CN209036848U - 一种橡胶双密度制品模内发泡成型系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种橡胶双密度制品模内发泡成型系统，属于橡胶制品工艺技术领域。本实用新型包括模具排气及中空充气机构，还包括注射机底座和发泡且硫化成型台座以及分别固定于两者上的注射装置和发泡且硫化成型装置，注射装置和发泡且硫化成型装置的模具相连通；模具排气及中空充气机构包括支架、气缸、油缸缸体和液压站；支架为中间有通孔的环形台架，气缸固定于支架的环形台面上，油缸缸体固定于支架的环形台面的底部，气缸和油缸缸体分别内置连接同一活塞杆的气缸活塞和油缸活塞，气缸顶部通过气管与发泡且硫化成型装置的模具内腔相通。本实用新型可以在一个模具内完成橡胶制品的注射、发泡和硫化，避免制品在各工序的流转，从而降低了生产成本。
Description
技术领域
本实用新型属于橡胶制品工艺技术领域，具体地说，涉及一种橡胶双密度制品模内发泡成型系统。
背景技术
在一般情况下，使橡胶等高分子材料发孔的物质都可作为发泡剂，物理发泡是一种常见的橡胶发泡工艺，其原理是将发泡剂溶解在高聚合物中，在体系的压力降低或稳定升高时变成气体使高聚合物体积膨胀而沸腾发泡的物质，其优点是不产生分解残渣，不会污染空气或腐蚀加工设备，但需要增加高压发泡下发泡的特殊设备(连续起泡机)，对于发泡设备要求特别严格，使用起来极不方便，也增加了设备费用。
固体橡胶物理发泡生产工艺是在高温高压下发泡剂分解释放出气体被橡胶包围形成泡孔，使橡胶膨胀形成海绵，决定并影响泡孔结构的主要因素有：发泡剂的发气量、气体在胶料里的扩散速度。发泡剂分解温度一般在130℃-180℃之间，气体压力一般在10MPa左右，物理发泡工艺与硫化工艺所需温度及压力很相近，一般情况，发泡橡胶制品工艺流程为，利用连续起泡机进行橡胶发泡——注射或挤出模压成型——硫化——最终制品，工艺繁琐，设备投资大，设备维修费用高，尤其对于橡胶粉末双密度制品，其工艺流程更为复杂。
经检索，中国专利公布号CN 107618143A，公开日2018.01.23，发明名称：一种橡胶注射成型硫化生产线，包括输送导轨，输送导轨的前段安装有橡胶注射成型机，输送导轨的后段安装有平板硫化机，橡胶注射成型机的前部安装有横跨在输送导轨上方的支承平台，支承平台的一端与橡胶注射成型机的上座连接，支承平台上于橡胶注射成型机的前部安装有开模机构和取产品机构，开模机构和取产品机构沿垂直于输送导轨的方向设置，输送导轨上设有直线导轨，直线导轨上滑设有用于从橡胶注射成型机中取出模具，将模具输送至平板硫化机并将硫化后的产品输送至取产品机构下方的输送小车。该橡胶注射成型硫化生产线注射和硫化分开进行，耗能、耗时、成本高。
实用新型内容
1.实用新型要解决的技术问题
为克服现有技术中存在双密度橡胶制品成型、发泡以及硫化分开进行，工艺繁琐，设备投资大，耗能、耗时、成本高的问题，本实用新型提供一种橡胶双密度制品模内发泡成型系统。本实用新型可将橡胶双密度制品一次性模内发泡模压成型，只需在橡胶模压成型机进行改造，可根据橡胶制品的不同工艺要求，调节所需工艺参数，减少了橡胶制品的成本费用、成型时间，并降低能耗，还能消除橡胶制品工序之间运送费用。
2.技术方案
为解决上述问题，本实用新型采用如下技术方案：
一种橡胶双密度制品模内发泡成型系统，包括模具排气及中空充气机构，还包括注射机底座和发泡且硫化成型台座以及分别固定于两者上的注射装置和发泡且硫化成型装置，所述注射装置和发泡且硫化成型装置的模具相连通；所述发泡且硫化成型装置对模具内的依次加入的外层高密度橡胶和内层发泡橡胶进行发泡和硫化成型，在一个模具内完成橡胶制品的注射、发泡和硫化，避免制品在各工序的流转，从而降低了生产成本；模具排气及中空充气机构包括支架、气缸、油缸缸体和液压站；所述支架为中间有通孔的环形台架，所述气缸固定于支架的环形台面上，所述油缸缸体固定于支架的环形台面的底部，所述气缸和油缸缸体分别内置连接同一活塞杆的气缸活塞和油缸活塞，所述气缸顶部通过气管与发泡且硫化成型装置的模具内腔相通；所述油缸缸体由油缸活塞分为上腔体和下腔体，两腔体分别通过一油管与液压站相通，通过同一活塞杆将排充气装置集成一体化，由液压站驱动活塞杆往复移动，活塞后移抽气，活塞前移充气，气缸活塞和油缸活塞面积比值即为油压与气压的比值，调节液压站压力，可保证充气压力，活塞移动速度的快慢，与模具内充气流量有关，调节高压油流量，即可控制活塞运行速度，即可满足充气流量，进而达到充气压力和排气真空度的要求。
