專利名稱：注射式膠囊模具以及由其生產(chǎn)膠囊的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
發(fā)明涉及一種注射式膠囊模具以及由其生產(chǎn)膠囊的方法。
背景技術(shù)：
在汽車輪胎制造工藝過程中，外胎的硫化成型基本上是借助于膠囊-一種可通過內(nèi)充高壓蒸汽膨脹而對外胎硫化起內(nèi)壓定型作用的工具。在輪胎硫化成型過程中，膠囊要經(jīng)受了反反復(fù)復(fù)的充氣膨脹與排氣收縮、拉伸與曲撓變形，還要經(jīng)受急劇的升溫與冷卻等變化，因此，要求膠囊應(yīng)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，同時由于膠囊在輪胎硫化過程中要充氣脹大，在輪胎成型后要排氣收縮，前后變形差異很大，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(dāng)及結(jié)構(gòu)設(shè)計要科學(xué)合理以外，還在其生產(chǎn)工藝方法上也都提出了嚴(yán)格的要求。目前，國內(nèi)各輪胎生產(chǎn)廠家所采用的硫化膠囊絕大多數(shù)是通過平板式硫化機來硫化成型的。采用此工藝方法來生產(chǎn)膠囊制品其基本步驟一般是先制成半成品(其中A型膠囊采用扁平圓柱體或卷筒形半成品，B型膠囊采用矩形帶狀作為半成品)，然后再將半成品置入事先裝在平板式硫化機上并已預(yù)熱的平板式膠囊模具中進行硫化成型。所生產(chǎn)的膠囊制品通常有下面的缺陷1、汽泡。其形成的原因是在生產(chǎn)半成品過程中膠條疊層貼合空間有殘余空氣未排出；半成品在放置及搬運過程中受污染；半成品重量及形狀不符合要求；膠料中的易揮發(fā)成份受熱揮發(fā)等等。
2、局部海綿。其產(chǎn)生的原因是半成品重量及形狀不符合要求；半成品受污染等。
3、表面缺膠。其原因是半成品受污染；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；膠料受污染等等。
5、膠囊夾緣撕裂。其原因是膠料受到污染；膠囊脫模方式不當(dāng)由于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后用手工強制脫出下芯模，這種方法往往容易將膠囊制品撕裂，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。
基于以上種種不足的原因，采用平板式硫化機硫化成型的膠囊在發(fā)展迅猛的輪胎行業(yè)中將越來越不適應(yīng)市場發(fā)展的要求。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有平板式硫化機硫化成型的膠囊因工藝落后造成膠囊制品產(chǎn)品缺陷，提供一種能保證膠囊制品質(zhì)量的注射式膠囊模具以及由其生產(chǎn)膠囊的方法。
本發(fā)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(dǎo)銷與下模配合相連，芯模位于上模和下模的模腔中，其特征為在上模上，設(shè)置注射澆咀；在上模和下模上，分別設(shè)置加熱裝置，加熱裝置由設(shè)置于模體上的熱油循環(huán)流道、進油口和出油口構(gòu)成；在芯模的上下方，分別設(shè)置上頂蓋和下頂蓋，上頂蓋和下頂蓋分別固定連接于芯模上，下頂蓋下端延伸至下模體的滑道中。
本發(fā)明所述的注射式膠囊模具，還可設(shè)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(shè)置于下模體上，且與滑道貫通，排氣槽為連接滑道與模腔的通道，密封裝置包括置于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(shè)置于上模體和下模體之間即合模面上的密封圈。
本發(fā)明所述的注射式膠囊模具，還可設(shè)置高壓空氣脫模裝置，高壓空氣脫模裝置包括設(shè)置于上頂蓋上的氣頂、位于芯模下頂蓋上的高壓吹氣口和貫通于氣頂和高壓吹氣口之間的通氣道。
本發(fā)明所述的注射式膠囊模具，可在所述芯模上設(shè)置加熱裝置，加熱裝置包括設(shè)置于芯模內(nèi)部的蒸氣加熱室、連通加熱室的蒸氣導(dǎo)入管和蒸氣排出管。
本發(fā)明所述的注射式膠囊模具，所述芯模的下頂蓋末端設(shè)置定位塊，定位塊與滑道相配合；所述密封圈設(shè)置于滑道與定位塊之間；所述高壓吹氣口設(shè)置于定位塊上。
本發(fā)明所述的注射式膠囊模具，與傳統(tǒng)的平板式結(jié)構(gòu)模具比較，其積極效果為①采用熱油加熱，一是為避免蒸汽中氧成分對模具造成銹蝕；二是因為傳統(tǒng)的蒸汽加熱是一次性的，且蒸汽溫度的恒定性不易控制，而熱油加熱是不斷循環(huán)的，而且油溫較為穩(wěn)定，因此保證了模具的恒溫狀態(tài)。
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(xiàn)象，而且排氣不及時，從而造成缺膠，出現(xiàn)廢品。本發(fā)明采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，從而提高膠囊制品的質(zhì)量。
③平板式硫化膠囊模采用手工送料(半成品)，本發(fā)明則采用注射硫化機自動送料，減輕操作者的勞動強度。
