CN107643236A - 一种硫化腔体检测装置以及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种硫化腔体检测装置以及检测方法，所述硫化腔体检测装置测试装置包括第一测试板以及与其配合的第二测试板，第一测试板设有贯穿的注胶孔，第二测试板设有检测流道，以便橡胶可以从所述注胶孔进入所述检测流道，配合测试方法从而实现对橡胶流动性的测试，测试过程中，不同的橡胶采用相同的预热温度以及注胶压力，不仅能够比较不同橡胶的流动性，还能够确定其最远填充距离，提高硫化产品的填充质量，具有一定的指导意义。

Description

一种硫化腔体检测装置以及检测方法

技术领域

本发明属于橡胶硫化领域，尤其涉及一种硫化腔体检测装置以及检测方法。

背景技术

目前橡胶硫化生产普遍采用了注射机等高效生产设备，相应地，硫化模具也普遍采用了多腔模来提高生产效率，从经济效益看，在既定的硫化机面积内，我们希望硫化模具的模腔数量越多越好，这样可以大幅提高生产效率，降低生产成本。但是从工艺角度看，硫化机在既定的输出能力下，所能承载的模腔数量是有限的，模具的数量是不可以无限增加的，过多的模腔数量会造成产品质量问题。根据橡胶配方的不同，产品结构的不同，硫化机所能承载的模腔数量也不同，其中，对模腔数量影响最大的是橡胶的流动性能，只有橡胶具备了良好的流动性能，才能保证将各个模腔充分填充，确保产品质量。

目前橡胶的流动性常用门尼粘度进行表征，但是门尼粘度测试和注压过程的切边速率相差甚大，实用性不强，所以门尼粘度并不能完全表征橡胶的注射性能。多腔橡胶注射模具设计时，我们首先需要确定模腔数量，才能进行下一步的具体细节设计。确定的模腔数量过多会出现诸多工艺问题和产品质量问题，确定的模腔数量过少会降低生产效率、增加生产成本。现有技术中如何确定出最佳的模腔数量没有可借鉴的方法，因此，怎样评价橡胶流动性的方法和试验装置，从而确定多腔橡胶注射模具的数量，最终使硫化元件的橡胶部分充模均匀的问题需要解决。

发明内容

针对现有技术中没有评价橡胶流动性的方法和试验装置，无法确定多腔橡胶注射模具的数量，硫化元件的橡胶部分充模不均匀的问题，本发明设计了一种硫化腔体检测装置以及测试方法，其中硫化腔体检测装置包括第一测试板以及与其配合的第二测试板，第一测试板设有贯穿的注胶孔，第二测试板设有检测流道，配合测试方法从而实现对橡胶流动性的测试；橡胶流道的设计方法在测量结果的基础上设计储料仓流道、分合流道以及错层流道，提高流道分流后注胶压力的均衡性，保证将各个模腔充分填充，确保了产品质量。

本发明具体方案为：

一种硫化腔体检测装置，用于检测黏流态橡胶的最佳硫化区域，所述硫化腔体检测装置包括检测单元，所述检测单元设有注胶孔，及以所述注胶孔为圆心、呈螺旋状分布的检测流道，所述检测流道的长度L等于所述黏流态橡胶经所述注胶孔进入所述检测通道并在所述通道内流动直至自动停止的流动距离，所述最佳硫化区域等于以所述注胶孔为圆心，以L为半径所画圆的区域。

优选的，所述检测单元上对应所述检测流道处设有获取所述黏流态橡胶由所述注胶孔开始至停止流动时流动长度的刻度线。

优选的，所述检测流道截面为弧形以使橡胶在流动过程中获得均匀的摩擦力。

优选的，所述检测流道截面为矩形以区分不同硬度的橡胶。

优选的，所述检测单元包括第一测试板及与所述第一检测板密封设置的第二测试板，所述注胶孔设置在第一测试板，所述第二测试板表面设有所述检测流道，所述注胶孔与所述检测流道连通以便所述黏流态橡胶从所述注胶孔进入所述检测流道。

