CN1970280A - 胶套密封式齿形切边v带反成型硫化方法 - Google Patents

Abstract

胶套密封式齿形切边V带反成型硫化方法，涉及一种齿形切边V带的制造工艺。先按反成型法在内模(5)上制作带坯(4)，然后将中部内表面有齿、两端内表面光滑的圆筒形胶套(3)安装在胶套座(6)上后用包箍固紧，将它们放入硫化罐(1)中，再将带坯(4)吊入胶套(3)内，盖上顶盖(2)和硫化罐(1)的盖，最后按照常规要求依次打开外压和内压蒸汽进行硫化，将带坯(4)硫化成外表面有纵向齿条的带坯圆筒后依次脱模和切割带坯圆筒，得到多根齿形切边V带。本发明解决了胶套(3)两端的密封问题，消除了产品起泡分层缺陷，提高了产品的质量，增加了有效切割条数2～4条，节省了胶套和制造胶套的模具数量，具有工艺简单操作容易成本低的优点。

Description

胶套密封式齿形切边V带反成型硫化方法

技术领域

胶套密封式齿形切边V带反成型硫化方法，涉及一种齿形切边V带的制造工艺。具体是采用反成型工艺先在光滑的圆柱形内模上贴布、贴胶、绕绳芯、贴压缩胶和底布制成带坯，然后用带内齿的胶套压带坯并进硫化缸硫化，最后脱模切割成产品V带。

背景技术

齿形切边V带是一种传动带。这种齿形切边V带作为机械传动领域中重要的零部件已经被广泛用于汽车、摩托车等。齿形切边V带的制作方法分正成型和反成型两种。正成型工艺是，先用一个表面带齿型的圆柱形钢摸作为产品成型的内模，然后在内模表面上按照贴底布、包底胶、包缓冲胶、绕绳芯线、贴缓冲胶、顶胶、顶布、贴商标制成带坯，接着在硫化罐内放一个内外壁光滑的等厚的橡胶圆筒(胶套)，再将带坯放入胶套内，胶套的高度与内模一致，两端有唇边，硫化时在胶套顶部盖上钢盖，再盖上硫化缸盖，打开饱和蒸汽的外压，即胶套外面通蒸汽。再打开内压，即内模通蒸汽。橡胶在高温和压力下，因粘流而形成齿形并发生交联反应完成硫化，最后吊出、脱模、切割成产品V带。正成型的方法存在如下的问题：首先，在成型时因包绕橡胶片的内模的表面有齿形，是凹凸不平的，不能使橡胶片与齿槽之间紧密贴合，胶片与内模的齿槽之间存在空隙，在硫化时借蒸气的内外压力差，即外力作用下，挤压带坯使橡胶流动而充满齿槽形成齿形，随着胶料的往里流动，原来已经绕好的芯绳就会松动，甚至弯曲，使产品V带整根强力下降，且伸长率增大。有时，因胶料的流动性较差，还会出现齿底缺胶，或里面有空隙，甚至分层等，使产品的可靠性和正品率下降。另外，该方法在硫化时带坯的两端芯绳松动和变形会很大，因胶料在高温下是一种粘流体，在外力的作用下，一方面向里流动充满齿模，另一方面因模具的两头不可能完全密封，因此还有一部分胶会向两头流出模具，这时，两端的芯绳就会严重松动变形，切割下来的两端的V带就会弯曲，一般两端需要切割掉20～25毫米不能用的部分，造成很大的浪费。还有一个瞬间密封问题：在打开外压的瞬间，有时因胶套口平面有杂质或唇口变形(因为上盖和底板在高温下长期使用而腐蚀有孔及变形)，很容易使蒸汽串进胶套内，造成产品分层、芯绳与胶的粘合强度下降、织物与胶分层气泡等缺陷，其发生率在5～10％，产品质量很难保证，也无法降低生产成本。

为此人们发明了反成型工艺，即带坯成型时先选用表面光滑的圆筒形钢摸作为产品成型的内模，然后在光滑的内模表面上反过来先贴商标、再贴顶布、顶胶、贴缓冲胶、绕绳芯线、包缓冲胶、包底胶、贴底布制成带坯，然后在外面套上一个内壁有齿的橡胶圆筒(胶套)后在硫化缸内通过饱和蒸汽的内、外压差形成齿型并交联反应进行硫化，最后脱模切割成产品V带。例如申请号为200510061085.5的中国发明专利申请“一种切边式齿型汽车V带的硫化工艺”公开了这种反成型硫化方法，但是所说的胶套由内外两层组合而成，且两层胶套都是用原有的正成型工艺制得，其中内层为正成型工艺制成的内表面带齿的齿底槽到胶套基面距离仅为2~4毫米的薄胶套，薄胶套外面是原有的用于正成型工艺的内外表面都光滑的胶套。虽然节省了模具制作，但是存在两大不能克服的缺点：第1，由于采用正成型工艺制成的内表面带齿的薄胶套，其获得的反成型产品在反转后使用时齿形变小，使V带与转轴的接触面变小，造成靠摩擦传动产生的传动效率降低，与原来的设计要求不符。第2，该胶套没有考虑两端的密封问题，依然存在与正成型一样的因密封不可靠产生的产品质量等间题。

