CN111300833A - 一种汽车用氢化丁腈橡胶pcv阀膜片成型模具及加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车用氢化丁腈橡胶PCV阀膜片成型模具及加工方法，属于橡胶材料领域。本发明的成型模具包括上模具、中模具和下模具，上模具与中模具闭合后形成注压腔，中模具与下模具合模后形成橡胶型腔和金属骨架型腔，中模具上开设上大下小的圆台形的注胶孔，下模具上对应设置注胶点，注胶点与橡胶型腔之间通过导流口连通。本发明采取从PCV阀膜片橡胶型腔外注入胶料，可以有效避免产品脱模时被撕坏，产品无需再修边，且导流口有利于胶料流动通畅，避免注压过程不连续。本发明的加工方法，提高了生产效率及产品合格率，氢化丁腈橡胶从金属骨架的剥离强度得到提高，进而提高了PCV阀膜片的使用寿命。

Description

一种汽车用氢化丁腈橡胶PCV阀膜片成型模具及加工方法

技术领域

本发明属于橡胶材料领域，更具体地说，涉及一种汽车用氢化丁腈橡胶PCV阀膜片成型模具及加工方法。

背景技术

PCV阀膜片中PCV是英文POSITIVE、CRANKCASE、VENTILATION(曲轴箱强制通风)三个英文字的简写，中文的意思是曲轴箱(或油底壳)积极通风控制系统。PCV阀由阀体、阀门、阀盖组成，不可分解。它有一个控制阀一头接引擎的进气管、一头接油底壳，这样引擎发到运转之后，进气所产生的真空就可以将油底壳中的油气吸出来，让它随着新鲜的空气一起进入汽缸烧掉从而解决污染问题并实现节能。其工作原理为：PCV阀是一个计量控制阀，安装在发动机曲轴箱通风系统与进气系统之间。PCV阀由真空度来控制，调节曲轴箱通风系统产生的油烟进入进气系统的流量，发动机高速运转时的流量要比低速时要高，同时当发动机发生回火时，PCV阀可以切断通风并防止曲轴箱爆炸。这种系统是在开式系统的基础上密封曲轴箱，在空气滤清器与化油器(电喷发动机为节流阀体)之间增加与曲轴箱连通的通风管，新鲜空气先经空气滤清器、通风管进入曲轴箱中与窜气混合，在进气管真空作用下经过PCV阀进入气缸进行燃烧。当发动机在大负荷下工作时，多余的窜气经通风管进入空气滤清器后方，与发动机进气混合进入气缸进行燃烧。闭式系统既不会使窜气排入大气，又能用新鲜空气进行曲轴箱换气，目前在汽车行业被普遍采用。

在目前工业中，由于国内生产技术的限制，橡胶与金属结合的PCV阀膜片生产效率低下、废品率高，且在生产工艺上，往往不能满足汽车行业的配套使用要求，从而导致橡胶与金属结合的PCV阀膜片在加工环节一直通过进口维持。国内还没有企业可以高效、低成本的生产橡胶与金属结合的合格产品，另外国外生产效率也不是很高。

专利申请号：201710403480X，申请日：2017年6月1日，发明创造名称为：一种饱和丁腈橡胶尼龙阀片的硫化成型装置及制造方法，该申请案的饱和丁腈橡胶尼龙阀片的硫化成型装置，其模具包括上模、中模和下模，中模与下模合模后形成多组橡胶型腔；尼龙骨架两侧的装配部上均加工有内孔，通过硫化辅助芯棒穿插多个尼龙骨架同时进行硫化加工；所述尼龙骨架填模辅助装置上设有第一卡槽和第二卡槽，通过第一卡槽与第二卡槽的配合对硫化辅助芯棒上穿插的尼龙骨架进行校准定位。该装置通过对尼龙骨架填模辅助装置、模具结构及注胶工艺的改进，使得尼龙骨架填模效率高，制造出的产品表面无橡胶毛边，省去了传统的骨架修边工艺，大大提高了产品生产及修边效率，进一步降低了制造成本。但是该方案中的尼龙阀片尺寸较大，容易注胶成型，不适用于尺寸较小的PCV阀膜片。