④平板式硫化膠囊模采用手工脫模，本發(fā)明則采用高壓空氣脫模，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(fā)明采用注射式膠囊模具生產(chǎn)膠囊的方法，其步驟包括(a)模具安裝將模具安裝于注射成型機上；將進油口和出油口連接于熱油循環(huán)系統(tǒng)；抽真空口與真空裝置相連接；高壓吹氣口與高壓空氣發(fā)生器相連；芯模設(shè)有蒸氣加熱裝置的，其蒸氣導(dǎo)入管與蒸氣輸送管道相連；(b)合模注射開啟熱油循環(huán)系統(tǒng)，加熱模體；芯模設(shè)有蒸氣加熱裝置的，輸送蒸氣加熱芯模；抽真空排氣；膠料經(jīng)注射機螺桿塑化后從澆咀注入；(c)保壓保溫硫化熱油繼續(xù)循環(huán)；芯模設(shè)有蒸氣加熱裝置的，繼續(xù)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(huán)；芯模設(shè)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；膠囊制品自動彈出。
本發(fā)明采用注射式膠囊模具生產(chǎn)膠囊的方法，具有以下的優(yōu)點①注射成型時由于注射機螺桿的不斷旋轉(zhuǎn)，使膠料在機筒里得到塑化，并把膠料中夾帶的殘余空氣排出，同時由于膠料在機筒與螺桿間受到剪切與攪拌，逐漸形成連續(xù)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，保證了制品的質(zhì)量；②由于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污染的可能性，而且當(dāng)膠料注射充滿模腔后注射機具有保壓的功能，保證了膠量的充足，從而保證制品的內(nèi)在質(zhì)量。
③膠料在制成成品前一般要通過二次以上的熱煉，注射成型過程相當(dāng)于一個膠料連續(xù)熱煉的過程，因此可以減少因熱煉而造成膠料受污染的可能性。
④采用注射成型方法，提高了生產(chǎn)能力，這是因為注射式硫化機的注射速度快，而且采用自動送料，硫化出來的制品無需修邊和剪須，整個膠囊生產(chǎn)周期大大縮短，生產(chǎn)場地也縮小了。
⑤采用注射成型方法，降低了膠囊生產(chǎn)成本。除上述縮短生產(chǎn)周期、提高設(shè)備使用率、降能減耗、提高場地利用率而使膠囊生產(chǎn)成本降低外，還可節(jié)約膠料。平板式硫化膠囊的分型面膠邊可達(dá)到1mm～3mm之多，需修邊并打磨后才能使用，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采用注射成型方法所生產(chǎn)的膠囊制品由于在硫化機螺桿擠出機構(gòu)的充分混和及高壓注射、保壓等作用下，其內(nèi)部質(zhì)地均勻密實，分子網(wǎng)狀交聯(lián)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。在輪胎制造過程中，除成型工序?qū)喬サ钠胶庑杂兄卮笥绊懲猓蚧ば蛲瑯佑胁豢傻凸赖淖饔?，膠囊在輪胎半成品內(nèi)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(zhì)均勻分布性等等，因此壁厚及質(zhì)地的均勻性是膠囊成型過程中的一個關(guān)鍵要求。注射法成型的膠囊由于有高壓注射、高壓保壓等為保障，恰恰可消除膠囊制品壁厚及質(zhì)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(jié)構(gòu)原理圖。圖2為實施例2(小型注射式膠囊模具)的結(jié)構(gòu)原理圖。圖3-圖6為實施例3膠囊生產(chǎn)工藝流程示意圖。
圖中，1、澆咀 2、上模 3、下模 4、芯模 5、導(dǎo)銷 6、熱油循環(huán)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(dǎo)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(jié)構(gòu)、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(gòu)成。模體結(jié)構(gòu)包括上模2、下模3和芯模4，上模通過導(dǎo)銷5與下模配合相連，在上模上設(shè)置注射澆咀1；在芯模的上下方，分別設(shè)置上頂蓋13和下頂蓋12，上頂蓋和下頂蓋分別固定連接于芯模上，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(shè)置于上模和下模上，加熱裝置由設(shè)置于模體上的熱油循環(huán)流道6、進油口10和出油口9構(gòu)成；蒸氣加熱裝置設(shè)置于芯模上，包括芯模內(nèi)部的蒸氣加熱室22、連通加熱室的蒸氣導(dǎo)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(shè)置于下模體上，且與滑道貫通，排氣槽為連接滑道與模腔18的通道，密封裝置包括置于滑道與芯模下頂蓋之間的密封圈16以及設(shè)置于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(shè)置于上頂蓋13上的氣頂15、位于芯模下頂蓋12上的高壓吹氣口7和貫通于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，由于芯模較小，不必設(shè)置蒸氣加熱裝置，與實施例1比較，其區(qū)別在于芯模結(jié)構(gòu)芯模為整體結(jié)構(gòu)，其下頂蓋12下端連接定位塊11，定位塊位于下模體的滑道19中，且可在其中上下滑動；密封圈16設(shè)置于滑道與定位塊之間；高壓吹氣口7設(shè)置于定位塊11上。其余與實施例1對應(yīng)相同或相似。
實施例3、采用實施例1注射式膠囊模具生產(chǎn)膠囊的方法。
