CN104175438B - 一种隔震橡胶支座的精确模压成型方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种隔震橡胶支座的精确模压成型方法，该方法为：一、计算每层橡胶层所用生胶质量；二、选择模具；三、处理下封板、钢板和上封板；四、制备生胶片；五、铺设下封板，将一片生胶片铺设于下封板上；六、将预压板置于生胶片上，加压后去除预压板，在生胶片上设置一层钢板，再铺设另一片生胶片；七、重复步骤六至生胶片层数达到所需层数，然后将预压板置于最上层生胶片上，加压后去除预压板，放置上封板，组装上模与下模；八、硫化，出模，得到隔震橡胶支座。本发明通过对生胶质量的控制，并在模具外侧不设置流胶孔，可保证成型的产品的形位精度高，采用预压板对生胶片进行预压，可排除气体，同时保证橡胶密实从而达到更好的隔震效果。

Description

一种隔震橡胶支座的精确模压成型方法

技术领域

本发明属于隔震橡胶支座成型技术领域，具体涉及一种隔震橡胶支座的精确模压成型方法。

背景技术

隔震橡胶支座是一种由多层橡胶和多层钢板交替粘接硫化而成的高新技术产品，可用于楼房、桥梁等建筑物。隔震橡胶支座可以将上部建筑结构与下部地基结构进行隔离，由于隔震橡胶支座中的隔着层水平刚度小，柔性强，当地震发生时隔着层将发挥隔震的作用，代替上部结构承受地震强烈的位移动力，以此来隔离或耗散地震的能量，避免或减少地震能量向上部结构传送。

二十世纪七十年代，法国首先将橡胶隔震技术应用于原子能反应堆中，此后这项技术的研究和应用日趋广泛，目前已经有30多个国家开展了这方面的研究，采用橡胶隔震的建筑物已达4000余座。我国从二十世纪八十年代开始橡胶隔震技术研究，1991年在汕头建成国内第一座橡胶隔震支座楼房。目前我国隔震楼房数量已经突破1000栋。

由于地震的不可准确预知性和严重的破坏性，特别是我国“5.12”汶川地震后，随着人们对建筑隔震橡胶支座的不断了解和建筑隔震产品不断在国内各种建筑设计中的应用，越来越多的人认识到设计安装建筑隔震橡胶支座产品能够提高建筑的抗震等级，保障人民的生命安全。因此，需要加大对隔震橡胶支座成型技术的研究。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种隔震橡胶支座的精确模压成型方法。该方法通过对每层橡胶层所用生胶的质量的控制，并在模具的外侧不设置流胶孔，可保证成型的产品的形位精度高，隔震橡胶支座外圈表面没有流胶飞边，且容易出模；采用预压板对生胶片进行预压，可排除气体，同时保证橡胶密实从而达到更好的隔震效果；采用该方法成型隔震橡胶支座，产品可以节约橡胶用量5％～19％。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种隔震橡胶支座的精确模压成型方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、计算隔震橡胶支座中橡胶层的总体积V，单位为cm³，然后按照公式(I)计算隔震橡胶支座中每层橡胶层所用生胶的质量m，单位为g；

m＝a×ρ×V/b(I)；

其中a为1.01～1.05；ρ为生胶的密度，单位为g/cm³；b为隔震橡胶支座中橡胶层的层数；

步骤二、按照隔震橡胶支座的形状和尺寸选择模具，所述模具包括上模，与上模相配合的下模，和用于封堵下模底部的托盘，以及安装于托盘上的芯模，然后采用托盘将下模底部封堵，再将芯模安装于托盘上；

步骤三、对隔震橡胶支座的下封板、钢板和上封板分别进行喷砂处理，然后清洗喷砂处理后的下封板、钢板和上封板表面的油污，干燥后向下封板与橡胶层接触的部位、钢板与橡胶层接触的部位和上封板与橡胶层接触的部位均涂刷热硫化胶粘剂，干燥后备用；

步骤四、将生胶出片后按照步骤一中计算的每层橡胶层所用生胶的质量m进行裁片，得到生胶片；

步骤五、将步骤三中涂刷热硫化胶粘剂并干燥后的下封板穿过芯模铺设于托盘上，将一片步骤四中所述生胶片穿过芯模铺设于下封板上；

步骤六、将预压板置于生胶片上，采用压机对预压板进行加压使生胶片的外壁与下模内壁接触，然后去除预压板，在加压后的生胶片上设置一层步骤三中涂刷热硫化胶粘剂并干燥后的钢板，再在钢板上铺设另一片生胶片；

