注射式膠囊模具以及由其生產膠囊的方法
2023-12-10 20:11:12 2
專利名稱：注射式膠囊模具以及由其生產膠囊的方法
技術領域：
發明涉及一種注射式膠囊模具以及由其生產膠囊的方法。
背景技術：
在汽車輪胎製造工藝過程中，外胎的硫化成型基本上是藉助於膠囊-一種可通過內充高壓蒸汽膨脹而對外胎硫化起內壓定型作用的工具。在輪胎硫化成型過程中，膠囊要經受了反反覆覆的充氣膨脹與排氣收縮、拉伸與曲撓變形，還要經受急劇的升溫與冷卻等變化，因此，要求膠囊應具備氣密性、耐熱性、耐老化性、耐屈撓性以及耐熱撕裂性等性能，同時由於膠囊在輪胎硫化過程中要充氣脹大，在輪胎成型後要排氣收縮，前後變形差異很大，因此還要求具備較低的永久變形性。所以對膠囊除了其膠料配方要適當及結構設計要科學合理以外，還在其生產工藝方法上也都提出了嚴格的要求。目前，國內各輪胎生產廠家所採用的硫化膠囊絕大多數是通過平板式硫化機來硫化成型的。採用此工藝方法來生產膠囊製品其基本步驟一般是先製成半成品(其中A型膠囊採用扁平圓柱體或捲筒形半成品，B型膠囊採用矩形帶狀作為半成品)，然後再將半成品置入事先裝在平板式硫化機上並已預熱的平板式膠囊模具中進行硫化成型。所生產的膠囊製品通常有下面的缺陷1、汽泡。其形成的原因是在生產半成品過程中膠條疊層貼合空間有殘餘空氣未排出；半成品在放置及搬運過程中受汙染；半成品重量及形狀不符合要求；膠料中的易揮發成份受熱揮發等等。
2、局部海綿。其產生的原因是半成品重量及形狀不符合要求；半成品受汙染等。
3、表面缺膠。其原因是半成品受汙染；半成品膠量不足；排氣孔堵塞等等。
4、分型面開裂。其原因是膠料混煉不均勻；膠料受汙染等等。
5、膠囊夾緣撕裂。其原因是膠料受到汙染；膠囊脫模方式不當由於平板式硫化膠囊脫模時是半自動脫模，即先由機械自動脫開上芯模後用手工強制脫出下芯模，這種方法往往容易將膠囊製品撕裂，工人勞動強度也大，而且也容易因手工脫模而弄傷模具表面。
基於以上種種不足的原因，採用平板式硫化機硫化成型的膠囊在發展迅猛的輪胎行業中將越來越不適應市場發展的要求。
發明內容
本發明的目的在於克服現有平板式硫化機硫化成型的膠囊因工藝落後造成膠囊製品產品缺陷，提供一種能保證膠囊製品質量的注射式膠囊模具以及由其生產膠囊的方法。
本發明所述的注射式膠囊模具，包括上模、下模和芯模，上模通過導銷與下模配合相連，芯模位於上模和下模的模腔中，其特徵為在上模上，設置注射澆咀；在上模和下模上，分別設置加熱裝置，加熱裝置由設置於模體上的熱油循環流道、進油口和出油口構成；在芯模的上下方，分別設置上頂蓋和下頂蓋，上頂蓋和下頂蓋分別固定連接於芯模上，下頂蓋下端延伸至下模體的滑道中。
本發明所述的注射式膠囊模具，還可設置抽真空裝置，抽真空裝置包括抽真空口、排氣槽和密封裝置，抽真空口設置於下模體上，且與滑道貫通，排氣槽為連接滑道與模腔的通道，密封裝置包括置於滑道與芯模下頂蓋之間的密封圈。所述密封裝置還可包括設置於上模體和下模體之間即合模面上的密封圈。
本發明所述的注射式膠囊模具，還可設置高壓空氣脫模裝置，高壓空氣脫模裝置包括設置於上頂蓋上的氣頂、位於芯模下頂蓋上的高壓吹氣口和貫通於氣頂和高壓吹氣口之間的通氣道。
本發明所述的注射式膠囊模具，可在所述芯模上設置加熱裝置，加熱裝置包括設置於芯模內部的蒸氣加熱室、連通加熱室的蒸氣導入管和蒸氣排出管。
