CN107073763A - 辊成型模具 - Google Patents

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CN107073763A
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渡部茂
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Nok Corp
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Abstract

本发明为了防止在轴心构件(310)的外周一体具有辊本体的辊的成型中产生薄毛刺或模具损坏等。为了实现该目的，该辊成型模具包括：在相互对置的分割面(1a、2a)可接合、分离的第一分割模(1)和第二分割模(2)，该第一分割模(1)和第二分割模(2)中形成有：支持部(11、21)，能够支持辊的轴心构件(310)，且闭模时以适度的面压与所述轴心构件(310)的外周面能够密接；辊主体成型面(12)，所述闭模时与所述轴心构件(310)之间划出内腔(A)；以及凹部(14、24)，位于所述各支持部(11、21)的两端部，同时沿所述分割面(1a、2a)延伸，且在所述闭模时与所述轴心构件(310)的外周面不接触并贯通所述支持部(11、21)。

Description

辊成型模具
技术领域
本发明涉及一种用于使辊成型的模具，所述辊用于打印机或复印机等中的成像辊或压力辊等，具有在轴心构件的外周与由橡胶态弹性材料(橡胶材料或具有橡胶弹性的合成树脂材料)构成的辊主体一体成型的结构。
背景技术
如图16所示，用作复印机等中的成像辊或压力辊等的辊100具有在作为旋转轴的金属制轴心构件101的外周与由橡胶态弹性材料构成的辊主体102一体成型的结构。
而且，制造这种类型的辊100的方法已知有：如图17所示，制作轴心构件101，将该轴心构件101定位到具有可相互接合、分离的第一分割模201和第二分割模202的模具200中的第一分割模201与第二分割模202之间并固定，向通过闭模形成于轴心构件101与第一分割模201和第二分割模202的辊成型面201a、202a之间的圆筒状内腔203内注入未交联的液态橡胶组合物，在交联固化该液态橡胶组合物的同时与轴心构件101成为一体(参考如下述的专利文献1或专利文献2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：特开平1-135608号公报
专利文献2：特开2002-36247号公报
但是，如图17所示的模具200在闭模状态中，第一分割模201和第二分割模202中形成的支持部201b、202b与支持在其上的轴心构件101的端部外周面之间存在自内腔203延伸的间隙，因此如图18所示，成型的辊100在轴心构件101的外周面形成自辊主体102的内径部延伸的薄毛刺102a。进而，如果这种薄毛刺102a在装配辊100的设备内部从轴心构件101的外周面脱落，则可能会成为设备故障的原因，因此为防止发生这类故障，则需要在上述成型后进行去除薄毛刺102a的工序。
此外，以不产生这种薄毛刺102a为目的，压接轴心构件101的端部外周面与支持部201b、202b时，如图19所示，轴心构件101在第一分割模201与第二分割模202之间因闭模的负荷而变形，并在第一分割模201与第二分割模202的分割面间被咬合从而形成突起101a、101a，因此模具200未闭合而在分割面间易产生间隙δ1、δ2。因此如图20所示，从轴心构件101的外周面或辊主体102的外周面沿间隙δ1、δ2延伸形成了薄板状的毛刺102b、102c，最终导致不仅需要进行去除毛刺工序，还存在由于反复咬合轴心构件101而导致模具200受损的危险。
发明内容
本发明鉴于如上所述的问题而作出，其目的在于在轴心构件的外周一体具有辊主体的辊的成型中，防止产生薄毛刺或模具损坏等。
