CN113442340A - 上盖板无压痕硫化模具、方法及产品 - Google Patents

Abstract

上盖板无压痕硫化模具，包括与形成上盖板的铝质骨架配合的底模，铝质骨架置于底模上，橡胶体覆盖在铝质骨架上，其特征在于：所述的底模与铝质骨架接触的接触表面铺设防压痕隔垫，铝质骨架置于防压痕隔垫上。本发明有效防止铝质骨架表面在加压过程中产生压痕及印记，硫化完成后得到的上盖板表面光滑，无压痕，省去硫化后的抛光工序，提高硫化质量和生产效率，空气上盖板的外观质量更高，生产工序更加简化，硫化生产的可操作性强且效率高，有效减少产品飞边。本发明还提供上盖板无压痕硫化方法以及空气弹簧上盖板。

Description

上盖板无压痕硫化模具、方法及产品

技术领域

本发明涉及一种上盖板无压痕硫化模具、方法及产品，属于金属橡胶硫化技术领域。

背景技术

空气弹簧是轨道车辆转向架用二系悬挂最重要的部件之一，其功能、性能要求多且复杂，中国标准动车组空气弹簧结构采用小曲囊气囊与层状弹簧组合的结构，产品承载能力强，安装外形空间小，为转向架其它部件布置提供更好条件；产品充气的垂横向刚度小，减小正常运营时车辆的振动，提高车辆的平稳性，保证车乘客乘坐的舒适性；产品水平位移能力强，且设计有左右方向、前后方向不同止挡结构，保证车辆能安全顺利通过线路小曲线；辅助弹簧无气高度稳定、变形挠度适中，为车辆无气运营提供保障。

空气弹簧最主要的三大部件为气囊、辅助弹簧及上盖板。气囊充气状态下提供空气弹簧的承载、减振及变形功能，辅助弹簧在充气状态时配合气囊一起提供系统承载、减振及变形功能，同时在无气状态时仍能单独提供一定的减振特性，保证车辆无气运营的安全性。空气弹簧上盖板在系统结构中主要起连接车体，提供承载的功能，同时需要提供气囊上子口的密封功能，因此该上盖板需要设计成与气囊相互配合的带硫化橡胶的斜面结构。另外空气弹簧系统有重量要求，因此需要考虑各部件轻量化设计。

上盖板作为空气弹簧系统中最重的一个部件，如果采用普通钢材结构，其重量会超过技术要求，通过结构分析及重量计算，采用铝合金的材质可以满足产品重量要求。铝材质空气弹簧上盖板为铝材-橡胶硫化件，其性能要求相对简单，生产相对容易，主要是通过模具硫化保证产品橡胶外形，产品外观没有异常缺陷即可，且该类上盖板为无后处理油漆工序。要求铝合金件表面光洁度一致，无磕碰、压痕问题。为提高铝材质空气弹簧上盖板外观质量，一般采用的方法为：硫化后进行二次抛光的工艺，但也带来了一系列问题，如生产成本提高，产品外观稳定性较差，且延长了生产交付周期，严重影响生产效率。

发明内容

本发明提供的上盖板无压痕硫化模具，有效防止铝质骨架表面在加压过程中产生压痕及印记，硫化完成后得到的上盖板表面光滑，无压痕，省去硫化后的抛光工序，提高硫化质量和生产效率，空气上盖板的外观质量更高，生产工序更加简化，硫化生产的可操作性强且效率高，有效减少产品飞边。本发明还提供上盖板无压痕硫化方法以及空气弹簧上盖板。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

上盖板无压痕硫化模具，包括与形成上盖板的铝质骨架配合的底模，铝质骨架置于底模上，橡胶体覆盖在铝质骨架上，其特征在于：所述的底模与铝质骨架接触的接触表面铺设防压痕隔垫，铝质骨架置于防压痕隔垫上。

