CN109571821A - 一种带有epdm海绵胶泡管复合密封条的口模设计方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带有EPDM海绵胶泡管复合密封条的口模设计方法，包括如下步骤：通过CAE软件构建密封条的三维结构数据模型；将密封条的三维结构数据模型导入Marc软件；在Marc软件中设置内辅助线与外辅助线；在Marc软件中设置第一辅助线段与第二辅助线段；在Marc软件中设置金属骨架两个内壁面的顶部为圆心；通过Marc软件进行密封条变形模拟；得到密封条的变形结构即为口模的结构。能很好地确定海绵胶与密实胶的接合部的形变，很好地匹配复合密封条的口模形状，大大节约了模具的调试费用和时间。

Description

一种带有EPDM海绵胶泡管复合密封条的口模设计方法

技术领域

本发明涉及一种密封条的口模设计方法，尤其是涉及一种带有EPDM海绵胶泡管复合密封条的口模设计方法。

背景技术

在汽车橡胶密封条研制过程中，口模设计是很关键的一环。在口模设计中，带有三元乙丙（EPDM）海绵胶泡管的复合密封条的口模设计是复杂的，原因如下：

1.海绵胶与密实胶的膨胀率不同，海绵胶的膨胀率一般比密实胶大10%-20%。设计口模时需要将海绵胶和密实胶部位分别设计，即将海绵胶部分缩小，密实胶部分放大。两种胶料经过挤出硫化后所表现出的形变行为甚为不同，如何使这两种胶平滑地接合就成为此类产品设计的难点。

2.海绵胶在挤出后兼具硫化与发泡2个过程，形状变化较为显著，对海绵胶泡管形状的控制具有较高的难度。

由于上述原因，设计一套合格的带有EPDM海绵胶泡管复合密封条的口模。过去口模工程师利用CAD软件根据经验设计口模形状，无法确定海绵胶与密实胶的接合部形变，需要多次试制和修改，使得前期开发阶段调试时间长，费用高，因此带来很大的人力和物力的浪费。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种带有EPDM海绵胶泡管复合密封条的口模设计方法，能很好地确定海绵胶与密实胶的接合部的形变，很好地匹配复合密封条的口模形状，大大节约了模具的调试费用和时间。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种带有EPDM海绵胶泡管复合密封条的口模设计方法，包括如下步骤：

1）通过CAE软件构建密封条的三维结构数据模型，所述的密封条包括泡管、以及位于泡管下方成倒置U型结构的夹持部，所述的夹持部内设置有倒置U型结构的金属骨架；

2）将密封条的三维结构数据模型导入Marc软件；

3）在Marc软件中设置内辅助线与外辅助线，所述的外辅助线沿着泡管外侧曲线设置，泡管内侧曲线缩放80%~90%后形成所述的内辅助线；

4）在Marc软件中设置第一辅助线段与第二辅助线段，所述的第一辅助线段与第二辅助线段分别位于金属骨架两个内壁面的底部；

5）在Marc软件中设置金属骨架两个内壁面的顶部为圆心；

6）通过Marc软件进行密封条变形模拟，泡管以外辅助线的形心作为缩放中心，以80%~90%的比例缩放泡管，使得泡管内侧曲线与内辅助线重合；

7）夹持部以步骤5）中设置的圆心为旋转中心，以步骤4）中设置的第一辅助线段、第二辅助线段为刚体向两侧旋转10°；

8）得到密封条的变形结构即为口模的结构。

本发明进一步的优选方案：在步骤3）中，泡管内侧曲线缩放85%后形成所述的内辅助线，在步骤6）中，以85%的比例缩放泡管，使得泡管内侧曲线与内辅助线重合；

本发明进一步的优选方案：在步骤5）中设置金属骨架弯折段靠近壁面的一端为圆心。

与现有技术相比，本发明的优点在于不需要生产加工出成品模具。而是通过CAE软件建立所要的密封条三维结构数据模型。通过Marc软件进行密封条的变形特征分析，得到密封条口模的设计形状。复合密封条口模设计的虚拟实现，大大节约了模具的调试费用和时间，避免了不必要的人力物力的浪费。在具体的设计中，泡管采用海绵胶制成，挤出后经过硫化和发泡，才能满足设计要求。因此，海绵胶泡管的口模形状要按一定的比例缩小。根据海绵胶的膨胀率，海绵胶泡管缩放比例为80-90%。夹持部采用密实胶制成，其中小叶片之间的最短距离为1.0毫米，口模的薄壁金属强度不能满足要求，同时很难布置合理的流道，因此将夹持部展开20°。并根据实际情况，设计了刚体与圆心。