进一步的方案，注射装置包括加料斗、注射油缸、塑化注射螺筒、塑化加热器、注射嘴控制油缸、注射头和注射座移动油缸；所述加料斗与塑化注射螺筒的始端相通，塑化注射螺筒的始端插入注射油缸的缸筒内，并紧抵注射油缸内的注射活塞；所述塑化注射螺筒内置塑化注射螺杆，塑化注射螺杆的端头处，预留预存塑化料腔；所述预存塑化料腔通过送料管与塑化注射螺筒底部的注射嘴控制油缸前端的料腔连通，所述注射头的进料端与料腔连通，注射端与所述发泡且硫化成型装置的模具相通；所述注射嘴控制油缸缸筒和注射座移动油缸的缸筒固定连接，两者的活塞杆背向设置，所述注射座移动油缸活塞杆与所述注射油缸均固定于注射机底座上，所述塑化加热器设置于塑化注射螺筒的外壁，胶料的塑化和注射前的暂存在同一塑化注射螺筒内进行，塑化的同时，在预存塑化料腔内完成注射前的暂存，避免了胶料的转运。
进一步的方案，发泡且硫化成型装置包括合模油缸、上半模具、模具内芯、模芯抽取油缸和下半模具；所述下半模具固定于发泡且硫化成型台座上，下半模具的正上方配合设置有上半模具，所述上半模具与合模油缸可拆卸连接；所述合模油缸通过固定架固定；所述模具内芯与模芯抽取油缸的伸缩杆可拆卸连接，并在上半模具和下半模具之间通过模芯抽取油缸伸缩；所述上半模具、下半模具和模具内芯根据橡胶制品的形状配合设置；所述模芯抽取油缸通过支台固定，上半模具、下半模具以及模具内芯的协同作用，可方便的制作需要双密度的轮胎类橡胶制品，操作方便。
更进一步的方案，发泡且硫化成型装置还包括合模上座和合模下座，上半模具和下半模具分别由合模上座和合模下座支持，以提高注射、发泡以及硫化时整个系统的稳定性；气缸的外臂环绕式固定有气缸加热器，气缸的底部侧开有气缸卸气孔；所述气缸的直径大于油缸缸体，因合模模具内腔气体在模具加热器作用下可处于加热阶段，排出气体稍微加热即可满足要求，充气过程中，制品内腔为密封状态，气缸充完气体后处于保压状态，直到满足硫化要求为止，能量消耗小，因此整个装置无有害气体排放，环境友好，符合越来越受到重视的环保要求。
更进一步的方案，发泡且硫化成型装置还包括合模横梁，所述合模油缸的液压杆依次穿过合模横梁和合模上座的导向孔后再和上半模具固定连接；所述合模横梁固定于发泡且硫化成型装置的固定架上，合模横梁起到定位、导向以及稳定开闭模具的三重作用效果，并进而保证了密封性和发泡、硫化时的稳定性；气缸的下腔的底部固定有支撑限位块，并为所述气缸卸气孔预留通气间隙，起到气缸活塞下移限位作用。
更进一步的方案，发泡且硫化成型装置还包括模具加热器；模具加热器设置于合模上座和合模下座内，使胶料在发泡和硫化过程中保持稳定的软化状态，而且，发泡剂分解温度一般在130℃-180℃之间，气体压力一般在10MPa左右，物理发泡工艺与硫化工艺所需温度及压力很相近，在同一模具内同进进行发泡和硫化，合模的加温加压，使其发泡剂分解释放出气体，调节合模油缸背压(可将合模油缸切换至浮动位置)，发泡剂分解释放出气体足以克服被橡胶包围形成泡孔压力，使橡胶膨胀形成海绵状态，再进行保压、保温、保时间，进而达到硫化要求；气缸活塞的外缘上，与气缸内壁之间设置耐高温密封圈，提高气缸上下腔的密封效果，并避免硫化过程中气体泄露。
更进一步的方案，气管和油管分别为高压气管和高压油管，避免高压下泄露；所述耐高温密封圈为聚四氟乙烯或氟橡胶密封圈，提高使用寿命，防止长期工作状态下气体泄露，并进而保证了密封性和硫化时的稳定性。
更进一步的方案，发泡且硫化成型台座和发泡且硫化成型装置组成固定机位；所述注射机底座连同注射装置组成活动机位；所述活动机位对应多个固定机位，并在各个固定机位之间往复运动，同一注射装置对应多个发泡且硫化成型装置，在橡胶制品的硫化过程中，依次进行不同发泡且硫化成型装置的注射工作，大大提高了工作效率；气管的两端分别通过模具连接管接头和气缸连接管接头固定于上半模具和气缸上，提高连接的稳定性和密封性。
