CN112428490B - 一种锥形橡胶弹簧硫化模具全自动开模方法及模具结构 - Google Patents

Abstract

一种锥形橡胶弹簧硫化模具全自动开模方法及模具结构，采用将硫化模具的注胶镶块固定在模具中模上随中模一起上下运动的方式，完成模具注胶筒与硫化制品之间的自动分离，实现注胶镶块的自动化操作；采用在硫化模具的中模、瓣模与下模之间设置导向机构的方式使瓣模随中模的上下运动完成两块瓣模之间的分开与闭合，实现瓣模与硫化制品之间的自动分离；采用在硫化模具的下模设置顶出机构的方式将硫化制品自动顶出；采用在硫化模具的底模与硫化设备的下平板之间设置定位机构的方式实现硫化模具与硫化设备之间的快速定位。本发明实现了模具部件之间、模具部件与硫化制品之间的全自动分离，避免当前来回使用行吊的高难度半自动话操作及结构。

Description

一种锥形橡胶弹簧硫化模具全自动开模方法及模具结构

技术领域

本发明涉及一种开模方法及模具结构，具体涉及一种锥形橡胶弹簧硫化模具全自动开模方法及模具结构。

背景技术

铁路锥形橡胶弹簧制品是由芯轴、隔套、橡胶与外套复合而成，其被安装在铁路客车转向架与轮对之间，是客车减振降噪与安全运行关键部件。锥形橡胶弹簧制品硫化模作为该制品生产重要一环，对制品质量起关键决定因素，目前锥形橡胶弹簧硫化模多为手动模结构或半自动模结构，硫化生产存在模具操作困难、操作效率低、模具寿命短、制品质量问题频发等诸多缺陷，与精益生产目标存在较大差距。

如申请号CN201110191956.0，名称为“一种橡胶模具自动侧抽芯和去除飞边的方法及橡胶模具”的发明专利公开了一种橡胶模具自动侧抽芯和去除飞边的方法及橡胶模具，在常规的模具结构的基础上底板前侧和后侧中心位置各增设一导滑块，侧滑块与底板之间增设一托板，下模型腔镶件固定于托板上；侧滑块内增设2个斜导柱，斜导柱固定于底板斜孔内；侧滑块前后端各增设一滑块顶杆；由托板带动侧滑块在斜导柱的作用下自动完成侧抽芯；抽芯完成后通过活动顶板先后顶住制品顶杆和滑块顶杆，并使托架继续下移，制品顶杆顶起制品脱离型腔，再由滑块顶杆顶起侧滑块脱离托板，使用气枪清除侧滑块与托板及下型腔镶件间的飞边胶料。本发明侧滑块自动顶起脱离托板及上、下型腔镶件，采用气枪可以快速方便的清理飞边胶料，大大减轻了操作者的劳动强度。上述模具采用增设导滑块和托板等部件的方式将产品与模具分离，需要多次顶出，结构较复杂，且其产品不同于锥形橡胶弹簧，因此，不适用于锥形橡胶弹簧的制作。

发明内容

本发明为解决当前锥形橡胶弹簧制作过程中，其硫化模安装定位反复调整、硫化操作困难、硫化模易磨损及硫化质量缺陷等问题，提出了一种锥形橡胶弹簧硫化模具全自动开模方法及模具结构，实现模具部件之间，模具部件与硫化制品之间全自动分离。

本发明为解决上述问题所采用的技术手段为：一种锥形橡胶弹簧硫化模具全自动开模方法，采用将硫化模具的注胶镶块固定在模具中模上随中模一起上下运动的方式，完成模具注胶筒与硫化制品之间的自动分离，实现注胶镶块的自动化操作；采用在硫化模具的中模、瓣模与下模之间设置导向机构的方式使瓣模随中模的上下运动完成两块瓣模之间的分开与闭合，实现瓣模与硫化制品之间的自动分离；采用在硫化模具的下模设置顶出机构的方式将硫化制品自动顶出；采用在硫化模具的底模与硫化设备的下平板之间设置定位机构的方式实现硫化模具与硫化设备之间的快速定位。