附图说明

图1是通过CAE软件构建密封条的原始断面示意图；

图2是Marc软件中密封条口模设计方法示意图；

图3是Marc软件中密封条断面的模型；

图4是Marc软件中密封条断面的模拟结果；

图5是密封条口模断面与原始断面比较图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1至图5所示：一种带有EPDM海绵胶泡管复合密封条的口模设计方法，包括如下步骤：

1）通过CAE软件构建密封条的三维结构数据模型，密封条包括泡管1、以及位于泡管1下方成倒置U型结构的夹持部2，夹持部2内设置有倒置U型结构的金属骨架3；

2）将密封条的三维结构数据模型导入Marc软件；

3）在Marc软件中设置内辅助线5与外辅助线4，外辅助线4沿着泡管1外侧曲线设置，泡管1内侧曲线缩放80%~90%后形成内辅助线5；

4）在Marc软件中设置第一辅助线段9与第二辅助线段10，第一辅助线段9与第二辅助线段10分别位于金属骨架3两个内壁面的底部；

5）在Marc软件中设置金属骨架3两个内壁面的顶部为圆心7；

6）通过Marc软件进行密封条变形模拟，泡管1以外辅助线4的形心6作为缩放中心，以80%~90%的比例缩放泡管1，使得泡管1内侧曲线与内辅助线5重合；

7）夹持部2以步骤5）中设置的圆心7为旋转中心，以步骤4）中设置的第一辅助线段9、第二辅助线段10为刚体向两侧旋转10°；

8）得到密封条的变形结构即为口模的结构。

在步骤3）中，泡管1内侧曲线缩放85%后形成内辅助线5，在步骤6）中，以85%的比例缩放泡管1，使得泡管1内侧曲线与内辅助线5重合；

在步骤5）中设置金属骨架3弯折段靠近壁面的一端为圆心7。

海绵胶泡管1口模设计：在泡管1内外侧分别设置外辅助线4和内辅助线5，以外辅助线4的形心6作为缩放中心，以缩放比例85%缩放泡管1断面，使得泡管1内侧与内辅助线5重合，避免了利用CAD软件设计的密封条口模出现断面缺陷。密实胶夹持部2的口模设计：在夹持部2的金属骨架3两侧分别设置第一辅助线段9、第二辅助线段10作为刚体，以内壁面的顶部为圆心7，将夹持部2向两侧旋转10°，避免了利用CAD软件设计的密封条口模出现断裂缺陷，使得夹持部2内部的小叶片之间的距离满足金属强度要求，布置合理的流道。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种带有EPDM海绵胶泡管复合密封条的口模设计方法，其特征在于包括如下步骤：

通过CAE软件构建密封条的三维结构数据模型，所述的密封条包括泡管、以及位于泡管下方成倒置U型结构的夹持部，所述的夹持部内设置有倒置U型结构的金属骨架；

将密封条的三维结构数据模型导入Marc软件；

在Marc软件中设置内辅助线与外辅助线，所述的外辅助线沿着泡管外侧曲线设置，泡管内侧曲线缩放80%~90%后形成所述的内辅助线；

在Marc软件中设置第一辅助线段与第二辅助线段，所述的第一辅助线段与第二辅助线段分别位于金属骨架两个内壁面的底部；

在Marc软件中设置金属骨架两个内壁面的顶部为圆心；

通过Marc软件进行密封条变形模拟，泡管以外辅助线的形心作为缩放中心，以80%~90%的比例缩放泡管，使得泡管内侧曲线与内辅助线重合；

夹持部以步骤5）中设置的圆心为旋转中心，以步骤4）中设置的第一辅助线段、第二辅助线段为刚体向两侧旋转10°；

得到密封条的变形结构即为口模的结构。

2.根据权利要求1所述的一种带有EPDM海绵胶泡管复合密封条的口模设计方法，其特征在于在步骤3）中，泡管内侧曲线缩放85%后形成所述的内辅助线，在步骤6）中，以85%的比例缩放泡管，使得泡管内侧曲线与内辅助线重合。

3.根据权利要求1所述的一种带有EPDM海绵胶泡管复合密封条的口模设计方法，其特征在于在步骤5）中设置金属骨架弯折段靠近壁面的一端为圆心。