CN117325360A - 应力锥成型组合模具及应力锥成型方法 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种应力锥成型组合模具及应力锥成型方法，其中，该组合模具包括相对设置的上模座与下模座，上模座上设置有浇筑口，该组合模具还包括第一成型段与第二成型段，第一成型段包括第一中模座、第一模仁及第一模芯，第一模芯为轴对称结构，第一模仁与第一中模座依次设置在第一模芯的外周缘，第一模仁与第一模芯共同形成第一型腔，第一型腔用于成型应力锥的第一部分；第二成型段包括第二中模座、第二模仁及第二模芯，第二模芯为对称轴与第一方向平行的轴对称结构，第二模仁及第二中模座依次设置在第二模芯的外周缘。本申请实施例提供的应力锥成型组合模具及应力锥成型方法，旨在提升应力锥的结构一致性与可靠性。

Description

应力锥成型组合模具及应力锥成型方法

技术领域

本申请属于模具技术领域，具体涉及一种应力锥成型组合模具及应力锥成型方法。

背景技术

应力锥作为高压电缆总成的核心关键部件，具有改善金属护套末端电场分布、降低金属护套边缘处电场强度、减震吸能作用。其结构如图1所示，由半导电三元乙丙橡胶201和绝缘三元乙丙橡胶202复合而成。

相关技术中，应力锥通常由不同的模具分别成型前述半导电三元乙丙橡胶201部分与绝缘三元乙丙橡胶202部分后，再通过在二者的连接面涂胶的方式，将前述两个部分连接。然而，这样的设置方式，由于两个部分分别在不同的模具中硫化成型，导致二者在连接后的结构一致性仍然较差，且在二者交界处，容易脱胶进而导致应力锥性能受损，可靠性不高。

发明内容

本申请要解决的技术问题是提供一种结构一致性更强且可靠性更高的应力锥成型组合模具及应力锥成型方法。

第一方面，本申请实施例提供了一种应力锥成型组合模具，包括沿第一方向相对设置的上模座与下模座，上模座上设置有浇筑口，还包括第一成型段与第二成型段，其中，该第一成型段包括第一中模座、第一模仁及第一模芯，第一模芯为对称轴与第一方向平行的轴对称结构，第一模仁与第一中模座依次设置在第一模芯的外周缘，第一模仁与第一模芯共同形成第一型腔，第一型腔用于成型应力锥的第一部分；该第二成型段包括第二中模座、第二模仁及第二模芯，第二模芯为对称轴与第一方向平行的轴对称结构，第二模仁及第二中模座依次设置在第二模芯的外周缘；应力锥成型组合模具包括两种组合状态：在第一组合状态下，第一成型段沿第一方向设置在上模座与下模座之间，第一型腔与浇筑口连通；在第二组合状态下，下模座、第一成型段、第二成型段及上模座沿第一方向依次设置，第二模仁及第二模芯共同用于配合第一部分形成第二型腔，第二型腔与浇筑口连通，并用于成型应力锥的第二部分。

根据本申请第一方面的一个实施例，第二模芯包括沿第一方向依次设置的芯体部及排气部，排气部与芯体部连接并位于芯体部靠近下模座的一端；排气部沿垂直于第一方向的截面形状为圆环形，并包括外侧面及垂直于第一方向并与芯体部抵接的第一表面，外侧面与第一部分的内壁过盈配合，第一表面设置有多个凹陷形成的排气孔，排气孔沿排气部的径向延伸，并与第二型腔连通。

根据本申请第一方面的一个实施例，各排气孔在切面上的形状为半圆形，且各排气孔的直径为0.05mm至0.2mm。

根据本申请第一方面的一个实施例，应力锥成型组合模具还包括加热管，加热管沿第一方向设置，且至少部分嵌设于芯体部内；第二型腔向加热管的正投影完全落在加热管内。

根据本申请第一方面的一个实施例，第一模芯包括本体部及延伸部，本体部与下模座连接，延伸部自本体部的中间部分沿第一方向向靠近上模座的方向延伸形成；延伸部包括连接本体部的渐变段、及连接渐变段的平直段，沿延伸部的延伸方向，渐变段的径向尺寸逐渐减小，平直段的径向尺寸为渐变段的径向最小尺寸；渐变段的外表面为磨砂面。

根据本申请第一方面的一个实施例，平直段包括背离本体部的第二表面，第二表面的至少部分向靠近本体部的方向凹陷，并与上模座共同形成过流空间，过流空间连通浇筑口与第一型腔。

根据本申请第一方面的一个实施例，第一模仁包括自靠近上模座的表面凹陷形成的溢胶槽，溢胶槽与上模座共同形成溢胶空间；溢胶空间与第一型腔连通，上模座与第一中模座之间通过连接件连接。

一种应力锥成型方法，提供如本申请第一方面任一实施例的应力锥成型组合模具，包括如下步骤：

S1：将第一模仁安装至第一中模座内，将第一模芯安装至第一模仁内，将上模座可拆卸地安装至第一中模座的第一端，将下模座可拆卸地安装至第一中模座的第二端，以使第一模芯、第一模仁及上模座共同形成第一型腔，第一型腔与浇筑口连通，第一端与第二端沿第一方向相对；

