一种变径胶芯的模具及采用该模具生产变径胶芯的方法与流程

本发明涉及橡胶制品的注塑模具及生产技术领域，具体涉及一种变径胶芯的模具及采用该模具生产变径胶芯的方法。

背景技术：

在石油钻采钻井作业过程中，井口设置的防喷装置(即防喷器)及主要配件橡胶胶芯是必不可少的。其中橡胶胶芯是油井防喷器中起密封作用的橡胶件，分闸板式、旋转式和多效功能型三种，用于石油开发和地质钻探钻井过程中防止井喷，其作用是通过控制系统抱紧各种规格的钻杆及井下用具，封住井口，防止油、气喷出。现有的防喷的橡胶胶芯都是普通的，只能密封一种规格的钻具，当井内需要换其它规格的钻具时，就必须要更换相应规格的防喷橡胶胶芯。这样，井控人员的劳动强度大、耽误时间长，甚至在特殊情况下还可能停钻。

技术实现要素：

有鉴于此，本申请提供一种变径胶芯的模具及采用该模具生产变径胶芯的方法，通过内部金属骨架组的可调半径设计，实现变径胶芯产品可以在一定的半径范围内可调，实现变径的目的，提高变径胶芯产品的强度和硬度，可适应多种不同规格的钻具，降低人员劳动强度，提高工作效率。

为解决以上技术问题，本发明提供的技术方案是一种变径胶芯的模具，所述模具包括圆弧形的芯模以及位于所述芯模的圆弧形外缘的金属骨架组，所述金属骨架组包括多个金属骨架单元，每个所述金属骨架单元设有扇形连接部，相邻所述金属骨架单元通过所述扇形连接部依次可调角度连接，形成圆弧形结构的金属骨架组，所述金属骨架组两端分别设置有垫块组，所述垫块组通过垫块销将所述金属骨架组固定。

通过以上技术方案，用于制备橡胶变径胶芯的模具中，设置了金属骨架组，金属骨架组由多个金属骨架单元依次连接形成，其中在金属骨架单元上设置扇形连接部，使相邻的金属骨架单元可调角度连接，通过垫块组固定，并通过放置在圆弧形的芯模外缘，得到可以生产特定半径的变径胶芯模具，通过进一步的上下合模等操作，进行注胶生产。本申请技术方案通过内部金属骨架组的可调半径设计，可以得到变径胶芯产品，由于变径胶芯内部的金属骨架组的半径可以通过相邻的金属骨架单元可调角度确定，因此得到的变径胶芯产品可以在一定的半径范围内可调，实现变径的目的，可以适应多种不同规格的钻具，提高胶芯的适用性，避免多次更换相应规格的胶芯，降低人员劳动强度，提高工作效率；此外，由于生产出的变径胶芯产品中含有金属骨架组，能够提高变径胶芯产品的强度和硬度。

进一步的，所述模具还包括尺寸配合的上模和下模，所述芯模与所述金属骨架组位于所述下模内部，所述上模上设置有胶料注射管，所述胶料注射管与位于所述上模和所述下模内部的胶料注入通道连通。所述的模具还包括了上模和下模，将芯模和金属骨架组设置于下模内部，通过上模上部的胶料注射管以及模具中连通的胶料注入通道，有利于胶料向金属骨架组注入，形成变径胶芯的产品结构。

进一步的，所述扇形连接部包括对称设置的上扇形连接部和下扇形连接部，所述上扇形连接部和所述下扇形连接部通过金属连接板连接。扇形连接部设置为上下对称，便于连接，同时上下的连接部位通过金属连接板连接后，中部空余的部位即为胶料注入的部分，使胶料固化之后形成含有金属骨架组的胶芯结构，生产出的变径胶芯产品可以通过内部金属骨架组的可调半径设计，达到胶芯的半径可调的效果。

更进一步的，所述上扇形连接部和所述下扇形连接部均包括并列设置的扇形压块和扇形台阶，所述扇形压块高于所述扇形台阶。上部和下部的扇形连接部包括了扇形压块和扇形台阶，在进行金属骨架单元依次排列连接时，一骨架单元的扇形压块压住相邻另一骨架单元的扇形台阶，可以实现金属骨架组连接的稳定性，同时能够实现金属骨架组单元连接部位的水平，有利于模具部件的组装，同时也减少了脱模后的变径胶芯产品的毛糙处理工作。

更进一步的，所述扇形压块的外缘设置有凹槽，所述扇形台阶边缘设置有高出所述扇形台阶边缘的钩体，所述凹槽的外缘与所述钩体的内缘尺寸配合。此外，在扇形压块上设置凹槽，在扇形台阶上设置钩体，在多个金属骨架单元依次连接时，可以通过凹槽和钩体之间的相互配合，提高多个金属骨架单元连接的便捷性以及金属骨架组的稳定性。

更进一步的，所述扇形压块的圆心角为20～40°，所述扇形台阶的圆心角为20～40°。限定扇形压块和扇形台阶的圆心角角度，即可以限定扇形压块和扇形台阶的可调角度旋转的连接，进而可以实现金属骨架组的半径在一定范围内可调，得到在一定半径范围内可调的变径胶芯产品。

更进一步的，所述扇形压块的圆心角为30°，所述扇形台阶的圆心角为30°。其中扇形压块和扇形台阶的圆心角优选为90°，金属骨架单元易制作，同时形成的金属骨架组的半径在一定范围内可调。

