CN108437308B - 一种油墨印花转印橡胶踏板垫的硫化成型模具及制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种油墨印花转印橡胶踏板垫的硫化成型模具及制造方法，属于油墨转印橡胶制品技术领域。本发明的一种油墨印花转印橡胶踏板垫的硫化成型模具，包括上模、中模、下模和浮动芯模，其中中模的下表面与下模的上表面分别设有模腔，经合模后上述模腔共同形成待成型油墨印花转印橡胶踏板垫的橡胶型腔，且中模和上模内分别对应加工有可供浮动芯模上下移动的开孔。采用本发明的技术方案可以将油墨印花清晰的转印到异型橡胶表面，且印图案不变形走样，产品的成品率高。
Description
技术领域
本发明属于橡胶制品制造技术领域，更具体地说，涉及一种油墨印花转印橡胶踏板垫的硫化成型模具及制造方法。
背景技术
汽车脚踏板一般有刹车、离合、油门三种脚踏板组成，为了增加踩踏的舒适度，一般脚踏板端面为方形或长方形的铁板，面积越大越舒适。而在踩踏时，棱角及侧面很容易将鞋子割伤、划伤，且端面越磨越滑，很容易踩滑、踩空导致危险事情发生，为了防止这些事情发生，就在脚踏板端面套上了一个橡胶脚踏垫，这样既能防滑，也能耐磨，也不会伤到用任何材料做的鞋子，踩踏起来也更加舒适。
其中，刹车是用于汽车制动上的重要部件，刹车用橡胶踏板垫性能的好坏直接影响到汽车的使用安全，因此就要求刹车用橡胶踏板垫必须具有优异的耐磨性能、防滑性能和抗撕裂性能。目前，针对刹车用橡胶踏板垫的研究重点主要在于其耐磨性能和抗撕裂性能方面。
如，中国专利申请号为201310185218.4，发明创造名称为：一种用于汽车脚踏板高耐磨橡胶垫组合物，该申请案的汽车脚踏板高耐磨橡胶垫组合物由丁苯橡胶100重量份、对苯二胺类防老剂1-3重量份、二氢化喹啉类防老剂1-3重量份、物理防老剂3-5重量份、增塑剂5-10重量份、补强剂45-60重量份、分散均匀剂3-5重量份、硅烷偶联剂1.5-2.0重量份、硫化剂1.6-2.2重量份、活性剂6-10重量份和促进剂1.5-2.1重量份制成。该申请案对汽车脚踏板高耐磨橡胶垫的组成进行了优化设计，选择价格相对便宜且耐磨特性优异的丁苯橡胶作为主材料，补强剂上优选了高结构中超耐磨炭黑N-234和沉淀法白炭黑并用，再加上其他的辅助原料组合，从而在一定程度上有效提高了所得橡胶踏板垫的耐磨性能和撕裂强度。
随着消费者消费水平的提高，其开始追求汽车等产品的高档配置，现有高档汽车上通常会配有带有印花图案的橡胶踏板垫。目前工业中，由于受国内生产技术的限制，油墨印花转印橡胶踏板垫存在表面印花易变形走样、转印不清楚、废品率高，且在生产工艺上往往不能满足汽车行业对外观的高要求的不足，因此国内印花转印橡胶踏板垫在加工环节一直通过进口维持，成本较高，且国外印花转印橡胶踏板垫的生产效率也不是很高。因此，如何提高国内印花转印橡胶踏板垫的生产效率和质量，降低废品率和生产成本具有重要的意义。
发明内容
1.发明要解决的技术问题
本发明的目的在于克服我国现有油墨印花转印橡胶踏板垫生产存在的以上不足，提供了一种油墨印花转印橡胶踏板垫的硫化成型模具及制造方法。采用本发明的技术方案可有效防止印花转印橡胶踏板垫表面的印花发生变形或转印不清楚，大大提高了生产所得印花转印橡胶踏板垫的质量，使其能够同时满足高档汽车对质量与外观的要求。
2.技术方案
为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：