S2：由浇筑口向第一型腔内注入第一部分的橡胶原料，并将第一部分加热硫化成型；

S3：将上模座与下模座拆除后，取出第一模芯，将第一中模座、第一模仁及硫化成型的第一部分作为一个整体翻转180°，并将下模座安装至第一中模座的第一端；

S4：将第二模仁安装至与第一模仁抵接，将第二中模座与第一中模座可拆卸连接，以利用第二中模座将第二模仁定位并固定；

S5：将第二模芯沿第一方向插入并与下模座连接，以使第二模芯、第二模仁及第一部分共同形成第二型腔；

S6：将上模座连接至第二中模座背离下模座的一端，并使浇筑口与第二型腔连通；

S7：由浇筑口向第二型腔内注入第二部分的橡胶原料，并将第二部分加热硫化，以与第一部分形成一体结构。

根据本申请第二方面的一个实施例，将第一模芯安装至第一模仁内前还包括：

对第一模芯中用于成型第一部分与第二部分的连接面的部分进行喷砂处理，以使第一模芯中用于成型第一部分与第二部分的连接面的表面形成磨砂面。

根据本申请第二方面的一个实施例，第一模仁包括自靠近上模座的表面凹陷形成的溢胶槽，溢胶槽与上模座共同形成溢胶空间，溢胶空间与第一型腔连通，上模座与第一中模座之间通过连接件连接；

由浇筑口向第一型腔内注入第一部分的橡胶原料后还包括：

调节连接件，以调节上模座与第一中模座之间的紧密度，待第一部分的橡胶原料流入溢胶槽时停止。

本申请的有益效果是，利用组合模具成型应力锥，先利用第一成型段配合上模座与下模座成型应力锥的第一部分，再通过拆卸再组装的方式，将率先硫化成型的第一部分作为成型第二部分的骨架，置入第二型腔内，以在第二部分硫化成型时直接与第一部分粘接为一体式结构，进而增加了应力锥中第一部分与第二部分的结构一致性，进而提升了应力锥电气性能的稳定性；同时，这样组合式的模具结构，在更换生产产品型号后，仅需更换第一模仁、第一模芯、第二模仁、第二模芯中的至少一者，可以降低模具开发的难度且经济性更佳。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是采用本申请第一方面实施例提供的应力锥成型组合模具成型的应力锥的截面结构图；

图2是本申请第一方面实施例提供的应力锥成型组合模具处于第一组合状态下的截面结构图；

图3是本申请第一方面实施例提供的应力锥成型组合模具去除上模座后的轴测图；

图4是本申请第一方面实施例提供的应力锥成型组合模具中第一模芯的轴测图；

图5是本申请第一方面实施例提供的应力锥成型组合模具处于第二组合状态下的截面结构图；

图6是本申请第一方面实施例提供的应力锥成型组合模具中排气部的轴测图；

图7是本申请第二方面实施例提供的应力锥成型方法的流程框图。

图中，100、应力锥成型组合模具；10、上模座；11、浇筑口；20、下模座；30、第一成型段；31、第一中模座；311、第一端；312、第二端；32、第一模仁；321、溢胶槽；33、第一模芯；331、本体部；332、延伸部；3321、渐变段；3322、平直段；40、第二成型段；41、第二中模座；42、第二模仁；43、第二模芯；431、芯体部；4311、第一段；4312、第二段；432、排气部；4321、外侧面；4322、第一表面；433、镶块结构；50、加热管；101、第一型腔；102、第二型腔；103、排气孔；104、过流空间；105、溢胶空间；

200、应力锥；201、半导电三元乙丙橡胶；202、绝缘三元乙丙橡胶；X、第一方向。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

除非另有定义，本申请所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本申请中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限定本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序或主次关系。

在本申请中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本申请所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

在本申请的描述中，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”、“附接”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，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

本申请中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本申请中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

本申请中出现的“多个”指的是两个以上(包括两个)，同理，“多组”指的是两组以上(包括两组)，“多片”指的是两片以上(包括两片)。

图2是本申请第一方面实施例提供的应力锥成型组合模具处于第一组合状态下的截面结构图；图3是本申请第一方面实施例提供的应力锥成型组合模具去除上模座后的轴测图；图4是本申请第一方面实施例提供的应力锥成型组合模具中第一模芯的轴测图；图5是本申请第一方面实施例提供的应力锥成型组合模具处于第二组合状态下的截面结构图；图6是本申请第一方面实施例提供的应力锥成型组合模具中排气部的轴测图。

如图2至图6所示，本申请实施例提供了一种应力锥成型组合模具100，包括沿第一方向X相对设置的上模座10与下模座20，上模座10上设置有浇筑口11，还包括第一成型段30与第二成型段40，其中，该第一成型段30包括第一中模座31、第一模仁32及第一模芯33，第一模芯33为对称轴与第一方向X平行的轴对称结构，第一模仁32与第一中模座31依次设置在第一模芯33的外周缘，第一模仁32与第一模芯33共同形成第一型腔101，第一型腔101用于成型应力锥200的第一部分；该第二成型段40包括第二中模座41、第二模仁42及第二模芯43，第二模芯43为对称轴与第一方向X平行的轴对称结构，第二模仁42及第二中模座41依次设置在第二模芯43的外周缘；应力锥成型组合模具100包括两种组合状态：在第一组合状态下，第一成型段30沿第一方向X设置在上模座10与下模座20之间，第一型腔101与浇筑口11连通；在第二组合状态下，下模座20、第一成型段30、第二成型段40及上模座10沿第一方向X依次设置，第二模仁42及第二模芯43共同用于配合第一部分形成第二型腔102，第二型腔102与浇筑口11连通，并用于成型应力锥200的第二部分。