现有技术中作为氢化丁腈橡胶与金属粘接的PCV阀膜片结构示意图如图1所示，金属骨架最大外径为：17～20mm、厚度为0.3～0.4mm，在金属骨架外圈2～3mm包有氢化丁腈橡胶，由于骨架较小，金属骨架表面无法进行喷砂处理，进而会直接影响氢化丁腈橡胶在金属骨架表面的粘接强度，一旦引起氢化丁腈橡胶脱离金属骨架，对于行驶中的汽车来说，将会产生严重的不良后果。另外，鉴于金属骨架的特殊性，又无法使用传统的涂刷及喷涂工艺，只能采取浸涂方式，而浸涂方式又无法杜绝橡胶溢到金属骨架的中间非包胶部分，进而引起产品外观不良。

此外，对于现有汽车行业需求量较大的氢化丁腈橡胶与金属粘接的PCV阀膜片，本发明中的PCV阀膜片最薄处的壁厚尺寸0.4～0.5，手工去除飞边很容易将产品撕坏，现有传统的样品模压工艺，生产效率低下，无法解决橡胶填料及硫化后飞边清理问题，也一直无法满足客户需求，而开发一模多穴的量产模具，对于外形很不规则的PCV阀膜片来说，生产效率也极为低下，因此如何有效的解决氢化丁腈橡胶在没有喷砂处理的金属表面进行粘接，以及如何提高一模多穴的量产模产品生产效率及质量，是工业生产急待解决的问题。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

本发明提供了一种汽车用氢化丁腈橡胶PCV阀膜片成型模具，采取从橡胶型腔外注入胶料，可以有效避免产品脱模时被撕坏，产品无需再修边，且导流口有利于胶料流动通畅，避免注压过程不连续。

本发明提供了一种汽车用氢化丁腈橡胶PCV阀膜片的加工方法，提高了生产效率及产品合格率，氢化丁腈橡胶从金属骨架的剥离强度远大于该产品的剥离强度要求，从而提高了PCV阀膜片的使用寿命。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种汽车用氢化丁腈橡胶PCV阀膜片成型模具，包括上模具、中模具和下模具，所述上模具与所述中模具闭合后形成注压腔，所述中模具与所述下模具合模后形成橡胶型腔和金属骨架型腔，所述中模具上开设上大下小的圆台形的注胶孔，所述下模具上对应设置注胶点，所述注胶点与所述橡胶型腔之间通过导流口连通。

作为本发明更进一步的改进，所述下模具上设置的注胶点为弧形结构，所述注胶点的弧度为R3～R5。

作为本发明更进一步的改进，注胶点与橡胶型腔之间的导流口的长度不小于3mm。

作为本发明更进一步的改进，所述注胶孔包括上注胶口和下注胶口，所述上注胶口的直径为所述中模具高度的2/15～1/4；所述下注胶口的直径为所述中模具厚度的1/30～3/40。

作为本发明更进一步的改进，所述中模具厚度为20～30mm，所述上注胶口的直径为4～5mm，所述下注胶口直径为2～3mm。

作为本发明更进一步的改进，中模具与下模具分别沿着金属骨架非包胶表面还设置有上封边凸台和下封边凸台。

作为本发明更进一步的改进，所述上封边凸台与所述下封边凸台的高度均为0.3～0.4mm。

作为本发明更进一步的改进，所述上模具与所述中模具闭合后形成注压腔的厚度为0.3～0.5mm。

作为本发明更进一步的改进，在所述下模具上的注胶点的外侧设置有溢胶槽，所述溢胶槽的弧度为R5～R8。

本发明的一种汽车用氢化丁腈橡胶PCV阀膜片的加工方法，利用上述的模具进行加工，具体包括以下步骤：

步骤一、金属骨架和PCV阀膜片本体胶料的准备

对金属骨架进行汽油清洗、晾干，使用浸涂方式将骨架表面浸涂胶粘剂CHEMLOKTS701-43，在20℃～30℃下晾干0.5～1小时，根据成型模具的尺寸裁切PCV阀膜片本体胶料；

步骤二、金属骨架和PCV阀膜片本体胶料的填入

将成型模具装配到平板硫化机上，然后将金属骨架置于金属骨架型腔内，并将橡胶本体胶料填入注压腔，然后将上模、中模具与下模具合模；

步骤三、硫化成型

经步骤二后开始硫化成型，硫化机驱动下模具上压，PCV阀膜片本体胶料在注压腔通过上注胶口、下注胶口充满橡胶型腔，控制硫化机的硫化温度为170～180℃，硫化时间为6～10分钟，硫化压力为8～12MPa，硫化结束后得到氢化丁腈橡胶PCV阀膜片。

