一种石墨填料环的顶出成型装置的制作方法

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本实用新型涉及石墨填料环技术领域，尤其涉及一种石墨填料环的顶出成型装置。


背景技术：

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石墨填料环是一种用途广泛的密封件，广泛使用于石油、化工、冶金等领域，主要用作阀门、泵体和设备接口等需要密封部件。因石墨填料环本身具有良好的回弹性和稳定性，故适合使用于酸碱和溶剂等强腐蚀性介质且不污染介质，也应用于高压阀门、柱塞泵、搅拌器等介质不能被污染的场所。石墨填料环由石墨带压制而成，在石墨填料环成型后，容易出现石墨填料环内部纤维断裂、石墨填料环厚薄不均一等情况，影响石墨填料环成品件的质量。在石墨填料环压制完成后，如何快速地从模具中取出石墨填料环也是一大难点。


技术实现要素：

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发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种石墨填料环的顶出成型装置，能够改善石墨填料环内部纤维断裂、石墨填料环厚薄不均一等质量问题，提高石墨填料环的成品件质量；且在石墨填料环压制完成后可以快速取出，提高石墨填料环的生产效率。
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技术方案：为实现上述目的，本实用新型的一种石墨填料环的顶出成型装置，包括外成型圈、内成型圈、上压环、下压环和顶出驱动装置；所述外成型圈与所述内成型圈同心间距设置；所述下压环贴合设置在所述外成型圈和所述内成型圈的间隙中，形成环形的成型凹槽；所述成型凹槽内设置有石墨带；所述上压环对应设置在所述下压环的上方，与所述下压环配合顶压所述石墨带，并由下压驱动装置驱动升降；所述顶出驱动装置和所述下压环传动连接，带动所述下压环竖向位移。石墨带被压制成石墨填料环之后，顶出驱动装置将石墨填料环从成型凹槽内顶出，以方便取出石墨填料环，从而提高生产效率。
[0005]
进一步地，包括工作台面，所述工作台面的上端面开设有顶出孔，所述顶出驱动装置对应设置在所述顶出孔内；所述外成型圈固定在所述工作台面上；所述下压环和所述内成型圈一体连接，所述内成型圈对应位于所述顶出孔上方，所述顶出驱动装置的输出端和所述内成型圈的下端面相连。对顶出驱动装置和下压环的连接方式进行限定，使得石墨填料环被顶出时向外侧膨胀，减少纤维断裂的可能性，同时方便观察和操作。
[0006]
进一步地，所述顶出驱动装置驱动所述下压环向上运动到最高点时，所述下压环的上端面不低于所述外成型圈的上端面。被压制成型的石墨填料环从成型凹槽内顶出后会有些许膨胀，使石墨填料环的下端面与外成型圈的上端面相顶触。
[0007]
进一步地，所述外成型圈的内环面上端向外倾斜设置，使所述外成型圈的上端由下至上逐渐变薄；所述外成型圈的内环面和其上端面的交界处为弧形光滑过渡。使石墨填料环在被顶出成型凹槽的过程中其外环面为渐变膨胀。
[0008]
进一步地，所述石墨带在所述成型凹槽内呈螺旋状卷绕成多圈，所述石墨带的最
外圈与所述外成型圈相贴合。使得石墨带在在被压制的过程中是向内挤压而非向外扩张，防止因扩张带来的纤维断裂。
[0009]
进一步地，所述石墨带包括位于最内圈的首端和位于最外圈的尾端，所述首端和尾端相互对齐。首端和尾端对齐可以确保螺旋状的石墨带周向均一。
[0010]
进一步地，所述首端和尾端的端面为互补的斜向端面。当首端和尾端未完全对齐时，斜向的端面可以改善石墨填料环局部密度过小或过大的问题。
[0011]
有益效果：本实用新型的一种石墨填料环的顶出成型装置，其有益效果如下：
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1、通过设置顶出驱动装置顶出成型的石墨填料环，方便取出石墨填料环，提高生产效率；
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2、石墨带的最外圈贴合外成型圈设置，使得石墨带在在被压制的过程中是向内收缩而非向外扩张，防止因扩张带来的纤维断裂；下压环和内成型圈一体连接，使石墨填料环被顶出时向外侧膨胀而非向内外两侧膨胀，减少纤维断裂的可能性；
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3、石墨带的首端和尾端相互对齐，确保螺旋状的石墨带周向均一，改善石墨填料环成型后厚薄不均一的质量问题；首端和尾端的端面为互补的斜向端面，当首端和尾端未完全对齐时，斜向的端面可以改善石墨填料环局部密度过小或过大的问题。
附图说明
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附图1为本实用新型的整体示意图；
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附图2为内成型圈和下压环被顶出的结构示意图；
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附图3为内成型圈和下压环被顶出的细节示意图；
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附图4为石墨带结构示意图；
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附图5为外成型圈上端的截面示意图。
具体实施方式
