製備無接縫高壓膠囊的模具及其方法
2023-05-30 05:07:16 1
專利名稱：製備無接縫高壓膠囊的模具及其方法
技術領域：
本發明涉及一種製備無接縫高壓膠嚢所用的模具及利用該模具 製備無接縫高壓膠嚢的方法。
背景技術：
高壓膠嚢是一種由片狀橡膠構成的袋狀體，且在袋狀體的一個端 部設置有用於向其內注入流體的氣嘴，如蓄能器內的膠嚢就屬於這種 結構的高壓膠嚢。由於高壓膠嚢的含膠量一般在60—70y。之間，且通 常被應用在壓力為31. 5兆帕以上的場合，所以，在製備膠嚢時均釆 用硫化罐或硫化機等設備對經混煉和壓延後的成膠嚢形的生膠片進 行硫化，而採用這類設備硫化時， 一般需要外模具和與該外模具形狀 相同或相近似的內才莫具相互配合來石危化生月交片。
然而，現有技術中認為製作無接縫高壓膠嚢是不可能的，因為高 壓膠囊是一個袋狀體，要想使其無接縫，則需要將生膠片一次性地全 部包覆在內模具的表面，然後才能將外模具扣合在生膠片的表面對其 進行硫化，在用生膠片包覆內模具的過程中，要是不將內模具懸空就 無法完成包覆任務，而要想使其懸空，其支撐點部位無法包覆生膠片； 其次是因為高壓月史嚢端部只具有一個相對小的開口 ，如果採用整體才莫 具，特別是整體的內模具對生膠片進行硫化，因其直徑遠大於開口的 直徑，致使內模具無法從開口部位取出；在這種思想的支配下， 一種 技術偏見是製作膠嚢或類似物件必需採用分體式，另 一種技術偏見是 生膠片不具有彈性，直接連接有相當的困難,而組成膠嚢的各分體膠 嚢只有通過硫化使其具有一定的彈性後才適合於連接，所以，在製作 高壓膠嚢時， 一般採用將經混煉和壓延後的生膠片製作成二塊或三塊 分膠嚢，然後將分膠嚢分別硫化，再將硫化後的分膠嚢粘結成一個整 體，再對其進行二次硫化的工藝過程。該種製作高壓膠嚢的方法首先 反應出來的問題是成本高，因為製作高壓膠嚢的成本主要體現在原料 成本和硫化成本這兩個方面，且在橡膠製品中，硫化是相對複雜的一 道工序，且每一次硫化的時間較長,所以，採用二次硫化的方法不僅 會大大增加其製作成本和浪費較大量的能源，並且還大大延長製作高壓膠嚢的時間；其次是當第一次分體膠嚢石克化完成後，生膠片己經變 成具有橡膠本質特性的熟膠，而第二次硫化主要是為了硫化粘結接合 縫部位，但，即使接合縫隙部位經硫化能夠結合在一起，在外觀上也 能形成明顯的環縫痕跡，該環縫不僅嚴重地影響其外觀美感，而且也 嚴重地影響了高壓膠嚢的質量，高壓膠嚢是在高壓氛圍內工作的部 件，特別是蓄能器膠嚢在工作時，總是處在被高壓流體壓縮蓄能或釋 放能量的狀態，而在這種狀態下工作的高壓膠嚢極易在接合縫部位斷 裂，所以，該種結構的高壓膠嚢使用壽命較短。
發明內容
本發明的任務是提供一種利用可活動固定內模具的方式解決生 膠片不能完整覆蓋內模具問題的製備無接縫高壓膠嚢的模具。
本發明的另 一個任務是提供一種利用能分塊拆卸以解決高壓膠 嚢不能 一 次硫化成型問題的製備無接縫高壓膠嚢的模具。
本發明的另 一 項任務是提供一種利用上述模具製備高壓膠囊的 方法。
本發明所提出的製備無接縫高壓膠嚢的模具包括 內模具該內模具設置有向外延伸的定位軸和方便移動且設置在 定位軸附近的限位件；和外^t具該外模具具有與定位軸和/或限位 件形狀及大小相匹配的開放部。定位軸和限位件可以使內模具在三維 方向上懸空固定，而限位件方便移動可以向內模具棵露部位補充生膠 片，進而使內模具的表面能形成完整的生膠片嚢體。
