一种玻璃钢信号箱体的制作方法技术

一种玻璃钢信号箱体的制作方法。本发明专利技术采用双组分的固化体系，将中温固化剂和高温固化剂配合使用，使制作玻璃钢信号箱体中的成型压力由10～20Mpa下降到6～16Mpa，固化时间由40～60s/mm缩短到24～36s/mm缩短了40％，既缓解了大型液压机产能不足的压力，使小吨位液压机有了用武之地，也提高劳动生产率。试验证明，本发明专利技术完全避免了铸铁信号箱存在的不足，成功替代了铸铁信号箱；低压、快速固化两项技术的应用既使现有小吨位液压机可以产生出满足设计要求的产品，提高了生产效率，节约了生产成本。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】。本专利技术采用双组分的固化体系，将中温固化剂和高温固化剂配合使用，使制作玻璃钢信号箱体中的成型压力由10～20Mpa下降到6～16Mpa，固化时间由40～60s/mm缩短到24～36s/mm缩短了40％，既缓解了大型液压机产能不足的压力，使小吨位液压机有了用武之地，也提高劳动生产率。试验证明，本专利技术完全避免了铸铁信号箱存在的不足，成功替代了铸铁信号箱；低压、快速固化两项技术的应用既使现有小吨位液压机可以产生出满足设计要求的产品，提高了生产效率，节约了生产成本。【专利说明】
本专利技术涉及复合材料领域，具体是。
技术介绍
建国以来，我国铁路信号箱系列产品均采用铁质材料生产，其在使用过程中存在密封性差，防盗性差，防水、防潮性差，维护成本高，安装不便等一系列问题，严重的影响了铁路信号的正常传输。薄建伟在《铁路通信信号工程技术》第6卷第2期(2009年4月)发表《铁路室外箱盒用SMC材料的选用和成型工艺》一文中写到，不饱和聚酯玻璃纤维增强片状模塑料(SMC)，是用不饱和聚酯树脂为粘结剂，以玻璃纤维为增强材料制成的一种片状模压成型材料。具有优异的电绝缘性、机械强度、耐热性和阻燃性，被广泛应用于UM71、ZPW-2000A的箱体和铁路信号用变压器箱、方向和终端电缆盒以及点式查询应答器壳体、主题化机车信号感应线圈壳体等。薄建伟还在文中详细介绍了 SMC模压工艺参数:成型温度:145?155°C、成型压力:10?20Mpa、固化时间:产品壁厚的40?60s/mm以及所使用的液压机型号:Y71-500T。从薄建伟的论文中可以看出使用通用型SMC片材进行制品的压制时，对成型压力以及成型设备要求很高，低压和小吨位液压机无法满足成型需要，并且由于信号箱大多是厚壁制品固化时间长，劳动效率不高；另外由于本次产品结构复杂程度的提高，需求压力的增大，产品往往压不到位，造成重量增大，局部缺料，不但增大了成本，还造成产品质量不合格。
技术实现思路
为克服现有技术中存在的对成型压力要求高、产品固化时间长，以及不能保证产品质量的不足，本专利技术提出了。本专利技术的具体过程是:步骤1，SMC片材制作:首先配制SMC片材料糊。所述SMC片材料糊包括SMC通用不饱和聚酯树脂、低收缩剂聚苯乙烯、过氧化苯甲酸叔丁脂、过氧化-2-乙基乙酸叔丁酯、色糊、填料重质碳酸钙和氧化镁，所述低收缩剂聚苯乙烯的重量比为25?40%，色糊的重量比为4?20%，重质碳酸钙的重量比为150?200%，氧化镁的重量比为0.5?1.5% ;所述的重量比均以SMC通用不饱和聚酯树脂的重量为基准。过氧化苯甲酸叔丁脂的加入量为250?1250ml，过氧化-2-乙基乙酸叔丁酯的加入量为250?1250ml。所述过氧化苯甲酸叔丁脂和过氧化-2-乙基乙酸叔丁酯的加入量均以IOOkgSMC通用不饱和聚酯树脂的重量为基准。