本发明的一种油墨印花转印橡胶踏板垫的硫化成型模具，包括上模、中模、下模和浮动芯模，其中中模的下表面与下模的上表面分别设有模腔，经合模后上述模腔共同形成待成型油墨印花转印橡胶踏板垫的橡胶型腔，且中模和上模内分别对应加工有可供浮动芯模上下移动的开孔。
更进一步的，所述上模的开孔顶端位于浮动芯模的上方设有限位圆盘。
更进一步的，所述下模的顶面开设有环绕下模模腔分布的井字跑胶槽，且跑胶槽向外延伸至下模边缘。
更进一步的，该模具包括至少一排油墨印花转印橡胶踏板垫成型用橡胶型腔，且每排下模模腔对应的跑胶槽之间相互连通。
更进一步的，所述跑胶槽的宽度与高度均为2.5～4mm。
更进一步的，所述浮动模芯与中模之间为间隙配合，其间隙为0.08～0.15mm。
更进一步的，所述浮动模芯浮动的高度为30～50mm。
本发明的一种油墨印花转印橡胶踏板垫的制造方法，其步骤为：
步骤一、油墨印花和踏板垫本体胶料的准备
根据踏板垫对印花尺寸的要求及下模型腔的尺寸，分别裁切印花图案和踏板垫的橡胶本体料胚，然后将油墨印花粘在胶胚上；
步骤二、填料
将油墨印花转印橡胶踏板垫的硫化成型模具装配到硫化机上，并将步骤一准备的粘有油墨印花的胶胚填入下模型腔中；
步骤三、硫化成型
经步骤二准备后开始进行硫化成型，硫化机驱动模具下模上压，当压到胶胚时硫化机开始进行抽真空排气，然后硫化机上压硫化，硫化结束后浮动模芯浮动下来，进行脱模完成制品加工，即得印花橡胶踏板垫。
更进一步的，所述步骤一中在胶胚表面刷汽油将油墨印花粘在胶胚表面；步骤二中料胚的高度高于下模型腔2～4mm；步骤三中抽真空时间为15～25秒，硫化温度控制为155～175℃，硫化时间控制为7～10分钟，硫化压力控制为16～20MPa。
更进一步的，所述踏板垫的橡胶本体的料胚由如下组分按照重量份数组成：
3.有益效果
采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下显著效果：
(1)本发明的一种油墨印花转印橡胶踏板垫的硫化成型模具，中模的下表面与下模的上表面分别设有模腔，且中模和上模内分别对应加工有可供浮动芯模上下移动的开孔，通过浮动芯模的作用对胶料表面的油墨印花进行压制，限制油墨印花的流动，从而可以有效防止硫化后制品表面的油墨印花变形走样或者转印不清楚，进而能够保证所得油墨印花转印橡胶踏板垫的成型质量及外观均满足高档汽车的使用需求，大大提高了产品的合格率。
(2)本发明的一种油墨印花转印橡胶踏板垫的硫化成型模具，上模的开孔顶端位于浮动芯模的上方设有限位圆盘，通过该限位圆盘对浮动芯模进行纵向限位，从而可以保证浮动模芯对胶料作用的正常发挥。
(3)本发明的一种油墨印花转印橡胶踏板垫的硫化成型模具，通过在下模表面开设环绕下模模腔分布的井字跑胶槽，且跑胶槽向外延伸至下模边缘，从而可以保证合模硫化过程中多余的胶料从模腔顺利、均匀的溢出至四周的跑胶槽，并通过跑胶槽排出，进而能够确保所得制品的质量及制品表面油墨印花的转印质量。
(4)本发明的一种油墨印花转印橡胶踏板垫的硫化成型模具，可根据产品的需求量，来开多件模进行硫化加工，从而大大提高产品的生产效率。
(5)本发明的一种油墨印花转印橡胶踏板垫的制造方法，采用本发明的硫化成型模具进行成型，通过浮动模芯的压制作用以及跑胶槽的跑胶、泄压作用，同时配合适当的硫化成型工艺，尤其是硫化压力，从而可以有效防止硫化后制品表面的印花图案发生变形走样或转印不清楚，进而保证所得橡胶踏板垫的质量。
