一种双密度且嵌金属齿的橡胶密封圈生产装置及其生产工艺

摘要

本发明公开了一种双密度且嵌金属齿的橡胶密封圈生产装置及其生产工艺，涉及橡胶制品生产技术领域。本发明包括按前后工序排列的机头挤出模和硫化模具；硫化模具包括容纳密封圈的模具型腔，还包括将硫化后模具型腔体积扩大的伸缩机构；其中：机头挤出模包括在机头内由外至内呈竖向依序并列的底板、复合板和定型板，最外层底板的轴向上预留契合橡胶圈半成品下半部分竖截面形状的胶料A流道；中间层复合板的轴向上预留契合橡胶圈半成品上半部分竖截面形状的胶料B流道和供胶料A通过的胶料A通道；最内层定型板的轴向上预留契合橡胶圈半成品竖截面的成型出料孔。本发明解决了橡胶制品在挤出成型后在硫化后的启模过程中易造成产品被拉伸破坏的问题。

权利要求

1.一种双密度且嵌金属齿的橡胶密封圈生产装置，包括按前后工序排列的机头挤出模(1)和硫化模具(3)；所述硫化模具(3)包括容纳密封圈(5)的模具型腔(31)，其特征在于：还包括将硫化后模具型腔(31)体积扩大的伸缩机构(2)；其中：所述机头挤出模(1)包括在机头内由外至内呈竖向依序并列的底板(11)、复合板(12)和定型板(13)，最外层底板(11)的轴向上预留契合橡胶圈半成品下半部分竖截面形状的胶料A流道(111)；中间层复合板(12)的轴向上预留契合橡胶圈半成品上半部分竖截面形状的胶料B流道(121)和供胶料A通过的胶料A通道(122)；最内层定型板(13)的轴向上预留契合橡胶圈半成品竖截面的成型出料孔(131)；所述复合板(12)的径向上，还预留有连通胶料B流道(121)的胶料B注胶孔(123)；

所述机头挤出模(1)出料至硫化模具(3)中；

还包括齿盒(6)；所述伸缩机构(2)包括横向并列的上压板(21)和支撑板(24)以及呈竖向固定于两者之间的弹簧(22)，还包括滑撑铰链(23)；所述滑撑铰链(23)包括通过铰接端铰接在一起的下铰片(232)和上铰片(231)，以及两端分别铰接于下铰片(232)和上铰片(231)上的铰接片(233)；所述上铰片(231)的固定端穿过支撑板(24)后，固定于上压板(21)上；

所述硫化模具(3)还包括中心处的中心孔(32)，所述模具型腔(31)为预留有齿盒通道(35)并能够适配密封圈(5)形状的密封腔体；所述支撑板(24)固定于中心孔(32)内壁上，所述上压板(21)上下滑动连接于中心孔(32)内壁；所述下铰片(232)的自由端可拆卸连接于齿盒(6)的内侧壁；所述滑撑铰链(23)为对称设置的2个或2个以上；

所述齿盒(6)的数量与密封圈(5)上的金属齿(51)数量一致；

所述齿盒(6)外侧壁上设置有齿条(61)，所述齿条(61)的形状与金属齿(51)的齿尖(511)相适配；

所述齿盒通道(35)的底面上设置有定位金属齿(51)位置的定位孔(33)。

2.根据权利要求1所述的双密度且嵌金属齿的橡胶密封圈生产装置，其特征在于：所述所述胶料B流道(121)和胶料A通道(122)之间设置隔板(124)。

3.根据权利要求2所述的双密度且嵌金属齿的橡胶密封圈生产装置，其特征在于：所述底板(11)、复合板(12)和定型板(13)的周面上还设置有横向的适配定位销形状的定位槽(18)。

4.根据权利要求2所述的双密度且嵌金属齿的橡胶密封圈生产装置，其特征在于：所述胶料A流道(111)和胶料B流道(121)分别对接挤出机A(14)和挤出机B(15)的出料口。

5.一种根据权利要求1所述双密度且嵌金属齿的橡胶密封圈生产装置的生产工艺，其特征在于：步骤为：S1、胶条挤出：将机头挤出模(1)与挤出机A(14)和挤出机B(15)装配后，硬度不同的胶料A、B分别通过挤出机A(14)和挤出机B(15)挤料至胶料A流道(111)和胶料B流道(121)后，再通过定型板(13)定型后，双密度胶条出料，并截断为密封圈(5)要求的长度；