本發明所述的注射式膠囊模具，所述芯模的下頂蓋末端設置定位塊，定位塊與滑道相配合；所述密封圈設置於滑道與定位塊之間；所述高壓吹氣口設置於定位塊上。
本發明所述的注射式膠囊模具，與傳統的平板式結構模具比較，其積極效果為①採用熱油加熱，一是為避免蒸汽中氧成分對模具造成鏽蝕；二是因為傳統的蒸汽加熱是一次性的，且蒸汽溫度的恆定性不易控制，而熱油加熱是不斷循環的，而且油溫較為穩定，因此保證了模具的恆溫狀態。
②平板式硫化膠囊模具的排氣方式是利用各配合間隙及開排氣孔來排氣的，往往存在排氣孔易堵塞的現象，而且排氣不及時，從而造成缺膠，出現廢品。本發明採用抽真空的排氣方法，既縮短了排氣時間，又能保證排氣效果，從而提高膠囊製品的質量。
③平板式硫化膠囊模採用手工送料(半成品)，本發明則採用注射硫化機自動送料，減輕操作者的勞動強度。
④平板式硫化膠囊模採用手工脫模，本發明則採用高壓空氣脫模，既減輕操作者的勞動強度，又可避免因手工強制脫模時損傷模具表面。
本發明採用注射式膠囊模具生產膠囊的方法，其步驟包括(a)模具安裝將模具安裝於注射成型機上；將進油口和出油口連接於熱油循環系統；抽真空口與真空裝置相連接；高壓吹氣口與高壓空氣發生器相連；芯模設有蒸氣加熱裝置的，其蒸氣導入管與蒸氣輸送管道相連；(b)合模注射開啟熱油循環系統，加熱模體；芯模設有蒸氣加熱裝置的，輸送蒸氣加熱芯模；抽真空排氣；膠料經注射機螺杆塑化後從澆咀注入；(c)保壓保溫硫化熱油繼續循環；芯模設有蒸氣加熱裝置的，繼續輸送蒸氣；停止抽真空排氣；維持時間3～5分鐘；(d)脫模停止熱油循環；芯模設有蒸氣加熱裝置的，停止蒸氣輸送；打開上模；打開下模；充高壓空氣；膠囊製品自動彈出。
本發明採用注射式膠囊模具生產膠囊的方法，具有以下的優點①注射成型時由於注射機螺杆的不斷旋轉，使膠料在機筒裡得到塑化，並把膠料中夾帶的殘餘空氣排出，同時由於膠料在機筒與螺杆間受到剪切與攪拌，逐漸形成連續均勻的粘流體，最終擠出來的膠料不存在夾帶空氣及混煉不均勻等缺陷，保證了製品的質量；②由於膠料是直接注射進模具型腔的，因此避免了半成品在存放與搬運過程中被汙染的可能性，而且當膠料注射充滿模腔後注射機具有保壓的功能，保證了膠量的充足，從而保證製品的內在質量。
③膠料在製成成品前一般要通過二次以上的熱煉，注射成型過程相當於一個膠料連續熱煉的過程，因此可以減少因熱煉而造成膠料受汙染的可能性。
④採用注射成型方法，提高了生產能力，這是因為注射式硫化機的注射速度快，而且採用自動送料，硫化出來的製品無需修邊和剪須，整個膠囊生產周期大大縮短，生產場地也縮小了。
⑤採用注射成型方法，降低了膠囊生產成本。除上述縮短生產周期、提高設備使用率、降能減耗、提高場地利用率而使膠囊生產成本降低外，還可節約膠料。平板式硫化膠囊的分型面膠邊可達到1mm～3mm之多，需修邊並打磨後才能使用，而通過注射成型的膠囊其分型膠邊只有0.1mm，甚至更薄，只用手工撕下就可以了。
⑥採用注射成型方法所生產的膠囊製品由於在硫化機螺杆擠出機構的充分混和及高壓注射、保壓等作用下，其內部質地均勻密實，分子網狀交聯比平板式硫化要充分，因此膠囊的永久變形小，老化慢，使用壽命相對長，其使用壽命比平板式硫化膠囊的壽命要延長40％左右。