作为解决上述技术问题的手段，权利要求1中的辊成型模具的特征是，包括：在相互对置的分割面可接合、分离的第一分割模和第二分割模，该第一分割模和第二分割模中形成有：支持部，能够支持辊的轴心构件，且闭模时以适度的面压与所述轴心构件的外周面能够密接；辊主体成型面，所述闭模时与所述轴心构件之间划出内腔；以及凹部，位于所述各支持部的两端部，同时沿所述分割面延伸，且在所述闭模时与所述轴心构件的外周面不接触并贯通所述支持部。
上述结构中，第一分割模和第二分割模之间定位配置辊的轴心构件，闭模时，在支持部之间以密接状态支持轴心构件的同时，轴心构件与辊主体成型面之间划出内腔。此时，轴心构件中在第一分割模和第二分割模的支持部之间所支持的部分因闭模受到压缩力，但是支持部的两端部中形成有沿第一分割模和第二分割模的分割面延伸且闭模时与轴心构件的外周面不接触的凹部，因此轴心构件的外周面被咬合在所述支持部的端部之间，从而第一分割模和第二分割模被闭合，因此第一分割模和第二分割模的分割面相互密接接合。此外，内腔内注入未交联的液态橡胶组合物，通过交联固化该液态橡胶组合物进行轴心构件与辊主体一体成型的工序中，由于第一分割模和第二分割模的支持部与轴心构件的外周面相互密接，因此不会出现其中被浸入液态橡胶组合物而形成薄毛刺的现象，也不会出现分割面之间被浸入液态橡胶组合物而形成薄毛刺的现象。
在权利要求1记载的结构中，权利要求2中的辊成型模具的特征是，第一分割模和第二分割模中形成有拉拔部成型面，该拉拔部成型面隔着支持部位于辊主体成型面的相反侧，且闭模时与轴心构件之间划出拉拔部成型空间。
上述结构中，在轴心构件与辊主体一体成型的工序中，向通过闭模在轴心构件与辊主体成型面之间划出的内腔内注入的未交联的液态橡胶组合物，将拉拔部成型空间与内腔之间的支持部形成的凹部作为浇口流过轴心构件和拉拔部成型面之间划出的拉拔部成型空间与所述内腔之间，因此通过固化液态橡胶组合物，在浇口内使与辊主体连接的浇口毛刺成型，并且在拉拔部成型空间使拉拔部成型。因此开模后，可以与拉拔部一起拔出浇口毛刺。
在权利要求1或2记载的结构中，权利要求3中的辊成型模具的特征是，轴心构件中形成有在径向适度压缩的状态下使外周面与支持部密接的环形突起。
上述结构中，对应轴心构件，环形突起在径向适度压缩的状态下，其外周面与第一分割模和第二分割模的支持部密接，因此密接面压变高，良好地密封液态橡胶组合物的浸入，并且通过环形突起的压缩变形，可减少闭模导致的第一分割模和第二分割模的负荷。
在权利要求1或2记载的结构中，权利要求4中的辊成型模具的特征是，支持部由弧形突起构成。
上述结构中，第一分割模和第二分割模中形成的支持部由弧形突起构成，从而针对轴向限定与轴心构件的密接宽度，因此对轴心构件的密接面压变高，能够良好地密封液态橡胶组合物的浸入。
有益效果
根据本发明的辊成型模具，在轴心构件的外周一体具有辊主体的辊中，由于闭模时轴心构件的外周面不被咬合在第一分割模和第二分割模的分割面之间，因此轴心构件的外周面与第一分割模和第二分割模的支持部之间或分割面之间不会形成薄毛刺，还可以有效防止咬合等损坏第一分割模和第二分割模。
附图说明
图1是示出根据本发明的辊成型模具的第一实施方式成型的辊中，以通过其轴心的平面截取的局部剖视图；
图2是示出根据本发明的辊成型模具的第一实施方式中，以通过内腔的轴心的平面截取的分离状态的局部剖视图；
图3是示出根据本发明的辊成型模具的第一实施方式中，以通过图2的III-III线并与内腔的轴心正交的平面截取的分离状态的局部剖视图；
图4是示出根据本发明的辊成型模具的第一实施方式中，以通过内腔的轴心的平面截取的闭模状态的局部剖视图；
图5是示出根据本发明的辊成型模具的第一实施方式中，以通过图4的V-V线并与内腔的轴心正交的平面截取的闭模状态的局部剖视图；
图6是示出根据本发明的辊成型模具的第一实施方式的成型品中，以通过其轴心的平面截取的局部剖视图；