应力锥成型组合模具100的作用在于成型应力锥200，其中，该应力锥成型组合模具100可以通过拆卸与组合安装的方式，形成用于成型应力锥200不同结构的模具。

应力锥成型组合模具100包括沿第一方向X相对设置的上模座10与下模座20，其中，上模座10与下模座20为恒定设置在应力锥成型组合模具100沿第一方向X两端的结构，起到支撑密封的作用。

上模座10与下模座20的结构可以但不限于为块状或板状，且上模座10与下模座20沿垂直于第一方向X的截面形状可以但不限于为矩形、圆形或椭圆形。

上模座10上设置有浇筑口11，可能的实施方式是，可以设置第一方向X为竖直方向，上模座10设置在下模座20的上方，浇筑口11沿第一方向X贯穿上模座10，以使橡胶原料在通过浇筑口11注入后，能够在重力的作用下向型腔流动。

第一成型段30与第二成型段40为应力锥成型组合模具100可以通过拆卸与安装进行组合的结构，以用于形成可以成型应力锥200的第一部分或第二部分的模具结构。

第一中模座31的作用在于与上模座10和/或下模座20连接，以形成应力锥成型组合模具100的外部防护结构，起到支撑与密封的作用。

第一模仁32与第一模芯33的作用在于围成第一型腔101，其中，第一模仁32用于限制第一部分的外壁形状，第一模芯33用于限制第一部分的内壁形状，即第一模仁32与第一模芯33共同形成第一型腔101。

第一模芯33为对称轴与第一方向X平行的轴对称结构，指的是第一模芯33在平行且经过对称轴的任一平面上所展示出来的结构均相同，如此一来，可以利用该第一模芯33将第一部分的内壁成型为圆环面，以供高压电缆线穿过时，能够与第一部分的内壁紧密贴合，减少高压电缆线与第一部分内壁的气隙，提升了应力锥200的电气性能。

第一模仁32与第一中模座31依次设置在第一模芯33的外周缘，指的是第一模芯33、第一模仁32及第一中模座31在第一模芯33的径向上为依次套设的结构，即第一模仁32套设于第一模芯33沿径向的周缘，并与第一模芯33共同形成前述第一型腔101；第一中模座31套设于第一模仁32沿第一模仁32的径向的周缘，以沿第一模仁32的径向提供防护与密封，提升第一部分的成型稳定性。

第一模仁32与第一模芯33共同形成第一型腔101，指的是第一模仁32与第一模芯33共同形成第一型腔101的主体结构，即共同将第一部分中比较重要的部分形状限定。在本申请的这些实施例中，第一型腔101实际上由第一模仁32、第一模芯33及上模座10共同围成，其中，上模座10可以用于限定第一部分在第一方向X上的尺寸。

如此一来，第一型腔101可以用于成型应力锥200的第一部分，其中，第一部分可以是前述半导电三元乙丙橡胶201与绝缘三元乙丙橡胶202中的一者，第二部分可以是前述半导电三元乙丙橡胶201与绝缘三元乙丙橡胶202中的另外一者。

第二中模座41的作用于第一中模座31相似，可以用于连接上模座10与第一中模座31，或者，在一些实施例中，也可以用于连接下模座20与第一中模座31，以形成应力锥成型组合模具100的外部防护结构，起到支撑与密封的作用。

第二模仁42与第二模芯43的作用在于围成第二型腔102，相应的，第二模仁42及第二中模座41依次设置在第二模芯43的外周缘，指的是第二模芯43、第二模仁42及第二中模座41在第二模芯43的径向上为依次套设的结构，即第二模仁42套设于第二模芯43沿径向的周缘，并与第二模芯43共同形成前述第二型腔102；第二中模座41套设于第一模仁32沿第二模仁42的径向的周缘，以沿第二模仁42的径向提供防护与密封，提升第二部分的成型稳定性。

第二模仁42与第二模芯43共同形成第二型腔102，指的是第二模仁42与第二模芯43为形成第二型腔102的至少部分结构，在本申请的这些实施例中，应力锥200的成型可以设置为两个阶段，即前述利用第一模芯33、第一模仁32、第一中模座31、上模座10及下模座20共同形成第一型腔101时，通过浇筑口11向第一型腔101内注入橡胶原料，以硫化成型为第一部分，此为应力锥200成型的第一个阶段；而在应力锥200成型的第二个阶段，可以通过将前述上模座10与下模座20拆卸后，而保持第一模芯33、第一模仁32及第一中模座31所形成的结构，将第二模芯43、第二模仁42、第二中模座41、上模座10及下模座20安装后，利用第二模仁42、第二模芯43及前一步骤成型的且仍然保持在第一模仁32内壁的第一部分，三者共同形成第二型腔102，以再次通过浇筑口11向第二型腔102内注入另外一种橡胶原料，使应力锥200的第二部分与前述第一部分硫化成型为一体式结构。

