一種玻纖增強尼龍軌距擋板的制備方法及注射壓縮模具與流程

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本發(fā)明涉及模具成型技術領域。

背景技術：

軌距擋板是用于固定軌道并調整軌道間距的扣件。

玻纖增強尼龍66軌距擋板是一款典型的厚壁塑料制品，目前均以注塑成型技術制備。但傳統的注塑成型技術并不適于生產壁厚較大的軌距擋板。所成型的軌距擋板的厚壁處會產生縮孔，同時產品的變形很難控制，致使軌距擋板的不合格率居高不下。造成上述問題的主要成因是注塑成型的保壓過程，只能通過截面積很小的澆口對整個塑料制品進行壓實，近澆口位置，壓力較高，遠澆口位置壓力較低，導致產品內部的壓力分布不均勻，引起產品的嚴重變形；同時，對于厚壁制品，澆口的冷卻先于制品厚壁處，從而造成制品厚壁處保壓補料不充分，從而在冷卻過程中，在厚壁處形成縮孔。

近年來隨著鐵路向高速重載方向的快速發(fā)展，玻璃纖維（GF）增強的尼龍（PA）66 作為一種比普通PA 具有更高強度、更高剛度、優(yōu)良耐疲勞性及耐磨損性的工程塑料已經在鐵道器材領域得到廣泛應用。增強PA66 制作的厚壁軌距擋板是用來調整軌距、傳遞鋼軌的橫向水平推力的結構件，是鐵軌上關鍵產品的配件，對其各項性能指標的要求非常嚴格。目前尼龍66軌距擋板主要以注塑成型方式生產。對于軌距擋板而言，由于制品的壁厚較大且分布不均勻，傳統的注塑工藝很難控制制品內部的纖維取向及翹曲變形，且保壓壓力在澆口凍結后就不再起到保壓的作用，從而導致厚壁處易產生縮孔，嚴重影響到制品的質量和使用壽命。因此，需要尋求一種新工藝，從根本上解決玻纖增強尼龍66軌距擋板變形嚴重的問題，同時降低制品內部產生縮孔的風險。

目前，玻纖增強尼龍66軌距擋板均采用注塑成型技術完成制備。利用注塑機將玻纖增強尼龍66材料熔融塑化，然后通過模具的澆注系統，以高速、高壓將熔體注入到注塑模具型腔中，熔體在較高的保壓壓力下冷卻定型，開模后頂出制品，完成軌距擋板成型的整個過程，主要成型工藝流程，如圖1所示。該過程所用模具為針閥式熱流道模具，在注塑和保壓過程中，閥針是打開的，熔體可以被注入模具型腔；當注塑工藝由保壓切換到冷卻時，熱流道的閥針關閉，型腔中的熔體會冷卻定型，不會再有熔體補充進型腔。

現有技術中，申請?zhí)枮?01210201687.6的中國發(fā)明專利公開了一種可快速組裝的恒溫成型模具，該專利公開的是一種用于生產軌距擋板的注塑成型模具，但其創(chuàng)新點為可快速組裝和拆卸，同時保證溫度恒定，該現有技術不是針對明顯地降低軌距擋板厚壁處產生縮孔的風險。

技術實現要素：

本發(fā)明所要解決的技術問題是，提供一種玻纖增強尼龍軌距擋板的制備方法及注射壓縮模具，其能明顯降低軌距擋板厚壁處產生縮孔的風險，提升軌距擋板應用過程中的安全性；同時改善產品成型過程中玻纖取向，使產品的成型精度更容易控制，降低軌距擋板生產成本。

