CN113103471B - 空气弹簧气囊硫化用同步合模模具及合模方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种空气弹簧气囊硫化用同步合模模具及合模方法，包括：同步机构；上模；下模，与所述上模间隔相对设置；上模连接板，与所述上模滑动配合；中模连接板；中模组件，设置在所述上模与下模之间，所述中模组件包括与所述同步机构连接的第一中模，与所述上模连接板滑动配合；第二中模；与所述中模连接板滑动配合；第三中模；与所述中模连接板固定可拆卸连接。本发明可以实现同步合模，解决合模过程中气囊上下部伸张不同步的问题，避免了气囊充气后上下部膨胀不均缺陷；同时解决了子口漏线和钢丝圈变形缺陷，保证了产品质量均一性，提高了产品合格率。

Description

空气弹簧气囊硫化用同步合模模具及合模方法

技术领域

本发明属于空气弹簧皮囊生产技术领域，尤其涉及一种空气弹簧气囊硫化用同步合模模具及合模方法。

背景技术

空气弹簧是利用橡胶气囊内部压缩空气的反作用力作为弹性恢复力的一种弹性元件,主要是应用在各式车辆的避震器系统之中，用于传递垂向及横向载荷，衰减振动等，保证车辆的平稳运行及舒适性。空气弹簧为曲囊式结构，其曲囊数通常为1～3个曲囊，其功能主要由充气后的橡胶气囊提供。

双曲气囊或多曲气囊的生产工艺是先成型成囊胚，再将囊胚装入硫化模具中合模硫化。以双曲气囊为例，图1所示的为双曲气囊囊胚71，图2所示的为成品的双曲气囊7。现有的双曲或多曲空气弹簧气囊硫化模具有以下缺点：

1、模具合模时由于重力的原因，模具无法做到同步合模，导致气囊上下部分无法做到同步伸张，成品极易出现膨胀式偏移，上下不对称，最终导致产品报废；

2、模具受重力原因，会造成气囊腰带钢丝圈相对于囊胚向下偏移，合模后胶料向上流动，容易出现气囊子口漏帘线、钢丝圈变形等缺陷；

3、模具最大开合高度不可调，无法满足不同囊胚高度的要求。

发明内容

本发明针对上述现有技术中气囊硫化模具导致产品合格率低的技术问题，提出一种有效提高产品质量均一性和合格率空气弹簧气囊硫化用同步合模模具及合模方法。该合模模具具有同步合模、最大开合高度快速可调的功能。

为了实现上述目的，本发明提供了一种空气弹簧气囊硫化用同步合模模具，包括：

同步机构；

上模；

下模，与所述上模间隔相对设置；

上模连接板，与所述上模滑动配合；

中模连接板；

中模组件，设置在所述上模与下模之间，所述中模组件包括与所述同步机构连接的

第一中模，与所述上模连接板滑动配合；

第二中模；与所述中模连接板滑动配合；

第三中模；与所述中模连接板固定可拆卸连接。该模具在空气弹簧气囊硫化合模过程中，通过同步机构的控制第二中模与第一中模、第三中模之间的间距同步缩小，实现中模组件的同步合模，使待硫化的气囊囊胚上下部分可同步伸张，避免出现产品出现上下不对称、气囊子口漏帘线、钢丝圈变形等质量缺陷，提高产品合格率。

优选的是，所述第二中模被配置为至少一个。本实施例的同步合模模具适用于双曲气囊和多曲气囊。

优选的是，所述第二中模被配置为一个；

所述同步机构包括：

第一齿条，与所述第一中模连接；

第二齿条，与所述第三中模连接；

齿轮，分别与所述第一齿条、所述第二齿条啮合形成齿轮齿条运动副，且所述齿轮与所述第二中模连接。本实施例同步合模模具适用于双曲气囊，该结构可以保证合模过程中，第二中模的下降速度是第一中模下降速度的一半，因此可以实现在该下降过程中，第二中模与第一中模之间的间距与第二中模与第三中模之间的间距始终保持一致，实现中模组件的同步合模。

优选的是，所述上模连接板轴向设置有第一导向槽和第二导向槽，所述上模设置有与第一导向槽滑动配合的第一连接件，使得上模与上模连接板滑动连接；所述中模连接板轴向设置有第三导向槽，所述第一中模上设置有第二连接件，所述第二连接件穿过第二导向槽和第三导向槽，与第二导向槽和第三导向槽滑动配合，使得所述第一中模与上模连接板滑动连接、所述第一中模与中模连接板滑动连接。

