节能高效的发泡成型模具制造技术

本实用新型专利技术公开了一种节能高效的发泡成型模具，包括凹模（１１）、凸模（１３），凹模（１１）、凸模（１３）内部分别设置有蒸汽室（２５、４５），蒸汽室（２５、４５）分别由型芯（２１、４１）、模框（２３、４３）、安装板（２２、４２）、背板（２４、４４）所围构成；所述凹模（１１）、凸模（１３）的模框（２３、４３）、安装板（２２、４２）、背板（２４、４４）的朝向蒸汽室（２５、４５）的表面上至少一部分或全部设置有龟甲网（８０）；龟甲网（８０）外部包覆有隔热层（６０）。本实用新型专利技术结构简单、施工方便，成本低；所附带的隔热层不易脱落，寿命长，性能稳定可靠；有效降低蒸汽消耗量，节省蒸汽热能，并提高产品生产效率，利于推广。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种热塑性发泡塑料粒子的发泡成型模具，尤其是涉及 一种节能高效的发泡成型模具。
技术介绍
以聚苯乙烯发泡塑料为代表的应用在热塑性发泡塑料模内成型发泡的 可发泡性热塑性塑料粒子，将其先预发泡到所要求的发泡倍率后，再将该热 塑性成型发泡塑料粒子导入到成型模具内，随后导入蒸汽加热软化膨胀二次 发泡，待该预发泡热塑性塑料粒子发泡融着充满整个成型室后，接着冷却整 个模具，待成型品温度降低到可脱模温度后，脱模取出所希望的发泡成型品 的方法，就是一般俗称的热塑性发泡塑料发泡成型。以上成型工艺所用的发泡模具包括凹模、凸模等部分。凹模固定在发泡 成型机的固定模板上面，另一边凸模固定在发泡成型机的移动模板上，凸模 随着成型机的液压推杆带动移模底板一起移动，成型发泡时，凹模和凸模合 并在一起，凹模型芯和凸模型芯互相嵌合在一起，形成一个中空的成型腔， 然后热塑性发泡塑料粒子借由料枪被充填在该成型腔中。凹模型芯和凸模型 芯的背面侧就被设计为各自的蒸汽室，蒸汽室是由各自的模框、各自的型芯 安装板及各自的背板所组成。蒸汽室上设计有各自的蒸汽流入口及冷却水进 口，而冷却水进口在蒸汽室内设置有冷却水进水管，冷却水进水管上还设置 树枝状的众多延伸的冷却水分布小管，冷却水分布小管间隔均匀的分布，并 且，冷却水分布小管的末端还设置有冷却水喷头，用以将冷却水雾状喷射到 各自面对的型芯。在蒸汽室的下方，设计有排放口，各自型芯设置有防止发 泡膨胀导致型芯变形的顶柱若干只，凹模并设置有将热塑性可发泡塑料粒子 导入成型腔内的料枪若干只及协助将冷却后定型的成型品顶出成型腔的推 杆若干只。在上述已合模的发泡成型模具中，热塑性发泡粒子经由料枪被注射到成 型腔中，然后蒸汽经由蒸汽流入口导入蒸汽室中，再经由型芯上密布的气眼4流入到成型腔中，将热塑性发泡塑料粒子加热到粒子软化膨胀熔融，充满整 个成型腔中，形成所要求的成型体形状。接着冷却水进水管将冷却水导入， 经由喷头均匀喷洒在型芯的背面，将成型腔中的成型体冷却。若有必要的话， 也可将模具抽真空降压蒸发加速冷却。冷却结束后，凹模及凸模开模分离， 将所要求的成型体由模具中取出。但是，在上述所描述的成型工艺中，被导入到发泡模具中的蒸汽，在将 成型腔内的热塑性发泡塑料粒子加热的同时，也同时加热整个模具，也就是 说，形成蒸汽室的型芯，以及各自的模框、各自的型芯安装板及各自的背板 也同时被蒸汽加热了。而后，成型腔内的成型体在被蒸汽室内的喷头用冷却 水冷却的同时，型芯和各自的模框和各自的型芯安装板及各自的背板也同时 被冷却了，而在这些被加热冷却的构件中，除了型芯以外，都和成型体的品 质没有重要的直接关系。于是，加热升温和冷却降温的反复操作过程中，蒸汽的大部分热能，就 被当做无用的能源给消耗掉了。所以，生产热塑性发泡塑料成型体所消耗的 蒸汽，只有非常小的部分是实际使用在加热产品上，大部分的蒸汽就被如上所述的被消耗在无谓的加热模具，蒸汽、冷却、排水配管，然后以热水的方 式经由排放口浪费掉了；而且，这些模具，蒸汽、冷却、排水配管的加热冷 却又需要消耗大量时间，间接造成了成型时间的拉长，生产效率降低。所以， 这是热塑性发泡塑料成型体的生产工艺中存在的一个大问题。因此，研究人员对此问题进行多年的研究，主要有以下这么几种解决方式1、早期的解决方式是，对和发泡成型品品质无关的蒸汽室内面，利用 3 9mm左右的橡胶衬胶施工，提高隔热性，降低无谓的加热及冷却所造成 的能源浪费。而橡胶衬里的材料，又以相对便宜，易加工的丁基橡胶(IIR) 为主。但是，这种方式的缺点是丁基橡胶的最高使用温度为100 12(TC 左右，而以eps发泡聚苯乙烯为例，其成型所需要的蒸汽最高温度为ll(TC 左右，已经快接近丁基橡胶的使用温度上限，经过一段时间的反复加热冷却， 不可避免的会出现老化，剥离的现象。