CN104129022B - 树脂浇注体试样成型模具与成型方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种树脂浇注体试样成型模具及成型方法，成型模具包括底板、挡板、内模和顶板，组合时两个内模相互紧扣贴合形成闭合回字型，两个内模的拉伸测试试样凸台和内模的垂直板共同形成拉伸测试试样型腔，两个内模的弯曲试验凸台侧面分别紧密贴合挡板，挡板、弯曲试样凸台、内模的垂直板、内模的水平板共同形成四个弯取试样型腔；该模具结构简单，模具装配和拆卸方便，利用该模具可同时成型树脂浇注体拉伸测试试样、弯曲测试试样和动态热机械测试试样。

Description

树脂浇注体试样成型模具与成型方法

技术领域

本发明涉及一种模具，具体的说是用于制备拉伸、弯曲和动态热机械测试用树脂浇注体试样成型模具及成型方法。

背景技术

目前，树脂在进行配方研究时需要测试其固化后浇注体的性能。常见的性能测试主要包括弯曲性能、拉伸性能、简支梁冲击韧性和动态热机械性能(单悬臂和三点弯曲)等。由于大多数树脂在常温下为液体，或者加工时要首选溶解到溶剂中形成液体，而检测其性能时需要将其制备为符合测试标准的固体试样。如拉伸测试试样、弯曲测试试样和动态热机械测试(DAM)试样，通常的手工打磨极难制得符合要求的测试样条。因此有必要采用合适的模具来进行成型加工测试试样。

目前，部分厂家采用的树脂浇注体加工模具为两块平板平行放置，之间留有间隙，三边密封，在两平行板及密封三边间形成型腔，然后将树脂灌入型腔中，在密封第四边，待树脂固化后，将两平板拆开，去除四周的密封边，得到树脂浇注体板，在经裁剪、打磨而获得样条。该法制备浇注体样条，步骤繁琐，裁剪过程中样品尺寸不易控制，需要打磨。授权公告号为201579917 U的专利文件中公开了一种树脂浇注体弯曲模具，该模具使用方便，然而在制备浇注体时，由于树脂的界面张力，导致制得的浇注体上表面不平，尺寸公差较大，仍然需要打磨上表面；其次在卸模时由于模具无法做到两侧面平行，脆性树脂浇注体卸模困难，容易碎裂。申请公布号为CN102158221A的专利文件中也公开了一种 树脂浇注体加工模具，该模具结构简单，组装方便，能控制浇注体厚度，然而该模具仅能成型长条形的弯曲测试试样或动态热机械测试试样型腔，无法成型拉伸测试试样，也无法一次成型多种试样。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能精确控制浇注体厚度，无需打磨，可同时成型拉伸试样、弯曲测试试样和动态热机械测试用试样，并且对脆性树脂卸模方便的树脂浇注体试样成型模具。

为解决上述所提出了技术问题，本发明采用技术方案如下：

树脂浇注体试样成型模具包括内模、挡板、顶板、底板，内模为垂直板与水平板相互垂直的丁字型垂直板材结构，垂直板的一侧中部设置弯曲测试试样凸台，弯曲测试试样凸台的宽度与这一侧水平板的宽度相等，垂直板另一侧的直角拐角处设置拉伸测试试样凸台，拉伸测试试样凸台的宽度、垂直板的厚度与弯曲测试试样凸台的宽度之和与内模的垂直板一侧设有拉伸测试试样凸台水平板的宽度相等；组合时两个内模相互紧扣贴合形成闭合回字型，两个内模的拉伸测试试样凸台和内模的垂直板共同形成拉伸测试试样型腔，两个内模的弯曲测试试样凸台侧面分别紧密贴合挡板，挡板、弯曲测试试样凸台、内模的垂直板、内模的水平板共同形成四个弯曲测试试样型腔或动态热机械测试试样型腔；顶板为两端端面和底部开口的凹槽结构，挡板和内模置于顶板的凹槽内，顶板与底板紧固连接，底板同时与内模、挡板、顶板凹槽底部端面贴面接触；顶板的凹槽侧壁和顶部均设有螺纹通孔，紧固螺栓通过螺纹通孔紧压内模两侧挡板和内模的水平板，从而实现挡板和内模的固定。

所述树脂浇注体试样成型模具的材料可选择钢材、不锈钢、聚四氟乙烯或 尼龙等与树脂不粘的材料制成。在钢制模具上镀聚四氟乙烯以达到卸模容易的效果最佳。因此本发明的模具可不需要脱模剂，为操作提供便利。

为安装方便，在底板上设置凹槽，便于挡板卡于底板凹槽内，起到限位作用。

应用树脂浇注体试样成型模具制作试样的成型方法为：

1)将两个内模相互紧扣贴合形成闭合回字型，两个内模的拉伸测试试样凸台和内模的垂直板共同形成拉伸测试试样型腔；

2)将所述1)中装配好的两个内模放入顶板的凹槽中；

3)在两个内模的弯曲测试试样凸台侧面分别紧密贴合挡板，挡板、弯曲测试试样凸台、内模的垂直板、内模的水平板共同形成四个弯曲测试试样型腔；

4)将顶板、内模、挡板置于底板上，通过螺栓将顶板与底板固定连接，通过在顶板顶部和凹槽侧壁的螺纹通孔中拧入紧固螺栓把内模和挡板顶紧，从而实现了内模和挡板的固定，实现拉伸测试试样、弯曲测试试样或动态热机械测试试样型腔的固定成型，树脂浇注体试样成型模具装配完成；