进一步的，所述金属骨架组还包括有骨架销，所述骨架销位于相邻金属骨架单元的连接处。此外，金属骨架组还包括了骨架销，该骨架销用于金属骨架组依次连接完成后，设置在相邻金属骨架单元连接处的扇形压块上，通过骨架销的嵌入，能够固定相邻金属骨架单元之间的角度，在出模之后取出，避免浇注使胶料注入了金属骨架单元之间的缝隙，影响金属骨架单元之间的旋转效果，提高了金属骨架组半径的可调性，进而提高变径胶芯半径的可调性。

本申请技术方案还提供一种采用上述模具生产变径胶芯的方法，所述方法包括以下步骤：

(1)将多个金属骨架单元依次有序排列形成金属骨架组，将骨架销放置在金属骨架组中相邻金属骨架单元的间隙中；

(2)将芯模安装在下模上，将金属骨架组放置于芯模背面上，在金属骨架组两端连接通过垫块销固定好的垫块组；

(3)将上模和下模合模；

(4)通过计算出的变径胶芯的重量，将胶料通过上模的胶料注射管注入，胶料注入后开始硫化，硫化结束后将上模打开，出模，得到变径胶芯产品。

通过上述的采用模具生产变径胶芯的方法，能够实现注塑法生产半径可调的变径胶芯产品，提高变径胶芯产品的硬度。

基于以上阐述，本申请技术方案相对于现有技术，其有益效果在于：(1)通过内部金属骨架组的可调半径设计，实现变径胶芯产品可以在一定的半径范围内可调，实现变径的目的；(2)可以适应多种不同规格的钻具，提高了胶芯的适用性，避免多次更换相应规格的胶芯，降低人员劳动强度，提高工作效率；(3)生产出的变径胶芯产品中含有金属骨架组，能够提高变径胶芯产品的强度和硬度；(4)金属骨架组连接稳定且便捷，有利于模具部件的组装，减少脱模后的变径胶芯产品的毛糙处理工作。

附图说明

图1是本申请所述一种橡胶变径胶芯的模具中金属骨架组的结构图；

图2是本申请所述一种橡胶变径胶芯的模具中金属骨架单元的结构图；

图3是图2的俯视图；

图4是本申请所述一种橡胶变径胶芯的模具中金属骨架组和垫块组的位置关系图；

图5是本申请所述一种橡胶变径胶芯的模具中垫块组和垫块销的连接关系图；

图6是本申请所述一种橡胶变径胶芯的模具的结构示意图。

图中标记：1-金属骨架组，2-金属骨架单元，3-垫块组，4-上扇形连接部，5-下扇形连接部，6-金属连接板，7-扇形压块，8-扇形台阶，9-凹槽，10-钩体，11-上模，12-下模，13-胶料注射管，14-垫块销。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

实施例1

如图1～6所示的一种橡胶变径胶芯的模具，所述模具包括尺寸配合的上模11和下模12，圆弧形的芯模(图未示)以及位于所述芯模的圆弧形外缘的金属骨架组1，所述金属骨架组1包括多个金属骨架单元2，每个所述金属骨架单元2设有扇形连接部，相邻所述金属骨架单元2通过所述扇形连接部依次可调角度连接，形成圆弧形结构的金属骨架组1，所述金属骨架组1两端分别设置有垫块组3，所述垫块组3通过垫块销14将所述金属骨架组1固定，所述芯模与所述金属骨架组1位于所述下模12内部，所述上模11上设置有胶料注射管13，所述胶料注射管13与位于所述上模11和所述下模12内部的胶料注入通道(图未示)连通。

采用上述模具生产变径胶芯的方法包括以下步骤：

(1)将多个金属骨架单元2依次有序排列形成金属骨架组1，将骨架销(图未示)放置在金属骨架组1中相邻金属骨架单元2的间隙中；

(2)将芯模安装在下模12上，将金属骨架组1放置于芯模背面上，在金属骨架组1两端连接通过垫块销14固定好的垫块组3；

(3)将上模11和下模12合模；

(4)通过计算出的变径胶芯的重量，将胶料通过上模11的胶料注射管13注入，胶料注入后开始硫化，硫化结束后将上模11打开，出模，得到变径胶芯产品。

实施例2

基于实施例1，如图1～3所示，所述扇形连接部包括对称设置的上扇形连接部4和下扇形连接部5，所述上扇形连接部4和所述下扇形连接部5通过金属连接板6连接，所述上扇形连接部4和所述下扇形连接部5均包括并列设置的扇形压块7和扇形台阶8，所述扇形压块7高于所述扇形台阶8，所述扇形压块7的外缘设置有凹槽9，所述扇形台阶8边缘设置有高出所述扇形台阶8边缘的钩体10，所述凹槽9的外缘与所述钩体10的内缘尺寸配合。

在进行金属骨架单元2依次排列连接时，一金属骨架单元的扇形压块7压住相邻另一金属骨架单元的扇形台阶8，此外更进一步的可以通过凹槽9和钩体10之间的相互配合，可以实现金属骨架组1连接的稳定性和便捷性，同时能够实现金属骨架组单元2连接部位的水平，有利于模具部件的组装，同时也减少了脱模后的变径胶芯产品的毛糙处理工作。

实施例3

基于实施例2，如图1～3所示，所述扇形压块7的圆心角为20～40°，所述扇形台阶8的圆心角为20～40°，其中更优选的是扇形压块7的圆心角为30°，扇形台阶8的圆心角为30°。可保证扇形压块7和扇形台阶8连接时可调角度旋转的连接，进而可以实现金属骨架组的半径在一定范围内可调。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。