一种三面包玻璃纤维布与硅橡胶复合鼓型密封圈的模具的制作方法

1.本实用新型属于硅橡胶模具技术领域，具体涉及一种三面包玻璃纤维布与硅橡胶复合鼓型密封圈的模具。


背景技术：

2.传统的鼓型复合密封圈的常规模具将模芯和下模设计为一体结构，硫化成型开模后，复合密封圈套在模芯上，需要将整个模芯和下模在水中冷却后，用较大外力才能将复合密封圈取下，容易损伤密封圈表面，导致产品合格率较低。


技术实现要素：

3.本实用新型提供了一种三面包玻璃纤维布与硅橡胶复合鼓型密封圈的模具，解决了传统模具脱模困难、凉模速率慢、复合密封圈厚度不均匀的问题。
4.为了达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：
5.一种三面包玻璃纤维布与硅橡胶复合鼓型密封圈的模具，所述密封圈模具为三开模结构，从上到下依次为上模、中模和下模，所述上模、中模和下模的中央位置均设有模芯孔，三组模芯孔内穿设一根模芯，所述模芯为活动结构，模芯的外壁与中模的模芯孔、上模的下壁、下模的上壁之间构成环状的型腔，所述型腔的纵向截面为鼓型。
6.进一步的，所述模芯的整体为倒凸字形双级柱体结构，包括大径部和小径部，所述大径部为变径柱体结构，上、下段直径小于中段直径，在大径部的中段设有弧形浅槽。
7.进一步的，所述活动模芯的中央设置圆形通孔。
8.进一步的，所述上模的型腔壁为倾斜结构，其与水平面之间呈0.9
°
的夹角，所述下模的型腔壁为倾斜结构，其与水平面之间呈0.9
°
的夹角。
9.进一步的，在所述上模和中模、中模和下模之间靠近型腔位置设置有压布槽6。
10.进一步的，在所述上模的下壁靠近型腔位置设置有流胶槽，在所述下模3的上壁靠近型腔位置设置有流胶槽。
11.与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：
12.1、本实用新型将复合密封圈的模具设计为三开模结构，方便启模；硫化成型后只需将模芯、中模进行凉模，且模芯上通孔的设计减轻了模具重量、加大了模具和水的接触面积，凉模速率快，生产效率高。
13.2、本实用新型活动模芯大径部设计为“上细中粗下细”结构，不用脱模剂就可将产品轻松取下，避免了产品脱模时在较大外力作用下损伤产品表面，提高了产品质量。
14.3、本实用新型模具中模和下模加工有压布槽，方便玻璃纤维布的固定，且不易损伤模具；上模和下模都加工有流胶槽，保证产品成型后飞边薄，易于清理。
附图说明
15.图1为鼓型密封圈模具结构图。
16.图2为图1的a处放大图。
17.图3为三面包玻璃纤维布与硅橡胶复合鼓型密封圈结构示意图。
18.图4为复合鼓型密封圈安装示意图。
19.图中，1-上模，2-中模，3-下模，4-模芯，5-圆形通孔，6-压布槽，7-流胶槽，8-复合密封圈，801-硅橡胶主体，802-玻璃纤维布，803-外侧橡胶层，9-导管，10-衬套。
具体实施方式
20.为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例对本实用新型作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
21.实施例：
22.参见图1和图2所示的一种三面包玻璃纤维布与硅橡胶复合鼓型密封圈的模具，密封圈模具为三开模结构，从上到下依次为上模1、中模2和下模3，上模1、中模2和下模3的中央位置均设有模芯孔，三组模芯孔内穿设一根模芯4，模芯4为活动结构，模芯4的外壁与中模2的模芯孔、上模1的下壁、下模3的上壁之间构成环状的型腔，型腔的纵向截面为鼓型。
23.本实施例中，模芯4的整体为倒凸字形双级柱体结构，包括大径部和小径部，所述大径部为变径柱体结构，上、下段直径小于中段直径，模芯4整体的特殊结构，不用脱模剂就可将产品轻松取下，避免了产品脱模时在较大外力作用下损伤产品表面，提高了产品质量；在大径部的中段设有弧形浅槽，构成型腔的鼓面。
24.活动模芯4的中央设置圆形通孔5，减轻了模具重量、加大了模具和水的接触面积，凉模速率快，生产效率高。
25.上模1的型腔壁为倾斜结构，其与水平面之间呈0.9
°
的夹角，下模3的型腔壁为倾斜结构，其与水平面之间呈0.9
°
的夹角；上述补偿角的设置，保证加工出来的复合密封圈厚度均匀。
