CN108340523A - 中空o型密封圈用熔盐芯模的成型工艺、熔盐芯模及模具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种中空O型密封圈用熔盐芯模的成型工艺，尤其是质量比为1:1的硝酸钠和硝酸钾熔融固化的熔盐芯模的成型工艺：将盐按比例称量后混合均匀，将混合均匀的盐从常温开始加热至熔化，保温5‑10分钟，将成型模具在烘箱中进行预热，温度设定为110℃‑120℃，温度到达后，保温一段时间，将熔化后的盐熔液倒入预热好的成型模具成型，冷却，取出熔盐芯模，修整。所得熔盐芯模的外形与中空O形密封圈的中空腔体相匹配，是中空O形密封圈的成型辅助工装。本发明还进一步提供了熔盐芯模的成型模具。利用本发明的熔盐芯模制造中空O形密封圈能显著减少劳动工时，增强工艺和产品的稳定性，提高生产效率，降低成本。
Description
技术领域
本发明属于密封件加工技术领域，具体涉及一种用于制备中空O型密封圈的熔盐芯模的成型工艺、熔盐芯模及其模具。
背景技术
中空O形密封圈是一种中空的截面为O形的密封圈。它属于接触式密封自封式压紧形密封中的一种形式密封，O形密封圈与其他密封圈相比，有以下优点：单圈即可密封两个方向的压力，密封可靠，用于静密封时可以做到***露；体积小、重量轻、成本低；密封部件结构简单，装拆方便，不用周期性调整；动摩擦阻力小；既能用于固定用的静密封，也可用于作往复运动或旋转运动用的动密封；O形密封圈的尺寸，各种密封槽的形状、尺寸、加工精度、配合公差等要求，均可按标准方便选用，备件易解决。
而中空O形密封圈，因为密封圈为中空，相比其他O形密封圈还可以产生更大压缩量，且耐温度范围广，主要用于一些特殊装备的密封。中空O形密封圈中空部分的形成主要采用充气硫化成型，先预成型所需要的胚料，放入模具，合模后，在中空腔体通入压缩空气后进行硫化，整个过程速度慢、生产效率低、劳动强度大、生产流程繁琐、不利于批量生产，硫化后，结合面易开裂，导致非常高的次品率，质量不稳定。
为了减少制造中空O形密封圈所需劳动工时，增强工艺和产品的稳定性，提高生产效率，降低成本，本发明开发了一种用于制备中空O型密封圈的熔盐芯模的成型工艺、熔盐芯模及其模具。
发明内容
针对现有技术在生产中空O形密封圈中的不足，本发明的一个目的在于提供一种用于制备中空O型密封圈的熔盐芯模的成型工艺。本发明的第二个目的在于提供一种辅助中空 O型密封圈成型的熔盐芯模。本发明的又一个目的在于提供所述熔盐芯模成型的模具。
采用本发明所述熔盐芯模的中空O形密封圈成型工艺，包括：预压成型O形密封圈的上半部分和下半部分，然后在两部分之间放入熔盐芯模，合模硫化，取出硫化后的橡胶产品，在产品侧面制出工艺孔，将产品放入水中，盐经工艺孔溶解于水后得到完整的中空O 形密封圈。
具体而言，上述采用熔盐芯模的中空O形密封圈成型工艺，包括步骤：
A.将中空O形密封圈的上模8与第一预成型模A在常温下预压成型上半部分，预压时间30±5秒，然后将预成型模A移开，使橡胶部分保留在中空O形密封圈的上模8上。
B.将中空O形密封圈的下模9与第二预成型模B在常温下预压成型下半部分，预压时间30±5秒，然后将预成型模B移开，使橡胶部分保留在中空O形密封圈的下模9 上。
C.在步骤B预成型好的下半部分橡胶中间放入熔盐芯模10，合模硫化。
D.取出带有熔盐芯模的中空O形密封圈产品，用相应尺寸的冲头，制成工艺孔7。
E.将带有熔盐芯模的中空O形密封圈产品放入水中，通过工艺孔7，使盐逐渐完全溶解到水里，得到完整的中空O形密封圈。
上述成型工艺可以用于制造各种形状的中空O形密封圈，包括但不限于圆形、矩形等。
