橡胶的硫化与成型技术13

第 34 卷第 6 期 2007 年 6 月 世 界 橡 胶 工 业 World Rubber Industry Vol . 34 No. 6 :47～51 Jun. 2007 新书连载 橡胶的硫化与成型技术(十三) 王作龄　编译 　　摘要 : 　该书系编译自由日本橡胶协会模具分会编写、日本工业调查会于 2004 年 11 月出版的 《 ” À·ˆ É ™ ¨ ¾} 用金型技术》一书。全书共分 10 章 :模具工业动向、橡胶与弹性体、橡胶与弹性体 的硫化方法及其进步、模具内胶料流动和硫化行为与模具 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 的关系、配炼与配方设计、模具设计、橡胶 制品模具、模具制作、脱模与防止污染、硫化事故与对策。 关键词 : 　橡胶 ;硫化 ;成型 ;模具设计 ;模具制作 　　中图分类号 :TQ 330. 4 ,TQ 330. 6 ,TQ 330 ,TQ 334 文献标识码 :E 文章编号 :167128232(2007) 0620047205 作者简介 :王作龄 (19382) ,男 ,山东青岛人 ,高级 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 师 ,长期 从事橡胶科技情报研究 ,日文科技文献翻译及审定工作。 7. 3 　活塞密封环与 O 形圈用模具 7. 3. 1 　活塞密封环 (以下简称活塞环) (1) 制品概要 　活塞环是一种安装在汽车 的制动卡钳上 (图 72321) ,能保持制动液的液 压 ,将活塞返回量保持一定 (由此可使制动垫片 与圆盘的间隙通常保持一定) 的橡胶部件。活 塞环的形状较简单 ,是一呈矩形截面的环状物 , 因必须使过盈量一定 ,所以对径向厚度的尺寸 公差要求一般较为严格 ( ±0. 03～ ±0. 05) 。 图 72321 　制动卡钳 　　(2) 生产 工艺 钢结构制作工艺流程车尿素生产工艺流程自动玻璃钢生产工艺2工艺纪律检查制度q345焊接工艺规程 　活塞环的生产工艺如图 72 322 所示。 (3) 模具结构 　活塞环的模具结构如图 72 322 所示 ,是由构成圆筒外周面的上下模和位于 内周面的模芯组成的简单结构。模腔截面图如 图 72323 所示。 7. 3. 2 　O 形圈 (1) 制品概要 　O 形圈是最普通的一种密 封件。O 形圈的用途广泛 ,可用于各种流体 (空 气、化学品、水、油等)的密封。其形状像英文字 母“O”,是具有圆形截面的橡胶圈。按使用条 件的不同 ,O 形圈可分为静态密封用和动态密 封用两种。静态密封用又分为径向密封用和厚 度方向密封用两种。在模具结构方面 ,由于在 厚度方向的中心部分上存在合模线 ( P. L) ,所 以胶边残留尺寸多数需严格控制 (0. 1 mm 以 下) 。O 形圈的外观照片和截面图如图 72324 所 示。 图 72322 　活塞环生产工艺 图 72323 　活塞环模腔截面图 　　(2) 生产工艺 　O 形圈一般多由模压硫化 生产 ,该文仅对硫化工序中使用注射机的注射 模压硫化法生产进行介绍 (见图 72325) 。 © 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net 图 72324 　O 形圈的外观照片和截面图 图 72325 　O 型圈注压硫化成型操作过程 　　(3) 模具结构 　模腔部分与普通模压硫化 模相同。由于在合模线 ( P. L. ) 部分产生胶边 , 所以图 72326 中的 b 尺寸比 a 尺寸要小。 图 72326 　O 形圈注射模具结构 7. 4 　汽车胶管硫化模具 7. 4. 1 　用模具硫化的空气过滤器胶管 汽车使用的胶管部件有制动系统的制动胶 管、操纵系统的液压转向胶管、燃料系统的燃油 胶管、冷却系统的散热器胶管等 ,其断面都一 样 ,用挤出成型法制造。 空气过滤器胶管如图 72421 所示用于吸气 系统 ,其基本功能是不泄漏地将由空气过滤器 净化的空气供应至发动机内。 图 72421 　汽车吸气装置用空气过滤器胶管 　　对于空气过滤器胶管来说 ,要求其有伴随 吸气的耐负压性和发动机振动吸收性等性能 , 因此采用给予加强筋或波纹的形状 ,同时应带 有与用于降低吸气声音的谐振器和用于再送不 燃烧气体的 PVC 胶管连接的分支管部的形状 , 此外为了使各胶管端部具有连接的自由度 ,还 要求空气过滤器胶管具有对轴向呈三维曲折的 复杂形状 ,因此用模具成型硫化是不得已的做 法。 图 72422 为空气过滤器胶管制品实例。