橡胶生产实习报告

弹性体模块生产实习报告

姓名：XXX

班级：高材XXXX

学号：XXXXXXXXXX

所在学院：材料科学与工程学院

实习地点：河南省焦作市风神轮胎股份有限公司

实习时间：目录

一、风神轮胎公司参观总结报告

1.公司简介 (3)

2.炼胶工艺 (4)

2.1炼胶原料 (4)

2.2炼胶工艺流程图 (5)

2.3塑练工艺 (5)

2.4混炼工艺 (7)

2.5炼胶车间分布以及操作流程的简单描述 (8)

3.成型工艺 (9)

3.1子午线轮胎 (9)

3.1.1子午线轮胎的介绍 (9)

3.1.2子午线轮胎制作的工艺流程 (9)

3.2斜交线轮胎 (14)

3.2.1斜交线轮胎的结构特点 (15)

3.2.2斜交线轮胎制作的工艺流程 (15)

3.3子午胎、斜交胎结构与性能对比 (15)

3.3.1子午胎和斜交胎结构对比 (15)

3.3.2子午胎和斜交胎性能的对比 (17)

4.硫化工艺 (18)

4.1硫化介绍 (18)4.2硫化的目的 (18)

4.3硫化三要素 (18)

4.4硫化的工艺流程 (19)

4.5硫化的设备 (19)

二、专题报告总结

1.轮胎和生产实习相关基础知识 (20)

2.橡胶复合材料制备及性能研究 (20)

3.天然橡胶及其工业应用 (21)

三、实习感想与总结

1.实习感想 (22)

2.实习建议 (22)一、风神轮胎公司参观轮胎生产工艺总

结报告

1.公司简介

风神轮胎股份有限公司（以下简称公司）是世界500强企业——中国化工集团公司控股的大型轮胎上市公司（2007年11月加入）。是中国最大的全钢子午线轮胎重点生产企业之一和最大的工程机械

轮胎生产企业。是全球第一家100%无差别无歧视实现子午胎系列产品100%绿色制造的企业，欧洲最受欢迎的中国卡客车全钢子午线轮胎品牌，中重卡世界第一强东风商用车公司首选轮胎战略供应商。

公司主要生产“风神”牌、“河南”牌等多个品牌1000多个规格品种的卡客车轮胎、工程机械轮胎和乘用车轮胎等多种轮胎。“风神”商标是中国驰名商标，主导产品“风神”牌全钢载重子午胎蝉联中国名牌产品。公司年产工程机械轮胎80多万套，稳居国内第一；年产卡客车轮胎700万套，位居国内第三；目前轿车胎产能500万套，后续目标将达到1500万套。

公司是焦作市第一家销售收入突破百亿的制造业企业；国内轮胎行业第一家也是目前唯一一家精益六西格玛推进先进企业，荣获首届焦作市质量奖、河南省质量奖。连续十二年入围中国500最具价值品牌，品牌价值突破120亿，达122.45亿元；连续5年荣登中国500强榜单；中国轮胎行业唯一一家入围2013第（19届）“中国最有价值品牌”排行榜。

公司拥有员工近万名，中小股东近三万家。2010年以来，公司实现利税近30亿元，尤其是2012年之后的3年来，实现利税近20亿元，出口交货值连年位居河南省生产型企业第一位。进出口总额突破10亿美元，占焦作市进出口贸易总额的半壁江山。

2.炼胶工艺

2.1炼胶原料

轮胎炼胶的原材料主要是生胶、各类配合剂。

风神轮胎一般使用的生胶分两种：天然胶、合成橡胶和再生胶。

天然橡胶一般使用来自泰国、马来西亚和中国海南的天然胶，主要品种有：

SMR20#：HZ、CR

STR20#：AJ1、AJ2、BD、BN

合成橡胶主要品种使用：

顺丁橡胶BR （北京BR9000、大庆、独山子）

丁苯橡胶SBR （兰化SBR1500、吉化）

溴化丁基胶BIIR（拜耳2030、埃克森2222、俄罗斯BBK232）炼胶过程中主要用到的配合剂根据其作用的不同可分为：

⑴硫化剂：硫磺、IS7020、HDOT20

⑵促进剂：胍类(DPG)、次磺酰胺类(CZ，DZ，OTOS，NOBS)、

秋兰姆类(TMTD)、噻唑类(M，DM)

