轮毂轴承橡胶密封圈硫化模具的设计
2013-09-16
李贤治
（哈尔滨轴承集团公司密封件分厂，黑龙江哈尔滨 150036）
（哈尔滨轴承集团公司密封件分厂，黑龙江哈尔滨 150036）
摘 要：针对轮毂轴承橡胶密封圈加工过程中出现的工艺问题，从模具结构上进行改进性的尝试，保证了产品的质量要求。
关键词：轮毂轴承；橡胶密封圈；两瓣模；定位销
1 前言
轮毂轴承是我公司2008年立项的新产品开发计划。由于此类轴承在使用条件上的客观需要，对轴承的相关技术参数提出了相应的要求，其橡胶密封圈的结构也较其他类别的密封圈有所区别。针对型号为HUR040轮毂轴承上的橡胶密封圈在加工过程中所出现的一些工艺问题以及在模具结构设计上所作的合理改进，进行简要的介绍。
2 橡胶密封圈的结构特点
HUR040轮毂轴承上的橡胶密封圈共有两种，分别放置于轴承的两端。密封圈的结构如图1所示，第二密封圈的结构如图2所示。
关键词：轮毂轴承；橡胶密封圈；两瓣模；定位销
1 前言
轮毂轴承是我公司2008年立项的新产品开发计划。由于此类轴承在使用条件上的客观需要，对轴承的相关技术参数提出了相应的要求，其橡胶密封圈的结构也较其他类别的密封圈有所区别。针对型号为HUR040轮毂轴承上的橡胶密封圈在加工过程中所出现的一些工艺问题以及在模具结构设计上所作的合理改进，进行简要的介绍。
2 橡胶密封圈的结构特点
HUR040轮毂轴承上的橡胶密封圈共有两种，分别放置于轴承的两端。密封圈的结构如图1所示，第二密封圈的结构如图2所示。
密封圈材料采用丁腈橡胶，密封圈外径与轴承外圈内径配合，固定于外圈内径，密封圈内唇与防尘盖组合为一体放置于轴承一侧，防尘盖的内径与轴承内圈外径采用间隙配合。第二密封圈利用外径与轴承外圈内径配合，密封圈的内径与内圈外径接触式密封。
3 密封圈硫化过程中遇到的工艺问题
第二密封圈的结构比较简单，其硫化制造过程比较容易完成。
密封圈由于结构上的特殊性，在硫化成型过程中出现了脱模困难、填胶不充分等问题，分析其成因如下。
（1）由于产品D1处的尺寸大于D2处的尺寸，单向尺寸超量为0.3mm，当采用图3结构模具进行脱模时，产品很难顺利脱模，强行脱模的结果是造成外径D1处的橡胶被撕裂。通过多次试验证明，这种模具结构无法压制出完好无损的产品。
（2）采用图3形式的模具结构加工产品时，还存在产品橡胶填料不充分的问题。按照这种模具加工产品时，胶料的填充方式是将胶料放置于钢骨架的内壁处，产品底面处所要求的0.4mm的包如下。胶层比较难于保证。因为在压制产品时，合模的压力使钢骨架向底部下沉，即使是受热软化的橡胶也难于将底部充满。需要设置限位销将钢骨架托起，以方便橡胶的流动。而限位销的加工、限位销与模具的装配都给模具制造增加了困难。
3 密封圈硫化过程中遇到的工艺问题
第二密封圈的结构比较简单，其硫化制造过程比较容易完成。
密封圈由于结构上的特殊性，在硫化成型过程中出现了脱模困难、填胶不充分等问题，分析其成因如下。
（1）由于产品D1处的尺寸大于D2处的尺寸，单向尺寸超量为0.3mm，当采用图3结构模具进行脱模时，产品很难顺利脱模，强行脱模的结果是造成外径D1处的橡胶被撕裂。通过多次试验证明，这种模具结构无法压制出完好无损的产品。
（2）采用图3形式的模具结构加工产品时，还存在产品橡胶填料不充分的问题。按照这种模具加工产品时，胶料的填充方式是将胶料放置于钢骨架的内壁处，产品底面处所要求的0.4mm的包如下。胶层比较难于保证。因为在压制产品时，合模的压力使钢骨架向底部下沉，即使是受热软化的橡胶也难于将底部充满。需要设置限位销将钢骨架托起，以方便橡胶的流动。而限位销的加工、限位销与模具的装配都给模具制造增加了困难。
4 模具设计的改进
通过反复试验，对原有模具结构进行了改进（见图4），较好地解决了上述工艺问题。设计要点如下。
通过反复试验，对原有模具结构进行了改进（见图4），较好地解决了上述工艺问题。设计要点如下。
（1）采用将模具件中套制作成两瓣模的办法，解决了产品的顺利脱模问题。
（2）采用了钢骨架扣着放置进行加工的硫化方式，压制时预先将胶料放置在钢骨架的底平面处，既保证了钢骨架在产品设计上所要求的位置状态，又使橡胶的填充非常顺利。
（3）取消了模具限位销的设置，简化了模具加工复杂程度。
（2）采用了钢骨架扣着放置进行加工的硫化方式，压制时预先将胶料放置在钢骨架的底平面处，既保证了钢骨架在产品设计上所要求的位置状态，又使橡胶的填充非常顺利。
（3）取消了模具限位销的设置，简化了模具加工复杂程度。
来源：《哈尔滨轴承》第29卷第4期