优选的是，不同长度的中模连接板上设置的第三导向槽的长度不同。通过更换不同长度的中模连接板，可以调节第一中模至第三中模的最大开度，即中模组件的最大开合高度，以满足不同气囊囊胚高度的要求。

优选的是，所述第一齿条通过第一螺栓与第一中模连接，所述第二齿条通过第二螺栓与第三中模连接，所述齿轮通过齿轮轴与第二中模连接。

优选的是，所述第一中模与所述第三中模为结构相同的对称体，所述第二中模的内环面由上弧面、下弧面和腰带槽组成，所述上弧面与下弧面沿腰带槽对称设置，且所述内环面与连接腰带钢丝圈的相邻气囊的两半囊面相匹配。

优选的是，所述第一中模和所述第三中模的内环面包括第一弧面和第二弧面，且所述第一中模的第一弧面与所述第三中模的第一弧面配合组成一个气囊。

本发明还提供一种空气弹簧气囊硫化用合模方法，采用上述技术方案中具有一个第二中模的同步合模模具，包括以下步骤:

合模准备：将同步合模模具的上模固定安装在硫化机上端面，其下模固定安装在硫化机下端面，装胚后操作硫化机上端面下降，带动上模连同中模组件一同下降；

中模组件合模：当中模组件的第三中模与下模接触时，操作硫化机上端面停止下降，此时，第一中模与第二中模受重力作用继续下降，且下降过程中，同步机构控制第二中模与第一中模的距离和第二中模与第三中模的距离保持一致；当第二中模与第一中模的距离和第二中模与第三中模的距离为零时，中模组件合模完毕；

模具合模：操作硫化机上端面继续下降，带动所述上模继续下降，待上模与第一中模之间的间距为零时，合模完成，操作硫化机上端面停止下降并锁紧模具。该同步合模方法操作简单，同步机构采用齿轮齿条运动副，通过控制硫化机上端面下降带动上模下降，继而带动第一中模下降，待第三中模与下模接触时，利用齿轮齿条运动副控制完成中模组件的同步合模，进一步再控制硫化机上端面下降，实现模具合模。不需多余的操作或复杂的动力组件控制，简单方便。

优选的是，所述中模组件合模步骤中，第一中模与第二中模受重力作用继续下降时，所述第二连接件沿所述第三导向槽向下运动；所述模具合模步骤中，操作硫化机上端面继续下降，带动所述上模沿第一导向槽继续下降。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：

1、本发明通过设置同步机构，实现模具的同步合模，解决合模过程中气囊上下部伸张不同步的问题，避免了气囊充气后上下部膨胀不均缺陷。

2、本发明采用齿轮齿条构成同步机构，结构简单，不需要额外的动力组件控制中模组件进行同步合模，且同步合模后，腰带钢丝圈相对于气囊囊胚静止，避免了较大的胶料流动，解决了子口漏线和钢丝圈变形缺陷，保证产品质量均一性，提高了产品合格率。

3、本发明可通过快速地更换不同长度的中模连接板，进而调节中模组件的最大开合高度，使之适应不同高度的气囊囊胚，从而缩短产品开发周期。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为现有技术中双曲气囊囊胚的结构示意图；

图2为现有技术中双曲气囊成品的剖视图；

图3为本发明一实施例同步合模模具的剖视图；

图4为本发明一实施例同步机构的剖视图；

图5为本发明一实施例第一中模的结构示意图；

图6为本发明一实施例第二中模的结构示意图；

图7为本发明另一实施例中隔膜打低压气体的结构示意图。

其中：1、同步机构；11、第一齿条；111、第一螺栓；12、第二齿条；121、第二螺栓；13、齿轮；131、齿轮轴；2、上模；21、第一连接件；3、下模；4、中模组件；41、第一中模；411、第二连接件；412、第一弧面；413、第二弧面；414、凹面；42、第二中模；421、上弧面；422、腰带槽；423、下弧面；43、第三中模；5、上模连接板；51、第一导向槽；52、第二导向槽；6、中模连接板；61、第三导向槽；7、双曲气囊；71、双曲气囊囊胚；72、上子口钢丝圈；73、腰带钢丝圈；74、下子口钢丝圈；8、硫化机上端面；9、硫化机下端面；10、隔膜。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参考图3，本发明提供了一种空气弹簧气囊硫化用同步合模模具，包括：