⑶补强剂：炭黑⑷填充剂：空气阻止剂

⑸活化剂：氧化锌、硬脂酸

⑹软化剂：子午胎用的是塑解剂B

⑺防老剂：酮胺类、对苯二胺类

⑻其它配合剂

2.2炼胶工艺流程图

炼胶工艺的流程图如上图所示，最主要的两步为生胶塑练和混炼。

2.3塑练工艺

生胶在不同温度下，具有三种力学状态：玻璃态（低温）、高弹态（常温）、粘流态（高温）。

生胶特有的性质就是高弹性，正是其独特的高弹性，人们用橡

胶制造出所需要的各种产品。如：密封件、胶板、轮胎等。因此，橡胶产品被广泛应用于工业、农业和军事等领域。

生胶的这种弹性，却给产品制造工艺带来了困难，为了满足各种加工工艺过程对橡胶可塑性的要求，通常在一定的条件下对生胶进行机械加工，使之由强韧的弹性状态转变为柔软的塑性状态。

这种在机械应力、热、氧或塑解剂的作用下，使生胶由强韧的弹性状态转变为柔软的塑性状态的工艺过程叫生胶的塑炼。

生胶的塑练操作顺序一般为：称量，投料，塑炼，排胶，倒合，压片，冷却，存放

德国GK270密炼机

塑练的示意图

2.4混炼工艺

混炼就是将塑炼胶或具有一定可塑度的橡胶与各种配合剂在机械作用下混合均匀，制成胶料，以便制造具有各种性能的橡胶制品。在橡胶中加入各种配合剂的目的，是为了提高构橡胶的物理机械性能，改善工艺性能，并节约生胶，降低成本。

混炼过程是通过两个阶段完成的，第一阶段先是橡胶渗入到碳黑凝聚体（二次结构）的空隙中，形成浓度很高的碳黑—橡胶团块。分布在不含炭黑的橡胶中，这个过程就是通常所称的湿润阶段或吃粉阶段。第二阶段是这种浓度很高的炭黑—橡胶团块在很大的剪切力下被搓开，团块逐渐变小，直到充分分散，这个过程就是分散阶段。前者要求橡胶粘度要低，而后者反之，为此，正确选择橡胶的可塑性和混炼温度对确保混炼质量是至关重要的2.5炼胶车间分布以及操作流程的简单描述

四楼：原料存放，原料投入系统，用以投入和储存炭黑等。

三楼：原料配制车间：三套自

动称量系统（每个系统含6

个乘料筒）和一套加小料设备

（含停用仓，各种小料存放

仓：TMQ/KOPESLM/6PPD/B型

微晶蜡、硬脂酸等，回收仓）。

二楼：密炼车间：通过三楼乘

料系统，由风神密炼车间MES

系统精确控制取料量，进入二

楼小料取料区按配方量取配

合剂，运往密炼区与生胶进行

混炼。

一楼：双螺杆挤出、开炼机出片

和冷却系统冷却和最终出料：胶

料通过二层密炼区进入一楼挤出

机，挤出后进入开炼机进行返炼，

冷却后返回二层继续加料和混

炼，最终出料堆放在一层。

3.成型工艺

3.1子午线轮胎

3.1.1子午线轮胎的介绍

子午线轮胎胎体的帘线排列不同于斜交轮胎，子午线轮胎的帘线不是相互交叉排列的，而是与外胎断面接行，像地球子午线排列，帘线角度小，一般为0°，胎体帘线之间没有维系交点，当轮胎在行驶过程中，冠部周围应力增大，会造成周向伸张，胎体成辐射状裂口。因此子午线轮胎的缓冲层采用接近周向排列的打交道帘线层，与胎体帘线角度成90°相交，一般为70°到78°，形成一条几乎不能伸张的刚性环形带，把整个轮胎固定，轮胎的周向变形，这个缓冲层承受整个轮胎60%到70%的内应力，成为子午线轮胎的主要受力部件，称之为子午线轮胎的带束层。子午线轮胎根据材料不同可以分为全钢丝子午线轮胎、半钢丝子午线轮胎和全纤维子午线轮胎三种类型