(6)本发明的一种油墨印花转印橡胶踏板垫的制造方法，橡胶本体的料胚采用本发明中特定的组分构成及其硫化工艺，从而一方面能够保证所得制品具有优异的防滑性能及耐磨性能，另一方面还能够保证油墨印花与橡胶本体之间粘接的牢固性。
附图说明
图1为本发明的一种油墨印花转印橡胶踏板垫的硫化成型模具的剖面示意图；
图2为本发明中模具下模的剖面示意图；
图3为本发明中模具中产品的剖面示意图。
示意图中的标号说明：1、上模；2、中模；3、下模；4、浮动芯模；5、限位圆盘；6、跑胶槽；7、销钉；8、印花图案；9、橡胶本体。
具体实施方式
为进一步了解本发明的内容，现结合附图和具体实施例对本发明作详细描述。
实施例1
结合图1、图2，本实施例的一种油墨印花转印橡胶踏板垫的硫化成型模具，包括上模1、中模2、下模3和浮动芯模4，其中中模2的下表面与下模3的上表面分别设有模腔，经合模后上述模腔共同形成待成型油墨印花转印橡胶踏板垫的橡胶型腔，且中模2和上模1内分别对应加工有可供浮动芯模4上下移动的开孔，上模1的开孔顶端位于浮动芯模4的上方设有限位圆盘5。如图2所示，所述下模3的顶面开设有环绕下模3模腔分布的井字跑胶槽6，且跑胶槽6向外延伸至下模3边缘。
针对目前国内生产油墨印花转印橡胶踏板垫时，所得制品表面的油墨印花易发生变形或转印不清楚的不足，本实施例对油墨印花转印橡胶踏板垫的硫化成型模具的结构进行优化设计，通过浮动芯模4的设置对胶料表面的印花图案进行压制定位，防止硫化过程中油墨印花发生流动变形，然后借助于跑胶槽6的结构设计，使硫化过程中多余的胶料通过跑胶槽6进行均匀流出并进行泄压，从而可以有效防止硫化后制品表面的油墨印花变形走样或者转印不清楚，进而能够保证所得油墨印花转印橡胶踏板垫的成型质量及外观均满足高档汽车的使用需求，大大提高了产品的合格率。
实施例2
本实施例的一种油墨印花转印橡胶踏板垫的硫化成型模具，其结构基本同实施例1，其区别主要在于：本实施例的模具可根据需要设置至少一排油墨印花转印橡胶踏板垫成型用橡胶型腔，且每排下模3模腔对应的跑胶槽6之间相互连通，本实施例中设有两排橡胶型腔，结合图2，每排下模模腔四周的跑胶槽相互连通，共同组成井字形跑胶槽。本实施例中跑胶槽6的宽度与高度均为2.5mm，浮动模芯4与中模2之间为间隙配合，其间隙为0.08mm，浮动模芯4浮动的高度为30mm。
采用上述硫化成型模具，本实施例的油墨印花转印橡胶踏板垫的制造方法，其步骤为：
步骤一、油墨印花和踏板垫本体胶料的准备
根据踏板垫对印花尺寸的要求及下模3型腔的尺寸，分别裁切印花图案8和踏板垫的橡胶本体9料胚，然后在胶胚表面刷汽油将油墨印花粘在胶胚表面；所述橡胶本体9料胚由如下组分按照重量份数组成：丁苯橡胶：55份、天然橡胶：45份、高耐磨碳黑：60份、半补强碳黑：25份、氧化锌：5份、硬脂酸：1份、煅烧陶土：17份、固马隆：1份、石腊：0.3份、防老剂：1.5份、机油：9份、硫磺：1.8份、促进剂CZ：1份、促进剂M：0.4份。
本实施例中的丁苯橡胶的生胶为中国石油吉化集团公司的1502；天然橡胶的生胶为马来西亚生产的3#烟片；炭黑是由卡博特化工有限公司供应的N330高耐磨炭黑和N774半补强炭黑；氧化锌是由镇江白水化学有限公司供应的；硬脂酸、煅烧陶土、古马隆、石蜡防老剂是由上海昶誉化工有限公司供应；促进剂和硫磺都是由亚特曼化工有限公司供应的；40#机油由江苏华成石化工贸有限公司供应。