图7是示出根据本发明的辊成型模具的第一实施方式的成型品中，以通过图6的VII-VII线并与轴心正交的平面截取的剖视图；
图8是示出从根据本发明的辊成型模具的第一实施方式的成型品中去除毛刺工序的说明图；
图9是示出根据本发明的辊成型模具的第二实施方式中，以通过内腔的轴心的平面截取的分离状态的局部剖视图；
图10是示出根据本发明的辊成型模具的第二实施方式中，以通过图9的X-X线并与内腔的轴心正交的平面截取的分离状态的局部剖视图；
图11是示出根据本发明的辊成型模具的第二实施方式中，以通过内腔的轴心的平面截取的闭模状态的局部剖视图；
图12是示出根据本发明的辊成型模具的第二实施方式中，以通过图11的XII-XII线并与内腔的轴心正交的平面截取的闭模状态的局部剖视图；
图13是示出根据本发明的辊成型模具的第二实施方式的成型品中，以通过其轴心的平面截取的局部剖视图；
图14是示出根据本发明的辊成型模具的第二实施方式的成型品中，以通过图13的XIV-XIV线并与轴心正交的平面截取的剖视图；
图15是示出从根据本发明的辊成型模具的第二实施方式的成型品中去除毛刺工序的说明图；
图16是示出具有在轴心构件的外周与由橡胶态弹性材料构成的辊主体一体成型的结构的辊中，以通过其轴心的平面截取的局部剖视图；
图17是示出现有技术中的辊成型模具的一例中，以通过内腔的轴心的平面截取的闭模状态的局部剖视图；
图18是示出现有技术中的辊成型模具的一例中，以通过其轴心的平面截取的局部剖视图；
图19是示出现有技术中的分割面之间产生间隙的状态中，以与轴心正交的平面截取的局部剖视图；
图20是示出现有技术中的分割面之间产生间隙而导致产生薄毛刺的状态中，以与轴心正交的平面截取的局部剖视图。
符号说明
1 第一分割模
2 第二分割模
1a、2a 分割面
11、21 支持部
12、22 辊主体成型面
12、23 拉拔部成型面
14、24 凹部
300 辊
310 轴心构件
311 环形突起
320 辊主体
321 浇口毛刺
322 拉拔部
A 内腔
B 拉拔部成型空间
C 浇口
具体实施方式
下面，将参照附图对本发明的优选实施方式进行详细说明。首先，图1～图8示出了第一实施方式。
图1中示出了使用第一实施方式的模具成型的、用于例如打印机或复印机中的成像辊或压力辊等的辊300，该辊300具有在作为旋转轴的金属制轴心构件310的外周与由橡胶态弹性材料构成的辊主体320一体成型的结构。轴心构件310的外周面310a形成有位于辊主体320的轴向一端的环形突起311。
如图2和图3所示，上述使辊300成型的第一实施方式的模具包括：在相互对置的分割面1a、2a可接合、分离的第一分割模1和第二分割模2。第一分割模1和第二分割模2中形成有：支持部11、21，在分割面1a、2a如图4和图5所示的闭模时以适度的面压、即适度的闭合余量与轴心构件310的环形突起311的外周面311a可密接，由弧形突起构成；辊主体成型面12、22，闭模时与轴心构件310之间划出圆筒状内腔A；以及拉拔部成型面13、23，隔着支持部11、21位于辊主体成型面12、22的轴向相反侧，且闭模时与轴心构件310的轴向一端312之间划出拉拔部成型空间B。
各支持部11、21的两端部中分别形成有凹部14、24，凹部14、24分别沿分割面1a、2a以轴向贯通支持部11、12的方式延伸，闭模时与轴心构件310的环形突起311的外周面311a不接触，在与该环形突起311的外周面311a之间划出如图5所示的半圆形的浇口C。
轴心构件310中的环形突起311的轴向双侧为环形槽313、314，即，环形突起311形成为在环形槽313、314之间的相对的凸部。此外，环形突起311的轴向宽度变得与外径侧一样窄，以便第一分割模1和第二分割模2的支持部11、21之间闭合时易于压缩变形，支持部11、21的轴向宽度w1和环形槽313、314的轴向宽度w2比环形突起311的外周面311a的轴向宽度w3还宽。