第二模芯43为对称轴与第一方向X平行的轴对称结构，指的是第二模芯43在平行且经过对称轴的任一平面上所展示出来的结构均相同，如此一来，可以利用该第二模芯43将第二部分的内壁成型为圆环面，以供高压电缆线穿过时，能够与第二部分的内壁紧密贴合，减少高压电缆线与第二部分内壁的气隙，提升了应力锥200的电气性能。

在本申请的这些实施例中，应力锥成型组合模具100包括两种组合状态，指的是前述上模座10、下模座20、第一成型段30及第二成型段40可以通过不同的搭配形成不同的型腔结构，以用于加工应力锥200的不同部分，并最终使应力锥200的第一部分与第二部分一体成型。

在第一组合状态下，第一成型段30沿第一方向X设置在上模座10与下模座20之间，第一型腔101与浇筑口11连通，其可能的实施方式是，第一成型段30中的第一中模座31沿第一方向X的两端分别与上模座10及下模座20可拆卸连接，并使上模座10的浇筑口11一端与第一型腔101连通，以便于后续通过浇筑口11向第一型腔101内注入橡胶原料，以在第一型腔101内硫化成型应力锥200的第一部分。

在第二组合状态下，下模座20、第一成型段30、第二成型段40及上模座10沿第一方向X依次设置，第二模仁42及第二模芯43共同用于配合第一部分形成第二型腔102，第二型腔102与浇筑口11连通，其可能的实施方式是，第一成型段30在经过前述第一部分的硫化成型后，将第一部分保留在第一成型段30内，以作为第二部分成型的骨架，与第二模仁42及第二模芯43一起限定第二型腔102的结构，同时，在第二部分的橡胶原料通过浇筑口11注入第二型腔102后，使第二部分在硫化时与第一部分结合形成一体式的结构，以增加第一部分与第二部分的结构一致性。

根据本申请实施例的应力锥成型组合模具100，利用组合模具成型应力锥200，先利用第一成型段30配合上模座10与下模座20成型应力锥200的第一部分，再通过拆卸再组装的方式，将率先硫化成型的第一部分作为成型第二部分的骨架，置入第二型腔102内，以在第二部分硫化成型时直接与第一部分粘接为一体式结构，进而增加了应力锥200中第一部分与第二部分的结构一致性，进而提升了应力锥200电气性能的稳定性；同时，这样组合式的模具结构，在更换生产产品型号后，仅需更换第一模仁32、第一模芯33、第二模仁42、第二模芯43中的至少一者，可以降低模具开发的难度且经济性更佳。

根据本申请第一方面的一个实施例，第二模芯43包括沿第一方向X依次设置的芯体部431及排气部432，排气部432与芯体部431连接并位于芯体部431靠近下模座20的一端；排气部432沿垂直于第一方向X的截面形状为圆环形，并包括外侧面4321及垂直于第一方向X并与芯体部431抵接的第一表面4322，外侧面4321与第一部分的内壁过盈配合，第一表面4322设置有多个凹陷形成的排气孔103，排气孔103沿排气部432的径向延伸，并与第二型腔102连通。

第二模芯43包括沿第一方向X依次设置的芯体部431及排气部432，指的是第二模芯43为分段式的结构，其中，芯体部431作为第二模芯43的一段结构，其作用主要为限制第二部分的内径形状与尺寸，在本申请的这些实施例中，芯体部431沿第一方向的尺寸大于等于应力锥200的第二部分的径向尺寸；排气部432作为第二模芯43的另一段结构，其设置在应力锥200的第一部分的内壁与第二部分的内壁的交界处，以解决第二次硫化成型时，在第一部分的内壁与第二部分的内壁的交界处容易形成密闭空间进而导致该处窝气的问题，降低在成型第二部分时，第二部分的内壁与第一部分的内壁的交界处产生气泡的风险，提升了橡胶原料的流动性能。

排气部432与芯体部431连接，可能的实施方式是，排气部432与芯体部431可以采用可拆卸连接的连接方式，示例性地，在本申请的这些实施例中，可以设置芯体部431包括沿第一方向X依次设置的第一段4311与第二段4312，其中，第一段4311的径向尺寸与应力锥200的第二部分的内壁的径向尺寸相同，第二段4312的径向尺寸小于应力锥200的第二部分的内壁的径向尺寸。

基于此，在第二组合状态下，可以利用第一段4311作为用于成型第二部分的内壁的结构，此时，第一段4311靠近下模座20的一端不与作为骨架的第一部分产生接触，第二段4312设置在第一段4311沿第一方向X靠近下模座20的一端。同时，可以设置排气部432沿垂直于第一方向X的截面形状为圆环形，排气部432套设于第二段4312的径向周缘，此时，可以设置排气部432沿第一方向X的尺寸与第二段4312沿第一方向X的尺寸相同，如此，则可以在第一段4311及排气部432靠近下模座20的一端设置同时连接芯体部431与第二段4312的垫片，利用垫片将芯体部431与排气部432连接。

