專利名稱：一種氣囊模具及采用該模具加工氣囊的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于模具技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是涉及ー種加工氣囊模具，以及采用該模具加工氣囊的方法。
背景技術(shù)：
隔膜泵是用于長(zhǎng)距離管道化輸送固液兩相介質(zhì)的核心設(shè)備。其主要構(gòu)成包括 動(dòng)カ傳動(dòng)系統(tǒng)、動(dòng)カ端、液力端、液壓控制系統(tǒng)、進(jìn)料壓カ補(bǔ)償系統(tǒng)、出料壓カ補(bǔ)償系統(tǒng)、電控系統(tǒng)等七大部分。壓カ補(bǔ)償系統(tǒng)分為壓カ補(bǔ)償罐和氮?dú)獍鼉煞N形式。隔膜泵采用球形預(yù)壓式氮?dú)獍?。其主要作用是穩(wěn)定壓カ和流量。氮?dú)獍抢脷怏w的壓縮和膨脹來(lái)儲(chǔ)存或釋放出一部分液體以達(dá)到減小管道系統(tǒng)的振蕩及管路中流量不 均勻度為目的的輔助設(shè)備。減小管路的流量不均勻度，可增加流量的均勻度，避免過(guò)流量的產(chǎn)生，以適應(yīng)エ藝流程的需要。氮?dú)獠糠质穷A(yù)先充滿的，氮?dú)獍荒艹涮畹獨(dú)?。氮?dú)獍饕蓧荷w、氣囊、殼體，以及底部法蘭等組成。氮?dú)獍赏ㄟ^(guò)充氣工具和充氣閥連接，對(duì)氮?dú)獍A(yù)充氮?dú)?見附圖1)，以平衡隔膜泵進(jìn)料或出料工作壓力。氣囊通常為橡膠件，由鐵芯和膠囊組成(見附圖2)，是隔斷氮?dú)夂土蠞{的主要介質(zhì)，橡膠材料良好的變形縮放性能是管道壓カ補(bǔ)償和流量穩(wěn)定的關(guān)鍵因素。橡膠氣囊通過(guò)氣囊模具硫化壓制而成。經(jīng)過(guò)多年的探索實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，到目前為止申請(qǐng)人公司生產(chǎn)的隔膜泵氮?dú)獍鼩饽掖笾驴煞譃槿齻€(gè)發(fā)展階段，隨著氮?dú)獍圃旒夹g(shù)的發(fā)展，各個(gè)階段的氣囊也有相應(yīng)的技術(shù)提尚。第一階段氮?dú)獍鼩饽覟楹附邮借F芯與膠囊的結(jié)合體，及裝配壓板的組合體(見附圖3)。該氣囊的缺點(diǎn)為(1)體積大、重量大，不易加工，浪費(fèi)原材料，使用安裝不方便；(2)組合式氣囊加工安裝不方便；(3)殼體內(nèi)腔表面不能與氣囊外表面完全貼合，對(duì)膠囊的疲勞損傷増大，導(dǎo)致膠囊損壞過(guò)快。第二階段氮?dú)獍鼩饽覟楹附邮借F芯與球狀橡膠氣囊的結(jié)合體(見附圖4)。該氣囊的特點(diǎn)為采用內(nèi)部為一整體焊接鐵芯一次性硫化壓制完成的整體式氣囊，減少膠板、壓板等零件，減少了零件數(shù)量，増大氣囊下落幅度，使氣囊與殼體充分貼合，在同等氮?dú)獍鼩んw大小情況下，更充分的利用殼體內(nèi)部空間，消減了氮?dú)獍鼔毫Σ▌?dòng)效率。但同時(shí)這種結(jié)構(gòu)使氣囊產(chǎn)生過(guò)大的拉伸距離，縮短了氣囊的使用壽命。第三階段氮?dú)獍鼩饽覟榧庸よF芯與橡膠氣囊的結(jié)合體(見附圖5)。該氣囊的特點(diǎn)為氣囊內(nèi)部為一整體加工鐵芯，不但具備第二階段氮?dú)獍鼩饽业乃袃?yōu)點(diǎn)，而且氣囊鐵芯由焊接式改進(jìn)為加工結(jié)構(gòu)，由兩件零件焊接(其中包括下料、粗加工、精加工和焊接4道エ藝)改為一件零件加工(其中包括下料、粗加工、精加工3道エ藝)，在氣囊制造エ藝和制造效率上有較大提高。氣囊模具的結(jié)構(gòu)形式直接關(guān)系到氣囊的成形效果和使用壽命，如附圖6所示，整個(gè)裝配模具的上表面、下表面、型腔及各模具零件的幾何形狀都直接關(guān)系到氣囊成型后的幾何結(jié)構(gòu)、氣囊橡膠密度等，而該兩項(xiàng)都對(duì)氣囊的使用壽命有決定性影響。所以一種優(yōu)選氣囊模具不但是氣囊?guī)缀谓Y(jié)構(gòu)形成的充分條件，更是氣囊使用壽命的保證。