使用具有上述结构的第一实施方式的模具，对图1中的辊300成型时，如图2和图3所示，首先在相互分离的第一分割模1和第二分割模2之间插入轴心构件310，其轴向一端312位于拉拔部成型面13、23之间，同时定位放置在第二分割模2的支持部21上，使环形突起311位于支持部11、21之间，并进行闭模。然后，通过该闭模，如图4和图5所示，环形突起311的外周面311a与支持部11、21的内周面11a、21a以适度的面压密接，从而使轴心构件310支持、固定于第一分割模1和第二分割模2之间的同时，轴心构件310的外周面与辊主体成型12、22之间划出圆筒状的内腔A，轴心构件310的轴向一端312与拉拔部成型面13、23之间划出拉拔部成型空间B。
此时，支持部11、21的内腔A侧的端面位于环形槽313、314的外周，支持部11、21的拉拔部成型空间B侧的端面位于环形槽313、314的外周。
此外，轴心构件310的环形突起311在第一分割模1的支持部11和第二分割模2的支持部21之间因闭模而压缩变形，但是支持部11、21的两端部中形成有沿分割面1a、2a延伸且闭模时与轴心构件310的环形突起311的外周面311a不接触的凹部14、24，因此环形突起311的外周面311a被咬合在支持部11、21的端部之间(分割面1a、2a之间)，第一分割模1和第二分割模2被闭合，分割面1a、2a相互密接接合。
此外，环形突起311的轴向宽度与外径侧一样窄，从而闭模导致的变形主要发生在环形突起311侧，因此抑制对支持部11、21(第一分割模1和第二分割模2)的损伤。并且，支持部11、21的轴向宽度w1和环形槽313、314的轴向宽度w2比环形突起311的外周面311a的轴向宽度还宽，因此在第一分割模1和第二分割模2之间设置轴心构件310之时可以允许稍微的错位。
接着，例如从拉拔部成型空间B中开口的未图示的注入口向模具内注入未交联的液态橡胶组合物。该液态橡胶组合物通过支持部11、21的两端部形成的凹部14、24与环形突起311的外周面311a之间划出的半圆形浇口C充满内腔A内，进行塑形。进而，通过交联固化内腔A内的液态橡胶组合物，如图6和图7所示，使轴心构件310与一体的辊主体320成型，通过交联固化浇口C内的液态橡胶组合物，如图7所示，使与辊主体320相连接的浇口毛刺321成型，并且通过交联固化拉拔部成型空间B内的液态橡胶组合物，如图6和图7所示，以使与浇口毛刺321相连接的拉拔部322成型，进一步地，通过在环形槽313、314与支持部11、21之间交联固化液态橡胶组合物，以使如图6所示的环形边缘323、324成型。
此时，如上说明的图4和图5所示，通过闭模，环形突起311的外周面311a与支持部11、21的内周面11a、21a以适度的面压密接，因此其中不会被浸入液态橡胶组合物形成薄毛刺，分割面1a、2a也相互密接接合，因此其中也不会被浸入液态橡胶组合物形成薄毛刺。
并且，通过相互分离第一分割模1和第二分割模2而开模，取出如图6和图7所示的成型品后，如图8所示，用手指等拔出拉拔部322，则一起拔出与该拉拔部322相连接的环形边缘324和浇口毛刺321，因此能够容易进行去除毛刺作业，从而得到作为产品的辊300。
需要说明的是，虽然去除毛刺后，与辊主体320相连接的环形边缘323仍被留下，但是通过轴心构件310的环形槽313较厚地形成该环形边缘323，不会成为薄毛刺，因此作为复印机等中的成像辊或压力辊等使用辊300时，不会从轴心构件310脱离成为异物。因此可以通过加深环形槽313，使环形边缘323越厚，越不容易脱落。
其次，图9～图15中示出了本发明中的辊成型模具的第二实施方式。
第二实施方式中，与上述的第一实施方式不同点是轴心构件310为简单的圆柱形，同时第一分割模1和第二分割模2的支持部11、21的内径部附近成为轴向宽度w1缩小到与内径侧一样的形状。各支持部11、21的两端部中沿分割面1a、2a以轴向贯通支持部11、21方式延伸的凹部14、24在闭模时与轴心构件310的外周面310a不接触，在与该轴心构件310的外周面310a之间划出如图12所示的半圆形的浇口C。能够基本上与第一实施方式相同的方式构成其他部分。