同步机构1；

上模2；

下模3，与上模2间隔相对设置；

上模连接板5，与上模2滑动配合；

中模连接板6；

中模组件4，设置在上模2与下模3之间，中模组件4包括与同步机构1连接的

第一中模41，与上模连接板5滑动配合；

第二中模42；与中模连接板6滑动配合；

第三中模43；与中模连接板6固定可拆卸连接。

硫化时，将同步合模模具的上模2安装固定在硫化机上端面8，下模3安装固定在硫化机下端面9；将囊胚装入同步合模模具的内腔后，利用同步机构1实现同步合模。具体的，该模具在空气弹簧气囊硫化合模过程中，通过同步机构1控制第二中模42与第一中模41之间的间距及第二中模42与第三中模43之间的间距同步缩小，实现中模组件4的同步合模，使待硫化的气囊囊胚上下部分可同步伸张，避免了空气弹簧气囊在硫化充气后上下部膨胀不均缺陷。同步合模后，腰带钢丝圈相对于囊胚静止，避免了较大的胶料流动；能够解决子口漏线和钢丝圈变形缺陷，保证产品质量均一性，提高产品合格率。

参考图3、图4～图5，上述实施例中，第一中模41与第三中模43为结构相同的对称体；第二中模42的内环面由上弧面421、下弧面423和腰带槽422组成，上弧面421与下弧面423沿腰带槽422对称设置，内环面与连接腰带钢丝圈73的相邻气囊的两半囊面相匹配；第一中模41和第三中模43的内环面包括第一弧面412和第二弧面413，且第一中模41的第一弧面412与第三中模43的第一弧面412配合组成一个气囊；第二中模42被配置为至少一个，至少一个第二中模42设置在第一中模41与第三中模43之间，该同步合模模具适用于双曲气囊以及多曲气囊。示例性的，双曲气囊硫化时，第一中模41、第二中模42及第三中模43的内环面与上模2、下模3形成同步合模模具的硫化腔，将双曲气囊囊胚71放入硫化腔内。其中，双曲气囊囊胚71的上子口钢丝圈72放在上模2与第一中模41之间，双曲气囊囊胚71的下子口钢丝圈74放入下模3与第三中模43之间，第二弧面413上的凹面414内，双曲气囊囊胚71的腰带钢丝圈73卡入腰带槽422内。参考图3，模具合模硫化后形成双曲气囊7，双曲气囊7的上子口钢丝圈72卡入第一中模41的第二弧面413上的凹面414内，双曲气囊7的下子口钢丝圈74卡入第三中模43的第二弧面413上的凹面414内。

本申请一些实施例中，第二中模42被配置为一个，参考图4，同步机构1包括：

第一齿条11，与第一中模41连接；

第二齿条12，与第三中模43连接；

齿轮13，分别与第一齿条11、第二齿条12啮合形成齿轮齿条运动副，且齿轮13与第二中模42连接；且参考图4，第一齿条11通过第一螺栓111与第一中模41连接，第二齿条12通过第二螺栓121与第三中模43连接，齿轮13通过齿轮轴131与第二中模42连接。本实施例中，优选采用齿轮齿条运动副形式的同步机构1，且齿轮13与设置在第一中模41与第三中模43之间的第二中模42连接，根据齿轮与齿条在分度圆上的线速度恒等的远离，使第一中模41与第三中模43相对于第二中模42的运动速度时刻保持相等。其保证了合模过程中，中模组件4下降时，第二中模42的下降速度是第一中模41下降速度的一半，因此可以实现在该下降过程中，第二中模42与第一中模41之间的间距与第二中模42与第三中模43之间的间距始终保持一致，实现中模组件4的同步合模。

