一种气室橡胶隔膜制作方法及其设备与流程

本发明为一种气室橡胶隔膜制作方法，特别涉及一种能满足中孔边缘对帆布距离高要求的气室橡胶隔膜制作方法及其设备，属于气室橡胶隔膜制作方法及设备技术领域。

背景技术：

气室橡胶隔膜是中间夹有帆布的产品，广泛应用于汽车刹车系统中，汽室橡胶隔膜是载重量在3吨以上的各种重型汽车制动部件中的核心零件，关系到汽车行驶安全，汽车在制动时有0.8mpa左右的高气压，此气压推动汽室橡胶隔膜位移，增加气室压强，进而向前推动推杆，最后将推动力传递给轮毅中的刹车贴片，张开刹车片，抱紧车轮，起到制动效果，达到刹车目的，所以汽室橡胶隔膜在汽车中是必不可少的关键零件。

正因为如此，对汽室橡胶隔膜的成品要求无论是国内国际或是美国汽车工程协会aej1450一1995标准都有严格要求。例如：台架寿命试验、产品高、低、常温下泄漏测量、产品低温回弹试验、高低温耐久性试验(高温为70一80℃、低温为-45一-55℃)、成品爆破强度等等，而汽室橡胶隔膜成品的质量指标与其制备工艺密切相关。根据目前国内、外惯例均采用一次成型硫化和二次硫化工艺，但都存在不少问题。例如不能满足中孔边缘对帆布距离的高要求。

技术实现要素：

本发明的目的是针对上述气室橡胶隔膜制作方法及其设备的现有技术中，存在不能满足中孔边缘对帆布距离的高要求的缺陷，提供了一种气室橡胶隔膜制作方法及其设备，可以达到满足中孔边缘对帆布距离的高要求的目的。

为了实现上述目的本发明采取的技术方案是：一种气室橡胶隔膜制作方法，包括：

步骤一，准备气室橡胶隔膜的一次定型成型模具：包括上模、中套、下模和套圈，所述中套分上下两部分，上部分为上型腔，下部分为下型腔；所述套圈能设置在下模的上部外沿，能起到预紧帆布的作用；

步骤二，第一次硫化：计量好气室橡胶隔膜下半部所需要的胶料、放入下型腔；上模模具向下压，进行第一次硫化预成型；

步骤三，放帆布、切割中孔：上模模具向上打开，放入帆布，移入套圈，切割中孔；

步骤四，第二次硫化：上模模具向上打开，放入中套，计量好气室橡胶隔膜上半部所需要的胶料、放入上型腔，上模模具再次向下压进行二次定型硫化，加温、加压，使气室橡胶隔膜上半部、帆布和气室橡胶隔膜下半部受压硫化成型为气室橡胶隔膜最终产品；

所述步骤三中，放置帆布到气室橡胶隔膜下半部上方和烫头切割中孔的具体方法为：

①在下模型腔上安放烫中孔工装，所述烫中孔工装包括烫头；

②把未经中孔切割的帆布放到已经第一次预成型的气室橡胶隔膜下半部上方；

③还包括冲孔辅助板，所述冲孔辅助板为圆形，其直径与下模内腔的大小相对应；冲孔辅助板中心有一圆孔，圆孔直径与烫头直径相对应；在进行第二次硫化定型前，要进行烫头定位，把冲孔辅助板放入中套内腔，冲孔辅助板与下模内腔互为紧配合；把烫头头部插入圆孔，互为紧配合；再拧紧固定螺钉，并撤掉冲孔辅助板；

④并快速将烫头对应位置的帆布用烫头切割掉，形成中孔。

经上述步骤处理的气室橡胶隔膜制品能满足中孔边缘对帆布距离的高要求，中孔边缘小于4.5mm可以允许没有帆布，超过4.5mm处必须有帆布；帆布居中或向下、即向非压力侧偏移。

