双侧凹槽橡胶减震衬套注压硫化模具及成型方法与流程

本发明属于橡胶与金属复合减震器件的硫化成型，具体涉及一种双侧凹槽橡胶减震衬套注压硫化模具及成型方法。

背景技术：

1、由金属内环、金属外环以及粘接在二者之间的橡胶缓冲层构成的橡胶减震衬套，可用于飞机客舱拉杆等构件的连接和减震。为了满足装配、变形和减震要求，部分橡胶减震衬套的橡胶缓冲层在轴向两侧分别形成环形凹槽，橡胶层整体壁厚较小，且金属内环、金属外环与橡胶层形成同轴套装的复合结构。

2、该类减震衬套采用平板模压方式成型时，通常先将金属内环和金属外环放入型腔，再放入预成型胶料并合模加压。胶料受压后从局部向型腔各处扩展，双侧凹槽对应的狭窄区域容易滞留空气，可能产生气泡、局部缺料或界面分层；金属内环和金属外环若主要依靠人工摆放，在合模受压过程中还可能发生径向偏移，使周向橡胶层厚度不均。与此同时，普通模压结构的排胶位置和排气路径不明确时，产品端部容易形成较厚胶边，增加后续修边工作，并可能在修边处留下明显痕迹。

3、常规橡胶注压模具虽然能够将胶料压入型腔，但若未针对金属内外环夹持的环形薄壁型腔设置周向分流、上下排气及分别定位结构，仍难以兼顾均匀充胶、空气排出以及两金属环的同轴定位。因此，需要一种与双侧凹槽橡胶减震衬套的结构相配合的注压硫化成型模具。

技术实现思路

1、本发明旨在提供一种双侧凹槽橡胶减震衬套注压硫化模具及成型方法，以解决现有模压结构中胶料进入环形薄壁型腔时流动路径集中、双侧凹槽部位排气不畅，以及金属内环和金属外环在合模注压过程中定位不稳定的问题，并使金属环定位、供胶、排气、硫化和取件过程形成相互配合的成型工序。

2、为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、第一个方面，本发明提供一种双侧凹槽橡胶减震衬套注压硫化模具，包括沿模具轴向依次设置的上模、中模一、中模二和下模，以及可拆卸式定位模芯；所述上模朝向所述中模一的一侧设有上模注压凸台，所述中模一设有与所述上模注压凸台相适配的中模一注压胶槽，所述上模注压凸台与所述中模一注压胶槽在合模状态下围成注压胶料容纳空间；所述中模一注压胶槽的底部设有沿模具轴向延伸的四个锥形主流道，四个所述锥形主流道绕模具轴线间隔设置；所述中模一朝向所述中模二的一侧设有环形分流道，四个所述锥形主流道的出口分别与所述环形分流道连通，所述环形分流道的出胶侧沿周向与注压型腔连通；所述中模二的中心设有用于容纳并定位金属外环的金属外环定位贯通孔，所述下模的中心设有模芯安装贯通孔，所述可拆卸式定位模芯安装于所述模芯安装贯通孔内并伸入所述注压型腔，用于与金属内环的中心孔相配合；所述中模一朝向所述注压型腔的一侧设有上凹槽成型凸台，所述下模朝向所述注压型腔的一侧设有下凹槽成型凸台，所述中模二在所述注压型腔的轴向两端分别设有与所述注压型腔连通的排气溢胶槽；在装入所述金属内环和所述金属外环的合模状态下，所述中模二和所述可拆卸式定位模芯分别定位所述金属外环和所述金属内环，所述中模一、所述下模、所述金属内环和所述金属外环共同限定出用于成型双侧凹槽橡胶缓冲层的所述注压型腔。

4、进一步地，所述上模注压凸台沿模具轴向伸入所述中模一注压胶槽，所述上模注压凸台的端面与所述中模一注压胶槽的槽底相对设置，以使所述注压胶料容纳空间的容积随所述上模与所述中模一的相对靠近而减小。

5、进一步地，四个所述锥形主流道沿所述环形分流道的周向等间隔分布，相邻两个所述锥形主流道相对于模具轴线的圆周夹角为90°；所述锥形主流道为沿出胶方向逐渐收缩的倒圆锥台形通道，其底部设有与所述环形分流道相接的半球形过渡部；所述锥形主流道沿模具轴向延伸，所述环形分流道位于垂直于模具轴线的平面内，且所述环形分流道的槽深为0.3～0.4mm。

6、进一步地，所述中模一朝向所述中模二的一侧设有中模一定位凸台，所述中模二朝向所述中模一的一侧设有与所述中模一定位凸台相适配的中模一定位凸台腔；所述下模朝向所述中模二的一侧设有下模定位凸台，所述中模二朝向所述下模的一侧设有与所述下模定位凸台相适配的下模定位凸台腔。

