầng ở nước ta ngày

càng hoàn thiện, mức thu nhập của người dân tăng lên tất yếu nhu cầu về sử dụng

các loại phương tiện giao thông như xe máy, ô tô sẽ ngày càng gia tăng mạnh mẽ

Do vậy nhu cầu sử dụng săm lốp cho các phương tiện sẽ ngày càng cao, tạo điều

kiện cho ngành phát triển và tiêu thụ được nhiều sản phầm

1.3 Sơ lược về quy trình sản xuất lốp xe:

Hiện nay, ruột xe làm từ những hỗn hợp vật liệu polyme khác nhau, được gọi cao

su thiên nhiên hoặc tổng hợp

Các polyme này được trộn đều với nhau và với các chất độn, các chất trợ gia công,

các chất lưu hóa theo những công thức bí mật của mỗi nhà sản xuất

Sau khi đã có hỗn hợp cao su bán thành phẩm với các tỷ lệ thành phần mong

muốn, người ta còn phải lọc sạch các tạp chất để tránh gây ảnh hưởng tới chất

lượng và độ kín khí của sản phẩm sau này

Cao su sau khi lọc sạch, được đưa vào máy ép trục vít để tạo ra một ống cao su

dài Máy ép này làm cao su "nóng chảy" rồi bị đẩy qua đầu máy có cấu tạo đặc

biệt để tạo thành ống, bên trong có phun bột cách ly nhằm chống dính lòng ống

Ống cao su nóng này được đi tiếp vào một hệ thống làm nguội bằng nước để tránh

bị lưu hóa do lúc này nó có nhiệt độ khá cao Việc làm mát còn giúp ổn định cấu

trúc các phân tử polyme trong bán thành phẩm

Cuối hệ thống làm mát, ống cao su được sấy khô rồi được cắt thành từng đoạn với

chiều dài tùy theo quy cách sản phẩm Mỗi đoạn ống sẽ được đột lỗ và gắn van,

sau đó được đưa đến máy nối để trở thành một chiếc ruột tròn kín

Công đoạn lưu hóa sẽ cho ra những chiếc ruột xe thành phẩm, chúng được kiểm

tra độ kín trước khi đóng gói, nhập kho rồi đưa ra thị trường

Hình 1: Đột lỗ và gắn van

Hình 2.1: máy nối

Hình 2.2: công đoạn nối để thành ruột xe tròn kín

Hình 3.1: trước khi lưu hóa

Hình 3.2: Công đoạn lưu hóa được thực hiện trên máy lưu hóa

Hình 3.3: sau khi ra khỏi máy lưu hóa

1.4 Mục đích của đề tài:

Với đề tài nghiêng cứu dây chuyền sản xuất săm lốp, thiết kế máy cắt dán

và máy lưu hóa trong dây chuyền để phục vụ cho nhà máy Cơ khí KimLongCO

Hiện nay, nhà máy đang sử dụng máy cắt dán và máy lưu hóa trong dây chuyền

sản xuất săm lốp đã lâu đời nên các loại máy trên đều xuống cấp, vì vậy hoạt

động sản xuất rất nguy hiểm đến tính mạng của công nhân Bên cạnh vấn đề tài

chính, không gian sản xuất đã không đem lại cho công ty một sự chọn lựa tùy ý

trong việc mua các loại máy trên đang chào bán trên thị trường Vì vậy mục đích

của đề tài này là thiết kế máy cắt dán và máy lưu hóa trong dây chuyền sản xuất

lốp xe quy cách 2.25/2.5-17, 2.75/3-17, 2.25/2.5-16, 2.75/3-14, 3.5/4-10 năng suất

30.000 chiếc/ tháng phù hợp với tình hình hiện nay của công ty KimLongCO

CHƯƠNG 2 : NGUYÊN LIỆU VÀ PHỤ GIA

2.1 Nguyên liệu:

Hiện nay xí nghiệp sử dụng hai loại nguyện liệu chính: cao su thiên nhiên

và cao su tổng hợp.Nguồn nguyên liệu này đã qua hỗn luyện thành caosu bán

thành phẩm có chất độn , chất phòng lão , chất hóa dẻo …nhưng chưa có chất xúc

tiến và chất lưu hóa

2.1.1.Cao su thiên nhiên

Cao su thiên nhiên là cao su không phân cực nên dễ hòa tan trong các dung

môi họ béo , họ thơm , không tan trong dung môi phân cực như Ceton.Tính chịu

nhiệt kém, phân hủy ở nhiệt độ 192 C.Khối lượng riêng của cao su thiên khô

là:0.914kg/cm

2.1.2.Cao su tổng hợp

 Cao su butyl:

Cao su butyl được tung ra thị trường năm 1942 ,hiện nay được sử dụng

trong nhiều lĩnh vực với nhưng yêu cầu đặc biệt

Các nhóm cao su Butyl trên thị trường là chất đồng trùng hợp gồm một

lượng nhỏ isoprene (khoảng 1-3%) với isobutylen đựợc xúc tác bằng AlCl3

hòa tan trong clorua metyl

Cấu trúc hóa học của cao su butyl:

H2

x

+Tính thấm khí rất nhỏ Độ kín khí của cao su butyl 8 lần tốt hơn độ kín

khí của cao su tự nhiên

+so sánh độ kín khí săm xe làm bằng cao su butyl và cao su thiên

Săm xe Áp suất nguyên

thuỷ(Psi)

Áp suất bị mất (Psi)

1 tuần 2 tuần 3 tuần

Khi lưu hóa dung thêm nhựa PF biến tính để lưu hóa sẽ tạo sản phẩm chịu

được nhiệt độ cao và kín khí

Tính kháng lão hóa do nhiệt: sao su butyl lưu hóa với hệ thống lưu huỳnh và

xúc tiến thường có khuynh hướng biến mềm nếu thừơng xuyên môi trường

có nhiệt độ từ 300-700oC F

 Cao su Chorobutyl:

Năm 1960 Mỹ sản xuất ra loại cao su Butyl mới có biến tính bởi 1-2%

Cholor nhằm cải thiện tính chất với một số cao su có độ bão hòa cao Cao

su Chorobutyl được chế tạo bằng cách cho một luồng khí chloro sục vào

dung dịch butyl liên tục trong dung môi hexan Cứ mỗi phân tử chorol sẽ

thoát ra một phân tử HCL và một nguyên tử chorol sẽ xuất hiện trên mạch

cao su

Vị trí các nguyên tử trên mạch chloro như sau :

Lưu hóa :

Do có sự xuất hiện của olefin không bão hòa và các nguyên tử chlore rất

hoạt động trong mạch cao su, có mhiều kĩ thuật lưu hóa loại cao su này:

-Lưu hóa bằng ZnO hoặc ZnCl2.

- Lưu hóa bằng bialkyl

H2C

CH3

H2C

n

Cl

Lưu hóa bằng resin

 Tác dụng của lưu huỳnh :

Lưu huỳnh sử dụng làm chất lưu hóa cho cao su thiên nhiên và cao su tổng

hợp

Lưu huỳnh có thể tác dụng vào các liên kết đôi tạo thành mâng lưới không

gian ba chiều thông qua cầu nối Sulfua Lưu huỳnh có hai dạng khác nhau

phụ thuộc vào sự sắp xếp nguyên tử: Lưu huỳnh hòa tan và lưu huỳnh

không hòa tan sử dụng lưu huỳnh hòa tan , sau khi lưu hóa lưu huỳnh tự do

có thể phun ra bề mặt gây ra hiện tượng phun sương Lưu huỳnh không hoà

tan là loại lưu huỳnh chỉ phân tán mà không hoà tan vào hỗn hợp cao su

Nên có thể hạn chế được hiện tượng phun sương Điều cần chú ý là khi sử

hại, nhưng quan trọng nhất là khi lưu hoá Sự lão hoá của cao su biểu hiện

dưới nhiều hình thức khác nhau: biến màu, xuất hiện các vết nứt, biến cứng,

chảy nhão nên tính năng cơ lý cũng sẽ giảm

Do đó, quá trình tạo sản phẩm, ta cần phòng lão lượng sử dụng 1- 2

% so với cao su và tuỳ thuộc vào mục đích sử dụng mà ta dùng chất kháng

lão hoá riêng biệt đối tác với những tác nhân lão hoá

hóa năng lượng Tránh nhiệt nội sinh qúa nhiều làm cao su tự lưu hoá

Ngoài ra chất hoá dẻo không làm ảnh hưởng đến tính năng cơ lý của sản

CHƯƠNG 3 QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

SƠ ĐỒ TỔNG QUÁT QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SĂM

XE

Không đạt Không đạt

Kiểm tra

Kiểm tra Kiểm tra Đạt

Phế phẩm

ảnh hưởng lớn đến chất lượng sản phẩm Đơn pha chế tốt, nhưng quá trình cán

luyện không tốt, không phù hợp thì cao su cũng như các hoá chất sẽ không kết hợp

tốt, do đó không phát huy hết hiệu quả của đơn công nghệ

Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình cán luyện:

 Tính chất của cao su bán thành phẩm

 Nhiệt độ: đây là yếu tố rất quan trọng, nếu nhiệt độ quá cao sẽ làm cho cao su tự lưu hoá trên máy, ngược lại nếu nhiệt độ quá thấp thì quá trình luyện sẽ chậm và khó đạt độ dẻo mong muốn

 Thời gian: nếu luyện quá lâu có thể làm cho cao su quá mềm dẻo dẫn đến việc làm giảm một số tính chất cơ lý, nếu luyện không đủ thời gian sẽ không đạt được độ dẻo mong muốn

 Thiết bị: liên quan đến tốc độ trục cán, độ láng của trục, hệ thống nước giải nhiệt

 Con người: quá trình cắt đảo dao và tay nghề của người công nhân

QUY TRÌNH

CAO SU BTP NHIỆT LỌC

NHIỆT Ủ THÊM HOÁ CHẤT LỌC

3.1.1 Nhiệt lọc:

3.1.1.1 Quy trình:

Cao su bán thành phẩm được cho vào máy nhiệt luyện, dưới tác dụng nhiệt cơ học cao su bắt đầu chuyển từ trạng thái nguội cứng sang trạng thái nóng

và đạt độ dẻo mong muốn Khi khối cao su dẻo bắt đầu ôm trục, công nhân sẽ

dùng dao cắt đảo để khối cao su được cán đều hơn Khi cao su đã lán mặt đều thì

người công nhân sẽ lấy cao su ra thành từng cuộn và chuyển sang công đoạn sau

Quá trình luyện được tiến hành 10 – 12 phút, máy hoạt động không quá 75oC Trong quá trình cán luyện có hệ thống nước giải nhiệt cho vào liên tục

trong trục cán để ổn định nhiệt độ

3.1.1.2 Thiết bị:

3.1.2 Lọc:

Cao su khi nhiệt luyện được xuất ra ở dạng cuộn và được chuyển sang công

đoạn lọc Cuộn cao su sẽ được cho vào phễu nhập liệu, đi qua trục cán và qua hệ

thống lưới lọc để loại bỏ tạp chất Sản phẩm thu được là những sợi cao su được cắt

thành bó và cân Quá trình lọc nhằm loại bỏ các tạp chất còn sót lại trong cao su

Đây là quá trình luyện hở, ngoài ra còn có quá trình luyện kín Ưu điểm của quá

trình luyện kín là có thể tạo ra sản phẩm theo đơn của khách hàng, tuy nhiên nó bị

khống chế bởi nhiệt độ vì quá trình luyện kín xảy ở nhiệt độ cao ( khoảng 165oC)

sẽ làm cho cao su bị lưu hoá

3.2 Ép suất:

Đây là phương pháp hình thành BTP thường được dùng nhiều nhất, Ép suất

được áp dụng trong công nghệ cao su vì nhiều nguyên nhân sau:

 Nhiều tiết diện phức tạp của sản phẩm không cho phép dùng khuôn ép để

tạo hình vì giá thành của các khuôn phù hợp rất cao

 Ép suất là phương pháp duy nhất có những chi tiết dài so với tiết diện

3.2.1 Quy trình sản xuất săm xe máy:

Quy trình:

Cao su dạng băng được cho vào miệng phễu tùy vào yêu cầu sản phẩm mà

ta chọn loại đầu tạo hình Phôi săm sau khi ép ra khoải miệng theo băng tải qua hệ

thống chì kẻ mực để kẻ chỉ cho săm Máy ép suất có phễu chứa bột TALC được

phun vào trong nụ để chống dính từ bêng trong Phôi được ổn định bằng băng tải

tới các vòi phun nước ở trên Mặt dưới phôi sẽ đi qua dung dịch bột TALC, mặt

trên được thổi sạch nước bằng các ống thổi khí để chuẩn bị cho quá trình đóng

mộc và ghi mã phôi Tiếp theo, phôi săm được cắt và đưa vào công đoạn đục lỗ,

dán van Lúc này, mặt trên phôi sẽ được phủ bột TALC dạng dung dịch Người

công nhân sẽ tiến hành kiểm tra các thông số kỹ thuật theo tiêu chuẩn nếu phôi đạt

yêu cầu sẽ được chuyển lên xe đưa đến bộ phận cắt nối

BTP DẠNG BĂNG PHỄU

CẮT BĂNG TẢI ỔN ĐỊNH

ĐỤC LỖ, DÁN VAN

KIỂM TRA PHUN BỘT TALC ĐÓNG MỘC

HOÀN TẤT

3.2.2 Quy trình Ép suất săm xe đạp

Cao su dạng băng sẽ được đưa vào miệng phễu của máy ép suất Cao su sẽ

được đùn bằng trục vít để đùn qua đầu tạo hình Đồng thời bột TALC và khí sẽ

được thổi vào phôi thông qua nụ để tạo phồng cho phôi Sau khi ra khỏi máy ép

suất cao su tạo thành phôi dạng ống Phôi này được làm nguội bằng hệ thống

máng nước giải nhiệt Sau khi làm nguội phôi sẽ được cắt bằng dao được lập trình

3.2.3 Thiết bị ép suất

Hình vẽ

3.3 Thành hình

Cần phải khẳng định đây là quá trình gia công chứ không phải là quá trình

thực hiện sự liên kết hóa học giữa các mạch phân tử cao su Quá trình này nhằm

nối hai đầu phôi săm lại với nhau

3.3.1 Quy trình thành hình săm xe máy

Quy trình công nghệ

Phôi săm được đưa vào từ khu vực ép suất sang, công nhân sẽ đặt lên bàn và cắt theo kích thướt quy định, sau đó chuyển sang máy nối đầu săm Phôi

săm sau khi cắt sẽ được đưa vào ngàm kẹp dùng hai tay nhấn hai nút khởi động

cho máy hoạt động Dao cắt sẽ đi tư trên xuống cắt phần bỏ đi rồi sẽ di chuyển lên

trên để hệt thống kẹp thực hiện quá trình nối Khi săm đã nối xong ngàm kẹp tách

PHÔI ĐÔI CẮT CẮT NỐI

ra, công nhân lấy săm ra khỏi máy, dùng tay bấm hai mép vai của săm cho chặt để

tránh hiện tượng mối nối bị hở, sau đó xếp lên bàn để chuyển sang giai đoạn lưu

hóa

3.3.2 Quy trình hình thành săm xe đạp

Quy trình công nghệ:

Phôi săm từ khu vực ép suất được đưa lên bàn để cắt theo kích thước quy

định Sau đó đục lỗ rồi đưa sang khâu nối đầu săm Sau khi nối phôi được lưu

trong một khoảng thời gian Kế tiếp, người công nhân quét xăng và chà xung

quanh lỗ đã được đục, quét keo lên chờ khô rồi gián yếm Sau đó dùng tay cố định

van vào phôi săm rồi dùng trục có con lăn chà lên yếm van để van bám chặt vào

phôi săm Cuối cùng chuyển lên băng tải qua công đoạn lưu hóa

PHÔI

ĐO, ĐỤC

CẮT NỐI

DÁN YẾM

3.3.3 Thiết bi

Hình vẽ

3.4 Lưu hóa

Lưu hóa là giai đoạn cuối cùng của công nghệ gia công cao su Lưu hóa

nhằm tạo cầu nối lưu huỳnh giữa các mạch cao su làm tăng tính năng cơ lý đáp

ứng yêu cầu của sản phẩm Trong quá trình lưu hóa thì tính năng mềm dẻo, chảy

nhớt của cao su giảm, tính đàn hồi của cao su tăng lên

3.4.1 Quy trình lưu hóa săm xe máy và săm xe đạp có gắn van

ĐÌNH HÌNH ỐNG SĂM

LƯU HÓA

LẤY SẢN PHẨM RA

Quy trình

Đầu tiên công nhân nhận phôi săm từ khâu kết nối, kiểm tra ngoại quan sản phẩm,

mối nối, van… Sau đó phôi được bơm định hình, dùng sáp bịp kín lại đầu van, rồi

sau đó gắn phôi vào khuôn, quá trình lưu hóa sẽ diễn ra tự động, sau thời gian lưu

