履帶銷硫化掛膠脫模裝置及脫模方法

王東

(南京金三力橡塑有限公司，江蘇 南京 210061)

0 引言

履帶銷掛膠的制作方式一般是將橡膠圈黏結(jié)在履帶銷上，橡膠圈與履帶銷一并壓入履帶履帶銷內(nèi)，其緊度要求達(dá)到橡膠圈在履帶銷內(nèi)即使有足夠大的摩擦力也不能轉(zhuǎn)動的程度。組裝好的鉸鏈上，橡膠可填滿履帶銷的全部空間[1]。目前坦克中最常見的雙銷履帶基本都采用該技術(shù)，故掛膠履帶銷的制造批量化已成為當(dāng)務(wù)之急。

由于掛膠履帶銷在行駛過程中容易受到巨大的牽引力和壓力，屬于消耗件，故在日常的訓(xùn)練中需要定期進行檢查更換。然而當(dāng)前市場上掛膠履帶銷加工流程都是普遍采用膠料預(yù)成型后，再填入履帶銷進行模壓硫化生產(chǎn)，然后再手工打磨處理，各個環(huán)節(jié)都是手工操作，自動化水平較低，各個環(huán)節(jié)人為因素較多，產(chǎn)品質(zhì)量風(fēng)險較大。

市場上也有其他產(chǎn)品采用自動脫模設(shè)計，如中南大學(xué)艾琦等人對V型橡膠彈簧雙腔自動脫模進行模具設(shè)計[2]和汽車橡膠墊圈自動脫模進行機構(gòu)設(shè)計[3]。衡陽華意機械有限公司的都興武提出了硅膠絕緣子注射成型的自動脫模裝置[4]。

另外檢索專利：一種自動脫模橡膠硫化裝置（中國專利申請?zhí)枺?01310135416.X，申請日：2013年04月18日），該發(fā)明通過在下加熱板上設(shè)置導(dǎo)軌和擋板，使下模板推入到硫化機下加熱板后位置固定，同時上模板被固定在上加熱板中，從而使硫化機上、下加熱板在開、合中實現(xiàn)模具的脫模和閉合，取代原來模具整體通過人工操作分離上下模取出。

專利：一種用于汽配膠管生產(chǎn)線的脫模機器人及方法（中國專利申請?zhí)枺?01910717837.0，申請日：2019年 01月12日），該第一夾持組件主要用于在脫模過程中，將需要脫模的橡膠管進行壓緊。壓緊過程中，通過夾緊氣缸驅(qū)動夾緊板，通過夾緊板將橡膠管壓緊在承載臺上，保證了正常的脫模過程。

以上裝置雖能夠輔助硫化后的橡膠從模具中順利脫出，但需大批量生產(chǎn)時，將脫模后的橡膠從模具中拿出費時費力。同時由于所脫模的對象與掛膠履帶銷結(jié)構(gòu)不一致，無法滿足對掛膠履帶銷的脫模要求。因此，在掛膠履帶銷領(lǐng)域，硫化脫模一體化還需有很大的改進空間，才能減輕工人的勞動強度，避免模具的損壞，快速提高生產(chǎn)效率。

針對現(xiàn)在市場上的履帶銷硫化掛膠后無法自動脫模問題，本文設(shè)計了一種履帶銷硫化掛膠脫模裝置及脫模方法，通過在脫模部中設(shè)置能夠在履帶銷的銷孔與脫模部之間作往復(fù)運動的穿桿，穿桿能夠在硫化部開模時固定履帶銷，并設(shè)置護板用于放置由穿桿脫模后的掛膠履帶銷；該脫模裝置根據(jù)履帶銷特性設(shè)計，全程機械化運作，無需人工拿取掛膠履帶銷，進一步保障工人作業(yè)時的安全性，避免履帶銷掉落砸壞模具。

1 脫模裝置

本文設(shè)計了一種履帶銷硫化掛膠脫模裝置，屬于橡膠硫化和修邊整套設(shè)備聯(lián)動領(lǐng)域。本文的硫化成型模具，根據(jù)履帶銷產(chǎn)品（見圖1 產(chǎn)品圖）膠珠結(jié)構(gòu)進行設(shè)計，多余飛邊尺寸與骨架形成0.1～0.3 mm的間隙，寬度3 mm，其余尺寸放開，便于后期修邊。電加熱框式硫化機臺有上下兩層，可以放置2層模具（見圖2 模具圖），護板氣缸連接護板、上模和下模穿桿氣缸分別連接上下穿桿，這些都通過PLC實現(xiàn)和硫化機的聯(lián)動（見圖3 總裝配圖）。硫化后，穿桿插入銷耳骨架內(nèi)孔中，保證履帶銷不下落砸傷模具型腔，然后護板進入，穿桿后退使得履帶銷落在護板上，操作人員從護板上取出履帶銷即可。

圖1 產(chǎn)品圖

圖3 總裝配圖

履帶銷的修邊從人工打磨變?yōu)槭止に哼?，降低勞動強度，且在生產(chǎn)過程中一并操作。通過穿桿和護板聯(lián)動裝置解決了原本利用撬棒挨個手工起模的問題、防止履帶銷掉落砸傷模具型腔，只需挨個拾取履帶銷，大大降低勞動強度和提高模具的使用壽命。

