一種不銹鋼組合墊圈的加工模具的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于金屬骨架包膠技術領域，更具體地說，涉及一種不銹鋼組合墊圈的加工模具。
【背景技術】
[0002]組合墊圈是用在柴油發(fā)動機和汽油發(fā)動機中的重要金屬橡膠密封件，主要包括金屬骨架和橡膠圈兩部分，其必須具有優(yōu)異的耐油性能、耐低溫性能和耐腐蝕性，且組合墊圈中的金屬骨架必須能夠滿足150小時的鹽霧試驗要求。在我國柴油發(fā)動機和汽油發(fā)動機中，常用的傳統(tǒng)組合墊圈的骨架多采用鐵骨架，對鐵骨架采用去油、去污及磷化工序后，通過浸漬將膠粘劑涂在骨架表面，經(jīng)硫化將其與橡膠粘合。該種結構的組合墊圈存在的缺陷是粘結強度差、密封可靠性相對較差，經(jīng)常會有泄漏事故的發(fā)生，同時墊圈骨架容易生銹，造成產品使用壽命縮短。
[0003]為了防止墊圈骨架的生銹，組合墊圈的金屬骨架現(xiàn)在多采用不銹鋼材質，而橡膠與金屬骨架的粘結面較窄，從而導致不銹鋼組合墊圈的生產效率低下、廢品率高，易產生橡膠毛邊，對骨架表面的修邊工序較麻煩，在生產工藝上往往不能滿足汽車發(fā)動機行業(yè)的配套使用要求，從而導致一些高要求的組合墊圈一直通過進口維持。國內還沒有企業(yè)可以高效、低成本地生產不繡鋼組合墊圈的合格產品。
[0004]經(jīng)檢索，關于組合墊圈的專利申請已有相關公開。
[0005]如，中國專利申請?zhí)?01320607244.7，申請日為2013年09月29日，發(fā)明創(chuàng)造名稱為:一種組合墊圈的模具結構，該申請案中組合墊圈的模具結構主要包括下模、中模、上模、壓料板以及芯模和型環(huán)，芯模貫穿中模并與下模組成活動連接，型環(huán)位于壓料板與中模之間，在型環(huán)底部出口端設置凹槽；芯模主體頂部設置貫穿型環(huán)入口端的凸臺，且位于芯模主體頂部的軸肩與型環(huán)入口端底部之間有間隙。該申請案中的模具結構能適應墊圈骨架更大范圍的高度差異性，解決了由于模具與墊圈骨架之間的封膠不良問題而導致的成型產品質量缺陷，其主要利用開模拉力來撕掉組合墊圈端部邊緣多余的飛邊，在一定程度上減少了后續(xù)切邊工作；但采用該申請案中的組合墊圈不能滿足150小時的鹽霧試驗要求，且其模具結構較復雜，對飛邊的清除不徹底，在撕掉多余的飛邊時易使墊圈產生損傷，影響組合墊圈的質量。
【實用新型內容】
[0006]1.實用新型要解決的技術問題
[0007]本實用新型的目的主要在于克服現(xiàn)有技術中加工出的組合墊圈產品表面易產生橡膠毛邊，需進行后續(xù)的骨架表面修邊工序，從而降低生產效率、增加生產成本的不足，提供了一種不銹鋼組合墊圈的加工模具。通過使用本實用新型的不銹鋼組合墊圈的加工模具，所加工出的組合墊圈表面無橡膠毛邊和注壓孔，省去了傳統(tǒng)的骨架表面修邊工序，提高了產品質量及生產效率，降低了制造成本。
[0008]2.技術方案
[0009]為達到上述目的，本實用新型提供的技術方案為:
[0010]本實用新型的一種不銹鋼組合墊圈的加工模具，包括上模、中模和下模，其中:所述的上模的下部為向下凸出的圓柱體，該圓柱體呈階梯狀結構，且該圓柱體截面的側面包括自上而下依次連接的第一階梯、第二階梯、第三階梯和第四階梯，在所述的第二階梯和第三階梯之間開設有向上凹陷的凹槽；所述的中模的上表面和下表面為相互平行的平面結構，在該中模的中間開設有沿豎直方向的圓柱孔，該圓柱孔呈階梯狀結構，所述的圓柱孔自上而下包括第一圓柱孔和第二圓柱孔，所述的第一圓柱孔的直徑大于第二圓柱孔的直徑；所述的下模的上部為向上凸出的圓柱體，在該圓柱體的頂部開設有向下凹陷的凹槽，所述的中模套設在所述的上模和下模的圓柱體的外周，且所述的下模上部圓柱體頂部的凹槽與所述的上模的第二階梯和第三階梯之間的凹槽相對稱；所述的上模、中模和下模合模后即形成模腔。
[0011]更進一步地，在所述的上模的中心設有一貫穿上模的注膠孔，該注膠孔將外界與模腔相連通。
[0012]更進一步地，所述的上模、中模和下模合模后所形成的模腔包括金屬骨架容腔、橡膠型腔和撕邊槽，不銹鋼組合墊圈的金屬骨架即置于所述的金屬骨架容腔內。
[0013]更進一步地，所述的撕邊槽的深度為0.15?0.25mm，該撕邊槽離橡膠型腔的間距為 0.08 ?0.13mm。
[0014]更進一步地，在所述的橡膠型腔的外表面，沿金屬骨架不包膠面的邊緣，凸起設置有一圈封邊筋。
[0015]更進一步地，所述的封邊筋的水平寬度為0.3?0.35mm，所述的封邊筋的凸起高度為 0.2 ?0.25mm。
[0016]3.有益效果
[0017]采用本實用新型提供的技術方案，與現(xiàn)有技術相比，具有如下顯著效果:
[0018](I)本實用新型的一種不銹鋼組合墊圈的加工模具，在橡膠型腔外表面設置有封邊筋，封邊筋在壓力作用下直接被壓入到金屬骨架外，封邊筋和金屬骨架形成過盈配合，使兩者緊密結合，阻止了膠料向金屬骨架不包膠面繼續(xù)流動，使橡膠的流動被完全限制在規(guī)定的區(qū)域內，從而使制得的產品表面無橡膠毛邊，省去了傳統(tǒng)的骨架表面修邊工序，提高了產品質量及生產效率，降低了制造成本。
[0019](2)本實用新型的一種不銹鋼組合墊圈的加工模具，封邊筋的水平寬度為0.3?0.35mm，凸起高度為0.2?0.25mm，在該尺寸范圍內，封邊筋很容易被壓入到金屬骨架外，因為總壓力小，對骨架的損傷小，所得制品的外觀美觀，產品尺寸穩(wěn)定性好。本實用新型中膠料是通過撕邊槽注入橡膠型腔內的，所得制品表面無注壓孔，且撕邊槽的厚度為0.15?0.25mm，其離制品的間距為0.08?0.13mm，在該尺寸范圍內，廢邊容易修理干凈，可有效避免由于撕邊槽的厚度、間距尺寸太小容易將制品修壞，而撕邊槽的厚度、間距尺寸太大易造成制品毛邊過大的問題。
【附圖說明】
[0020]圖1為本實用新型的一種不銹鋼組合墊圈的加工模具的剖面圖。
[0021]不意圖中的標號說明:
[0022]1、上模；101、第一階梯；102、第二階梯；103、第三階梯；104、第四階梯；2、中模；201、第一圓柱孔；202、第二圓柱孔；3、下模；401、金屬骨架容腔；402、橡膠型腔；403、撕邊槽；5、金屬骨架；6、注膠孔；7、封邊筋。
【具體實施方式】
[0023]為進一步了解本實用新型的內容，現(xiàn)結合附圖和實施例對本實用新型作詳細描述。
[0024]實施例1
