CN104626502B - 一种密封胶条成型模具及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种密封胶条成型模具，包括圆柱体和位于圆柱体两端的挤入面和挤出面，在圆柱体内设置有与密封胶条横切面相对应的轴向模具型腔和模芯，其上拼接有通气管架，在所述模具型腔外侧和所述模芯中央分别设置有轴向通气孔和模芯孔，且均与所述通气管架相连通，所述的挤入面处开设有一个圆柱形凹槽，所述的凹槽内水平设置有一缓冲筛板，用于控制高压挤入至所述凹槽内的流体的流量；本发明还公开了一种制造这种模具的方法，包括步骤：流量分析、线切割、雕刻、拼接、打孔、试模。本发明结构牢固、流量均匀、挤出产品质量优良、且制造精度高，基本避免了因流量不均而引起的挤出产品变形、偏心等问题的出现。

Description

一种密封胶条成型模具及其制造方法

技术领域

本发明涉及密封胶条挤出模具领域和模具生产制造领域，尤其涉及一种密封胶条成型模具及其制造方法。

背景技术

塑钢门窗密封胶条随着铝合金型材的发展而突显出它的发展潜力和方向，传统密封胶条由价格较低的改性PVC作挤出材料逐渐被性价比优良的硫化三元乙丙橡胶(EPDM)所代替，由于硫化三元乙丙橡胶的弹性大，且密封胶条的形状多样性，要求挤出模具挤出流量均匀确保产品形状尺寸一致性；采用传统焊接方法加工的挤出模具精度低，挤出流量变化大，挤出的硫化三元乙丙橡胶密封条合格率低，不易复制生产。

参阅专利申请号为201010245133.7的中国专利《门窗幕墙密封胶条成型模具制造方法》包括对模具进行流量分析修改线切割图纸；依据修改过的线切割图纸在圆柱体内轴向切割膜腔、模芯和模芯套子；对线切割出的模腔和模芯抛光均匀；在被抛光细小模腔外围打磨出内凹面；在挤入端面打连接通气管的轴向通气孔；焊接通气孔和模芯孔的通气管和通气支管使之相连通；在挤入端面模腔口径宽大位置上径向挡条；试模检测挤出产品尺寸公差，依据测量结果修正打磨内凹面或调整挡条。本专利具有较为普遍的使用性，但其仍未能有效解决控制挤入流体均匀性的问题，从而使得挤出产品容易因流量不均引起产品变形、左右偏差等问题的出现。

鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本创作。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种密封胶条成型模具及其制造方法，用以克服上述技术缺陷。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案在于，首先提供一种密封胶条成型模具，包括圆柱体和位于所述圆柱体两端的挤入面和挤出面，在所述圆柱体内设置有与密封胶条横切面相对应的轴向的模具型腔和模芯，其特征在于，所述的挤入面处开设有一个圆柱形凹槽，在所述模具型腔外侧和所述模芯中央分别设置有轴向的通气孔和模芯孔；在挤入面，所述的模具型腔和所述的模芯位于所述凹槽内，所述挤入面和所述挤出面上的所述轴向模具型腔和所述模具型腔外侧轴向的所述通气孔以及所述模芯中央的所述模芯孔对应相通，所述的挤入面上设置有与所述通气孔和所述模芯孔相连通的通气管架，所述的凹槽内水平设置有一缓冲筛板，用于控制高压挤入至所述凹槽内的流体的流量。

所述的缓冲筛板上开设有多个两端贯通的锥形圆孔，所述锥形圆孔符合如下公式要求：

其中，Q为进入所述凹槽位置所述流体单位时间流量的挤出流量值，n为所述缓冲筛板上的锥形圆孔数量，d₁为所述锥形圆孔上端大圆直径，d₂为所述锥形圆孔下端小圆直径，D为所述缓冲筛板的直径。

所述的凹槽内还设置有两层缓冲板，所述的缓冲板设置于所述缓冲筛板正上方，并通过焊接连接在所述圆柱形凹槽的边缘上，所述的缓冲板上设置有轴向与所述模具型腔相对应的孔，用于穿入所述模芯。

