一種雙唇寬皮碗襯套組件的成型模具及其成型方法與流程

本發明屬于橡膠制品加工工藝領域，具體涉及一種提高航空用雙唇寬皮碗襯套組件質量的成型模具及其成型方法。

背景技術：

航空用寬皮碗襯套組合件是由金屬襯套內表面硫化雙唇橡膠皮碗組合而成，其雙唇皮碗橡膠層厚、截面寬且結構復雜，硫化加工過程中易出現氣坑、缺料現象；襯套件表面有通孔，在硫化過程中易造成泄壓，使橡膠層表面出現嚴重的流痕。自生產以來，產品合格率不足30％，給軍品生產任務交付造成很大困擾。各類文獻中沒有明確給出解決雙唇寬皮碗加工質量不良的有效途徑，亦無成熟經驗可以借鑒，嚴重制約著產品生產合格率。

現有的雙唇寬皮碗襯套組件成型時采用模壓加工工藝，具體實施步驟為：首先對金屬襯套進行吹砂及清洗預處理，然后在骨架表面均勻的涂一層熱硫化型膠粘劑，最后將橡膠條纏繞在襯套涂膠處后放入硫化模具型腔中進行硫化成型。該工藝方法有以下缺點：

1)襯套表面涂膠區結構復雜，涂膠前后金屬件未進行預處理，涂膠的襯套內孔及臺階容易包裹氣泡、涂刷不貼合且膠液難揮發，影響零件結合力；

2)在襯套上纏繞橡膠條的過程屬于手工操作，容易使手汗、雜質、油污粘附襯套涂膠和橡膠條表面，影響襯套與橡膠之間的結合力；

3)硫化成型過程橡膠受熱轉變為粘流態，在嚴密、全封閉的模具型腔內進行流動不均勻并易包裹氣體，成型后零件表面表現為氣泡、缺料、流痕。

技術實現要素：

本發明為解決背景技術中存在的上述技術問題，而提供一種提高涂膠質量，降低手工操作影響，解決寬皮碗在硫化加工過程中各種質量問題，提高零件合格率的雙唇寬皮碗襯套組件的成型模具及其成型方法。

本發明的技術解決方案是：本發明為一種雙唇寬皮碗襯套組件的成型模具，其特殊之處在于：該模具包括墊塊、下模板、中模板、加料塊、柱塞模板、中模板設置在下模板上，加料塊設置在中模板上，上模板中部鑲嵌有型芯，加料塊上設置有加料腔，加料腔通過澆道與皮碗成型腔連通，柱塞模板上設置有與加料腔相適配的柱塞，中模板、加料塊之間設置有導向限位裝置。

上述加料腔為圓環形，柱塞對應為圓環形。

上述澆道為6個，均布在加料塊的中心部位。

上述加料塊與型芯為緊固連接。

上述墊板和下模板通過螺釘固緊連接，墊板、下模板和中模板之間有三個連通的卸料孔。

上述導向限位裝置包括設置在柱塞模板上的大導柱和小導柱，中模板和加料塊上對應大導柱和小導柱的位置分別設置有與大導柱和小導柱形狀相適配的大導柱腔和小導柱腔。

一種利用上述的雙唇寬皮碗襯套組件的成型模具的成型方法，其特殊之處在于：該方法包括以下步驟：

1)對金屬襯套進行吹砂及清洗預處理，清洗干凈的零件在裝有遠紅外線燈的工作臺上晾置20～30分鐘，晾干后1小時內進行涂膠；

2)在金屬襯套骨架表面均勻的涂一層熱硫化型膠粘劑，然后將涂膠后的金屬襯套用竹鑷子夾持放置于托盤中，并一同放置于抽真空干燥箱中，抽真空溫度50℃±5℃，真空度為0.5KPa，抽真空時間20min；