S2、胶条固定：将待硫化的截断后的胶条塞紧于模具型腔(31)中，形成待硫化的密封圈(5)；

S3、金属齿固定：将齿向向内的金属齿(51)置于齿盒通道(35)中；

S4、上压板下压：将上压板(21)下压，下铰片(232)推动齿盒(6)在齿盒通道(35)中滑动，齿盒(6)再将金属齿(51)压紧在密封圈(5)的下部；

S5、合模：通过模盖将硫化模具(3)合模，将上压板(21)压紧，模具型腔(31)成为全封闭的容纳腔；

S6、硫化：根据设置的压力、温度和时间对密封圈(5)硫化；

S7、出模：将模盖撤离，上压板(21)弹起，下铰片(232)拉动齿盒(6)收缩回退，模具型腔(31)空间增大，取出双密度且嵌金属齿的橡胶密封圈(5)。

说明书

一种双密度且嵌金属齿的橡胶密封圈生产装置及其生产工艺

技术领域

[0001] 本发明涉及橡胶制品生产技术领域，更具体地说是一种双密度且嵌金属齿的橡胶密封圈生产装置及其生产工艺。

背景技术

[0002] 橡胶胶条是一种条形的橡胶密封制品，应用于铁路机车、汽车、飞机、高层建筑、电冰箱及各种工业零件上，起防止外界灰尘、空气、水等进入系统的一种橡胶密封元件，橡胶胶条具有耐老化性、电绝缘性能优良、耐化学腐蚀性和较好的冲击弹性较等优点。

[0003] 目前，现有的橡胶胶条制造方法有挤出成型连续硫化法、挤出成型硫化罐硫化法或模压成型硫化法，再利用模压成型硫化法。橡胶模压制品中，如若含有二种硬度(胶种)的产品在生产中，投料则相对繁琐，工艺较为复杂，且存在二次投料造成分层、开裂等缺陷；而且，现有的橡胶胶条在制作密封圈的过程中，金属齿块放入模具型腔内齿盒的相应位置，再填入橡胶胶条，依据硫化机锁模力把模具型腔锁住，使产品能保持一定的形状。经过一段时间硫化化学反应后形成止脱橡胶密封圈。当硫化结束后，松开锁模力，将模具拉出设备后开启模具上盖，但产品不易从模具型腔中被取出，原因首先是金属齿块嵌入到齿盒中，加上金属齿块与产品连接成整体，移动产品时受阻，其次是产品在硫化过程中遇热会发生膨胀，尤其是径向膨胀后产品很难撬动，从而导致产品形状不规则。总之，以上原因是导致产品不易从形腔中取出，硫化后的启模过程中易造成产品被拉伸破坏，从而影响产品外观质量。

发明内容

[0004] 1.发明要解决的技术问题

[0005] 本申请旨在提供一种双密度且嵌金属齿的橡胶密封圈生产装置，其至少在一个方面比背景技术中说明的现有技术有利。

[0006] 2.技术方案

[0007] 为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

[0008] 一种双密度且嵌金属齿的橡胶密封圈生产装置，包括按前后工序排列的机头挤出模和硫化模具；所述硫化模具包括容纳密封圈的模具型腔，还包括将硫化后模具型腔体积扩大的伸缩机构；其中：机头挤出模包括在机头内由外至内呈竖向依序并列的底板、复合板和定型板，最外层底板的轴向上预留契合橡胶圈半成品下半部分竖截面形状的胶料A流道；中间层复合板的轴向上预留契合橡胶圈半成品上半部分竖截面形状的胶料B流道和供胶料A通过的胶料A通道；最内层定型板的轴向上预留契合橡胶圈半成品竖截面的成型出料孔；
所述复合板的径向上，还预留有连通胶料B流道的胶料B注胶孔；操作过程中，密度不同、硬度不同的胶料A、B分别通过挤出机A和挤出机B挤料至胶料A流道和胶料B流道后，再通过定型板定型，因为可以同时进料，生产的橡胶圈半成品在通过定型板挤压式定型，不会分层和开裂。所述机头挤出模出料至硫化模具中；模具型腔空间增大后，金属齿块上下移动时就可以不再受阻，密封圈产品即可顺利启模出料。

[0009] 进一步的技术方案，还包括齿盒；所述伸缩机构包括横向并列的上压板和支撑板以及呈竖向固定于两者之间的弹簧，还包括滑撑铰链；所述滑撑铰链包括通过铰接端铰接在一起的下铰片和上铰片，以及两端分别铰接于下铰片和上铰片上的铰接片，一般铰接于下铰片和上铰片的中部；所述上铰片的固定端穿过支撑板后，固定于上压板上。

