CN109501086A - 轨道用轨枕下抗拆钉式高分子弹性垫板的制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种轨道用轨枕下抗拆钉式高分子弹性垫板的制造方法,所述轨道用轨枕下抗拆钉式高分子弹性垫板包括抗拆钉和垫板本体,该制造方法包含制备刚性金属模具、制备柔性模具、浇注成型垫板、垫板与柔性模具分离;由此,本发明解决了具有抗拆钉式结构的高分子垫板批量生产难脱模、效率低的问题,可广泛应用于存在类似抗拆钉式结构的高分子垫板生产领域。

Description

轨道用轨枕下抗拆钉式高分子弹性垫板的制造方法
技术领域
本发明涉及轨道用轨枕的技术领域,尤其涉及一种轨道用轨枕下抗拆钉式高分子弹性垫板的制造方法。
背景技术
高分子轨枕下垫板大范围应用于轨道交通行业,主要作用是缓解列车荷载对钢轨、轨枕、道砟等轨道部件以及路基、桥梁、隧道等轨下基础产生的振动和冲击,延长养护维修周期。随着国内外轨道交通行业的快速发展,对铁路工程的施工质量和施工效率的要求在不断提升,多组件临时装配的传统施工方式正逐渐被集约化一体式装配所取代。
传统的高分子轨枕下垫板,多通过胶水粘结的施工方式应用于地铁、货运、客运铁路项目中。粘结面失效、粘结定位失准等问题无法彻底规避。而开发出带有抗拆钉结构的轨枕下垫板,并在轨枕预制期间将轨枕下高分子垫板一同置入,嵌入混凝土轨枕内部的抗拆钉,能够确保轨枕与高分子垫板紧密连接和精准定位。
而抗拆钉式的设计,对轨枕下高分子垫板产品的加工制造要求极高,普通成型方法无法实现产品批量化生产。本发明通过工艺方式、模具结构等几方面的调整,彻底解决了此类产品批量化生产时存在的问题。柔性材质模具良好的变形和延展性,便于复杂表面结构的垫板成型后与模具分离,而常压浇注工艺不会造成柔性模具压缩变形,确保尺寸稳定,具有结构简单、工艺便捷、效率高、外观质量好等优点。
为此,本发明的设计者有鉴于上述缺陷,通过潜心研究和设计,综合长期多年从事相关产业的经验和成果,研究设计出一种轨道用轨枕下抗拆钉式高分子弹性垫板的制造方法,以克服上述缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种轨道用轨枕下抗拆钉式高分子弹性垫板的制造方法,解决了具有抗拆钉式结构的高分子垫板批量生产难脱模、效率低的问题,可广泛应用于存在类似抗拆钉式结构的高分子垫板生产领域。
为解决上述问题,本发明公开一种轨道用轨枕下抗拆钉式高分子弹性垫板的制造方法,所述轨道用轨枕下抗拆钉式高分子弹性垫板包括抗拆钉和垫板本体,所述垫板本体的其中一个表面设有阵列状排布的多个抗拆钉,其特征在于该制造方法包含如下步骤:
步骤一:制备刚性金属模具,所述刚性金属模具包含金属上模具和金属下模具,所述金属下模具为一具有上开口的槽状结构,所述金属上模具包含覆盖所述上开口的板状本体以及从板状本体的下表面呈阵列状延伸的钉状体,所述钉状体的位置形状与抗拆钉的位置形状相同;
步骤二:制备柔性模具,所述柔性膜具包含金属压模和柔性下模具,所述金属压模为钢材质制成的板状结构,所述柔性下膜具是将高分子原材料置于步骤一所制备的刚性金属模具中,通过热硫化工艺进行制造;
步骤三:浇注成型垫板,采用常压浇注成型的方式,将垫板用材料浇注于步骤二中制备出的柔性模具中固化成型;
步骤四:垫板与柔性模具分离。