3)計算雙唇寬皮碗襯套組件所用橡膠材料重量，裁剪長度與皮碗外周長一致、重量為純皮碗膠層1.2倍的橡膠條；

4)將金屬襯套置于成型模具的型腔內，安裝加料塊，將裁剪的橡膠條放置于加料塊的加料腔內，安裝柱塞模板，將模具放置于硫化機床進行硫化成型。

上述步驟4)之后還包括步驟5)清除零件表面Φ1澆道口處及分模面處的殘留毛邊。

本發明通過對零件涂膠前進行遠紅外晾置，涂膠后抽真空處理提高了涂膠質量，同時本發明通過帶加料腔的模具結構改進了成型過程加料方式，降低手工操作對寬皮碗類零件結合力和表面質量影響，該發明可推廣應用于帶骨架厚橡膠制品。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖；

圖2為本發明的較佳實施例的澆道分布示意圖。

1-墊板，2-下模板，3-中模板，4-加料塊，5-柱塞模板，6-小導柱，7-大導柱，8-型芯，9-金屬襯套，10-螺釘，11-加料腔，12-柱塞，13-澆道，14-空腔，15-卸模孔，16-皮碗成型腔。

具體實施方式

參見圖1，本發明包括墊板1、下模板2、中模板3、加料塊4、柱塞模板5、下模板2設置在墊板1上，加料塊4設置在中模板3上，加料塊4中部鑲嵌有型芯8，所述加料塊4上設置有加料腔11，加料腔11通過澆道13與皮碗成型腔16連通，柱塞模板5上設置有與加料腔11相適配的柱塞12，中模板3、加料塊4、柱塞模板5之間設置有導向限位裝置。加料腔11為圓環形，柱塞12對應為圓環形。加料時，膠料條放入圓環形加料腔11，通過形狀與加料腔11相適配的圓環形柱塞12向下施壓，施加壓力均勻。加料塊4對應型芯8的中心部分為空腔14。空腔14有利于擠壓過程中皮碗成型腔內氣體的排出。中模板3和墊板1之間設置有下模板2，用于皮碗下唇的成型。其中墊板1和下模板2通過螺釘固緊連接，墊板1、下模板2和中模板3之間有三個連通的卸模孔15，可輔助進行零件卸模。導向限位裝置包括設置在柱塞模板5上的大導柱7和小導柱6，中模板3和加料塊4上對應大導柱7和小導柱6的位置分別設置有與大導柱7和小導柱6形狀相適配的大導柱腔和小導柱腔。在擠壓過程中，大導柱7和小導柱6，沿大導柱腔和小導柱腔下行，起導向和限位作用，保證受力均勻。

參見圖2，在本發明的一個較佳實施例中，澆道13為6個，均布在圓環形加料腔11下方。

壓注時，將金屬襯套9放置在中模板3內，將膠料條放入加料腔11，膠料條在加料腔11內受熱變為粘流態，當硫化機平板下行時，將壓力傳遞給塞模板5上的柱塞12，對粘流態橡膠進行擠壓，橡膠通過加料腔11下方的6個分布均勻的Φ1澆道13進入皮碗成型腔16內，將皮碗成型腔16內氣體自上而下排空并注滿橡膠，避免包裹氣體；且各澆道13在模具中排布均勻，保證了各處膠料分布及流動的均勻性，減少了缺膠、流痕現象的發生。其中，澆道13尺寸和數量的設計是實現膠料順利注入皮碗成型腔16內且不會引起泄壓的關鍵。

本發明還提供一種利用雙唇寬皮碗襯套組件的成型模具的成型方法，該方法包括以下步驟：

1)對金屬襯套進行吹砂及清洗預處理，清洗干凈的零件在裝有遠紅外線燈的工作臺上晾置20～30分鐘，晾干后1小時內進行涂膠；

2)在金屬襯套骨架表面均勻的涂一層熱硫化型膠粘劑，然后將涂膠后的金屬襯套用竹鑷子夾持放置于托盤中，并一同放置于抽真空干燥箱中，抽真空溫度50℃±5℃，真空度為0.5KPa，抽真空時間20min；

3)計算雙唇寬皮碗襯套組件所用橡膠材料重量，裁剪長度與皮碗外周長一致、重量為純皮碗膠層1.2倍的橡膠條；

4)將金屬襯套置于成型模具的型腔內，安裝加料塊，將裁剪的橡膠條放置于加料塊的加料腔內，安裝柱塞模板，將模具放置于硫化機床進行硫化成型；

5)清除零件表面Φ1澆道口處及分模面處的殘留毛邊。