一种橡胶防护圈的制备方法以及接头模具与流程

1.本发明属于橡胶硫化领域，具体涉及一种橡胶防护圈的制备方法以及接头模具。


背景技术：

2.配套于轨道交通减振降噪类隔振器产品起防护作用的多功能橡胶防护圈制品，其主要结构为厚度薄、宽度宽、直径大的圆圈型结构，传统生产工艺为一次硫化成型工艺。
3.然而，多功能橡胶防护圈的传统生产工艺存在许多问题：首先，由于采用一次硫化成型，因此对一次硫化成型前的预成型工艺要求很高，对材料的工艺性和生产条件稳定性等加工性能要求也很高；其次，由于传统生产工艺采用单模一次硫化成型，一次成型的橡胶防护圈数量较少，生产效率低；另外，生产的多功能橡胶防护圈制品极易出现部分位置缺陷和分型面断裂现象；最后，传统生产工艺操作复杂，对操作员的操作手法要求极高，操作容错率低。


技术实现要素：

4.为解决现有技术的问题，本发明提供了一种橡胶防护圈的制备方法以及接头模具。
5.本发明的具体技术方案如下：
6.本发明提供了一种橡胶防护圈的接头模具，其特征在于，用于在橡胶防护圈主体结构进行第二次硫化成型的过程中容纳该橡胶防护圈主体结构的两端以及接头片从而使该两端结合，包括：下模板，一个表面设置有容纳接头片的模腔以及位于模腔两端的用于承载橡胶防护圈主体结构的两端的容纳槽，上模板，转动连接在下模板的一侧且与模腔以及容纳槽的位置相对应，其中，下模板的上表面上设置有多条位于容纳槽内的下模止退线，上模板的下表面上设置有多条与下模止退线相对应的上模止退线。
7.本发明提供的橡胶防护圈的接头模具，还具有这样的技术特征，其中，模腔与容纳槽之间设有定位线。
8.本发明提供的橡胶防护圈的接头模具，还具有这样的技术特征，其中，下模板的底部设置有用于让橡胶防护圈主体结构的主体部分通过的通过槽。
9.本发明提供的橡胶防护圈的接头模具，还具有这样的技术特征，还包括：固定板，可转动地设置在下模板的两端位置。
10.本发明还提供了一种橡胶防护圈的制备方法，其特征在于，采用上述橡胶防护圈的接头模具进行第二次硫化成型，包括如下步骤：步骤s1，将原料进行配料，得到药料半成品；步骤s2，将药料半成品进行混炼、压延，得到胶片；步骤s3，裁切胶片，得到裁切后的胶片和接头片；步骤s4，将裁切后的胶片放入第一次硫化成型模具中进行第一次硫化成型，得到橡胶防护圈主体结构；步骤s5，将橡胶防护圈主体结构和接头片放入橡胶防护圈的接头模具中进行第二次硫化成型，即得橡胶防护圈。
11.本发明提供的橡胶防护圈的制备方法，还具有这样的技术特征，其中，步骤s2中胶
片的宽度为1030
±
10mm、厚度为2.5-3.5mm。
12.本发明提供的橡胶防护圈的制备方法，还具有这样的技术特征，其中，步骤s3中裁切后的胶片的宽度为65
±
15mm、厚度为2.5-3.5mm、长度为515
±
2.0mm，接头片为正方形形状，宽度为65
±
15mm，厚度为2.5-3.5mm。
13.本发明提供的橡胶防护圈的制备方法，还具有这样的技术特征，其中，步骤s4中第一次硫化成型模具为6腔室模具，第一次硫化成型的温度为165-173℃，时间为150-170s，压力为14-16mpa，橡胶防护圈主体结构的宽度为75
±
1.5mm、厚度为2.2-2.4mm、长度为520
±
2.0mm。
14.本发明提供的橡胶防护圈的制备方法，还具有这样的技术特征，其中，步骤s5中第二次硫化成型的温度为170-175℃，时间为110-130s，压力为4-6mpa。
15.发明的作用与效果