所述內模具包括一個定位軸和安裝在該定位軸周邊且按軸向排 列的分立模塊，以及用於固定分立模塊的固接件，所述分立模塊中至 少有一個分立模塊的橫斷面為矩形體或接近於矩形體，分立模塊沿著
定位軸的徑向設置有1 - 4層。
利用上述模具製備無接縫高壓膠嚢的方法，包括以下步驟
a、 定位制型首先用定位軸和限位件將內模具定位，然後將生 膠片放在內模具外表面上，再用外模具擠壓該生膠片，使生膠片在擠 壓時延展並覆蓋在內模具棵露部位的表面，以形成缺口的生膠嚢體；
b、 二次補膠讓定位軸和限位件與內模具表面脫離，並在定位 軸和限位件固定內模時留下的空穴部位補充生膠片，再將補充的生膠片通過擠壓的方式與缺口生膠嚢體邊沿連接形成完整的生膠嚢體；
c、 硫化對模具內的生膠嚢體進行硫化；
d、 取模將內模具從硫化後的膠嚢內取出，再對膠嚢的口部安 接硫化封頭後即為成品無接縫膠嚢。
6、根據權利要求5所述的製備方法，其特徵在於所述定位制 型和二次補膠步驟中，對生膠片的擠壓壓力為45 - 60Kg/ cm2。
所述錄u化步驟中，其碌。化溫度為100°C-16(TC，闢d匕壓力在 25kg/cm2 - 70kg/ cm2，石克化時間在30 - 90分鐘。
所述取模步驟中，採用將內模具中的分立模塊依次從膠嚢內取出 的步驟。
所述將內模具中的分立模塊依次從膠嚢內取出的步驟中，採用先 取橫斷面為矩形的分立模塊，然後再依次從膠嚢內取出其他模塊的步驟。
利用上述模具製備無接縫高壓膠嚢的方法，包括以下步驟
a、 定位制型首先用定位軸和限位件將內模具定位，然後將生 膠片放在內模具的外表面上，再用外模具擠壓該生膠片，使生膠片在 擠壓時延展並覆蓋在內模具棵露部位的表面，形成缺口的生膠嚢體；
b、 二次補膠讓定位軸和限位件與內模具表面脫離，在定位軸 和限位件固定內;f莫具時留下的空穴部位補充生膠片，再將補充的生膠 片通過擠壓的方式與缺口生膠嚢體邊沿連接形成完整的生膠嚢體;
c、 硫化對模具內的生膠嚢體進行硫化；
d、 取模將內模具從硫化後的膠嚢內整體取出，然後在膠嚢的 口部安裝氣嘴封頭和補充生膠，對補充的生膠進行二次硫化，所得到 的膠嚢即為成品膠嚢。
由於本發明採用了整體制型和一次性〃琉化的工藝步驟製作高壓 膠嚢，與現有技術相比可節省二倍的能源，其工效可提高三倍，且該 種膠嚢沒有縫隙，其質量特別好；同時在整體制型中，僅採用固定內 模具和二次補生膠片，以及一次硫化的步驟，其工藝過程相當簡單，
製作成本較低；另外，內模具採用分立模塊的結構，只要每一個分立 模塊的直徑小於或略大於膠嚢的口部，分立模塊即可很方便地從內模 具中取出，而分立模塊與整體模塊相比並不會增加多少成本。
附圖1是本發明所提出的製備無接縫高壓膠嚢的模具中內模具1
的一個實施例的外觀分解示意附圖2是本發明所提出的製備無接縫高壓膠嚢的模具中內模具2
的另 一個實施例的外觀分解示意圖。
具體實施例方式
參見圖1,該圖給出本發明所提出的製備無接縫高壓膠嚢的模具 的中內模具l的一個實施例的外觀結構示意圖。本實施例中給出的內