上述采用熔盐芯模的中空O形密封圈成型工艺，所述工艺孔的大小根据产品截面大小制定，通常其直径为密封圈横截直径的1/6～1/4。工艺孔大，溶盐速度快，缩短生产时间，但是可能影响密封圈的压缩性能导致密封性差；工艺孔小，溶盐速度慢，但对密封性影响小。所述工艺孔的形状不限，出于美观和方便加工的考虑，多制作为圆形孔。
将制完工艺孔的产品放入热水中，这样盐溶解更快速。
通过上述的成型工艺可以获得一种中空O形密封圈，该密封圈的侧面具有工艺孔，所述工艺孔的大小根据产品截面大小制定，通常其直径为密封圈横截直径的1/6～1/4。这种带工艺孔的中空O形密封圈，其工艺孔不影响密封圈的密封性能，且使密封圈的中空部分与外界相通，在本发明的成型工艺中，经过简单的溶解盐芯过程即可得到完整的中空O形密封圈。与充气硫化成型相比制备步骤更为简单、快速。而且溶解到水中的盐可以回收再利用，经济环保。
中空O形密封圈的材质可以根据需要进行选择，适用于充模性较好的硅橡胶、氟硅橡胶、三元乙丙橡胶、丁腈橡胶。因此，通过材料的选取可以获得不同用途和性能的中空O形密封圈。
本发明为上述中空O形密封圈成型工艺提供了一种熔盐芯模，所述熔盐芯模由盐熔融固化而成，外形与中空O形密封圈的中空腔体相匹配。使用时，该熔盐芯模经历两种状态，在合模硫化过程中，呈外形与中空O形密封圈的中空腔体相同的固体形状，硫化冲孔置于水中后，呈溶解于水中的形态。
进一步地，上述熔盐芯模的外形是圆环。
优选所述圆环的直径为4～12mm。
进一步地，熔融固化成熔盐芯模的盐为质量比45-55：55-45硝酸钠和硝酸钾的混合物。
更进一步地，上述熔盐芯模中硝酸钠和硝酸钾的配比为质量比1:1。在该比例下，成型的熔盐芯模致密性、脱模性好，取件时不易开裂。
本发明提供的用于中空O形密封圈成型工艺的熔盐芯模的制备方法，包括：称取盐，然后在高温下进行熔化，将熔化后的盐熔液倒入预热模具进行成型，冷却，取出。
进一步地，上述制备熔盐芯模的方法，具体包括：
1)将盐按比例称量后混合均匀；
2)将混合均匀的盐从常温开始加热至熔化，保温5-10分钟；
3)将成型模具在烘箱中进行预热，温度设定为110℃-120℃，温度到达后，保温一段时间；
4)将熔化后的盐熔液倒入预热好的成型模具成型，冷却；
5)取出熔盐芯模，修整。
本发明的一个具体实施例采用质量比45-55：55-45的硝酸钠和硝酸钾制备熔盐芯模，其步骤包括：
1)按质量比45-55：55-45称量硝酸钠和硝酸钾，混合均匀；
2)将步骤1)获得的混合物从常温开始加热，加热温度设定300℃～310℃，保温5-10 分钟；
3)将成型模具在烘箱中进行预热，温度设定为110℃-120℃，温度到达后，保温30分钟以上，确保成型模具受热均匀；
4)将熔化后的盐熔液倒入预热好的成型模具成型，冷却。
5)取出并修整熔盐芯模。
以上步骤的序号仅为更有条理的表述，而非限制先后顺序，在不矛盾的前提下各序号后的步骤可以互换或者同时进行，本领域技术人员可以根据实际条件进行调整。
针对用质量比为1:1硝酸钠和硝酸钾制备熔盐芯模的工艺，步骤3)的温度设置过低，会导致盐熔液与成型模具温差太大，成型后的产品出现裂纹，温度太高，产品成型后出现粉状，不易成型。
进一步地，上述步骤4)在成型时，成型模具保持在烘箱中。确保在烘箱中进行浇注成型，主要为了防止成型模具温度快速降低影响成型效果。浇注成型后，关闭烘箱门，关掉烘箱加热开关，停止加热。让浇注了盐熔液的成型模具在烘箱中自然冷却10-15分钟。
在烘箱中冷却后，将成型模具取出，放在室温环境下，冷却10-15分钟，再用铜签撬掉浇注口和排气口的熔盐，然后轻轻敲打成型模具边沿，取出熔盐芯模。