7、进一步地，所述金属外环定位贯通孔的内周壁设有环形承托台阶，所述环形承托台阶与所述金属外环外周的金属外环限位台轴向抵接；所述金属外环定位贯通孔与所述金属外环的外周面相适配，以对所述金属外环进行径向限位。

8、进一步地，所述模芯安装贯通孔包括沿模具轴向相互连通的窄径孔段和扩径孔段，所述扩径孔段位于所述窄径孔段朝向所述注压型腔的一侧，所述窄径孔段与所述扩径孔段之间形成模芯限位台阶；所述可拆卸式定位模芯至少部分容纳于所述扩径孔段内并与所述模芯限位台阶轴向抵接，所述可拆卸式定位模芯的上端与所述金属内环的中心孔相适配。

9、进一步地，所述上凹槽成型凸台设置于所述中模一定位凸台的端面并绕模具轴线呈环形延伸；所述下凹槽成型凸台设置于所述下模定位凸台的端面并绕模具轴线呈环形延伸，所述上凹槽成型凸台与所述下凹槽成型凸台沿模具轴向相对设置；所述排气溢胶槽包括开设于所述中模一定位凸台腔底面的上排气溢胶槽和开设于所述下模定位凸台腔底面的下排气溢胶槽，所述上排气溢胶槽与所述注压型腔的上端连通，所述下排气溢胶槽与所述注压型腔的下端连通；所述中模一朝向所述中模二的第一成型面、所述下模朝向所述中模二的第二成型面、所述金属内环的外周面和所述金属外环的内周面共同限定所述注压型腔，所述可拆卸式定位模芯与所述金属外环定位贯通孔同轴设置。

10、第二个方面，本发明还提供一种双侧凹槽橡胶减震衬套的成型方法，采用注压硫化模具实施，所述注压硫化模具包括沿模具轴向依次设置的上模、中模一、中模二、下模和安装在所述下模中的可拆卸式定位模芯；所述中模一设有中模一注压胶槽、与所述中模一注压胶槽的底部连通的四个锥形主流道，以及与四个所述锥形主流道的出口连通的环形分流道；所述上模设有与所述中模一注压胶槽相配合的上模注压凸台，所述中模二设有金属外环定位贯通孔和位于注压型腔轴向两端的排气溢胶槽，所述中模一和所述下模分别设有上凹槽成型凸台和下凹槽成型凸台；所述成型方法包括以下步骤：

11、s1、将所述可拆卸式定位模芯安装到所述下模中，将金属内环套设于所述可拆卸式定位模芯，将所述中模二与所述下模对合，并将金属外环置于所述金属外环定位贯通孔内；

12、s2、将所述中模一与所述中模二对合，使所述金属内环与所述金属外环之间形成所述注压型腔，将胶料置入所述中模一注压胶槽，并使所述上模与所述中模一对合；

13、s3、使所述上模注压凸台沿模具轴向压缩所述中模一注压胶槽内的胶料，使胶料经四个所述锥形主流道进入所述环形分流道；

14、s4、使胶料从所述环形分流道沿周向进入所述注压型腔，并使所述注压型腔内的空气从轴向两端的所述排气溢胶槽排出；

15、s5、保持模具合模并使胶料在预定硫化温度、压力和时间条件下硫化，以在所述金属内环与所述金属外环之间形成具有上侧凹槽和下侧凹槽的双侧凹槽橡胶缓冲层；

16、s6、硫化结束后依次分开所述上模、所述中模一、所述中模二和所述下模，取出成型的双侧凹槽橡胶减震衬套，并清理流道废胶和排气溢胶边。

17、进一步地，在步骤s3中，四个所述锥形主流道在所述环形分流道的周向等间隔位置同时供胶，胶料通过沿出胶方向逐渐收缩的倒圆锥台形通道并经半球形过渡部转向后，在槽深为0.3～0.4mm的所述环形分流道中沿周向展开。

18、进一步地，在步骤s4中，以所述排气溢胶槽出现少量溢胶作为对应轴向端部完成充填的表征；在步骤s6中，从所述环形分流道与成型产品的连接位置分离所述流道废胶，并清除形成于成型产品上、下端部的所述排气溢胶边。

19、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

20、本发明的模具通过四个轴向锥形主流道将胶料分送至环形分流道，再由环形分流道沿周向向金属内环和金属外环之间的注压型腔供胶，使集中胶流转化为周向展开的进胶形式；金属外环定位贯通孔和可拆卸式定位模芯分别定位金属外环和金属内环，位于注压型腔轴向两端的排气溢胶槽为型腔内空气提供排出路径，上、下凹槽成型凸台则使橡胶缓冲层的双侧凹槽直接成型。

21、本发明的成型方法按照金属环定位、模具对合、轴向多路供胶、周向分流、双端排气、保压硫化以及开模取件的顺序组织各工序，使上述模具结构在同一成型循环中连续配合。由此，可在保持金属内、外环相对位置的同时改善环形薄壁型腔的充填和排气条件，并便于在硫化后取件和清理胶边。