所述的缓冲筛板上设置有轴向与所述模具型腔相对应的小孔，用于穿入所述模芯，且所述的小孔尺寸大于所述模芯的尺寸。

较佳的，所述的模具型腔上下异型。

较佳的，所述的模芯由一模芯组合套装于所述模具型腔内，所述模芯组合与所述通气管架下端面的一连接槽用螺钉相连接。

然后本发明又提供了一种密封胶条成型模具的制造方法，用于制造如上所述的密封胶条成型模具，包括步骤：

步骤a，对用所述成型模具加工的产品图纸进行挤出流量分析，得到所述挤出流量值Q，并找出会影响所述挤出流量变化的形状部位，依此形状部位修改线切割图纸；

步骤b，选择不锈钢材制成所述圆柱体；根据修改过的所述线切割图纸，用线切割机及其线切割软件在所述圆柱体内线切割所述模具型腔、方形孔以及所述圆柱形凹槽；

步骤c，根据所述通气管架的图纸，用线切割机及其线切割软件线切割出所述通气管架的外轮廓、所述模芯组合外轮廓以及通气管盖子，之后切割出所述通气管支架上的圆孔；

步骤d，根据所述挤出流量分析后得到的所述挤出流量值Q选择不锈钢材料制成所述缓冲筛板，并在制成的所述缓冲筛板上开设多个两端贯通的所述锥形圆孔及用于通过所述模芯的小孔,所述锥形圆孔符合如下公式要求：

其中，Q为进入所述凹槽位置所述流体单位时间流量的挤出流量值，n为所述缓冲筛板上的锥形圆孔数量，d₁为所述锥形圆孔上端大圆直径，d₂为所述锥形圆孔下端小圆直径，D为所述缓冲筛板的直径；

步骤f，将已制成的所述缓冲筛板焊接入所述圆柱形凹槽内；

步骤g，用雕刻机雕刻所述通气管架上下端面的槽和所述模芯组合；

步骤h，将雕刻完成的所述通气管架、所述模芯以及所述通气管盖子相组合连接；

步骤i，将拼接完成的所述通气管架与所述圆柱体相配合、确保所述通气管支架与所述圆柱体两端的所述方形孔实行紧配；

步骤j，用打孔机在所述挤出面的所有模芯上打直径为0.3-0.5mm的所述模芯孔，保证所述模芯孔与所述通气管架相通；

步骤k，将已安装好径向通气管的所述密封胶条成型模具装机试模，通气，观察挤出产品形状，检测挤出品的尺寸公差，所述挤出品通过硫化过程后，再取样品不同长度段检测尺寸公差，若尺寸有所不良，则通过调整挤出速度、调整单位时间的挤出流量、敲模芯的方法调整，再试模。

较佳的，所述的步骤a还包括修改所述线切割图纸，使所述的模具型腔上下异型。

较佳的，所述的步骤f包括步骤：在已焊接有水平的所述缓冲筛板后，在其正上方位置焊接两层缓冲板。

较佳的，所述的缓冲筛板通过氩弧焊焊接入所述凹槽。

本发明的有益效果在于：(1)所述圆柱形凹槽的设计使得所述流体能够得到适当的缓存以及均匀的效果；(2)所述的通气管架以及各通气孔的设计使得进行实际生产时整个模具不至于因压力原因而坍塌；(3)所述的缓冲筛板的设计使得进入所述的凹槽的流体能够得到进一步的缓冲，从而避免进入所述模具型腔的流体流量不均的情况；(4)所述的缓冲板的设计进一步增强了均匀流量的效果；(5)所述上下异型的设计使得流量控制更为均匀；(6)所述线切割的方式完成尺寸制作等过程提高了制造精度；(7)所述雕刻的方式的采用使得制造精度更高。

