一种用于硅胶管制备的组合模具及制备方法技术

本发明专利技术涉及硅胶管制备的技术领域，公开了一种用于硅胶管制备的组合模具及制备方法，所述组合模具包括产品硫化模具和软芯硫化模具；所述软芯硫化模具用于形成制备硅胶管的具有中空结构的软芯；所述产品硫化模具包括产品上模具、产品下模具及其之间形成的产品模腔；所述软芯通过进气端卡环和末端卡环在软芯两端进行组装后，置于产品模腔内用于形成硅胶管。本发明专利技术组合模具的结构简单、制备方便，采用中空结构的软芯在模内硫化成型，硫化效率高，且方便脱模；采用组合模具进行制备硅胶管的工艺，更有利于制备多层包布结构的硅胶管，满足车用硅胶管的压力要求，壁厚均匀且可控。壁厚均匀且可控。壁厚均匀且可控。

【技术实现步骤摘要】
一种用于硅胶管制备的组合模具及制备方法


[0001]本专利技术涉及硅胶管制备的
，尤其涉及一种用于硅胶管制备的组合模具及制备方法。

技术介绍

[0002]目前在汽车行业中，涡轮增压器被广泛应用，而在涡轮增压器到中间冷却器之间连接着橡胶软管，由涡轮增压器的风扇加压的吸入气体在该橡胶软管中流通。因为该风扇是由发动机的排放气体驱动的，所以吸入气体变得温度非常高。该橡胶软管必须具有承受高温的耐热性及在高温下的振动耐久性，因而，作为这种能承受高温的橡胶软管的材质主要采用硅橡胶。
[0003]硅胶管的生产工艺主要有两种，一种是挤出工艺，一种是夹布工艺。挤出工艺无法实现多层包布结构，很难满足车用硅胶管的压力要求，主要用于冷却系统。夹布工艺是目前车用硅胶管生产较为广泛的一种形式。它制造工艺简单，但其独特的夹布结构在保证软管搭接位置的壁厚方面存在缺陷，且目前硅胶管硫化工艺在烘箱或者硫化罐中进行，其硫化参数为180℃
×
1小时，效率低。
[0004]公开号为CN102642291B的中国专利技术专利公开了一种大直径硅胶管的制备工艺， 包括以下制备步骤：（a）进料混炼：将重量百分比为95%~98.2%的硅橡胶、1%~4.8%的硫化剂、0.2%~0.8%的色母料投入进料设备，进行混炼，得到混合物；(b)挤出充气：将混炼后的混合物通过挤出成型机的挤出模具挤出大直径硅胶管初成品，同时于大直径硅胶管初成品的腔体内持续地充入气体；(c)硫化成型：将大直径硅胶管初成品通过硫化机硫化，得到大直径硅胶管成品。该制备工艺为挤出工艺，硫化温度较高，且所需硫化时间较长，硫化效率低，且能耗大。