模具1包括一個定位軸11和安裝在該定位軸11周邊且按軸向排列的 分立模塊，在諸分立模塊中，有兩個分立模塊的橫斷面為矩形或接近 於矩形模塊12,且這兩個矩形模塊12沿著定位軸11的直徑方向相 對，其餘的分立模塊的橫斷面為梯形分立模塊13。分立模塊12和13 組合後可由固接件固定，該固接件可由設置在分立模塊12和13端部 的環形凹槽14和可安裝在該環形凹槽14內與其緊密配合的環形圈 (圖中沒有給出)構成。
利用該模具製備無接縫高壓膠嚢時，要經過定位制型、二次補膠、 硫化和取模步驟。在定位制型步驟中，首先將內模具1的定位軸11 固定在硫化罐或硫化機設備上，然後採用限位件沿著定位軸11的軸 向頂在內模具1的兩端，使內模具1能軸向定位，將生膠片放在內模 具1的外表面上，再用內表面與內模具1的外表面相同且兩者間隔有 預定距離的外模具(圖中沒有給出外模具的具體結構，但該外模具上 只是設置有與定位軸11和限位件形狀及大小相匹配的開放部，其它 部位與現有技術中的外模具基本相同)擠壓該生膠片，使生膠片在擠 壓時延展並覆蓋在內模具1棵露部位的表面，以形成缺口的生膠嚢 體，該缺口是由定位軸11和限位件所佔據的位置形成的；在二次補 膠步驟中，首先讓定位軸11和限位件與內模具1表面脫離，具體脫 離方式是將限位件從內模具1的表面離開，將定位軸11沿著軸向拉 動，且使定位軸11向內模具1內收縮的一端的端面與內模具1的外 表面相平行，然後在限位件和定位軸11固定內模具1時留下的空穴 部位補充生膠片，再將補充的生膠片通過限位件和與定位軸11端面 相同的杆件擠壓補充的生膠片，以使補充的生膠片與缺口的生膠嚢體的缺口邊沿通過擠壓的方式連接並形成完整的生膠嚢體，定位制型和
二次補膠步驟中，對生膠片'的擠壓壓力為45 - 60Kg/cm2;在硫化步 驟中，首先對外模具和內模具1之間的生膠嚢體進行硫化，其硫化溫 度為100°C-160°C，石克化壓力在25kg/cm2-70kg/ cm2，闢d匕時間在 30 - 90分鐘；在取模步驟中，首先將內模具1中的定位軸11從模具 中取出，然後取橫斷面為矩形的分立模塊12，再從膠嚢內依次取出 橫斷面為梯形的分立模塊13,最後再對經硫化後的膠嚢口部安接硫 化封頭即為成品無接縫高壓膠嚢。由於上述限位件的功能是用於限定 內模具1的位置，可以採用端面形狀與內模具1相接觸部位形狀相同 或相近似的杆件或其它構件，本領域技術人員根據其作用，不經過創 造性勞動完全可以實施，所以，圖1中沒有給出限位件的具體結構。
另外，利用整體結構的內模具製備無縫接接高壓膠嚢時，也可以 採用與上述相同的定位制型、二次補膠和硫化的步驟；只是在取模步 驟中，因被硫化後的生膠片具有一定的彈性，所以，可通過將膠嚢口 部擴大的方式將內模具從膠嚢.內整體取出，然後在膠嚢的口部安裝氣 嘴封頭和補充生膠，對補充的生膠進行二次局部硫化，所得到的膠嚢 即為成品高壓膠嚢。
參見圖2 ,該圖給出本發明所提出的內模具2另一個實施例的外 觀結構示意圖。內模具2與實施例1所提出的內模具1的結構基本相 同，只是在實施例1所述內模具1的基礎上增加一層分立模塊21, 即該實施例中設置有兩層分立模塊21，以用其製作較大體積的高壓 膠嚢。參照本實施例，如需製作更大體積的高壓膠嚢，內模具2還可 以由3層或4層的分立模塊21構成。
權利要求
1. 製備無接縫高壓膠囊的模具，其特徵在於包括內模具該內模具設置有向外延伸的定位軸和方便移動且設置在定位軸附近的限位件；和外模具該外模具具有與定位軸和/或限位件形狀及大小相匹配的開放部。