该 种胶管由氯丁橡胶、丁腈橡胶Π聚氯乙烯共混 体、三元乙丙橡胶制造。其规格为长 200～ 500 mm ,内径 <70 mm ,壁厚 3～5 mm。该种胶 管也可用模压硫化法制造 ,但一般多数使用垂 直预塑化方式的立式注射硫化机等注射法制 造。 图 72422 　空气过滤器胶管外形照片 7. 4. 2 　模具的基本规格与特征 (1) 基本规格 　在选择注射机和设定模腔 数量及其配置时 ,要考虑注射机最大注射容量 与所需注射量的关系 (式 1) 、注射机最大合模 力与由成型硫化压力产生的开模力的关系 (式 ·84· 　 　世 　界 　橡 　胶 　工 　业 2007 　 © 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net 2) 、模腔装置与硫化制品脱模操作性和与注料 口平衡的关系等。 注射机最大注射容量 > 模腔容积 ×模腔个 数 + 流道和浇口容积 (1) 注射机最大合模力 > (模腔投影面积 ×模 腔个数 + 流道、浇口投影面积) ×模具内注射压 力 (2) 　　关于注射机选择和模腔个数设定 ,制模工 的想法也有所不同 ,但大致根据上述考虑方法 推测 ,适用注射机合模力为 50～500 t ,模腔个 数为 1～4 个。 图 72423 为模具的基本结构。由于制品较 大而且取多个模腔 ,因此采用以降低胶料消耗 为目的的冷流道式和导热效率或温度均匀分布 优异的模内热源内藏型的模具结构。 冷流道分配沟的式样有整体式或两板分开 至螺杆连结的固定式 ,它们各有其优缺点 ,而整 体式能避免胶料泄漏问题。冷流道的冷却介质 可使用水或油 ,与加热对象的模具一侧用市售 的一般隔热板进行隔热。 图 72423 　模具基本结构(冷流道 ,模内热源内藏) 　　向模腔内胶料供热由传热器通过模具进 行 ,各模板用热电偶调温 ,对于靠近模具外壁部 分和中心部分 ,可变化加热器密度以谋求模具 各部温度分布均匀。此外 ,也有在模芯配有热 源的情况。 浇口是经由制品中心部的一点侧向浇口 , 沿合模面配置最小限度的流道。 (2) 特征 　汽车用空气过滤器胶管的特征 是三维弯曲的波纹状硫化制品的脱模难度。因 此 ,模腔配置是模具设计时特别煞费苦心的问 题。包括胶管波纹状部分在内 ,在开模的方向 上需要转动并不成为凹模部分的计算机辅助设 计 (CAD)数据 ,同时要确定正确的模腔配置 (对 于各轴的倾斜) 。由于合模面在圆筒状制品侧 面按照三维变化设计 ,所以合模面组合难度较 高。 上下模腔模开闭时的导向由导销进行 ,此 外芯模和上下模腔模的位置确定一般由设在芯 模两端附近的锥形凹窝进行。 作为模具结构体的耐压强度可由足够的侧 壁厚度确保。顺便提一下 ,模具 (模腔、芯模)材 质广泛使用 S50C 调质钢材。 硫化时排除模具内气体的措施有时通过合 模面导通气体的方法以及在死路形状部位设置 气体积存处。 下面对硫化制品脱模进行详细介绍。图 72 424 为分岔胶管部分的凹槽处理 ,开模时在分岔 胶管部芯模打开的同时一边转动一边从硫化制 品中强制卸下。图 72425 为开模后使残留在芯 模上的硫化制品从芯模上脱离的方法。开模时 芯模移动垫片从下模顶上 ,芯模和硫化制品也 在此时于成型机内中途停止。从波纹部和弯曲 部的芯模上的脱模 ,可采用从芯模端部插入吹 空气喷嘴 ,一边将压缩空气导入芯模与硫化制 品的界面上 ,一边使硫化制品膨胀的脱模方法。 吹气定时或硫化制品拉拔方向及施加拉拔力的 方法等需要巧妙而熟炼的操作技能 ,但也可像 图 72426 那样由机械手自动进行难度较大的操 作。 图 72424 　分岔胶管部分的凹槽处理 图 72425 　外周波纹部分的凹槽处理 7. 4. 3 　模具施工方法 图 72427 为模具加工工序和 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 工期。模 ·94·　第 34 卷第 6 期 王作龄. 橡胶的硫化与成型技术 (十三) 　　　　　　 © 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net 腔及芯模采用以 NC(数控) 直雕为主的施工方 法 ,因此进行模具的计算机辅助设计Π计算机辅 助制造。 　　图 72428 为模腔由 NC 直雕加工的照片。通 常经过粗加工、半精加工和精加工三道工序得到 所规定的形状、尺寸 ,也可用 0. 5 mm的细径刀具 进行加工。对包括收缩率、壁厚公差、起模斜度、 避免凹模等的制造情况进行反映 ,完成计算机辅 助设计 (CAD)数据 ,编成用于直雕的计算机辅助 制造数据和电火花加工用电极的数据。 