在本申请的这些实施例中，可以设置排气部432包括外侧面4321及垂直于第一方向X并与芯体部431抵接的第一表面4322。其中，外侧面4321与第一部分的内壁过盈配合，以为第二型腔102提供在第一方向X上的密封，第一表面4322与芯体部431抵接，以为芯体部431提供第一方向X上的支撑。

在本申请的一些实施例中，可以直接设置排气部432背离芯体部431的一端与下模座20连接，在一些实施例中，还可以设置第二模芯43还包括设置在排气部432背离芯体部431的一端的镶块结构433，该镶块结构433用于与下模座20连接并为排气部432提供支撑，同时，可以设置镶块结构433与作为骨架的第一部分间隙配合，以减少对第一部分的内壁的过盈，减少第一部分的形变量，进而在第二部分硫化成型时，减少第二部分的内壁尺寸与第一部分的内壁尺寸的差异，使第一部分的内壁与第二部分的内壁能够光滑过渡。

在本申请的这些实施例中，前述垫片与芯体部431之间、以及镶块结构433与下模座20之间均可以通过调节螺钉连接。

第一表面4322设置有多个凹陷形成的排气孔103，可能的实施方式是，在第一表面4322设置有多个沿第一方向X向背离芯体部431的方向凹陷形成的排气孔103，以在排气部432与第一段4311抵接后，该排气孔103与第一段4311的端部之间形成用于排出第二型腔102内气体的排气结构。如此一来，当用于成型第二部分的橡胶原料由浇筑口11注入第二型腔102时，可以降低第二型腔102内部窝气进而造成第二部分存在气泡的概率，提升了应力锥200的结构完整性，提升了应力锥200的电气性能。

根据本申请第一方面的一个实施例，各排气孔103在切面上的形状为半圆形，且各排气孔103的直径为0.05mm至0.2mm。

在本申请的这些实施例中，通过设置各排气孔103在切面上的形状为半圆形，可以缩减排气孔103的孔径，以降低橡胶原料流入排气孔103的概率，其原理为，橡胶原料为黏性较大的流体，在排气孔103的孔径足够小的情况下，呈流体的橡胶原料在自身的黏性力的作用下难以向排气孔103内延伸，而原本位于第二型腔102内的空气，则在橡胶原料的挤压作用下经各排气孔103被排出第二型腔102，以降低第二部分的内壁与第一部分的内壁结合处因存在气泡而产生结构不良的概率，可靠性更佳。

在本申请的这些实施例中，可以设置各排气孔103的直径为0.05mm至0.2mm，示例性地，还可以但不限于设置各排气孔103的直径为0.08mm、0.1mm、0.15mm或0.18mm。

根据本申请第一方面的一个实施例，应力锥成型组合模具100还包括加热管50，加热管50沿第一方向X设置，且至少部分嵌设于芯体部431内；第二型腔102向加热管50的正投影完全落在加热管50内。

加热管50的作用在于提供热能，其结构可以为直线管或曲线管，其加热方式可以为电阻通电放热，或者是导热材料导热，可以根据实际情况进行选择。

在本申请的这些实施例中，将加热管50沿第一方向X设置，且至少部分嵌设于芯体部431内，其原因在于，由于用于成型第一部分的橡胶原料与用于成型第二部分的橡胶原料的导热能力存在较大差距，在第一部分或第二部分硫化成型时，容易存在模具传热慢且不均匀的问题，进而导致第一部分和/或第二部分的硫化效率降低，成品质量下降的问题。

在本申请的这些实施例中，通过在芯体部431内嵌入加热管50，利用加热管50由模具的内部靠近型腔的位置进行加热，可以提升模具的加热速率，且使模具能够均匀受热，进而缩短第一部分和/或第二部分的硫化效率，提升成品质量。

第二型腔102向加热管50的正投影完全落在加热管50内，指的是第二型腔102沿垂直于第一方向并指向加热管50的方向上的投影，全部落在加热管50上，即第二型腔102在径向上与加热管50位置对应，如此一来，可以使加热管50靠近第二型腔102设置，以提升第二型腔102内橡胶原料的升温速率。

根据本申请第一方面的一个实施例，第一模芯33包括本体部331及延伸部332，本体部331与下模座20连接，延伸部332自本体部331的中间部分沿第一方向X向靠近上模座10的方向延伸形成；延伸部332包括连接本体部331的渐变段3321、及连接渐变段3321的平直段3322，沿延伸部332的延伸方向，渐变段3321的径向尺寸逐渐减小，平直段3322的径向尺寸为渐变段3321的径向最小尺寸；渐变段3321的外表面为磨砂面。

第一模芯33包括本体部331及延伸部332，指的是本体部331与延伸部332为一体成型的结构，由于结构与功能的不同，将第一模芯33区分为本体部331与延伸部332两个部分。

其中，本体部331可以为板状结构，延伸部332自该板状结构的本体部331的中间部分沿第一方向X向靠近上模座10的方向延伸形成，本体部331的作用在于与下模座20抵接，并用于限定第一部分沿第一方向X靠近下模座20的端部形状；延伸部332用于限定第一部分的内壁形状。

