铃片及铃片成型模具的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种铃片及铃片成型模具，所述铃片包括铁芯和包覆于铁芯外侧的包胶层，所述铁芯为由轮轴和金属片组成的分体式结构，所述轮轴的外周上设有一圈凸缘，所述金属片套设于轮轴的外侧，且金属片端面定位支撑于所述凸缘上。本实用新型中铁芯为分体式结构，只需将轮轴镀铬，金属片不需要镀铬处理，降低生产成本。本实用新型的金属片通过凸缘表面实现轴向定位，轮轴与金属片的同轴度好，组装简单、快速；而且金属片的横向对称面和轮轴的横向对称面共面，保证包胶层的厚度均匀。
【专利说明】铃片及铃片成型模具
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种健身器材，具体涉及一种铃片及铃片成型模具。
【背景技术】
[0002]健身器材工业在过去的二十多年内取得了长足的进步，许多锻炼器械都可以满足日益增长的从事体育健身活动的消费者。杠铃是一种运动训练器材，也是举重所用器材，杠铃运动属于重量训练的一种，利用杠铃训练器材来增进肌肉力量的训练。杠铃一般由2个铃片和I个杠铃杆组成，铃片上设有容置杠铃杆两端的装配孔，铃片通过装配孔固定于杠铃杆上。
[0003]传统的一种铃片是在整个铁芯I外包覆有包胶层2，如图1所示，铁芯I由轮轴Ia和金属片Ib—体加工成型，包胶层2可选用橡胶、塑料、聚氨酯等，轮轴Ia的两端面裸露于夕卜，为提高铃片的外观品质、硬度、耐磨性能和耐腐蚀性能，需要将轮轴的两端面镀铬处理，而金属片Ib是被包裹在包胶层2内的，对其外观、硬度、耐磨性、耐腐蚀性等没有特殊要求，不需要镀铬处理，但是因为铁芯是整体式结构，在对轮轴进行镀铬时，势必将整个铁芯进行镀铬处理，即不需要镀铬的金属片也会被一起处理，成本会浪费很多，对于常见规格的铃片来说，整个铁芯进行镀铬相对单单轮轴进行镀铬的成本增加30?50元，降低商品的市场竞争力。
[0004]为解决上述问题，市面上也出现了将铃片的铁芯3做成分体式结构，即轮轴3a和金属片3b是分开加工的，各自加工完成、轮轴3a镀铬完成后，再将轮轴3a和金属片3b焊接成一体，如图2所示，这种结构的铃片虽然解决了镀铬成本问题，但是在焊接轮轴和金属片时，轮轴和金属片的同轴度不易保证，焊接难度大，若金属片相对轮轴倾斜，后期包胶时会导致包胶层厚度不均匀、强度不一致，铃片受外力时，包胶层容易碎裂、损坏，严重影响铃片的使用性能。
[0005]另外，不管是整体式铁芯的铃片还是分体式铁芯的铃片，在铁芯外侧包覆包胶层时，多采用的是如中国发明专利CN1212872C所述的一种杠铃片聚氨酯包层铁芯的定位方法，钢模上开一个定位孔并插入定位销，然后将铁芯套在定位销上，铁芯中孔一端设有定位平台，由定位销顶住定位平台，将铁芯定位，浇铸聚氨酯材料后合模硫化，最后开模取出杠铃片，用车床把定位平台车掉。本发明的有益效果是:工艺简单、定位精确且成本低。但是该发明的钢模为两板模，包括上模和下模，为保证铁芯外周全被包覆聚氨酯，在浇铸聚氨酯时，需要向下模的型腔内浇铸多于整个聚氨酯层所需的聚氨酯的量，存在如下问题:1、因铁芯插入上、下模中的深度基本相同，合模前只在下模的型腔内浇铸聚氨酯，合模时易溢胶，导致聚氨酯包层的厚度不均匀，甚至铁芯某些地方的外侧会没有聚氨酯包层；2、在合模之前需要先让聚氨酯凝固一段时间，若凝固时间过长，在合模时由于聚氨酯较硬，上模不易被压下，合模不严密，影响包胶效果；若凝固时间过短，聚氨酯还没有凝固完全，在开模时聚氨酯会粘连在上模上，导致包胶不均匀。因此，该发明的两板模结构不是铃片包胶时的最好选择。