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)本发明的一种汽车用氢化丁腈橡胶PCV阀膜片成型模具，注胶点设计在下模具上，且注胶点与橡胶型腔之间通过导流口连通，导流口有利于胶料沿注胶点向橡胶型腔内流动，可以有效防止因胶料流动不畅导致注压工艺中断、胶料成型不连续，进而影响产品良率，避免了氢化丁腈橡胶注不满模具型腔而带来的外观不良，提高了生产效率及产品合格率。

(2)本发明的一种汽车用氢化丁腈橡胶PCV阀膜片成型模具，中模具上开设上大下小的圆台形的注胶孔，有利于氢化丁腈橡快速填充满模具型腔，节省了硫化时间；注胶孔底部的橡胶型腔为弧形结构，导流口为细长的狭缝结构，这两者的结构均有利于脱模时撕断多余胶体，采取从PCV阀膜片橡胶型腔外注入胶料，可以有效避免产品在脱模瞬间被撕坏，硫化成型结束后只需将PCV阀膜片注胶点部位剪掉即可，注胶点无额外的飞边，产品无需再修边。

(3)本发明中的一种汽车用氢化丁腈橡胶PCV阀膜片成型模具，PCV阀膜片最薄处的壁厚尺寸0.4～0.5mm，手工去除飞边很容易将产品撕坏，本发明的模具采取注压工艺，可以解决现有工业中模压工艺所存在的问题，并可以开发一模多穴的量产模具，在保证了PCV阀膜片质量的同时，大大提高了生产效率。

(4)本发明的一种汽车用氢化丁腈橡胶PCV阀膜片的加工方法，金属骨架浸涂胶粘剂CHEMLOK TS701-43可以使氢化丁腈橡胶与金属骨架牢固的粘接在一起，氢化丁腈橡胶从金属骨架的剥离强度能够达到8KN/m，远大于该产品的剥离强度要求，从而提高了PCV阀膜片的使用寿命。

附图说明

图1为本发明中PCV阀膜片的结构示意图；

图2为本发明中PCV阀膜片的剖面示意图；

图3为本发明的一种汽车用氢化丁腈橡胶PCV阀膜片成型模具的剖面图；

图4为本发明中金属骨架封边凸台的剖面图；

图5为本发明中金属骨架的结构示意图。

示意图中的标号说明：

1、上模具；2、中模具；201、上封边凸台；3、下模具；301、下封边凸台；4、注压腔；5、注胶孔；501、上注胶口；502、下注胶口；6、橡胶型腔；7、金属骨架；8、金属骨架型腔；9、注胶点；10、溢胶槽；11、导流口。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。

实施例1

结合图1，本实施例的一种汽车用氢化丁腈橡胶PCV阀膜片成型模具，包括上模具1、中模具2和下模具3，上模具1与中模具2闭合后形成注压腔4，中模具2与下模具3合模后形成橡胶型腔6和金属骨架型腔8，中模具2上开设上大下小的圆台形的注胶孔5，下模具3上对应设置注胶点9，注胶点9与橡胶型腔6之间通过导流口11连通。

现有技术中通常在产品型腔内直接注入胶料，利用模具进行挤压成型，但是由于本发明中的PCV阀膜片形状不规则，尺寸较薄，若在产品型腔内直接注胶，当硫化成型结束后起模时容易撕扯到产品，损坏其结构。因此本实施例采用在橡胶型腔6外设计注胶点9，具体地，由于氢化丁腈橡胶PCV阀膜片边缘壁薄，中部较厚，为了使注胶过程连续进行，保证胶料充足，本实施例的注胶孔5为上大下小的圆台形结构，优选地，本实施例中注胶孔5包括上注胶口501和下注胶口502，上注胶口501的直径为中模具2高度的2/15～1/4；下注胶口502的直径为中模具2厚度的1/30～3/40。

进一步地，本实施例中注胶孔5底部对应设置注胶点9，优选地，注胶点9为弧形结构，具体在本实施例中注胶点9的弧度为R3～R5。一方面，上大下小的圆台形注胶孔5有利于氢化丁腈橡快速填充满模具型腔，节省硫化时间；另一方面，由于注压工艺时胶料沿橡胶型腔6的薄壁处向厚壁处流动，注胶点9与橡胶型腔6之间通过导流口11连通，导流口11有利于胶料沿注胶点9向橡胶型腔6内流动，可以有效防止因胶料流动不畅导致注压工艺中断、胶料成型不连续，进而影响产品良率。