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下面结合附图对本实用新型作更进一步的说明。
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如附图1至5所述的一种石墨填料环的顶出成型装置，包括外成型圈1、内成型圈2、上压环3、下压环4和顶出驱动装置11。所述外成型圈1与所述内成型圈2为间距设置，且两者的轴心相同。所述下压环4贴合设置在所述外成型圈1和所述内成型圈2的间隙中，形成环形的成型凹槽5。所述成型凹槽5内设置有石墨带6，石墨带6是石墨填料环的原料。所述上压环3对应设置在所述下压环4的上方，与所述下压环4配合顶压所述石墨带6，并由下压驱动装置12驱动升降，以完成向下顶压和向上脱离的动作。所述顶出驱动装置11和所述下压环4传动连接，带动所述下压环4竖向位移。
[0022]
本实用新型的工作流程如下：步骤1、将石墨带6原料卷绕成大小合适的螺旋状；步骤2、将至少一个卷绕成型的石墨带6放置在成型凹槽5内；步骤3、令石墨带6最内圈的首端7逆着石墨带6的螺旋方向反向转动，使石墨带6各圈紧密贴合，并使石墨带6的最外圈和所述外成型圈1相贴合；步骤4、上压环3由下压驱动装置12驱动下压，与下压环5配合顶压石墨带6，将石墨带6压制成石墨填料环；步骤5、下压驱动装置12带动上压环4脱离成型凹槽5，顶出驱动装置11将下压环4上的石墨填料环顶出；步骤6、顶出驱动装置11带动下压环4和内成型圈2回移复位，操作人员取下石墨填料环。
[0023]
本实用新型还包括工作台面9，所述工作台面9的上端面开设有顶出孔，所述顶出驱动装置11对应设置在所述顶出孔内。所述外成型圈1固定在所述工作台面9上；所述下压环4和所述内成型圈2一体连接，所述内成型圈2对应位于所述顶出孔上方，所述顶出驱动装置11的输出端和所述内成型圈2的下端面相连。这里对顶出驱动装置11和下压环4的连接方式进行限定，并使下压环4和内成型圈2为一体连接。
[0024]
当压制成型的石墨填料环被顶出时，石墨填料环会产生些许膨胀，若仅使下压环4被顶出，则石墨填料环会同时向内侧和外侧膨胀，存在着因拉伸而使石墨纤维断裂的可能性，因此使内成型圈2和下压环4被一同顶出，使得石墨填料环被顶出时向外侧膨胀，进而减少纤维断裂的可能性。而之所以使下压环4与内成型圈2而非外成型圈3一体连接，一是便于顶出驱动装置11的安设，二来外成型圈3升起时易遮挡操作人员的视线，不便于操作人员进行观察和操作。
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所述顶出驱动装置11驱动所述下压环4向上运动到最高点时，所述下压环4的上端面不低于所述外成型圈1的上端面。使得石墨填料环从成型凹槽5内顶出并向外侧膨胀后，石墨填料环的下端面可以与外成型圈1的上端面相顶触，防止石墨填料环掉回成型凹槽5内，便于操作人员取下石墨填料环。
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所述外成型圈1的内环面上端向外倾斜设置，使所述外成型圈1的上端由下至上逐渐变薄；所述外成型圈1的内环面和其上端面的交界处为弧形光滑过渡。若外成型圈1的内环面为一般的竖向环面，则在石墨填料环被顶出成型凹槽5的过程中，由于石墨填料环的膨胀作用，石墨填料环位于成型凹槽5外的部分和位于成型凹槽5内的部分会在外成型圈1的上端面出被割裂，导致石墨填料环的外环面的平整度不佳。因此将所述外成型圈1的内环面上端向外倾斜设置，使石墨填料环在被顶出成型凹槽的过程中其外环面为渐变膨胀，可以提升石墨填料环外环面的平整度。外成型圈1的内环面上端向外倾斜的角度不宜过大，以免石墨填料环膨胀后，其下端面无法与外成型圈1的上端面相顶触，致使石墨填料环被卡住而无法便捷取出。
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所述石墨带6在所述成型凹槽5内呈螺旋状卷绕成多圈，石墨带6的相邻圈之间紧密贴合，所述石墨带6的最外圈与所述外成型圈1相贴合。为了方便将石墨带6放进成型凹槽5内，螺旋状的石墨带6的径向长度小于成型凹槽5的槽宽，因此在压合石墨带6的过程中，石墨带6被竖向压缩，石墨带6的径向长度也随之变化，最终成型的石墨填料环贴合内成型圈2和外成型圈1。在这个过程中，由于石墨带6的最外圈与外成型圈1相贴合，因此石墨带6的纤维是向内侧挤压，而非向外侧扩张的，因此也就不会出现纤维向外侧扩张后被拉伸断裂的情况，进而改善石墨填料环的成品件质量。
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所述石墨带6包括位于最内圈的首端7和位于最外圈的尾端8，所述首端7和尾端8相互对齐。确保螺旋状的石墨带6周向均一，改善石墨填料环成型后厚薄不均一的质量问题。
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所述首端7和尾端8的端面为互补的斜向端面。当首端7和尾端8未完全对齐时，首端7和尾端8会产生一个相互重叠或相互间隔的区域。在首端7和尾端8未对齐程度相同的前提下，若首端7和尾端8为竖向端面，则该区域为矩形，较为集中；而当首端7和尾端8的端面为互补的斜向端面时，该区域为斜向的平行四边形，较为分散。避免在一个较小的集中区域内的石墨带原料过多或过少。进而改善石墨填料环因首端7和尾端8未完全对齐，而导致的
局部密度过小或过大的质量问题。
[0030]
以上所述仅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原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。