【发明内容】
[0006]本实用新型目的是提供一种铃片及铃片成型模具，铃片易加工、成本低，轮轴和金属片装配后同轴度好，包胶层厚度均匀，提高铃片的生产效率和生产质量。
[0007]为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是:一种铃片，包括铁芯和包覆于铁芯外侧的包胶层，所述铁芯为由轮轴和金属片组成的分体式结构，所述轮轴的外周上设有一圈凸缘，所述金属片套设于轮轴的外侧，且金属片端面定位于所述凸缘上。
[0008]其中，所述轮轴的外周上还设有一圈环形凹槽，所述环形凹槽位于所述凸缘距轮轴端面较远的一侧。
[0009]进一步，所述轮轴的外周上还设有一圈第二环形凹槽，所述第二环形凹槽位于所述凸缘距轮轴端面较近的一侧。
[0010]通过上述结构，包胶层的部分胶浇注于环形凹槽内，防止包胶层轴向剥离。
[0011]优选的，所述金属片的横向对称面和轮轴的横向对称面共面，其中，所述轮轴的厚度为S，所述凸缘距轮轴端面较近一侧的距离为A，所述凸缘的厚度为B，所述金属片的厚度为 T，T=S_2 (A+B)。
[0012]其中，所述金属片与轮轴之间的配合间隙为0.05?0.3mm,以免间隙过大影响金属片与轮轴的同轴度。
[0013]其中，所述轮轴的外侧设有0.2?Imm厚的镀铬层。
[0014]其中，所述金属片选用铁片。所述轮轴的中心孔为容置杠铃杆的安装孔。
[0015]本实用新型实施例还提供一种铃片成型模具，所述成型模具为三板模，包括上模、中模和下模，所述上模和下模为盖板结构，所述中模为圆筒结构，所述上、下模的内表面与铃片的上、下端面相匹配。
[0016]上述结构的上、下模对称，中模的内径与铃片外径相同。下模和中模组装后的宽度为铃片宽度的77%?90%。
[0017]其中，所述下模上设有贯穿于轮轴中心孔的定位销。
[0018]利用上述铃片成型模具的铃片成型工艺包括如下步骤:
[0019](I)车加工轮轴和金属片；
[0020](2)车加工后的轮轴依次经除油、酸洗、镀铬、冷水洗、热水洗、烘干之后在轮轴表面形成一层0.2?Imm厚的镀铬层；
[0021](3)配置包胶层用聚氨酯浆料，并将聚氨酯浆料灌入储料罐中备用；
[0022](4)分开铃片成型模具的上、中、下模，并清洁各模的内表面；
[0023](5)将中模安装至下模上；
[0024](6)在下模上的定位销上定位轮轴，并且轮轴的距离凸缘较近的端面位于下方；
[0025](7)将金属片套设于轮轴上，通过凸缘表面实现金属片的轴向定位；
[0026](8)在上模的中心处放置辅助块，其中，辅助块的外径与轮轴外径等大；
[0027](9)通过加料管将步骤(3)所得聚氨酯浆料按铃片所需胶量的60%?90%浇注于下模和中模内，通过加料管将步骤(3)所得聚氨酯浆料按铃片所需胶量的15%?50%浇注于上模内；但聚氨酯浆料的浇注量不局限于上述范围，具体根据上、中、下模的大小而定；
[0028](10)静置3?8分钟，待聚氨酯浆料凝固成形；
[0029](11)将上模内的辅助块取出，合上模至中模上，然后将成型模具推入油压机压头的下方；
[0030](12)启动油压机，在压力55?80t、保温温度90?120°C条件下保压15?20分钟；
[0031](13)关闭油压机，退回压头，将模具取出；
[0032](14)依次拿下上模和中模，然后自下模上取下铃片半成品；
[0033](15)铃片半成品冷却、削边、去毛刺处理后即得铃片成品。
