CN105058674A - 用于加工o形圈的生产模具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于加工O形圈的生产模具，包括上模板、下模板、上模、下模、用于导向及定位的导柱和导套；上模的外锥面上设置有第一型腔和溢胶槽，下模的内锥面上设置有与第一型腔配合的第二型腔，且第一型腔与第二型腔中的一者为半圆型腔，另一者为小半圆型腔，小半圆型腔的尺寸根据目标飞边厚度确定。本发明公开的生产模具，考虑到加工O形圈时产生的飞边的厚度，根据预设飞边的厚度，将第一型腔或第二型腔设置为半圆型腔，另一型腔设置为小半圆型腔。加工时，由于飞边和一个小半圆型腔的存在，且多余的橡胶原料可自溢胶槽溢出，使得合模后型腔内的O形圈圆度更好，并减小了加工过程中产生的飞边的厚度。

Description

用于加工O形圈的生产模具

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，更具体地说，涉及一种用于加工O形圈的生产模具。

背景技术

O形圈即O形橡胶密封圈，是机械装置中较为常见的密封件，其具有较好的密封作用，因此被应用与各类机械设备中。在生产O形圈的过程中，通常都是通过O形圈橡胶模采取硫化压制加工而成，O形圈橡胶模的质量直接影响着O形圈零件的质量。

由于O形圈的使用量较大，一般均采用一模多腔的O形圈橡胶模进行压制加工，且该O形圈橡胶模一般分为具有半型腔的上模和具有半型腔的下模，且上模和下模的半型腔均正好是半圆。上述半型腔的设置忽略了橡胶加工时飞边的产生，通常在加工O形圈时，为了保证O形圈的成型效果，会在型腔中加入较多的橡胶原料，此时，由于型腔内的橡胶原料较多，上模和下模合模后并不能完全贴合，开模后O形圈上的飞边较多较厚，使制得的O形圈的尺寸大于两个半型腔合模时空腔的尺寸之和，且O形圈圈身上的圆度较差，从而影响了O形圈的使用效果。

综上所述，如何提供一种用于加工O形圈的生产模具，以提高O形圈的成型效果，减小加工过程中产生的飞边的尺寸，进而提高O形圈的使用性能，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于加工O形圈的生产模具，以提高O形圈的成型效果，减小加工过程中产生的飞边的尺寸，进而提高O形圈的使用性能。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于加工O形圈的生产模具，包括上模板、下模板、设置在所述上模板上的上模、设置在所述下模板上的下模、用于导向及定位的导柱和导套；所述上模的外锥面上设置有第一型腔和位于所述第一型腔一侧的溢胶槽，所述下模的内锥面上设置有与所述第一型腔配合的第二型腔，且所述第一型腔与所述第二型腔中的一者为半圆型腔，另一者为小半圆型腔，所述小半圆型腔的尺寸根据目标飞边厚度确定。

优选的，所述导柱的导向端的外圈设置为锥面，所述导套的导向孔的内壁设置为与所述导向端外圈配合的锥面。

优选的，所述导向端外圈的锥角与所述导向孔内壁的锥角均设置为8°～10°。

优选的，所述导柱安装在所述上模板上的导柱固定孔中，所述上模安装在所述上模板上的上模安装孔内，且所述导柱固定孔的尺寸大于所述上模安装孔的尺寸。

优选的，所述第一型腔的另一侧还开设有一个所述溢胶槽。

优选的，所述下模板上开设有排气槽。

优选的，所述上模上开设有排气凹槽，所述排气凹槽位于所述上模安装端的一个台阶面上，并与所述台阶面上的所述溢胶槽连通。

优选的，所述上模的安装端及所述下模的安装端均设置为8°～10°的倒角，以便于安装。

优选的，所述下模板上开设通孔，用于溢胶和排气。

优选的，所述上模板上还设置有测温孔，用于监测加工时模具的温度。

本发明提供的用于加工O形圈的生产模具，其在加工制作时，考虑到了加工O形圈时产生的飞边的厚度，因此可以根据预设飞边的厚度，将第一型腔或第二型腔设置为半圆型腔，另一个型腔设置为小半圆型腔。加工O形圈时，由于向型腔中加入的橡胶原料较多，因此合模时，橡胶原料会在挤压作用下充满型腔，并形成一定厚度的飞边。由于飞边的存在，且有一个型腔是小半圆型腔，且加工时多余的橡胶原料可自溢胶槽溢出，便使得合模后的型腔内的O形圈的圆度更好，并减小了加工过程中产生的飞边的厚度。因此，提高了O形圈的成型效果，减小了加工过程中产生的飞边的尺寸，进而提高了O形圈的使用性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的用于加工O形圈的生产模具中上模板的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的生产模具中上模板的剖视图；