配制所述SMC片材料糊时，将称量好的SMC通用不饱和聚酯树脂、低收缩剂聚苯乙烯、过氧化苯甲酸叔丁脂和过氧化-2-乙基乙酸叔丁酯加入立式搅拌机中，在250?600R/min的转速下搅拌均匀后，继续加入按比例称量好的色糊并搅拌均匀。边搅拌边将按比例称量好的填料重质碳酸钙均分为4?5次加入并搅拌均匀，得到SMC通用不饱和聚酯树脂料糊。在所述SMC通用不饱和聚酯树脂料糊中加入称量好的氧化镁并搅拌均匀。将添加有氧化镁的SMC通用不饱和聚酯树脂料糊加入SMC机组料斗中，按照常规方法制作粘稠度为104mPa.S数量级的SMC片材。将得到的SMC片材放入熟化间，按常规方法进行熟化，得到粘稠度为106mPa.S数量级的SMC片材。步骤2，模具升温:所述壳体模具的上模和箱盖模具的上模的温度均为125?145°C，所述壳体模具的下模和箱盖模具的下模的温度均为140?160°C。步骤3，叠料:采用常规方法，通过公式(1)，确定箱盖和壳体所需要的SMC片材重量G。G = CXtXb (I)公式(I)中，c是制品的比重，c = 1.7?2.1 kg/cm3 ；t是制品的体积；b是调整系数，b = 1.03 ?1.05。将折叠后的SMC片材叠放形成塔状料柱即为叠料。料柱下底表面积为制品投影表面积的40%?80%。步骤4，压制固化。启动液压机，并将叠放好的壳体料柱和箱盖料柱分别置于壳体模具和箱盖模具中进行压制固化。压制中，壳体模具和箱盖模具中上模的温度为125?145°C，下模的温度为140?160°C，壳体料柱的成型压力为10?16Mpa，壳体料柱和箱盖料柱的固化时间均根据产品壁厚确定，为24?36s/mm。步骤5，脱模。压制固化完成后，将产品从模具中取出，并清理产品的溢出料。步骤6，组装。根据设计要求，按照常规方法进行组装，包括在拉板条上安装接线端子、壳体与箱盖的组装。得到玻璃钢变压器箱成品。叠料时，当所需的SMC片材重量< 5Kg时，无需对该SMC片材裁减，直接将该SMC片材折叠，折叠后SMC片材的面积为产品投影表面积的40?60%。当所需的SMC片材重量5?IOKg时，将该SMC片材裁减为2 ±夹，并将其中一块折叠成面积为产品投影表面积60%的块，将另一块折叠成面积为产品投影表面积50%的块，将面积小的一块叠放在面积大的一块上表面。当所需的SMC片材重量>10Kg时，将该SMC片材裁减为3 ±夹，并将其中第一块折叠成面积为产品投影表面积70%的块，将第二块折叠成面积为产品投影表面积60%的块，将第三块折叠成面积为产品投影表面积50%的块。根据3块SMC片材的面积，依次从大到小叠放成塔状料柱。由于本专利技术采取了上述技术方案，使制作玻璃钢信号箱体中的成型压力由10?2OMpa下降到6?16Mpa,固化时间由40?60s/mm缩短到24?36s/mm缩短了 40%,既缓解了大型液压机产能不足的压力，使小吨位液压机有了用武之地，也提高劳动生产率。低压片状模塑料的研制应用。由于铁路信号箱大多是深腔产品，加上装配需要有大量的嵌件，这些都需要在较大的压力下才能完成生产，而增大压力对设备和模具都有较高要求。本专利技术中将可以在低压下成型的SMC材料应用于生产。所述低压片状模塑料即能够在低压下成型的片状模塑料。为此专利技术人查阅了大量的技术资料，自行开发了这种低压片状模塑料，其主要机理如下:片状模塑料能否用来压制产品，主要检测方法是看包覆片材的薄膜能否轻易的揭去。普通的片材增稠粘度达到7X IO6Cp后才可揭去，而低压的片材增稠粘度达到3X IO6Cp即可揭去，即粘度降低了一倍多。主要是因为普通的片材粘度范围分布较大，在一个片材体系中有的粘度达到lX107cp，而有的粘度才只有I X 105cp，而只要有粘度为IXIO5cp的料存在，薄膜就不能揭去，片材就不能用来成型。