步骤七、重复步骤六直至生胶片的铺设层数达到所需层数，然后将步骤六中所述预压板置于最上层生胶片上，采用压机对预压板进行加压使最上层生胶片的外壁与下模内壁接触，然后去除预压板，将步骤三中涂刷热硫化胶粘剂并干燥后的上封板置于最上层生胶片上，将上模与下模组装，得到组装件；

步骤八、将步骤七中所述组装件在温度为140℃～160℃，压力为10MPa～15MPa的条件下硫化3h～6h，自然降温至温度不高于40℃时出模，得到隔震橡胶支座。

上述的一种隔震橡胶支座的精确模压成型方法，步骤四中所述生胶片的外径比步骤三中所述钢板的外径小10mm～40mm，生胶片的内径与步骤二中所述芯模的外径相同，生胶片的厚度为隔震橡胶支座中单层橡胶层厚度的1.1～1.5倍。

上述的一种隔震橡胶支座的精确模压成型方法，步骤六中所述预压板的外径大于生胶片的外径且不大于下模的内径，预压板的材质为钢。

上述的一种隔震橡胶支座的精确模压成型方法，步骤六中所述加压的压力为3MPa～7MPa，保压时间为1min～5min。

上述的一种隔震橡胶支座的精确模压成型方法，步骤七中所述加压的压力为3MPa～7MPa，保压时间为1min～5min。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明通过对每层橡胶层所用生胶的质量的控制，并在模具的外侧不设置流胶孔，可保证成型的产品的形位精度高，隔震橡胶支座外圈表面没有流胶飞边，且容易出模。

2、采用本发明的方法成型隔震橡胶支座，产品可以节约橡胶用量5％～19％。

3、本发明采用预压板对生胶片进行预压，可排除气体，同时保证橡胶密实从而达到更好的隔震效果。

下面结合附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细说明。

附图说明

图1为本发明组装件的结构示意图。

附图标记说明：

1—上模；2—下模；3—托盘；

4—芯模；5—下封板；6—钢板；

7—上封板；8—生胶片。

具体实施方式

实施例1

制备直径Ф520mm(上封板7、下封板5和钢板6的外径均为Ф500mm，上封板7和下封板5的厚度均为20mm，钢板6为19层，厚度均为4mm，橡胶层20层，厚度均为5mm，中空部位直径为Ф100mm)的隔震橡胶支座，制备方法为：

步骤一、根据隔震橡胶支座的设计图纸，计算隔震橡胶支座中橡胶层的总体积V约为22299cm³，然后按照公式(I)计算隔震橡胶支座中每层橡胶层所用生胶的质量m；

m＝a×ρ×V/b(I)；

其中a为1.02；ρ为生胶的密度1.10g/cm³；b为隔震橡胶支座中橡胶层的层数20层，计算得到m约为1251g；

步骤二、按照隔震橡胶支座的形状和尺寸选择模具，所述模具包括上模1，与上模1相配合的下模2，和用于封堵下模2底部的托盘3，以及安装于托盘3上的芯模4，然后采用托盘3将下模2底部封堵，再将芯模4安装于托盘3上；

步骤三、对隔震橡胶支座的下封板5、钢板6和上封板7分别进行喷砂处理，然后清洗喷砂处理后的下封板5、钢板6和上封板7表面的油污，干燥后向下封板5与橡胶层接触的部位、钢板6与橡胶层接触的部位和上封板7与橡胶层接触的部位均涂刷热硫化胶粘剂(开姆洛克胶粘剂，底胶为CH205，面胶为CH220)，干燥后备用；涂刷热硫化胶粘剂的方法为：先涂刷底胶CH205，干燥后再在底胶上涂刷面胶CH220；

步骤四、将生胶(天然橡胶混炼胶)按照7mm的厚度出片，然后按照步骤一中计算的每层橡胶层所用生胶的质量m进行裁片，得到外径为460mm，内径为100mm的生胶片8；