一种橡胶双密度制品模内发泡成型系统的成型工艺，同模具内完成注射、发泡和硫化工艺，在提高生产效率的同时，还保证了橡胶制品生产的稳定性。
进一步的成型工艺，步骤为：
步骤一、高密度橡胶塑化：注射嘴控制油缸先将送料管以及注射头封堵，通过加料斗加高密度橡胶粉末料入塑化注射螺筒，塑化注射螺杆旋转，旋转的同时，塑化注射螺杆抵紧注射活塞持续后移，塑化后的胶料在塑化料腔内暂存；
步骤二、合模：模芯抽取油缸将模具内芯放入上半模具与下半模具之间的中心处，启动合模油缸下移，上半模具与下半模具合拢，同时模芯抽取油缸退回；
步骤三、抽真空：启动液压站，高压油通过高压油管进入油缸缸体上腔，推动油缸活塞下移，油缸活塞带动气缸活塞一起移动，气缸上腔形成真空，将合模的内腔气体排尽；
步骤四、注射：注射座移动油缸启动，将注射头与合模后的注射口对接，注射嘴控制油缸将送料管以及注射头打开，启动注射油缸，塑化注射螺杆前移，将塑化料腔内暂存的塑化胶料注射到上半模具与下半模具内；注射座移动油缸再启动，退出注射头；
步骤四、开模：启动合模油缸上移，开启上半模具与下半模具，启动模芯抽取油缸，取出模具内芯；
步骤五、二次加料：将混有发泡剂的橡胶粉计量后倒入模芯内；
步骤六、二次合模：启动合模油缸下移，闭合上半模具与下半模具；
步骤七、加热：启动气缸加热器，对气缸内气体进行加热；
步骤八、充气：启动液压站，高压油通过高压油管进入油缸缸体下腔，推动油缸活塞上移，油缸活塞带动气缸活塞一起上移，气缸活塞将气缸上腔的高压高温气体通过气针打入上半模具与下半模具内腔；
步骤九：发泡和硫化：对上半模具与下半模具内腔的橡胶制品进行发泡和硫化成型；
步骤十：二次开模：启动合模油缸上移，开启上半模具与下半模具，取出双密度橡胶制品。
3.有益效果
与现有技术相比，本实用新型具有如下显著优点：
(1)本实用新型的橡胶双密度制品模内发泡成型系统，可在一个系统模具内完成注射、发泡、硫化过程，能有效的解决橡胶制品生产过程中二次重新加压、加温，造成耗能、耗时、成本高问题，以减少橡胶制品的成本费用、成型时间、降低能耗，并能消除橡胶制品工序之间运送费用；而且，还减少了二次加热带来的有害气体排放，降低了二次加热带来的橡胶制品的废品率，减少了二次加热加压带来的能量消耗，达到了环保节能的效果；模具排气及中空充气机构通过同一活塞杆将排充气装置集成一体化，由液压站驱动活塞杆往复移动，活塞后移抽气，活塞前移充气，气缸活塞和油缸活塞面积比值即为油压与气压的比值，调节液压站压力，可保证充气压力，活塞移动速度的快慢，与模具内充气流量有关，调节高压油流量，即可控制活塞运行速度，即可满足充气流量，进而达到充气压力和排气真空度的要求；
(2)本实用新型的橡胶双密度制品模内发泡成型系统，可根据橡胶制品的不同工艺要求，调节所需工艺参数：注射压力、注射温度、硫化时间，达到制品最佳效果；
(3)本实用新型的橡胶双密度制品模内发泡成型系统，充分利用塑化注射螺杆旋转过程中向后的轴向力作用，无需对塑化注射螺杆施加额外动力，即可实现塑化料腔逐渐增大而达到胶料暂存的目的；
(4)本实用新型的橡胶双密度制品模内发泡成型系统，整个模具(包括上半模具、下半模具以及模具内芯)的合模和密封工作一气呵成，操作简单、方便快捷；
(5)本实用新型的橡胶双密度制品模内发泡成型系统，合模横梁起到定位、导向以及稳定开闭模具的三重作用效果，并进而保证了密封性和硫化时的稳定性；气缸加热器与模具加热器可协同作用，因合模模具内腔气体在模具加热器作用下可处于加热阶段，排出气体稍经气缸加热器加热即可满足要求，充气过程中，制品内腔为密封状态，气缸充完气体后处于保压状态，直到满足硫化要求为止，能量消耗小，因此整个装置无有害气体排放，环境友好，符合越来越受到重视的环保要求；
(6)本实用新型的橡胶双密度制品模内发泡成型系统，模具加热器使胶料在硫化过程中保持稳定的软化状态，而且，胶料高压发泡后，物理发泡工艺与硫化工艺所需温度及压力很相近，在同一模具内同进进行发泡和硫化，合模的加温加压，使其发泡剂分解释放出气体，调节合模油缸背压(可将合模油缸切换至浮动位置)，发泡剂分解释放出气体足以克服被橡胶包围形成泡孔压力，使橡胶膨胀形成海绵状态，再进行保压、保温、保时间，进而达到硫化要求，无需二次密封，即保证了硫化效果，又避免了高压气体的泄露；