2、 根據權利要求1所述的模具，其特徵在於所述內模具包括 一個定位軸和安裝在該定位軸周邊且按軸向排列的分立^f莫塊，以及用 於固定分立模塊的固接件。
3、 根據權利要求2所述的模具，其特徵在於所述分立模塊中至少有一個分立模塊的橫斷面為矩形體或接近於矩形體。
4、 根據權利要求2所述的模具，其特徵在於所述分立模塊沿 著定位軸的徑向設置有1 - 4層。
5、 利用權利要求1或2或3或4所述模具製備無接縫高壓膠嚢 的方法，其特徵在於包括以下步驟a、 定位制型首先用定位軸和限位件將內才莫具定位，然後將生 膠片放在內模具外表面上，再用外模具擠壓該生膠片，使生膠片在擠 壓時延展並覆蓋在內模具棵露部位的表面，以形成缺口的生膠囊體；b、 二次補膠讓定位軸和限位件與內模具表面脫離，在定位軸 和限位件固定內模具時留下的空穴部位補充生膠片，再將補充的生膠 片通過擠壓的方式與缺口生膠嚢體邊沿連接形成完整的生膠嚢體；c、 硫化對模具內的生膠嚢體進行硫化；d、 取模將內模具從硫化後的膠嚢內取出，再對膠嚢的口部安 接硫化封頭後即為成品無接縫膠嚢。
6、 根據權利要求5所述的製備方法，其特徵在於所述定位制 型和二次補膠步驟中，對生膠片的擠壓壓力為45 - 60Kg/ cm2。
7、 根據權利要求5所述的製備方法，其特徵在於所述硫化步 驟中，其硫化溫度為IOO'C - 160。C，硫化壓力在25kg/cm2 - 70kg/ cm2, 硫化時間在30 - 90分鐘。
8、 根據權利要求5所述的製備方法，其特徵在於所述取模步 驟中，採用將內模具中的分立模塊依次從膠嚢內取出的步驟。
9、 根據權利要求5所述的製備方法，其特徵在於所述將內模 具中的分立模塊依次從膠嚢內取出的步驟中，採用先取橫斷面為矩形 體的分立模塊，然後再依次從膠嚢內取出其他模塊的步驟。
10、 根據權利要求5所述無接縫高壓膠嚢的製備方法，其特徵在 於包括以下步驟a、 定位制型首先用定位軸和限位件將內^^莫具定位，然後將生 膠片放在內模具的外表面上，再用外模具擠壓該生膠片，使生膠片在 擠壓時延展並覆蓋在內模具棵露部位的表面，形成缺口的生膠嚢體；b、 二次補膠讓定位軸和限位件與內模具表面脫離，在定位軸 和限位件固定內模具時留下的空穴部位補充生膠片，再將補充的生膠 片通過擠壓的方式與缺口生膠嚢體邊沿連接形成完整的生膠嚢體；c、 硫化對模具內的生膠嚢體進行硫化；d、 取模將內模具從硫化後的膠嚢內整體取出，然後在膠嚢的 口部安裝氣嘴封頭和補充生膠，對補充的生膠進行二次硫化，所得到 的膠囊即為成品膠嚢。
全文摘要
本發明涉及一種製備無接縫高壓膠囊的模具，該模具包括內模具該內模具設置有向外延伸的定位軸和方便移動且設置在定位軸附近的限位件；和外模具該外模具具有與定位軸和/或限位件形狀及大小相匹配的開放部。利用上述模具經過定位制型、二次補膠、硫化和取模步驟製成高壓膠囊。因本發明只用一次性硫化即可製作高壓膠囊，與現有技術相比可節省二倍的能源，其工效可提高三倍，且該種膠囊沒有縫隙，其質量特別好。
文檔編號B29C73/04GK101284405SQ20081001151
公開日2008年10月15日 申請日期2008年5月22日 優先權日2008年5月22日
發明者劉有策 申請人:劉有策