[0034]其中，所述步骤(2)中，镀铬的步骤为:将酸洗后的轮轴放入60?80°C的水槽中预热3?10分钟，再将电镀液加温至60?80°C，放入轮轴，电流密度为30?50A/dm2，冲击电流密度为50?70A/dm2，镀铬时间为20?30分钟；
[0035]热水洗的步骤为:用80°C以上的热水冲洗20?35s ；
[0036]所述步骤(3)中选用聚氨基甲酸脂80?100重量份、色浆I?5重量份、催化剂2?5重量份、发泡剂I?3重量份、阻燃剂I?2重量份以及水I?10重量份进行混合、搅拌，配置成聚氨酯浆料。
[0037]其中，在步骤(4)和(5)之间还包括向上模和下模内侧的LOGO行腔内浇注色浆，然后利用明火加热8?20s，使色浆快速固化。
[0038]由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有的优点是:
[0039]1.本实用新型中铁芯为分体式结构，只需将轮轴镀铬，金属片不需要镀铬处理，降低生产成本。
[0040]2.本实用新型的金属片通过凸缘表面实现轴向定位，轮轴与金属片的同轴度好，组装简单、快速；而且金属片的横向对称面和轮轴的横向对称面共面，保证包胶层的厚度均匀。
[0041]3.本实用新型的铃片成型模具为三板模，下模和中模组装后再浇铸聚氨酯浆料，避免出现两板模存在的凝固时间过长，在合模时由于聚氨酯较硬，上模不易被压下，合模不严密，影响包胶效果；若凝固时间过短，聚氨酯还没有凝固完全，在开模时聚氨酯会粘连在上模上，导致包胶不均匀的问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0042]图1是本实用新型【背景技术】中铁芯为整体式的铃片的结构示意图；
[0043]图2是本实用新型【背景技术】中铁芯为分体式的铃片的结构示意图；
[0044]图3是本实用新型实施例一中铃片的结构示意图；
[0045]图4是实施例一中铃片成型模具与铃片配合后的结构示意图；
[0046]图5是本实用新型实施例二中铃片的结构示意图；
[0047]图6是本实用新型实施例三中铃片的结构示意图。
[0048]附图标记说明:
[0049]1、铁芯；la、轮轴；lb、金属片；
[0050]2、包胶层；
[0051]3、铁芯；3a、轮轴；3b、金属片；
[0052]10、铁芯;100、轮轴;101、金属片;102、凸缘;103、环形凹槽；
[0053]20、包胶层；
[0054]30、成型模具；300、上模；301、中模；302、下模；303、定位销。
【具体实施方式】
[0055]下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述:
[0056]实施例一:参见图3所示，一种铃片，包括铁芯10和包覆于铁芯10外侧的包胶层20，所述铁芯10为由轮轴100和金属片101组成的分体式结构，所述轮轴100的外周上设有一圈凸缘102，所述金属片101套设于轮轴100的外侧，配合间隙为0.1mm。
[0057]所述金属片101端面定位支撑于所述凸缘102上，实现金属片的轴向定位，且轮轴和金属片之间为小间隙配合，结合端面定位，可以保证金属片与轮轴的同轴度。
[0058]所述轮轴100的外周上还设有一圈环形凹槽103，所述环形凹槽103位于所述凸缘102距轮轴100端面较远的一侧。
[0059]通过上述结构，包胶层的部分胶浇注于环形凹槽内，防止包胶层轴向剥离。