优选的，所述的接触表面为碗面形状，由平面和设置在平面外且向内凹进的内凹圆弧环面组成，防压痕隔垫铺设在内凹圆弧环面上。

优选的，在所述的内凹圆弧环面中开设用于定位防压痕隔垫的环形沉台，防压痕隔垫铺设在环形沉台中且顶面凸出环形沉台，铝质骨架将防压痕隔垫完全覆盖。

优选的，所述的环形沉台的深度大于防压痕隔垫的厚度，环形沉台深度为2±0.1.mm，防压痕隔垫的厚度为2.1.~2.3.mm。

优选的，所述的防压痕隔垫的材质为硅胶，环形沉台的边缘为倒角边缘，环形沉台边缘与防压痕隔垫边缘配合将防压痕隔垫定位。

优选的，在底模上开设与环形沉台联通的吸附孔，吸附孔吸紧防压痕隔垫。

上盖板无压痕硫化方法，采用以上所述的上盖板无压痕硫化模具进行硫化，其特征在于：

首先，根据硫化压力以及铝质骨架的尺寸确定防压痕隔垫的尺寸，再在底模的接触表面铺设防压痕隔垫；

接着，将铝质骨架置于底模上，铝质骨架与防压痕隔垫贴合接触，再将橡胶体覆盖在铝质骨架上；

然后，利用压头进行热压硫化使橡胶体与铝质骨架硫化成整体；

最后，取出橡胶体与铝质骨架的硫化整体，得到空气弹簧上盖板。

优选的，“根据硫化压力以及铝质骨架的厚度确定防压痕隔垫的厚度，再在底模的接触表面铺设防压痕隔垫”具体是指：

第一步：根据硫化压力以及铝质骨架的厚度确定环形沉台的深度，并根据铝质骨架的内径和外径确定环形沉台的外径和外径，再根据环形沉台的深度、内径及外径确定防压痕隔垫的尺寸；

第二步：根据环形沉台的尺寸在接触表面上加工出环形沉台，并根据防压痕隔垫的尺寸裁出防压痕隔垫；

第三步：将防压痕隔垫铺于环形沉台中，环形沉台边缘与防压痕隔垫边缘配合将防压痕隔垫定位。

优选的，铺设防压痕隔垫之前用攻丝镙钉在环形沉台中加工出一个或多个吸附孔。

采用以上所述的上盖板无压痕硫化方法制备的空气弹簧上盖板，其特征在于：所述的上盖板外表面为无需抛光的光滑表面。

发明的有益效果是：

本发明的上盖板无压痕硫化模具，在底模与铝质骨架接触的接触表面铺设防压痕隔垫，避免硫化加压时铝质骨架与底模的相互摩擦，起到保护铝质骨架的作用，使铝质骨架在加压过程中与底模之间形成软贴合，有效防止铝质骨架表面在加压过程中产生压痕及印记，硫化完成后得到的上盖板表面光滑，无压痕，省去硫化后的抛光工序，提高硫化质量和生产效率，空气上盖板的外观质量更高，生产工序更加简化。

在内凹圆弧环面中开设用于定位防压痕隔垫的环形沉台，用环形沉台定位防压痕隔垫，保证防压痕隔垫的位置稳定性，在铝质骨架与底模易发生摩擦产生压痕的位置铺设防压痕隔垫，将铝质骨架与底模有效隔开，避免铝质骨架与底模硬贴合摩擦，通过防压痕隔垫对铝质骨架进行有效保护，硫化成型后铝质骨架表层光滑无需抛光，硫化生产的可操作性强且效率高。

选用耐高温、抗老化效果好、附着能力强的硅橡胶作为防压痕隔垫，可有效延长防压痕隔垫的使用寿命并提高使用可靠性，根据硫化压力以及铝质骨架的厚度确定环形沉台的深度，并根据铝质骨架的内径和外径确定环形沉台的外径和外径，再根据环形沉台的深度、内径及外径确定防压痕隔垫的尺寸，即使防压痕隔垫能有效保护铝质骨架不产生压痕印记，又使防压痕隔垫受压后与底模表面基本齐平，降低橡胶体流入铝质骨架表面形成飞边的概率，有效减少产品飞边，产品外观质量更高。

附图说明

图1为铝质骨架置于本发明的上盖板无压痕硫化模具上的示意图。

图2为底模的结构示意图。

具体实施方式

下面结合图1~2对本发明的实施例做详细说明。

上盖板无压痕硫化模具，包括与形成上盖板的铝质骨架配合的底模1，铝质骨架2置于底模上，橡胶体覆盖在铝质骨架上，其特征在于：所述的底模1与铝质骨架2接触的接触表面11上铺设防压痕隔垫3，铝质骨架2置于防压痕隔垫3上。

以上所述的上盖板无压痕硫化模具，在底模1与铝质骨架2接触的接触表面11上铺设防压痕隔垫3，避免硫化加压时铝质骨架与底模的相互摩擦，起到保护铝质骨架的作用，使铝质骨架在加压过程中与底模之间形成软贴合，有效防止铝质骨架表面在加压过程中产生压痕及印记，硫化完成后得到的上盖板表面光滑，无压痕，省去硫化后的抛光工序，提高硫化质量和生产效率，空气上盖板的外观质量更高，生产工序更加简化。