进一步地，中模、瓣模与下模之间的导向机构包括采用推动结构推动两块瓣模横向移动分开、限位结构避免瓣模随中模上下运动。

一种锥形橡胶弹簧硫化模具全自动开模模具结构，从上到下依次包括上模、注胶筒、注胶镶块、中模、瓣模、下模和底模，其中瓣模为对称排列的两块，注胶镶块固定在中模，且在中模、瓣模和下模设有导向机构，在下模设有顶出机构，在底模与硫化设备设有定位机构。

进一步地，导向机构包括设置在中模、瓣模和下模的推动结构，以及设置在瓣模和下模的限位结构。

进一步地，推动结构包括设置在中模并从中模下方伸出的斜导柱，设置在瓣模的斜导孔，设置在下模的条形孔，在合模时，斜导柱穿过斜导孔并伸入到条形孔内。

进一步地，斜导柱、斜导孔和条形孔各有四个，分别对称设置在中模、瓣模和下模上，其中每块瓣模上各设两个斜导孔。

进一步地，限位结构包括分别设置在两块瓣模相对两侧边处的凸边，和设置在底模上表面两侧边处的U型槽，凸边位于U型槽内且沿U型槽滑动。

进一步地，下模上表面设有压条，压条为两个，相对设置在下模上，且压条靠近瓣模的侧壁下方处设有L型台阶，与下模上表面一起形成U型槽；或者压条靠近瓣模的侧壁上设有U型槽。

进一步地，顶出机构包括在下模下表面处设置的凹槽、设置在凹槽内且两端超出下模宽度的托板、设置在托板中心的顶杆，且托板的厚度小于凹槽的深度。

进一步地，定位机构包括在硫化设备下平板上表面处设置的定位块和在模具底板的下表面或侧面处设置的卡槽。

本发明的有益效果是：

1. 本发明实现了模具注胶筒与注胶塞、注胶镶块与硫化制品，两瓣模与中模、两瓣模与硫化制品、硫化制品与下模型腔的自动分离，实现硫化制品全自动化生产操作，消除频繁使用行车，辅助工装出模等操作困难、低效工序，降低操作劳动强度与安全风险，大幅改善模具使用工况及硫化制品出模工况，生产验证表明，硫化效率提升≥15%、模具寿命提升≧50%、产品出模质量提升≧1.5%，另外模具注胶筒与上模实现通用化设计，减少注胶筒与上模重复开发，模具开发成本降低≧25%

2. 本发明对推进模具技术革新、硫化生产自动化应用及生产过程降本增效等方面效果十分显著。

附图说明

图1为实施例一硫化模具在硫化设备上示意图；

图2为实施例一硫化模具结构示意图；

图3为图2去掉上模和注胶筒后的结构示意图；

图4为实施例一中模结构示意图；

图5为实施例一瓣模、下模和底模结构示意图；

图6为图5局部放大示意图；

图7为实施例一两块瓣模结构示意图；

图8为实施例一一块瓣模结构示意图；

图9为图8局部放大示意图；

图10为实施例一下模结构示意图；

图11为图10另一角度示意图；

图12为实施例一顶出机构与底模、下平板、托架结构示意图；

图13为实施例一底模和下平板结构示意图；

图14为图13局部放大示意图；

图15为实施例二U型槽结构示意图；

图16为锥形橡胶弹簧结构示意图；

图中：1.上模，2.注胶筒，3.注胶镶块，4.中模，41.斜导柱，5.瓣模，51.斜导孔，52.凸边，6.下模，61.凹槽，62.托板，63.顶杆，64.压条，65.U型槽，66.条形孔，7.底模，71.卡槽，8.下平板，81.定位块，82.上平板，9.外托架，10.芯轴，11.隔套，12.橡胶，13.外套。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