[0060]本实施例中，所述金属片100的横向对称面C和轮轴101的横向对称面D共面，其中，所述轮轴100的厚度为S，所述凸缘102距轮轴100端面较近一侧的距离为A，所述凸缘102的厚度为B，所述金属片101的厚度为T，则T=S-2 (A+B)。
[0061]所述轮轴100的外侧设有0.5mm厚的镀铬层，提高轮轴的硬度、耐磨性和耐腐蚀性。
[0062]本实施例中，所述金属片101选用铁片，但不局限于铁片。
[0063]所述轮轴100的中心孔为容置杠铃杆的安装孔。
[0064]本实用新型实施例一还提供一种如图4所示的铃片成型模具，该成型模具30为三板模，包括上模300、中模301和下模302，所述上模300和下模302为盖板结构，所述中模301为圆筒结构，所述上、下模的内表面与铃片的上、下端面相匹配。
[0065]所述下模302上设有贯穿于轮轴中心孔的定位销303。
[0066]本实施例中，所述上模300和下模302对称，中模302的内径与铃片外径相同。下模和中模组装后的宽度为铃片宽度的77%?90%，以保证浇注聚氨酯浆料的量。
[0067]利用上述的铃片成型模具的铃片成型工艺包括如下步骤:
[0068](I)车加工轮轴和金属片，金属片选用铁片；
[0069](2)车加工后的轮轴依次经除油、酸洗、镀铬、冷水洗、热水洗、烘干之后在轮轴表面形成一层0.5mm厚的镀铬层；
[0070]其中，镀铬的步骤为:将酸洗后的轮轴放入70°C的水槽中预热8分钟，再将电镀液加温至70°C，放入轮轴，电流密度为40A/dm2，冲击电流密度为60A/dm2，镀铬时间为25分钟；
[0071]热水洗的步骤为:用80°C以上的热水冲洗30s。
[0072](3)配置包胶层用聚氨酯浆料:选用聚氨基甲酸脂100重量份、色浆3重量份、催化剂3重量份、发泡剂2重量份、阻燃剂I重量份以及水10重量份进行混合、搅拌，配置成聚氨酯浆料，然后将聚氨酯浆料灌入储料罐中备用；
[0073](4)分开铃片成型模具的上、中、下模，并清洁各模的内表面；
[0074](5)将中模安装至下模上；
[0075](6)在下模上的定位销上定位轮轴，并且轮轴的距离凸缘较近的端面位于下方；
[0076](7)将金属片套设于轮轴上，通过凸缘表面实现金属片的轴向定位；
[0077](8)在上模的中心处放置辅助块，其中，辅助块的外径与轮轴外径等大；
[0078](9)通过加料管将步骤(3)所得聚氨酯浆料按铃片所需胶量的60%浇注于下模和中模内，通过加料管将步骤(3)所得聚氨酯浆料按铃片所需胶量的50%浇注于上模内；
[0079]( 10)静置5分钟，待聚氨酯浆料凝固成形；
[0080](11)将上模内的辅助块取出，合上模至中模上，然后将成型模具推入油压机压头的下方；
[0081](12)启动油压机，在压力60t、保温温度100°C条件下保压18分钟；
[0082](13)关闭油压机，退回压头，将模具取出；
[0083](14)依次拿下上模和中模，然后自下模上取下铃片半成品；
[0084](15)铃片半成品冷却、削边、去毛刺处理后即得铃片成品。
[0085]若铃片上设有L0G0，可一次成型于包胶层的外表面上，需要在上述的步骤(4)和(5)之间进行如下步骤:a、上模和下模的内侧雕刻有LOGO行腔；b、向上模和下模内侧的LOGO行腔内浇注色浆,然后利用明火加热12s，使色浆快速固化。
[0086]实施例二:如图5所示，本实施例的结构与实施例一的结构基本相同，区别在于:在轮轴的外侧未设置环形凹槽。
[0087]所述金属片套设于轮轴的外侧，配合间隙为0.05_。
[0088]所述轮轴外侧的镀铬层厚度为0.2mm。
[0089]本实施例二的成型工艺包括如下步骤:
[0090](I)车加工轮轴和金属片，金属片选用铁片；
[0091](2)车加工后的轮轴依次经除油、酸洗、镀铬、冷水洗、热水洗、烘干之后在轮轴表面形成一层镀铬层0.2mm ；
[0092]其中，镀铬的步骤为:将酸洗后的轮轴放入60°C的水槽中预热3分钟，再将电镀液加温至60°C，放入轮轴，电流密度为30A/dm2，冲击电流密度为50A/dm2，镀铬时间为20分钟；
[0093]热水洗的步骤为:用800C以上的热水冲洗20s。
[0094](3)配置包胶层用聚氨酯浆料:选用聚氨基甲酸脂80重量份、色浆I重量份、催化剂2重量份、发泡剂I重量份、阻燃剂I重量份以及水I重量份进行混合、搅拌，配置成聚氨酯浆料，然后将聚氨酯浆料灌入储料罐中备用；
[0095](4)分开铃片成型模具的上、中、下模，并清洁各模的内表面；
[0096](5)将中模安装至下模上；
[0097](6)在下模上的定位销上定位轮轴，并且轮轴的距离凸缘较近的端面位于下方；
[0098](7)将金属片套设于轮轴上，通过凸缘表面实现金属片的轴向定位；
[0099](8)在上模的中心处放置辅助块，其中，辅助块的外径与轮轴外径等大；
[0100](9)通过加料管将步骤(3)所得聚氨酯浆料按铃片所需胶量的80%浇注于下模和中模内，通过加料管将步骤(3)所得聚氨酯浆料按铃片所需胶量的35%浇注于上模内；
[0101](10)静置3分钟，待聚氨酯浆料凝固成形；
[0102](11)将上模内的辅助块取出，合上模至中模上，然后将成型模具推入油压机压头的下方；
[0103](12)启动油压机，在压力55t、保温温度90°C条件下保压15分钟；
[0104](13)关闭油压机，退回压头，将模具取出；
[0105](14)依次拿下上模和中模，然后自下模上取下铃片半成品；
[0106](15)铃片半成品冷却、削边、去毛刺处理后即得铃片成品。
[0107]若铃片上设有L0G0，可一次成型于包胶层的外表面上，需要在上述的步骤(4)和(5)之间进行如下步骤:a、上模和下模的内侧雕刻有LOGO行腔；b、向上模和下模内侧的LOGO行腔内浇注色浆,然后利用明火加热8s，使色浆快速固化。
[0108]实施例三:如图6所示，本实施例的结构与实施例一的结构基本相同，区别在于:所述轮轴的外周上还设有一圈第二环形凹槽，所述第二环形凹槽位于所述凸缘距轮轴端面较近的一侧。
[0109]所述金属片套设于轮轴的外侧，配合间隙为0.3mm。
[0110]所述轮轴外侧的镀铬层厚度为1mm。
[0111]本实施例三的成型工艺包括如下步骤:
[0112](I)车加工轮轴和金属片,金属片选用铁片；
[0113](2)车加工后的轮轴依次经除油、酸洗、镀铬、冷水洗、热水洗、烘干之后在轮轴表面形成一层Imm厚镀铬层；
[0114]其中，镀铬的步骤为:将酸洗后的轮轴放入80°C的水槽中预热10分钟，再将电镀液加温至80°C，放入轮轴，电流密度为50A/dm2，冲击电流密度为70A/dm2，镀铬时间为30分钟；
[0115]热水洗的步骤为:用80°C以上的热水冲洗35s。
[0116](3)配置包胶层用聚氨酯浆料:选用聚氨基甲酸脂90重量份、色浆5重量份、催化剂5重量份、发泡剂3重量份、阻燃剂2重量份以及水8重量份进行混合、搅拌，配置成聚氨酯浆料，然后将聚氨酯浆料灌入储料罐中备用；
[0117](4)分开铃片成型模具的上、中、下模，并清洁各模的内表面；
[0118](5)将中模安装至下模上；
[0119](6)在下模上的定位销上定位轮轴，并且轮轴的距离凸缘较近的端面位于下方；