此外，值得说明的是，由于PCV阀膜片边缘壁薄，在脱模时要非常小心，防止撕裂产品，本实施例中的上大下小的圆台形注胶孔5以及导流口11还可以在起模时割断产品与多余胶体，使其相互分离，下注胶口502尺寸比较小，导流口11为细长的狭缝结构，这两者的结构均有利于脱模时撕断多余胶体，且由于注胶孔5设计在型腔外侧，可以有效避免PCV阀膜片表面形成飞边，只需将导流口11部位形成的胶体剪掉即可，大大节约了修边的劳动强度，提高了工作效率。

实施例2

本实施例的一种汽车用氢化丁腈橡胶PCV阀膜片成型模具，其结构与实施例1基本相同，进一步的，本实施例中上模具1与中模具2闭合后形成注压腔4的厚度为0.3～0.5mm，由于本实施例的PCV阀膜片比较薄，不需要太多的胶料进行注压成型，注压腔4尺寸过大反而会影响产品良率，具体在本实施例中注压腔4的厚度为0.4mm。

进一步地，本实施例中模具2与下模具3分别沿着金属骨架7非包胶表面设置上封边凸台201和下封边凸台301，具体在本实施例中上封边凸台201与下封边凸台301的高度为0.3～0.4mm，上、下封边凸台用于阻碍胶料流入金属骨架7非包胶部分，避免造成产品瑕疵。

本实施例中中模具2与下模具3合模后形成的橡胶型腔6壁厚最薄处为0.4～0.5mm；金属骨架型腔8高度为0.3～0.4mm，具体在本实施例中橡胶型腔6壁厚最薄处为0.4mm，金属骨架型腔8高度为0.4mm。

由此可见，PCV阀膜片比较薄，对硫化成型模具精度要求较高，为了防止硫化成型工艺结束后去除飞边损坏产品结构，本实施例在注胶点9与橡胶型腔6之间设置导流口11，优选地，导流口11的宽度不小于3mm；硫化成型工艺结束后依次打开上模具1和中模具2，此时PCV阀膜片在下模具3的注胶点9部分被瞬间撕断，相对于传统的直接将注胶点9设置在橡胶型腔6内的结构，本实施例制备的PCV阀膜片不会产生飞边，降低了工作人员进行修边的劳动强度，产品的合格率得到提高，本实施例的PCV阀膜片模具可用于开发一模多穴的量产模具，在保证了PCV阀膜片质量的同时，大大提高了生产效率。

本实施例在下模具3上的注胶点9的外侧还设置有溢胶槽10，溢胶槽10的弧度为R5～R8。具体在本实施例中上模具1厚度为25～35mm、中模具2厚度为20～30mm、下模具3厚度为25～35mm；上注胶口501的直径为4～5mm，下注胶口502直径为2～3mm。由于氢化丁腈橡胶流动性能较差，本实施例的上注胶口501比下注胶口502大2～3mm，可以促进氢化丁腈橡胶流动，多余的胶料流至外侧的溢胶槽10，也可以避免氢化丁腈橡胶注不满模具型腔而带来的外观不良，进一步提高了生产效率及产品合格率。

实施例3

本实施例的一种汽车用氢化丁腈橡胶PCV阀膜片的加工方法，利用上述模具进行加工，具体包括以下步骤：

步骤一、金属骨架7和PCV阀膜片本体胶料的准备

对金属骨架7进行汽油清洗、晾干，使用浸涂方式将骨架表面浸涂胶粘剂CHEMLOKTS701-43，在20℃～30℃下晾干0.5～1小时，根据成型模具的尺寸裁切PCV阀膜片本体胶料；具体在本实施例中金属骨架7材质为304不锈钢，最大外径为18mm、厚度为0.4mm，PCV阀膜片本体胶料采用厚度为7～9mm、重量为40～45克的方块。

步骤二、金属骨架7和PCV阀膜片本体胶料的填入

将成型模具装配到平板硫化机上，然后将金属骨架7置于金属骨架型腔8内，并将橡胶本体胶料填入注压腔4，然后将上模1、中模具2与下模具3合模。

步骤三、硫化成型

经步骤二后开始硫化成型，硫化机驱动下模具3上压，PCV阀膜片本体胶料在注压腔4内通过上注胶口501、下注胶口502充满橡胶型腔6，控制硫化机的硫化温度为170～180℃，硫化时间为6～10分钟，硫化压力为8～12MPa，硫化结束后得到氢化丁腈橡胶PCV阀膜片；具体在本实施例中硫化机的硫化温度为175℃，硫化时间为8分钟，硫化压力为10MPa。