步骤二、填料
将油墨印花转印橡胶踏板垫的硫化成型模具装配到硫化机上，并将步骤一准备的粘有油墨印花的胶胚填入下模3型腔中，料胚的高度高于下模型腔2～4mm；
步骤三、硫化成型
经步骤二准备后开始进行硫化成型，硫化机驱动模具下模3上压，当浮动模芯4压到胶胚时硫化机开始进行抽真空排气，抽真空时间为15秒，然后硫化机上压硫化，硫化温度控制为155℃，硫化时间控制为10分钟，硫化压力控制为16MPa，硫化结束后浮动模芯4浮动下来，进行脱模完成制品加工，即得印花橡胶踏板垫。
本实施例通过采用上述硫化成型模具进行成型，借助于浮动模芯的设置对胶料表面的印花图案进行压制，防止硫化过程中油墨印花发生变形，然后利用井字形跑胶槽的设置将多余的胶料均匀排出，同时配合适当的硫化成型工艺，尤其是硫化压力，从而可以有效防止硫化后制品表面的印花图案发生变形走样或转印不清楚，进而保证所得橡胶踏板垫的质量，且同时能够有效保证所得制品表面油墨印花与制品结合的牢固性。正常情况下，当压力控制较小时，易导致所得制品与印花图案之间的粘接不牢固，但当压力过大时，则可能会造成制品本身以及印花图案的变形。而本实施例通过控制合适的压制力以及通过跑胶槽的共同作用，从而既保证印花图案与制品之间的粘接牢固性，同时还能够有效保证最终所得制品的质量及外观均满足使用需求。
此外，发明人还通过大量实验对橡胶本体的胶料组成和配比进行优化设计，同时辅以合适的硫化工艺，从而一方面能够保证所得制品具有优异的防滑性能及耐磨性能，另一方面还能够进一步提高油墨印花与橡胶本体之间粘接的牢固性。
实施例3
本实施例的一种油墨印花转印橡胶踏板垫的硫化成型模具，其结构基本同实施例2，其区别主要在于：本实施例中跑胶槽6的宽度与高度均为3mm，浮动模芯4与中模2之间为间隙配合，其间隙为0.12mm，浮动模芯4浮动的高度为40mm。
本实施例的一种油墨印花转印橡胶踏板垫的制造方法，其基本制备步骤同实施例2，不同之处在于：料胚由如下组分按照重量份数组成：丁苯橡胶：50份、天然橡胶：50份、高耐磨碳黑：65份、半补强碳黑：20份、氧化锌：4.5份、硬脂酸：1.2份、煅烧陶土：16份、固马隆：0.9份、石腊：0.5份、防老剂：1.7份、机油：10份、硫磺：1.9份、促进剂CZ：0.8份、促进剂M：0.3份；步骤三中硫化机的硫化温度控制为165℃，硫化时间控制为9分钟，硫化压力控制为18MPa，抽真空时间为20秒，硫化结束后完成制品加工，即得油墨印花转印橡胶踏板垫。
实施例4
本实施例的一种油墨印花转印橡胶踏板垫的硫化成型模具，其结构基本同实施例2，其区别主要在于：本实施例中跑胶槽6的宽度与高度均为4mm，浮动模芯4与中模2之间为间隙配合，其间隙为0.15mm，浮动模芯4浮动的高度为50mm。
本实施例的一种油墨印花转印橡胶踏板垫的制造方法，其基本制备步骤同实施例1，不同之处在于：料胚由如下组分按照重量份数组成：丁苯橡胶：60份、天然橡胶：40份、高耐磨碳黑：55份、半补强碳黑：30份、氧化锌：4.8份、硬脂酸：1.3份、煅烧陶土：18份、固马隆：0.8份、石腊：0.4份、防老剂：1.6份、机油：11份、硫磺：2.0份、促进剂CZ：1.1份、促进剂M：0.4份；步骤三中硫化机的硫化温度控制为175℃，硫化时间控制为7分钟，硫化压力控制为20MPa，抽真空时间为25秒，硫化结束后完成制品加工，即得油墨印花转印橡胶踏板垫。
