用于制作橡膠產(chǎn)品的模具的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于制作橡膠產(chǎn)品的模具；所述模具采用鎂合金制作；所述鎂合金為鎂含量大于85％的摻雜稀土元素的鎂合金。本發(fā)明采用鎂合金材料制作模具，完全解決了粘模和結(jié)垢問題。同時，鎂合金模具易于加工，重量輕，不需要熱處理，不需要脫模劑；鎂合金模具熱容小，散熱快，使橡膠生產(chǎn)節(jié)約時間達20％以上。因此，使用鎂合金制作橡膠模具，橡膠產(chǎn)品質(zhì)量好，提高了生產(chǎn)效率，降低了模具制作和維修成本。
【專利說明】用于制作橡膠產(chǎn)品的模具

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種用于制作橡膠產(chǎn)品的模具。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，公知的制作橡膠產(chǎn)品所使用的模具材料是各種鋼材，制作橡膠輪胎的模具為減輕重量使用鋁合金材料，鋼模或鋁合金模具在使用中經(jīng)常會有橡膠粘模發(fā)生，從而影響橡膠產(chǎn)品質(zhì)量和合格率以及模具的使用壽命。因此:1、在制作橡膠產(chǎn)品前，需要模具上噴涂各種脫模劑；2、需要人工鏟除粘結(jié)在模具上的橡膠粘結(jié)物和脫模劑污垢；3、需要拆卸模具進行除垢，噴砂，清洗，加熱模具，不但耗費時間，而且極易損傷模具。
[0003]因此，需要尋找一種新的材料，重量輕，易于加工，不需要處理，使用中不粘模具。現(xiàn)有技術(shù)中，并沒有關(guān)于將鎂合金其用于制作橡膠模具的報道。通常認為，制作橡膠模具，需要強度和硬度較高的材料，才能制作，而對于鎂合金之類的材質(zhì)較軟的合金，通常認為不具備制作模具的條件，所以本領(lǐng)域技術(shù)人員不會考慮鎂合金模具。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種用于制作橡膠產(chǎn)品的模具，特別涉及一種制作橡膠輪胎的不粘橡膠模具。
[0005]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的:
[0006]本發(fā)明涉及一種用于制作橡膠產(chǎn)品的模具，所述模具采用鎂合金制作。在橡膠產(chǎn)品加溫模壓或注射過程中，橡膠產(chǎn)品和由鎂合金制作的模具接觸表面形成硫化鎂(MgS)，而MgS是一種橡膠產(chǎn)品廣泛噴涂的脫模劑，解決了粘膜問題。且由于制作模具的鎂合金材料熱容量小，導(dǎo)熱系數(shù)較大，減少了模具的加熱時間，以及取件時模具的冷卻時間，提高生產(chǎn)效率20%以上。
[0007]優(yōu)選地,所述鎂合金為鎂含量大于等于85 小于100%的鎂合金。鎂含量大于80%方為鎂合金；本發(fā)明中選用的鎂合金中鎂含量大于等于85%，是由于如果鎂的含量降低，無法具備鎂合金特性，難以實現(xiàn)制作模具的良好效果。
[0008]優(yōu)選地，所述鎂合金為摻雜稀土元素的鎂合金。所述摻雜稀土元素的鎂合金，表面不易氧化，能夠相對長時間放置。
[0009]優(yōu)選地，所述稀土元素為Zr和Nd、Gd、Y中的一種或幾種的組合。
[0010]優(yōu)選地，所述鎂合金為含稀土高強度鑄造鎂合金，其組分的重量百分比為:2.5~
3.6% Nd,0.35 ~0.8% Zr,0<Zn ^ 0.4%,^ 0.5% Ca，雜質(zhì)元素 S1、Fe、Cu 和 Ni 的總量小于0.02%，余量為Mg。
[0011]更優(yōu)選地，所述鎂合金為含稀土高強度鑄造鎂合金，其組分的重量百分比為:
3.0 ~3.5% Nd, 0.5 ~0.6% Zr,0<Zn ^ 0.4%,^ 0.5% Ca，雜質(zhì)元素 S1、Fe、Cu 和 Ni 的總量小于0.02%,余量為Mg。
[0012]優(yōu)選地，所述鎂合金為高強度耐熱鎂合金，其組分的重量百分比為:6~15% Gd，I ?6% Y,0.35 ?0.8% Zr,O ?1.5% Ca，雜質(zhì)元素 S1、Fe、Cu 和 Ni 的總量小于 0.02%,
余量為Mg。
