CN219405053U - 一种内包氟密封圈的成型模具系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种内包氟密封圈的成型模具系统，包括氟塑料薄膜定型工装和硫化成型模具工装；氟塑料薄膜定型工装包括压柱和压套；硫化成型模具工装包括上模和下模，下模开设有下模腔，下模腔为圆锥腔体，在圆锥腔体的中部环开下半圈型腔，圆锥腔体的上部开设环形台阶；在上模下端面设有与下模腔对应的凸体，凸体与上模下端面之间设有环形卡台，凸体的中部环开上半圈型腔，上半圈型腔与下半圈型腔合模后构成密封圈型腔；压套可置于环形台阶上，顶杆穿过压套的通孔顶头与圆锥腔体的顶角相触。本实施例氟塑料薄膜定型工装配合硫化成型模具工装对聚四氟乙烯薄膜进行预定形和二次定形，避免了内包氟密封圈内侧氟塑料薄膜易发生打褶、漏包的现象。

Description

一种内包氟密封圈的成型模具系统

技术领域

本实用新型属于橡胶制造工装技术领域，具体涉及一种内包氟密封圈的成型模具系统。

背景技术

内包氟橡胶圈是一种橡胶密封件，由橡胶材料和氟塑料材料复合而成。氟塑料材料通常是聚四氟乙烯(PTFE)或聚偏二氟乙烯(FEP)，橡胶材料通常是氟橡胶(FKM)。

内包氟橡胶圈具有优异的耐高温、耐化学腐蚀、耐油性和耐磨损性能，能够在高温、高压、强腐蚀和恶劣环境下长期稳定工作，因此被广泛应用于化工、航空、航天、医疗器械、汽车、半导体等领域中的密封件。

与传统的橡胶密封件相比，内包氟橡胶圈具有以下优点：第一、耐高温性能更好：氟塑料材料的加入使内包氟橡胶圈的耐高温性能得到了大幅提升，可在高温环境下长期稳定工作。第二、耐化学腐蚀性更好：氟塑料材料的耐化学腐蚀性能优异，使得内包氟橡胶圈可在强酸、强碱、有机溶剂等腐蚀性介质中使用。第三、耐油性更好：氟橡胶材料具有出色的耐油性，可在润滑油、燃料等油性介质中长期使用。第四、密封性能更好：内包氟橡胶圈具有优异的密封性能，可有效防止泄漏和外部杂质进入。

在现有技术中，内包氟橡胶圈在硫化成型过程中存在一下问题：第一、由于橡胶材料受热后的流动性较好，很容易充满模具型腔，但氟塑料材料流动性差，也不能过分的进行拉伸，因此硫化后在橡胶表面很容易出现褶皱及漏包等缺陷。第二、内包氟橡胶圈的尺寸越小，硫化成型时氟塑料材料越容易出现打褶及漏包缺陷，因此大部分的内包氟橡胶圈都会采用单腔的模具结构，生产效率低下。第三、现有技术中氟塑料材料硫化前一般只进行一次定形，产品合格率较低。

发明内容

本实用新型提供一种内包氟密封圈的成型模具系统，解决小尺寸内包氟橡胶圈在硫化时氟塑料薄膜易褶皱和漏包且生产效率低的问题。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种内包氟密封圈的成型模具系统，包括氟塑料薄膜定型工装和硫化成型模具工装；

所述氟塑料薄膜定型工装包括压柱和压套，在所述压套中央设有通孔，压柱包括柱帽和位于柱帽下端的顶杆，顶杆的端头为圆锥体结构的顶头，顶杆可穿过压套的通孔使顶头伸出压套下端面；

所述硫化成型模具工装包括上模和下模，在下模上端面开设有下模腔，下模腔为圆锥腔体，在圆锥腔体的中部环开下半圈型腔，圆锥腔体的上部开设环形台阶；在上模下端面设有与下模腔对应的凸体，凸体为圆锥体结构，凸体与上模下端面之间设有环形卡台，环形卡台与环形台阶对应，在凸体的中部环开上半圈型腔，上半圈型腔与下半圈型腔合模后构成密封圈型腔；

所述压套可置于环形台阶上，顶杆穿过压套的通孔顶头与圆锥腔体的顶角相触。

进一步的，所述上模和下模合模后通过定位销固定。

进一步的，所述顶头的顶角范围为45-75°，所述圆锥腔体的顶角范围为75-105°，顶头的顶角小于圆锥腔体的顶角。

进一步的，所述顶头的顶角为60°，所述圆锥腔体的顶角为90°。

进一步的，在所述凸体的下部环形开设有缺口作为密封圈型腔的流胶槽。

进一步的，所述上模和下模之间设置多组相互对应的下模腔和凸体，多组下模腔和凸体构成多腔模具结构。

进一步的，所述上模和下模之间构成四腔模具结构，四个模具腔体呈矩形阵列排布。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