本申请一些实施例中，上模连接板5轴向设置有第一导向槽51和第二导向槽52，上模2设置有与第一导向槽51滑动配合的第一连接件21，使得上模2与上模连接板5滑动连接；中模连接板6轴向设置有第三导向槽61，第一中模41上设置有第二连接件411，第二连接件411穿过第二导向槽52和第三导向槽61，与第二导向槽52和第三导向槽61滑动配合，使得第一中模41与上模连接板5滑动连接、第一中模41与中模连接板6滑动连接；且第二连接件411固定设置在第一中模41上。具体的，参考图3，第一连接件21与第二连接件411优选为螺栓，第三中模43同样通过螺栓实现与中模连接板6的固定可拆卸连接。该同步合模模具在开模时，硫化机上端面8带动上模2上升，当上模2走完D1行程继续上升时，上模2通过与其连接的上模连接板5上第二导向槽52的下端对第二连接件411的限位作用，带动第二连接件411上升即带动与第二连接件411固定连接的第一中模41上升，第一中模41通过同步机构1带动第二中模42上升。当上升至第二连接件411与第三导向槽61的上端接触时，即第二连接件411上上走过D2行程时，开模结束。此时，第一中模41与第三中模43之间的距离最大为中模组件4的最大开合高度。进一步的，不同长度的中模连接板6上设置的第三导向槽61的长度不同，通过更换不同长度的中模连接板6，来实现调节第一中模41与第三中模43之间的最大距离，即实现中模组件4的最大开合高度可调，以满足不同气囊囊胚高度的要求。

进一步的，本申请一些实施例中，第二中模42被配置为两个时，两个第二中模42设置在第一中模41与第三中模43之间，同时同步合模模具还包括中模连接板Ⅱ和第二连接件Ⅱ；中模连接板Ⅱ上方设置有第三导向槽Ⅱ，中模连接板Ⅱ的下方与另一个第二中模42固定连接，同步机构1的齿轮13与一个第二中模42连接，第二连接件Ⅱ穿过第三导向槽Ⅱ与同齿轮13连接的第二中模42连接。具体的，模具打开时，第二连接件Ⅱ在第三导向槽Ⅱ中D3行程的上端；由于第二连接件Ⅱ的作用，模具合模时，可以将两个第二中模42看作一个整体，其合模过程与第二中模42被配置为一个时相同，当第一中模41的下端与一个第二中模42的上端接触，另一个第二中模42的下端与第三中模42的上端接触，此时两个第二中模42开始合模，两个第二中模42合模完成后，操作硫化机上端面8继续下降，带动所述上模2继续下降，待上模2与第一中模41之间的间距为零时，合模完成，操作硫化机上端面8停止下降并锁紧模具。

本发明提供一种空气弹簧气囊硫化用合模方法，采用配置有一个第二中模的同步合模模具，包括以下步骤:

合模准备：将同步合模模具的上模固定安装在硫化机上端面8，其下模固定安装在硫化机下端面9，装胚后操作硫化机上端面8下降，带动上模2连同中模组件4一同下降；

中模组件合模：当中模组件4的第三中模43与下模3接触时，操作硫化机上端面8停止下降，此时，第一中模41与第二中模42受重力作用继续下降，且下降过程中，同步机构1控制第二中模42与第一中模41的距离和第二中模42与第三中模43的距离保持一致；当第二中模42与第一中模41的距离和第二中模42与第三中模43的距离为零时，中模组件4合模完毕；

模具合模：操作硫化机上端面8继续下降，带动所述上模2继续下降，待上模2与第一中模41之间的间距为零时，合模完成，操作硫化机上端面8停止下降并锁紧模具。

本申请的一些实施例中，中模组件合模步骤中，第一中模41与第二中模42受重力作用继续下降时，第二连接件411沿第三导向槽61向下运动；模具合模步骤中，操作硫化机上端面8继续下降，带动上模2沿第一导向槽51继续下降。

具体的，上述空气弹簧气囊硫化用合模方法采用适用于双曲气囊硫化用的同步合模模具，即上述技术方案中配置有一个第二中模的同步合模模具。使用时，将同步合模模具的上模固定安装在硫化机上端面，其下模固定安装在硫化机下端面9。该方法操作简单，保证了合模过程中的同步合模，从而提高气囊硫化后的质量均一性以及合格率。