如图16所示，锥形橡胶弹簧由芯轴10、隔套11、橡胶12与外套13复合而成，其芯轴10、隔套11和外套13加工完成后放入硫化模具中，然后在硫化模具中注入橡胶12形成硫化制品锥形橡胶弹簧。

实施例一

一种锥形橡胶弹簧硫化模具全自动开模模具结构，如图1和图2所示，整个硫化模的模具结构从上到下依次包括上模1、注胶筒2、注胶镶块3、中模4、瓣模5、下模6、底模7，通过底模7固定到硫化设备的下平板8及上模1固定到硫化设备的上平板82来将整个模具固定到硫化设备上，硫化合模时，上模1将注胶筒2内橡胶经注胶镶块3流道注入中模4、瓣模5与下模6所围成的制品空腔内，形成锥形橡胶弹簧的硫化制品；而瓣模5分为对称的两块，硫化成型后开模，瓣模5能够分开以与硫化制品分离。如图3所示，注胶镶块3通过螺栓固定在中模4上，随中模4同步上下运动，当硫化完成，在硫化设备的带动下即可完成上模1、注胶筒2与中模4、注胶镶块3自动分开，完成注胶镶块3硫化制品自动开合运动，实现注胶镶块生产操作自动化。

如图4所示，中模4下表面处设有朝下的四根斜导柱41，对称设置在中模4与瓣模5配合的型腔孔的周围。如图7和图8所示，相应地，在瓣模5的型腔孔周围设有四个斜导孔51，每块瓣模5上各对称设置两个，斜导孔51直径稍大于斜导柱41，两者之间间隙配合，其中当模具闭合、斜导柱41插入斜导孔51时，两块瓣模5能够贴紧成整体。如图10所示，下模6的型腔孔周围设有条形孔66，条形孔66的宽度大于斜导柱41的直径、长度需保证开合模时条形孔66不干涉斜导柱41的上下运动。由斜导柱41、斜导孔51和条形孔66构成一个推动结构，将中模4垂直方向的上下运动转换为瓣模5水平方向的运动。合模时，斜导柱41穿过斜导孔51后伸入到条形孔66内；开模时，中模4与下方各部分之间上下分离，斜导柱41发生往上的相对运动，带动两块瓣模5在水平方向上相互分开，完成瓣模与硫化制品之间的自动分离。同时，如图5所示，在下模6上表面的两侧处各设有一块压条64，压条64内侧面的底部有朝向压条64内部的台阶，当压条64固定到下模6主体的上表面后，如图6所示，台阶处形成一条U型槽65；相对应地，如图8和图9所示，每块瓣模5相对的两侧处设有凸边52，本实施例中，凸边52底部与瓣模5底部平齐。装模后，瓣模5的凸边52插入下模6的U型槽65内，由凸边52和U型槽65组成一个限位结构，当中模4上下运动时，瓣模5在斜导柱41的推拉下只能在水平方向运动，避免瓣模5的上下运动。所述的推动结构和限位结果组成了控制瓣模5运动的导向机构，实现瓣模5操作的自动化。

如图11和图12所示，在下模6的下方处设有一块托板62，托板62中心处设有顶杆63，相应地，下模6的下表面处设有凹槽61，装模后，托板62位于凹槽61内，顶杆63顶住位于型腔内的锥形橡胶弹簧的芯轴，其中托板62的厚度小于凹槽61的深度，以便托板62能在凹槽61内上下运动，由托板62、顶杆63和凹槽61共同构成硫化制品的顶出机构。脱膜时，下模6和底模7随下平板8一起移的硫化设备外部，托板62两端插入硫化设备的两个外托架9，利用外托架9上升驱动顶杆63上升，推动芯轴使硫化制品与下模6型腔分离，实现硫化制品与模具型腔的自动分离。