[0013]更優(yōu)選地，所述鎂合金為高強度耐熱鎂合金，其組分的重量百分比為:8?10%Gd，I ?3% Y，0.5 ?0.6% Zr，O ?1.5% Ca，雜質(zhì)元素 S1、Fe、Cu 和 Ni 的總量小于 0.02%,余量為Mg。
[0014]由上述含稀土高強度鑄造鎂合金或高強度耐熱鎂合金制成的模具在不粘附橡膠的同時，還可耐氫氟酸的腐蝕。
[0015]優(yōu)選地，所述鎂合金在溫度達到250°C時，抗拉強度大于300MPa。從而完全滿足了模具的強度要求及耐磨性要求。
[0016]優(yōu)選地，所述模具由模架，內(nèi)模和模芯組成，所述模架采用鋼件制作，所述內(nèi)模和模芯采用所述鎂合金制作。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果:
[0018]1、現(xiàn)有的鋼材和鋁合金模具加工時一股需要熱處理，表面處理，工藝相對復(fù)雜，成本較高，不夠便利；與之相比，鎂合金材質(zhì)較軟，便于加工，拋光等處理較為方便。因此，用鎂合金制作的模具，各種機加工性能優(yōu)于鋼材和鋁合金，且無需熱處理；
[0019]2、用鎂合金制作的模具，重量是鋼件模具的四分之一，是鋁合金模具的三分之二，減重明顯。模具重量的減輕，能夠減輕勞動強度。
[0020]3、用鎂合金制作的模具，高溫強度高；尤其是在250°C時，抗拉強度大于300MPa的鎂合金，能夠完全滿足模具強度，且硬度很高。
[0021]4、普通的鋼材和鋁合金雖然導(dǎo)熱系數(shù)良好，但是熱容量大，加熱所需時間久，同時冷卻所需的時間也較長，降低了生產(chǎn)效率，成本較高。而用鎂合金制作的模具，熱容量小，導(dǎo)熱系數(shù)良好，模具壓膠加熱和取件冷卻都減少了時間；工作效率提高可達30%。
[0022]5、現(xiàn)有的鋼材和鋁合金模具，通常與橡膠會粘連，需要使用脫模劑，非常不便；而本發(fā)明的鎂合金模具與橡膠不粘，不需要噴涂脫模劑，也不需要拆卸模具進行噴砂，清洗，熱處理等維修工作；此外，鎂合金模具還具有熱容小、散熱快的優(yōu)點；從而使橡膠生產(chǎn)節(jié)約時間達20%以上

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯:
[0024]圖1為壓制ο型橡膠密封圈的鎂合金模具的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2為壓制橡膠制品的鎂合金內(nèi)模的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖3為鎂合金輪胎模具的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖4為擠壓橡膠制品鎂合金擠壓模的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖5為壓制橡膠制品的鎂合金模具的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]其中，I為上模1，2為第二上模，3為中模，4為下模。

【具體實施方式】
[0030]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。以下實施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進。這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。
[0031]本發(fā)明的用于制作橡膠產(chǎn)品的模具的制備包括如下步驟:
[0032]1，根據(jù)橡膠制品形狀，尺寸設(shè)計鎂合金模具圖紙。
[0033]2，選用鎂合金鑄錠或壓鑄錠或擠壓錠或鍛壓材料。
[0034]3，按鎂合金模具圖紙要求進行機加工成型。
[0035]4,鎂合金模具進行拋光。
[0036]本發(fā)明的用于制作橡膠產(chǎn)品的模具的具體應(yīng)用見以下各實施例，以下各實施例中鎂合金中鎂含量大于等于85%,小于100%。
[0037]實施例1