3.1.2子午线轮胎制作的工艺流程

⑴钢丝压延

①压延介绍

压延，是将胶料和骨架材料同时通过压延或压出的方法制得敷胶帘布。钢丝压延工艺，在子午胎的生产中是一个相当重要的工艺，要引起足够的重视。

②生产线组成

钢丝压延生产线是由锭子架、穿线板、整经辊、开炼机群组、S 型四辊压延机、测厚装置、冷却辊、储布架和卷取设备等部分构成，钢丝帘线从锭子房内锭子架上通过钢丝帘线制动控制，穿线排线、整经、压延、测厚、张紧控制、冷却、牵引、储布、卷取等生产步骤通过覆胶热压延法制成钢丝帘布。

开炼机群组由两台XKR-550A2炼胶机进行粗炼，两台XKR-550B1炼胶机分别进行细炼和供胶。

③工艺流程

⑵复合压出

①复合压出介绍

压出工艺也称挤出工艺。压出就是使混炼胶通过口型板制成满足设计要求的、具有一定断面形状的半成品。压出部件要求无自硫胶、杂物和气泡，表面光滑无坑凹，规格标记准确、清晰，部件尺寸符合施工标准要求。一般胎冠、胎侧、胎肩垫胶、胎圈三角胶是通过压出法生产的。

②生产线组成

压出生产线是由开炼机群组、上下螺杆复合挤出机、牵引辊床、收缩辊道、连续秤、胎侧翻转辊道、两辊压延机、￠90挤出机、胶片敷贴装置、贴底层塑料布装置、冷却水槽、吹干风箱、定长裁断装置、单个秤、接取辊床组成。可以看到压出生产线较长，岗位较多，如何协调组织好各岗位人员的标准操作，是干好活的前提之一。

③工艺流程

注：（1）如果冷喂料则不需热炼，胶片直接喂入喂料口；

（2）贴胶条或底层胶要根据设计要求，可以有也可以没有。

（3）生产胎侧时，连续称量（也称米秤）后要进行翻转后再敷贴胶片。

⑶压型

①压型介绍

压型，是将胶料通过压出或压延的方法制成具有一定形状胶料部件，内衬层型胶的一种，它是通过压出和压延两种方法共同制成的。内衬层，也称气密层，用在轮胎的最里层，保持轮胎内腔的气密性，同时也保护胎体帘线免受空所中的氧和水分的腐蚀，因此气密层胶多采用氯化丁基胶或溴化丁基胶。因为丁基胶的耐气透性能比较好。②生产线组成

压型生产线是由一台销钉式冷喂料挤出机、一台两辊压延机、冷

却辊组、前储料、定中心装置、导开装置、后储料、双工位表面卷取装置和内衬层卷取装置构成。

该生产线最大的特点是辊筒机头挤出机组，即销钉式冷喂料挤出机、扁平状辊筒机头和两辊压延机的组合实现压出法与压延法的结合使用，所以也称压出压延法。

②工艺流程

①胎圈工序

①胎圈工序介绍

胎圈工艺，是将胎圈钢丝通过卷成盘制成具有一定断面形状的半成品。胎圈要保持汽车行使的稳定性，要保证汽车功率的传递和无内胎轮胎的气密性。因此，胎圈制造要严格控制其截面几何形状在最小的公差范围内。

②生产线组成

生产线是由上发兰盘装置、钢丝圈挤出卷成联动线、包布重缠机、钢丝圈包布机、半硫化罐、三角胶芯贴合机组成。胎圈制造是将单根钢丝经过挂胶，在卷成盘上缠绕成具有一定断面形状的钢丝圈，再在外面缠绕上单层或双层纤维包布，然后贴上三角胶芯。

