一种热塑性聚氨酯弹性体模压成型用模具的制作方法

本发明涉及橡胶、弹性体材料模压成型模具技术领域，涉及一种成型用模具。

背景技术：

热塑性聚氨酯是一种介于橡胶和塑料之间的弹性体材料。由于其卓越的拉伸性能、耐磨性能、耐曲挠性能、耐低温性及耐油性，广泛应用于汽车工业、各种鞋材服装行业及航空航天领域。

目前热塑性聚氨酯产品，大多采用注射、滚塑、蘸塑等工艺生产，但对于薄壁曲面结构的产品，常用工艺存在尺寸不均匀、气泡多等问题，需借鉴橡胶制品采用热压成型技术。但由于热塑性聚氨酯的工艺特性，传统模具存在脱模困难、分模面开裂等问题。

tpu模压成型原理是利用tpu材料热塑性的特点，将材料填入已预热至高温的模具，然后合模加压，材料在压力作用下迅速充满型腔，经冷却后获得与型腔尺寸相仿的制品。在模压成型过程中，热塑性材料由于受热产生流动，多余胶料从模具分模面溢出，同时材料冷却成型，两种趋势的竞争使得合模线部位材料处于活动状态，由此产品合模线部位很容易出现开裂现象。另外，热塑性聚氨酯弹性体与金属材料具有较强的粘附力，导致产品脱模非常困难。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，解决了产品脱模困难和合模线开裂的技术问题，提供一种具有易脱模、适用于热塑性弹性体材料模压成型的模压模具。

本发明所采用的技术方案是：一种热塑性聚氨酯弹性体模压成型用模具，包括：上模、模芯、下模；

所述模芯包括成形主体结构、矩形定位块、手柄；成形主体结构一端连接手柄，并在靠近端面位置处设置矩形定位块；

所述上模包括第一型腔、定位槽、定位柱；上摸下表面设置第一型腔，第一型腔周围分布若干定位柱，第一型腔靠近端口处设置定位槽；

所述下模包括第二型腔、定位槽、定位孔、密封槽、密封胶条、定位夹；下模上表面设置第二型腔，第二型腔从靠近端口位置处依次设置定位槽、定位夹；在第二型腔的分模面轮廓线上设置有密封槽，密封槽内安装密封胶条；第二型腔周围分布若干定位孔，各定位孔的位置与定位柱的位置对应。

所述上摸和下模合模后，第一型腔和第二型腔的内表面与成形主体结构外轮廓一致，上摸和下模的定位槽与矩形定位块轮廓一致。

所述第一型腔、第二型腔和模芯的分模面均镀有聚四氟乙烯镀层。

所述密封胶条为热硫化型硅橡胶、氟橡胶或其它合成橡胶材料。

所述密封槽的截面为方形或t型，密封胶条的截面为o型或矩形；其中，t型密封槽配合矩形密封胶条，方形密封槽配合o型密封胶条。

本发明与现有技术相比的优点在于：

(1)本发明采用聚四氟乙烯(特氟龙)防粘镀层，制得的制品表面光滑，无流痕、气孔、厚度均匀，耐气压强度高等特点；模具采用密封结构，所得制品合模线部位飞边薄、材料性能优异、强度高。

(2)本发明在材料模压成型时通过模具加压，密封胶条产生压缩产生过盈配合实现上下模合模面紧密贴合，从而制得制品尺寸均匀、表面光滑、质量稳定、便于脱模的热塑性聚氨酯模压制品。

附图说明

图1为热塑性弹性体模压成型上模具示意图；

图2为模具模芯示意图；

图3为下模示意图；

图4为下模t型密封槽、矩形密封胶条装配示意图；

图5为下模矩型密封槽、o形密封胶条装配示意图。

图6为模具的结构图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例作进一步详细说明。

一种热塑性弹性体模压成型模具，如图6所示，包括：上模1、模芯2、下模3；

如图2所示，模芯2包括成形主体结构、矩形定位块13、手柄12；成形主体结构一端连接手柄12，并在靠近端面位置处设置矩形定位块13；

如图1所示，上模1包括第一型腔9、定位槽5、定位柱4；上摸1下表面设置第一型腔9，第一型腔9周围分布若干定位柱4，第一型腔9靠近端口处设置定位槽5；

如图3所示，下模3包括第二型腔10、定位槽5、定位孔6、密封槽7、密封胶条8、定位夹14；下模3上表面设置第二型腔10，第二型腔10从靠近端口位置处依次设置定位槽5、定位夹14；在第二型腔10的分模面轮廓线上设置有密封槽7，密封槽7内安装密封胶条8；第二型腔10周围分布若干定位孔6，各定位孔6的位置与定位柱4的位置对应。

上摸1和下模3合模后，第一型腔9和第二型腔10的内表面与成形主体结构外轮廓一致，上摸1和下模3的定位槽5与矩形定位块13轮廓一致。

第一型腔9、第二型腔10和模芯2的分模面均镀有聚四氟乙烯镀层。

密封胶条8为热硫化型硅橡胶、氟橡胶或其它合成橡胶材料。材料模压成型时通过模具加压，密封胶条产生压缩产生过盈配合实现上下模合模面紧密贴合，从而制得制品尺寸均匀、表面光滑、质量稳定、便于脱模的热塑性聚氨酯模压制品。

如图4、图5所示，为保证有效密封，密封槽7截面设计为方形或t型，密封胶条截面为o型或矩形，密封条压缩过盈量15～40％。其中t型密封槽配合矩形密封胶条，既可保证密封胶条在密封槽中固定，又可确保密封效果。密封胶条材料为耐高温热硫化橡胶，如硅橡胶、氟橡胶、三元乙丙橡胶。

模具型腔采用聚四氟乙烯作为防粘镀层。镀层由底涂和面涂两种材料组成。密封槽7截面可以为方形、t型，密封胶条8压缩过盈量15～40％。密封胶条8材料为耐高温热硫化橡胶，如硅橡胶、氟橡胶、三元乙丙橡胶，密封胶条截面可以为方形、圆形。所述模具均采用p20钢材，型腔面均喷镀有聚四氟乙烯涂层。

本发明未详细说明部分属于本领域技术人员公知常识。

技术特征：

技术总结
一种热塑性聚氨酯弹性体模压成型用模具，包括：上模(1)、模芯(2)、下模(3)；模芯(2)包括成形主体结构、矩形定位块(13)、手柄(12)；上模(1)包括第一型腔(9)、定位槽(5)、定位柱(4)；下模(3)包括第二型腔(10)、定位槽(5)、定位孔(6)、密封槽(7)、密封胶条(8)、定位夹(14)；上摸(1)和下模(3)合模后，第一型腔(9)和第二型腔(10)的内表面与成形主体结构外轮廓一致，上摸(1)和下模(3)的定位槽(5)与矩形定位块(13)轮廓一致。本发明解决了产品脱模困难和合模线开裂的技术问题，提供一种具有易脱模、适用于热塑性弹性体材料模压成型的模压模具。

技术研发人员：陈兵勇;李杰;刘军;杨凤茹;赵志祥;王炜;宋丹;隋奇;王凡;李彦荣
受保护的技术使用者：湖北航天化学技术研究所
技术研发日：2018.12.20
技术公布日：2019.05.03