現(xiàn)有ー種氣囊模具，見附圖7、8。其結(jié)構(gòu)是該模具是由下模、中模、上模、分割芯子組件，以及中芯構(gòu)成；下模的中心設(shè)置有氣囊鐵芯，螺栓將氣囊鐵芯與其上方的圓柱筒狀的中芯把合；分割芯子組件包括至少十個(gè)瓣芯，分別通過(guò)螺栓固定在中芯外側(cè)圓周上，根據(jù)氣囊形狀需要，作成每個(gè)瓣芯的縱截面呈半彎月形狀。中模的形狀與分割芯子組件外側(cè)壁形狀相應(yīng)，上模位于中模上方、套在中芯的上部。這種結(jié)構(gòu)的模具缺點(diǎn)是(1)模具制造復(fù)雜。該模具所包含的零件數(shù)目較多，該類模具包含14件加工件，22件標(biāo)準(zhǔn)件。零件加工エ藝復(fù)雜，尤其分割芯子組件在加工時(shí)對(duì)エ藝要求甚高，在芯子完成整體下料、粗加工、精加工后，對(duì)整體芯子進(jìn)行線切割，分割為不同形狀的10塊，在切割過(guò)程中稍有切斜就會(huì)影響到氣囊成型效果。使用時(shí)，再將不同形狀的芯子組合成分割芯子組件。(2)壓模流程繁瑣。在模具裝模時(shí)，首先將10塊分散的芯子逐一通過(guò)中芯，用螺栓連接組合為一件整體的芯子組件，該步驟又可分為工作內(nèi)容相同的10個(gè)過(guò)程，也是最笨重、最繁瑣的一歩。第二，固定下模；第三，進(jìn)行首次鋪設(shè)橡膠板；第四，放置氣囊鐵芯，并用螺栓將氣囊鐵芯定位；第五，進(jìn)行第二次橡膠板鋪設(shè)；第六，將分割芯子組件置于鋪好橡膠板的下模上；第七，進(jìn)行第三次鋪設(shè)橡膠板；第八，裝入中模，第九，裝入上模，將模具合摸。出模時(shí)，首先將上模脫去；第二，脫去中摸；第三，脫去中芯；第四，將分割芯子組件依次打開，取出，共進(jìn)行10次操作；第五，取出氣囊。(3)模具分割芯子分瓣處容易形成橡膠毛刺，影響產(chǎn)品外觀和質(zhì)量。由于分割芯子在進(jìn)行線切割加工后，芯子的整體結(jié)構(gòu)完整性遭到破壞，在裝模時(shí)又將分割后的芯子組合到一起使用，此時(shí)切割縫已不能完全貼合到一起，然后模具經(jīng)硫化機(jī)加熱，經(jīng)過(guò)熱作用的橡膠液體會(huì)充滿整個(gè)切割縫，從而在橡膠氣囊內(nèi)表面形成10條縱向毛刺，直接影響到橡膠氣囊的外觀和質(zhì)量。且在硫化的過(guò)程中使氣囊模具氣密性降低，而且通過(guò)分割芯子會(huì)使硫化壓カ減小，使氣囊密度降低。(4)氣囊成型效果參差不齊。由于氣囊模具經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的使用，反復(fù)裝配，多次熱脹冷縮后，分割芯子組件裝配面及其它裝配面會(huì)發(fā)生不能按要求貼合的狀況，而此時(shí)操作者還以同樣數(shù)量的橡膠進(jìn)行澆注；橡膠在經(jīng)硫化機(jī)加熱為膠液后，膠液會(huì)流入各個(gè)變形的裝配面中，從而引起氣囊膠量不夠，壁厚不均勻，直接影響到氣囊的內(nèi)在質(zhì)量，造成氣囊使用壽命下降。(5)無(wú)法檢測(cè)氣囊內(nèi)在質(zhì)量。氣囊在制作過(guò)程中產(chǎn)生的壁厚不均勻性、縮孔、縮松等制造缺陷都無(wú)法進(jìn)行檢測(cè)。(6)產(chǎn)品生產(chǎn)效率低，模具使用者勞動(dòng)強(qiáng)度較大。由于分割芯子組件在氣囊制作過(guò)程中需要反復(fù)拆裝，而操作者在制作ー個(gè)氣囊時(shí)，需將同樣的螺栓進(jìn)行40次擰緊與放松，而且每個(gè)實(shí)體分割芯子其本身有約40kg的重量，這些都在無(wú)形之中給操作者増加了勞動(dòng)強(qiáng)度，從而降低了氣囊生產(chǎn)制作效率