本發(fā)明的技術方案是: 一種玻纖增強尼龍軌距擋板注射壓縮模具，包括定模、位于定模下面的動模。所述定模包括定模固定板、定模墊板、針閥式熱流道系統、壓塊、型腔鑲塊、模具A板；所述定模墊板和針閥式熱流道系統均安裝在定模固定板上；壓塊安裝在定模墊板上，針閥式熱流道系統嵌入定模墊板和壓塊中；模具A板連接定模墊板，模具A板和定模墊板之間設有彈簧，模具A板和定模墊板之間保持有距離，且模具A板能通過壓縮彈簧與定模墊板相接觸；所述型腔鑲塊安裝在模具A板上。所述動模包括動模固定板、頂桿固定板、頂出頂桿、型芯鑲塊、模具B板；所述頂桿固定板位于動模固定板上面，頂出頂桿安裝在頂桿固定板上；所述模具B板安裝在動模固定板上，所述型芯鑲塊安裝在模具B板上；所述壓塊、型腔鑲塊和型芯鑲塊一起組成用于成型軌距擋板的型腔。

所述壓塊通過內六角螺釘一固定在定模墊板上。

所述模具A板通過內六角螺釘二和螺栓連接定模墊板；內六角螺釘二安裝在定模墊板上，螺栓活動安裝在模具A板上，螺栓的上端帶有與內六角螺釘二相配合的內螺紋孔，內六角螺釘二和螺栓通過螺紋連接方式連接；所述彈簧套裝在螺栓外圍，彈簧的上端和下端分別與定模墊板和模具A板相接，通過彈簧作用使模具A板和定模墊板處于分離狀態(tài)，推動模具A板時，模具A板能壓縮彈簧、沿螺栓運動而與定模墊板相接觸。

所述模具A板與模具B板相接合，其接合面為分型面。

所述模具B板通過二塊支板安裝在動模固定板上，頂桿固定板和頂出頂桿位于二塊支板之間，頂出頂桿的上端與型腔相接。

一種玻纖增強尼龍軌距擋板的制備方法，采用注射壓縮成型方法生產軌距擋板，利用整個型腔上表面或下表面，對型腔內熔體進行均勻壓縮，從而實現軌距擋板制品內應力及玻纖取向的均勻分布。

所述的玻纖增強尼龍軌距擋板的制備方法，采用注塑機和上述的玻纖增強尼龍軌距擋板注射壓縮模具；包括如下步驟：

1）將玻纖增強尼龍軌距擋板注射壓縮模具安裝于注塑機上；

2）注塑機螺桿對玻纖增強尼龍66材料進行熔融塑化，再按照預定的熔體體積進行計量，完成注射壓縮工藝的準備工作；

3）模具合模，型腔鑲塊和型芯鑲塊完全接觸，模具分型面完全閉合，并由處于壓縮狀態(tài)的彈簧提供合模力；并使定模墊板與模具A板之間保持有距離，定模墊板與模具A板之間的距離為壓縮距離，作為后續(xù)型腔壓縮的行程；

4）針閥式熱流道系統熱嘴的針閥打開，熔體被注射到型腔；注射完成后，熱嘴的針閥關閉，熔體無法再進入型腔，此時模具的型腔未被充填滿；

5）動?？朔椈傻牧Γ^續(xù)向定模移動，型芯鑲塊向定模方向移動，直至壓縮距離為零；壓塊完成對型腔內熔體的壓縮作用；此時型腔被熔體完全充填，熔體在型腔壓縮壓力的作用下逐漸冷卻，形成軌距擋板制品；

6）軌距擋板制品冷卻后，注塑機頂出機構推動頂桿固定板和頂出頂桿，頂出頂桿將軌距擋板制品頂出。

本發(fā)明采用注射壓縮成型技術生產軌距擋板，利用型腔對其中的熔體進行整體壓縮，來替代傳統注塑工藝中的澆口保壓，使制品中的壓力分布更加均勻，實現制品內應力及玻纖取向的均勻分布，從而提升制品的成型精度，降低厚壁處產生縮孔的風險。本發(fā)明將注射壓縮成型技術首次應用于玻纖增強尼龍軌距擋板的制備，利用整個型腔上表面或下表面，對腔內熔體進行均勻壓縮，替代傳統注塑成型技術中的保壓工藝，從而提升玻纖增強尼龍66軌距擋板的成型質量。