2 脫模方法

脫模流程如下：

填料（機臺打開，放入膠料和骨架，穿桿和護板后移）→合模硫化（穿桿和護板后移位置不變）→開模（提前5～10 s穿桿進，護板位置不變）→開模到位（護板進，穿桿后移）→取制品，手工撕邊→重復(fù)“填料”循環(huán)。

具體要求如下：

（1）履帶銷硫化掛膠脫模裝置和脫模方法，包括定制版框式電加熱硫化機、2層自主設(shè)計手工撕邊模具、護板、護板氣缸、護板軌道、上模穿桿、上模穿桿氣缸、下模穿桿、下模穿桿氣缸和PLC連接控制系統(tǒng)。

（2）根據(jù)權(quán)利要求（1）所述的履帶銷硫化掛膠脫模裝置和脫模方法，其特征在于：定制版框式電加熱硫化機為上下兩層加熱，控制單位均為PLC控制。

（3）根據(jù)權(quán)利要求（1）所述的履帶銷硫化掛膠脫模裝置和脫模方法，其特征在于：自主設(shè)計手工撕邊模具根據(jù)銷耳膠珠結(jié)構(gòu)進行設(shè)計，多余飛邊尺寸與骨架形成0.1～0.3 mm的間隙，寬度3 mm，其余尺寸放開，便于后期修邊。

（4）根據(jù)權(quán)利要求（1）所述的履帶銷硫化掛膠脫模裝置和脫模方法，其特征在于：所述護板通過護板氣缸實現(xiàn)往復(fù)運動，護板氣缸通過電控閥門與PLC聯(lián)動，在護板軌道上實現(xiàn)規(guī)律運動。

（5）根據(jù)權(quán)利要求（4）所述的履帶銷硫化掛膠脫模裝置和脫模方法，其特征在于：所述護板為長方形內(nèi)部嵌入多根鑲條結(jié)構(gòu)，既能接住產(chǎn)品不掉落，也能保障其輕量化。

（6）根據(jù)權(quán)利要求（4）所述的履帶銷硫化掛膠脫模裝置和脫模方法，其特征在于：：所述護板軌道安裝在框式硫化機的框架上。

（7）根據(jù)權(quán)利要求（4）所述的履帶銷硫化掛膠脫模裝置和脫模方法，其特征在于：所述控制護板氣缸的電控閥門與PLC聯(lián)動，保證護板的有序往復(fù)運動。

（8）根據(jù)權(quán)利要求（1）所述的履帶銷硫化掛膠脫模裝置和脫模方法，其特征在于：所述上、下模穿桿通過上、下模穿桿氣缸現(xiàn)往復(fù)運動，上、下模穿桿氣缸通過電控閥門與PLC聯(lián)動，實現(xiàn)規(guī)律運動。

（9）根據(jù)權(quán)利要求（5）所述的履帶銷硫化掛膠脫模裝置和脫模方法，其特征在于：所述上、下模穿桿為小于銷耳骨架內(nèi)孔直接的實心剛強度圓鋼均勻排布，和模腔中心孔一一對應(yīng)。

（10）根據(jù)權(quán)利要求（7）所述的履帶銷硫化掛膠脫模裝置和脫模方法，其特征在于：所述上、下模穿桿氣缸的電控閥門與PLC聯(lián)動，保證上、下模穿桿的有序往復(fù)運動。

（11）一種利用權(quán)利要求（11）～（10）中任一項所述的履帶銷硫化掛膠脫模裝置和脫模方法，其特征在于：包括以下步驟。

S1：填料，圖4所示。定制版框式電加熱硫化機打開，放入銷耳骨架和橡膠膠料，上、下模穿桿和護板處于后移到位狀態(tài)。

圖4 填料

S2：合模硫化，圖5所示。定制版框式電加熱硫化機合模加壓，上、下模穿桿和護板處于后移到位狀態(tài)不變。

圖5 合模硫化

S3：開模，圖6所示。提前5～10 s（試穿桿氣缸動作時間而定）將上、下模穿桿插入銷耳骨架內(nèi)孔中，用來固定履帶銷起模過程中不脫落而砸傷模具。護板位置保持不變。

圖6 開模

S4：開模到位，圖7所示。護板前移，上下穿桿后移，穿桿和銷耳骨架內(nèi)孔分離，護板接住履帶銷。完成履帶銷的脫模過程。

圖7 開模到位

S5：取出履帶銷，手工撕邊，再重復(fù)S1～S4步驟。以上步驟均通過PLC控制，設(shè)置好程序后自動操作，不需要人為干預(yù)。

3 結(jié)束語

本文設(shè)計了一種履帶銷硫化掛膠脫模裝置和脫模方法，制作安裝了實物，并進行了一次模擬試驗，試驗結(jié)果表明，本文設(shè)計的履帶銷硫化掛膠脫模裝置具有如下優(yōu)點：

（1）該脫模裝置根據(jù)履帶銷特性設(shè)計，全程機械化運作，無需人工拿取掛膠履帶銷，進一步保障工人作業(yè)時的安全性，避免履帶銷掉落砸壞模具。

（2）履帶銷硫化掛膠脫模裝置制作成本低、易于實現(xiàn)，脫模方法簡單，生產(chǎn)效率顯著提高。