图3为本发明实施例提供的生产模具中下模板的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的生产模具中下模板的剖视图；

图5为本发明实施例提供的生产模具中上模的结构示意图；

图6为图5中Ⅰ处的放大图；

图7为本发明实施例提供的生产模具中上模的侧视图；

图8为本发明实施例提供的生产模具中下模的结构示意图；

图9为图8中Ⅱ处的放大图；

图10为空模状态下上模与下模合模时的结构示意图；

图11为图10中Ⅲ处的放大图；

图12为生产状态下上模与下模合模时的结构示意图；

图13为图12中Ⅳ处的放大图；

图14为本发明实施例提供的生产模具中导柱与导套配合的示意图；

图15为本发明实施例提供的生产模具的结构示意图；

图16为本发明另一实施例提供的生产模具的结构示意图。

上图1-16中：

1为上模板、11为导柱固定孔、12为上模安装孔、13为测温孔、2为下模板、21为导套固定孔、22为下模安装孔、23为排气槽、3为上模、31为第一型腔、32为排气凹槽、33为溢胶槽、4为下模、41为第二型腔、5为导柱、51为导向端、6为导套、61为导向孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参见图1至图16，本发明实施例提供的用于加工O形圈的生产模具，包括上模板1、下模板2、固定设置在上模板1上的上模3、固定设置在下模板2上的下模4、用于导向和定位的导柱5和导套6。其中，上模3的外锥面上设置有第一型腔31，下模4的内锥面上设置有与第一型腔31配合的第二型腔41，且第一型腔31与第二型腔41中的一者为半圆型腔，另一者为小半圆型腔，小半圆型腔的尺寸根据目标飞边厚度确定。这里目标飞边的厚度主要根据个人的加工能力、企业的加工水平来确定。

本实施例中第一型腔31为小半圆型腔，第一型腔31的圆心位于型腔的外部，如图6所示；第二型腔41为半圆型腔，如图9所示。可以理解的是，也可将第二型腔41设置为小半圆型腔，第一型腔31设置为半圆型腔，此外，在考虑到飞边厚度后，还可想到将两者均设置为小半圆型腔也是可以提高加工圆度的，本实施例中仅为优选方案，并不做具体限定。在空模的情况下，上模3与下模4合模后的情况如图11所示，可以看出第一型腔31的圆心与第二型腔41的圆心并不重合，两者之间具有一定的距离。设置时，假设目标飞边的厚度为h，即上模3的外锥面与下模4的内锥面之间的距离为h，在型腔中加入橡胶原料再合模后，控制飞边厚度为h，则第一型腔31的圆心与第二型腔41的圆心重合，型腔之间形成的O形圈的圆度能够达到最理想的圆度效果，如图12至13所示。此时，由于上模3的外锥面和下模4的内锥面均是45°倾角，则第一型腔31的圆心与第二型腔41的圆心之间的距离为即需要使第一型腔31与第二型腔41在空模的情况下合模后，第一型腔31的圆心到下模4加工端的大端面的距离大于第二型腔41的圆心到下模4的加工端大端面的的距离，且大于的距离为上述下模4加工端的大端面是指加工端远离安装端的一侧的端面。在设置了该距离差后，才能使第一型腔31和第二型腔41在充满橡胶原料的情况下合模时，第一型腔31的圆心与第二型腔41的圆心重合，从而使得加工出来的O形圈的圆度更高、使用性能更好。

优选的，飞边的厚度可设置为0.02mm～0.05mm，且厚度包含0.02mm和0.05mm，此时第一型腔31的圆心到上模3的外锥面之间的距离为0.02mm～0.05mm，第一型腔31的圆心到下模4加工端的大端面的距离比第二型腔41的圆心到下模4的加工端大端面的的距离大 具体的，飞边的厚度设置为0.03mm，以在保证O形圈成型效果的同时，降低飞边的厚度。加工模具时，在考虑到飞边的厚度后，能使得型腔在生产时合模后形成的O形圈的圆度更好，该圆度主要是指O形圈在径向上截开后的圈体截面的圆度。