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是針對(duì)上述問(wèn)題，彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種既能保證氣囊成型率，延長(zhǎng)氣囊使用壽命，又能提高氣囊生產(chǎn)效率的氣囊模具及其加工方法。為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案。本發(fā)明包括下模、中摸，以及上模，其結(jié)構(gòu)要點(diǎn)是所述下模中部設(shè)有圓臺(tái)狀突起，下模中心設(shè)置有與該圓臺(tái)狀突起頂部的凹陷中心形狀相應(yīng)的倒梯形氣囊鐵芯；下模的上方為中芯，所述中芯的下部為縱截面呈彎月狀的外凸內(nèi)凹的雙弧面體，其上部呈環(huán)套狀，中芯的中部帶有ー開ロ向上的圓柱形空腔，該圓柱形空腔的底部設(shè)有一通孔，所述的通孔內(nèi)設(shè)置有固定中芯與氣囊鐵芯的連接螺栓；所述的中模位于中芯上方，其下部?jī)?nèi)側(cè)形狀與中芯上部外側(cè)的弧面部分相應(yīng)，中芯上部的環(huán)套狀部分貫穿中模的中心，相應(yīng)于中芯的外弧面底部、在下模外緣上設(shè)置有流膠槽；所述的上模位于中模的上方，在上模中空中心的內(nèi)側(cè)壁與中芯上部的環(huán)套狀部分之間設(shè)置有中套。所述的圓柱形空腔位于中芯中部，用于硫化時(shí)放置轉(zhuǎn)換接頭；其尺寸為Φ100 200mm，深度為O. 6 O. 8倍中芯總高度。 所述的上模與中套為過(guò)盈配合，其作用是増大硫化壓力，提高氣囊密度。模具幾何結(jié)構(gòu)確定應(yīng)根據(jù)不同氣囊和其內(nèi)外形結(jié)構(gòu)來(lái)首先確定中芯的形狀及尺寸，中芯中部留有Φ 100 200mm，深度為O. 6 O. 8倍中芯總高度的圓柱形空腔，便于連接螺栓和轉(zhuǎn)換接頭相互更換。然后，根據(jù)氣囊端ロ形狀來(lái)確定中套的關(guān)鍵尺寸及外形結(jié)構(gòu)，中套內(nèi)側(cè)上部留有30 40mm的導(dǎo)向部分(直段)，再在內(nèi)側(cè)下部設(shè)計(jì)與中芯相互配合的10°錐面(配合段)，用錐面與中芯逐漸壓緊的方式來(lái)穩(wěn)定氣囊結(jié)構(gòu)。之后，根據(jù)氣囊外形來(lái)設(shè)計(jì)上模、中模、下模，每個(gè)零件都應(yīng)留有起吊孔，便于模具搬運(yùn)和裝配；上模和中模之間、中模和下模之間都應(yīng)設(shè)計(jì)出10 20°的起模斜面，而且應(yīng)留有10 20mm的工具插入間隙，便于脫摸。在下模和氣囊接觸面上，設(shè)置R2 R4mm的流膠槽；流膠槽的數(shù)量為4 6個(gè)，將下模的外緣等分，這樣多余的膠液可從流膠槽排出，保證氣囊的壁厚均勻性。其余尺寸可根據(jù)模具的適用性、經(jīng)濟(jì)性及エ藝性進(jìn)行外形幾何結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。