本实施例成型模具的氟塑料薄膜定型工装配合硫化成型模具工装对聚四氟乙烯薄膜进行预定形，再利用硫化成型模具工装和硫化后的橡胶圈对聚四氟乙烯薄膜进行二次定形，避免了现有装置制备内包氟密封圈内侧氟塑料薄膜易发生打褶、漏包的现象；本实施例为多型腔的硫化成型模具工装，满足多腔模具的生产需求，大大提高了生产效率。

当然地，实施本实用新型的各技术方案并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他实施例的附图。

图1为本实用新型实施例制得的内包氟密封圈结构示意图；

图2为本实用新型实施例压柱的结构示意图；

图3为本实用新型实施例压套的结构示意图；

图4为本实用新型实施例硫化成型模具工装的俯视图；

图5为图3的A-A侧剖视图；

图6为图4的B处放大图；

图7为图6中上模部分的结构示意图；

图8为图6中下模部分的结构示意图；

图9为本实用新型实施例氟塑料薄膜定型工装进行聚四氟乙烯薄膜的预定形的示意图。

图中，

1-压柱，101-柱帽，102-顶杆，103-顶头；

2-压套，201-通孔；

3-上模，301-凸体，302-环形卡台，303-上半圈型腔，304-流胶槽；

4-下模，401-下半圈型腔，402-环形台阶，403-下模腔；

5-定位销；

601-橡胶圈，602-聚四氟乙烯薄膜。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。

在本专利的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制。

在本专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。下面结合附图和实施例，对本实用新型做详细说明。

实施例：

一种内包氟密封圈的成型模具系统，由氟塑料薄膜定型工装和硫化成型模具工装两大部分构成，在本实施例中，氟塑料薄膜选用聚四氟乙烯(PTFE)薄膜。

参见图2和图3，氟塑料薄膜定型工装包括压柱1和压套2，压套2为圆柱形状，在压套2中央设有通孔201，压柱1包括柱帽101和位于柱帽101下端的顶杆102，顶杆102主体为圆杆形状，其端头为圆锥体结构的顶头103，顶杆102可穿过压套2的通孔201使顶头103伸出压套2下端面；在本实施例中，压柱1的高度H和外径D1以工人方便操作为宜，可根据不同操作人进行灵活调整。压柱1要能够轻松地穿进压套2内，因此顶杆102外径要小于通孔201的孔径，且压套2的外径要略小于下模环形台阶402的外径，使压套2可稳固置于环形台阶上402，顶杆102穿过压套2的通孔201，顶头103与下模腔403的顶角相触，将聚四氟乙烯薄膜压紧压实。

参见图4-图8，硫化成型模具工装包括上模3、下模4和定位销5，上模和下模合模后通过定位销固定，在下模4上端面开设有下模腔，下模腔403为圆锥腔体，在下模腔403的中部环开下半圈型腔401，下模腔403的上部开设环形台阶402，下模腔403的顶角为90°；在上模3下端面设有与下模腔403对应的凸体301，凸体301为圆锥体结构，凸体301与上模3下端面之间设有环形卡台302，环形卡台302与环形台阶402对应，在凸体301的中部环开上半圈型腔303，凸体301的下部环形开设有缺口作为密封圈型腔的流胶槽404，上半圈型腔303与下半圈型腔401在合模后构成密封圈型腔，为了避免圆锥体结构凸体301的下端磕碰划伤模具，本实施例中削去凸体301的顶尖。

本实施例中，顶头的顶角为60°，下模腔403的顶角为90°，其他实施例中，顶头的顶角可选范围为45-75°，下模腔403的顶角范围可选范围为75-105°，需要注意的是，顶头的顶角需要小于下模腔403圆锥腔体的顶角。

为了提升生产效率，本实施例的上模3和下模4之间构成四腔模具结构，四个模具腔体呈矩形阵列排布，四腔模具结构一次硫化成型可完成四组橡胶圈的生产，每个模具结构均包括一组相互对应的下模腔403和凸体301。需要说明的是，在其他实施例中，上模和下模之间可以构成单、双、多等各种不同的型腔模具结构。

通过本实施例模具系统制备小尺寸内包氟密封圈的步骤如下：

1、聚四氟乙烯薄膜的预定形，具体包括：

步骤101、将聚四氟乙烯薄膜裁剪成长方形或正方形，其各边长度不做精确要求，保证大于压套2的外径即可。

步骤102、将裁剪好的四氟乙烯薄膜盖在下模腔403上方，置于环形台阶402上；然后将压套2压置于在环形台阶402上，将聚四氟乙烯薄膜压紧固定；最后用压柱1的顶杆102穿进压套2的通孔201并向下运动直至顶头103与下模腔403的顶角相触，对聚四氟乙烯薄膜进行预定形，随后取下压柱、压套和聚四氟乙烯薄膜，参见图9。