16.本发明首先提供了一种橡胶防护圈的接头模具，该接头模具用于在橡胶防护圈主体结构进行第二次硫化成型的过程中容纳该橡胶防护圈主体结构的两端以及接头片从而使该两端结合，包括：下模板，一个表面设置有容纳接头片的模腔以及位于模腔两端的用于承载橡胶防护圈主体结构的两端的容纳槽，上模板，转动连接在下模板的一侧且与模腔以及容纳槽的位置相对应，其中，下模板的上表面上设置有多条位于容纳槽内的下模止退线，上模板的下表面上设置有多条与下模止退线相对应的上模止退线。本发明还提供了一种橡胶防护圈的制备方法，该制备方法采用上述橡胶防护圈的接头模具进行第二次硫化成型，包括如下步骤：步骤s1，将原料进行配料，得到药料半成品；步骤s2，将药料半成品进行混炼、压延，得到胶片；步骤s3，裁切胶片，得到裁切后的胶片和接头片；步骤s4，将裁切后的胶片放入第一次硫化成型模具中进行第一次硫化成型，得到橡胶防护圈主体结构；步骤s5，将橡胶防护圈主体结构和接头片放入橡胶防护圈的接头模具中进行第二次硫化成型，即得橡胶防护圈。
17.因此，与现有技术相比，本发明提供的橡胶防护圈的制备方法具有以下优势：
18.(1)该制备方法的第一次硫化成型只需要获得橡胶防护圈主体结构，因此对硫化成型的前期工艺要求低，且对材料的工艺性和生产条件稳定性等加工性能要求低；
19.(2)采用该制备方法制得的橡胶防护圈的接头处(即分型面处)无开裂现象，且具有较高的强度，制品合格率高；
20.(3)该制备方法操作简单，产能高效，对操作员的操作手法要求低，操作容错率高。
附图说明
21.图1是本发明实施例的橡胶防护圈的制备流程图。
22.图2是本发明实施例的第一次硫化成型模具的第一模板的结构示意图。
23.图3是本发明实施例的第一次硫化成型模具的第一模板的局部放大图。
24.图4是本发明实施例的橡胶防护圈的接头模具的结构示意图。
25.图5是本发明实施例制得的φ180橡胶防护圈的照片。
具体实施方式
26.在本发明中使用的术语，除非另有说明，一般具有本领域普通技术人员通常理解
的含义。
27.在以下实施例中，未详细描述的各种过程和方法是本领域中公知的常规方法。
28.下述实施例中所采用的试剂为普通商业途径购得，未注明的实验操作及实验条件参考本领域的常规操作及常规条件。
29.以下结合实施例和附图来说明本发明的具体实施方式。
30.《实施例》
31.本实施例提供了一种φ180橡胶防护圈的制备方法。
32.图1是本发明实施例的橡胶防护圈的制备流程图。
33.如图1所示，橡胶防护圈的制备方法包括如下步骤：步骤s1，将原料进行配料，得到药料半成品；步骤s2，将药料半成品进行混炼、压延，得到胶片；步骤s3，裁切胶片，得到裁切后的胶片和接头片；步骤s4，将裁切后的胶片放入第一次硫化成型模具中进行第一次硫化成型，得到橡胶防护圈主体结构；步骤s5，将橡胶防护圈主体结构和接头片放入橡胶防护圈的接头模具中进行第二次硫化成型，即得橡胶防护圈。
34.上述橡胶防护圈的制备过程中，步骤s4中裁切后的胶片进行第一次硫化成型过程中使用了第一次硫化成型模具。第一次硫化成型模具为6腔室模具，由第一模板100和第二模板组成。
35.图2是本发明实施例的第一次硫化成型模具的第一模板的结构示意图。图3是本发明实施例的第一次硫化成型模具的第一模板的局部放大图。
36.如图2、3所示，第一模板100为金属板，其一个表面上设有多个第一模腔1、止退纹2和溢胶槽3。
37.本实施例中，第一模腔1的数量为6个，各个第一模腔1均呈尺寸相同的长方形形状，相互平行设置于第一模板100上。这些第一模腔1用于容纳裁切后的胶片进行第一次硫化成型。
38.止退纹2的数量为36条，每个第一模腔1的两端各设置有3条，各条止退纹2均呈平行的双直线形状，均沿第一模板100的两端平行延伸。这些止退纹2呈凸起状，用于阻止裁切后的胶片在硫化受压时后退。