采用上述氣囊模具加工氣囊的方法如下。(I)裝摸首先，在下模上鋪設(shè)橡膠，再在下模中心上方的橡膠上放置氣囊鐵芯，氣囊鐵芯上也鋪設(shè)橡膠；然后，將中芯放置在下模上方的橡膠之上，擰緊通孔內(nèi)的連接螺栓，使中芯與氣囊鐵芯相對(duì)固定；再在中芯外鋪設(shè)橡膠，并套上中模，接著在中芯上部的環(huán)套狀部分外裝上中套；最后，在中套外套上上摸。裝模時(shí)，應(yīng)注意各模具零件配合面的貼合情況及模具整體的同軸度，不允許出現(xiàn)偏、斜等操作誤差，以防止氣囊局部變形。橡膠板鋪設(shè)盡量均勻，防止氣孔、縮孔等缺陷發(fā)生。(2)開啟硫化機(jī)，將裝填完畢的模具放入硫化機(jī)進(jìn)行模具預(yù)加熱，加熱到80 IoooCao 20分鐘。預(yù)熱是硫化的前提準(zhǔn)備工作，是調(diào)整氣囊形狀的關(guān)鍵步驟。(3)進(jìn)行硫化機(jī)加壓15 18MPa，對(duì)氣囊形狀進(jìn)行修正。同時(shí)，分兩段升溫到150 180°C，兩段的升溫時(shí)間相同，且前半段時(shí)間從預(yù)熱的工作環(huán)境溫度，逐漸升溫至150 180°C，而后半段則保持150 180°C ;使固體橡膠轉(zhuǎn)化為液態(tài)，充滿模具型腔。(4 )第三步硫化50 80分鐘后，準(zhǔn)備出模。硫化是線性高分子通過(guò)交聯(lián)作用而形成網(wǎng)狀高分子的エ藝過(guò)程，從物性上是塑性橡膠轉(zhuǎn)化為彈性橡膠或硬質(zhì)橡膠的過(guò)程。影響氣囊硫化過(guò)程的主要因素是硫磺用量、硫化溫度及硫化時(shí)間。①硫磺用量其用量越大，硫化速度越快，可以達(dá)到的硫化程度也越高。硫磺在橡膠中的溶解度是有限的，過(guò)量的硫磺會(huì)由膠料表面析出，俗稱“噴硫”。為了減少噴硫現(xiàn)象，要求在盡可能低的溫度下，至少在硫磺的熔點(diǎn)(119°C )以下加硫。根據(jù)橡膠制品的使用要求，硫磺在軟質(zhì)橡膠中的用量一般不超過(guò)3%，在半硬質(zhì)膠中的用量一般為20%左右，在硬質(zhì)膠中的用量可高達(dá)40%以上。②硫化溫度150 180°C。若溫度高10°C，硫化時(shí)間約縮短一半。由于橡膠是不良導(dǎo)熱體，氣囊的硫化進(jìn)程由于其各部位溫度的差異而不同。為了保證比較均勻的硫化程度，氣囊制作時(shí)一般采用逐步升溫、低溫長(zhǎng)時(shí)間硫化(低溫時(shí)間與工作溫度的時(shí)間相等，例如從預(yù)熱溫度100°C至工作溫度150°C逐漸升溫，持續(xù)40分鐘；達(dá)到150°C后再持續(xù)40分鐘)。③硫化時(shí)間這是硫化エ藝的重要環(huán)節(jié)。時(shí)間過(guò)短，硫化程度不足。時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，硫化程度過(guò)高。只有適宜的硫化程度，才能保證橡膠氣囊最佳的綜合性能，所以在本發(fā)明中的橡膠氣囊硫化時(shí)間為50 80分鐘。(5)打開模具，脫去下摸。 (6)脫去上模和中套，由于上模和中套通過(guò)過(guò)盈配合已經(jīng)連接到一起。(7)脫去中模。(8)此時(shí)壓鑄成型的橡膠氣囊依附于中芯外表面，將中芯底部連接螺栓更換為轉(zhuǎn)換接頭，連接氣動(dòng)出模裝置；轉(zhuǎn)換接頭將壓縮空氣引入到中芯和氣囊之間，是壓縮空氣的主要接入點(diǎn)，轉(zhuǎn)換接頭為內(nèi)外螺紋金屬件(見圖11和圖12)，其精密的加工要求是保證轉(zhuǎn)換接頭良好氣密性的充分條件。