CN107553813A - 一种用于密封圈直接在零件上成型的模具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于密封圈直接在零件上成型的模具，包括上模、下模，上模包括上模架、设于上模架上的注射口，下模包括下模架、设于下模架上部的顶板、设于顶板上部的下模板，上模与下模之间设有垫板，下模板上放置零件，垫板放置在零件上部，上模压合在垫板上，零件与垫板组成密闭型腔，经注射口向密闭型腔内注射胶料，胶料在零件上直接成型形成密封圈。与现有技术相比，本发明将密封圈直接在零件上成型，提高密封件生产的总效率且密封性能好，脱模时顶板可将零件顶出，便于零件的装卸；在注射和固化过程中，锁模扣能保证上下模紧闭，模腔形状不变，防止密封圈飞边的产生；垫板能使上下模顺利脱模。

Description

一种用于密封圈直接在零件上成型的模具

技术领域

本发明涉及一种成型模具，具体涉及一种用于密封圈直接在零件上成型的模具。

背景技术

近年来，我国的汽车工业发展迅速，汽车制造过程中使用的密封产品在汽车的结构增强、密封防锈、减振降噪、隔热消音、紧固防松、内外装饰以及简化制造工艺、减轻车身重量等的应用方面都起着特殊的作用。现在的密封圈工艺一般都是密封圈单独生产，加工完成后再组装在零件上。这种生产工艺不仅效率低，而且密封性能也较差。目前已有一种直接在零件上成型密封圈的工艺叫FIP(Form-in-place)。它是通过直接在零件表面进行材料的堆积，并令其在常温常压下自然固化成型，获得所需的零件。其主要应用的材料为泡沫垫圈，通过不同材料的在注射头中的混合，使其在涂抹到零件表面时发生化学反应，从而固化成型。但FIP工艺对于材料的限制较为严格，其需要通过不同材料的混合实现在空气中成型，因此普遍常采用的热固化与光固化的形式难以采用。而且受限于材料的选择，FIP垫圈普遍为缓冲垫圈。同时，由于其材料的堆积采用的是涂胶的形式，因此效率比较低。而且目前材料中用于空气中成型的时间普遍需要十分钟以上，才能获得良好的成型效果。为了克服FIP的缺点，诞生了一种新的密封圈成型工艺MIP(Mold-in-place)，通过注塑成型工艺在零件上直接成型密封圈，密封圈直接在零件上成型时需要相应的模具进行，但现有生产工艺中，相关生产模具不能满足生产加工需求。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题而提供一种用于密封圈直接在零件上成型的模具。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种用于密封圈直接在零件上成型的模具，包括上模以及与上模配合的下模，所述的上模包括上模架、设于上模架上的注射口，所述的下模包括下模架、设于下模架上部的顶板、设于顶板上部的下模板，所述的上模与下模之间设有垫板，所述的下模板上放置零件，所述的垫板放置在零件上部，所述的上模压合在垫板上，所述的零件与垫板组成密闭型腔，经注射口向密闭型腔内注射胶料，胶料在零件上直接成型形成密封圈。

所述的模具设有一对将上模与下模锁紧的锁模扣，所述的锁模扣包括套筒、挡片、挡块、滑块和插杆，所述的套筒与上模架连接，所述的插杆与下模架连接。

所述的套筒设有矩形凹槽，所述的滑块套入套筒的矩形凹槽中并沿其上下滑动，所述的滑块与套筒之间设有套筒弹簧，所述的挡片通过螺钉设于套筒的下部对滑块进行限位。

所述的挡块设有两个，挡块中间设有将插杆卡紧的卡口，所述的挡块安装在滑块的槽中并随之上下移动，两个挡块之间装有弹簧，所述套筒的矩形凹槽上部设有两个向外侧凹陷的弧形凹槽，挡块移动至弧形凹槽时将卡紧的插杆释放。

所述的下模板设有零件槽，所述的零件放置在零件槽内。

所述的下模板和下模架通过螺钉连接在一起，并在内部形成供顶板作上下移动的空腔。

所述的顶板和下模架之间安装弹簧，并在开模时顶起顶板。

所述的顶板上部设有顶杆，并在脱模时顶出零件，所述的顶板上部设有高于顶杆的定位杆，所述的顶杆和定位杆与下模板上的孔进行配合。

所述的垫板四角设有与定位杆相配合的定位孔，垫板表面设有凹槽，并与上模架之间形成分流道，分流道端部为侧浇口，垫板两边设有与抽真空装置连接的排气槽。

所述的注射口通过螺钉与上模架连接，所述的注射口与注胶机连接并注入橡胶。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、密封圈在零件上直接成型，能够获得更加优良的密封性能，省略密封圈的安装操作，并且固化时间较短，提高密封圈生产的总效率，可根据密封需求，可以生产与模腔相契合的密封圈，在非标准尺寸密封圈生产上有很大的优势。