步骤五、将步骤三中涂刷热硫化胶粘剂并干燥后的下封板5穿过芯模4铺设于托盘3上，将一片步骤四中所述生胶片8穿过芯模4铺设于下封板5上；

步骤六、将预压板置于生胶片8上，采用压机对预压板进行加压使生胶片8的外壁与下模2内壁接触，加压的压力为5MPa，保压时间为3min，然后去除预压板，在加压后的生胶片8上设置一层步骤三中涂刷热硫化胶粘剂并干燥后的钢板6，再在钢板6上铺设另一片生胶片8；所述预压板的外径为500mm，内径为100mm，预压板的材质为钢；

步骤七、重复步骤六直至生胶片8的铺设层数达到20层，然后将步骤六中所述预压板置于最上层生胶片8上，采用压机对预压板进行加压使最上层生胶片8的外壁与下模2内壁接触，加压的压力为5MPa，保压时间为3min，然后去除预压板，将步骤三中涂刷热硫化胶粘剂并干燥后的上封板7置于最上层生胶片8上，将上模1与下模2组装，得到组装件(结构如图1所示)；

步骤八、将步骤七中所述组装件在温度为150℃，压力为12MPa的条件下硫化5h，自然降温至温度为40℃时出模，得到隔震橡胶支座。

按照GB/T20688.1-2007(橡胶支座第1部分：隔震橡胶支座试验方法)的要求对本实施例成型的隔震橡胶支座进行尺寸测量，直径为Φ519.46mm和Φ519.58mm，高度为215.34mm～215.82mm，平整度为0.50mm，水平偏移0.40mm，满足GB/T20688.3-2006(橡胶支座第3部分：建筑隔震橡胶支座)的要求。GB/T20688.3-2006对建筑隔震橡胶支座尺寸的要求为：直径500mm～1500mm的橡胶支座，直径允许偏差值为≤1％；高度允许偏差值为≤1.5％；平整度允许值为≤3mm；水平偏移允许值为≤5mm。由此可见，本实施例所成型的隔震橡胶支座，尺寸和形位精度高，满足GB/T20688.3-2006的要求。

实施例2

制备直径Ф600mm(上封板7、下封板5和钢板6的外径均为Ф580mm，上封板7和下封板5的厚度均为15mm，钢板6为14层，厚度均为5mm，橡胶层15层，厚度均为6mm，中空部位直径为Ф120mm)的隔震橡胶支座，制备方法为：

步骤一、根据隔震橡胶支座的设计图纸，计算隔震橡胶支座中橡胶层的总体积V约为26269cm³，然后按照公式(I)计算隔震橡胶支座中每层橡胶层所用生胶的质量m；

m＝a×ρ×V/b(I)；

其中a为1.01；ρ为生胶的密度1.10g/cm³；b为隔震橡胶支座中橡胶层的层数15层，计算得到m约为1945.7g；

步骤二、按照隔震橡胶支座的形状和尺寸选择模具，所述模具包括上模1，与上模1相配合的下模2，和用于封堵下模2底部的托盘3，以及安装于托盘3上的芯模4，然后采用托盘3将下模2底部封堵，再将芯模4安装于托盘3上；

步骤三、对隔震橡胶支座的下封板5、钢板6和上封板7分别进行喷砂处理，然后清洗喷砂处理后的下封板5、钢板6和上封板7表面的油污，干燥后向下封板5与橡胶层接触的部位、钢板6与橡胶层接触的部位和上封板7与橡胶层接触的部位均涂刷热硫化胶粘剂(开姆希尔胶粘剂，底胶为211，面胶为6025)，干燥后备用；涂刷热硫化胶粘剂的方法为：先涂刷底胶211，干燥后再在底胶上涂刷面胶6025；

步骤四、将生胶(天然橡胶混炼胶)按照6.6mm的厚度出片，然后按照步骤一中计算的每层橡胶层所用生胶的质量m进行裁片，得到外径为570mm，内径为120mm的生胶片8；

步骤五、将步骤三中涂刷热硫化胶粘剂并干燥后的下封板5穿过芯模4铺设于托盘3上，将一片步骤四中所述生胶片8穿过芯模4铺设于下封板5上；

步骤六、将预压板置于生胶片8上，采用压机对预压板进行加压使生胶片8的外壁与下模2内壁接触，加压的压力为3MPa，保压时间为5min，然后去除预压板，在加压后的生胶片8上设置一层步骤三中涂刷热硫化胶粘剂并干燥后的钢板6，再在钢板6上铺设另一片生胶片8；所述预压板的外径为590mm，内径为120mm，预压板的材质为钢；