(9)將氣動(dòng)快速接頭與轉(zhuǎn)換接頭連接。(10)將中芯和氣囊置于密閉空間中。(11)打開氣動(dòng)閥，通過(guò)瞬間空氣壓力作用(空氣壓カ為6 7bar)，氣囊從中芯上脫下，完成脫模。在脫模過(guò)程中穩(wěn)定的氣源供給是保證氣囊順利出模的基礎(chǔ)條件，因此在氣源之后安裝氣動(dòng)三聯(lián)件，并通過(guò)調(diào)節(jié)氣動(dòng)三聯(lián)件的壓カ來(lái)達(dá)到穩(wěn)定的氣囊出模壓カ值(空氣壓カ為6 7bar);氣動(dòng)三聯(lián)件之后安裝氣動(dòng)閥，用來(lái)接通和關(guān)閉壓縮空氣流通，通過(guò)氣動(dòng)閥控制空氣流量來(lái)避免供氣時(shí)間過(guò)長(zhǎng)(通常為30秒左右)，鼓破氣囊。檢測(cè)在將氣囊與中芯脫開的過(guò)程中，借助氣動(dòng)壓力對(duì)氣囊的制造缺陷進(jìn)行檢測(cè)，有缺陷處會(huì)在瞬時(shí)氣動(dòng)壓力作用時(shí)發(fā)生破裂，說(shuō)明該氣囊在制作過(guò)程中存在制造缺陷，不符合氣囊使用要求；反之氣囊會(huì)完好無(wú)損地從中芯脫下，則氣囊應(yīng)是完整無(wú)缺的。與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明的有益效果是①易于裝入模具。該氣囊從裝模到成品件出模共11道エ序，不需進(jìn)行中芯組合和拆卸，而現(xiàn)有的分瓣模具需要34道エ序，エ序縮減約 60%。②優(yōu)選氣囊模具結(jié)構(gòu)，増大橡膠硫化壓カ，使橡膠氣囊密度増大；通過(guò)在中芯上部設(shè)置中套，在硫化機(jī)加壓過(guò)程中通過(guò)中套與中芯的斜面配合，不但可以增加氣囊模具氣密性,而且通過(guò)中芯會(huì)增大硫化壓力，使氣囊密度增大10% 20%。③采用氣動(dòng)壓カ出模，使氣囊成型后自動(dòng)脫摸，進(jìn)而提高氣囊制造成品率；在氣動(dòng)出模過(guò)程中，如果氣囊存在壁厚不均勻、氣孔等制造缺陷時(shí)，通過(guò)空氣壓力作用后，有缺陷處會(huì)將缺陷直接暴露，可以直觀地對(duì)氣囊進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，這是之前的氣囊模具所不具備的功能。
④中芯為一體成型；首先在氣囊模具加工制造時(shí)，減少エ藝、エ序，與分瓣式中芯相比降低制造成本約20%，其次便于操作者反復(fù)拆裝模具。⑤提高產(chǎn)品質(zhì)量、延長(zhǎng)氣囊使用壽命。經(jīng)過(guò)氣動(dòng)脫模后的氣囊，都是在初次壓カ檢測(cè)后不存在制造缺陷、合格的氣囊，使氣囊的內(nèi)在質(zhì)量有了可靠的保證。采用中芯為一體型結(jié)構(gòu)，沒(méi)有了像分瓣氣囊一祥制作時(shí)壓鑄出的膠痕，使氣囊的外觀和質(zhì)量有了顯著地提高。采用現(xiàn)有模具制作的第三代氣囊使用壽命為3500 4000小時(shí)，而用本發(fā)明模具則可使其提高至Ij 6000 8000小時(shí)。⑥縮短氣囊制造成型后的脫模時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。采用本氣囊模具制作氣囊吋，不需要在裝模時(shí)對(duì)中芯進(jìn)行組合，出模時(shí)進(jìn)行中芯拆分，這樣可使氣囊制作時(shí)間從120分鐘縮短到80分鐘,大大的提高了生產(chǎn)效率。