(7)本实用新型的橡胶双密度制品模内发泡成型系统，活动机位对应多个固定机位，并在各个固定机位之间往复运动，同一注射装置对应多个发泡且硫化成型装置，在橡胶制品的硫化过程中，依次进行不同发泡且硫化成型装置的注射工作，大大提高了工作效率；
(8)本实用新型的橡胶双密度制品模内发泡成型系统，支撑限位块起到气缸活塞下移限位作用，避免脱缸；高温密封圈可提高气缸上下腔的密封效果，并避免硫化过程中气体泄露；
(9)本实用新型的成型工艺，能够持续无间断生产，生产效率和自动化程度高。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型的模具排气及中空充气机构放大后示意图。
图中：1、注射机底座；2、注射装置；3、发泡且硫化成型装置；4、模具排气及中空充气机构；5、发泡且硫化成型台座；6、双密度橡胶制品；7、气管；21、加料斗；22、注射油缸；23、塑化注射螺筒；24、塑化加热器；25、预存塑化料腔；26、送料管；27、注射嘴控制油缸；28、注射头；29、注射座移动油缸；30、支台；31、合模油缸；32、合模横梁；33、上半模具；34、模具内芯；35、模芯抽取油缸；36、下半模具；37、模具连接管接头；38、模具加热器；40、气缸连接管接头；41、气缸；42、气缸加热器；43、气缸卸气孔；44、油缸缸体；45、油管；46、液压站；48、活塞杆；49、支架；221、注射活塞；231、塑化注射螺杆；331、合模上座；361、合模下座；411、气缸活塞；412、支撑限位块；413、耐高温密封圈；441、油缸活塞。
具体实施方式
为进一步了解本实用新型的内容，结合附图对本本实用新型作详细描述。
实施例1
本实施例的橡胶双密度制品模内发泡成型系统，如图1所示，包括模具排气及中空充气机构4，还包括注射机底座1和发泡且硫化成型台座5以及分别固定于两者上的注射装置2和发泡且硫化成型装置3，所述注射装置2和发泡且硫化成型装置3的模具相连通；所述发泡且硫化成型装置3对模具内的依次加入的外层高密度橡胶和内层发泡橡胶进行发泡和硫化成型。如图2所示，模具排气及中空充气机构4包括支架49、气缸41、油缸缸体44和液压站46；所述支架49为中间有通孔的环形台架，所述气缸41固定于支架49的环形台面上，所述油缸缸体44固定于支架49的环形台面的底部，所述气缸41和油缸缸体44分别内置连接同一活塞杆48的气缸活塞411和油缸活塞441，所述气缸41顶部通过气管7与发泡且硫化成型装置3的模具内腔相通；所述油缸缸体44由油缸活塞441分为上腔体和下腔体，两腔体分别通过一油管45与液压站46相通。
本实施例的橡胶双密度制品模内发泡成型系统，模具排气及中空充气机构4通过同一活塞杆将排充气装置集成一体化，由液压站驱动活塞杆往复移动，活塞后移抽气，活塞前移充气，气缸活塞和油缸活塞面积比值即为油压与气压的比值，调节液压站压力，可保证充气压力，活塞移动速度的快慢，与模具内充气流量有关，调节高压油流量，即可控制活塞运行速度，即可满足充气流量，进而达到发泡且硫化成型装置3的模具内腔充气压力和排气真空度的要求，而且，整个系统能够在一个模具内完成橡胶制品的注射、发泡和硫化，避免制品在各工序的流转，从而降低了生产成本。
实施例2
本实施例的橡胶双密度制品模内发泡成型系统，基本结构同实施例1，改进之处在于：如图1所示，注射装置2包括加料斗21、注射油缸22、塑化注射螺筒23、塑化加热器24、注射嘴控制油缸27、注射头28和注射座移动油缸29；所述加料斗21与塑化注射螺筒23的始端相通，塑化注射螺筒23的始端插入注射油缸22的缸筒内，并紧抵注射油缸22内的注射活塞221；所述塑化注射螺筒23内置塑化注射螺杆231，塑化注射螺杆231的端头处，预留预存塑化料腔25；所述预存塑化料腔25通过送料管26与塑化注射螺筒23底部的注射嘴控制油缸27前端的料腔连通，所述注射头28的进料端与料腔连通，注射端与所述发泡且硫化成型装置3的模具相通；所述注射嘴控制油缸27缸筒和注射座移动油缸29的缸筒固定连接，两者的活塞杆背向设置，所述注射座移动油缸29活塞杆与所述注射油缸22均固定于注射机底座1上，所述塑化加热器24设置于塑化注射螺筒23的外壁，胶料的塑化和注射前的暂存在同一塑化注射螺筒23内进行，塑化的同时，在预存塑化料腔25内完成注射前的暂存，避免了胶料的转运。