上述生产模具在安装时，上模3安装在上模板1上的上模安装孔12内，下模4安装在下模板2上的下模安装孔22内，导柱5和导套6分别安装在上模板1上的导柱固定孔11和下模板2上的导套固定孔21内。上述安装优选的采用过盈配合的安装方式，以确保安装的稳定性。当加工的O形圈的成型尺寸D较小时，比如在O型圈的成型尺寸D小于φ20mm的情况下，作为优选的，可使导柱固定孔11的尺寸大于上模安装孔12的尺寸，导套固定孔21的尺寸大于下模安装孔22的尺寸，即导柱5和导套6的安装端的尺寸大于上模3和下模4安装端的尺寸，从而确保导柱5与导套6安装的稳定性，进而保证其导向及定位作用。加工时，上模3的外锥面与下模4的内锥面配合，从而在第一型腔31和第二型腔41内加入橡胶原料制得O形圈；导柱5的导向端51与导套6的导向孔61配合，对上模3和下模4的配合起一定的导向作用，确保合模的准确性。优选的，可将导柱5的导向端51的外圈设置为锥面，导套6的导向孔61的内壁设置为与导向端51外圈配合的锥面，以提高两者的导向作用，进一步提高上模3与下模4合模的准确性，保证O形圈的成型效果。具体的，导向端51外圈的锥角与导向孔61内壁的锥角可设置为8°～10°，当然，导向端51的锥角与导向孔61的锥角的大小并不做具体限定，其余可实现准确导向作用的角度也是可行的。

优选的，上述第一型腔31的一侧开设有溢胶槽33，以使加工时多余的橡胶原料自溢胶槽33溢出。此外，还可在第一型腔31的另一侧也开设一个溢胶槽33，即第一型腔31的两侧均开设有溢胶槽33，如图5及图7所示。加工时，为了保证O形圈的成型质量，型腔内加入的橡胶原料会比较多，多余的橡胶原料可以自溢胶槽33中溢出，使得上模3和下模4在合模时能够尽可能的达到理想的合模效果。设置两个溢胶槽33，可以使多余的橡胶原料能够顺利的溢出型腔，保证加工的顺利进行。

在O形圈尺寸较大时，上模3上可以很方便的设置溢胶槽33，当O形圈的尺寸较小时，在上模3上加工溢胶槽33便存在一定的难度，此时，可以在下模板2上开设通孔，用于溢胶和排气，如图16所示。可以理解的是，上述溢胶槽33并不局限于开设在上模3上，开设在下模4上也是可以的，或者上模3和下模4上均开设也可以；当然，其开设数量也需要根据实际生产中模具的大小及O形圈的尺寸来具体设定，此处并不做具体限定。

此外，下模板2上还开设有排气槽23，加工时产生的气体可以自排气槽23排出，避免成型后的O形圈中出现气泡，影响使用性能。具体的，该排气槽23横纵交叉分布，以提高排气效果，详细结构如图3至图4所示。在可以起到排气作用的情况下，排气槽23开设在上模板1上也是可以的，对此并不限制。

本发明的一个实施例中，上模3上开设有排气凹槽32，排气凹槽32位于上模3的一个台阶面上，具体的，排气凹槽32位于靠近上模3外锥面的台阶面上，并与靠近上模3的安装端的溢胶槽33连通，如图7所示。

此外，为了避免在安装模具时，对上模板1和下模板2的磨损，可在上模3的安装端及下模4的安装端设置倒角，该倒角能够起到一定程度的导向作用，并避免上模3的安装端及下模4的安装端对上模板1和下模板2的磨损。本发明实施例中，上述倒角可设置为8°～10°，当然，该倒角设置为其余可起到导向及保护作用的角度也在本申请的保护范围内，此处并不做具体限定。

本发明的一个实施例中，上模板1上还设置有测温孔13，用于监测加工时模具的温度，从而能够人为的控制模具的使用温度，避免模具温度过高或过低而影响加工过程，确保加工温度满足加工的工艺需求。

作为优选的，本实施例中的上模板1和下模板2可采用模具钢制得，具体的，可选用P20塑料模具钢，以提高模板的物理性能，从而提高其使用性能。考虑到上模板1和下模板2配合安装的精确性，可在上模板1和下模板2的一个边角处分别设置一个倒角，可以在上模板1与下模板2配合时，起到定向作用，使得模具的安装更加方便快捷。