优选的，所述检测流道之间的间距为8mm-12mm。

一种所述硫化腔体检测装置的检测方法，用于检测黏流态橡胶的最佳硫化区域，包括以下步骤：

S1、将预热后的橡胶填入注压机的料腔；

S2、在一定的注射时间内将橡胶注入检测流道，并保压一段时间；

S3、待橡胶完全硫化后，测量黏流态橡胶从由注胶孔开始至停止流道时的实际流动的总长度L，从而确定以所述黏流态橡胶注胶孔为圆心，以L为半径所画圆的区域为最佳硫化区域；

S4、根据硫化产品的形状配置硫化腔位置，硫化腔到注胶孔之间的距离小于或等于L。

优选的，所述步骤S2具体为：模具温度设定到150℃到160℃之间，橡胶预热到一定温度具有一定的流动性，将橡胶沿注胶孔注入，进入第二测试板的检测流道，当注射机注射时间到达60s时停止注入，橡胶在流动过程中慢慢逐渐失去流动性，直至完全硫化。

优选的，所述橡胶预热温度为70～90℃，射出时温度为100～120℃。

本发明涉及一种硫化腔体检测装置以及检测方法，检测装置包括第一测试板以及与其配合的第二测试板，第一测试板设有贯穿的注胶孔，第二测试板设有检测流道，橡胶可以从所述注胶孔进入所述检测流道，配合测试方法从而实现对橡胶流动性的测试，测试过程中，不同的橡胶采用相同的预热以及注胶压力，不但能够比较不同橡胶的流动性，还能够确定其最远填充距离，从而可以在模具设计过程中提前进行规划，对硫化产品的数量以及位置提前布置，防止橡胶填充不充分，提高硫化产品的填充质量，具有一定的指导意义。

附图说明

图1为本发明硫化腔体检测装置的结构示意图；

图2为本发明硫化腔体检测装置的另一实施例的结构示意图；

图3为本发明硫化腔体检测装置的第一测试板的俯视图；

图4为本发明硫化腔体检测装置的第二测试板的俯视图；

图5为本发明检测方法的测试距离的示意图；

图6为本发明检测方法的流程框架图。

以上各图中：

1、第一测试板；101、注胶孔；2、第二测试板；201、检测流道；202、刻度线。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

本发明涉及一种硫化腔体检测装置以及测试方法，测试装置包括第一测试板1以及与其配合的第二测试板2，第二测试板2设有检测流道201，配合测试方法从而实现对橡胶流动性的测试，测试过程中，不同的橡胶采用相同的温度以及注胶压力，不光能够比较不同橡胶的流动性，还能够确定其最远填充距离，提高硫化产品的填充质量，下面通过具体实施例对其进行详细说明。

具体实施例1：

请参考图1，本发明硫化腔体检测装置的结构示意图，包括第一测试板1以及与其配合的第二测试板2，第一测试板1与第二测试板2为金属结构，所述第一测试板1设有贯穿的注胶孔101，所述第二测试板2设有检测流道201，所述注胶孔101与所述检测流道201的中心在垂直方向相互重合，以便橡胶可以从所述注胶孔101进入所述检测流道201从而测试其流动性能。

具体的请参考图3，本发明硫化腔体检测装置的第一测试板1的俯视图，第一测试板1为方形金属板，中心设有注胶孔101，可以相互配合，测试时，不同橡胶填入注压机或经注射机塑化后，橡胶的预热(塑化)温度、设备的加热温度要保持一致，以使其测试结果具有可对比性。

请参考图4，本发明硫化腔体检测装置的第二测试板2的俯视图，所述检测流道201为弧度一致的同心圆从而保证不同橡胶测试数据的可对比性，螺旋的中心与注胶孔101在垂直方向相互重合，当流动橡胶从注胶孔101流下来时可以从螺旋的中心流入螺旋并延螺旋流动。在本具体实施例中，螺旋的半径是按10mm、20mm、30mm，这样等差递增的。所述检测流道之间的间距为8mm-12mm，测试过程中第一测试板1和第二测试板2会对橡胶进行加热，该具体过大或者过小都会导致橡胶受热不均匀，影响最终测试结果。