而低压的片材当粘度达到3X IO6Cp时，整个片材体系的粘度也基本上都达到这个粘度，所以不存在影响薄膜揭去的粘，这样片材就可以在较低的粘度下使用。由于产品结构的需求，产品局部厚度较大，固化时间加长，大大的影响了产品的生产效率。本专利技术中采用双组分的固化体系，缩短了固化时间，提高了生产效率。本专利技术在结构改进的过程中造成产品局部厚度增厚，厚度达到20 mm以上，SMC材料的固化时间是按照产品的壁厚来计算的，固化时间一般为40?60s/本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种玻璃钢信号箱体的制作方法，其特征在于，具体过程是：步骤1，SMC片材制作：首先配制SMC片材料糊；所述SMC片材料糊包括SMC通用不饱和聚酯树脂、低收缩剂聚苯乙烯、过氧化苯甲酸叔丁脂、过氧化?2?乙基乙酸叔丁酯、色糊、填料重质碳酸钙和氧化镁，所述低收缩剂聚苯乙烯的重量比为25～40％，色糊的重量比为4～20％，重质碳酸钙的重量比为150～200％，氧化镁的重量比为0.5～1.5％；所述的重量比均以SMC通用不饱和聚酯树脂的重量为基准；过氧化苯甲酸叔丁脂的加入量为250～1250ml，过氧化?2?乙基乙酸叔丁酯的加入量为250～1250ml；所述过氧化苯甲酸叔丁脂和过氧化?2?乙基乙酸叔丁酯的加入量均以100kgSMC通用不饱和聚酯树脂的重量为基准；配制所述SMC片材料糊时，将称量好的SMC通用不饱和聚酯树脂、低收缩剂聚苯乙烯、过氧化苯甲酸叔丁脂和过氧化?2?乙基乙酸叔丁酯加入立式搅拌机中，在250～600R/min的转速下搅拌均匀后，继续加入按比例称量好的色糊并搅拌均匀；边搅拌边将按比例称量好的填料重质碳酸钙均分为4～5次加入并搅拌均匀，得到SMC通用不饱和聚酯树脂料糊；在所述SMC通用不饱和聚酯树脂料糊中加入称量好的氧化镁并搅拌均匀；将添加有氧化镁的SMC通用不饱和聚酯树脂料糊加入SMC机组料斗中，按照常规方法制作粘稠度为104mPa·S数量级的SMC片材；将得到的SMC片材放入熟化间，按常规方法进行熟化，得到粘稠度为106mPa·S数量级的SMC片材；步骤2，模具升温：所述壳体模具的上模和箱盖模具的上模的温度均为125～145℃，所述壳体模具的下模和箱盖模具的下模的温度均为140～160℃；步骤3，叠料：采用常规方法，通过公式（1），确定箱盖和壳体所需要的SMC片材重量G；G＝c×t×b??（1）公式（1）中，c是制品的比重，c＝1.7～2.1kg/cm3；t是制品的体积；b是调整系数，b＝1.03～1.05；将折叠后的SMC片材叠放形成塔状料柱即为叠料；料柱下底表面积为制品投影表面积的40％～80％；步骤4，压制固化；启动液压机，并将叠放好的壳体料柱和箱盖料柱分别置于壳体 模具和箱盖模具中进行压制固化；压制中，壳体模具和箱盖模具中上模的温度为125～145℃，下模的温度为140～160℃；壳体料柱的成型压力为10～16Mpa，壳体料柱和箱盖料柱的固化时间均根据产品壁厚确定，为24～36s/mm；步骤5，脱模；压制固化完成后，将产品从模具中取出，并清理产品的溢出料；步骤6，组装；根据设计要求，按照常规方法进行组装，包括在拉板条上安装接线端子、壳体与箱盖的组装；得到玻璃钢变压器箱成品。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王茂林，邓艳，王连贯，常根平，丁宣成，
申请(专利权)人：陕西华特新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：