其中:所述抗拆钉设有连接柱和钉体,所述钉体为尖锥状,所述连接柱为圆柱状,其一端连接至垫板本体,另一端连接至尖锥状钉体的下表面。
其中:所述高分子弹性垫板通过聚氨酯材料制成。
其中:所述刚性金属模具通过45#钢或q235材质制成,其收缩率在1.5-2%范围内。
其中:所述柔性下模具的高分子原材料包括硅橡胶、天然胶、乙丙橡胶及其他合成橡胶。
其中:柔性下模具的拉伸强度不低于7.0MPa,伸长率不低于500%,200%定伸应力不高于2.0MPa。
通过上述结构可知,本发明的轨道用轨枕下抗拆钉式高分子弹性垫板的制造方法综合制备柔性材质模具以及配合浇注工艺,彻底解决了具有抗拆钉式结构高分子垫板无法脱模,批量生产困难等问题。
本发明的详细内容可通过后述的说明及所附图而得到。
附图说明
图1A和图1B显示了本发明的轨道用轨枕下抗拆钉式高分子弹性垫板的制造方法的结构示意图。
图2显示了本发明中的刚性金属模具示意图。
图3显示了本发明中的柔性模具示意图。
图4显示了本发明中的垫板与柔性模具分离示意图。
具体实施方式
参见图1A和图1B,显示了本发明的轨道用轨枕下抗拆钉式高分子弹性垫板的其中一实施例的结构。
在该实施例中,所述轨道用轨枕下抗拆钉式高分子弹性垫板包括抗拆钉101和垫板本体102,所述垫板本体102为大致长方形的板体,在所述垫板本体102的其中一个表面设有阵列状排布的多个抗拆钉101,所述抗拆钉101在本实施例中可设有连接柱和钉体,所述钉体可为尖锥状,所述连接柱为圆柱状,其一端连接至垫板本体102,另一端连接至尖锥状钉体的下表面,从而通过抗拆钉101实现垫板的抗拆功能,优选的是,所述高分子弹性垫板通过聚氨酯材料制成。
为实现该些轨道用轨枕下抗拆钉式高分子弹性垫板的快速和批量生产,本发明具体涉及了一种轨道用轨枕下抗拆钉式高分子弹性垫板的制造方法,该制造方法包含如下步骤:
步骤一:制备刚性金属模具,在其中一个实施例中,可首先通过对柔性模具所选材料的收缩率,计算出刚性模具实际尺寸,并完成软件三维造型;其次,将设计好模型导入系统软件,采用加工中心完成刚性金属模具的机床加工,参见图2,所述刚性金属模具包含金属上模具11和金属下模具12,所述金属下模具12为一具有上开口的槽状结构,所述金属上模具11包含覆盖所述上开口的板状本体以及从板状本体的下表面呈阵列状延伸的钉状体,所述钉状体的位置形状与抗拆钉的位置形状相同;
其中,所述刚性金属模具通过45#钢或q235材质制成,其收缩率在1.5-2%范围内。
步骤二:制备柔性模具,参见图3,所述柔性膜具包含金属压模21和柔性下模具22,所述金属压模21为钢材质制成的板状结构,所述柔性下膜具22是将高分子原材料置于步骤一所制备的刚性金属模具中,通过高温、高压的热硫化工艺来进行制造,所述柔性下模具22的高分子原材料可包括硅橡胶、天然胶、乙丙橡胶及其他合成橡胶,在其中一个实施例中,其中高分子材料的构成如下(质量百分比):橡胶(各种生胶)40-60%,补强填料(炭黑、白炭黑、无机填料)20-30%,防老剂0.5-1%,硫化机0.5-2%,增塑剂2-10%,制作后的柔性下模具22的拉伸强度不低于7.0MPa,伸长率不低于500%,200%定伸应力不高于2.0MPa,其中,热硫化工艺可采用注射硫化机、模压平板硫化机、注压硫化机三种设备,设备吨位要求350吨至1000吨之间。工艺参数如下:温度(120-200℃)、压力(5-25MPa)、时间(0.2-0.6h)。