⑦隨著汽車速度要求的提高，對輪胎的平衡性能要求也越來越高。在輪胎製造過程中，除成型工序對輪胎的平衡性有重大影響外，硫化工序同樣有不可低估的作用，膠囊在輪胎半成品內部膨脹的均勻性直接影響到胎坯在硫化初期的膠料流向、材質均勻分布性等等，因此壁厚及質地的均勻性是膠囊成型過程中的一個關鍵要求。注射法成型的膠囊由於有高壓注射、高壓保壓等為保障，恰恰可消除膠囊製品壁厚及質地的不均勻性。
圖1為實施例1(較大型注射式膠囊模具)的結構原理圖。圖2為實施例2(小型注射式膠囊模具)的結構原理圖。圖3-圖6為實施例3膠囊生產工藝流程示意圖。
圖中，1、澆咀 2、上模 3、下模 4、芯模 5、導銷 6、熱油循環流道 7、高壓吹氣口 8、抽真空口 9、出油口 10、出油口 11、定位塊 12、下頂蓋 13、上頂蓋 14、擋圈 15、氣頂 16、密封圈17、排氣槽 18、模腔 19、滑道 20、通氣道 21、密封圈 22、蒸氣加熱室 23、蒸氣導入管 24、蒸氣排出管 25、底座 26、膠囊。
具體實施例方式實施例1、較大型注射式膠囊模具。
參照附圖1，本注射式膠囊模具，由模體結構、熱油加熱裝置、蒸氣加熱裝置、抽真空裝置和高壓空氣脫模裝置構成。模體結構包括上模2、下模3和芯模4，上模通過導銷5與下模配合相連，在上模上設置注射澆咀1；在芯模的上下方，分別設置上頂蓋13和下頂蓋12，上頂蓋和下頂蓋分別固定連接於芯模上，下頂蓋下端延伸至下模體的滑道19中；熱油加熱裝置分別設置於上模和下模上，加熱裝置由設置於模體上的熱油循環流道6、進油口10和出油口9構成；蒸氣加熱裝置設置於芯模上，包括芯模內部的蒸氣加熱室22、連通加熱室的蒸氣導入管23和蒸氣排出管24；抽真空裝置包括抽真空口8、排氣槽17和密封裝置，抽真空口設置於下模體上，且與滑道貫通，排氣槽為連接滑道與模腔18的通道，密封裝置包括置於滑道與芯模下頂蓋之間的密封圈16以及設置於上模和下模之間即合模面上的密封圈21；高壓空氣脫模裝置包括設置於上頂蓋13上的氣頂15、位於芯模下頂蓋12上的高壓吹氣口7和貫通於氣頂和高壓吹氣口之間的通氣道20。
實施例2、小型注射式膠囊模具。
參照圖2，本注射式膠囊模具，由於芯模較小，不必設置蒸氣加熱裝置，與實施例1比較，其區別在於芯模結構芯模為整體結構，其下頂蓋12下端連接定位塊11，定位塊位於下模體的滑道19中，且可在其中上下滑動；密封圈16設置於滑道與定位塊之間；高壓吹氣口7設置於定位塊11上。其餘與實施例1對應相同或相似。
實施例3、採用實施例1注射式膠囊模具生產膠囊的方法。
其步驟包括(a)模具安裝參照圖1，將模具安裝於注射成型機上，將下模3安裝在底座25上；將進油口10和出油口9連接於熱油循環系統；抽真空口8與真空裝置相連接；高壓吹氣口7與高壓空氣發生裝置相連；蒸氣導入管23與蒸氣輸送管道相連；(b)合模注射參照圖3，開啟熱油循環系統，加熱模體；輸送蒸氣加熱芯模；抽真空排氣；膠料經注射機螺杆塑化後從澆咀1注入；(c)保壓保溫硫化熱油繼續循環；繼續輸送蒸氣；停止抽真空排氣；維持時間3～5分鐘；(d)脫模停止熱油循環；停止蒸氣輸送；打開上模2(如圖4所示)；打開下模3(如圖5所示)；充高壓空氣，膠囊製品26自動彈出(如圖6所示)。
權利要求