5)在成型的试样型腔一端面用胶带密封，将树脂浇注体试样成型模具竖立放置，使胶带密封的试样型腔端面位于树脂浇注体试样成型模具底端；

6)从树脂浇注体试样成型模具顶端的拉伸测试试样型腔、弯曲测试试样或动态热机械测试试样型腔的端面注入树脂液体；

7)树脂固化成型，固化成型后依次拆卸顶板、底板、挡板和内模，得到拉伸测试试样以及弯曲测试试样或动态热机械测试试样。

本发明的有益效果是：该模具由底板、挡板、内模、顶板四种零部件配合紧固螺栓组成，结构简单，模具装配和拆卸方便，利用该模具可同时成型树脂浇注体拉伸测试试样、弯曲测试试样和动态热机械测试试样。克服传统模具制 作浇注体时需要的切割、大面积打磨、脆性树脂卸模困难等缺陷，特别适合于树脂浇注体拉伸、弯曲测试试样和动态热机械测试试样的快速成型制作；其次模具卸模方便，对于脆性树脂，不存在卸模困难的情况；另外模具能精确控制样条的厚度，适用于对样品厚度有精确要求的高精度测试领域。

附图说明

图1是树脂浇注体试样成型模具的装配示意图；

图2是内模结构右视示意图；

图3是内模的结构主视示意图；

图4是顶板结构俯视剖面示意图；

图5是顶板结构的剖面示意图；

图6是挡板结构主视示意图；

图7是挡板结构俯视示意图；

图8是底板结构俯视示意图；

图9是底板结构右视示意图。

上述附图中，1为内模，2为挡板，3为顶板，4为紧固螺栓，5为底板，6为垂直板，7为水平板，8为弯曲测试试样凸台，9为拉伸测试试样凸台，10为拉伸测试试样型腔，11为弯曲测试试样或动态热机械测试试样型腔，L为内模的垂直板一侧设有拉伸测试试样凸台水平板的宽度，M为弯曲测试试样凸台的宽度，N为内模垂直板的厚度，P为拉伸测试试样凸台的宽度。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施例对本发明做进一步说明。

如图1、图2和图3所示，本发明包括两个内模1、挡板2、顶板3、底板5，内 模1为垂直板6与水平板7相互垂直的丁字型垂直板材结构，垂直板6的一侧中部设置弯曲测试试样凸台8，弯曲测试试样凸台8的宽度M与这一侧水平板的宽度相等，垂直板6另一侧的直角拐角处设置拉伸测试试样凸台9，拉伸测试试样凸台9的宽度P、垂直板6的厚度N与弯曲测试试样凸台8的宽度M之和与内模1的垂直板一侧设有拉伸测试试样凸台水平板的宽度L相等，即M+N+P＝L；组合时两个内模1相互紧扣贴合形成闭合回字型，两个内模1的拉伸测试试样凸台9和内模垂直板6共同形成拉伸测试试样型腔10，在两个内模1的弯曲测试试样凸台8侧面分别紧密贴合挡板2，挡板2、弯曲测试试样凸台2、内模的垂直板6、内模1的水平板7共同形成四个弯曲测试试样或动态热机械测试试样型腔11；如图4和图5所示，顶板3为两端端面和底部开口的凹槽结构。如图1所示，内模1和挡板2置于顶板3的凹槽内，顶板3底部与底板5通过螺栓紧固连接，底板5同时与内模1、挡板2、顶板3凹槽底部端面贴面接触；顶板3的凹槽侧壁和顶部均设有螺纹通孔，紧固螺栓4通过螺纹通孔紧压挡板2和内模1的水平板7，从而实现挡板2和内模1的固定。

树脂浇注体试样成型模具材料可选择钢材、不锈钢、聚四氟乙烯或尼龙等与树脂不粘的材料制成。

应用该发明制作试样的成型方法为：

应用树脂浇注体试样成型模具制作试样的成型方法为：

1)将两个内模1相互紧扣贴合形成闭合回字型，两个内模1的拉伸测试试样凸台和内模的垂直板共同形成拉伸测试试样型腔10；

2)将所述1)中装配好的两个内模1放入顶板3的凹槽中；

3)在两个内模1的弯曲测试试样凸台8侧面分别紧密贴合挡板2，挡板2、弯曲测试试样凸台8、内模的垂直板6、内模的水平板7共同形成四个弯曲测试试样 型腔或动态热机械测试试样型腔11；

4)将内模1、挡板2、顶板3置于底板上，通过螺栓将顶板3与底板5固定连接，通过在顶板3顶部和凹槽侧壁的螺纹通孔中拧入4紧固螺栓把内模1和挡板2顶紧，从而实现了内模1和挡板2的固定，实现拉伸测试试样型腔10、弯曲测试试样或动态热机械测试试样型腔11的固定成型，树脂浇注体试样成型模具装配完成；