步骤三:浇注成型垫板,参见图3,采用常压浇注成型的方式,首先,以电热加温至110℃,搅拌桨转速60-90r/min,采用负压真空泵完成低聚物的多元醇脱水1-2小时;其次,合成预聚体,脱水后的多元醇降温至50℃后加入多异氰酸酯,匀速加热至85℃反映2.5小时,负压除泡30min,接着,对步骤二中制备出的柔性模具进行预热,预热温度(80~100)℃,预热时间(30~60)min;然后在聚氨酯弹性浇注机的A料罐中放入预聚体,B罐中放入扩链剂,启动A,B料罐的加热系统,A料加热到(80~85)℃,B料加热到(100~125)℃,按要求调节计量泵的转速和流量,启动浇注按钮,向预热好的柔性模具中进行浇注操作,浇注完成后,垫板固化成型。工艺方式为常压浇注,固化温度要求可选范围在20-150℃之间。
步骤四:垫板与柔性模具分离。待垫板固化成型好以后,将垫板连同柔性模具一起取出,利用柔性模具良好的延展性,轻微拉伸变形,使垫板抗拆钉部分与柔性模具脱离,即可使垫板产品和模具轻松分离。
其中的柔性模具可反复多次使用。
由此可见,本发明的优点在于:
1、操作方便,能有效提高效率;
2、综合制备柔性材质模具以及配合浇注工艺,彻底解决了具有抗拆钉式结构高分子垫板无法脱模,批量生产困难等问题。
显而易见的是,以上的描述和记载仅仅是举例而不是为了限制本发明的公开内容、应用或使用。虽然已经在实施例中描述过并且在附图中描述了实施例,但本发明不限制由附图示例和在实施例中描述的作为目前认为的最佳模式以实施本发明的教导的特定例子,本发明的范围将包括落入前面的说明书和所附的权利要求的任何实施例。

Claims (6)

1.一种轨道用轨枕下抗拆钉式高分子弹性垫板的制造方法,所述轨道用轨枕下抗拆钉式高分子弹性垫板包括抗拆钉和垫板本体,所述垫板本体的其中一个表面设有阵列状排布的多个抗拆钉,其特征在于该制造方法包含如下步骤:
步骤一:制备刚性金属模具,所述刚性金属模具包含金属上模具和金属下模具,所述金属下模具为一具有上开口的槽状结构,所述金属上模具包含覆盖所述上开口的板状本体以及从板状本体的下表面呈阵列状延伸的钉状体,所述钉状体的位置形状与抗拆钉的位置形状相同;
步骤二:制备柔性模具,所述柔性膜具包含金属压模和柔性下模具,所述金属压模为钢材质制成的板状结构,所述柔性下膜具是将高分子原材料置于步骤一所制备的刚性金属模具中,通过热硫化工艺进行制造;
步骤三:浇注成型垫板,采用常压浇注成型的方式,将垫板用材料浇注于步骤二中制备出的柔性模具中固化成型;
步骤四:垫板与柔性模具分离。
2.如权利要求1所述的制造方法,其特征在于:所述抗拆钉设有连接柱和钉体,所述钉体为尖锥状,所述连接柱为圆柱状,其一端连接至垫板本体,另一端连接至尖锥状钉体的下表面。
3.如权利要求1所述的制造方法,其特征在于:所述高分子弹性垫板通过聚氨酯材料制成。
4.如权利要求1所述的制造方法,其特征在于:所述刚性金属模具通过45#钢或q235材质制成,其收缩率在1.5-2%范围内。
5.如权利要求1所述的制造方法,其特征在于:所述柔性下模具的高分子原材料包括硅橡胶、天然胶、乙丙橡胶及其他合成橡胶。
6.如权利要求1所述的制造方法,其特征在于:柔性下模具的拉伸强度不低于7.0MPa,伸长率不低于500%,200%定伸应力不高于2.0MPa。
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