专利号为US 4209483的美国专利提供了有内齿的胶套，其胶齿部分的最小内径比带坯外径小，正常情况下是无法将胶套套在带坯外的，所以他的胶套的外面必须增加一个与胶套相匹配的钢筒，该钢筒与胶套的间隙不能超出设计范围，而且两者的密封良好。与之配套的还有一套抽真空的装置。将钢筒与胶套之间的空气抽空，使胶套紧贴在钢筒壁上，将间隙让出后，胶套的最小内径才能增大到能将带坯套入其中的程度，这样产生的间题是胶套一会儿受拉，一会儿受压，硫化结束后还必须再一次将胶套与钢筒抽真空，才能将带坯和内模从胶套中取出，工艺与装置的复杂造成了投资和生产成本的增加。

发明内容

本发明的目的在于公开一种工艺简单易操作的齿形切边V带反成型硫化方法。用该方法制得的V带的整根强度、伸长率、致密性、耐磨性和传动效率等都能得到保证，而且正品率高，成本也降低了。

为了达到上述目的，本发明经过长期研究和实践发现，影响V带质量的关键除了胶套齿形设计必须满足反成型要求外，硫化过程的密封问题也是至关重要的。经过无数次的试验终于得到了解决，具体工艺如下：先按照反成型法在表面光滑的钢性内模上贴商标后依次包覆顶布、顶胶、缓冲胶、芯绳、缓冲胶、底胶和底布制成带坯，然后在带坯上套上内表面带齿的胶套，并将胶套、带坯和内模一起置于硫化罐中，进行硫化，最后脱模得到外表面有齿条的带坯圆筒，再切割带坯圆筒得到齿形V带，其特点是：先将胶套设计成中部内表面有齿，两端内表面光滑的圆筒形状，在制作胶套时所用的钢模的齿面齿槽的形状和尺寸正好与正成型用的刚性内模的齿面齿槽相反，以便满足反转使用的实际要求，保证传动效率。胶套内表面有齿部分的高度与带坯高度一致，内表面光滑部分的高度分别与各自接触的胶套座和盖板的高度一致，胶套的有齿部分的内径比带坯的外径大2~10毫米，光滑部分的内径分别比胶套座和盖板的内径小0.5~2毫米；同时将盖板的外侧加工成锥形，以便保证盖板与胶套的密封并容易盖上。然后将胶套的底端按装在胶套座上后用包箍固紧，并将它们放入硫化罐中，再将带坯和内模一起吊入胶套内，再盖上盖板和硫化罐的盖，最后按照常规要求的程序、时间和压力依次打开外压和内压蒸汽，在高温和高压蒸汽作用下进行交联反应，同时胶套的内表面的齿压向带坯，将带坯硫化成外表面有纵向齿条的带坯圆筒后依次脱模和按设计要求的尺寸切割带坯圆筒，得到多根齿形V带。

本发明具有如下的优点：

1.由于本发明将胶套设计成中间有与带坯一样高的内齿，两端比带坯长、内径比胶套座和盖板外径小的光滑内表面，且底部用包箍箍紧，顶部用盖板密封，因此解决了因密封不良造成的质量问题，使齿形V带的成品率提高约10％。

2.由于本发明的胶套两端的合理设计，使胶套与带坯之间密封良好，因此保证了缠绕在光滑的钢性圆拄形内模并被橡胶包围的绳芯长度稳定，形状准确，受力均匀，使产品的整根强度可靠性得到保证，并可降低V带在工作时的伸缩率，提高产品的致密性。

3.由于本发明的胶套与带坯之间的密封良好，因此在打开蒸汽外压的瞬间，蒸汽不会渗入到胶套内的带坯中，降低了制成的产品V带产生起泡和分层现象的频率，进一步提高了产品的质量也就是正品率得到提高。

4.由于本发明的胶套两端的合理设计，使胶套内带坯两端的胶在硫化时不会流出，芯绳也不会松动，硫化成带坯圆筒在切割是两端仅切去5～10毫米即可，与采用现有工艺制得的带筒相比，有效切割条数增加2～4条，降低了成本。

5.由于本发明的胶套内表面的齿形是按照反成型实际情况专门设计的，同时该V带使用时反转后的内齿仅起减少弯曲应力和增加散热面积作用，因此对齿形和节距要求不太严格，同样一个齿形的胶套可以满足带长±15毫米的各种形状的V带生产，节省了胶套和制造胶套的模具数量，降低了成本。