技术实现思路

[0005]为了解决硅胶管模具在制备硅胶管过程中存在的硫化温度高、硫化时间长、效率低的技术问题，本专利技术提供了一种用于硅胶管制备的组合模具及制备方法，采用软芯在模内硫化成型，硫化温度低和硫化时间短，进而硫化效率高，而且能够较好地控制壁厚，满足车用硅胶管的压力要求。
[0006]本专利技术的具体技术方案为：第一方面，本专利技术提供了一种用于硅胶管制备的组合模具，所述组合模具包括产品硫化模具和软芯硫化模具；所述软芯硫化模具用于形成制备硅胶管的具有中空结构的软芯；所述产品硫化模具包括产品上模具、产品下模具及其之间形成的产品模腔；所述软芯通过进气端卡环和末端卡环在软芯两端进行组装后，置于产品模腔内用于形成硅胶管。
[0007]传统的模压工艺采用的是硬芯制备硅胶管，会导致硫化时间长，硫化效率低，本专利技术采用组合模具通过模压工艺进行硅胶管的制备，包括产品硫化模具和软芯硫化模具这两套模具。软芯硫化模具用于制备软芯，其采用的是传统的模压工艺，且可重复利用，软芯用
于代替制备硅胶管的硬芯，通过进气端卡环和末端卡环在软芯两端进行组装后，置于模腔内密封，通过硫化过程的控制，可以降低硫化温度和减少硫化时间，进而达到提高硫化效果的目的，采用软芯还能够方便脱模。因而，该组合模具制备简单，软芯可重复利用，成本和能耗较低，其制备出来的硅胶管能够满足车用硅胶管的压力要求。
[0008]作为优选，所述软芯硫化模具包括软芯上模具、软芯下模具及其之间形成的软芯模腔；所述软芯模腔内置有实心硬芯，用于形成软芯的中空结构。
[0009]软芯硫化模具和产品硫化模具的主要结构一致，区别在于产品硫化模具中还存在与进气端卡环和末端卡环相配合的槽口。
[0010]作为优选，所述进气端卡环的中间轴向设置有气体通道；所述气体通道用于通入氮气；所述末端卡环为密封设置。
[0011]中空结构的软芯内通入氮气有利于硫化工艺时传热，提高硫化效率，而卡环有利于密封气密性以及方便脱模。
[0012]第二方面，本专利技术还提供了上述组合模具用于制备多层包布结构硅胶管的方法，包括如下步骤：（1）取软芯的原料在软芯硫化模具中成型、硫化，形成具有中空结构的软芯，将软芯通过进气端卡环和末端卡环在软芯两端进行组装；（2）取硅胶管的原料进行混炼、压延、裁剪，接着将其包覆于内芯上进行定型，反复多次以形成多层包布结构，最终得到未成品；（3）将未成品放入产品硫化模具中合模、硫化，硫化时通过进气端卡环通入氮气，硫化完成后进行脱模、脱内芯，得到硅胶管。
[0013]相对于传统的挤出工艺、夹布工艺及模压工艺，本专利技术中采用组合模具进行制备硅胶管的工艺，更有利于制备多层包布结构的硅胶管，满足车用硅胶管的压力要求，壁厚均匀且可控。并且，采用中空结构的软芯，传热效率高、硫化时间短，制备硅胶管的能耗低，且可重复利用、脱模方便。而且，软芯可根据产品硅胶管的需求制备成各种形状。
[0014]作为优选，步骤（1）中，所述软芯的原料包括丁基橡胶；所述软芯的硬度为70~80SHA，厚度为8~10mm；所述硫化的温度为150
±
5℃，时间为3~6h。
[0015]软芯采用丁基橡胶的气密性更好，可避免在软芯内通入氮气时的气密性不佳对产品硅胶管的品质产生影响。并且，软芯的硬度和厚度需要严加控制，在该硬度和厚度下，既可以保证对于硅胶管成型的支撑性，又能够保证具备较高的氮气传热效率，减少硫化时间。
[0016]作为优选，步骤（2）中，按重量份计，所述硅胶管的原料包括硅橡胶100份、硫化剂1～2份、色母0.5～1份、防霜剂0.8～1.5份。
[0017]硅胶管的原料配方组分也影响着多层包布结构的成型性，以及硫化工艺参数。
[0018]作为优选，步骤（2）中，所述混炼的温度≤30℃，时间为8～10min。
[0019]作为优选，步骤（2）中，所述多层包布结构的层数不少于3层；所述多层包布结构的厚度与硅胶管的壁厚一致，每层所述硅胶管的原料的类型根据硅胶管的性能要求选择。
[0020]多层包布结构的层数范围可以保证满足车用硅胶管的压力要求。
[0021]作为优选，步骤（3）中，所述合模的压力为10
±
1MPa；所述硫化的温度为150
±
5℃，时间为25
±
5min；所述氮气的压力为1
±
0.1MPa；所述硅胶管的体积不大于内芯置于产品模腔后的剩余体积。
[0022]在上述制备工艺的影响下，可在硫化的温度为150
±
5℃、时间为25
±
5min的硫化工艺条件下，不仅满足车用硅胶管的压力要求，还能够降低能耗。因而，各参数条件是相互关联、相互影响的关系，进而达到最佳效果。
[0023]与现有技术对比，本专利技术的有益效果是：（1）组合模具的结构简单、制备方便，采用中空结构的软芯在模内硫化成型，硫化效率高，且方便脱模；（2）软芯的材质、硬度和厚度需要严加控制，在该硬度和厚度下，既可以保证对于硅胶管成型的支撑性，又能够保证具备较高的氮气传热效率，减少硫化时间；（3）采用组合模具进行制备硅胶管的工艺，更有利于制备多层包布结构的硅胶管，满足车用硅胶管的压力要求，壁厚均匀且可控；各参数条件是相互关联、相互影响的关系，进而达到最佳效果。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于硅胶管制备的组合模具，其特征在于，所述组合模具包括产品硫化模具和软芯硫化模具；所述软芯硫化模具用于形成制备硅胶管的具有中空结构的软芯；所述产品硫化模具包括产品上模具、产品下模具及其之间形成的产品模腔；所述软芯通过进气端卡环和末端卡环在软芯两端进行组装后，置于产品模腔内用于形成硅胶管。2.如权利要求1所述用于硅胶管制备的组合模具，其特征在于，所述软芯硫化模具包括软芯上模具、软芯下模具及其之间形成的软芯模腔；所述软芯模腔内置有实心硬芯，用于形成软芯的中空结构。3.如权利要求1所述用于硅胶管制备的组合模具，其特征在于，所述进气端卡环的中间轴向设置有气体通道；所述气体通道用于通入氮气；所述末端卡环为密封设置。4.如权利要求1
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3任一所述组合模具用于制备多层包布结构硅胶管的方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）取软芯的原料在软芯硫化模具中成型、硫化，形成具有中空结构的软芯，将软芯通过进气端卡环和末端卡环在软芯两端进行组装；（2）取硅胶管的原料进行混炼、压延、裁剪，接着将其包覆于内芯上进行定型，反复多次以形成多层包布结构，最终得到未成品；（3）将未成品放入产品硫化模具中合模、硫化，硫化时通过进气端卡环通入氮气，硫化...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋春雷，安忠伟，王军成，曹有华，刘涛，
申请(专利权)人：浙江丰茂科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：