其中，所述的接触表面11为碗面形状，由平面12和设置在平面外且向内凹进的内凹圆弧环面13组成，防压痕隔垫3铺设在内凹圆弧环面13上。如图所示，铝质骨架2的表面为与接触表面11配合的碗面形状，内凹圆弧环面13所在位置为铝质骨架2与底模1易发生摩擦产生压痕的位置，在内凹圆弧环面13上铺设防压痕隔垫，可有效避免铝质骨架2与底模1之间在加压硫化过程中的摩擦，避免铝质骨架2表面压痕及印记的形成。

其中，在所述的内凹圆弧环面13中开设用于定位防压痕隔垫的环形沉台14，防压痕隔垫3铺设在环形沉台14中且顶面凸出环形沉台14，铝质骨架2将防压痕隔垫3完全覆盖。在内凹圆弧环面13中开设用于定位防压痕隔垫的环形沉台14，用环形沉台14定位防压痕隔垫3，保证防压痕隔垫3的位置稳定性，在铝质骨架2与底模2易发生摩擦产生压痕的位置铺设防压痕隔垫3，将铝质骨架2与底模1有效隔开，避免铝质骨架2与底模1硬贴合摩擦，通过防压痕隔垫3对铝质骨架2进行有效保护，硫化成型后铝质骨架表层光滑无需抛光，硫化生产的可操作性强且效率高。

其中，所述的环形沉台14的深度大于防压痕隔垫3的厚度，环形沉台14深度为2±0.1.mm，防压痕隔垫3的厚度为2.1.~2.3.mm。在加压过程中防压痕隔垫3会有一定程度的压缩，为了防止受压后防压痕隔垫3的顶面低于环形深台14的上边缘导致铝质骨架2与防压痕隔垫之间产生空隙，环形沉台14的深度要稍大于防压痕隔垫的厚度，使得防压痕隔垫受压后与底模1表面即环形沉台14上边缘基本齐平，防压痕隔垫3与铝质骨架2之间基本无空隙，防止硫化过程中橡胶体的流入，可有效降低产品产生飞边的概率，提高产品外观质量，减少飞边打磨去除工序。

其中，所述的防压痕隔垫3的材质为硅胶，选用耐高温、抗老化效果好、附着能力强的硅橡胶作为防压痕隔垫，可有效延长防压痕隔垫的使用寿命并提高使用可靠性，环形沉台14的边缘为倒角边缘，环形沉台14边缘与防压痕隔垫3边缘配合将防压痕隔垫定位。环形沉台14的边缘为倒角边缘可有效缓解防压痕隔垫3受压后其边缘的应力，降低防压痕隔垫3边缘的边缘碎裂的概率，延长防压痕隔垫3的使用寿命。

其中，在底模1上开设与环形沉台联通的吸附孔15，吸附孔15吸紧防压痕隔垫3。在防压痕隔垫3铺设后吸附孔15相当于被密封，吸附孔15中的空气对防压痕隔垫3产生一定的吸附力将防压痕隔垫3吸紧，提高防压痕隔垫3的定位稳定性，使防压痕隔垫3在加压硫化过程中与铝质骨架2的完全贴合，不会发生相对移动。

本发明还保护一种上盖板无压痕硫化方法，采用以上所述的上盖板无压痕硫化模具进行硫化，其特征在于：

首先，根据硫化压力以及铝质骨架2的尺寸确定防压痕隔垫3的尺寸，再在底模1的接触表面铺设防压痕隔垫3；

接着，将铝质骨架2置于底模2上，铝质骨架2与防压痕隔垫3贴合接触，再将橡胶体覆盖在铝质骨架2上；

然后，利用压头进行热压硫化使橡胶体与铝质骨架硫化成整体；

最后，取出橡胶体与铝质骨架的硫化整体，得到空气弹簧上盖板。

以上所述的上盖板无压痕硫化方法，在底模1与铝质骨架2接触的接触表面11上铺设防压痕隔垫3，避免硫化加压时铝质骨架与底模的相互摩擦，起到保护铝质骨架的作用，使铝质骨架在加压过程中与底模之间形成软贴合，有效防止铝质骨架表面在加压过程中产生压痕及印记，硫化完成后得到的上盖板表面光滑，无压痕，省去硫化后的抛光工序，提高硫化质量和生产效率，空气上盖板的外观质量更高，生产工序更加简化。

其中，“根据硫化压力以及铝质骨架2的厚度确定防压痕隔垫3的厚度，再在底模1的接触表面铺设防压痕隔垫3”具体是指：

第一步：根据硫化压力以及铝质骨架2的厚度确定环形沉台14的深度，并根据铝质骨架2的内径和外径确定环形沉台14的外径和外径，再根据环形沉台14的深度、内径及外径确定防压痕隔垫3的尺寸；