修整熔盐芯模主要是将其表面上的浇注口用刀片修平整、光滑。
作为本发明的再一个方面，本发明还提供了一种上述制备方法中用于熔盐芯模成型的模具，所述模具包括上下布置的上模1和下模2，上模1的下侧面设有上模腔3，下模2的上侧面设有下模腔4，所述上模腔3和下模腔4相对应，并在合模状态下相互配合形成环型腔，上模1的上侧面分别设有与上模腔3相通的浇注口5和排气口6。
进一步地，上述用于熔盐芯模成型的模具，所述浇注口5大于φ2mm，优选所述浇注口 5的大小为φ2mm～φ3mm。浇注口主要用于将熔化后的盐熔液倒入模具中，因为熔融盐的流动性较差及遇冷会快速凝固，故浇注口不能太小，通常大于φ2mm。
排气口6主要用于在浇注的时候排出型腔中的空气，根据需要，可以开设2-3个。
本发明采用熔盐芯模的中空O形密封圈成型工艺与传统的充气硫化成型工艺相比，具有以下优点：成型工艺简单可靠，适合批量化生产；制成后橡胶制品中空内壁光滑；产品壁厚均匀。充气硫化成型后内壁不光滑，特别是对于壁厚尺寸精度要求较高的产品无法保证，容易导致结合面开裂。
附图说明
图1是本发明熔盐芯模的成型模具的剖面示意图；
图2是本发明熔盐芯模的截面示意图；
图3是本发明采用熔盐芯模成型工艺制备的带工艺孔的中空O形密封圈截面示意图；
图4是本发明实施例预压O形密封圈上半部分操作示意图；
图5是本发明实施例预压O形密封圈上半部分后的结构图；
图6是本发明实施例预压O形密封圈下半部分操作示意图；
图7是本发明实施例预压O形密封圈下半部分后的结构图；
图8是本发明实施例放入熔盐芯模，合模后的结构图；
图9是本发明实施例脱模后带有熔盐芯模的中空O形密封圈截面示意图。
图中，1是上模，2是下模，3是上模腔，4是下模腔，5是浇注口，6是排气口，7是工艺孔，8是中空O形密封圈上模，9是中空O形密封圈下模，10是熔盐芯模。
具体实施方式
结合附图对本发明的内容进一步阐述。
一种中空O形密封圈，该密封圈的侧面具有工艺孔，所述工艺孔的直径为密封圈横截直径的1/6～1/4。此类密封圈因为中空，因而具有比普通O形密封圈更大的压缩量；具有工艺孔的中空O形密封圈，由于工艺孔在硫化成型后放入水中，可以使液体流入，比如水流入可促进中空内盐质溶解，得到完整的密封圈。因此，可以采用熔盐芯模辅助其成型。与充气硫化成型相比，更加方便、快速、高质量、高效。
图3展示了本发明一个实施例的具有工艺孔的中空O形密封圈，7为工艺孔。
一种用于中空O形密封圈成型的熔盐芯模，由盐熔融固化而成，外形与中空O形密封圈的中空腔体相匹配。熔盐芯模是中空O形密封圈成型工艺中的辅助工装，用于合模时置于O形密封圈上下两部分之间。
在本发明的一些实施例中，因为中空O形密封圈的中空腔体横截面为正八边形，相应地，熔盐芯模的外形也是与之相匹配的圆环。优选，所述圆环的直径为4～12mm。
制作熔盐芯模的盐应满足在常温至密封圈材质硫化温度下为固态，且常温下在水中易溶的要求。
根据本发明一个优选的实施例，熔融固化制备熔盐芯模的盐为硝酸钠和硝酸钾量比为 45-55:55-45的混合物。尤其是质量比为1:1的硝酸钠和硝酸钾混合物。
图2展示了一种用于图3的中空O形密封圈成型工艺的熔盐芯模。
一种用于熔盐芯模成型的模具，参见图1，所述模具包括上下布置的上模1和下模2，上模1的下侧面设有上模腔3，下模2的上侧面设有下模腔4，所述上模腔3和下模腔4相对应，并在合模状态下相互配合形成环型腔，上模1的上侧面分别设有与上模腔3相通的浇注口5和排气口6。排气口6数量根据需要设定，通常为2～3个。
在一些实施例中，浇注口5为φ2mm～φ3mm。