hóa là 2,5 phút thì khuôn sẽ tự động mở ra và công nhân lấy sản phẩm ra

3.4.2 Quy trình lưu hóa săm xe đạp gắn van rời

Quy trình

Đầu tiên công nhân nhận phôi từ khâu cắt nối, kiểm tra ngoại quan, mối nối

rồi găn van giả vào, sau đó gắn phôi vào khuôn sao cho van giả khớp với ổ Khí

nén sẽ bơm định hình cho phôi, tiếp theo khuôn sẽ đóng lại và quá trình lưu hóa sẽ

diễn ra tự động Sau thời gian 2,15 giây thì khuôn mở ra, công nhân lấy sản phẩm

ra thu hồi van giả rồi đưa săm qua băng tải chuyển qua giai đoạn kế tiếp

GẮN VAN GIẢ GẮN VÀO KHUÔN BƠM ĐỊNH HÌNH LƯU HÓA

LẤY SẢN PHẨM

3.4.3 Thiết bị

Hình vẽ

3.5 KCS- Đóng gói-Lưu kho

3.5.1 Quy trình công nghệ

Quy trình

Sau khi lưu hóa xong, săm theo băng tải đi qua hệ thống tưới Silicol tự động

(đối với xe đạp thì không có công đoạn này) Tiếp theo săm sẽ được xiết ốc, hút

chân không, gắn ty van, kiểm tra ngoại quan sản phẩm nếu đạt thì đóng dấu chính

phẩm và đóng gói theo quy định của từng loại săm Hoàn tất tất cả công đoạn này

săm sẽ được lưu kho chờ phân phối Đối với săm xe đạp kiểm tra trước rồi mới

xiết ốc, hút chân không, gắn ty van Đối với săm xe máy xiết ốc, hút chân không,

gắn ty van rồi mới kiểm tra

SẢN PHẨM SAU KHI LƯU HÓA

TƯỚI SILICOL GẮN TY VAN, XIẾT ỐC HÚT CHÂN KHÔNG

ĐÓNG GÓI

KIỂM TRA NGOẠI QUAN

LƯU KHO

CHƯƠNG 4 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ

4.1 Lựa chọn phương án cho công đoạn cắt dán

Công đoạn cắt dán là 1 công đoạn rất quan trọng trong dây chuyền sản xuất săm

(ruột) xe Nó ảnh hưởng lớn đến chất lượng cũng như năng suất của sản phẩm

4.1.1 Phương án 1: Thực hiện thủ công ( cắt dán bằng tay)

Từ khi tự động hoá sản xuất còn chưa phát triển mạnh, các xưởng sản xuất

nhỏ vẫn thực hiện công đoạn cắt và dán săm bằng tay Các đoạn săm được cắt

thành từng đoạn với chiều dài xác định trước, sau đó 2 mép ngoài cùng của đoạn

săm được cắt lại cho phẳng bằng dao và bàn kê Sau khi được cắt, 2 mép săm được

gia nhiệt đến nhiệt độ cần thiết và được đặt vào khuôn để dán lại với nhau

4.1.2 Phương án 2: Thực hiện bằng máy

(Lựa chọn phương án truyền động cho rãnh mang cá)

4.1.2.1 Phương án 1: Truyền động vít me đai ốc:

a Sơ đồ nguyên lý

b Nguyên lý hoạt động

Cơ cấu truyền động vít me đai ốc làm việc theo nguyên lý ăn khớp của cặp ren (

giữa ren trong đai ốc với ren ngoài trên vít me) để biến chuyển động quay của

động cơ thành chuyển động tịnh tiến của bàn máy hay băng trượt di động

Bộ truyền có tỉ số truyền cao và có thể tự hãm, do đó bộ truyền sử dụng để truyền

tải trọng trong máy nâng, máy ép vít…, trong cá cơ cấu điều khiển: bàn dao, bàn

máy, trong các cơ cấu điều khiển chuyển động cho người máy, máy điều khiển số,

trong cac cơ cấu hiệu chỉnh của dụng cụ đo

c Ưu – Nhược điểm:

Ưu điểm:

+ Kết cấu đơn giản, nhỏ gọn, dễ chế tạo + Chuyển động chậm với độ chính xác cao + Khả năng tải lớn, độ tin cậy cao

+ Làm việc êm, không ồn Nhược điểm:

b Nguyên lý hoạt động

Sử dụng cơ cấu truyền động bánh răng thanh răng để biến chuyển động quay của

động cơ thành chuyển động tịnh tiến của bàn máy hay băng trượt di động Đây là

phương pháp truyền động đơn giản Bàn máy hay băng trượt di động được gắn

cùng với thanh răng, sẽ di chuyển tịnh tiến theo rãnh mang cá khi động cơ quay

c Ưu – Nhược điểm:

4.1.2.3 Phương án 3: Truyền động bằng khí nén:

a Sơ đồ nguyên lý

Rãnh truot mang cá Piston

b Nguyên lý hoạt động

Sử dụng hệ thống khí nén thông qua các van và pittông khí nén để truyền chuyển

động cho các cơ cấu Đây là phương pháp được sử dụng khá rộng rãi trong các

máy móc trong dây chuyền sản xuất vì có thể cho lực tác dụng lớn mà kích thước

+ Phòng ngừa quá tải bằng van an toàn Nhược điểm:

+ Do đòi hỏi độ an toàn cao nên giá thành thiết bị khá cao + Dòng khí nén thoát ra ở đường dẫn khí gây ra tiếng ồn

4.1.3 Lựa chọn phương án cho công đoạn cắt dán:

Để đáp ứng cho nhu cầu tự động hoá sản xuất trong các xưởng sản xuất nhỏ

nhằm tăng năng suất, tăng chất lượng, hạ giá thành sản phẩm, chúng em chọn

phương án thực hiện công đoạn cắt dán bằng máy

Lựa chọn phương án thực hiện công đoạn cắt dán bằng máy nên ta lựa chọn

phương án truyền động cho máy:

Dựa vào ưu nhược điểm của 3 phương án truyền động trên, và dựa vào yêu

cầu của máy, chúng em lựa chọn phương án truyền động bằng khí nén do máy ko

yêu cầu về độ chính xác cao vị trí khi bàn máy di chuyển, cần kích thước nhỏ gọn

cho lực tác dụng lớn, thời gian đáp ứng nhanh, dễ dàng lắp đặt, ko đòi hỏi chế tạo

4.2 Lựa chọn phương án truyền động cho bệ đỡ Khuôn máy lưu hóa:

4.2.1 Truyền động vít me – đai ốc :

a Sơ đồ nguyên lý:

b Nguyên lý hoạt động:

Động qua các bộ truyền trung gian (đai hoặc xích, nối trục,…) dẫn động cho cặp

bánh răng trụ như trên hình, lòng trong bánh bị động và trục đỡ cơ cấu di chuyển

của thớt trên được chế tạo theo kiểu vít me- đai ốc Khi động cơ quay cơ cấu vít

me đai ốc này sẽ khiến thớt trên di chuyển lên xuống trong quá trình lưu hóa ở

đây có thêm đai ốc an toàn sẽ tăng thêm tính tự hãm cho phương pháp này

Cơ cấu vít me-đai ốc làm việc theo nguyên lý ăn khớp của cặp ren (giữa ren trong

trên đai ốc với ren ngoài trên vít me) để biến đổi chuyển động quay thành tịnh

tiến

c Các Ưu điểm chính:

- Kết cấu đơn giản, nhỏ gọn và dể chế tạo; khả năng tải lớn; độ tin cậy cao; làm

việc êm và không ồn; lợi nhiều về lực; có thể chuyển động chậm với độ chính xác

cao

d Tuy nhiên có các Nhược điểm: do ma sát lớn nên ren mòn nhanh; hiệu suất

thấp

e Phạm vi sử dụng: Bộ truyền có tỷ số truyền cao và có thể tự hãm, do đó bộ

truyền sử dụng để truyền tải trọng: trong con đội tay (), máy nâng với hệ thống cơ

điện (), máy ép vít, trong các cơ cấu điều khiển, bàn dao, bàn máy, trong các cơ

cấu truyền động cho người máy, máy điều khiển số… hoặc sử dụng để truyền

chuyển động trong các cơ cấu hiệu chỉnh của dụng cụ đo