本发明还提供一种空气弹簧气囊硫化用合模方法的另一优选实施例，该合模方法同样可实现模具的同步合模。示例性的，参考图7，该合模方法采用的模具包括：上模2；下模3，与上模2间隔相对设置；隔膜10；中模组件包括：第一中模41；至少一个第二中模42；第三中模43；上模2与中模组件连接，并作为一个整体固定在硫化机上端面8，可随硫化机上端面8上下移动，且上模2与第一中模41、至少一个第二中模42、第三中模43可在一定范围内垂向相互运动；上模2与中模组件及下模形成硫化腔；隔膜10设置在硫化腔内。该合模方法通过向隔膜10内打低压气体，依靠隔膜10打低压气体后的支撑力实现同步合模。具体的，以双曲气囊为例，将双曲气囊囊胚71装入硫化腔时，硫化机上端面8带动上模2与中模组件一同上升，并保持打开状态。双曲气囊囊胚71装入硫化腔内后，将隔膜10抽真空，硫化机上端面8带动上模2与中模组件一同下降，待第三中模43与下模3接触时，向隔膜10内充低压气体，不同的气囊所需要的低压压力不同，但都要达到能将第二中模42和第一中模42支撑起来，待第三中模43升起时停止打低压气体。硫化机上端面8继续下降完成合模动作，此时合模可以满足第二中模42与第一中模41之间的间隙同第二中模42与第三中模43之间的间隙同步缩小，实现同步合模。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (8)

1.一种空气弹簧气囊硫化用同步合模模具，其特征在于，包括：

同步机构；

上模；

下模，与所述上模间隔相对设置；

上模连接板，与所述上模滑动配合；

中模连接板；

中模组件，设置在所述上模与下模之间，所述中模组件包括与所述同步机构连接的：

第一中模，与所述上模连接板滑动配合；

第二中模，与所述中模连接板滑动配合；

第三中模，与所述中模连接板固定可拆卸连接；

所述同步机构包括：

第一齿条，与所述第一中模连接；

第二齿条，与所述第三中模连接；

齿轮，分别与所述第一齿条、所述第二齿条啮合形成齿轮齿条运动副，且所述齿轮与所述第二中模连接；

所述上模连接板轴向设置有第一导向槽和第二导向槽，所述上模设置有与第一导向槽滑动配合的第一连接件，使得上模与上模连接板滑动连接；所述中模连接板轴向设置有第三导向槽，所述第一中模上设置有第二连接件，所述第二连接件穿过第二导向槽和第三导向槽，与第二导向槽和第三导向槽滑动配合，使得所述第一中模与上模连接板滑动连接、所述第一中模与中模连接板滑动连接。

2.如权利要求1所述的空气弹簧气囊硫化用同步合模模具，其特征在于，所述第二中模被配置为至少一个。

3.如权利要求1所述的空气弹簧气囊硫化用同步合模模具，其特征在于，不同长度的中模连接板上设置的第三导向槽的长度不同。

4.如权利要求1所述的空气弹簧气囊硫化用同步合模模具，其特征在于，所述第一齿条通过第一螺栓与第一中模连接，所述第二齿条通过第二螺栓与第三中模连接，所述齿轮通过齿轮轴与第二中模连接。

5.如权利要求1所述的空气弹簧气囊硫化用同步合模模具，其特征在于，所述第一中模与所述第三中模为结构相同的对称体，所述第二中模的内环面由上弧面、下弧面和腰带槽组成，所述上弧面与下弧面沿腰带槽对称设置，且所述内环面与连接腰带钢丝圈的相邻气囊的两半囊面相匹配。

6.如权利要求5所述的空气弹簧气囊硫化用同步合模模具，其特征在于，所述第一中模和所述第三中模的内环面包括第一弧面和第二弧面，且所述第一中模的第一弧面与所述第三中模的第一弧面配合组成一个气囊。

7.一种空气弹簧气囊硫化用合模方法，采用权利要求1~6任一项的同步合模模具，所述第二中模被配置为一个，其特征在于，包括以下步骤:

合模准备：将同步合模模具的上模固定安装在硫化机上端面，其下模固定安装在硫化机下端面，装胚后操作硫化机上端面下降，带动上模连同中模组件一同下降；

中模组件合模：当中模组件的第三中模与下模接触时，操作硫化机上端面停止下降，此时，第一中模与第二中模受重力作用继续下降，且下降过程中，同步机构控制第二中模与第一中模的距离和第二中模与第三中模的距离保持一致；当第二中模与第一中模的距离和第二中模与第三中模的距离为零时，中模组件合模完毕；

模具合模：操作硫化机上端面继续下降，带动所述上模继续下降，待上模与第一中模之间的间距为零时，合模完成，操作硫化机上端面停止下降并锁紧模具。

8.如权利要求7所述的空气弹簧气囊硫化用合模方法，其特征在于，所述中模组件合模步骤中，第一中模与第二中模受重力作用继续下降时，所述第二连接件沿所述第三导向槽向下运动；所述模具合模步骤中，操作硫化机上端面继续下降，带动所述上模沿第一导向槽继续下降。

Images