在硫化模具与硫化设备之间设有定位机构，完成硫化模具在硫化设备上的快速定位。如图13和图14所示，定位结构包括在硫化设备下平板8上增设的两个定位块81、和在模具底模7两端处开设的卡槽71，其中定位块81和卡槽71都设置成锥形小间隙配合结构，当将模具安装到硫化设备时，将两个定位块81分别对准与底模7两端的卡槽71对准卡入后即可实现模具在硫化设备上的快速安装定位。

实施例二

本实施例基本同上述实施例，不同之处在于：本实施例中：如图15所示，两个压条64靠近瓣模5的侧面上设有U型槽65，此时，瓣模5的凸边52在瓣模5的侧壁处呈凸型，不再与实施例一中一样，凸边52的底部与瓣模5底部平齐。

实施例三

本实施例基本同上述实施例，不同之处在于：本实施例中，底模7上的卡槽71也可以设置在底面上，但此结构不如实施例一中那样更方便对准定位。

通过上述实施例可以看出，本发明还涉及一种锥形橡胶弹簧硫化模具全自动开模方法，采用将硫化模具的注胶镶块3固定在模具中模4上随中模4一起上下运动的方式，完成模具注胶镶块3与注胶筒2和硫化制品之间的自动分离，实现注胶镶块3的自动化操作；采用在硫化模具的中模4、瓣模5与下模6之间设置导向机构的方式使瓣模5随中模4的上下运动完成两块瓣模5之间的分开闭合，实现瓣模5与硫化制品之间的自动分离；采用在硫化模具的下模6设置顶出机构的方式将硫化制品自动顶出；采用在硫化模具的底模7与硫化设备的下平板8之间设置定位机构的方式实现硫化模具与硫化设备之间的快速定位。且导向机构还包括采用推动结构推动两块瓣模5横向移动分开、限位结构避免瓣模5随中模4上下运动，通过推动结构将中模4的上下运动转换为瓣模5的水平运动，同时利用限位结构防止瓣模5上下运动，方便快捷地实现硫化制品与瓣模5之间的自动分离。开模时，注胶镶块3、中模4、下模6首先随硫化设备下平板8下移，注胶镶块3与注胶筒2脱开，然后注胶镶块3与中模4在硫化设备下吊架驱动下向上运动，完成注胶镶块3与橡胶制品及瓣模5脱离，实现注胶镶块3与相邻模具部件及橡胶制品自动分离，同时，中模4上的斜导柱41与瓣模5上下分离，此时斜导柱41向上拉力对两块瓣模5斜导孔51产生水平分力，推动两块瓣模5沿下模6的U型槽65同步外移至与硫化制品外套完全分离，实现瓣模5与橡胶制品的自动分离。然后，硫化制品与下模6随硫化设备下平板8下移，然后被一道推出至硫化设备正前方，此时顶出机构的托板62左右侧导入硫化设备外托架9的槽内，硫化设备外托架9驱动托板62与顶杆63上升，顶杆63推动硫化制品芯轴上升直至与下模6型腔分离，实现硫化制品与模具型腔自动脱模。制品脱模后，硫化设备外托架9下降，托板62和顶杆63自动下降复位。合模时，装有硫化制品外套的下模6随硫化设备下平板8上升，依次推动模具下模6与注胶镶块3合模、注胶镶块3与注胶筒2合模直至整付模具闭合，同时，中模4的斜导柱41导入两块瓣模5的斜导孔51，推动两块瓣模5沿下模6的U型槽65同步向中心移动，直至紧贴硫化制品外套外表面，完成瓣模5的自动复位，实现模具自动合模。

以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化或变换，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的保护范围，本发明的保护范围应该由各权利要求限定。

Claims (7)