步骤七、重复步骤六直至生胶片8的铺设层数达到15层，然后将步骤六中所述预压板置于最上层生胶片8上，采用压机对预压板进行加压使最上层生胶片8的外壁与下模2内壁接触，加压的压力为3MPa，保压时间为5min，然后去除预压板，将步骤三中涂刷热硫化胶粘剂并干燥后的上封板7置于最上层生胶片8上，将上模1与下模2组装，得到组装件(结构如图1所示)；

步骤八、将步骤七中所述组装件在温度为160℃，压力为10MPa的条件下硫化3h，自然降温至温度为30℃时出模，得到隔震橡胶支座。

按照实施例1所述要求对本实施例制备的隔震橡胶支座进行尺寸测量，直径为Φ599.38mm和Φ599.58mm，高度为190.32mm～190.78mm，平整度为0.50mm，水平偏移0.40mm，满足GB/T20688.3-2006的要求。由此可见，本实施例所成型的隔震橡胶支座，尺寸和形位精度高，满足GB/T20688.3-2006的要求。

实施例3

制备直径Ф520mm(上封板7、下封板5和钢板6的外径均为Ф500mm，上封板7和下封板5的厚度均为20mm，钢板6为24层，厚度均为4mm，橡胶层25层，厚度均为4mm，中空部位直径为Ф100mm)的隔震橡胶支座，制备方法为：

步骤一、根据隔震橡胶支座的设计图纸，计算隔震橡胶支座中橡胶层的总体积V约为22619.3cm³，然后按照公式(I)计算隔震橡胶支座中每层橡胶层所用生胶的质量m；

m＝a×ρ×V/b(I)；

其中a为1.05；ρ为生胶的密度1.20g/cm³；b为隔震橡胶支座中橡胶层的层数25层，计算得到m约为1140g；

步骤二、按照隔震橡胶支座的形状和尺寸选择模具，所述模具包括上模1，与上模1相配合的下模2，和用于封堵下模2底部的托盘3，以及安装于托盘3上的芯模4，然后采用托盘3将下模2底部封堵，再将芯模4安装于托盘3上；

步骤三、对隔震橡胶支座的下封板5、钢板6和上封板7分别进行喷砂处理，然后清洗喷砂处理后的下封板5、钢板6和上封板7表面的油污，干燥后向下封板5与橡胶层接触的部位、钢板6与橡胶层接触的部位和上封板7与橡胶层接触的部位均涂刷热硫化胶粘剂(罗门哈斯胶粘剂，底胶为P-11-EF，面胶为520-EF)，干燥后备用；涂刷热硫化胶粘剂的方法为：先涂刷底胶P-11-EF，干燥后再在底胶上涂刷面胶520-EF；

步骤四、将生胶(卤化丁基橡胶混炼胶)按照6mm的厚度出片，然后按照步骤一中计算的每层橡胶层所用生胶的质量m进行裁片，得到外径为480mm，内径为100mm的生胶片8；

步骤五、将步骤三中涂刷热硫化胶粘剂并干燥后的下封板5穿过芯模4铺设于托盘3上，将一片步骤四中所述生胶片8穿过芯模4铺设于下封板5上；

步骤六、将预压板置于生胶片8上，采用压机对预压板进行加压使生胶片8的外壁与下模2内壁接触，加压的压力为7MPa，保压时间为1min，然后去除预压板，在加压后的生胶片8上设置一层步骤三中涂刷热硫化胶粘剂并干燥后的钢板6，再在钢板6上铺设另一片生胶片8；所述预压板的外径为520mm，内径为100mm，预压板的材质为钢；

步骤七、重复步骤六直至生胶片8的铺设层数达到20层，然后将步骤六中所述预压板置于最上层生胶片8上，采用压机对预压板进行加压使最上层生胶片8的外壁与下模2内壁接触，加压的压力为7MPa，保压时间为1min，然后去除预压板，将步骤三中涂刷热硫化胶粘剂并干燥后的上封板7置于最上层生胶片8上，将上模1与下模2组装，得到组装件(结构如图1所示)；