39.溢胶槽3的数量为6个，环绕形成在每个第一模腔1及其两端的止退纹2的四周。这些溢胶槽3用于容纳裁切后的胶片在硫化受压时外溢的胶料。
40.第二模板为一块平整的金属板，用于裁切后的胶片在第一次硫化成型过程中覆盖在第一模板100上从而使第一模腔1及相应的止退纹2和溢胶槽3封闭。
41.上述橡胶防护圈的制备过程中，步骤s5中橡胶防护圈主体结构和接头片进行第二次硫化成型的过程中使用了橡胶防护圈的接头模具200。
42.图4是本发明实施例的橡胶防护圈的接头模具的结构示意图。
43.如图4所示，橡胶防护圈的接头模具200，用于在橡胶防护圈主体结构进行第二次硫化成型的过程中容纳该橡胶防护圈主体结构的两端以及接头片从而使该两端结合。该橡胶防护圈的接头模具200包括下模板4、上模板7以及固定板12。
44.下模板4的一个表面设置有容纳接头片的模腔5以及位于模腔5两端的用于承载橡胶防护圈主体结构的两端的容纳槽6，下模板4的上表面上设置有多条位于容纳槽6内的下模止退线8。
45.本实施例的模腔5的数量为1个，呈长方形形状，沿下模板4的两端平行设置。该模腔5用于容纳接头片进行第二次硫化成型。
46.容纳槽6的数量为2个，分别设置于模腔5的两端，各个容纳槽6均呈长方形形状，沿下模板4的两端平行设置。这些容纳槽6用于承载橡胶防护圈主体结构的两端进行第二次硫化成型。
47.模腔5与容纳槽6之间设有定位线10。本实施例的定位线10的数量为2条，各条定位线10均呈直线形状，均沿下模板4的两端平行设置。这些定位线10用于确定橡胶防护圈主体结构的两端的放置位置。
48.下模板4的底部设置有用于让橡胶防护圈主体结构的主体部分通过的通过槽11。
49.上模板7转动连接在下模板4的一侧，且与模腔5以及容纳槽6的位置相对应，该上模板7的下表面上设置有多条与下模止退线8相对应的上模止退线9。
50.本实施例中，下模止退线8的数量为6条，每3条下模止退线8位于1个容纳槽6内，各条下模止退线8均凸起，呈相互平行的直线形状，均沿下模板4的两端平行延伸。这些下模止退线8用于阻止橡胶防护圈主体结构的两端在硫化受压时后退。
51.上模止退线9的数量为8条，每4条上模止退线8位于与1个容纳槽6的3条下模止退线8相对应的位置，分别与下模止退线8相对应地错开设置。上模止退线9均呈凸起直线形状，当下模板4和上模板7合模时，上模止退线9与下模止退线8呈咬合状，用于阻止橡胶防护圈主体结构的两端在硫化受压时后退。
52.固定板12可转动地设置在下模板4的两端位置。本实施例的固定板12的数量为2个，均呈长方形形状，一端转动连接在下模板4上。这些固定板12用于固定橡胶防护圈主体结构的两端。
53.以下具体说明φ180橡胶防护圈的制备过程，包括如下步骤：
54.步骤s1，将原料进行配料，得到药料半成品，具体操作为：
55.称取110kg天然橡胶、27.5kg炭黑n550、33kg普通陶土、27.5kg炭黑n330、8.8kg氧化锌805、2.2kg ak75、2.2kg 4010na、2.2kg rd、2.2kg wb42、2.31kg s、1.76kg cbs、0.55kg dm、0.22kg tt、0.33kg ctp，得到药料半成品，本实施例所采用的药料半成品成分以及用量列于表1。
56.表1药料半成品详细配方表
57.序号材料名称用量kg1天然橡胶1102炭黑n55027.53普通陶土334炭黑n33027.55氧化锌8058.86ak752.274010na2.28rd2.29wb422.210s2.31