附图说明

图1为本发明一种密封胶条成型模具实施例一的立体结构示意图；

图2为本发明一种密封胶条成型模具实施例一的剖视结构示意图；

图3为本发明一种密封胶条成型模具实施例一挤入面去除缓冲筛板的结构示意图；

图4为本发明一种密封胶条成型模具实施例一挤出面的结构示意图；

图5为本发明一种密封胶条成型模具实施例一缓冲筛板的局部结构放大图；

图6为本发明一种密封胶条成型模具实施例二的结构示意图；

图7为本发明一种密封胶条成型模具实施例二挤入面的结构示意图；

图8为本发明一种密封胶条成型模具制造方法的流程图。

具体实施方式

以下，将会参照附图描述本发明的实施方式。在实施方式中，相同构造的部分使用相同的附图标记并且省略描述。

实施例一

参阅图1所示，为本发明一种密封胶条成型模具实施例一的立体结构示意图，结合图2，为本发明一种密封胶条成型模具的剖视结构示意图；结合图3，为本发明一种密封胶条成型模具实施例一挤入面去除缓冲筛板的结构示意图，以及图4，为本发明一种密封胶条成型模具实施例一挤出面的结构示意图。其中，图中的虚线部分为看不见的结构。如图中所示，所述的密封胶条成型模具包括圆柱体和位于圆柱体两端的挤入面8和挤出面9，所述挤入面8处开设有一个圆柱形凹槽5，且所述凹槽5具有一定的深度。在所述圆柱体内设置有与密封胶条横切面相对应的轴向模具型腔1和模芯3，在所述模具型腔1外侧和模芯3中央分别设置有轴向通气孔11和模芯孔4；在挤入面8，所述的模具型腔1和所述的模芯3位于所述凹槽5内，所述挤入面8和所述挤出面9上的所述轴向模具型腔1对应且相通；所述挤入面8和所述挤出面9上的所述轴向通气孔11对应且相通；所述挤入面8和所述挤出面9上的所述轴向模芯孔4对应且相通。

在所述的挤入面8上设置有与所述通气孔11和所述模芯孔4相连通的通气管架6；所述通气管架6还包括通气管架支架61，在所述模具型腔1两边设有与所述通气管架支架61相紧配的方形孔10。在所述通气管架6上端面和下端面上分别设有连接槽，所述模芯3与所述通气管架6下端面的连接槽通过螺钉固定连接，在所述通气管架6的上端面上设有通气管盖子62。

本实施例中，所述的模芯3由模芯组合12装套于所述模具型腔1内。所述的模芯组合12为针对不同形状的模芯设计的，为雕刻机雕刻而成，与通气管架6通过下端面的连接槽用螺钉相连接。所述通气管架6与通气管盖子62中间用胶水粘接。所述模芯孔5的直径为0.3～0.5mm。所述模具型腔1为“一出二”的双模腔。所述10的方形孔尺寸设计为宽8mm，长11mm。需要指出的是，所述的模具型腔也可以是“一出一”的单模腔，但优选为生产效益更高的“一出二”的双模腔。

所述的凹槽5内还设置有一缓冲筛板2，用于对通过挤出机高压挤入所述凹槽5内的流体进行控制流量流速的作用，从而使穿过所述缓冲筛板2进入所述模具型腔1的流体更为均匀，以符合模具成型的需求，从而避免出现流量不均引起的出模失败等情况。所述的缓冲筛板2通过焊接安装于所述凹槽5内，且其上开设有对应于所述模芯3的开口小孔23，用于安装时所述模芯3穿过所述缓冲筛板2进入所述模具型腔1内部。

参阅图5所示，为本发明一种密封胶条成型模具实施例一缓冲筛板的结构放大图。如图中所示，所述的缓冲筛板2上开设有多个两端贯通的锥形圆孔，应实际使用中对流量控制的生产要求，所述锥形圆孔应符合如下公式要求：

其中，Q为所述流体单位时间流量的挤出流量值，n为所述缓冲筛板上的锥形圆孔数量，d₁为所述锥形圆孔上端大圆21直径，d₂为所述锥形圆孔下端小圆22直径，D为所述缓冲筛板2的直径。

本实施例中，因为高温下的三元乙丙胶料流动的不稳定性，模具各部分的流量与实际图纸的差别较大，故在对模具进行线切割前需对图纸进行流量分析，找出会影响挤出流量变化的形状部位，并得到进入所述凹槽5位置的单位时间流量的挤出流量值Q。

