一种半包胶油封模具及硫化生产工艺的制作方法与工艺

本发明涉及半包胶油封技术领域，尤其是涉及一种半包胶油封模具及硫化生产工艺。

背景技术：
传统的半包胶油封产品的结构如图1所示，在骨架2的上半部经硫化成型工艺固结胶料密封体1。现有技术中，半包胶油封产品生产所采用的模具结构如图2所示，主要包括上模3、中模4、推板5和下模6，由所述上模3、中模4、推板5和下模6合模后共同形成半包胶油封产品的型腔。所述半包胶油封产品的硫化生产工艺如下：首先，在100吨平板硫化机上放两副单模，预热后在机台上将模具打开；然后，将骨架2装入下模6上的推板5上，再装入中模4，该中模4与骨架凸肩部21之间为零间隙或者过盈配合，以确保胶料7不从该骨架凸肩部21处流出；最后，将待硫化的胶料7(胶圈)放在骨架2外侧顶端，再装入上模3，开动硫化机进行合模硫化；在模具合模后，胶料7是从骨架2顶端向骨架凸肩部21处流动，最终形成与骨架2固结的胶料密封体1。在硫化完成后，硫化机床打开机台退出，操作工人用手工开启分型面I、II后，再用顶件器将硫化成型后的油封产品从中模4顶出。如果硫化成型后的油封产品粘附在下模6上，可以通过推板5使得油封产品与下模6之间顺利地相互分离。上述的硫化生产工艺中，采用的半包胶油封模具是包括上模3、中模4和下模6的三板模，其存在两个分型面I、II，因此，整个操作过程的手工作业量很大，导致操作工人的劳动强度也大，而且一台硫化机上只能放两副、三副单模，导致半包胶油封产品的生产效率低下，产能低；另外，三板油封模的制作成本高，其量产使用对于硫化机设备的要求也高(3RT硫化机价格昂贵)，因此，也会导致油封产品的生产成本相应地增加。

技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是：针对现有技术存在的问题，提供一种半包胶油封模具及硫化生产工艺，提高半包胶油封产品的产能，并降低操作工人劳动强度。本发明要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种半包胶油封模具，包括上模、下模和下模芯，所述下模芯与下模套接且相对于下模上下直线滑动，在下模芯上设置安放半包胶油封骨架的若干个凸齿和安放胶料的凸台，所述凸齿相互之间留有间隙；在上模、下模和下模芯合模到位后，由上模、下模和下模芯共同形成半包胶油封型腔，所述骨架位于半包胶油封型腔内且位于凸齿上方，所述胶料位于骨架所围空间内。优选地，还包括上模芯和卡簧，所述卡簧与上模芯活动连接，所述上模芯通过卡簧与上模套接固定，取出卡簧后，所述上模芯相对于上模上下直线运动，在模具合模到位后，由上模、上模芯、下模和下模芯共同形成半包胶油封型腔。优选地，所述下模芯上开设环槽，在所述环槽内安装卡簧。优选地，所述凸台与凸齿之间的下模芯上设置弧形过渡部。优选地，所述下模芯最大外径为40-60mm时，所述凸齿设置8-14个，每一个凸齿的齿高为0.6-1.0mm。优选地，所述下模芯最大外径为60-80mm时，所述凸齿设置10-16个，每一个凸齿的齿高为0.8-1.2mm。优选地，所述的下模上设置封胶斜面，在模具合模到位后，所述封胶斜面与半包胶油封骨架上的骨架凸肩部相接触。优选地，所述下模上的封胶斜面的倾角为10-30度。一种半包胶油封硫化生产工艺，采用如上所述的半包胶油封模具进行，包括如下步骤：第一，将多组油封模具安装到油封机上；第二，油封机闭合后对模具加热，达到稳定的温度后，开模，再由操作工人将骨架、胶料分别摆放到下模上的凸齿、凸台上，合模后送入油封机内进行硫化；第三，在硫化结束后，油封机打开，开模，下模芯被顶出后，由操作工人取出下模芯上的硫化成型油封产品。优选地，所述骨架安装到位后，骨架底端与凸齿顶端之间的间隙为0-0.1毫米。