③工艺流程

⑸裁断工序

①裁断工序介绍钢丝帘布裁断工艺是子午胎生产的特有工艺。钢丝帘布裁断的精度，接头的质量对子午胎的质量与性能有着举足轻重的影响。

②生产线组成

裁断工序由两台90°钢丝胎体帘布裁断机和三台15—45°裁断机组成

1 .90°钢丝胎体帘布裁断机是由导开装置、修边装置、送料定长

装置、帘布加热装置、裁断装置、转向定位送布装置、拼接装

置、帖胶片装置、卷取装置组成。

2 .15—45°裁断机是用来裁断子午线轮胎的带束层和子口包布的。

由导开装置、修边装置、送料定长装置、铡刀式裁断装置、接

取运送装置、拼接装置、帖胶片装置、包边装置、卷取装置组

成。

③工艺流程

⑹成型工序

①成型工序介绍

成型是保证轮胎质量的一个尤为重要的工序。成型工艺是将符合几何轮廓设计标准的所有半成品部件，如胎体帘布、带束层、胎侧、钢圈等，按照外胎材料分布要求，相互结合并对称的组合起来。半成品部件在操作过程中，极易发生变形，导致帘线密度不匀、部件截面几何形状不一致，都将给产品质量造成很大的影响。

②生产线组成

生产线是由八台LCZ-3一次法成型机和五台VMI四鼓成型机组成。

LCZ-3一次法成型机是两鼓成型机，由主机、辅机和电气系统组成。主机由胎侧、内衬层、钢丝包布、胎体帘布、垫胶供料装置、胎圈支架和成型鼓组成，辅机由带束层、胎面供料装置和金属贴合鼓组成。成型鼓和副鼓分别贴合部件，然后副鼓组合件通过传递环将胎面组合件传递到成型鼓上复合、充气、压合、反包并形成胎胚。

VMI四鼓成型机由主机、辅机、两机械鼓、滚压装置、两传递环和电气系统组成。主机由胎侧、内衬层、钢丝包布、胎体帘布供料装置和主机胎体鼓（CC鼓）组成，辅机由带束层、胎冠供料装置和金属贴合鼓（BT鼓）组成。胎体鼓和副鼓用于贴合部件，通过胎体传递环（同时用于夹持钢丝圈）和带束传递环（同时用于卸胎）传递到机械鼓上复合、充气、压合、反包并形成胎胚。

生产线是由八台LCZ-3一次法成型机和五台VMI四鼓成型机组成。

③工艺流程

3.2斜交线轮胎

3.2.1斜交线轮胎的结构特点

外胎由胎冠、帘布层、缓冲层及胎圈组成。帘布层是外胎的骨架，用以保持外胎的形状和尺寸。斜交轮胎的胎体帘布层是由数层挂胶帘布组成，相邻的帘布层帘线角度相同，相互交叉排列,帘布层数一般为偶数，这样能使胎体帘布层负荷均匀分布。斜交轮胎胎冠帘线角度通常取48度到55度之间，胎冠帘线角度是指帘线与胎冠中心垂直线的夹角。帘布层分为内帘布层和外帘布层两部分。内帘布层是胎体主要的骨架层，其特点是层数多，帘线密度较密，使胎体强度增大。外帘布层位于内帘布层与缓冲层之间起过度作用，又称之为胎体的辅助层，其特点是层数少，通常只有两层，帘线密度较内帘线稀疏，附胶量较多，粘着强度较高，缓冲层位于外帘布层与胎面胶之间，其结构由胶片或两层以上挂胶帘线组成，布层的上，下或中间加贴缓冲胶层。缓冲层帘布比外帘布层的密度稀疏，挂胶厚度较厚，帘线角度等于或稍大于帘布层帘线角度，相邻布层相互交叉排列，起宽度一般稍大或稍窄于胎冠宽度。