而针对发泡熔融温度更高的发泡材料， 例如发泡聚丙烯(EPP)，其熔融的蒸汽温度为150'C前后，远远超过丁基橡 胶使用温度的上限，结果导致丁基橡胶衬里隔热层更提早老化，剥离，隔热效果大幅降低。而剥离脱落的丁基橡胶会堵塞在排放口内，或者老化粉化的 丁基橡胶，会堵塞在型芯的气眼上，或者随着蒸汽黏附在白色成型品的表面 上，造成成型品品质降低。这些都是存在业界已久难以解决的难点。另外， 橡胶衬里，是一门需要专业人员的技术，施工成本高，导致发泡模具橡胶衬 里隔热层的成本居高不下，加上易老化的缺点，使用并不普遍。于是，业界 一直在寻求低成本，易施工，寿命长的新的解决方案。2、 在蒸汽室内背板和冷却水管之间设置防喷水阻挡板，防止冷却水喷 溅到背板上。但是，这种方法的缺点在于降低蒸汽损耗效果不明显，而且， 设置防水板需要额外的空间，如果使用在现成的模具上，将导致喷水的距离 縮短，冷却效果降低，如果重新开模，又导致成本大幅上升，另外，防水板 本身也需要升温冷却的循环，也需要消耗蒸汽。3、 为了降低施工难度及增加寿命，采用涂布硅树脂隔热涂料的解决方 法。但是，因为金属材料的热线膨胀率为10X10—6/ 'C 30X1(T6/ 'C，但 是该隔热材料的热线膨胀率为不到10X10—6/ 'C，存在涂层和模具基材的热 膨胀系数不同，导致加热冷却时，因为膨胀程度的差异，引发了隔热涂层和 基材的剥离而脱落，降低了隔热效果。还有，为了增加隔热效果，涂层需要 加厚，但是涂层变厚，又容易导致开裂，造成剥落。而且硅树脂本身材料成 本高，若模具的生产次数过少，将面临成本尚未回收，模具寿命结束导致亏 本的缺点。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种节能高效的发泡成型模具，它结构简单、 施工方便，成本低；寿命长，性能稳定可靠；能有效降低蒸汽消耗量，节省 蒸汽热能，并提高产品生产效率，利于推广。本技术的技术方案是 一种节能高效的发泡成型模具，包括凹模、 凸模，凹模内部设置有蒸汽室，蒸汽室由凹模型芯、模框、安装板、背板所 围构成，凸模内部设置有蒸汽室，蒸汽室由凸模型芯、模框、安装板、背板 所围构成，所述凹模的模框、安装板、背板的朝向蒸汽室的表面上至少一部 分或全部设置有龟甲网；所述凸模的模框、安装板、背板的朝向蒸汽室的表 面上至少一部分或全部设置有龟甲网；所述龟甲网外部包覆有隔热层。下面对上述技术方案进行进一步的描述所述龟甲网可以是通过焊接或粘结在蒸汽室内表面上。参考图4、图5。 所述龟甲网也可以是通过紧固件固定在蒸汽室内表面上。所述紧固件优选为螺丝、螺钉、销、铆钉或拉铆钉，也可以选用其他紧固件。参考图6、图7。所述龟甲网可以是借由焊接，黏合剂或紧固件固定在蒸汽室表面(模具 基材)上的网状、线状、柱状的材料。所述龟甲网的构成材料不限定碳钢，不锈钢，塑料，无机材料，有机材 料，金属，玻璃纤维，碳纤维等等。所述龟甲网可以优选用碳钢龟甲网、 不锈钢龟甲网、金属龟甲网、塑料龟甲网、矿物纤维龟甲网、玻璃纤维龟甲 网、碳纤维龟甲网、以及各种适宜的无机或有机材料制成的龟甲网。所述龟甲网还可以是通过铸造、化学蚀刻或机械切削直接在凹模及凸模 的模框、安装板、背板基材上加工出来的龟甲网。参考附图说明图10，在这种情况 中，龟甲网是由基材直接加工获得，与基材同一材质。所述龟甲网还可以是由紧固件排列本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种节能高效的发泡成型模具，包括凹模（１１）、凸模（１３），凹模（１１）内部设置有蒸汽室（２５），蒸汽室（２５）由凹模型芯（２１）、模框（２３）、安装板（２２）、背板（２４）所围构成，凸模（１３）内部设置有蒸汽室（４５），蒸汽室（４５）由凸模型芯（４１）、模框（４３）、安装板（４２）、背板（４４）所围构成，其特征在于：所述凹模（１１）的模框（２３）、安装板（２２）、背板（２４）的朝向蒸汽室（２５）的表面上至少一部分或全部设置有龟甲网（８０）；所述凸模（１３）的模框（４３）、安装板（４２）、背板（４４）的朝向蒸汽室（４５）的表面上至少一部分或全部设置有龟甲网（８０）；所述龟甲网（８０）外部包覆有隔热层（６０）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：曾华龙，
申请(专利权)人：苏州雅安节能科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：32[中国|江苏]