使用具有上述构成的第二实施方式的模具进行的成型，也基本上与第一实施方式相同，即，如图9和图10所示，首先在相互分离的第一分割模1和第二分割模2之间插入轴心构件310，其轴向一端312位于拉拔部成型面13、23之间，同时定位放置在第二分割模2的支持部21上，使环形突起311位于支持部11、21之间，并进行闭模。然后，通过该闭模，如图11和图12所示，轴心构件310的外周面310a与支持部11、12的内周面11a、21a以适度的面压密接，从而使轴心构件310支持、固定于第一分割模1和第二分割模2之间，同时轴心构件310的外周面与辊主体成型12、22之间划出圆筒状的内腔A，轴心构件310的轴向一端312与拉拔部成型面13、23之间划出拉拔部成型空间B。
此时，虽然轴心构件310在第一分割模1的支持部11和第二分割模2的支持部21之间固定的部分受到闭模导致的压缩力，但是支持部11、12的两端部中形成沿分割面1a、2a延伸且闭模时与轴心构件310的外周面310a不接触的凹部14、24，因此轴心构件310的外周面310a被咬合在支持部11、21的端部之间(分割面1a、2a之间)，第一分割模1和第二分割模2被闭合，分割面1a、2a相互密接接合。
此外，第一分割模1和第二分割模2的支持部11、21的内径部附近成为轴向宽度w1缩小到与内径侧一样的形状，因此根据闭模力容易压缩变形，从而成为与轴心构件310的外周面310a良好密接的状态。
接着，例如从拉拔部成型空间B中开口的未图示的注入口向模具内注入未交联的液态橡胶组合物。该液态橡胶组合物通过支持部11、21的两端部形成的凹部14、24与轴心构件310的外周面310a之间划出的半圆形浇口C充满内腔A内，进行塑形。进而，通过交联固化内腔A内的液态橡胶组合物，如图13和图14所示，使轴心构件310与一体的辊主体320成型，通过交联固化浇口C内的液态橡胶组合物，如图14所示，使与辊主体320相连接的浇口毛刺321成型，并且通过交联固化拉拔部成型空间B内的液态橡胶组合物，如图13和图14所示，使与浇口毛刺321相连接的拉拔部322成型。
此时，如上说明的图11和图12所示，通过闭模，轴心构件310的外周面310a与支持部11、21的内周面11a、21a以适度的面压密接，因此其中不会被浸入液态橡胶组合物形成薄毛刺，分割面1a、2a也相互密接接合，因此其中也不会被浸入液态橡胶组合物形成薄毛刺。
并且，通过相互分离第一分割模1和第二分割模2而开模，取出如图13和图14所示的成型品后，如图15所示，用手指等拔出拉拔部322，则一起拔出与该拉拔部322相连接的浇口毛刺321，因此能够容易进行去除毛刺作业。

Claims (4)

1.一种辊成型模具，其特征在于，包括：
在相互对置的分割面可接合分离的第一分割模和第二分割模，
该第一分割模和第二分割模中形成有：
支持部，能够支持辊的轴心构件，且闭模时以适度的面压与所述轴心构件的外周面能够密接；
辊主体成型面，所述闭模时与所述轴心构件之间划出内腔；以及
凹部，位于各所述支持部的两端部，同时沿所述分割面延伸，且在所述闭模时与所述轴心构件的外周面不接触并贯通所述支持部。
2.根据权利要求1所述的辊成型模具，其特征在于，第一分割模和第二分割模中形成有拉拔部成型面，该拉拔部成型面隔着支持部位于辊主体成型面的相反侧，且闭模时与轴心构件之间划出拉拔部成型空间。
3.根据权利要求1或2所述的辊成型模具，其特征在于，轴心构件中形成有在径向适度压缩的状态下使外周面与支持部密接的环形突起。
4.根据权利要求1或2所述的辊成型模具，其特征在于，支持部由弧形突起构成。
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