具体的，上模板1的两端分别设置有一个导柱固定孔11，下模板2的两端分别设置有一个导套固定孔21，以保证导向效果。此外，上模板1上和下模板2上分别对应设置多个上模安装孔12和下模安装孔22，且相应的上模安装孔12和下模安装孔22同轴设置，使得上模3和下模4在安装时能够更好的配合，进而保证合模后的成型效果。此外，还可将上模板1和下模板2的各个棱边设置为倒角结构，避免由于棱边太过尖锐而造成的损伤。

再者，考虑到下模4上的第二型腔41位于下模4的内锥面上，在加工时具有一定的难度，因此，可以优选的设置第二型腔41的圆心到下模4的大端面的距离为1mm～2mm。以方便刀片加工第二型腔41，避免加工时刀具与下模4的干涉。

本发明实施例提供的用于加工O形圈的生产模具，其在加工制作时，考虑到了加工O形圈时产生的飞边的厚度，因此可以根据预设飞边的厚度，将第一型腔31或第二型腔41设置为半圆型腔，另一个型腔设置为小半圆型腔。加工O形圈时，由于向型腔中加入的橡胶原料较多，因此合模时，橡胶原料会在挤压作用下充满型腔，并形成一定厚度的飞边。由于飞边的存在，且有一个型腔是小半圆型腔，且加工时多余的橡胶原料可自溢胶槽溢出，便使得合模后的型腔内的O形圈的圆度更好，并减小了加工过程中产生的飞边的厚度。因此，提高了O形圈的成型效果，减小了加工过程中产生的飞边的尺寸，进而提高了O形圈的使用性能。

本说明书中各个实施例之间采用递进的形式进行描述，每个实施例重点说明的均是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间的相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种用于加工O形圈的生产模具，包括上模板(1)、下模板(2)、设置在所述上模板(1)上的上模(3)、设置在所述下模板(2)上的下模(4)、用于导向及定位的导柱(5)和导套(6)；其特征在于，所述上模(3)的外锥面上设置有第一型腔(31)和位于所述第一型腔(31)一侧的溢胶槽(33)，所述下模(4)的内锥面上设置有与所述第一型腔(31)配合的第二型腔(41)，且所述第一型腔(31)与所述第二型腔(41)中的一者为半圆型腔，另一者为小半圆型腔，所述小半圆型腔的尺寸根据目标飞边厚度确定。

2.根据权利要求1所述的用于加工O形圈的生产模具，其特征在于，所述导柱(5)的导向端(51)的外圈设置为锥面，所述导套(6)的导向孔(61)的内壁设置为与所述导向端(51)外圈配合的锥面。

3.根据权利要求2所述的用于加工O形圈的生产模具，其特征在于，所述导向端(51)外圈的锥角与所述导向孔(61)内壁的锥角均设置为8°～10°。

4.根据权利要求3所述的用于加工O形圈的生产模具，其特征在于，所述导柱(5)安装在所述上模板(1)上的导柱固定孔(11)中，所述上模(3)安装在所述上模板(1)上的上模安装孔(12)内，且所述导柱固定孔(11)的尺寸大于所述上模安装孔(12)的尺寸。

5.根据权利要求1所述的用于加工O形圈的生产模具，其特征在于，所述第一型腔(31)的另一侧还开设有一个所述溢胶槽(33)。

6.根据权利要求5所述的用于加工O形圈的生产模具，其特征在于，所述下模板(2)上开设有排气槽(23)。

7.根据权利要求6所述的用于加工O形圈的生产模具，其特征在于，所述上模(3)上开设有排气凹槽(32)，所述排气凹槽(32)位于所述上模(3)安装端的一个台阶面上，并与所述台阶面上的所述溢胶槽(33)连通。

8.根据权利要求7所述的用于加工O形圈的生产模具，其特征在于，所述上模(3)的安装端及所述下模(4)的安装端均设置为8°～10°的倒角，以便于安装。

9.根据权利要求1至8任一项所述的用于加工O形圈的生产模具，其特征在于，所述下模板(2)上开设通孔，用于溢胶和排气。

10.根据权利要求9所述的用于加工O形圈的生产模具，其特征在于，所述上模板(1)上还设置有测温孔(13)，用于监测加工时模具的温度。