[0025]如圖1所示，本實施例的一種不銹鋼組合墊圈的加工模具，包括上模1、中模2和下模3，其中:上模I的下部為向下凸出的圓柱體，該圓柱體呈階梯狀結構，且該圓柱體截面的側面包括自上而下依次連接的第一階梯101、第二階梯102、第三階梯103和第四階梯104，在第二階梯102和第三階梯103之間開設有向上凹陷的凹槽，在上模I的中心還設有一貫穿上模I的注膠孔6。上述中模2的上表面和下表面為相互平行的平面結構，在該中模2的中間開設有沿豎直方向的圓柱孔，該圓柱孔呈階梯狀結構，且其自上而下包括第一圓柱孔201和第二圓柱孔202，第一圓柱孔201的直徑大于第二圓柱孔202的直徑。上述下模3的上部為向上凸出的圓柱體，在該圓柱體的頂部開設有向下凹陷的凹槽，本實施例中的中模2套設在上模I和下模3的圓柱體的外周，且下模3上部圓柱體頂部的凹槽與上模I的第二階梯102和第三階梯103之間的凹槽相對稱。上述上模1、中模2和下模3合模后即形成模腔，所形成的模腔包括金屬骨架容腔401、橡膠型腔402和撕邊槽403，不銹鋼組合墊圈的金屬骨架5即置于所述的金屬骨架容腔401內，且通過所述的中模2上的第一圓柱孔201的內壁將所述的金屬骨架5進行周向固定，通過所述的上模I的第二階梯102的水平面將所述的金屬骨架5軸向固定在所述的橡膠型腔402內。在上述橡膠型腔402的外表面，沿金屬骨架5不包膠面的邊緣，凸起設置有一圈封邊筋7，該封邊筋7的水平寬度為0.3mm,凸起高度為0.2mm。上述撕邊槽403的深度為0.15mm，該撕邊槽403離橡膠型腔402的間距為0.08mnu
[0026]本實施例的一種不銹鋼組合墊圈的加工方法，其步驟為:
[0027]步驟一、清除金屬骨架5表面的鐵銹，對其表面進行鈍化處理，然后在金屬骨架5的表面均勻地噴涂一層膠粘劑，其中，本實施例中金屬骨架5采用不銹鋼材質，其牌號為SUS304，且其表面噴涂膠粘劑的牌號為洛德公司的開姆洛克205，由于金屬骨架5表面該種膠粘劑的噴涂，一方面可以大大增強金屬骨架5與橡膠圈之間的結合，另一方面該膠粘劑對金屬骨架5表面起保護作用，能夠顯著提高金屬骨架5的耐鹽霧性能，從而使生產的不銹鋼組合墊圈能夠滿足150小時的鹽霧試驗要求；
[0028]步驟二、將不銹鋼組合墊圈的加工模具中的上模1、中模2和下模3安裝在注射成型硫化機上，將模具溫度設定為165°C，待溫度達到后，將步驟一中噴有膠粘劑的金屬骨架5填入中模2與下模3形成的金屬骨架容腔401內，加壓12MPa后合模，鎖緊模具，封邊筋7在壓力作用下直接被壓入到金屬骨架5上，封邊筋7和金屬骨架5形成過盈配合，使兩者緊密結合，從而可以阻止膠料向金屬骨架5不包膠面繼續(xù)流動，使橡膠的流動被完全限制在規(guī)定的區(qū)域內，從而使制得的產品表面無橡膠毛邊，省去了傳統(tǒng)的骨架表面修邊工序，提高了產品質量及生產效率，降低了制造成本；其中，封邊筋7的水平寬度為0.3mm,凸起高度為0.2mm，在該尺寸范圍內，封邊筋7很容易被壓入到金屬骨架5外，因為總壓力小，對骨架的損傷小，所得制品的外觀美觀，產品尺寸穩(wěn)定性好；
[0029]步驟三、在保持上模1、中模2和下模3鎖緊的狀態(tài)下，將橡膠由注膠孔6流入撕邊槽403，再注入橡膠型腔402，控制注膠壓力小于鎖模壓力，注膠壓力為6MPa ;整個注膠及硫化過程中，為防止膠料通過封邊筋7向金屬骨架4不包膠面流動，要始終保持模具的鎖緊狀態(tài)，不得排氣，撕邊槽403的深度為0.15臟，且其離橡膠型腔402的間距為0.08mm ;由于本實用新型中膠料是通過撕邊槽403注入橡膠型腔402內的，所得制品表面無注壓孔；
[0030]步驟四、步驟三中注膠完成后即進行硫化處理，硫化1min后，打開模具，取出不銹鋼組合墊圈制品。
[0031]本實施例得到的不銹鋼組合墊圈，其性能如下:
[0032](I)制得的產品骨架表面無橡膠毛邊，產品合格率提高了 15%，生產效率提高了18%，成本約降低25% ；
[0033](2)模具對尼龍