圖I是隔膜泵氮?dú)獍慕Y(jié)構(gòu)示意圖。圖2是氮?dú)獍鼉?nèi)氣囊的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是第一種氣囊的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是第二種氣囊的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是第三種氣囊的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是本發(fā)明氣囊模具的結(jié)構(gòu)示意圖。圖7是ー種現(xiàn)有氣囊模具的結(jié)構(gòu)示意圖。圖8是現(xiàn)有氣囊模具分割芯子組件的結(jié)構(gòu)示意圖。圖9是圖6的立體圖。圖10是利用本發(fā)明氣囊模具加工氣囊方法的示意圖。圖11是轉(zhuǎn)換接頭的結(jié)構(gòu)示意圖。圖12是圖11的俯視圖。圖中，I為流膠槽、2為工具插入間隙、3為起模斜面、4為上模、5為錐面、6為中套、7為導(dǎo)向部分、8為圓柱形空腔、9為環(huán)套狀部分、10為中芯、11為中模、12為下模、13為圓臺(tái)狀突起、14為連接螺栓、15為通孔、16為氣囊鐵芯、17為凹陷中心、18為氣囊、19為電機(jī)、20為空氣泵、21為壓カ表、22為軟管、23為氣動(dòng)閥。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的氣囊模具作進(jìn)ー步詳細(xì)說(shuō)明。如圖6和圖9所示，分別為本發(fā)明氣囊模具的結(jié)構(gòu)示意圖，以及氣囊模具各部件的分體圖。位于整個(gè)模具的最底部為下模12，下模12的中部有圓臺(tái)狀突起13 (弧面)，在圓臺(tái)狀突起13的頂部中心為ー凹陷中心17，該凹陷中心17的形狀與氣囊鐵芯16的形狀相應(yīng)，氣囊鐵芯16為ー梯形圓臺(tái)；在下模12的外緣的壁高略低于圓臺(tái)狀突起13的頂部，下模12的外壁上部開有流膠槽I。下模12的上方為中芯10，中芯10猶如一“碗”倒扣在下模12上方。中芯10從外形來(lái)看，分成兩部分(實(shí)為一整體)，上部為梯臺(tái)，梯臺(tái)內(nèi)包括一圓柱形空腔8，圓柱形空腔8的底部中心有一通孔15，通孔15內(nèi)置連接螺栓14，連接螺栓14將氣囊鐵芯16及中芯10連接；中芯10上部梯臺(tái)的外側(cè)壁分為兩段，上段為直立段即導(dǎo)向部分7段，下段為與豎向成10°的錐面5段。中芯10下部為雙弧面體，S卩外凸內(nèi)凹的兩個(gè)弧面構(gòu)成，且兩弧面的邊緣薄、中間厚，與氣囊18的形狀相應(yīng)，縱剖中芯10，其下部呈彎月狀。兩弧面的邊緣部與下模12圓臺(tái)狀突起13和其外壁內(nèi)側(cè)形成的空間相應(yīng)。中模11為一與下模12直徑相同的套件，位于中芯10上方。中模11的內(nèi)側(cè)壁下部為弧面，與中芯10的外弧面相應(yīng)；內(nèi)側(cè)壁上部為直立面，可容納中套6以及中芯10上部的梯臺(tái)。當(dāng)中芯10放置在下模12上之后，中模11的頂面低于中芯10的梯臺(tái)頂面，其距離差則為上模4的厚度。中套6亦為ー套件，位于上模4及中芯10上部梯臺(tái)的外側(cè)壁之間。中套6的內(nèi)側(cè)壁與中芯10上部梯臺(tái)的外側(cè)壁形狀相應(yīng)，中套6外側(cè)壁與上模4的內(nèi)側(cè)壁形狀相應(yīng)。上模4為一與下模12和中模11直徑相同的套件,位于中模11上方。上模4與中套6為過(guò)盈配合；上模4、中套6及中芯10的頂面位于同一平面內(nèi)。 如圖10為利用本發(fā)明氣囊模具加工氣囊方法的示意圖。圖中，為硫化后已脫去下模12、中模11、上模4及中套6的氣囊18，而中芯10尚未脫去。此時(shí)，應(yīng)將連接螺栓14換成轉(zhuǎn)換接頭，再將轉(zhuǎn)換接頭與氣動(dòng)快速接頭連接，開啟氣動(dòng)閥23，氣動(dòng)閥23與軟管22 (增加模具的隨動(dòng)性)相連，再連接壓力表21、空氣泵20和電機(jī)19。