2、顶板在脱模时自动顶出零件，便于零件装卸。

3、采用机械顶出机构开模，相对液压顶出机构，结构较简单，而且无需另外增加动力元件。

4、设置锁模扣，可在注射和固化过程中保证上下模紧闭，模腔形状不变，防止密封圈飞边的产生。

5、设置垫板，使上下模顺利脱模，垫板四角均匀布置定位孔，定位精确，垫板与上模架组成分流道和排气槽，采用侧浇口，避免对密封圈上下工作面造成损伤，真空装置通过排气槽抽真空，加速胶料流动。

附图说明

图1为本发明模具的结构示意图。

图2为本发明模具开模示意图。

图3为本发明模具合模示意图。

图4为本发明模具顶板工作原理示意图。

图5为本发明模具垫板结构示意图。

图6为本发明模具锁模扣的分解结构示意图。

图7-9为本发明模具锁模扣的装配结构示意图。

图10为本发明模具锁模扣动作顺序图。

图中：上模架1、垫板2、零件3、下模4、下模板5、顶板6、下模架7、锁模扣8、注射口9、分流道201、排气槽202、侧浇口203、定位杆601、顶杆602、弹簧701、套筒801、挡片802、插杆803、挡块804、滑块805。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例1

如图1所示，一种用于密封圈直接在零件上成型的模具，包括上模架1、垫板2、下模4、锁模扣8和注射口9，下模4包括下模板5、顶板6和下模架7，密封圈注塑成型模具的工作原理是通过注塑成型工艺，将所需成型的材料注入密闭型腔，并直接在其工作位置进行成型操作，该模具的成型型腔由零件3和垫板2组成，所得到的成品为带有密封圈的零件3，为了提高时间和空间利用率，该模具应用于流水线生产，将开合模、注射和成型固化分布在三个工位上。

如图2所示，在开模状态下，将零件3和垫板2一起放置在下模板5上，此时零件3和垫板2的定位孔与顶板6上定位杆601配合，顶板6上的顶杆602托起零件，然后闭合上下模，直至合模状态。如图3所示，此时，锁模扣8锁紧上下模。模具闭合后，需从注射口9注入橡胶，然后通过高温固化使橡胶成型在零件表面，最后开模，取出成品零件3和垫板2，再在下模板5放置新的零件3和垫板2，取出的成品零件3和垫板2需手工切除浇口处橡胶，从而将垫板2和零件3分离。

由于本模具采用高温固化形式，回到开合模工位模具还具有较高的温度，因此液压脱模和气动脱模都不适用于该模具，这里采用机械脱模机构，如图4所示，下模板5和下模架7通过螺钉连接在一起，并在内部形成一个空腔，供顶板6作上下移动。在开模状态下，弹簧701顶起顶板6，使顶杆和定位杆伸出下模板5，从而顶起成品零件3和垫板2，这时可以取出零件3和垫板2，由于顶杆低于定位杆，因此放置新的零件3和垫板2时，可将零件3和垫板2的四个定位孔套在定位杆上，零件下表面接触顶杆，这样可以保证零件放置在下模板5的正确位置上，上下模闭合过程中，在上模架1的作用下，顶板6压缩弹簧701，使零件3准确落在下模板5的零件槽上。

如图5所示，垫板2四角均匀布置四个定位孔，并且位置与零件3上的定位孔相对应，垫板2表面设有凹槽，并与上模架1之间形成分流道201，分流道201端部为侧浇口203，垫板2两边设有与抽真空装置连接的排气槽202，为了避免对密封圈上下工作面造成损伤，这里选择侧浇口。注射时，胶料从主流道进入分流道201，最后通过侧浇口203进入由垫板2底面与零件3组成的密闭模腔。注射的同时真空装置通过排气槽202抽真空，一方面抽出注射过程中产生的气体，另一方面在模具一侧形成负压，加速胶料流动。开模后，成型密封圈分布在模腔和分流道内，所以还需手工切除浇口处橡胶，才能使垫板2和零件3分离，从而获得带有密封圈的成品零件。另外，为了使成型橡胶脱离垫板2和上模架1，还需在垫板2和上模架1涂上脱模剂。

模具合模后离开开合模工位，所以需要一个锁模扣8保证模具在整条流水线上保持闭合状态，并提供锁模力，如图6所示，锁模扣8由套筒801、挡片802、插杆803、挡块804和滑块805组成，套筒801与上模架1连接，插杆803与下模架7连接。如图7-9，套筒801设有矩形凹槽，滑块805套入套筒801的矩形凹槽中并沿其上下滑动，滑块805与套筒之间设有套筒弹簧，挡片802通过螺钉设于套筒801的下部对滑块805进行限位。挡块804设有两个，挡块804中间设有将插杆803卡紧的卡口，挡块804安装在滑块805的槽中并随之上下移动，两个挡块804之间装有弹簧，所述套筒801的矩形凹槽上部设有两个向外侧凹陷的弧形凹槽，挡块804移动至弧形凹槽时将卡紧的插杆803释放。