5)在成型的拉伸测试试样型腔10、弯曲测试试样或动态热机械测试试样型腔11一端端面用胶带密封，将树脂浇注体试样成型模具竖立放置，使胶带密封的拉伸测试试样型腔端面位于树脂浇注体试样成型模具的底端，拉伸测试试样型腔10、弯曲测试试样或动态热机械测试试样型腔11的另一端面位于树脂浇注体试样成型模具的顶端；

6)从树脂浇注体试样成型模具顶端的拉伸测试试样型腔10、弯曲测试试样或动态热机械测试试样型腔11的端面注入树脂液体；

7)树脂固化成型，固化成型后依次拆卸顶板3、底板5、挡板2和内模1，得到拉伸测试试样以及弯曲测试试样或动态热机械测试试样。

Claims (5)

1.一种树脂浇注体试样成型模具，其特征在于：包括内模(1)、挡板(2)、顶板(3)、底板(5)，内模(1)为垂直板(6)与水平板(7)相互垂直的丁字型垂直板材结构，垂直板(6)的一侧中部设置弯曲测试试样凸台(8)，弯曲测试试样凸台(8)的宽度M与这一侧水平板的宽度相等，垂直板(6)另一侧的直角拐角处设置拉伸测试试样凸台(9)，拉伸测试试样凸台(9)的宽度P、垂直板(6)的厚度N与弯曲测试试样凸台(8)的宽度M之和与内模(1)的垂直板一侧设有拉伸测试试样凸台水平板的宽度L相等，M+N+P＝L；组合时两个内模(1)相互紧扣贴合形成闭合回字型，两个内模(1)的拉伸测试试样凸台(9)和内模的垂直板(6)共同形成拉伸测试试样型腔(10)，两个内模(1)的弯曲测试试样凸台(8)侧面分别紧密贴合挡板(2)，挡板(2)、弯曲测试试样凸台(8)、内模的垂直板(6)、内模的水平板(7)共同形成四个弯曲测试试样型腔或动态热机械测试试样型腔(11)；顶板(3)为两端端面和底部开口的凹槽结构，挡板(2)和内模(1)置于顶板(3)的凹槽内，顶板(3)与底板(5)紧固连接；顶板(3)的凹槽侧壁和顶部均设有螺纹通孔，紧固螺栓(4)通过螺纹通孔紧压内模两侧挡板(2)和内模的水平板(7)，从而实现内模(1)和挡板(2)的固定。

2.根据权利要求1所述的树脂浇注体试样成型模具，所述的模具材料可选择钢材、不锈钢、聚四氟乙烯或尼龙与树脂不粘的材料制成。

3.根据权利要求2所述的树脂浇注体试样成型模具，所述的模具材料为金属材料上镀聚四氟乙烯。

4.根据权利要求1所述的树脂浇注体试样成型模具，所述的底板(5)上设置凹槽，便于挡板(2)卡于底板凹槽内，起到限位作用。

5.一种应用权利要求1所述树脂浇注体试样成型模具制作试样成型方法，其特征在于包括以下步骤：

1)将两个内模(1)相互紧扣贴合形成闭合回字型，两个内模(1)的拉伸测试试样凸台(9)和内模的垂直板(6)共同形成拉伸测试试样型腔(10)；

2)将所述1)中装配好的两个内模(1)放入顶板(3)的凹槽中；

3)在两个内模(1)的弯曲测试试样凸台侧面分别紧密贴合挡板(2)，挡板(2)、弯曲测试试样凸台(8)、内模的垂直板(6)、内模(1)的水平板(7)共同形成四个弯曲测试试样型腔或动态热机械测试试样型腔(11)；

4)将内模(1)、挡板(2)、顶板(3)置于底板上，通过螺栓将顶板(3)与底板(5)固定连接，通过在顶板(3)顶部和凹槽侧壁的螺纹通孔中拧入紧固螺栓(4)把内模(1)和挡板(2)顶紧，从而实现了内模(1)和挡板(2)的固定，实现拉伸测试试样型腔(10)、弯曲测试试样或动态热机械测试试样型腔(11)的固定成型，树脂浇注体试样成型模具装配完成；

5)在成型的拉伸测试试样型腔(10)、弯曲测试试样或动态热机械测试试样型腔(11)一端端面用胶带密封，将树脂浇注体试样成型模具竖立放置，使胶带密封的拉伸测试试样型腔(10)端面位于树脂浇注体试样成型模具的底端，拉伸测试试样型腔(10)、弯曲测试试样或动态热机械测试试样型腔(11)的另一端面位于树脂浇注体试样成型模具的顶端；

6)从树脂浇注体试样成型模具顶端的拉伸测试试样型腔(10)、弯曲测试试样或动态热机械测试试样型腔(11)的端面注入树脂液体；

7)树脂固化成型，固化成型后依次拆卸顶板(3)、底板(5)、挡板(2)和内模(1)，得到拉伸测试试样以及弯曲测试试样或动态热机械测试试样。