这样，所述圆柱形凹槽5的设计使得所述流体被高压挤入后不至于立即挤入所述模具型腔1内，从而能够得到适当的缓存均匀的效果；所述的通气管架6以及各通气孔的设计使得进行实际生产时打入大气压使得整个模具包括所述模具型腔1以及所述模芯3不至于因高温高压的流体挤压而坍塌；所述的缓冲筛板2的设计使得进入所述的凹槽5的流体能够得到进一步的缓冲，从而进入所述模具型腔1的流体避免流量不均的情况；所述缓冲筛板2中，通过分析流量后得到的挤出流量值Q再根据公式得到所述开口孔相关参数，这样的设计使得对流量均匀的情况得到较好的控制。

实施例二

参阅图6所示，为本发明一种密封胶条成型模具实施例二的结构示意图，如图中所示，本实施例的基本结构组成与上述实施例一基本相同，其不同之处仅在于本实施例中，所述的凹槽5中还设置有多层缓冲板7，所述的缓冲板7位于所述的缓冲筛板2上方位置，且同样焊接在所述圆柱形凹槽5的边缘上。结合图7，为本发明一种密封胶条成型模具实施例二挤入面的结构示意图，如图中所示，本实施例中所述的缓冲板7设计有两层，每层均设置有两块板，每块板上均设置有轴向与所述模具型腔1相对应的孔，用于安装时穿入所述的模芯3。其第一层71边缘与所述凹槽5边缘相接合，其第二层72缓冲板的两侧与中间均设置有空隙空间，且与所述缓冲筛板2上表面间存在一定空间，用于所述流体从中通过并流入所述缓冲筛板2上方位置。同样的，所述缓冲板7上开设有轴向的圆形通孔73，用于安装时通过所述的模芯3，其大小尺寸根据所述模芯3大小确定。

本实施例中，所述模具型腔1在圆柱体两端面模腔口大小并不是完全相对应的，在挤入面8平面上的模腔口是经过对模具各部份流速变化而作过相应尺寸修改的，由于所述模具型腔1相对细小部位挤入流速会变慢些，除了在所述挤出面9作流量分析后修改线切割图纸外，对在所述挤入面8相对应的细小部位作放大处理，对线切割图纸进行上下异型处理，以调整该部分流量。

这样，所述圆柱形凹槽5的设计使得所述流体被高压挤入后不至于立即挤入所述模具型腔1内，从而能够得到适当的缓存均匀的效果；所述的通气管架6以及各通气孔的设计使得进行实际生产时打入大气压使得整个模具包括模具型腔1以及模芯3不至于因高温高压的流体挤压而坍塌；所述的缓冲筛板2的设计使得进入所述的凹槽5的流体能够得到进一步的缓冲，从而进入所述模具型腔1的流体避免流量不均的情况；所述的缓冲板7的设计进一步增强了对所述流体经高压挤入所述挤入面后控制流量以得到均匀流量的效果；所述上下异型的设计使得流量控制更为均匀。

本发明中还涉及了如上面所述的密封胶条成型模具的制造方法，参阅图8，包括如下步骤过程以及内容：

步骤a：因为高温下的三元乙丙胶料流动的不稳定性，模具各部分的流量与实际图纸的差别较大，故在对模具进行线切割前需对图纸进行流量分析，得到单位时间流量的挤出流量值Q；

步骤b：选择大小合适(优选为直径90mm)的不锈钢制成圆柱体(厚度优选为14mm)，根据修改完成的线割图纸，确定模具的“一出一”单模腔或“一出二”双模腔，如图1中所示的为一出二的双模腔，将dxf格式的线切割图纸文件用GPT线切割系统软件进行切割转化，自动编写程序并传输到线切割机(优选方式为慢走丝)上；用线切割机根据程序进行精密的线切割，确保所述模具型腔1表面的光泽度，线切割出所述模具型腔1、所述方形孔10以及所述凹槽5；一般整个模具型腔1需4～5切割行程，一般小模具割40分钟到2个小时，大模具要割4～5个小时。