一种制备用于中空O形密封圈成型工艺的熔盐芯模的方法，包括：称取盐，然后加热在高温下进行熔化，将熔化后的盐熔液倒入预热模具进行成型，冷却，取出。
在一些实施例中，上述制备熔盐芯模的方法，具体包括：
1)将盐按比例称量后混合均匀；
2)将混合均匀的盐从常温开始加热至熔化，保温5-10分钟；
3)将成型模具在烘箱中进行预热，温度设定为110℃-120℃，温度到达后，保温一段时间；
4)将熔化后的盐熔液倒入预热好的成型模具成型，冷却；
5)取出熔盐芯模，修整。
本发明的一个具体实施例采用质量比45-55：55-45的硝酸钠和硝酸钾制备熔盐芯模，其步骤包括：
1)按质量比45-55：55-45称量硝酸钠和硝酸钾，混合均匀；
2)将步骤获得的混合物从常温开始加热，加热温度设定300℃～310℃，保温5-10分钟；
3)将成型模具在烘箱中进行预热，温度设定为110℃-120℃，温度到达后，保温30分钟以上，确保成型模具受热均匀；
4)将熔化后的盐熔液倒入预热好的成型模具成型，冷却。
5)取出并修整熔盐芯模。
一种采用熔盐芯模的中空O形密封圈成型工艺，包括：预压成型O形密封圈的上半部分，参见图4、5，预压成型O形密封圈的下半部分，参见图6、7，然后在两部分之间放入熔盐芯模，合模硫化，参见图8，取出硫化后的橡胶产品，在产品侧面制出工艺孔，将产品放入水中，盐经工艺孔溶解于水后得到完整的中空O形密封圈。
以下通过具体实施例对本发明的发明内容做进一步的阐释，但不应理解为本发明的范围仅限于以下的实例，根据本发明的发明思路和全文内容，可以将以下实例中的顺序进行调整，各个技术特征做适当的组合/替换/调整/修改等，这对于本领域技术人员而言是显而易见的，仍属于本发明保护的范畴。
实施例1
参见图1，一种用于熔盐芯模成型的模具，包括上下布置的上模1和下模2，上模1的下侧面设有上模腔3，下模2的上侧面设有下模腔4，所述上模腔3和下模腔4相对应，并在合模状态下相互配合形成环型腔，上模1的上侧面分别设有与上模腔3相通的φ2mm～φ 3mm的浇注口5和2～3个排气口6。
实施例2
用实施例1的模具制备中空O形密封圈熔盐芯模，按照以下步骤：
1)按质量比1:1称量硝酸钠与硝酸钾进行混合，确保混合均匀。
2)将混合后的盐放入坩埚，然后放入烘箱或其他可设定温度的加热设备中从常温开始进行加热，加热温度设定300℃-310℃之间，温度达到后，保温5-10分钟。
3)在熔化盐的同时，将成型模具在烘箱中进行预热，温度设定为110℃-120℃，温度到达后，保温30分钟以上，确保成型模具受热均匀。
4)当到达第1)、2)条件后，将熔化后的盐熔液倒入成型模具成型。在浇注时，成型模具不能从烘箱中取出，应在烘箱内浇注，主要为了防止成型模具温度快速降低。然后关闭烘箱门，关掉烘箱加热开关，停止加热。让浇注了盐熔液的成型模具在烘箱中冷却10-15分钟。
5)室温冷却、取出熔盐芯模，在烘箱中冷却后，将成型模具取出，放在室温环境下，冷却10-15分钟后，先用铜签撬掉浇注口和排气口的熔盐，然后轻轻敲打成型模具边沿，取出熔盐芯模。并将熔盐芯模表面上的浇注口用刀片修平整、光滑。得到如图2所示的熔盐芯模。
实施例3
用于中空O形密封圈成型工艺的熔盐芯模，如图2所示，由质量比为1:1的硝酸钠和硝酸钾熔融固化而成，外形与图3的中空O形密封圈的中空型腔相匹配，为圆环，所述圆环的直径为4～12mm。
实施例4
参见图4～8，采用实施例2得到的熔盐芯模制备中空O形密封圈，步骤如下：
1)如图4所示，中空O形密封圈上模8与预成型模A在常温下预压成型上半部分，预压时间30秒左右，然后将预成型模A移开，使橡胶部分保留在中空O形密封圈上模8，如图5所示。