发泡且硫化成型装置3包括合模油缸31、上半模具33、模具内芯34、模芯抽取油缸35和下半模具36；所述下半模具36固定于发泡且硫化成型台座5上，下半模具36的正上方配合设置有上半模具33，所述上半模具33与合模油缸31可拆卸连接；所述合模油缸31通过固定架固定；所述模具内芯34与模芯抽取油缸35的伸缩杆可拆卸连接，并在上半模具33和下半模具36之间通过模芯抽取油缸35伸缩；所述上半模具33、下半模具36和模具内芯34根据橡胶制品的形状配合设置；所述模芯抽取油缸35通过支台30固定，上半模具33、下半模具36以及模具内芯34的协同作用，可方便的制作需要内外层双密度的轮胎类橡胶制品，操作方便。
本实施例的橡胶双密度制品模内发泡成型系统的成型工艺，同模具内完成注射、发泡和硫化工艺，在提高生产效率的同时，还保证了橡胶制品生产的稳定性，具体步骤为：
步骤一、高密度橡胶塑化：注射嘴控制油缸27先将送料管26以及注射头28封堵，通过加料斗21加高密度橡胶粉末料入塑化注射螺筒23，塑化注射螺杆231旋转，旋转的同时，塑化注射螺杆231抵紧注射活塞221持续后移，塑化后的胶料在塑化料腔25内暂存，充分利用了塑化注射螺杆231旋转过程中的轴向力作用，无需对塑化注射螺杆231施加额外动力，即可实现胶料暂存的效果；
步骤二、合模：模芯抽取油缸35将模具内芯34放入上半模具33与下半模具36之间的中心处，启动合模油缸31下移，上半模具33与下半模具36合拢，同时模芯抽取油缸35退回，完成整个模具的合模和密封工作；
步骤三、抽真空：启动液压站46，高压油通过高压油管进入油缸缸体44上腔，推动油缸活塞441下移，油缸活塞441带动气缸活塞411一起移动，气缸41上腔形成真空，将合模的内腔气体排尽；
步骤四、注射：注射座移动油缸29启动，将注射头28与合模后的注射口对接，注射嘴控制油缸27将送料管26以及注射头28打开，启动注射油缸22，塑化注射螺杆231前移，将塑化料腔25内暂存的塑化胶料注射到上半模具33与下半模具36内；注射座移动油缸29再启动，退出注射头28；
步骤四、开模：启动合模油缸31上移，开启上半模具33与下半模具36，启动模芯抽取油缸35，取出模具内芯34，形成橡胶制品的内腔；
步骤五、二次加料：将混有发泡剂的橡胶粉计量后倒入模芯内；
步骤六、二次合模：启动合模油缸31下移，闭合上半模具33与下半模具36；
步骤七、充气：启动液压站46，高压油通过高压油管进入油缸缸体44下腔，推动油缸活塞441上移，油缸活塞441带动气缸活塞411一起上移，气缸活塞411将气缸41上腔的高压气体通过气针打入上半模具33与下半模具36内腔，使内腔内具备发泡和硫化条件；
步骤八：发泡和硫化：对上半模具33与下半模具36内腔的橡胶制品进行发泡和硫化成型；
步骤九：二次开模：启动合模油缸31上移，开启上半模具33与下半模具36，取出双密度橡胶制品6。
本实施例的橡胶双密度制品模内发泡成型系统及其成型工艺，发泡剂分解温度一般在130℃-180℃之间，气体压力一般在10MPa左右，充分利用物理发泡工艺与硫化工艺所需温度及压力很相近的工艺条件，在同一模具内同进进行发泡和硫化；合模后进行加温加压，使其发泡剂分解释放出气体，调节合模油缸31背压可将合模油缸切换至浮动位置，发泡剂分解释放出气体足以克服被橡胶包围形成泡孔压力，使橡胶膨胀形成海绵状态，再进行保压、保温、保时间，进而达到硫化要求。
实施例3
本实施例的橡胶双密度制品模内发泡成型系统，基本结构同实施例2，改进之处在于：发泡且硫化成型装置3还包括合模上座331和合模下座361，上半模具33和下半模具36分别由合模上座331和合模下座361支持，以提高注射、发泡以及硫化时，整个系统的稳定性。气缸41的外臂环绕式固定有气缸加热器42，气缸41的底部侧开有气缸卸气孔43；所述气缸41的直径大于油缸缸体44，因合模模具内腔气体在模具加热器作用下可处于加热阶段，排出气体稍微加热即可满足要求，充气过程中，制品内腔为密封状态，气缸充完气体后处于保压状态，直到满足硫化要求为止，能量消耗小，因此整个装置无有害气体排放，环境友好，符合越来越受到重视的环保要求。