[0010] 进一步的技术方案，硫化模具还包括中心处的中心孔，所述模具型腔为预留有齿盒通道并能够适配密封圈形状的密封腔体；所述支撑板固定于中心孔内壁上，所述上压板上下滑动连接于中心孔内壁；所述下铰片的自由端可拆卸连接于齿盒的内侧壁，从而起到推送齿盒向外侧滑的作用，由于上铰片的固定端斜向穿过支撑板，说明支撑板上预留有向外侧斜向的穿孔，该穿孔起到上铰片的导向作用，在与上铰片的和下铰片铰接点的配合作用下，连同铰接片斜拉作用，无需在上铰片的和下铰片铰接点处设置滑轨，即可起到对齿盒的推拉；所述滑撑铰链为对称设置的2个或2个以上，对称式施力，施力均匀，应用范围更广。

[0011] 进一步的技术方案，齿盒的数量与密封圈上的金属齿数量一致，能将相应数量的金属齿推送并嵌入至密封圈内壁上。

[0012] 进一步的技术方案，胶料B流道和胶料A通道之间设置隔板，避免胶料A、B在复合板提前接触而在复合板中混合，进而导致进料不均。

[0013] 进一步的技术方案，齿盒外侧壁上设置有齿条，所述齿条的形状与金属齿的齿尖相适配，起到针对金属齿的定位和密封作用，避免金属齿块嵌入到齿盒中，影响启模和出料。

[0014] 进一步的技术方案，齿盒通道的底面上设置有定位金属齿位置的定位孔，起到定位金属齿水平位置的作用，与齿条的纵向定位协同，使金属齿准确定位。

[0015] 进一步的技术方案，底板、复合板和定型板的周面上还设置有横向的适配定位销形状的定位槽，装配时，通过定位销和定位槽的配合，一步到位，操作简单快速。

[0016] 进一步的技术方案，胶料A流道和胶料B流道分别对接挤出机A和挤出机B的出料口，分工协作，避免混淆。

[0017] 一种上述双密度且嵌金属齿的橡胶密封圈生产装置的生产工艺，具体步骤为：

[0018] S1、胶条挤出：将机头挤出模与挤出机A和挤出机B装配后，硬度不同的胶料A、B分别通过挤出机A和挤出机B挤料至胶料A流道和胶料B流道后，再通过定型板定型后，双密度胶条出料，并截断为密封圈要求的长度；

[0019] S2、胶条固定：将待硫化的截断后的胶条塞紧于模具型腔中，形成待硫化的密封圈；

[0020] S3、金属齿固定：将齿向向内的金属齿置于齿盒通道中；

[0021] S4、上压板下压：将上压板下压，下铰片推动齿盒在齿盒通道中滑动，齿盒再将金属齿压紧在密封圈的下部；

[0022] S5、合模：通过模盖将硫化模具合模，将上压板压紧，模具型腔成为全封闭的容纳腔；

[0023] S6、硫化：根据设置的压力、温度和时间对密封圈硫化；

[0024] S7、出模：将模盖撤离，上压板弹起，下铰片拉动齿盒收缩回退，模具型腔空间增大，取出双密度且嵌金属齿的橡胶密封圈。

[0025] 3.有益效果

[0026] 采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

[0027] (1)本发明的双密度且嵌金属齿的橡胶密封圈生产装置及其生产工艺，双密度胶料分别投料，投料准确便捷，简化了生产工艺，并有效防止了硬度不同的双胶料胶圈产品因二次投料造成分层、开裂等缺陷；

[0028] (2)本发明的双密度且嵌金属齿的橡胶密封圈生产装置及其生产工艺，齿盒有径向伸缩的功能，松开上压板后，沿模具中心孔圆周方向的齿盒通过铰链自动向模具中心孔径向收缩，模具型腔变大，金属齿块上下移动时不再受阻，产品可以顺利启模，方便快捷，同时保障了产品外观质量；产品从模具型腔中取出后，再将按下伸缩装置上压板后，齿盒沿模具圆周方向径向伸展到模具型腔位置中，模具型腔恢复到原有尺寸，便于模具再生产时投入使用；启模灵活自由，一是提高了生产效率，二是密封圈产品外观质量得到了保障，可广泛用于带有金属齿块的橡胶制品生产制造。