11cbs1.7612dm0.5513tt0.2214ctp0.33
58.步骤s2，将药料半成品进行混炼、压延，得到胶片，具体操作为：
59.混炼的具体操作可以参考现有技术，本实施例所采用的混炼具体操作为：将天然橡胶加入密炼机中，炼制30-60s后，加入氧化锌805、ak75、4010na、rd、wb42，密炼25-40s；加入炭黑n550、普通陶土、炭黑n330，混炼30-60s，控制密炼机内部温度为145-155℃，通升栓排胶、倒胶、出片、冷却，得到一段混炼胶；停放8-24h后，将一段混炼胶加入密炼机中，加入s以及cbs、dm、tt、ctp，得到混炼胶，随后即可进行压延。
60.压延的具体操作可以参考现有技术，本实施例所采用的压延的具体操作为：混炼胶经ф250销钉挤出机塑化后，再经四辊压延机出片，得到宽度为1030
±
10mm、厚度为2.5-3.5mm的胶片，压延后的胶片经冷却辊筒后卷曲存放备用。
61.步骤s3，裁切胶片，得到裁切后的胶片和接头片，具体操作为：
62.采用振动裁刀裁切压延后的胶片，得到宽度为65
±
15mm、厚度为2.5-3.5mm、长度为515
±
2.0mm的裁切后的胶片以及正方形形状的接头片，该接头片的宽度为65
±
15mm，厚度为2.5-3.5mm。
63.步骤s4，将裁切后的胶片放入第一次硫化成型模具中进行第一次硫化成型，得到橡胶防护圈主体结构，具体操作为：
64.将6片上述裁切后的胶片分别放入第一次硫化成型模具的第一模板100的6个第一模腔1中进行第一次硫化成型，将第一次硫化成型模具的第一模板100和第二模板合模后，采用600t或350t平板硫化机对第一次硫化成型模具进行加热加压，第一次硫化成型的温度为170℃、时间为160s、压力15mpa，得到6个橡胶防护圈主体结构，该橡胶防护圈主体结构的宽度为75
±
1.5mm、厚度为2.2-2.4mm、长度为520
±
2.0mm。
65.步骤s5，将橡胶防护圈主体结构和接头片放入橡胶防护圈的接头模具中进行第二次硫化成型，即得橡胶防护圈，具体操作为：
66.将1个橡胶防护圈主体结构和1个接头片放入橡胶防护圈的接头模具200中。具体地，将接头片放入模腔5中；将橡胶防护圈主体结构的主体部分通过通过槽11，将橡胶防护圈主体结构的两端翻折至下模板4的上表面处并放置在容纳槽6内，然后转动固定板12分别将橡胶防护圈主体结构的两端压住固定，固定过程中保持橡胶防护圈主体结构的两端的宽度方向边缘与定位线10平齐；随后转动上模板7，将下模板4和上模板7合模，使上模止退线9与下模止退线8呈咬合状。
67.下模板4和上模板7合模后，即可进行第二次硫化成型(即将橡胶防护圈主体结构和接头片接头成圆圈型)，采用橡胶注射成型机对橡胶防护圈的接头模具200进行加热加压，第二次硫化成型的温度为175℃、时间为120s、压力5mpa，得到圆圈型的φ180橡胶防护圈，该φ180橡胶防护圈的厚度为2.2-2.4mm、宽度为75
±
1.5mm、直径为180
±
2.5mm。
68.图5是本发明实施例制得的φ180橡胶防护圈的照片。
69.如图5所示，采用上述制备方法制得的φ180橡胶防护圈呈圆圈形状，接头处(即分型面处，图5中黑色虚线框内的部分)无开裂现象，制品合格率为98％。相对于传统工艺，制
品合格率提高了15％以上，效率提升500％以上。
70.对上述制得的φ180橡胶防护圈进行强度测试，该φ180橡胶防护圈的强度为12mpa，表明该φ180橡胶防护圈具有较高的强度。
71.以上是对实施例的详细描述，方便本领域的技术人员能正确理解和使用本发明。凡本领域的技术人员依据本发明在现有技术基础上，不经过创新性的劳动，仅通过分析、类推或有限列举等方法得到的改进或修改技术方案，都应该在由权利要求书所确定的保护范围内。