[0120](7)将金属片套设于轮轴上，通过凸缘表面实现金属片的轴向定位；
[0121](8)在上模的中心处放置辅助块，其中，辅助块的外径与轮轴外径等大；
[0122](9)通过加料管将步骤(3)所得聚氨酯浆料按铃片所需胶量的90%浇注于下模和中模内，通过加料管将步骤(3)所得聚氨酯浆料按铃片所需胶量的15%浇注于上模内；
[0123](10)静置8分钟，待聚氨酯浆料凝固成形；
[0124](11)将上模内的辅助块取出，合上模至中模上，然后将成型模具推入油压机压头的下方；
[0125](12)启动油压机，在压力80t、保温温度120°C条件下保压20分钟；
[0126](13)关闭油压机，退回压头，将模具取出；
[0127](14)依次拿下上模和中模，然后自下模上取下铃片半成品；
[0128](15)铃片半成品冷却、削边、去毛刺处理后即得铃片成品。
[0129]若铃片上设有L0G0，可一次成型于包胶层的外表面上，需要在上述的步骤(4)和(5)之间进行如下步骤:a、上模和下模的内侧雕刻有LOGO行腔；b、向上模和下模内侧的LOGO行腔内浇注色浆,然后利用明火加热15s，使色浆快速固化。
[0130]本实用新型中铁芯为分体式结构，只需将轮轴镀铬，金属片不需要镀铬处理，降低生产成本。本实用新型的金属片通过凸缘表面实现轴向定位，轮轴与金属片的同轴度好，组装简单、快速；而且金属片的横向对称面和轮轴的横向对称面共面，保证包胶层的厚度均匀。
[0131]以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进或替换，这些改进或替换也应视为本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种铃片，包括铁芯和包覆于铁芯外侧的包胶层，所述铁芯为由轮轴和金属片组成的分体式结构，其特征在于，所述轮轴的外周上设有一圈凸缘，所述金属片套设于轮轴的外侦牝且金属片端面定位于所述凸缘上。
2.根据权利要求1所述的铃片，其特征在于，所述轮轴的外周上还设有一圈环形凹槽，所述环形凹槽位于所述凸缘距轮轴端面较远的一侧。
3.根据权利要求1或2所述的铃片，其特征在于，所述轮轴的外周上还设有一圈第二环形凹槽，所述第二环形凹槽位于所述凸缘距轮轴端面较近的一侧。
4.根据权利要求1所述的铃片，其特征在于，所述金属片的横向对称面和轮轴的横向对称面共面，其中，所述轮轴的厚度为S，所述凸缘距轮轴端面较近一侧的距离为A，所述凸缘的厚度为B，所述金属片的厚度为T，T=S-2 (A+B)。
5.根据权利要求1所述的铃片，其特征在于，所述金属片与轮轴之间的配合间隙为0.05 ?0.3mm。
6.根据权利要求1、2或4中任一项所述的铃片，其特征在于，所述轮轴的外侧设有0.2?Imm厚的镀铬层。
7.根据权利要求1、2或4中任一项所述的铃片，其特征在于，所述轮轴的中心孔为容置杠铃杆的安装孔。
8.一种铃片成型模具，其特征在于，所述成型模具为三板模，包括上模、中模和下模，所述上模和下模为盖板结构，所述中模为圆筒结构，所述上、下模的内表面与铃片的上、下端面相匹配。
9.根据权利要求8所述的铃片成型模具，其特征在于，所述下模上设有贯穿于轮轴中心孔的定位销。
【文档编号】B29C39/26GK203954544SQ201420417664
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2014年7月28日 优先权日:2014年7月28日
【发明者】宗国兵 申请人:南通宝鹏健身器材科技有限公司