3.2.2斜交线轮胎制作的工艺流程

3.3子午胎、斜交胎结构与性能对比

3.3.1子午胎和斜交胎结构对比

⑴斜交胎的结构是胎体层+缓冲层，其中胎体为主要受力的部件，承担80~90%的内应力，子午胎是胎体层+带束层，带束层承担主要的内力，胎体层所受的应力小的多，因此相比于斜交胎，子午胎的胎体更薄。

⑵斜交胎的胎体层数一定为偶数，因为要在各个方面承担相同的大小的力。而子午胎的胎体则可偶可奇，因为子午胎的内应力主要靠带束层来承担，帘线仅为一层。

⑶斜交胎的钢丝圈数可多可少，在加工过程中可以根据需要在包帘布的时候加钢圈。而子午胎一般只能放一个钢丝圈。

⑷斜交胎的胎侧较厚，与胎冠部分相比差不了太多。子午胎的胎侧仅有三角胶和胎侧胶，相对薄的多，不耐扎。

子午胎结构示意图斜交胎结构示意图3.3.2子午胎和斜交胎性能的对比

⑴从设计上讲，斜交线轮胎有很多局限性，如由于交叉的帘线强烈摩擦，使胎体易生热，因此加速了胎纹的磨损，且其帘线布局也不能很好地提供优良的操控性和舒适性；而子午线轮胎中的钢丝带则具有较好的柔韧性以适应路面的不规则冲击，又经久耐用，它的帘布结构还意味着在汽车行驶中有比斜交线小得多的摩擦，从而获得了较长的胎纹使用寿命和较好的燃油经济性。

⑵子午线轮胎本身具有的特点使轮胎无内胎成为可能。无内胎轮胎有一个公认优点，即当轮胎被扎破后，不像有内胎的斜交线轮胎那样爆裂(这是非常危险的)，而是使轮胎能在一段时间内保持气压，提高了汽车的行驶安全性。

⑶子午线轮胎附着力大：子午线轮胎在行驶时接地面积较大，同时由于带束层的作用，接地压强分布较均匀，从而提高了附着力，减少了侧滑现象。

⑷耐冲击性：子午胎的耐冲击性能因使用钢丝带束层较斜交胎差.并且经过凹凸不平道路时，胎侧部分变形大，斜交胎胎侧较硬，所以变形小。

⑸由于子午线轮胎胎侧薄，侧向强度低，使侧向稳定性能变差。因此，在行驶中应避免高速急转弯和紧急制动，以防止轮胎早期磨损。

4.硫化工艺

4.1硫化介绍

硫化是橡胶加工的主要工艺之一，也是橡胶制品生产中最后一道工序，对改善胶料物理机械性能和其它性能，使制品能更好的适应和满足使用要求都极为重要。

轮胎硫化，就是把成型好的胎胚放在模型中，经过温度、压力、时间三个相关的硫化要素，使各组合体均能达到最佳硫化程度，以获得轮胎配方工作者预期要求的物理机械性能的过程。硫化介质，目前主要是模外用蒸汽，胎胚内用过热水。