采用本發(fā)明，可明顯降低軌距擋板厚壁處產生縮孔的風險，提升軌距擋板應用過程中的安全性；同時改善產品成型過程中玻纖取向，使產品的成型精度更容易控制，降低軌距擋板生產成本。

附圖說明

圖1是現有技術中的注塑工藝流程圖。

圖2是本發(fā)明中的注射壓縮工藝流程圖。

圖3是本發(fā)明中的玻纖增強尼龍軌距擋板注射壓縮模具結構（分型面閉合狀態(tài)）示意圖。

圖4是本發(fā)明中的玻纖增強尼龍軌距擋板注射壓縮模具結構（型腔壓縮后狀態(tài)）示意圖。

附圖標記說明：定模固定板1、定模墊板2、內六角螺釘一3、壓塊4、針閥式熱流道系統5、內六角螺釘二6、彈簧7、螺栓8、模具A板9、型腔鑲塊10、模具B板11、型芯鑲塊12、頂出頂桿13、頂桿固定板14。

具體實施方式

本發(fā)明利用注射壓縮成型技術來制備玻纖增強尼龍66軌距擋板。注射壓縮成型技術利用整個型腔上表面或下表面，對腔內熔體進行均勻壓縮，替代傳統注塑成型技術中的保壓工藝，從而提升產品的成型質量。如圖2所示，注射壓縮成型工藝流程包括塑料熔融塑化、精密計量、模具合模、針閥打開進行熔體注射（注射完成后針閥關閉）、型腔壓縮、制品冷卻、模具開模、制品頂出等步驟。

玻纖增強尼龍軌距擋板注射壓縮模具結構如圖3、圖4所示，結構說明：

1、分型面以上部分為定模，分型面以下部分為動模。定模固定板1和動模固定板15主要作用是將動定模固定在注塑機上。

2、定模墊板2固定于定模固定板1上。針閥式熱流道系統5固定在定模固定板上，同時嵌入定模墊板2和壓塊4中。

3、利用內六角螺釘一3將壓塊4固定在定模墊板2上。壓塊4與型腔鑲塊10、型芯鑲塊12一起組成模具的型腔，用于成型軌距擋板制品。

4、利用內六角螺釘二6及帶螺紋孔的螺栓8將模具A板9固定于定模墊板2。利用套在螺栓8上的，處于壓縮狀態(tài)的彈簧7，使兩板處于分離狀態(tài)。這段分離的距離，即為后續(xù)型腔壓縮的最大行程。

5、型腔鑲塊10固定于模具A板9，型芯鑲塊12固定于模具B板11。模具A板9與模具B板11的接合面為分型面。

6、頂出頂桿13固定在頂桿固定板14上，用于頂出冷卻后的制品。

注射壓縮成型工藝流程，如圖2所示。具體說明如下：

1、將注射壓縮模具安裝于注塑機上，定模固定在注塑機定模固定板上，動模固定在注塑機動模固定板上。

2、注塑機螺桿對玻纖增強尼龍66材料進行熔融塑化，再按照產品所需的熔體體積進行精密計量，完成注射壓縮工藝的準備工作。

3、模具合模，型腔鑲塊和型芯鑲塊完全接觸，模具分型面完全閉合，并由處于壓縮狀態(tài)的彈簧7提供合模力，如圖3、圖4所示。該合模力主要用于抵抗熔體注射過程產生的沖擊力，防止分型面分開。但定模墊板與模具A板之間仍有一段距離，作為后續(xù)型腔壓縮的行程，模具的狀態(tài)如圖3所示。

4、針閥式熱流道5熱嘴的針閥打開，熔體被定量地注射到模具型腔。注射完成后，熱嘴的針閥關閉，熔體無法再進入型腔，此時模具的型腔未被充填滿。