2)同样的，如图6所示，中空O形密封圈下模9与预成型模B在常温下预压成型下半部分，预压时间30秒左右，然后移开预成型模B，使橡胶部分保留在中空O形密封圈下模 9，如图7所示。
3)在预成型好的下半部分橡胶中间，放入加工好的熔盐芯模10，如图8所示，放入熔盐芯模后，合模硫化，硫化温度和时间根据橡胶硫化特性制定。
4)取出产品，得到如图9所示，带有熔盐芯模的产品。用相应尺寸的冲头，制成工艺孔7。
5)将带有熔盐芯模的产品放入热水中，通过工艺孔7，使盐逐渐溶解到水里，直到橡胶里面完全无盐为止，得到完整的中空O形密封圈。
实施例5
一种中空O形密封圈，如图3所示，其侧面具有工艺孔7，所述工艺孔7的直径为密封圈横截直径的1/6～1/4。该中空O形密封圈压缩量大，容易大批量生产，成本低。
Claims (10)
1.一种用于中空O形密封圈成型工艺的熔盐芯模的制备方法，其特征在于，包括：称取盐，然后在高温下进行熔化，将熔化后的盐熔液倒入预热好的熔盐芯模模具进行成型，冷却，取出。
2.根据权利要求1所述的用于中空O形密封圈成型工艺的熔盐芯模的制备方法，其特征在于，包括：
1)将盐按比例称量后混合均匀；
2)将混合均匀的盐从常温开始加热至熔化，保温5-10分钟；
3)将成型模具在烘箱中进行预热，温度设定为110℃-120℃，温度到达后，保温一段时间；
4)将熔化后的盐熔液倒入预热好的成型模具成型，冷却；
5)取出熔盐芯模，修整。
3.根据权利要求1所述的用于中空O形密封圈成型工艺的熔盐芯模的制备方法，其特征在于，包括：
1)按质量比45-55：55-45称量硝酸钠和硝酸钾，混合均匀；
2)将步骤1)获得的混合物从常温开始加热，加热温度设定300℃～310℃，保温5-10分钟；
3)将成型模具在烘箱中进行预热，温度设定为110℃-120℃，温度到达后，保温30分钟以上，确保成型模具受热均匀；
4)将熔化后的盐熔液倒入预热好的成型模具成型，冷却。
5)取出并修整熔盐芯模。
4.根据权利要求3所述的用于中空O形密封圈成型工艺的熔盐芯模的制备方法，其特征在于，步骤4)在成型时，成型模具保持在烘箱中，步骤4)所述冷却是将浇注了盐熔液的成型模具在烘箱中自然冷却10-15分钟，再在室温下，冷却10-15分钟。
5.一种用于中空O形密封圈成型工艺的熔盐芯模，其特征在于，所述熔盐芯模由盐熔融固化而成，外形与中空O形密封圈的中空腔体相匹配。
6.根据权利要求5所述的用于中空O形密封圈成型工艺的熔盐芯模，其特征在于，所述熔盐芯模外形是圆环，优选所述圆环的直径为4～12mm。
7.根据权利要求5所述的用于中空O形密封圈成型工艺的熔盐芯模，其特征在于，熔融固化成熔盐芯模的盐为质量比45-55：55-45的硝酸钠和硝酸钾的混合物，优选硝酸钠和硝酸钾的质量比为1:1。
8.一种如权利要求5～7任意一项所述的熔盐芯模成型用的模具，其特征在于，所述模具包括上下布置的上模(1)和下模(2)，上模(1)的下侧面设有上模腔(3)，下模(2)的上侧面设有下模腔(4)，所述上模腔(3)和下模腔(4)相对应，并在合模状态下相互配合形成型腔，上模(1)的上侧面分别设有与上模腔(3)相通的浇注口(5)和排气口(6)，所述型腔与中空O形密封圈的中空腔体相匹配。
9.根据权利要求8所述的熔盐芯模成型用的模具，其特征在于，所述浇注口(5)大于φ2mm，优选浇注口(5)大小为φ2mm～φ3mm。
10.根据权利要求8所述的熔盐芯模成型用的模具，其特征在于，所述排气口(6)开设2-3个。
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