延伸部332包括连接本体部331的渐变段3321、及连接渐变段3321的平直段3322，沿延伸部332的延伸方向，渐变段3321的径向尺寸逐渐减小，平直段3322的径向尺寸为渐变段3321的径向最小尺寸，指的是第一部分的内壁形状为一部分为呈直筒状的结构，一部分为渐变的开口状的结构。

在本申请的这些实施例中，渐变段3321用于成型的第一部分的结构，为第一部分与第二部分的连接面，因此，在本申请的这些实施例中，将渐变段3321的外表面设置为磨砂面，即在第一部分的成型过程中，将第一部分用于与第二部分连接的表面设置为磨砂面，如此一来，在第一部分硫化成型并作为围成第二型腔102的骨架结构时，可以增加第一部分与第二部分连接面的面积，进而进一步强化第一部分与第二部分之间的连接强度。

示例性地，在本申请的这些实施例中，可以在第一模芯33的成型阶段，对渐变段3321的外表面进行喷砂处理，以使渐变段3321的外表面成型为磨砂面。

根据本申请第一方面的一个实施例，平直段3322包括背离本体部331的第二表面(未标号)，第二表面的至少部分向靠近本体部331的方向凹陷，并与上模座10共同形成过流空间104，过流空间104连通浇筑口11与第一型腔101。

平直段3322包括背离本体部331的第二表面，第二表面的至少部分向靠近本体部331的方向凹陷，如此一来，第二表面与上模座10共同形成过流空间104，以在应力锥200的第一部分成型时，橡胶原料可以通过过流空间104流入第一型腔101。

根据本申请第一方面的一个实施例，第一模仁32包括自靠近上模座10的表面凹陷形成的溢胶槽321，溢胶槽321与上模座10共同形成溢胶空间105；溢胶空间105与第一型腔101连通，上模座10与第一中模座31之间通过连接件连接。

第一模仁32包括自靠近上模座10的表面凹陷形成的溢胶槽321，可能的实施方式是，在第一组合状态下，模具中的过流空间104、第一型腔101、以及溢胶槽321沿第一模芯33的轴线向外依次设置，在第一部分成型的过程中，通过浇筑口11向过流空间104内注入橡胶原料，橡胶原料注满过流空间104后，由过流空间104的周缘流入第一型腔101内，且橡胶原料在注满第一型腔101后流入溢胶槽321。因此，在本申请的这些实施例中，可以通过溢胶槽321内是否存在橡胶原料，判断第一型腔101内橡胶原料的注入情况。

图7是本申请第二方面实施例提供的应力锥成型方法的流程框图。

如图1至图7所示，本申请实施例还提供了一种应力锥成型方法，提供如本申请第一方面任一实施例的应力锥成型组合模具，包括如下步骤：

S1：将第一模仁32安装至第一中模座31内，将第一模芯33安装至第一模仁32内，将上模座10可拆卸地安装至第一中模座31的第一端311，将下模座20可拆卸地安装至第一中模座31的第二端312，以使第一模芯33、第一模仁32及上模座10共同形成第一型腔101，第一型腔101与浇筑口11连通，第一端311与第二端312沿第一方向X相对；

步骤S1为应力锥成型组合模具100的第一次组装步骤，即将上模座10、下模座20及第一成型段30组装呈第一组合状态的形式。其中，上模座10与第一中模座31可拆卸连接、下模座20与第一中模座31可拆卸连接，以便于后续对上模座10及下模座20的拆卸，以更换应力锥成型组合模具100的组合状态。

第一端311与第二端312沿第一方向X相对，可能的实施方式是，第一端311作为应力锥成型组合模具100在第一组合状态下的入料端，与上模座10可拆卸连接，以使上模座10上的浇筑口11可以与第一型腔101中用于入料的一端连通。

S2：由浇筑口11向第一型腔101内注入第一部分的橡胶原料，并将第一部分加热硫化成型；

步骤S2为应力锥200的第一部分的成型步骤，在本申请的这些实施例中，第一部分采用加热的方式硫化成型，以使橡胶分子之间产生交联，形成三维网状结构，以提升橡胶的定伸应力、弹性、硬度、拉伸强度等。

S3：将上模座10与下模座20拆除后，取出第一模芯33，将第一中模座31、第一模仁32及硫化成型的第一部分作为一个整体翻转180°，并将下模座20安装至第一中模座31的第一端311；

步骤S3中，将第一组合状态下的应力锥成型组合模具100的上模座10、下模座20以及第一模芯33拆卸后，将第一中模座31、第一模仁32及硫化成型的第一部分作为一个整体翻转180°，其目的在于将第一部分中用于与第二部分连接的表面朝向第二组合状态下的第二型腔102，以使第一部分在第二部分的硫化过程中与第二部分一体成型。同时，将第一中模座31、第一模仁32及硫化成型的第一部分作为一个整体进行翻转，可以减少模具的拆卸，提升了第一部分在后续第二部分的硫化工序中，作为骨架的第一部分与第一模仁32贴合的紧密度，减少因拆卸而造成贴合松动，进而影响第二部分成型的概率，可靠性更高。