權(quán)利要求
1.ー種氣囊模具，包括下模(12)、中模(11)，以及上模(4)，其特征在于 所述下模(12)中部設(shè)有圓臺(tái)狀突起(13)，下模(12)中心設(shè)置有與該圓臺(tái)狀突起(13)頂部的凹陷中心(17)形狀相應(yīng)的倒梯形氣囊鐵芯(16)； 下模(12)的上方為中芯(10)，所述中芯(10)的下部為縱截面呈彎月狀的外凸內(nèi)凹的雙弧面體，其上部呈環(huán)套狀，中芯(10)的中部帶有ー開ロ向上的圓柱形空腔(8)，該圓柱形空腔(8)的底部設(shè)有一通孔(15)，所述的通孔(15)內(nèi)設(shè)置有固定中芯(10)與氣囊鐵芯(16)的連接螺栓(14)； 所述的中模(11)位于中芯(10)上方，其下部?jī)?nèi)側(cè)形狀與中芯(10)上部外側(cè)的弧面部 分相應(yīng)，中芯(10)上部的環(huán)套狀部分(9)貫穿中模(11)的中心，相應(yīng)于中芯(10)的外弧面底部、在下模(12)外緣上設(shè)置有流膠槽(I)； 所述的上模(4)位于中模(11)的上方，在上模(4)中空中心的內(nèi)側(cè)壁與中芯(10)上部的環(huán)套狀部分(9)之間設(shè)置有中套(6)。
2.如權(quán)利要求I所述的氣囊模具，其特征在于圓柱形空腔(8)位于中芯(10)中部，用于硫化時(shí)放置轉(zhuǎn)換接頭；其尺寸為Φ 100 200mm，深度為O. 6 O. 8倍中芯(10)總高度。
3.如權(quán)利要求I所述的氣囊模具，其特征在于所述的上模(4)與中套(6)為過(guò)盈配合，其作用是増大硫化壓カ，提高氣囊(18)密度。
4.如權(quán)利要求I所述的氣囊模具，其特征在于所述的中套6內(nèi)側(cè)上部留有30 40mm 的導(dǎo)向部分7 (直段)，其內(nèi)側(cè)下部設(shè)置有與中芯10相互配合的10°錐面5 (配合段)。
5.如權(quán)利要求I所述的氣囊模具，其特征在于上模(4)和中模(11)之間、中模(11)和下模(12)之間均設(shè)置有10 20°的起模斜面(3)，上模(4)和中模(11)均帶有10 20mm的工具插入間隙(2)。
6.如權(quán)利要求I所述的氣囊模具，其特征在于流膠槽(I)為R2 R4mm，流膠槽(I)的數(shù)量為4 6個(gè)，將下模(12)的外緣等分。
7.采用上述氣囊模具加工氣囊的方法，其特征在于，硫磺用量硫磺在軟質(zhì)橡膠中的用 量不超過(guò)3%，在半硬質(zhì)膠中的用量為20%，在硬質(zhì)膠中的用量達(dá)40%以上；然后進(jìn)行 (一)裝摸首先，在下模(12)上鋪設(shè)橡膠，再在下模(12)中心上方的橡膠上放置氣囊鐵芯(16)，氣囊鐵芯(16)上也鋪設(shè)橡膠；然后，將中芯(10)放置在下模(12)上方的橡膠之上，擰緊通孔(15)內(nèi)的連接螺栓(14)，使中芯(10)與氣囊鐵芯(16)相對(duì)固定；再在中芯(10)外鋪設(shè)橡膠，并套上中模(11)，接著在中芯(10)上部的環(huán)套狀部分外裝上中套(6);最后，在中套(6)外套上上模(4);裝模時(shí)，應(yīng)注意各模具零件配合面的貼合情況及模具整體的同軸度，不允許出現(xiàn)偏、斜等操作誤差，以防止氣囊(18)局部變形；橡膠板鋪設(shè)盡量均勻，防止氣孔、縮孔等缺陷發(fā)生； (ニ)開啟硫化機(jī)，將裝填完畢的模具放入硫化機(jī)進(jìn)行模具預(yù)加熱，加熱到80 