[0038]本實施例涉及一種壓制O型密封圈鎂合金模具；其結(jié)構(gòu)如圖1所示。所述鎂合金為AD91D。模具由上模1，上模2和下模3組成。鎂合金材料經(jīng)過配制、擠壓、鍛壓后，經(jīng)機械加工，拋光，加工成O型密封圈鎂合金壓制模(包括上模1，第二上模2和下模4)，壓制的橡膠材料為丁晴橡膠。在試用過程中，不用脫模劑，橡膠零件不粘模具，生產(chǎn)時間節(jié)省20%，模具重量輕，是鋼模的四分之一，降低了工人的勞動強度。
[0039]實施例2
[0040]本實施例涉及一種壓制O型密封圈鎂合金模具，同實施例1。所不同之處在于:所述鎂合金為摻雜稀土元素的鎂合金，其組分的重量百分比為:3.6% Nd,0.8% Zr,0.4% Zn，
0.5% Ca，雜質(zhì)元素S1、Fe、Cu和Ni的總量小于0.02%，余量為Mg。
[0041]對實施例1、2進行性能測試，結(jié)果如表1所示:
[0042]

【權(quán)利要求】
1.一種用于制作橡膠產(chǎn)品的模具，其特征在于，所述模具采用鎂合金制作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于制作橡膠產(chǎn)品的模具，其特征在于，所述鎂合金為鎂含量大于等于85%,小于100%的鎂合金。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于制作橡膠產(chǎn)品的模具，其特征在于，所述鎂合金為摻雜稀土元素的鎂合金。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于制作橡膠產(chǎn)品的模具，其特征在于，所述稀土元素為Zr和Nd、Gd、Y中的一種或幾種的組合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于制作橡膠產(chǎn)品的模具，其特征在于，所述鎂合金為含稀土高強度鑄造鎂合金，其組分的重量百分比為:2.5~3.6% Nd,0.35~0.8% Zr，0〈Zn ^ 0.4%,^ 0.5% Ca，雜質(zhì)元素S1、Fe、Cu和Ni的總量小于0.02%，余量為Mg。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于制作橡膠產(chǎn)品的模具，其特征在于，所述鎂合金為含稀土高強度鑄造鎂合金，其組分的重量百分比為:3.0~3.5% Nd，0.5~0.6% Zr，0〈Zn ^ 0.4%,^ 0.5% Ca，雜質(zhì)元素S1、Fe、Cu和Ni的總量小于0.02%，余量為Mg。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于制作橡膠產(chǎn)品的模具，其特征在于，所述鎂合金為高強度耐熱鎂合金，其組分的重量百分比為:6~15% Gd，I~6% Y，0.35~0.8% Zr，O~1.5%Ca，雜質(zhì)元素S1、Fe、Cu和Ni的總量小于0.02%,余量為Mg。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于制作橡膠產(chǎn)品的模具，其特征在于，所述鎂合金為高強度耐熱鎂合金，其組分的重量百分比為:8~10% Gd，I~3% Y，0.5~0.6% Zr，O~1.5%Ca，雜質(zhì)元素S1、Fe、Cu和Ni的總量小于0.02%,余量為Mg。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于制作橡膠產(chǎn)品的模具，其特征在于，所述鎂合金在溫度達到250°C時，抗拉強度大于300MPa。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于制作橡膠產(chǎn)品的模具，其特征在于，所述模具由模架，內(nèi)模和模芯組成，所述模架采用鋼件制作，所述內(nèi)模和模芯采用所述鎂合金制作。
【文檔編號】B29C33/38GK104070621SQ201410186053
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年5月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月5日
【發(fā)明者】丁文江, 朱永奎 申請人:上海治實合金科技有限公司