第二步：根据环形沉台14的尺寸在接触表面上加工出环形沉台14，并根据防压痕隔垫3的尺寸裁出防压痕隔垫3；

第三步：将防压痕隔垫3铺于环形沉台14中，环形沉台14边缘与防压痕隔垫3边缘配合将防压痕隔垫3定位。

根据硫化压力以及铝质骨架2的厚度确定环形沉的深度，并根据铝质骨架2的内径和外径确定环形沉台14的外径和外径，再根据环形沉台14的深度、内径及外径确定防压痕隔垫3的尺寸，即使防压痕隔垫3能有效保护铝质骨架2不产生压痕印记，又使防压痕隔垫3受压后与底模1表面基本齐平，降低橡胶体流入铝质骨架2表面形成飞边的概率，有效减少产品飞边，产品外观质量更高。

其中，铺设防压痕隔垫3之前用攻丝镙钉在环形沉台14中加工出一个或多个吸附孔15。吸附孔15的成型简单方便，可根据防压痕隔垫3的面积，确定吸附孔15的数量，使防压痕隔垫3被有效吸紧定位，提高防压痕隔垫3的定位稳定性，使防压痕隔垫3在加压硫化过程中与铝质骨架2的完全贴合，不会发生相对移动。

本发明还保护采用以上所述的上盖板无压痕硫化方法制备的空气弹簧上盖板，其特征在于：所述的上盖板外表面为无需抛光的光滑表面，空气上盖板的外观质量更高。

以上结合附图对本发明的实施例的技术方案进行完整描述，需要说明的是所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.上盖板无压痕硫化模具，包括与形成上盖板的铝质骨架配合的底模，铝质骨架置于底模上，橡胶体覆盖在铝质骨架上，其特征在于：所述的底模与铝质骨架接触的接触表面铺设防压痕隔垫，铝质骨架置于防压痕隔垫上。

2.根据权利要求1所述的上盖板无压痕硫化模具，其特征在于：所述的接触表面为碗面形状，由平面和设置在平面外且向内凹进的内凹圆弧环面组成，防压痕隔垫铺设在内凹圆弧环面上。

3.根据权利要求2所述的上盖板无压痕硫化模具，其特征在于：在所述的内凹圆弧环面中开设用于定位防压痕隔垫的环形沉台，防压痕隔垫铺设在环形沉台中且顶面凸出环形沉台，铝质骨架将防压痕隔垫完全覆盖。

4.根据权利要求3所述的上盖板无压痕硫化模具，其特征在于：所述的环形沉台的深度大于防压痕隔垫的厚度，环形沉台深度为2±0.1mm，防压痕隔垫的厚度为2.1~2.3mm。

5.根据权利要求4所述的上盖板无压痕硫化模具，其特征在于：所述的防压痕隔垫的材质为硅胶，环形沉台的边缘为倒角边缘，环形沉台边缘与防压痕隔垫边缘配合将防压痕隔垫定位。

6.根据权利要求5所述的上盖板无压痕硫化模具，其特征在于：在底模上开设与环形沉台联通的吸附孔，吸附孔吸紧防压痕隔垫。

7.上盖板无压痕硫化方法，采用权利要求1至6任一项所述的上盖板无压痕硫化模具进行硫化，其特征在于：

首先，根据硫化压力以及铝质骨架的尺寸确定防压痕隔垫的尺寸，再在底模的接触表面铺设防压痕隔垫；

接着，将铝质骨架置于底模上，铝质骨架与防压痕隔垫贴合接触，再将橡胶体覆盖在铝质骨架上；

然后，利用压头进行热压硫化使橡胶体与铝质骨架硫化成整体；

最后，取出橡胶体与铝质骨架的硫化整体，得到空气弹簧上盖板。

8.根据权利要求7所述的上盖板无压痕硫化方法，其特征在于：“根据硫化压力以及铝质骨架的厚度确定防压痕隔垫的厚度，再在底模的接触表面铺设防压痕隔垫”具体是指：

第一步：根据硫化压力以及铝质骨架的厚度确定环形沉台的深度，并根据铝质骨架的内径和外径确定环形沉台的外径和外径，再根据环形沉台的深度、内径及外径确定防压痕隔垫的尺寸；

第二步：根据环形沉台的尺寸在接触表面上加工出环形沉台，并根据防压痕隔垫的尺寸裁出防压痕隔垫；

第三步：将防压痕隔垫铺于环形沉台中，环形沉台边缘与防压痕隔垫边缘配合将防压痕隔垫定位。

9.根据权利要求8所述的上盖板无压痕硫化方法，其特征在于：铺设防压痕隔垫之前用攻丝镙钉在环形沉台中加工出一个或多个吸附孔。

10.采用权利要求7~9任一项所述的上盖板无压痕硫化方法制备的空气弹簧上盖板，其特征在于：所述的上盖板外表面为无需抛光的光滑表面。

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