与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的半包胶油封模具主要是上模和下模，完全取消了传统半包胶油封模具中的中模和推板，使得本发明的半包胶油封模具成为两板模结构的模具，极大地简化了模具结构，有利于降低模具本身的制作成本，而且使得同样的一台油封机上可以安装大于两副单模的多组模具，从而提高了半包胶油封产品的生产效率，提高了产能，相应地也就降低了半包胶油封的生产成本；另外，在半包胶油封的硫化生产工艺中，由于所采用的半包胶油封模具是两板模，只有1个分型面，可利用2RT普通油封硫化机组织生产，因此，在整个操作过程中，操作工人的手工作业量得以有效地降低，从而减轻了操作工人的劳动强度。附图说明图1为半包胶油封产品的结构图。图2为半包胶油封产品的传统生产模具结构图。图3为本发明一种半包胶油封模具的结构图。图4为图3中C处的局部放大图。图5为图3中下模芯的主视图。图6为图3中下模芯的俯视图。图7为半包胶油封产品的硫化生产工艺图(模具组装状态)。图8为半包胶油封产品的硫化生产工艺图(摆放骨架和胶料状态，主视图)。图9为半包胶油封产品的硫化生产工艺图(摆放骨架和胶料状态，俯视图)。图10为半包胶油封产品的硫化生产工艺图(取出成型产品状态)。图中标记：1-胶料密封体，2-骨架，3-上模，4-中模，5-推板，6-下模，7-胶料，8-卡簧，9-上模芯，10-凸齿，11-下模芯，12-上模挂板，13-下模挂板，14-推块，21-骨架凸肩部，61-封胶斜面，111-凸台，112-弧形过渡部。具体实施方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。如图3、图4所示的一种半包胶油封模具，包括上模3、下模6和下模芯11，其中的下模芯11的结构如图5、图6所示，在下模芯11上开设环槽，在所述环槽内安装卡簧8，并且，在下模芯11上设置安放半包胶油封骨架2的若干个凸齿10和安放胶料7的凸台111，所述的凸齿10等间距均匀分布在位于下模芯11上的同一直径的圆环区域内，下模芯11最大外径与凸齿10最大外径相同。所述凸齿10与下模芯11之间最好是一体化加工成型，既保证连接强度可靠，而且加工成型方便，凸齿10的具体设置可以参照如下参数进行：当下模芯11最大外径为15-25mm时，所述凸齿10设置4-6个，每一个凸齿10的齿宽b为1-1.2mm，齿高h为0.5-0.7mm。当下模芯11最大外径为25-40mm时，所述凸齿10设置6-10个，每一个凸齿10的齿宽b为1.2-1.8mm，齿高h为0.6-0.8mm。当下模芯11最大外径为40-60mm时，所述凸齿10设置8-14个，每一个凸齿10的齿宽b为1.5-2.0mm，齿高h为0.6-1.0mm。当下模芯11最大外径为60-80mm时，所述凸齿10设置10-16个，每一个凸齿10的齿宽b为1.5-2.2mm，齿高h为0.8-1.2mm。当下模芯11最大外径为80-100mm时，所述凸齿10设置14-20个，每一个凸齿10的齿宽b为1.5-2.5mm，齿高h为1.0-1.5mm。所述下模芯11与下模6之间套接且可以相对于下模6作上下直线滑动，由于下模芯11上连接有卡簧8，通过卡簧8可以限制下模芯11的滑动行程，以避免下模芯11在上下滑动过程中与下模6之间发生脱离。当上模3、下模6和下模芯11合模到位后，由上模3、下模6和下模芯11共同形成了半包胶油封的型腔，所述半包胶油封的骨架2位于半包胶油封型腔内且位于凸齿10上方，所述胶料7摆放在凸台111上，且位于骨架2所围空间内，如图8所示。由于胶料7通常是预成型后的半圆形或弧形胶料，如图9所示，所述凸台111顶端面最好设置成水平面，参见图3中A处所示，这样可以使胶料7能够均匀地摆放在凸台111上面，并依靠凸台111内台阶准确定位，确保胶料7分布均匀，以便模具在闭合过程中，上模3挤压胶料7时，熔融态的胶料7可以由内向外且各处同步流动到封胶位置。为保证熔融态的胶料7的流动均匀、一致，可以在凸台111与凸齿10之间的下模芯11上设置弧形过渡部112，如图5、图8所示。为了确保合模后骨架2的安装不走位，需要设置较多的凸齿10以对骨架2形成较多的支撑点，同时使得相邻的两支撑点之间具有一定的间隙，既可以提升骨架2在合模硫化工艺中的刚度，防止骨架2在熔融态的胶料7的流动压力的作用下发生变形，同时也可使胶料7从凸齿10齿间槽流出后迅速汇合在一起，以防止半包胶油封产品形成明显流痕，保证了半包胶油封产品的成型质量。