图 72426 　硫化制品自动脱模 图 72427 　模具加工工序与工期 图 72428 　模腔的数控( NC)直雕加工 　　作为空气过滤器胶管的特征是 ,胶管截面 多为简单的圆形 ,但在轴向上因以三维变化弯 曲 ,所以切削方向呈多面性 ,多数需要改变程序 等。此外 ,数控 (NC) 直雕后 ,对于刀具难以加 工的比深棱部或刀具半径还要小的棱角部通过 电火花加工予以补偿。 芯模端部适于车削加工的形状部分占优 势 ,对于芯模大都采用与 NC 车削组合的加工 方法。 机械加工后不进行研磨而是通过喷砂处理 得到暗光泽状态。这样做的目的多数是出于对 发动机室内的外观 (方面)的美化及为了提高硫 化时排气的效果。 模具加工、组装、配研后对其主要部位的尺 寸进行实测 ,并通过对常温硫化型橡胶复制品 的壁厚和合模面端部的错位 (上下模腔接合部 高低差异)等进行检验之后得到用于判断最终 合格与否的硫化制品。断定合格后 ,对模腔和 芯模进行表面处理 (一般为镀铬)而完成模具制 作。 7. 4. 4 　模具的技术发展方向 ·05· 　 　世 　界 　橡 　胶 　工 　业 2007 　 © 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net 模具设计方面的发展方向是进一步改善脱 模性 ,特别是在提高芯模至硫化制品间的滑动 性方面希望能给予表面处理。其它的课题是提 高导热效率 ,控制合模面的胶边 ,降低流道和注 料口的胶料消耗等。模具加工方面的发展方向 是降低多面性加工中的程序更替和减少电火花 加工等 ,推荐引入多轴控制数控 (NC) 直雕加工 法等作为对应手段。 (未完待续) [责任编辑 :邬宜梁 ] 信息传真 锦湖轮胎全面进驻中国市场 锦湖轮胎公司于 5 月 16 日在南京经济技术开发区举行全钢子午线轮胎厂的开工典礼 ,该项目 的实施将使锦湖轮胎步入中国全钢子午胎市场。新厂由锦湖轮胎公司独资设立 ,预计总投资 2. 2 亿美元 ,占地面积 30 万 m2 ,年产全钢子午胎 140 万条 ,一期设计能力为 30 万条 ,预计 2008 年 6 月 投产。 近几年 ,韩国锦湖轮胎公司在中国先后设立了三家轮胎厂。中国已发展成锦湖轮胎最重要的 海外生产基地。 1995 年 ,韩国锦湖轮胎公司在中国南京建立了第一家合资轮胎厂。目前 ,南京锦湖轮胎厂二 期工程已经全部达产 ,轿车子午胎总生产能力已经达到 1200 万条Πa。2006 年 7 月 ,投资 2. 1 亿美 元、占地面积 9. 3 万 m2 、设计年产能力为 525 万条轿车子午胎的天津锦湖轮胎厂顺利投产 ,目前产 能已经达到 775 万条Πa。2006 年 5 月 ,总投资 1. 5 亿美元、占地面积 23 万 m2 的锦湖轮胎 (长春) 有 限公司在长春高新技术产业开发区正式启动。该工厂一期设计生产能力为 315 万条Πa 轿车子午 胎 , 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 2007 年下半年投产。并且已经与一汽集团达成意向 ,为其提供原配胎。到 2007 年底 ,随 着长春锦湖的建成和投产 ,锦湖轮胎在中国的总产能将达到 2500 万条 ,成为中国国内产量最大的 轮胎生产企业。除满足中国市场外 ,50 %的产品用于出口。 此外 ,2006 年 9 月锦湖轮胎投资 3600 万美元、占地面积 2. 2 万 m2 ,在天津经济技术开发区建成 锦湖轮胎 (中国)技术研发中心 ,全力以赴开发轮胎新品 ,满足中国市场需要。这也是锦湖轮胎继美 国、英国的研发中心之后 ,在海外设立的第三个技术研发中心。 锦湖轮胎在不断扩大生产规模和增加研发能力的同时 ,也在不断提高锦湖品牌在中国市场的 认知度。2006 年 5 月 ,公司在上海投入运营的锦湖 (中国) 轮胎销售有限公司 ,为其更好的开拓中 国市场提供了多样的销售渠道 ,进一步巩固了其在中国轮胎市场的地位。今年 4 月在第十二届上 海国际汽车工业展览会期间 ,锦湖轮胎向中国消费者推出其自行研发的跑气保用轮胎以及其世界 首创能散发阵阵芳香味的轮胎 ,让中国消费者看到一个正在不断成长的锦湖轮胎。 锦湖轮胎的目标是 2015 年跻身世界轮胎 5 强、研发领域 3 强 ,中国无疑已成为其战略发展的 一颗重要棋子。 (梁金兰) ·15·　第 34 卷第 6 期 王作龄. 橡胶的硫化与成型技术 (十三) 　　　　　　 © 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. 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