附图说明

[0029] 图1为本发明加工的密封圈产品俯视图；

[0030] 图2为图l的A‑A向剖视图；

[0031] 图3为图1的B‑B向剖视图；

[0032] 图4为本发明的双密度且嵌金属齿的橡胶密封圈生产装置工序布置示意图；

[0033] 图5为本发明中的复合机头用挤出模具轴向剖视结构示意图；

[0034] 图6为本发明中的底板俯视结构示意图；

[0035] 图7为图6的侧视图；

[0036] 图8为本发明中的复合板俯视结构示意图；

[0037] 图9为图8的侧视图；

[0038] 图10为本发明中的定型板俯视结构示意图；

[0039] 图11为图10的侧视图；

[0040] 图12为本发明中的硫化模具启模时剖视结构示意图；

[0041] 图13为本发明中的硫化模具合模时剖视结构示意图；

[0042] 图14为本发明中的模具型腔剖视结构示意图；

[0043] 图15为图12的俯视图；

[0044] 图16为图13的俯视图；

[0045] 图17为本发明中的齿盒俯视结构示意图；

[0046] 图18为本发明中的支撑板结构示意图。

[0047] 图中：1‑机头挤出模；11‑底板；12‑复合板；13‑定型板；14‑挤出机A；15‑挤出机B；18‑定位槽；111‑胶料A流道；121‑胶料B流道；122‑胶料A通道；123‑胶料B注胶孔；124‑隔板；
131‑成型出料孔；

[0048] 2‑伸缩机构；21‑上压板；22‑弹簧；23‑滑撑铰链；24‑支撑板；231‑上铰片；232‑下铰片；233‑铰接片；241‑穿孔；

[0049] 3‑硫化模具；31‑模具型腔；32‑中心孔；33‑定位孔；35‑齿盒通道；

[0050] 5‑密封圈；51‑金属齿；511‑齿尖；

[0051] 6‑齿盒；61‑齿条。

具体实施方式

[0052] 为进一步了解本发明的内容，结合附图对本发明作详细描述。

[0053] 实施例1

[0054] 本实施例的双密度且嵌金属齿的橡胶密封圈生产装置，用以加工图1、2、3所示的密封圈5，密封圈5下部内壁上的金属齿51一般为对称设置的多个，图1中为6个，也可以为4个，根据密封圈5的直径大小进行设置；

[0055] 本实施例的双密度且嵌金属齿的橡胶密封圈生产装置，如图4所示，包括按前后工序排列的机头挤出模1和硫化模具3；如图14所示，所述硫化模具3包括容纳密封圈5的模具型腔31，还包括将硫化后模具型腔31体积扩大的伸缩机构2；其中：如图4至11所示，机头挤出模1包括在机头内由外至内呈竖向依序并列的底板11、复合板12和定型板13，最外层底板11的轴向上预留契合橡胶圈半成品下半部分竖截面形状的胶料A流道111；中间层复合板12的轴向上预留契合橡胶圈半成品上半部分竖截面形状的胶料B流道121和供胶料A通过的胶料A通道122；最内层定型板13的轴向上预留契合橡胶圈半成品竖截面的成型出料孔131；所述复合板12的径向上，还预留有连通胶料B流道121的胶料B注胶孔123；操作过程中，密度不同、硬度不同的胶料A、B分别通过挤出机A和挤出机B挤料至胶料A流道和胶料B流道后，再通过定型板定型，因为可以同时进料，生产的橡胶圈半成品在通过定型板挤压式定型，不会分层和开裂。所述机头挤出模1出料至硫化模具3中；模具型腔空间增大后，金属齿51块上下移动时就可以不再受阻，密封圈5产品即可顺利启模出料。

[0056] 如图12、13、15、16所示，模具型腔的空间增大，还需要齿盒6；所述伸缩机构2包括横向并列的上压板21和支撑板24以及呈竖向固定于两者之间的弹簧22，还包括滑撑铰链23；所述滑撑铰链23包括通过铰接端铰接在一起的下铰片232和上铰片231，以及两端分别铰接于下铰片232和上铰片231上的铰接片233，一般铰接于下铰片和上铰片的中部；所述上铰片231的固定端穿过支撑板24后，固定于上压板21上。

[0057] 本实施例中的伸缩机构在具体使用中，将支撑板24固定后，基于滑撑铰链23的特殊结构，将上压板21下压后，下铰片232的自由端就会起到推送作用，将齿盒6向外侧推送；松开上压板21时，又可以将齿盒6拉回，应用于环形件时，还可以起到张紧作用，滑撑铰链23为对称设置的2个或2个以上，对称式施力，施力均匀，应用范围更广，比如用于张紧时，可以向四周对称式推送，将环形件张紧。