所述上型腔和下型腔的形状与气室橡胶隔膜的形状相对应。

步骤三中，第一次预成型：成型温度：下模165±5℃上模170±5℃，胶料预成型时间为60-80秒，预成型压力大小为16-18mpa。

步骤四中，进行二次定型硫化，硫化温度170-180℃，硫化时间300-360秒，二次定型硫化压力：15±2mpa。

所述帆布中孔直径为30.5mm。

所述胶料为nr混炼胶，硬度为邵氏硬度a60-70。

一种气室橡胶隔膜制作方法使用的设备：

所述烫中孔工装还包括支柱、面板、两侧固定板和连杆；所述两侧固定板分别与面板两端固定连接，所述支柱设置在面板下方，支柱上端与面板固定连接；所述连杆的一端与固定板的侧边固定连接，连杆的另一端下部与烫头侧上部固定连接。

所述固定板的侧边设置有固定槽，所述连杆包括连杆前部和连杆后部，连杆后部和一固定板的侧边下方设有连接板，连接板里端通过固定螺钉与固定槽连接，连接板外端通过螺帽螺丝与连杆后部连接；所述连杆前部和连杆后部之间通过调节螺钉连接，连杆前部与连杆后部之间的角度可调；固定板上设置有导柱；

所述烫头内设置有加热电阻丝，烫头在工作状态，温度为250-260℃。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

原来是先在帆布上切割好孔后再进行硫化，现为第一次预成型后，快速将中孔位置的帆布用工具切割掉后再进行二次定型硫化，使这类产品中孔边缘对帆布距离符合高要求，气室隔膜中孔周围帆布均匀分布在离中心4.5mm范围内，中孔边缘小于4.5mm可以允许没有帆布，超过4.5mm处必须有帆布。从而增加了气室隔膜使用强度，工作时使气室隔膜受力更加均匀，解决了存在不能满足中孔边缘对帆布距离的高要求的缺陷；同时增加了气室隔膜使用寿命，气室隔膜寿命通过疲劳测试来检测，原来在50万次—80万次之间，气室隔膜易疲劳，易损耗。现在可以达到150万次—200万次，使用寿命提高3-4倍，极大地提高了行车可靠性和安全性。

附图说明

图1是：步骤三中，第一次硫化预成型的结构主视图；

图2是：图1的a部放大图；

图3是：冲孔辅助板与下模组装、进行烫头定位主视图；

图4是：步骤四中，进行第二次硫化定型的结构主视图；

图5是：烫中孔工装主视图；

图6是：烫中孔工装俯视图；

图7是：图6的b部放大图；

图8是：气室橡胶隔膜主视放大图；

图9是：气室橡胶隔膜仰视放大图；

图10是：图8的c部放大图；

图11是：图8的d部放大图。

附图标记说明：上模1、中套2、下模3、套圈4、上型腔5、下型腔6、帆布7、烫头8、冲孔辅助板9、气室橡胶隔膜10、支柱11、面板12、固定板13、连杆14、连杆前部1401、连杆后部1402、固定槽15、连接板16、固定螺钉17、螺帽螺丝18、上半部19、导柱20、调节螺钉21、下半部22。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为对本发明的限定。

如图1至图11所示，一种气室橡胶隔膜制作方法，包括：

步骤一，准备气室橡胶隔膜的一次定型成型模具：包括上模1、中套2、下模3和套圈4，所述中套2分上下两部分，上部分为上型腔5，下部分为下型腔6；所述套圈4能设置在下模3的上部外沿，能起到预紧帆布7的作用；

步骤二，第一次硫化：计量好气室橡胶隔膜10下半部22所需要的胶料、放入下型腔6；上模1模具向下压，进行第一次硫化预成型；

步骤三，放帆布7、切割中孔：上模1模具向上打开，放入帆布7，移入套圈4，切割中孔；

步骤四，第二次硫化：上模1模具向上打开，放入中套2，计量好气室橡胶隔膜10上半部19所需要的胶料、放入上型腔5，上模1模具再次向下压进行二次定型硫化，加温、加压，使气室橡胶隔膜10上半部19、帆布7和气室橡胶隔膜10下半部22受压硫化成型为气室橡胶隔膜10最终产品；