4.2硫化的目的

①在温度的作用下，硫化剂与胶料起交联作用，使外胎达到所要求的物理机械性能。

②在压力作用下胶料按模型形状流动，达到设计要求和稳定的轮廓尺寸及一定的花纹，同时胶料渗入帘线间隙，使之很好的粘合成为一个整体。

③胎胚硫化过程，在模型中帘线均匀伸张，使外缘尺寸稳定并能承受负荷。

4.3硫化三要素

硫化时间、硫化温度、硫化压力被称之为硫化三要素。

温度：天然橡胶的硫化温度一般不高于160℃（最适宜硫化温度143℃）因硫化温度高于160℃时，会引起橡胶分子链的裂解且返硫现象十分严重。

压力：硫化压力可分为常压与高压。通常，常压硫化适于胶布等薄壁制品，而模压制品需要较高的压力。

时间：硫化时间是完成硫化反应过程的条件之一，决定于胶料配方，硫化温度和压力，其以正硫化时间来表示。

4.4硫化的工艺流程

4.5硫化的设备

外胎硫化按硫化设备不同可分为硫化机硫化和硫化罐硫化。

其中：硫化机按其中心机构的不同，可分为A型、B型、AB型及C型。

目前广泛使用的是A型硫化机和B型硫化机。

硫化机按所装模型数量又可分为单模硫化机和双／多模硫化机。

硫化罐分为：立式硫化罐和卧式硫化罐。

B型硫化机主要由装胎机构、蒸汽室、胶囊操纵机构、升降机构、安全机构、卸胎机构以及传动系统、润滑系统、管路系统和电气系统组成。

4.2硫化的目的

3.3

合模出模二、专题报告总结

1.轮胎和生产实习相关基础知识

本次报告简要的为我们介绍了轮胎在世界以及中国的发展历史，从1845轮胎的发明到1948年子午胎的实用化，再到19年我国第一条子午线载重轮胎的投产，让我们对轮胎的发展历史有了一定的了解。

接下来主要以斜交线轮胎和子午线轮胎为主，为我们详细介绍了两种轮胎的结构性能以及对比了两种结构及性能的优缺点。为我们的生产实习介绍了许多准备知识，让我们对生产实习有了更多的了解，也为我们学到了生产实习所需要的知识。

2.橡胶复合材料制备及性能研究

本次报告主要介绍了橡胶纳米复合材料定义：通常把纳米粉体材料加入橡胶基体中所得之复合体(即填充纳米材料的橡胶胶料) 称为纳米橡胶，主要用于提升力学性能及提供某些特殊功能）两个方面。

现今主要用于橡胶的纳米化工填料有纳米粘土、纳米二氧化硅、纳米碳酸钙，炭黑一白炭黑双相纳米填料，纳米氧化锌、纳米氧化铝、纳米四氧化三铁，纳米丙烯酸金属盐、碳纳米管和纳米级纤维。

橡胶纳米复合材料的制备方法主要有插层复合法、溶胶-凝胶法、原位分散法和机械混炼法。

运用纳米技术能够在分子水平上重组物质结构，从而使新材料具有比传统材料更优越的性能。由于纳米粒子具有的小尺寸效应、量子效应、不饱和价效应和电子隧道效应等表面效应，因此引入纳米填料将使橡胶的性质发生很大改变，并有可能获得一些新的性能.

由于这些优良的性能，橡胶纳米复合材料在未来有着极其珍贵的研究价值，这次报告让我们对先进橡胶材料有了更多的了解，也提升了我们对弹性体模块的兴趣。

3.天然橡胶及其工业应用

本次报告主要讲了天然橡胶的种类，加工以及工业化生产和用途。让我们对橡胶这一国家战略物资有了更多的了解，也让我们对弹性体模块的工业应用以及发展方向有了更深的理解。

实习感想与总结

1.实习感想

经过为期一周的实习，自己学到了不少东西。平时在学校里只能通过书本和老师学到的关于轮胎生产的知识对我来说很多东西都难以理解和想象，而通过实地参观风神轮胎的工厂，让我对轮胎生产有了更进一步的了解，通过每天的讲座以及参观，我比较系统的了解到轮胎的分类以及各种不同轮胎的制作方法以及不同用途。

同时，在参观过程中感受很深的一点就是轮胎的生产过程要用到许多配合剂，比如硫磺，虽然在厂房中能闻到一些味道，但是在厂房外面，厂区里面基本上闻不到什么味道，这也反应了风神轮胎在环保方面确实做得很好，也体现了一个国际化大公司应具有的环保模范作用。

总之，这次对风神轮胎的参观让我对自己专业有了更进一步的了解，也让我对未来的发展有了更明确的目标，我会更加努力学习，争取能取得更好的成绩！

2.实习建议

实习过程中由于工厂噪声较大，很多时候并不能听清老师讲解的内容，希望可以采用扬声器或其他办法让更多人听得更清楚。