26.在上模1和中模2、中模2和下模3之间靠近型腔位置设置有压布槽6；压布槽方便固定玻璃纤维布，防止受压硫化时玻璃纤维布产生移位变形；在上模1的下壁靠近型腔位置设置有流胶槽7，在下模3的上壁靠近型腔位置设置有流胶槽7，流胶槽7可以保证产品飞边较薄，易于清理。
27.传统的工艺中，玻璃纤维布与硅橡胶进行复合时，玻璃纤维布常见的处理方式有两种，一是硅橡胶在溶剂中溶解后，将胶浆均匀涂覆在玻璃纤维布表面；二是将玻璃纤维布进行增粘处理。由于三面包玻璃纤维布的鼓型密封圈结构罕见，成型时玻璃纤维布难以缠绕。用方法一处理后的玻璃纤维布发硬，且由于玻璃纤维布本身强度不大，延展性较差，要保证鼓型密封圈三面包布，缠绕困难，无法操作。对于橡胶与织物复合的异形件，用方法二处理的玻璃纤维布常顺着编织方向裁剪，采用几段布拼接的方法进行缠绕，导致复合密封圈内部接头较多，玻璃纤维布浪费较大，且玻璃纤维布极易出现褶皱现象，影响复合密封圈的整体性能，导致生产效率低下。
28.为了解决上述问题，通过本实用新型模具制备密封圈的步骤如下：
29.1、半成品制备
30.(1)玻璃纤维布半成品制备：
31.(a)玻璃纤维布增粘处理：将玻璃纤维布置于稀酸溶液中浸泡0.5h后取出，随后浸泡在表面处理液中，1h后取出晾干，用干净塑料布封存备用。
32.(b)织物裁剪：将处理好的玻璃纤维布按编织45度方向裁成细长条，长度比复合密封圈周长长5mm，宽度在鼓型密封圈上侧、下侧、内侧三面长度之和的基础上预留10mm。
33.(2)胶料半成品制备：
34.用开炼机将混炼胶压制成规定厚度的胶片，然后按照规定的尺寸进行裁剪。
35.由于技术要求玻璃纤维布外侧胶料厚度为0.1-0.3mm，为了保证组合密封圈的尺寸稳定性，外侧硅橡胶半成品厚度固定为0.2mm；内侧半成品厚度按照组合密封圈不同尺寸进行调整。
36.2、成型
37.(1)将模具预热至40～50℃后，打开上模1和中模2，将厚度为0.2mm的半成品平贴于模芯4的位置a处，下模3位置b处，保证胶片无明显的褶皱、缺胶现象。
38.(2)将裁剪好的玻璃纤维布沿模芯缠绕一周，保证平坦地紧贴于粘胶部分，无褶皱现象，玻璃纤维布衔接处需用适量胶料固定，避免布与布接触。
39.(3)轻轻合上中模2，将半成品放置于型腔内，用工具压实，将预留的玻璃纤维布外缘沿一周每隔15～20mm左右剪一个缺口(注意缺口不能超过产品外径)，随后将玻璃纤维布翻转至中模2，用生胶将预留的玻璃纤维布固定在中模2的压布槽6内，防止硫化过程中玻璃纤维布移位变形，剪掉多余的玻璃纤维布。
40.(4)将厚度为0.2mm的半成品平贴于上模1位置c处，轻轻合上上模1，打压硫化。
41.(5)硫化完成后，打开上模1和下模3，将中模1、模芯4和连在模芯4上的产品在水中冷却，随后取下产品。
42.在整个成型的过程中，要保证玻璃纤维布无褶皱现象，且玻璃纤维布外缘不能超出压布槽6，以免损伤模具。
43.通过本实用新型模具和上述方法制得的三面包玻璃纤维布与硅橡胶复合鼓型密封圈的结构如图3所示，该复合密封圈8包括硅橡胶主体801，玻璃纤维布802和外侧橡胶层803，硅橡胶主体801的密封圈外侧不包玻璃纤维布802，保证了密封圈在受到导管压力时可以达到预期的压缩量；硅橡胶主体801的上下和内侧包玻璃纤维布802，玻璃纤维布802外侧的外侧橡胶层803厚度为0.1～0.3mm，大大提高了复合密封圈8强度，防止了安装导管时密封圈的扭转。
44.参见图4，图4为复合密封圈8的安装示意图，两组复合密封圈8安装在衬套10的沟槽内构成一个密封整体，人工进行两根导管9的安装，导管9内通气体(传统的纯胶密封圈在人工安装导管时易在沟槽内扭转，导致气体泄漏)，两根导管9的连接处安装密封整体；采用本发明复合密封圈8后，复合材料的力学强度得到了很大改善，可以防止扭转，从而起到很好的密封效果。
45.本实用新型设计的一种三面包玻璃纤维布与硅橡胶复合鼓型密封圈的模具，解决了鼓型密封圈脱模困难、凉模速率慢、尺寸稳定性差的问题；成型工艺解决了传统玻璃纤维布裁剪方式导致的绕布困难、接头多、材料耗费较大的问题，保证了产品尺寸和外观质量的稳定性。
46.以上为本实用新型的具体实施例，但本实用新型的结构特征并不局限于此，本实用新型可以用于类似的产品上，任何本领域的技术人员在本实用新型的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本实用新型的专利范围之中。