100度，10 20分鐘； (三)進(jìn)行硫化機(jī)加壓15 18MPa，對(duì)氣囊(18)形狀進(jìn)行修正；同時(shí)，分兩段升溫到150 180度，兩段的升溫時(shí)間相同，且前半段時(shí)間從預(yù)熱的工作環(huán)境溫度，逐漸升溫至150 180度，而后半段則保持150 180度；使固體橡膠轉(zhuǎn)化為液態(tài)，充滿模具型腔； (四)第三步硫化50 80分鐘后，準(zhǔn)備出模； (五)打開模具，脫去下模(12)；(六)脫去上模(4)和中套(6)，由于上模(4)和中套(6)通過(guò)過(guò)盈配合已經(jīng)連接到一起； (七)脫去中模(11)； (八)此時(shí)壓鑄成型的橡膠氣囊(18)依附于中芯(10)外表面，將中芯(10)底部連接螺栓(14)更換為轉(zhuǎn)換接頭，連接氣動(dòng)出模裝置；轉(zhuǎn)換接頭將壓縮空氣引入到中芯(10)和氣囊(18)之間； (九)將氣動(dòng)快速接頭與轉(zhuǎn)換接頭連接； (十)將中芯(10)和氣囊(18)置于密閉空間中； (i^一)打開氣動(dòng)閥(23)，通過(guò)瞬間空氣壓力作用(空氣壓カ為6 7bar)，氣囊(18)從中芯(10)上脫下，完成脫摸。
8.如權(quán)利要求I所述的加工氣囊的方法，其特征在于在氣源之后安裝氣動(dòng)三聯(lián)件，并通過(guò)調(diào)節(jié)氣動(dòng)三聯(lián)件的壓カ來(lái)達(dá)到穩(wěn)定的氣囊出模壓力值；氣動(dòng)三聯(lián)件之后安裝氣動(dòng)閥(23)，用來(lái)接通和關(guān)閉壓縮空氣流通，通過(guò)氣動(dòng)閥(23)控制空氣流量來(lái)避免供氣時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，鼓破氣囊。
全文摘要
一種氣囊模具及采用該模具加工氣囊的方法屬于模具技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是涉及一種加工氣囊模具，以及采用該模具加工氣囊的方法。本發(fā)明提供一種既能保證氣囊成型率，延長(zhǎng)氣囊使用壽命，又能提高氣囊生產(chǎn)效率的氣囊模具及其加工方法。本發(fā)明包括下模、中模，以及上模，下模中部設(shè)有圓臺(tái)狀突起，下模中心設(shè)置有與圓臺(tái)狀突起頂部的凹陷中心形狀相應(yīng)的氣囊鐵芯；下模上方為中芯，中芯中部帶有一開口向上的圓柱形空腔，該空腔底部設(shè)有通孔，通孔內(nèi)設(shè)置有連接螺栓；中模位于中芯上方，中芯上部貫穿中模中心，相應(yīng)于中芯的外弧面底部、在下模外緣上設(shè)置有流膠槽；上模位于中模的上方，在上模中空中心的內(nèi)側(cè)壁與中芯上部的環(huán)套狀部分之間設(shè)置有中套。
文檔編號(hào)B29C43/02GK102729389SQ20121025611
公開日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2012年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月24日
發(fā)明者付鵬, 凌學(xué)勤, 劉先孚, 姬小東, 王小磊 申請(qǐng)人:中國(guó)有色(沈陽(yáng))泵業(yè)有限公司