[0058] 本实施例中的硫化模具3还包括中心处的中心孔32，所述模具型腔31为预留有齿盒通道35并能够适配密封圈5形状的密封腔体；所述支撑板24固定于中心孔32内壁上，所述上压板21上下滑动连接于中心孔32内壁；所述下铰片232的自由端可拆卸连接于齿盒6的内侧壁，从而起到推送齿盒向外侧滑的作用，由于上铰片231的固定端斜向穿过支撑板24，如图18所示，说明支撑板24上预留有向外侧斜向的穿孔241，该穿孔241起到上铰片231的导向作用，在与上铰片231的和下铰片232铰接点的配合作用下，连同铰接片233斜拉作用，无需在上铰片231的和下铰片232铰接点处设置滑轨，即可起到对齿盒6的推拉。

[0059] 本实施例的双密度且嵌金属齿的橡胶密封圈生产装置的生产工艺，具体步骤为：

[0060] S1、胶条挤出：将机头挤出模1与挤出机A14和挤出机B15装配后，硬度不同的胶料A、B分别通过挤出机A14和挤出机B15挤料至胶料A流道111和胶料B流道121后，再通过定型板13定型后，双密度胶条出料，并截断为密封圈5要求的长度；因为可以同时进料，生产的密封圈5半成品在通过定型板13挤压式定型后，不会分层和开裂；

[0061] S2、胶条固定：将待硫化的截断后的胶条塞紧于模具型腔31中，形成待硫化的密封圈5；

[0062] S3、金属齿固定：将齿向向内的金属齿51置于齿盒通道35中；

[0063] S4、上压板下压：将上压板21下压，下铰片232推动齿盒6在齿盒通道35中滑动，齿盒6再将金属齿51压紧在密封圈5的下部；

[0064] S5、合模：通过模盖将硫化模具3合模，将上压板21压紧，模具型腔31成为全封闭的容纳腔；

[0065] S6、硫化：根据设置的压力、温度和时间对密封圈5硫化；

[0066] S7、出模：将模盖撤离，上压板21弹起，下铰片232拉动齿盒6收缩回退，模具型腔31空间增大，取出双密度且嵌金属齿的橡胶密封圈5。

[0067] 本实施例的双密度且嵌金属齿的橡胶密封圈生产装置及其生产工艺，模具型腔31空间增大后，密封圈5从模具型腔31取出的自由度加大，提高了生产效率，保障了密封圈5产品从模具形腔中取出时不被拉扯坏，提高了产品合格率。

[0068] 实施例2

[0069] 本实施例的一种双密度且嵌金属齿的橡胶密封圈生产装置，基本结构同实施例1，改进和不同之处在于：胶料B流道121和胶料A通道122之间设置隔板124，避免胶料A、B在复合板提前接触而在复合板中混合，进而导致进料不均。底板11、复合板12和定型板13的周面上还设置有横向的适配定位销形状的定位槽18，装配时，通过定位销和定位槽18的配合，一步到位，操作简单快速。胶料A流道111和胶料B流道121分别对接挤出机A14和挤出机B15的出料口，分工协作，避免混淆。

[0070] 齿盒6的数量与密封圈5上的金属齿51数量一致，将相应数量的金属齿51推送至密封圈5内壁。如图17所示，齿盒6外侧壁上设置有齿条61，所述齿条61的形状与金属齿51的齿尖511相适配，均呈横向，起到针对金属齿51的定位和密封作用，避免金属齿51块嵌入到齿盒6中，影响启模。齿盒通道35的底面上设置有定位金属齿51位置的定位孔33，起到定位金属齿51水平位置的作用，与齿条61的纵向定位协同，使金属齿51准确定位。

[0071] 本实施例的双密度且嵌金属齿的橡胶密封圈生产装置及其生产工艺，齿盒6有径向伸缩的功能，松开上压板21后，沿模具中心孔圆周方向布置的齿盒6通过滑撑铰链23自动向模具中心孔32径向收缩，模具型腔31变大，金属齿51块上下移动时不再受阻，密封圈5产品可以顺利启模，方便快捷，同时保障了产品外观质量；密封圈5从模具型腔31中取出后，再将按下伸缩装置上压板21后，齿盒6沿模具圆周方向径向伸展到模具型腔31位置中，模具型腔31恢复到原有尺寸，便于模具再生产时投入使用；一是提高了生产效率，二是密封圈5产品外观质量得到了保障。

[0072] 以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。