在本申请的这些实施例中，将第一成型段30的第一模芯33取出，并将下模座20安装至第一中模座31的第一端311，如此一来，在应力锥成型组合模具100的第二组合状态下，可以将前述组合结构设置在模具的下方，利用步骤S2成型的第一部分作为第二部分成型的骨架，以用于形成成型第二部分的第二型腔102。

S4：将第二模仁42安装至与第一模仁32抵接，将第二中模座41与第一中模座31可拆卸连接，以利用第二中模座41将第二模仁42定位并固定；

步骤S4为应力锥成型组合模具100的第二次组装步骤，即将上模座10、下模座20、第一成型段30及第二成型段40组装成第二组合状态的形式。

S5：将第二模芯43沿第一方向X插入并与下模座20连接，以使第二模芯43、第二模仁42及第一部分共同形成第二型腔102；

在本申请的这些实施例中，可以设置第二模芯43为多段式，示例性地，可以设置第二模芯43包括沿第一方向X依次设置的芯体部431及排气部432，排气部432与芯体部431连接并位于芯体部431靠近下模座20的一端；排气部432沿垂直于第一方向X的截面形状为圆环形，并包括外侧面4321及垂直于第一方向X并与芯体部431抵接的第一表面4322，外侧面4321与第一部分的内壁过盈配合，第一表面4322设置有多个凹陷形成的排气孔103，排气孔103沿排气部432的径向延伸，并与第二型腔102连通。

芯体部431作为第二模芯43的一段结构，其作用主要为限制第二部分的内径形状与尺寸，在本申请的这些实施例中，芯体部431沿第一方向的尺寸大于等于应力锥200的第二部分的径向尺寸；排气部432作为第二模芯43的另一段结构，其设置在应力锥200的第一部分的内壁与第二部分的内壁的交界处，以解决第二次硫化成型时，在第一部分的内壁与第二部分的内壁的交界处容易形成密闭空间进而导致该处窝气的问题，降低在成型第二部分时，第二部分的内壁与第一部分的内壁的交界处产生气泡的风险，提升了橡胶原料的流动性能。

S6：将上模座10连接至第二中模座41背离下模座20的一端，并使浇筑口11与第二型腔102连通；

S7：由浇筑口11向第二型腔102内注入第二部分的橡胶原料，并将第二部分加热硫化，以与第一部分形成一体结构。

在本申请的这些实施例中，第一部分可以为半导电三元乙丙橡胶201与绝缘三元乙丙橡胶202中的一者，第二部分可以是前述半导电三元乙丙橡胶201与绝缘三元乙丙橡胶202中的另外一者。

根据本申请第二方面的一个实施例，将第一模芯33安装至第一模仁32内前还包括：

对第一模芯33中用于成型第一部分与第二部分的连接面的部分进行喷砂处理，以使第一模芯33中用于成型第一部分与第二部分的连接面的表面形成磨砂面。

在本申请的这些实施例中，可以设置第一模芯33包括本体部331及延伸部332，本体部331与下模座20连接，延伸部332自本体部331的中间部分沿第一方向X向靠近上模座10的方向延伸形成；延伸部332包括连接本体部331的渐变段3321、及连接渐变段3321的平直段3322，沿延伸部332的延伸方向，渐变段3321的径向尺寸逐渐减小，平直段3322的径向尺寸为渐变段3321的径向最小尺寸。

在本申请的这些实施例中，可以对渐变段3321的外表面进行喷砂处理，以将渐变段3321的外表面成型为磨砂面。以在第一部分硫化成型并作为围成第二型腔102的骨架结构时，可以增加第一部分与第二部分连接面的面积，进而进一步强化第一部分与第二部分之间的连接强度。

根据本申请第二方面的一个实施例，第一模仁32包括自靠近上模座10的表面凹陷形成的溢胶槽321，溢胶槽321与上模座10共同形成溢胶空间105，溢胶空间105与第一型腔101连通，上模座10与第一中模座31之间通过连接件连接；

由浇筑口11向第一型腔101内注入第一部分的橡胶原料后还包括：

调节连接件，以调节上模座10与第一中模座31之间的紧密度，待第一部分的橡胶原料流入溢胶槽321时停止。

在本申请的这些实施例中，可以设置连接件为调节螺钉，通过控制螺钉的松紧调节溢胶槽321内的溢胶量，在后续试模的过程中，可以快速地调试出最优工艺参数，获取每次下胶重量与溢胶量，降低了后续修模的次数，提升了应力锥200的成型良率。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本申请的保护范围限于这些例子；在本申请的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本申请中一个或多个实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。

本申请中一个或多个实施例旨在涵盖落入本申请的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本申请中一个或多个实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种应力锥成型组合模具，包括沿第一方向相对设置的上模座与下模座，所述上模座上设置有浇筑口，其特征在于，还包括：

第一成型段，包括第一中模座、第一模仁及第一模芯，所述第一模芯为对称轴与所述第一方向平行的轴对称结构，所述第一模仁与所述第一中模座依次设置在所述第一模芯的外周缘，所述第一模仁与所述第一模芯共同形成第一型腔，所述第一型腔用于成型应力锥的第一部分；