利用上述方法进行氢化丁腈橡胶PCV阀膜片的加工，氢化丁腈橡胶可以牢固的粘接在金属骨架7上，经验证氢化丁腈橡胶从金属骨架7上剥离的强度远大于该产品的剥离强度要求，提高了本发明的PCV阀膜片的使用寿命。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种汽车用氢化丁腈橡胶PCV阀膜片成型模具，其特征在于：包括上模具(1)、中模具(2)和下模具(3)，所述上模具(1)与所述中模具(2)闭合后形成注压腔(4)，所述中模具(2)与所述下模具(3)合模后形成橡胶型腔(6)和金属骨架型腔(8)，所述中模具(2)上开设上大下小的圆台形的注胶孔(5)，所述下模具(3)上对应设置注胶点(9)，所述注胶点(9)与所述橡胶型腔(6)之间通过导流口(11)连通。

2.根据权利要求1所述的一种汽车用氢化丁腈橡胶PCV阀膜片成型模具，其特征在于：所述下模具(3)上设置的注胶点(9)为弧形结构，所述注胶点(9)的弧度为R3～R5。

3.根据权利要求2所述的一种汽车用氢化丁腈橡胶PCV阀膜片成型模具，其特征在于：所述注胶点(9)与所述橡胶型腔(6)之间的导流口(11)的长度不小于3mm。

4.根据权利要求1所述的一种汽车用氢化丁腈橡胶PCV阀膜片成型模具，其特征在于：所述注胶孔(5)包括上注胶口(501)和下注胶口(502)，所述上注胶口(501)的直径为所述中模具(2)高度的2/15～1/4；所述下注胶口(502)的直径为所述中模具(2)厚度的1/30～3/40。

5.根据权利要求4所述的一种汽车用氢化丁腈橡胶PCV阀膜片成型模具，其特征在于：所述中模具(2)厚度为20～30mm，所述上注胶口(501)的直径为4～5mm，所述下注胶口(502)直径为2～3mm。

6.根据权利要求1所述的一种汽车用氢化丁腈橡胶PCV阀膜片成型模具，其特征在于：所述中模具(2)与所述下模具(3)分别沿着金属骨架(7)非包胶表面还设置有上封边凸台(201)和下封边凸台(301)。

7.根据权利要求6所述的一种汽车用氢化丁腈橡胶PCV阀膜片成型模具，其特征在于：所述上封边凸台(201)与所述下封边凸台(301)的高度均为0.3～0.4mm。

8.根据权利要求1～7任一项所述的一种汽车用氢化丁腈橡胶PCV阀膜片成型模具，其特征在于：所述上模具(1)与所述中模具(2)闭合后形成注压腔(4)的厚度为0.3～0.5mm。

9.根据权利要求8所述的一种汽车用氢化丁腈橡胶PCV阀膜片成型模具，其特征在于：在所述下模具(3)上的注胶点(9)的外侧设置有溢胶槽(10)，所述溢胶槽(10)的弧度为R5～R8。

10.一种汽车用氢化丁腈橡胶PCV阀膜片的加工方法，其特征在于：利用权利要求1-9任一项所述的模具进行加工，具体包括以下步骤：

步骤一、金属骨架(7)和PCV阀膜片本体胶料的准备

对金属骨架(7)进行汽油清洗、晾干，使用浸涂方式将骨架表面浸涂胶粘剂CHEMLOKTS701-43，在20℃～30℃下晾干0.5～1小时，根据成型模具的尺寸裁切PCV阀膜片本体胶料；

步骤二、金属骨架(7)和PCV阀膜片本体胶料的填入

将成型模具装配到平板硫化机上，然后将金属骨架(7)置于金属骨架型腔(8)内，并将橡胶本体胶料填入注压腔(4)，然后将上模(1)、中模具(2)与下模具(3)合模；

步骤三、硫化成型

经步骤二后开始硫化成型，硫化机驱动下模具(3)上压，PCV阀膜片本体胶料在注压腔(4)通过上注胶口(501)、下注胶口(502)充满橡胶型腔(6)，控制硫化机的硫化温度为170～180℃，硫化时间为6～10分钟，硫化压力为8～12MPa，硫化结束后得到氢化丁腈橡胶PCV阀膜片。

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