锁模扣8工作顺序如图10所示，动作顺序一为合模时的状态，顶杆将套筒弹簧压下，套筒801凹槽与滑块805中的槽平齐，此时挡块804在弹簧作用力下打开，此时进行合模操作，插杆803进入滑块。合模操作完成后，模具整体脱离顶杆，此时顶杆离开套筒801，套筒801在弹簧作用下弹起，挡块804离开凹槽，在侧壁的作用下卡住插杆803的卡口，实现锁模操作。动作顺序二为锁模机构在工作过程中的状态，挡块804卡住插杆803上的卡槽，保证在注射和固化过程中不会因为模腔压力而使模具打开。动作顺序三为开模时的状态，模具整体向顶杆移动，套筒801被顶杆压下，挡块804进入套筒801凹槽，此时锁模扣8打开，可进行下一步的开模操作。

Claims (10)

1.一种用于密封圈直接在零件上成型的模具，包括上模以及与上模配合的下模，其特征在于，所述的上模包括上模架(1)、设于上模架(1)上的注射口(9)，所述的下模(4)包括下模架(7)、设于下模架(7)上部的顶板(6)、设于顶板(6)上部的下模板(5)，所述的上模与下模之间设有垫板(2)，

所述的下模板(5)上放置零件(3)，所述的垫板(2)放置在零件(3)上部，所述的上模压合在垫板(2)上，所述的零件(3)与垫板(2)组成密闭型腔，经注射口(9)向密闭型腔内注射胶料，胶料在零件(3)上直接成型形成密封圈。

2.根据权利要求1所述的一种用于密封圈直接在零件上成型的模具，其特征在于，所述的模具设有一对将上模与下模锁紧的锁模扣(8)，所述的锁模扣(8)包括套筒(801)、挡片(802)、挡块(804)、滑块(805)和插杆(803)，所述的套筒(801)与上模架(1)连接，所述的插杆(803)与下模架(7)连接。

3.根据权利要求2所述的一种用于密封圈直接在零件上成型的模具，其特征在于，所述的套筒(801)设有矩形凹槽，所述的滑块(805)套入套筒(801)的矩形凹槽中并沿其上下滑动，所述的滑块(805)与套筒之间设有套筒弹簧，所述的挡片(802)通过螺钉设于套筒(801)的下部对滑块(805)进行限位。

4.根据权利要求3所述的一种用于密封圈直接在零件上成型的模具，其特征在于，所述的挡块(804)设有两个，挡块(804)中间设有将插杆(803)卡紧的卡口，所述的挡块(804)安装在滑块(805)的槽中并随之上下移动，两个挡块(804)之间装有弹簧，所述套筒(801)的矩形凹槽上部设有两个向外侧凹陷的弧形凹槽，挡块(804)移动至弧形凹槽时将卡紧的插杆(803)释放。

5.根据权利要求1所述的一种用于密封圈直接在零件上成型的模具，其特征在于，所述的下模板(5)设有零件槽，所述的零件(3)放置在零件槽内。

6.根据权利要求1所述的一种用于密封圈直接在零件上成型的模具，其特征在于，所述的下模板(5)和下模架(7)通过螺钉连接在一起，并在内部形成供顶板(6)作上下移动的空腔。

7.根据权利要求1所述的一种用于密封圈直接在零件上成型的模具，其特征在于，所述的顶板(6)和下模架(7)之间安装弹簧，并在开模时顶起顶板(6)。

8.根据权利要求1所述的一种用于密封圈直接在零件上成型的模具，其特征在于，所述的顶板(6)上部设有顶杆，并在脱模时顶出零件(3)，所述的顶板(6)上部设有高于顶杆的定位杆，所述的顶杆和定位杆与下模板(5)上的孔进行配合。

9.根据权利要求8所述的一种用于密封圈直接在零件上成型的模具，其特征在于，所述的垫板(2)四角设有与定位杆(601)相配合的定位孔，垫板(2)表面设有凹槽，并与上模架(1)之间形成分流道(201)，分流道(201)端部为侧浇口(203)，垫板(2)两边设有与抽真空装置连接的排气槽(202)。

10.根据权利要求1所述的一种用于密封圈直接在零件上成型的模具，其特征在于，所述的注射口(9)通过螺钉与上模架(1)连接，所述的注射口(9)与注胶机连接并注入橡胶。