所述步骤三中，放置帆布7到气室橡胶隔膜10下半部22上方和烫头8切割中孔的具体方法为：

①在下模3型腔上安放烫中孔工装，所述烫中孔工装包括烫头8；

②把未经中孔切割的帆布7放到已经第一次预成型的气室橡胶隔膜下半部22上方；

③还包括冲孔辅助板9，所述冲孔辅助板9为圆形，其直径与下模3内腔的大小相对应；冲孔辅助板9中心有一圆孔，圆孔直径与烫头8直径相对应；在进行第二次硫化定型前，要进行烫头8定位，把冲孔辅助板9放入中套2内腔，冲孔辅助板9与下模3内腔互为紧配合；把烫头8头部插入圆孔，互为紧配合；再拧紧固定螺钉17，并撤掉冲孔辅助板9；

④并快速将烫头8对应位置的帆布7用烫头8切割掉，形成中孔。

经上述步骤处理的气室橡胶隔膜10制品能满足中孔边缘对帆布7距离的高要求，中孔边缘小于4.5mm可以允许没有帆布7，超过4.5mm处必须有帆布7；帆布7居中或向下、即向非压力侧偏移。不允许帆布7不居中或向上、即向压力侧偏移。

中套2的上型腔5和下型腔6的形状与气室橡胶隔膜10的形状相对应。

步骤二中，第一次预成型：成型温度：下模3165±5℃上模1170±5℃，胶料预成型时间为60-80秒，预成型压力大小为16-18mpa。

步骤四中，进行二次定型硫化，硫化温度170-180℃，硫化时间300-360秒，二次定型硫化压力：15±2mpa。

所述帆布7中孔直径为30.5mm，帆布7中孔要露布。这就是说，要求帆布7居中，但允许有如下偏差：气室橡胶隔膜10制品的中心孔直径φ为30.5mm，在中心孔直径为30.5mm至中心孔直径为39.5mm范围内允许没有帆布7；中心孔直径大于39.5mm处、即相差2个4.5mm处，必须有帆布7。

所述胶料为nr混炼胶，硬度为邵氏硬度a60-70，需满足saej200m4aa615a13b13f17标准；所述帆布7的材质为尼龙，厚度0.55-0.8mm，双向拉伸强度最小750n/cm，测试样品10mm宽，300mm长；所述气室隔膜产品的工作温度应满足：低温：-40℃±1°，1小时；高温：80℃±3℃，120℃±3℃1小时。

一种气室橡胶隔膜制作方法使用的设备：

所述烫中孔工装还包括支柱11、面板12、两侧固定板13和连杆14；所述两侧固定板13分别与面板12两端固定连接，所述支柱11设置在面板12下方，支柱11上端与面板12固定连接；所述连杆14的一端与一固定板13的侧边固定连接，连杆14的另一端下部与烫头8侧上部固定连接。

所述固定板13的侧边设置有固定槽15，所述连杆14包括连杆前部1401和连杆后部1402，连杆后部1402和一固定板13的侧边下方设有连接板16，连接板16里端通过固定螺钉17与固定槽15连接，连接板16外端通过螺帽螺丝18与连杆后部1402连接，通过连杆14调节烫头8的高低；所述连杆前部1401和连杆后部1402之间通过调节螺钉21连接，连杆前部1401与连杆后部1402之间的角度α为124度；固定板13上设置有导柱20，上模1模具通过导柱20上下移动。

所述烫头8内设置有加热电阻丝(图中未显示)，烫头8在工作状态，温度为250-260℃。

以上所述的实施例，只是本发明较优选的具体实施方式的一种，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。