步骤c：根据设计好的通气管架6的线切割图纸，线切割出所述通气管架外轮廓、所述模芯组合12的外轮廓、所述通气管盖子62以及所述通气支架61上的圆孔。

步骤d：根据流量分析后得到的挤出流量值Q选择不锈钢材料制成所述的缓冲筛板5，其主体结构符合如下公式要求：

其中，Q为所述流体单位时间流量的挤出流量值，n为所述筛板上的锥形圆孔数量，d₁为所述锥形圆孔上端大圆21直径，d₂为所述锥形圆孔下端小圆22直径，D为所述缓冲筛板2的直径。此外在所述缓冲筛板2上开设用于通过所述模芯3的小孔23，所述小孔23大小与数量根据所述模芯3大小与数量确定。

步骤f：将已制成的缓冲筛板2焊接入所述圆柱形凹槽5内，确保所述缓冲筛板2处于水平位置，且确保所述缓冲筛板2上的所述小孔位置正好位于所述模具型腔1正上方。

步骤g：雕刻：对于所述通气管架6的上下端面槽，以及所述模芯组合12，需要用JDPAINT软件对其进行编程设计，再在雕刻机上针对不同形状大小，用不同的雕刻刀进行雕刻制作。

步骤h：拼接通气管架6：将雕刻完成的通气管架6与模芯3组合12用螺钉相连接，并盖上所述通气管盖子62，对所述通气管盖子与所述通气管架6中间配合不紧密部分用胶水稍加粘接。

步骤i：拼接模具：再将已拼接完成的所述通气管架6与事先已线切割好的所述模具型腔1相连接，连接时注意将所述通气管支架61与所述模具型腔1模片上的10紧配连接。

步骤j：打孔：用打孔机在所述模芯3上打直径0.3～0.5mm的所述模芯孔4。

步骤k：试模：完成以上必要的过程后，便可在直径为90mm的挤出机上试模，先将模具适当烘烤后再装上挤出机，根据产品的大小选择合适的挤出速度与牵引机速度，观察产品是否变形、流量是否均匀(如上下左右翻等)、偏芯等不良情况，进行适当的调整，初步测量尺寸后，可进入硫化程序，根据产品性能要求选择微波、盐浴或热空气等硫化设备，在最初的挤出样品中，产品的尺寸会有所变动，在不同长度的样品段，进行尺寸测量，若尺寸良好，标准关键尺寸及功能尺寸均在公差范围内，则该模具良好；若尺寸有所不良，则通过调整挤出速度、单位时间的挤出流量、敲模芯等方法调整，再试模；

步骤l：样品测试：对所得样品进行尺寸测试，若尺寸良好，则刻上模具编号及制作人代号后入库。

其中，步骤a还可包括找出会影响挤出流量变化的形状部位，依据此变形部位修改线切割图纸，形成上下异型结构；

步骤f还可包括在已焊接水平的缓冲筛板2后，在其正上方位置焊接两层缓冲板7。

所述缓冲筛板2上的小孔可适当大于所述模芯3的尺寸大小。将所述缓冲筛板2焊接入所述凹槽使用的为氩弧焊。

这样，所述线切割的方式完成尺寸制作等过程增强了制造精度；与计算机程序相结合的方式减少了人力投入；所述雕刻的方式的采用使得制造精度更高。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种密封胶条成型模具，包括圆柱体和位于所述圆柱体两端的挤入面和挤出面，在所述圆柱体内设置有与密封胶条横切面相对应的轴向的模具型腔和模芯，其特征在于，所述的挤入面处开设有一个圆柱形凹槽，在所述模具型腔外侧和所述模芯中央分别设置有轴向的通气孔和模芯孔；在挤入面，所述的模具型腔和所述的模芯位于所述凹槽内，所述挤入面和所述挤出面上的所述轴向模具型腔和所述模具型腔外侧轴向的所述通气孔以及所述模芯中央的所述模芯孔对应相通，所述的挤入面上设置有与所述通气孔和所述模芯孔相连通的通气管架，所述的凹槽内水平设置有一缓冲筛板，用于控制高压挤入至所述凹槽内的流体的流量；

所述的凹槽内还设置有两层缓冲板，所述的缓冲板设置于所述缓冲筛板正上方，并通过焊接连接在所述圆柱形凹槽的边缘上，所述的缓冲板上设置有轴向与所述模具型腔相对应的孔，用于穿入所述模芯；