结合实施例1～4，依托本发明独特设计的模具及工艺使下模3对橡胶胶胚进行限位，通过中模2中的浮动模芯4对胶胚进行压制定位，使用抽真空装置不进行排气，杜绝胶料的位移，多余的胶料从跑胶槽溢出，并对跑胶槽的具体结构进行优化设计，从而彻底解决了制品表面印花变形走样、转印不清楚的问题，提高了产品的合格率。
以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种油墨印花转印橡胶踏板垫的硫化成型模具，其特征在于：包括上模（1）、中模（2）、下模（3）和浮动芯模（4），其中中模（2）的下表面与下模（3）的上表面分别设有模腔，经合模后上述模腔共同形成待成型油墨印花转印橡胶踏板垫的橡胶型腔，且中模（2）和上模（1）内分别对应加工有可供浮动芯模（4）上下移动的开孔；所述下模（3）的顶面开设有环绕下模（3）模腔分布的井字跑胶槽（6），且跑胶槽（6）向外延伸至下模（3）边缘；所述上模（1）的开孔顶端位于浮动芯模（4）的上方设有限位圆盘（5）；该模具包括至少一排油墨印花转印橡胶踏板垫成型用橡胶型腔，且每排下模（3）模腔对应的跑胶槽（6）之间相互连通。
2.根据权利要求1所述的一种油墨印花转印橡胶踏板垫的硫化成型模具，其特征在于：所述跑胶槽（6）的宽度与高度均为2.5~4mm。
3.根据权利要求1所述的一种油墨印花转印橡胶踏板垫的硫化成型模具，其特征在于：所述浮动芯模（4）与中模（2）之间为间隙配合，其间隙为0.08~0.15mm。
4.根据权利要求3所述的一种油墨印花转印橡胶踏板垫的硫化成型模具，其特征在于：所述浮动芯模（4）浮动的高度为30~50mm。
5. 一种油墨印花转印橡胶踏板垫的制造方法，其特征在于，采用权利要求1中的硫化成型模具，其步骤为：
步骤一、油墨印花和踏板垫本体胶料的准备
根据踏板垫对印花尺寸的要求及下模（3）型腔的尺寸，分别裁切印花图案（8）和踏板垫的橡胶本体（9）料胚，然后将油墨印花粘在胶胚上；
步骤二、填料
将油墨印花转印橡胶踏板垫的硫化成型模具装配到硫化机上，并将步骤一准备的粘有油墨印花的胶胚填入下模（3）型腔中；
步骤三、硫化成型
经步骤二准备后开始进行硫化成型，硫化机驱动模具下模（3）上压，当浮动芯模（4）压到胶胚时硫化机开始进行抽真空排气，然后硫化机上压硫化，硫化结束后浮动芯模（4）浮动下来，进行脱模完成制品加工，即得印花橡胶踏板垫。
6.根据权利要求5所述的一种油墨印花转印橡胶踏板垫的制造方法，其特征在于：所述步骤一中在胶胚表面刷汽油将油墨印花粘在胶胚表面；步骤二中料胚的高度高于下模型腔2~4mm；步骤三中抽真空时间为15~25秒，硫化温度控制为155~175℃，硫化时间控制为7~10分钟，硫化压力控制为16~20MPa。
7.根据权利要求5或6所述的一种油墨印花转印橡胶踏板垫的制造方法，其特征在于：所述踏板垫的橡胶本体（9）的料胚由如下组分按照重量份数组成：
丁苯橡胶50~60份；
天然橡胶40~50份；
高耐磨碳黑55~65份；
半补强碳黑20~30份；
氧化锌4.5~5份；
硬脂酸1~1.3份；
煅烧陶土16~18份；
固马隆0.8~1份；
石腊0.3~0.5份；
防老剂1.5~1.7份；
机油9~11份；
硫磺1.8~2.0份；
促进剂CZ0.8~1.1份；
促进剂M0.3~0.4份。
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