一種不銹鋼組合墊圈的加工模具及加工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于金屬骨架包膠技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種不銹鋼組合墊圈的加工模具及加工方法。
【背景技術(shù)】
[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(jié)構(gòu)的組合墊圈存在的缺陷是粘結(jié)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(chǎn)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(zhì)，而橡膠與金屬骨架的粘結(jié)面較窄，對金屬骨架進行表面處理非常困難。目前工業(yè)中，由于國內(nèi)生產(chǎn)技術(shù)的限制，即使對不銹鋼材料表面進行鈍化處理也很難使其滿足150小時的鹽霧試驗要求，且不銹鋼組合墊圈的生產(chǎn)效率低下、廢品率高，易產(chǎn)生橡膠毛邊，對骨架表面的修邊工序較麻煩，在生產(chǎn)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(dǎo)致一些高要求的組合墊圈一直通過進口維持。國內(nèi)還沒有企業(yè)可以高效、低成本地生產(chǎn)不繡鋼組合墊圈的合格產(chǎn)品。
[0004]經(jīng)檢索，關(guān)于組合墊圈的專利申請已有相關(guān)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(jié)構(gòu)，該申請案中組合墊圈的模具結(jié)構(gòu)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(shè)置凹槽；芯模主體頂部設(shè)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(jié)構(gòu)能適應(yīng)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(dǎo)致的成型產(chǎn)品質(zhì)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(jié)構(gòu)較復(fù)雜，對飛邊的清除不徹底，在撕掉多余的飛邊時易使墊圈產(chǎn)生損傷，影響組合墊圈的質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]1.發(fā)明要解決的技術(shù)問題
[0007]本發(fā)明的目的主要在于解決現(xiàn)有技術(shù)中組合墊圈的金屬骨架與橡膠之間結(jié)合不緊密、組合墊圈滿足不了鹽霧試驗要求，且墊圈表面毛邊去除不完全等問題，提供了一種不銹鋼組合墊圈的加工模具及加工方法。通過使用本發(fā)明的不銹鋼組合墊圈的加工模具及加工方法，可以使加工的組合墊圈滿足鹽霧試驗要求，其表面無橡膠毛邊，省去了傳統(tǒng)的骨架表面修邊工序，提高了產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)效率，降低了制造成本。
[0008]2.技術(shù)方案
[0009]為達到上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為:
[0010]本發(fā)明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(jié)構(gòu)，且該圓柱體截面的側(cè)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(shè)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(jié)構(gòu)，在該中模的中間開設(shè)有沿豎直方向的圓柱孔，該圓柱孔呈階梯狀結(jié)構(gòu)，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(shè)有向下凹陷的凹槽，所述的中模套設(shè)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(shè)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(nèi)。
[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(shè)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]本發(fā)明的一種不銹鋼組合墊圈的加工方法，其步驟為:
[0017]步驟一、清除金屬骨架表面的鐵銹，在金屬骨架的表面均勻地噴涂一層膠粘劑；
[0018]步驟二、將不銹鋼組合墊圈的加工模具中的上模、中模和下模安裝在注射成型硫化機上，將模具溫度設(shè)定為165?185°C，待溫度達到后，將步驟一中噴有膠粘劑的金屬骨架填入中模與下模形成的金屬骨架容腔內(nèi)，加壓12?ISMPa后合模，鎖緊模具，封邊筋在壓力作用下直接被壓入到金屬骨架上，封邊筋和金屬骨架形成過盈配合，使兩者緊密結(jié)合；
[0019]步驟三、在保持上模、中模和下模鎖緊的狀態(tài)下，將橡膠由注膠孔流入撕邊槽，再注入橡膠型腔，控制注膠壓力小于鎖模壓力，注膠壓力為6?lOMPa。
[0020]步驟四、步驟三中注膠完成后即進行硫化處理，硫化6?12min后，打開模具，取出不銹鋼組合墊圈制品。
[0021]更進一步地，步驟一中的金屬骨架采用不銹鋼材質(zhì)，且金屬骨架在噴涂膠粘劑之前其表面必須進行鈍化處理。
[0022]更進一步地，步驟二中封邊筋的水平寬度為0.3?0.35mm，封邊筋的凸起高度為0.2 ?0.25mm。
[0023]更進一步地，步驟三中的撕邊槽的深度為0.15?0.25mm，且其離橡膠型腔的間距為 0.08 ?0.13mm。
[0024]3.有益效果
[0025]采用本發(fā)明提供的技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下顯著效果:
[0026](I)本發(fā)明的一種不銹鋼組合墊圈的加工模具，在橡膠型腔外表面設(shè)置有封邊筋，封邊筋在壓力作用下直接被壓入到噴涂有膠粘劑的金屬骨架外，封邊筋和金屬骨架形成過盈配合，使兩者緊密結(jié)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(nèi)，從而使制得的產(chǎn)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(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)效率，降低了制造成本。
[0027](2)本發(fā)明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(nèi)，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(chǎn)品尺寸穩(wěn)定性好。本發(fā)明中膠料是通過撕邊槽注入橡膠型腔內(nèi)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(nèi)，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。
[0028](3)本發(fā)明的一種不銹鋼組合墊圈的加工方法，通過對金屬骨架表面噴涂膠粘劑，一方面，可以提高產(chǎn)品的粘結(jié)強度，使不銹鋼組合墊圈中金屬骨架與橡膠圈的結(jié)合大大增強，另一方面，金屬骨架表面的膠粘劑對金屬骨架表面起到保護作用，使生產(chǎn)的不銹鋼組合墊圈能夠滿足150小時的鹽霧試驗要求。
【附圖說明】
[0029]圖1為本發(fā)明的一種不銹鋼組合墊圈的加工模具的剖面圖。
[0030]示意圖中的標(biāo)號說明:
[0031]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】
[0032]為進一