橡膠旋轉(zhuǎn)軸油封模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計與制造

橡膠旋轉(zhuǎn)軸油封模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計與制造

1模具對橡膠油封的密封性能的影響橡膠旋轉(zhuǎn)軸的密封性能適用于工業(yè)領(lǐng)域。因?yàn)樗Y(jié)構(gòu)簡單，密封性能好，價格合理。橡膠油封產(chǎn)品均是由模具壓制而成,模具設(shè)計制造的好壞直接關(guān)系到橡膠油封的密封性能。經(jīng)過多年的探索和吸收國外先進(jìn)技術(shù),在傳統(tǒng)橡膠油封模具三開模的設(shè)計、制造基礎(chǔ)上,研制了二開模具新結(jié)構(gòu),改變了傳統(tǒng)模具固有的弊端,使橡膠油封的產(chǎn)品性能、生產(chǎn)效率得以大大提高,達(dá)到國外同類產(chǎn)品水平。2三開橡膠密封結(jié)構(gòu)2.1油封分型面需注意的問題圖1為三開油封模結(jié)構(gòu)。模具結(jié)構(gòu)決定了產(chǎn)品的分型面,在圖1中的a、b、c3處,油封在分型面處存留飛邊,修邊工序工作量很大,并且稍有不慎,就將直接影響產(chǎn)品的外觀質(zhì)量。另外,此結(jié)構(gòu)使產(chǎn)品硫化時膠料的流動取向不合理,在一定程度上也影響了橡膠油封的內(nèi)在性能。2.2中模機(jī)械裝夾尺寸不確定的原因三開油封模結(jié)構(gòu)不能確保油封的一些關(guān)鍵尺寸,例如油封外徑處的裝配尺寸(同時也是油封的靜密封面),由于修邊時各種不確定因素的影響,往往只能有80%左右的尺寸可以保證。即使是使用專用機(jī)床切削修邊,由于裝夾時定位基準(zhǔn)的增加和改變,也可使油封的橢圓度增大,這主要是中模結(jié)構(gòu)和設(shè)計尺寸無法可靠地保證所致。另外,油封模具長時間承受高溫和高壓下產(chǎn)生變形,尺寸的變化導(dǎo)致油封產(chǎn)品的圓度超差。2.3自動化生產(chǎn)分析三開模油封模的結(jié)構(gòu)形式?jīng)Q定了開模時產(chǎn)品留在中模上,油封脫模時,全部是工人手工操作,不能實(shí)現(xiàn)自動化生產(chǎn),生產(chǎn)效率取決于操作人員的熟練程度,生產(chǎn)效率低,不利于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。3新結(jié)構(gòu)橡膠密封方案3.1模芯5模芯6組成圖2為二開油封模具結(jié)構(gòu)。該模具主要采用上頂出開模形式,模具型腔由上模塊3、下模塊9和模芯5、模芯7組成。其中制品的外型腔設(shè)計在上模。模芯分為兩部分,分開加工,配合使用。模芯5采用過渡配合與上模塊相配,工作時浮動在上模塊上,可以進(jìn)行制品的頂出操作。3.2產(chǎn)品尺寸、材料設(shè)置新結(jié)構(gòu)模具設(shè)計時減少了分型面c,且分型面的設(shè)置避開了型腔的密封面,如圖2中的a、b兩處。在僅有的2處分型面中,b分型面由于本身是模具配合面,且分型面為垂直方向,幾乎不會產(chǎn)生飛邊。a分型面處靠模具的加工精度保證無飛邊或很方便地采用機(jī)械修邊方式與主唇同時去除飛邊,既提高了油封外觀質(zhì)量,又增強(qiáng)了油封靜密封的可靠性。由于制品外徑型腔設(shè)計在上模,上模塊與下模塊為錐度配合,其強(qiáng)度和受力性能充分得到保證。使模具此部位尺寸不會受模具高溫高壓而產(chǎn)生變形,從而保證了制品外徑圓度。經(jīng)大批量生產(chǎn)驗(yàn)證,制品外徑尺寸圓度100%得到保證,膠料流動取向性更加充分合理,制品內(nèi)在質(zhì)量得到改善。3.3真空平板硫化機(jī)橡膠油封二開模具的研制實(shí)現(xiàn)了自動化生產(chǎn),一模多腔。數(shù)副等高的單腔模具浮動連接在上、下兩塊聯(lián)板上,然后裝在真空平板硫化機(jī)上。出模時依靠設(shè)備的傳動機(jī)構(gòu),將模具推出工作室外,再利用頂出機(jī)構(gòu),先開模具,再頂出制品,整個生產(chǎn)過程自動進(jìn)行,效率大大提高。工作過程如下:擦拭模具并噴脫模劑※放入半成品(油封骨架及膠圈)※翻轉(zhuǎn)合?！X條傳動將模具送入硫化室※抽真空硫化※齒條傳動將模具送出至拖架上※開模※翻轉(zhuǎn)※頂出產(chǎn)品。4油封流膠槽的加工技術(shù)二開油封模具加工工藝性好,模具檢測方便。上、下模塊及模芯材料選用Cr12鋼,聯(lián)板選用45鋼制造。模具加工過程中,除了嚴(yán)格按照模具圖紙加工,保證型腔尺寸外,以下幾點(diǎn)是保證模具加工精度的關(guān)鍵:(1)流膠槽的加工。過去油封模具流膠槽的加工質(zhì)量沒有得到充分的重視,流膠槽往往加工得距離型腔太遠(yuǎn)或制造時尺寸控制不嚴(yán),使制品修剪困難,產(chǎn)品不美觀。二開油封模具針對這些問題已經(jīng)作了改進(jìn)(如圖2中a處),三角形的流膠槽內(nèi)端尺寸與產(chǎn)品外徑處尺寸一致,利用上、下模塊在此處形成尖銳的刃口狀,油封模壓成型時,多余飛邊即被剪切下來,既簡化了修邊工序,又提高了產(chǎn)品的外觀質(zhì)量。由于流膠槽與型腔外觀分別處在不同的模塊上,尺寸不發(fā)生干涉,其精度也容易保證。(2)上模塊與模芯5的配合加工。上模塊與模芯5的配合為錐度配合,以往采用研配的方法,要求接觸率達(dá)到80%以上。這種傳統(tǒng)的加工方式不僅難度大,而且耗費(fèi)很多工時,仍然難以達(dá)到無飛邊的理想效果。新結(jié)構(gòu)模具的加工(如圖2中b處)采用錐孔配合的辦法,使上模塊與模芯在型腔的分型面b處總是緊緊地貼合在一起,處于無間隙配合的狀態(tài),所以產(chǎn)品在此處不存在飛邊,且模具制造工藝性改善。(3)模芯5與模芯7的壓合。模芯5與模芯7的壓合是保證油封副唇尺寸及精度的關(guān)鍵。三開油封模具副唇處的飛邊(圖1中c處)對其外觀質(zhì)量影響很大。新結(jié)構(gòu)模具(如圖)將模芯與模芯采用過盈配合,分別加工后,用熱脹法壓合成一體,再由上端的緊固螺釘將模芯7緊緊拉住,有效地阻止副唇處兩模芯的松動。(4)各腔模具之間的連接。各單腔模具與聯(lián)板的連接必須有一定的浮動量,以保證模具開合靈活,找正準(zhǔn)確。一般單模與聯(lián)板間的間隙控制在0.50～1.00mm。間隙過大易造成模具使