本实施例的橡胶双密度制品模内发泡成型系统的成型工艺，具体步骤为：
步骤一、高密度橡胶塑化：注射嘴控制油缸27先将送料管26以及注射头28封堵，通过加料斗21加高密度橡胶粉末料入塑化注射螺筒23，塑化注射螺杆231旋转，旋转的同时，塑化注射螺杆231抵紧注射活塞221持续后移，塑化后的胶料在塑化料腔25内暂存，充分利用了塑化注射螺杆231旋转过程中的轴向力作用，无需对塑化注射螺杆231施加额外动力，即可实现胶料暂存的效果；
步骤二、合模：模芯抽取油缸35将模具内芯34放入上半模具33与下半模具36之间的中心处，启动合模油缸31下移，上半模具33与下半模具36合拢，同时模芯抽取油缸35退回，完成整个模具的合模和密封工作；
步骤三、抽真空：启动液压站46，高压油通过高压油管进入油缸缸体44上腔，推动油缸活塞441下移，油缸活塞441带动气缸活塞411一起移动，气缸41上腔形成真空，将合模的内腔气体排尽；
步骤四、注射：注射座移动油缸29启动，将注射头28与合模后的注射口对接，注射嘴控制油缸27将送料管26以及注射头28打开，启动注射油缸22，塑化注射螺杆231前移，将塑化料腔25内暂存的塑化胶料注射到上半模具33与下半模具36内；注射座移动油缸29再启动，退出注射头28；
步骤四、开模：启动合模油缸31上移，开启上半模具33与下半模具36，启动模芯抽取油缸35，取出模具内芯34，形成橡胶制品的内腔；
步骤五、二次加料：将混有发泡剂的橡胶粉计量后倒入模芯内；
步骤六、二次合模：启动合模油缸31下移，闭合上半模具33与下半模具36；
步骤七、加热：启动气缸加热器42，对气缸41内气体进行加热；
步骤八、充气：启动液压站46，高压油通过高压油管进入油缸缸体44下腔，推动油缸活塞441上移，油缸活塞441带动气缸活塞411一起上移，气缸活塞411将气缸41上腔的高压高温气体通过气针打入上半模具33与下半模具36内腔，使内腔内具备发泡和硫化条件；
步骤九：发泡和硫化：对上半模具33与下半模具36内腔的橡胶制品6进行硫化，气缸41充完气体后处于保压状态，直到满足硫化要求为止，能量消耗小，因此整个装置无有害气体排放，环境友好，符合越来越受到重视的环保要求；
步骤十：二次开模：启动合模油缸31上移，开启上半模具33与下半模具36，取出双密度橡胶制品6。
实施例4
本实施例的橡胶双密度制品模内发泡成型系统，基本结构同实施例3，改进之处在于：发泡且硫化成型装置3还包括合模横梁32，所述合模油缸31的液压杆依次穿过合模横梁32和合模上座331的导向孔后再和上半模具33固定连接；所述合模横梁32固定于发泡且硫化成型装置3的固定架上，合模横梁起到定位、导向以及稳定开闭模具的三重作用效果，并进而保证了密封性和发泡、硫化时的稳定性。气缸41的下腔的底部固定有支撑限位块412，并为所述气缸卸气孔43预留通气间隙，起到气缸活塞下移限位作用。
实施例5
本实施例的橡胶双密度制品模内发泡成型系统，基本结构同实施例4，改进之处在于：发泡且硫化成型装置还包括模具加热器；模具加热器38设置于合模上座331和合模下座361内，使胶料在发泡和硫化过程中保持稳定的软化状态，气缸活塞411的外缘上，与气缸41内壁之间设置耐高温密封圈413，提高气缸上下腔的密封效果，并避免硫化过程中气体泄露。发泡且硫化成型台座5和发泡且硫化成型装置3组成固定机位；所述注射机底座1连同注射装置2组成活动机位；所述活动机位对应多个固定机位，并在各个固定机位之间往复运动，在橡胶制品的硫化过程中，依次进行不同发泡且硫化成型装置3的注射工作，大大提高了工作效率。
本实施例的橡胶双密度制品模内发泡成型系统的成型工艺，步骤为：
步骤一、高密度橡胶塑化：注射嘴控制油缸27先将送料管26以及注射头28封堵，通过加料斗21加高密度橡胶粉末料入塑化注射螺筒23，塑化注射螺杆231旋转，旋转的同时，塑化注射螺杆231抵紧注射活塞221持续后移，塑化后的胶料在塑化料腔25内暂存，充分利用了塑化注射螺杆231旋转过程中的轴向力作用，无需对塑化注射螺杆231施加额外动力，即可实现胶料暂存的效果；