技术特征：
1.一种橡胶防护圈的接头模具，其特征在于，用于在橡胶防护圈主体结构进行第二次硫化成型的过程中容纳该橡胶防护圈主体结构的两端以及接头片从而使该两端结合，包括：下模板，一个表面设置有容纳所述接头片的模腔以及位于模腔两端的用于承载所述橡胶防护圈主体结构的两端的容纳槽，上模板，转动连接在所述下模板的一侧且与所述模腔以及所述容纳槽的位置相对应，其中，所述下模板的上表面上设置有多条位于所述容纳槽内的下模止退线，所述上模板的下表面上设置有多条与所述下模止退线相对应的上模止退线。2.根据权利要求1所述的橡胶防护圈的接头模具，其特征在于，其中，所述模腔与所述容纳槽之间设有定位线。3.根据权利要求1所述的橡胶防护圈的接头模具，其特征在于，其中，所述下模板的底部设置有用于让橡胶防护圈主体结构的主体部分通过的通过槽。4.根据权利要求1所述的橡胶防护圈的接头模具，其特征在于，还包括：固定板，可转动地设置在所述下模板的两端位置。5.一种橡胶防护圈的制备方法，其特征在于，采用如权利要求1-4中任一项所述的橡胶防护圈的接头模具进行第二次硫化成型，包括如下步骤：步骤s1，将原料进行配料，得到药料半成品；步骤s2，将所述药料半成品进行混炼、压延，得到胶片；步骤s3，裁切所述胶片，得到裁切后的胶片和接头片；步骤s4，将所述裁切后的胶片放入第一次硫化成型模具中进行第一次硫化成型，得到橡胶防护圈主体结构；步骤s5，将所述橡胶防护圈主体结构和所述接头片放入所述橡胶防护圈的接头模具中进行第二次硫化成型，即得所述橡胶防护圈。6.根据权利要求5所述的橡胶防护圈的制备方法，其特征在于，其中，步骤s2中所述胶片的宽度为1030
±
10mm、厚度为2.5-3.5mm。7.根据权利要求5所述的橡胶防护圈的制备方法，其特征在于，其中，步骤s3中所述裁切后的胶片的宽度为65
±
15mm、厚度为2.5-3.5mm、长度为515
±
2.0mm，所述接头片为正方形形状，宽度为65
±
15mm，厚度为2.5-3.5mm。8.根据权利要求5所述的橡胶防护圈的制备方法，其特征在于，其中，步骤s4中所述第一次硫化成型模具为6腔室模具，所述第一次硫化成型的温度为165-173℃，时间为150-170s，压力为14-16mpa，所述橡胶防护圈主体结构的宽度为75
±
1.5mm、厚度为2.2-2.4mm、长度为520
±
2.0mm。9.根据权利要求5所述的橡胶防护圈的制备方法，其特征在于，其中，步骤s5中所述第二次硫化成型的温度为170-175℃，时间为110-130s，压力为4-6mpa。

技术总结
本发明提供了一种橡胶防护圈的接头模具，该接头模具包括：下模板，一个表面设置有容纳接头片的模腔以及位于模腔两端的用于承载橡胶防护圈主体结构的两端的容纳槽，上模板，转动连接在下模板的一侧且与模腔以及容纳槽的位置相对应，其中，下模板的上表面上设置有多条位于容纳槽内的下模止退线，上模板的下表面上设置有多条与下模止退线相对应的上模止退线。本发明还提供了一种橡胶防护圈的制备方法，该制备方法采用上述橡胶防护圈的接头模具进行第二次硫化成型。该制备方法对硫化成型的前期工艺以及材料的加工性能要求低，操作简单，产能高效，操作容错率高。采用该制备方法制得的橡胶防护圈的接头处无开裂现象，且具有较高的强度，合格率高。合格率高。合格率高。


技术研发人员：李鑫宇 赵恩传 宋耀武 陆清伟 任聪颖
受保护的技术使用者：浙江天铁实业股份有限公司
技术研发日：2022.10.31
技术公布日：2023/8/1