1.一种锥形橡胶弹簧硫化模具全自动开模方法，其特征在于：采用将硫化模具的注胶镶块（3）固定在模具中模（4）上随中模（4）一起上下运动的方式，完成模具注胶筒（2）与硫化制品之间的自动分离，实现注胶镶块（3）的自动化操作；采用在硫化模具的中模（4）、瓣模（5）与下模（6）之间设置导向机构的方式使瓣模（5）随中模（4）的上下运动完成两块瓣模（5）之间的分开与闭合，实现瓣模（5）与硫化制品之间的自动分离；采用在硫化模具的下模（6）设置顶出机构的方式将硫化制品自动顶出；采用在硫化模具的底模（7）与硫化设备的下平板之间设置定位机构的方式实现硫化模具与硫化设备之间的快速定位；

其中导向机构包括设置在中模（4）、瓣模（5）和下模（6）的推动结构，以及设置在瓣模（5）和下模（6）的限位结构；

推动结构包括设置在中模（4）并从中模（4）下方伸出的斜导柱（41），设置在瓣模（5）的斜导孔（51），设置在下模（6）的条形孔（66），在合模时，斜导柱（41）穿过斜导孔（51）并伸入到条形孔（66）内；

限位结构包括分别设置在两块瓣模（5）相对两侧边处的凸边（52），和设置在底模（7）上表面两侧边处的U型槽（65），凸边（52）位于U型槽内（65）且沿U型槽（65）滑动。

2.如权利要求1所述的锥形橡胶弹簧硫化模具全自动开模方法，其特征在于：中模（4）、瓣模（5）与下模（6）之间的导向机构包括采用推动结构推动两块瓣模（5）横向移动分开、限位结构避免瓣模（5）随中模（4）上下运动。

3.一种锥形橡胶弹簧硫化模具全自动开模模具结构，从上到下依次包括上模（1）、注胶筒（2）、注胶镶块（3）、中模（4）、瓣模（5）、下模（6）和底模（7），其中瓣模（5）为对称排列的两块，其特征在于：注胶镶块（3）固定在中模（4），且在中模（4）、瓣模（5）和下模（6）设有导向机构，在下模（6）设有顶出机构，在底模（7）与硫化设备设有定位机构；

导向机构包括设置在中模（4）、瓣模（5）和下模（6）的推动结构，以及设置在瓣模（5）和下模（6）的限位结构；

推动结构包括设置在中模（4）并从中模（4）下方伸出的斜导柱（41），设置在瓣模（5）的斜导孔（51），设置在下模（6）的条形孔（66），在合模时，斜导柱（41）穿过斜导孔（51）并伸入到条形孔（66）内；

限位结构包括分别设置在两块瓣模（5）相对两侧边处的凸边（52），和设置在底模（7）上表面两侧边处的U型槽（65），凸边（52）位于U型槽内（65）且沿U型槽（65）滑动。

4.如权利要求3所述的锥形橡胶弹簧硫化模具全自动开模模具结构，其特征在于：斜导柱（41）、斜导孔（51）和条形孔（66）各有四个，分别对称设置在中模（4）、瓣模（5）和下模（6）上，其中每块瓣模（5）上各设两个斜导孔（51）。

5.如权利要求3所述的锥形橡胶弹簧硫化模具全自动开模模具结构，其特征在于：下模（6）上表面设有压条（64），压条（64）为两个，相对设置在下模（6）上，且压条（64）靠近瓣模（5）的侧壁下方处设有L型台阶，与下模（6）上表面一起形成U型槽（65）；或者压条（64）靠近瓣模（5）的侧壁上设有U型槽（65）。

6.如权利要求3所述的锥形橡胶弹簧硫化模具全自动开模模具结构，其特征在于：顶出机构包括在下模（6）下表面处设置的凹槽（61）、设置在凹槽（61）内且两端超出下模（6）宽度的托板（62）、设置在托板（62）中心的顶杆（63），且托板（62）的厚度小于凹槽（61）的深度。

7.如权利要求3所述的锥形橡胶弹簧硫化模具全自动开模模具结构，其特征在于：定位机构包括在硫化设备下平板（8）上表面处设置的定位块（81）和在模具底模（7）的下表面或侧面处设置的卡槽（71）。

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