在半包胶油封产品的生产过程中，由于所采用的半包胶油封模具需要反复地进行开模、合模操作，在开模后，硫化成型后的半包胶油封产品有时候会与上模3粘接在一起，导致半包胶油封产品取出困难，而且在取出操作过程中很容易损伤产品外表面。为此，如图3所示，可以将上模部分设计成两部分：上模3和上模芯9，并且，在模具合模到位后，由上模3、上模芯9、下模6和下模芯11共同形成半包胶油封产品的型腔。在上模芯9上开设环槽，在所述环槽内安装卡簧8，所述卡簧8与上模芯9之间活动卡接，以便卡簧8的拆装。所述上模芯9与上模3套接且通过卡簧8固定成一体，取出卡簧8后，所述上模芯9可以相对于上模3作上下直线运动。因此，如果在开模后，发生了硫化成型后的半包胶油封产品与上模部分粘接在一起的特殊情况，操作工人就可以先取出上模芯9上的卡簧8，然后，通过上模芯9将硫化成型后的半包胶油封产品直接顶出，确保了半包胶油封产品质量。所述下模芯11顶端最好是设计成锥形面，以便上模芯9与下模芯11之间形成引导面，如图3中D处所示，该处引导面的作用是导向，以保证半包胶油封产品的胶料密封体1与骨架2之间的同心度，另一作用是硫化生产中的排气，确保半包胶油封产品的表面质量。采用上述的半包胶油封模具进行半包胶油封产品的生产时，其具体工艺步骤如下：首先，将多组油封模具安装到油封机上。如图7所示，在多组油封模具的上模3上分别开设环槽，并利用卡簧8将上模3与上模挂板12连接固定。在多组油封模具的下模6上也分别开设环槽，并利用卡簧8将下模6与下模挂板13连接固定。将装好油封模具的上模挂板12、下模挂板13分别置于油封机的上、下热板上，操作油封机按扭将多组油封模具送入油封机内。然后，在油封机闭合后，其上、下热板对模具进行加热，达到稳定的温度后，油封机打开下热板退出，机器打开上模挂板12、下模挂板13实现开模。如图8、图9所示，由操作工人将骨架2、胶料7分别摆放到下模6上的凸齿10、凸台111上，在骨架2安装到位后，其底端与凸齿10顶端之间的间隙在0-0.1毫米之间，以保证骨架2上的骨架凸肩部21可以与下模6之间形成密封接触。为了增强密封效果，如图4所示，可以在下模6上设置封胶斜面61，所述封胶斜面61的倾角通常设计成10度、15度、20度、25度或者30度，在胶封斜面61上端开有空隙。采用这种结构设计，在模具合模到位后，可以确保封胶斜面61与骨架2上的骨架凸肩部21之间充分贴合，且增加了接触面积，因此，在模具完全闭合前，即使有胶料跑出，由于没有压力，胶料不易粘在骨架2上，比较容易清理；在模具完全闭合后，上模芯9挤压面对骨架2施加向下和向外的压力，确保骨架2与下模封胶斜面61锁合封胶；另外，如果没有封胶斜面61，下模6与骨架2接触处的尖角容易损伤骨架2，从而容易导致成型后的油封产品质量不合格。在骨架2、胶料7分别安放到位后，机器合上上模挂板12、下模挂板13实现合模，操作油封机按扭将多组模具送入油封机内进行硫化。在硫化结束后，油封机打开下热板退出，机器打开上模挂板12、下模挂板13实现开模，油封机上的推块14向上运动以顶出下模芯11，如图10所示，最后由操作工人取出下模芯11上的硫化成型油封产品即可；然后，操作工人重新摆放骨架2和胶料7。需要说明的是，本发明的半包胶油封模具是两板模结构的模具，只有1个分型面，可利用2RT普通油封硫化机组织生产，在同样的一台油封机上可以安装多至9副单模的多组模具，而且，在一个硫化生产节拍内，操作工人只需要摆放骨架2、胶料7和取出成型后的油封产品，硫化工艺中的温度、压力、时间、运动等参数是油封机设定好了的，并自动完成的，因此，操作工人的手工作业量得以有效地降低，减轻了操作工人的劳动强度，同时，也极大地提高了半包胶油封产品的生产效率，提高了产能，降低了半包胶油封的生产成本。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，应当指出的是，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。