第二成型段，包括第二中模座、第二模仁及第二模芯，所述第二模芯为对称轴与所述第一方向平行的轴对称结构，所述第二模仁及所述第二中模座依次设置在所述第二模芯的外周缘；

所述应力锥成型组合模具包括两种组合状态：

在第一组合状态下，所述第一成型段沿所述第一方向设置在所述上模座与所述下模座之间，所述第一型腔与所述浇筑口连通；

在第二组合状态下，所述下模座、所述第一成型段、所述第二成型段及所述上模座沿所述第一方向依次设置，所述第二模仁及所述第二模芯共同用于配合所述第一部分形成第二型腔，所述第二型腔与所述浇筑口连通，并用于成型应力锥的第二部分。

2.根据权利要求1所述的应力锥成型组合模具，其特征在于，所述第二模芯包括沿所述第一方向依次设置的芯体部及排气部，所述排气部与所述芯体部连接并位于所述芯体部靠近所述下模座的一端；

所述排气部沿垂直于第一方向的截面形状为圆环形，并包括外侧面及垂直于第一方向并与所述芯体部抵接的第一表面，所述外侧面与所述第一部分的内壁过盈配合，所述第一表面设置有多个凹陷形成的排气孔，所述排气孔沿所述排气部的径向延伸，并与所述第二型腔连通。

3.根据权利要求2所述的应力锥成型组合模具，其特征在于，各所述排气孔在切面上的形状为半圆形，且各所述排气孔的直径为0.05mm至0.2mm。

4.根据权利要求2所述的应力锥成型组合模具，其特征在于，所述应力锥成型组合模具还包括加热管，所述加热管沿所述第一方向设置，且至少部分嵌设于所述芯体部内；

所述第二型腔向所述加热管的正投影完全落在所述加热管内。

5.根据权利要求1所述的应力锥成型组合模具，其特征在于，所述第一模芯包括本体部及延伸部，所述本体部与所述下模座连接，所述延伸部自所述本体部的中间部分沿所述第一方向向靠近所述上模座的方向延伸形成；

所述延伸部包括连接所述本体部的渐变段、及连接所述渐变段的平直段，沿所述延伸部的延伸方向，所述渐变段的径向尺寸逐渐减小，所述平直段的径向尺寸为所述渐变段的径向最小尺寸；

所述渐变段的外表面为磨砂面。

6.根据权利要求5所述的应力锥成型组合模具，其特征在于，所述平直段包括背离所述本体部的第二表面，所述第二表面的至少部分向靠近所述本体部的方向凹陷，并与所述上模座共同形成过流空间，所述过流空间连通所述浇筑口与所述第一型腔。

7.根据权利要求1所述的应力锥成型组合模具，其特征在于，所述第一模仁包括自靠近所述上模座的表面凹陷形成的溢胶槽，所述溢胶槽与所述上模座共同形成溢胶空间；

所述溢胶空间与所述第一型腔连通，所述上模座与所述第一中模座之间通过连接件连接。

8.一种应力锥成型方法，提供如权利要求1至7任一所述的应力锥成型组合模具，其特征在于，包括如下步骤：

将所述第一模仁安装至所述第一中模座内，将所述第一模芯安装至所述第一模仁内，将所述上模座可拆卸地安装至所述第一中模座的第一端，将下模座可拆卸地安装至所述第一中模座的第二端，以使所述第一模芯、所述第一模仁及所述上模座共同形成所述第一型腔，所述第一型腔与所述浇筑口连通，所述第一端与所述第二端沿所述第一方向相对；

由所述浇筑口向所述第一型腔内注入所述第一部分的橡胶原料，并将所述第一部分加热硫化成型；

将所述上模座与所述下模座拆除后，取出所述第一模芯，将所述第一中模座、所述第一模仁及硫化成型的所述第一部分作为一个整体翻转180°，并将所述下模座安装至所述第一中模座的所述第一端；

将所述第二模仁安装至与所述第一模仁抵接，将所述第二中模座与所述第一中模座可拆卸连接，以利用所述第二中模座将所述第二模仁定位并固定；

将所述第二模芯沿所述第一方向插入并与所述下模座连接，以使所述第二模芯、所述第二模仁及所述第一部分共同形成所述第二型腔；

将所述上模座连接至所述第二中模座背离所述下模座的一端，并使浇筑口与所述第二型腔连通；

由所述浇筑口向所述第二型腔内注入所述第二部分的橡胶原料，并将所述第二部分加热硫化，以与所述第一部分形成一体结构。

9.根据权利要求8所述的应力锥成型方法，其特征在于，所述将所述第一模芯安装至所述第一模仁内前还包括：

对所述第一模芯中用于成型所述第一部分与所述第二部分的连接面的部分进行喷砂处理，以使第一模芯中用于成型所述第一部分与所述第二部分的连接面的表面形成磨砂面。

10.根据权利要求8所述的应力锥成型方法，其特征在于，所述第一模仁包括自靠近所述上模座的表面凹陷形成的溢胶槽，所述溢胶槽与所述上模座共同形成溢胶空间，所述溢胶空间与所述第一型腔连通，所述上模座与所述第一中模座之间通过连接件连接；

所述由所述浇筑口向所述第一型腔内注入所述第一部分的橡胶原料后还包括：

调节所述连接件，以调节所述上模座与所述第一中模座之间的紧密度，待所述第一部分的橡胶原料流入所述溢胶槽时停止。