6.由于胶套与带坯之间的尺寸大小设计合理，不需要在胶套外另外增加钢模和抽真空及真空设备就能方便将带坯吊入胶套内进行硫化，所以本发明具有工艺简单操作容易的优点。

附图说明

图1为本发明的反成型硫化装置结构示意图

图2为本发明的胶套结构剖视图

图3为本发明的硫化成型并脱模的胶套圆筒

图4为本发明的V带结构示意图

图5为现有技术的反成型硫化装置结构示意图

其中，图中的图标号说明如下：

1-硫化罐；2-盖板；3-胶套；4-带坯；5-内模；6-胶套座；7-托板；8-顶布；9-顶胶；10-缓冲胶；11-芯绳；12-底胶；13-底布。

具体实施方式

请参阅图1-4。

先选择设计尺寸要求的钢管作为本发明的内摸5，将内模5加工成表面光滑没有齿形的光模。然后在光滑的圆柱形的内模5表面上贴商标，包顶布8，再包顶胶9，接着包缓冲胶10，再绕芯绳11，再包缓冲胶10，最后包底胶12后再包底布13，完成用反成型方法制作带坯4的任务。然后制作胶套3，胶套3是产品的外模。该胶套3的齿形和结构是特别设计的。胶套3的中部的内表面有齿，两端内表面光滑，为圆筒形状。胶套3的内表面的齿形是按照反成型实际情况通过专门设计的模具制成的，即成型的方法与顺序与正成型刚好相反，具体是制作胶套3的钢模的齿面齿槽的形状和尺寸正好与正成型用的刚性内模的齿面齿槽相反，以便满足V带反转使用的实际要求，保证传动效率。胶套3内表面有齿部分的高度与带坯4高度一致，内表面光滑部分的高度分别与胶套座6和盖板2的高度一致，为100毫米左右。胶套3的有齿部分的内径(指齿面之间的直径)比带坯的外径大2~10毫米，光滑部分的内径比有齿部分的内径(指齿槽之间的直径)大3毫米左右，且分别比胶套座6和盖板2的内径小0.5~2毫米。其中，盖板2的外径比胶套3的内径大2毫米，同时将盖板2的外径加工成锥形，以便保证盖板2与胶套3密封并容易盖上和取出。准备硫化时，将胶套3的底端光滑部分按装在胶套座6上，然后用包箍固紧，再将它们放入硫化罐1中的托板7上，接着将带坯4和内模5一起吊入胶套3内，再盖上盖板2和硫化罐1的盖，最后按照常规设计的程序、时间和压力依次打开外压，压力调节为0，85MPa以上，设定的分钟时间后再打开内压，控制其压力为0.40MPa，有齿的胶套3在外压的作用下，紧贴带坯4并逼迫挤压带坯4，使带坯4的外表面定型，同时在高温和高压蒸汽作用下进行交联反应。胶套3的内表面的齿压向带坯4，将带坯4硫化成外表面有纵向齿条的带坯圆筒。达到规定的时间后硫化完成，将带坯4和内模5从硫化罐1内吊出，放在脱模机上将带筒4从内模5上脱出来得到带坯圆筒，最后，根据产品的规格在切割机上将带坯圆筒切割成规定宽度尺寸的一条一条的成品(齿形切边V带)。将V带反转，有齿的一面在里面，光滑的一面在外面，产品加工制作完成，可直接使用。

Claims (1)

1.胶套密封式齿形切边V带反成型硫化方法，先按照反成型法在表面光滑的内模(5)上贴商标后依次包覆顶布(8)、顶胶(9)、缓冲胶(10)、芯绳(11)、缓冲胶(10)、底胶(12)和底布(13)，制成带坯(4)，然后在带坯(4)上套上内表面带齿的胶套(3)，并将胶套(3)、带坯(4)和内模(5)一起置于硫化罐(1)中，进行硫化，最后脱模得到外表面有齿的带坯圆筒，将该带坯圆筒切割，得到多根齿形V带，其特征在于：先将胶套(3)制成中部内表面有齿，两端内表面光滑的圆筒，在制作胶套(3)时所用的钢模的齿面齿槽的形状和尺寸正好与正成型用的刚性内模的齿面齿槽相反，以便满足反转使用的实际要求，保证传动效率；胶套(3)内表面有齿部分的高度与带坯(4)高度一致，内表面光滑部分的高度分别与胶套座(6)和盖板(2)的高度一致，胶套(3)的有齿部分的内径比带坯(4)的外径大2~10毫米，光滑部分的内径分别比胶套座(6)和盖板(2)的内径小0.5~2毫米；同时将盖板(2)的外侧加工成锥形，以便保证盖板(2)与胶套(3)的密封并容易盖上；然后将胶套(3)的底端按装在胶套座(6)上后用包箍固紧，并将它们放入硫化罐(1)中，再将带坯(4)和内模(5)一起吊入胶套(3)内，再盖上顶盖(2)和硫化罐的盖，最后按照常规要求的时间和压力依次打开外压和内压蒸汽进行硫化，在硫化罐(1)内的高温和高压蒸汽作用下，胶套(3)的内表面的齿压向带坯(4)，将带坯(4)硫化成外表面有纵向齿条的带坯圆筒后依次脱模和按设计要求的尺寸切割带坯圆筒，得到多根齿形V带。

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