步骤二、合模：模芯抽取油缸35将模具内芯34放入上半模具33与下半模具36之间的中心处，启动合模油缸31下移，上半模具33与下半模具36合拢，同时模芯抽取油缸35退回，完成整个模具的合模和密封工作；
步骤三、抽真空：启动液压站46，高压油通过高压油管进入油缸缸体44上腔，推动油缸活塞441下移，油缸活塞441带动气缸活塞411一起移动，气缸41上腔形成真空，将合模的内腔气体排尽；
步骤四、注射：注射座移动油缸29启动，将注射头28与合模后的注射口对接，注射嘴控制油缸27将送料管26以及注射头28打开，启动注射油缸22，塑化注射螺杆231前移，将塑化料腔25内暂存的塑化胶料注射到上半模具33与下半模具36内；注射座移动油缸29再启动，退出注射头28；
步骤四、开模：启动合模油缸31上移，开启上半模具33与下半模具36，启动模芯抽取油缸35，取出模具内芯34，形成橡胶制品的内腔；
步骤五、二次加料：将混有发泡剂的橡胶粉计量后倒入模芯内；
步骤六、二次合模：启动合模油缸31下移，闭合上半模具33与下半模具36；
步骤七、加热：启动气缸加热器42，对气缸41内气体进行加热；
步骤八、充气：启动液压站46，高压油通过高压油管进入油缸缸体44下腔，推动油缸活塞441上移，油缸活塞441带动气缸活塞411一起上移，气缸活塞411将气缸41上腔的高压高温气体通过气针打入上半模具33与下半模具36内腔，使内腔内具备发泡和硫化条件；
步骤九：发泡和硫化：启动模具加热器38，对模具内腔进行加热，与步骤七中充入的高压高温气体协同作用，对上半模具33与下半模具36内腔的橡胶制品6进行硫化，气缸41充完气体后处于保压状态，直到满足硫化要求为止，能量消耗小，因此整个装置无有害气体排放，环境友好，符合越来越受到重视的环保要求；硫化温度：130℃-180℃；硫化压力：1.0～10MPa，根据橡胶制品的不同工艺要求进行相应的调节；
步骤十：移机：硫化过程中，将注射机底座1连同注射装置2组成的活动机位移动至下一个发泡且硫化成型台座5连同发泡且硫化成型装置3以及中空装置4组成的固定机位旁，重复步骤一至九；
步骤十一：二次开模：启动合模油缸31上移，开启上半模具33与下半模具36，取出双密度橡胶制品6。
实施例6
本实施例的橡胶双密度制品模内发泡成型系统，基本结构同实施例5，改进之处在于：气管7和油管45分别为高压气管和高压油管，避免高压下泄露；所述耐高温密封圈413为聚四氟乙烯或氟橡胶密封圈，提高使用寿命，防止长期工作状态下气体泄露，并进而保证了密封性和硫化时的稳定性。气管7的两端分别通过模具连接管接头37和气缸连接管接头40固定于上半模具33和气缸41上，提高连接的稳定性和密封性。
以上示意性的对本实用新型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实用新型的实施方式之一，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，均应属于本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.一种橡胶双密度制品模内发泡成型系统，其特征在于，包括模具排气及中空充气机构(4)，还包括注射机底座(1)和发泡且硫化成型台座(5)以及分别固定于两者上的注射装置(2)和发泡且硫化成型装置(3)，所述注射装置(2)和发泡且硫化成型装置(3)的模具相连通；所述发泡且硫化成型装置(3)对模具内的依次加入的外层高密度橡胶和内层发泡橡胶进行发泡和硫化成型；
所述模具排气及中空充气机构(4)包括支架(49)、气缸(41)、油缸缸体(44)和液压站(46)；所述支架(49)为中间有通孔的环形台架，所述气缸(41)固定于支架(49)的环形台面上，所述油缸缸体(44)固定于支架(49)的环形台面的底部，所述气缸(41)和油缸缸体(44)分别内置连接同一活塞杆(48)的气缸活塞(411)和油缸活塞(441)，所述气缸(41)顶部通过气管(7)与发泡且硫化成型装置(3)的模具内腔相通；所述油缸缸体(44)由油缸活塞(441)分为上腔体和下腔体，两腔体分别通过一油管(45)与液压站(46)相通。