1.一種注射式膠囊模具，包括上模(2)、下模(3)和芯模(4)，上模通過導銷(5)與下模配合相連，其特徵為在上模上，設置注射澆咀(1)；在上模和下模上，分別設置加熱裝置，加熱裝置由設置於模體上的熱油循環流道(6)、進油口(10)和出油口(9)構成；在芯模的上下方，分別設置上頂蓋(13)和下頂蓋(12)，上頂蓋和下頂蓋分別固定連接於芯模上，下頂蓋下端延伸至下模體的滑道(19)中。
2.根據權利要求1所述的注射式輪胎膠囊模具，其特徵為設置抽真空裝置，抽真空裝置包括抽真空口(8)、排氣槽(17)和密封裝置，抽真空口設置於下模體上，且與滑道貫通，排氣槽為連接滑道與模腔(18)的通道，密封裝置包括置於滑道與芯模下頂蓋之間的密封圈(16)。
3.根據權利要求3所述的注射式輪胎膠囊模具，其特徵為所述密封裝置還包括設置於上模體和下模體之間即合模面上的密封圈(21)。
4.根據權利要求1、2或3所述的注射式輪胎膠囊模具，其特徵為設置高壓空氣脫模裝置，高壓空氣脫模裝置包括設置於上頂蓋上的氣頂(15)、位於芯模下頂蓋上的高壓吹氣口(7)和貫通於氣頂和高壓吹氣口之間的通氣道(20)。
5.根據權利要求1所述的注射式輪胎膠囊模具，其特徵為在所述芯模上設置加熱裝置，加熱裝置包括設置於芯模內部的蒸氣加熱室(22)、連通加熱室的蒸氣導入管(23)和蒸氣排出管(24)。
6.根據權利要求1所述的注射式輪胎膠囊模具，其特徵為所述芯模的下頂蓋末端設置定位塊(11)，定位塊與滑道(19)相配合。
7.一種採用注射式膠囊模具生產膠囊的方法，其步驟包括(a)模具安裝將模具安裝於注射成型機上；將進油口(10)和出油口(9)連接於熱油循環系統上；抽真空口(8)與真空裝置相連接；高壓吹氣口(7)與高壓空氣發生裝置相連；(b)合模注射開啟熱油循環系統，加熱模體；抽真空排氣；膠料經注射機螺杆塑化後從澆咀(1)注入；(c)保壓保溫硫化熱油繼續循環；停止抽真空排氣；維持時間3～5分鐘；(d)脫模停止熱油循環；打開上模(2)；打開下模(3)；充高壓空氣；膠囊製品自動彈出。
8.一種採用注射式膠囊模具生產膠囊的方法，其步驟包括(a)模具安裝將模具安裝於注射成型機上；將進油口(10)和出油口(9)連接於熱油循環系統；抽真空口(8)與真空裝置相連接；高壓吹氣口(7)與高壓空氣發生裝置相連；蒸氣導入管(23)與蒸氣輸送管道相連；(b)合模注射開啟熱油循環系統，加熱模體；輸送蒸氣加熱芯模；抽真空排氣；膠料經注射機螺杆塑化後從澆咀(1)注入；(c)保壓保溫硫化熱油繼續循環；繼續輸送蒸氣；停止抽真空排氣；維持時間3～5分鐘；(d)脫模停止熱油循環；停止蒸氣輸送；打開上模(2)；打開下模(3)；充高壓空氣；膠囊製品自動彈出。
全文摘要
本發明涉及一種注射式膠囊模具以及由其生產膠囊的方法。注射式膠囊模具包括模體結構、熱油加熱裝置、抽真空裝置和高壓空氣脫模裝置。模體結構包括上模2、下模3和芯模4，上模通過導銷5與下模配合相連，熱油加熱裝置分別設置於上模和下模上，加熱裝置由設置於模體上的熱油循環流道6、進油口10和出油口9構成。本發明具有加熱效果優良，排氣性能極佳，脫模快速、節時，操作方便以及減輕了操作者的勞動強度等特點。由其生產的膠囊製品能有效地避免常見缺陷，大大提高了膠囊製品的合格率。
文檔編號B29C45/34GK1559778SQ20041002646
公開日2005年1月5日 申請日期2004年3月9日 優先權日2004年3月9日
發明者曾旭釗, 陳慶湘 申請人:廣東巨輪模具股份有限公司