请参考图1，所述检测流道201纵截面为弧形以使橡胶在流动过程中获得均匀的摩擦力，因为圆形的截面橡胶流动阻力最小，这样各处压力和橡胶流动中的摩擦力最均匀，这种纵截面为弧形的检测流道201对于材质较软且测量流动性强的橡胶进行比对较好，可以满足大部分橡胶流动性能的测试、比较。

更进一步的，请参考图2，本发明硫化腔体检测装置的另一实施例的结构示意图，在该图中检测流道201纵截面为矩形。当用弧形检测流道201对一些硬度相近的橡胶填充距离进行测量时，发现其流动太接近了，无法进行区分，试验结果参考意义。因此设计了检测流道201纵截面为矩形的检测流道201，所述检测流道201纵截面为矩形以区分不同硬度的橡胶，截面采用矩形是为了保证区分度，在本具体实施例中，截面大小是5mm×10mm。

为了更加方便读出测量结果，所述第二测试板2在所述检测流道201附近设有刻度线202，刻度线202沿着所述检测流道201均匀设置，以便于获取橡胶流动长度的数值；所述注胶孔101的横截面大小从上到下依次递增，以便充分混合橡胶提高测试准确性，当橡胶从注射机料腔注射出来时，其外部温度与内部温度差10℃左右，所以内外黏度不一致，流动性不一致，为了更好的平衡橡胶的内外温差，在注胶孔101部位设置逐渐增大的空间，使橡胶混合均匀，从而对橡胶内外温差进行平衡。

具体实施例2：

在硫化腔体检测装置的基础上，本发明才提出了一种使用硫化腔体检测装置的测试方法，请参考图6，本发明橡胶流动性测试方法的流程框架图，包括以下步骤：

S1：将橡胶放入注射机，注胶孔对准第一测试板1的注胶孔101，将橡胶预热到70℃后准备进入实验，此时对第一测试板1和第二测试板2同时加热，加热到140℃到160℃之间，优选的，加热到150℃。橡胶经70℃预热后填入注压机料腔，或直接使用注射机经70℃塑化后准备进行试验，在本过程中，不同橡胶的加热温度要保证一致，从而使最终测试结果具有比较性。

S2：将加热后的橡胶注入一定时间，并静置，将橡胶加热到100℃到120℃之间并将其射出，一般来说，将橡胶在一定的注射压力下注入模具，胶料射出后温度在100℃到110℃为最佳。橡胶沿注胶孔101注入，橡胶在第一测试板1注胶孔101内混合后，流经检测流道201，当注射机注射时间到达60s时停止注入，橡胶逐渐焦烧并失去流动性，直至完全硫化。

S3：待橡胶完全硫化后，测量橡胶的总长度，橡胶在流动过程中慢慢硫化，橡胶在流动过程中会逐渐焦烧并失去流动性。保持温度、压力一段时间后会完全硫化，由生胶变为熟胶，橡胶也不再流动，此时可将其取出，测量其总长度，也可以通过第二测试板2上的刻度直接读出其具体长度的数值L。数值L即为橡胶在实际冲模硫化过程中所能达到的最远硫化距离。在L以内的待硫化产品可以保证完全并且充分的硫化，超过L的部分便会出现硫化不充分的现象。

S4、根据硫化产品的形状配置硫化腔位置，硫化腔到注胶孔之间的距离小于或等于L。

具体的，请参考图5，本发明橡胶流动性测试方法的测试距离的示意图，测试时，不同橡胶进入注射机后，注射机的加热温度、注胶时间以及注胶压力要保持一致。最终测的长度数值设为L，即可得知该配方橡胶在既定的硫化温度、注射压力下的最大流动距离，即：在以注嘴为圆心、半径为L的圆形区域内，均可以设置型腔，这些型腔均可以被橡胶充分填充。