2.如权利要求1所述的橡胶双密度制品模内发泡成型系统，其特征在于，所述注射装置(2)包括加料斗(21)、注射油缸(22)、塑化注射螺筒(23)、塑化加热器(24)、注射嘴控制油缸(27)、注射头(28)和注射座移动油缸(29)；所述加料斗(21)与塑化注射螺筒(23)的始端相通，塑化注射螺筒(23)的始端插入注射油缸(22)的缸筒内，并紧抵注射油缸(22)内的注射活塞(221)；所述塑化注射螺筒(23)内置塑化注射螺杆(231)，塑化注射螺杆(231)的端头处，预留预存塑化料腔(25)；所述预存塑化料腔(25)通过送料管(26)与塑化注射螺筒(23)底部的注射嘴控制油缸(27)前端的料腔连通，所述注射头(28)的进料端与料腔连通，注射端与所述发泡且硫化成型装置(3)的模具相通；所述注射嘴控制油缸(27)缸筒和注射座移动油缸(29)的缸筒固定连接，两者的活塞杆背向设置，所述注射座移动油缸(29)活塞杆与所述注射油缸(22)均固定于注射机底座(1)上，所述塑化加热器(24)设置于塑化注射螺筒(23)的外壁。
3.如权利要求2所述的橡胶双密度制品模内发泡成型系统，其特征在于，所述发泡且硫化成型装置(3)包括合模油缸(31)、上半模具(33)、模具内芯(34)、模芯抽取油缸(35)和下半模具(36)；所述下半模具(36)固定于发泡且硫化成型台座(5)上，下半模具(36)的正上方配合设置有上半模具(33)，所述上半模具(33)与合模油缸(31)可拆卸连接；所述合模油缸(31)通过固定架固定；所述模具内芯(34)与模芯抽取油缸(35)的伸缩杆可拆卸连接，并在上半模具(33)和下半模具(36)之间通过模芯抽取油缸(35)伸缩；所述上半模具(33)、下半模具(36)和模具内芯(34)根据橡胶制品的形状配合设置；所述模芯抽取油缸(35)通过支台(30)固定。
4.如权利要求3所述的橡胶双密度制品模内发泡成型系统，其特征在于，所述气缸(41)的外臂环绕式固定有气缸加热器(42)，气缸(41)的底部侧开有气缸卸气孔(43)；所述气缸(41)的直径大于油缸缸体(44)。
5.如权利要求4所述的橡胶双密度制品模内发泡成型系统，其特征在于，所述发泡且硫化成型装置(3)还包括合模横梁(32)，所述合模油缸(31)的液压杆依次穿过合模横梁(32)和合模上座(331)的导向孔后再和上半模具(33)固定连接；所述合模横梁(32)固定于发泡且硫化成型装置(3)的固定架上；所述气缸(41)的下腔的底部固定有支撑限位块(412)，并为所述气缸卸气孔(43)预留通气间隙。
6.如权利要求4所述的橡胶双密度制品模内发泡成型系统，其特征在于，所述发泡且硫化成型装置(3)还包括模具加热器(38)；所述模具加热器(38)设置于合模上座(331)和合模下座(361)内；所述气缸活塞(411)的外缘上，与气缸(41)内壁之间设置耐高温密封圈(413)。
7.如权利要求6所述的一种橡胶双密度制品模内发泡成型系统，其特征在于，所述气管(7)和油管(45)分别为高压气管和高压油管；所述耐高温密封圈(413)为聚四氟乙烯或氟橡胶密封圈。
8.如权利要求1至7任一所述的一种橡胶双密度制品模内发泡成型系统，其特征在于，所述发泡且硫化成型台座(5)和发泡且硫化成型装置(3)组成固定机位；所述注射机底座(1)连同注射装置(2)组成活动机位；所述活动机位对应多个固定机位，并在各个固定机位之间往复运动；所述气管(7)的两端分别通过模具连接管接头(37)和气缸连接管接头(40)固定于上半模具(33)和气缸(41)上。
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|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
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Granted publication date: 20190628 |