步骤八、将步骤七中所述组装件在温度为140℃，压力为15MPa的条件下硫化6h，自然降温至温度为25℃时出模，得到隔震橡胶支座。

按照实施例1所述要求对本实施例制备的隔震橡胶支座进行尺寸测量，直径为Φ519.32mm和Φ519.56mm，高度为235.38mm～235.96mm，平整度为0.60mm，水平偏移0.60mm，满足GB/T20688.3-2006的要求。由此可见，本实施例所成型的隔震橡胶支座，尺寸和形位精度高，满足GB/T20688.3-2006的要求。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何限制，凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (5)

1.一种隔震橡胶支座的精确模压成型方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、计算隔震橡胶支座中橡胶层的总体积V，单位为cm³，然后按照公式(I)计算隔震橡胶支座中每层橡胶层所用生胶的质量m，单位为g；

m＝a×ρ×V/b(I)；

其中a为1.01～1.05；ρ为生胶的密度，单位为g/cm³；b为隔震橡胶支座中橡胶层的层数；

步骤二、按照隔震橡胶支座的形状和尺寸选择模具，所述模具包括上模(1)，与上模(1)相配合的下模(2)，和用于封堵下模(2)底部的托盘(3)，以及安装于托盘(3)上的芯模(4)，然后采用托盘(3)将下模(2)底部封堵，再将芯模(4)安装于托盘(3)上；

步骤三、对隔震橡胶支座的下封板(5)、钢板(6)和上封板(7)分别进行喷砂处理，然后清洗喷砂处理后的下封板(5)、钢板(6)和上封板(7)表面的油污，干燥后向下封板(5)与橡胶层接触的部位、钢板(6)与橡胶层接触的部位和上封板(7)与橡胶层接触的部位均涂刷热硫化胶粘剂，干燥后备用；

步骤四、将生胶出片后按照步骤一中计算的每层橡胶层所用生胶的质量m进行裁片，得到生胶片(8)；

步骤五、将步骤三中涂刷热硫化胶粘剂并干燥后的下封板(5)穿过芯模(4)铺设于托盘(3)上，将一片步骤四中所述生胶片(8)穿过芯模(4)铺设于下封板(5)上；

步骤六、将预压板置于生胶片(8)上，采用压机对预压板进行加压使生胶片(8)的外壁与下模(2)内壁接触，然后去除预压板，在加压后的生胶片(8)上设置一层步骤三中涂刷热硫化胶粘剂并干燥后的钢板(6)，再在钢板(6)上铺设另一片生胶片(8)；

步骤七、重复步骤六直至生胶片(8)的铺设层数达到所需层数，然后将步骤六中所述预压板置于最上层生胶片(8)上，采用压机对预压板进行加压使最上层生胶片(8)的外壁与下模(2)内壁接触，然后去除预压板，将步骤三中涂刷热硫化胶粘剂并干燥后的上封板(7)置于最上层生胶片(8)上，将上模(1)与下模(2)组装，得到组装件；

步骤八、将步骤七中所述组装件在温度为140℃～160℃，压力为10MPa～15MPa的条件下硫化3h～6h，自然降温至温度不高于40℃时出模，得到隔震橡胶支座。

2.根据权利要求1所述的一种隔震橡胶支座的精确模压成型方法，其特征在于，步骤四中所述生胶片(8)的外径比步骤三中所述钢板(6)的外径小10mm～40mm，生胶片(8)的内径与步骤二中所述芯模(4)的外径相同，生胶片(8)的厚度为隔震橡胶支座中单层橡胶层厚度的1.1～1.5倍。

3.根据权利要求1所述的一种隔震橡胶支座的精确模压成型方法，其特征在于，步骤六中所述预压板的外径大于生胶片(8)的外径且不大于下模(2)的内径，预压板的材质为钢。

4.根据权利要求1所述的一种隔震橡胶支座的精确模压成型方法，其特征在于，步骤六中所述加压的压力为3MPa～7MPa，保压时间为1min～5min。

5.根据权利要求1所述的一种隔震橡胶支座的精确模压成型方法，其特征在于，步骤七中所述加压的压力为3MPa～7MPa，保压时间为1min～5min。