所述的缓冲筛板上开设有多个两端贯通的锥形圆孔，所述锥形圆孔符合如下公式要求：

$\frac{8Q}{\mathrm{\π}n(d_1^2+d_2^2)}\≤0.9---\left(1\right)$

$D^2\≥2{\mathrm{nd}}_1^2---\left(2\right)$

其中，Q为进入所述凹槽位置所述流体单位时间流量的挤出流量值，n为所述缓冲筛板上的锥形圆孔数量，d₁为所述锥形圆孔上端大圆直径，d₂为所述锥形圆孔下端小圆直径，D为所述缓冲筛板的直径。

2.如权利要求1所述的密封胶条成型模具，其特征在于，所述的缓冲筛板上设置有轴向与所述模具型腔相对应的小孔，用于穿入所述模芯，且所述的小孔尺寸大于所述模芯的尺寸。

3.如权利要求1或2所述的密封胶条成型模具，其特征在于，所述的模具型腔上下异型。

4.如权利要求1所述的密封胶条成型模具，其特征在于，所述的模芯由一模芯组合套装于所述模具型腔内，所述模芯组合与所述通气管架下端面的一连接槽用螺钉相连接。

5.一种密封胶条成型模具的制造方法，用于制造如权利要求1-4任一项所述的密封胶条成型模具，其特征在于，包括步骤：

步骤a，对用所述成型模具加工的产品图纸进行挤出流量分析，得到所述挤出流量值Q，并找出会影响所述挤出流量变化的形状部位，依此形状部位修改线切割图纸；

步骤b，选择不锈钢材制成所述圆柱体；根据修改过的所述线切割图纸，用线切割机及其线切割软件在所述圆柱体内线切割方形孔、所述模具型腔以及所述圆柱形凹槽；

步骤c，根据所述通气管架的图纸，用线切割机及其线切割软件线切割出所述通气管架的外轮廓、模芯组合外轮廓以及通气管盖子，之后切割出所述通气管支架上的圆孔；

步骤d，根据所述挤出流量分析后得到的所述挤出流量值Q选择不锈钢材料制成所述缓冲筛板，并在制成的所述缓冲筛板上开设多个两端贯通的锥形圆孔及用于通过所述模芯的小孔,所述锥形圆孔符合如下公式要求：

$\frac{8Q}{\mathrm{\π}n(d_1^2+d_2^2)}\≤0.9---\left(1\right)$

$D^2\≥2{\mathrm{nd}}_1^2---\left(2\right)$

其中，Q为进入所述凹槽位置所述流体单位时间流量的挤出流量值，n为所述缓冲筛板上的锥形圆孔数量，d₁为所述锥形圆孔上端大圆直径，d₂为所述锥形圆孔下端小圆直径，D为所述缓冲筛板的直径；

步骤f，将已制成的所述缓冲筛板焊接入所述圆柱形凹槽内；

步骤g，用雕刻机雕刻所述通气管架上下端面的槽和所述模芯组合；

步骤h，将雕刻完成的所述通气管架、所述模芯以及所述通气管盖子相组合连接；

步骤i，将拼接完成的所述通气管架与所述圆柱体相配合、确保所述通气管支架与所述圆柱体两端的所述方形孔实行紧配；

步骤j，用打孔机在所述挤出面的所有模芯上打直径为0.3-0.5mm的所述模芯孔，保证所述模芯孔与所述通气管架相通；

步骤k，将已安装好径向通气管的所述密封胶条成型模具装机试模，通气，观察挤出产品形状，检测挤出品的尺寸公差，所述挤出品通过硫化过程后，再取样品不同长度段检测尺寸公差，若尺寸有所不良，则通过调整挤出速度、调整单位时间的挤出流量、敲模芯的方法调整，再试模。

6.如权利要求5所述的模具制造方法，其特征在于，所述的步骤a还包括修改所述线切割图纸，使所述的模具型腔上下异型。

7.如权利要求5所述的模具制造方法，其特征在于，所述的步骤f还包括：所述缓冲筛板水平焊接，且在所述缓冲筛板正上方位置焊接两层缓冲板。

8.如权利要求5所述的模具制造方法，其特征在于，所述的缓冲筛板通过氩弧焊焊接入所述凹槽。