步骤103、使用冲子在预定形后的聚四氟乙烯薄膜中央冲孔，孔径约为内包氟密封圈内径的一半。

2、聚四氟乙烯薄膜的二次定形

步骤201、通过压套2压紧固定并预定形后，聚四氟乙烯薄膜在压套2的外圆四周有明显的压痕，用剪刀沿压痕剪掉多余的聚四氟乙烯薄膜。

步骤202、用硫化成型模具工装硫化好四个橡胶圈，修去多余的胶边；将修边后的四个橡胶圈分别放进下模4的四个下模腔403中，上模3合模，整个模具预热3～5mi n。

步骤203、打开上模3，将四个预定形好的四氟乙烯薄膜也依序放进下模腔403中，上模3合模，操作人员用力向下按压上模3，然后打开上模3，用镊子取下二次定形后的聚四氟乙烯薄膜。

3、硫化

步骤301、给二次定形后的聚四氟乙烯薄膜刷涂粘合剂，室温晾干备用。

步骤302、将刷涂过粘合剂的聚四氟乙烯薄膜放置到下模4的橡胶圈上，保证二次定形后的聚四氟乙烯薄膜上的胶圈痕迹和下模4中的橡胶圈紧密贴合，无明显的错位现象，合模打压硫化。

步骤303、硫化完成后，打开上模3，取出制得的内包氟密封圈，制得产品结构参见图1所示，内包氟密封圈包括橡胶圈601和橡胶圈601内壁的聚四氟乙烯薄膜602。

本实施例内包氟密封圈的成型模具系统具有以下特点：

1、本实施例氟塑料薄膜定型工装外形简单，操作方便快捷，压柱的高和外径以方便操作为宜，可根据不同操作人进行调整，灵活性高。

2、本实施例氟塑料薄膜定型工装的顶头设计为圆锥结构，其圆锥的顶角设计为60°，该角度的设计避免了聚四氟乙烯薄膜在预定形过程中的打褶现象，保证了预成形的聚四氟乙烯薄膜表面平整。

3、本实施例氟塑料薄膜定型工装配合硫化成型模具工装对聚四氟乙烯薄膜进行预定形，再利用硫化成型模具工装和硫化后的橡胶圈对聚四氟乙烯薄膜进行二次定形，整个操作过程可由单人完成，简单快捷。

4、本实施例为多型腔的硫化成型模具工装，其生产效率大大提高。

以上应用了具体个例对本实用新型进行阐述，只是用于帮助理解本实用新型，并不用以限制本实用新型。对于本实用新型所属技术领域的技术人员，依据本实用新型的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。

Claims (7)

1.一种内包氟密封圈的成型模具系统，其特征在于，包括氟塑料薄膜定型工装和硫化成型模具工装；

所述氟塑料薄膜定型工装包括压柱和压套，在所述压套中央设有通孔，压柱包括柱帽和位于柱帽下端的顶杆，顶杆的端头为圆锥体结构的顶头，顶杆可穿过压套的通孔使顶头伸出压套下端面；

所述硫化成型模具工装包括上模和下模，在下模上端面开设有下模腔，下模腔为圆锥腔体，在圆锥腔体的中部环开下半圈型腔，圆锥腔体的上部开设环形台阶；在上模下端面设有与下模腔对应的凸体，凸体为圆锥体结构，凸体与上模下端面之间设有环形卡台，环形卡台与环形台阶对应，在凸体的中部环开上半圈型腔，上半圈型腔与下半圈型腔合模后构成密封圈型腔；

所述压套可置于环形台阶上，顶杆穿过压套的通孔顶头与圆锥腔体的顶角相触。

2.根据权利要求1所述内包氟密封圈的成型模具系统，其特征在于，所述上模和下模合模后通过定位销固定。

3.根据权利要求1或2所述内包氟密封圈的成型模具系统，其特征在于，所述顶头的顶角范围为45-75°，所述圆锥腔体的顶角范围为75-105°，顶头的顶角小于圆锥腔体的顶角。

4.根据权利要求3所述内包氟密封圈的成型模具系统，其特征在于，所述顶头的顶角为60°，所述圆锥腔体的顶角为90°。

5.根据权利要求4所述内包氟密封圈的成型模具系统，其特征在于，在所述凸体的下部环形开设有缺口作为密封圈型腔的流胶槽。

6.根据权利要求5所述内包氟密封圈的成型模具系统，其特征在于，所述上模和下模之间设置多组相互对应的下模腔和凸体，多组下模腔和凸体构成多腔模具结构。

7.根据权利要求5所述内包氟密封圈的成型模具系统，其特征在于，所述上模和下模之间构成四腔模具结构，四个模具腔体呈矩形阵列排布。