其步驟包括(a)模具安裝參照圖1，將模具安裝于注射成型機上，將下模3安裝在底座25上；將進油口10和出油口9連接于熱油循環(huán)系統(tǒng)；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(fā)生裝置相連；蒸氣導(dǎo)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(huán)系統(tǒng)，加熱模體；輸送蒸氣加熱芯模；抽真空排氣；膠料經(jīng)注射機螺桿塑化后從澆咀1注入；(c)保壓保溫硫化熱油繼續(xù)循環(huán)；繼續(xù)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(huán)；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，膠囊制品26自動彈出(如圖6所示)。
權(quán)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(dǎo)銷(5)與下模配合相連，其特征為在上模上，設(shè)置注射澆咀(1)；在上模和下模上，分別設(shè)置加熱裝置，加熱裝置由設(shè)置于模體上的熱油循環(huán)流道(6)、進油口(10)和出油口(9)構(gòu)成；在芯模的上下方，分別設(shè)置上頂蓋(13)和下頂蓋(12)，上頂蓋和下頂蓋分別固定連接于芯模上，下頂蓋下端延伸至下模體的滑道(19)中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的注射式輪胎膠囊模具，其特征為設(shè)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(shè)置于下模體上，且與滑道貫通，排氣槽為連接滑道與模腔(18)的通道，密封裝置包括置于滑道與芯模下頂蓋之間的密封圈(16)。
3.根據(jù)權(quán)利要求3所述的注射式輪胎膠囊模具，其特征為所述密封裝置還包括設(shè)置于上模體和下模體之間即合模面上的密封圈(21)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的注射式輪胎膠囊模具，其特征為設(shè)置高壓空氣脫模裝置，高壓空氣脫模裝置包括設(shè)置于上頂蓋上的氣頂(15)、位于芯模下頂蓋上的高壓吹氣口(7)和貫通于氣頂和高壓吹氣口之間的通氣道(20)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的注射式輪胎膠囊模具，其特征為在所述芯模上設(shè)置加熱裝置，加熱裝置包括設(shè)置于芯模內(nèi)部的蒸氣加熱室(22)、連通加熱室的蒸氣導(dǎo)入管(23)和蒸氣排出管(24)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的注射式輪胎膠囊模具，其特征為所述芯模的下頂蓋末端設(shè)置定位塊(11)，定位塊與滑道(19)相配合。
7.一種采用注射式膠囊模具生產(chǎn)膠囊的方法，其步驟包括(a)模具安裝將模具安裝于注射成型機上；將進油口(10)和出油口(9)連接于熱油循環(huán)系統(tǒng)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(fā)生裝置相連；(b)合模注射開啟熱油循環(huán)系統(tǒng)，加熱模體；抽真空排氣；膠料經(jīng)注射機螺桿塑化后從澆咀(1)注入；(c)保壓保溫硫化熱油繼續(xù)循環(huán)；停止抽真空排氣；維持時間3～5分鐘；(d)脫模停止熱油循環(huán)；打開上模(2)；打開下模(3)；充高壓空氣；膠囊制品自動彈出。
8.一種采用注射式膠囊模具生產(chǎn)膠囊的方法，其步驟包括(a)模具安裝將模具安裝于注射成型機上；將進油口(10)和出油口(9)連接于熱油循環(huán)系統(tǒng)；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(fā)生裝置相連；蒸氣導(dǎo)入管(23)與蒸氣輸送管道相連；(b)合模注射開啟熱油循環(huán)系統(tǒng)，加熱模體；輸送蒸氣加熱芯模；抽真空排氣；膠料經(jīng)注射機螺桿塑化后從澆咀(1)注入；(c)保壓保溫硫化熱油繼續(xù)循環(huán)；繼續(xù)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(huán)；停止蒸氣輸送；打開上模(2)；打開下模(3)；充高壓空氣；膠囊制品自動彈出。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種注射式膠囊模具以及由其生產(chǎn)膠囊的方法。注射式膠囊模具包括模體結(jié)構(gòu)、熱油加熱裝置、抽真空裝置和高壓空氣脫模裝置。模體結(jié)構(gòu)包括上模2、下模3和芯模4，上模通過導(dǎo)銷5與下模配合相連，熱油加熱裝置分別設(shè)置于上模和下模上，加熱裝置由設(shè)置于模體上的熱油循環(huán)流道6、進油口10和出油口9構(gòu)成。本發(fā)明具有加熱效果優(yōu)良，排氣性能極佳，脫?？焖?、節(jié)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(chǎn)的膠囊制品能有效地避免常見缺陷，大大提高了膠囊制品的合格率。
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(yōu)先權(quán)日2004年3月9日
發(fā)明者曾旭釗, 陳慶湘 申請人:廣東巨輪模具股份有限公司