为了进一步说明该测试方法对橡胶流动性能测试的准确性，对不同橡胶进行橡胶流动性测试方法的测试，选用了六种配方的橡胶，已知其硬度的信息，并将其按照硬度从小到大进行排列并测试，测试条件为模具温度150℃，料筒温度70℃，注射压力160bar，注射时间60s，测试结果如表1所示。

表1不同配方流动距离的比对

通过表1的测试结果可知利用本发明一种硫化腔体检测装置以及检测方法，首先能够将不同硬度的橡胶的硬度进行定量的区分，其次通过最大流动长度可以在模具设计过程中提前进行规划，对硫化产品的数量以及位置提前布置，防止橡胶填充不充分，提高硫化产品的质量水平。

本发明硫化腔体检测装置以及测试方法，测试装置包括第一测试板1以及与其配合的第二测试板2，第一测试板1设有贯穿的注胶孔101，第二测试板2设有检测流道201，以便橡胶可以从所述注胶孔101进入所述检测流道201，配合测试方法从而实现对橡胶流动性的测试，测试过程中，不同的橡胶采用相同的温度以及注胶压力，不光能够比较不同橡胶的流动性，还能够确定其最远填充距离，可以在模具设计过程中提前进行规划，对硫化产品的数量以及位置提前布置，防止橡胶填充不充分，提高硫化产品的填充质量，具有一定的指导意义。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (9)

1.一种硫化腔体检测装置，用于检测黏流态橡胶的最佳硫化区域，其特征在于：所述硫化腔体检测装置包括检测单元，所述检测单元设有注胶孔，及以所述注胶孔为圆心、呈螺旋状分布的检测流道，所述检测流道的长度L等于所述黏流态橡胶经所述注胶孔进入所述检测通道并在所述通道内流动直至自动停止的流动距离，所述最佳硫化区域等于以所述注胶孔为圆心，以L为半径所画圆的区域。

2.如权利要求1所述硫化腔体检测装置，其特征在于：所述检测单元上对应所述检测流道处设有获取所述黏流态橡胶由所述注胶孔开始至停止流动时流动长度的刻度线。

3.如权利要求2所述硫化腔体检测装置，其特征在于：所述检测流道截面为弧形以使橡胶在流动过程中获得均匀的摩擦力。

4.如权利要求2所述硫化腔体检测装置，其特征在于：所述检测流道截面为矩形以区分不同硬度的橡胶。

5.如权利要求1所述硫化腔体检测装置，其特征在于：所述检测单元包括第一测试板及与所述第一检测板密封设置的第二测试板，所述注胶孔设置在第一测试板，所述第二测试板表面设有所述检测流道，所述注胶孔与所述检测流道连通以便所述黏流态橡胶从所述注胶孔进入所述检测流道。

6.如权利要求5所述硫化腔体检测装置，其特征在于：所述检测流道之间的间距为8mm-12mm。

7.一种如权利要求1-6任意一项所述硫化腔体检测装置的检测方法，用于检测黏流态橡胶的最佳硫化区域，其特征在于：包括以下步骤：

S1、将预热后的橡胶填入注压机的料腔；

S2、在一定的注射时间内将橡胶注入检测流道，并保压一段时间；

S3、待橡胶完全硫化后，测量黏流态橡胶从由注胶孔开始至停止流道时的实际流动的总长度L，从而确定以所述黏流态橡胶注胶孔为圆心，以L为半径所画圆的区域为最佳硫化区域；

S4、根据硫化产品的形状配置硫化腔位置，硫化腔到注胶孔之间的距离小于或等于L。

8.如权利要求7所述检测方法，其特征在于：所述步骤S2具体为：模具温度设定到150℃到160℃之间，橡胶预热到一定温度具有一定的流动性，将橡胶沿注胶孔注入，进入第二测试板的检测流道，当注射机注射时间到达60s时停止注入，橡胶在流动过程中慢慢逐渐失去流动性，直至完全硫化。

9.如权利要求8所述检测方法，其特征在于：所述橡胶预热温度为70～90℃，射出时温度为100～120℃。