CN109807360A - 微孔聚氨酯密封环的加工方法及用于该方法的工装夹具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种微孔聚氨酯密封环的加工方法，该方法包括生产微孔聚氨酯中空铸件的步骤，以及将所述微孔聚氨酯中空铸件切割成微孔聚氨酯密封环的步骤。本发明还公开了用于上述方法的车床工装夹具，该工装夹具包括芯杆和托轴，芯杆呈圆柱形，托轴呈圆环柱形，包覆在芯杆外。本发明通过先注射成型圆柱形的微孔聚氨酯中空铸件，再用薄刀片车刀工装或数控自动车床将微孔聚氨酯中空铸件切割成需要尺寸的密封环，如此提高了微孔聚氨酯密封环的生产效率和成品率，为微孔聚氨酯密封环的规模化生产提供了一种更高效的加工方法。

Description

微孔聚氨酯密封环的加工方法及用于该方法的工装夹具

技术领域

本发明涉及聚氨酯材料领域，特别是涉及微孔聚氨酯密封环的加工。

背景技术

微孔聚氨酯弹性体由于具有优良的密封性和耐久性，常用作密封材料，用于防尘、防渗等。用微孔聚氨酯生产微孔聚氨酯密封环，通常采用通用多腔模浇注直接成型的方法。以一模四腔为例，制品出模时，每个制品都与浇道2相连，如图1所示，这样，当制品与浇道2脱离后，每个制品上都会产生浇口，都需要进行修剪，但是修剪过后，制品表面浇口处往往会产生不光滑、不平整的缺陷；此外，每个制品边缘还可能出现排气不良，产生气泡。因此，这种通用多腔模浇注的方法，其生产效率和成品合格率(成品率50～60％)都极低，一模可生产的数量受成型设备结构的限制通常只有4～6个，而且浇道所占比重大，原料利用率低，很难形成规模化生产。

发明内容

本发明要解决的技术问题之一是提供一种微孔聚氨酯密封环的加工方法，它可以提高微孔聚氨酯密封环的生产效率和成品率。

为解决上述技术问题，本发明的微孔聚氨酯密封环的加工方法，包括：

微孔聚氨酯密封环的加工方法，其特征在于，包括：

生产微孔聚氨酯中空铸件的步骤；

将所述微孔聚氨酯中空铸件切割成微孔聚氨酯密封环的步骤。

所述微孔聚氨酯中空铸件呈圆柱体形，采用低压注射成型方法生产，步骤包括：用低压聚氨酯注射机混合微孔聚氨酯液体原料，注入模具中，发泡成型，开模，从型芯上取下微孔聚氨酯毛坯铸件。较佳的，在生产出微孔聚氨酯毛坯铸件后，进一步对所述微孔聚氨酯毛坯铸件进行熟化。

切割时，将与微孔聚氨酯中空铸件相匹配的工装夹具安装到车床上，然后将微孔聚氨酯中空铸件安装到该工装夹具上；所述工装夹具包括芯杆和托轴，所述芯杆呈圆柱形，所述托轴包覆在所述芯杆外，呈圆环柱形，一端与芯杆齐平，另一端短于芯杆；所述微孔聚氨酯中空铸件安装在所述托轴上。较佳的，在所述托轴的轴向开设凹槽，凹槽的形状优选为环形，可以均匀分布在所述托轴上。

切割所述微孔聚氨酯中空铸件时，可以采用组合刀具切割，也可以采用单个刀片，用步进刀具(例如数控自动车床)切割。所述组合刀具包括多车刀夹具和安装在所述多车刀夹具上的车刀，所述车刀可以包括1片以上刀片，所述刀片优选为厚度0.3～0.5mm的薄手术刀片。

本发明要解决的技术问题之二是提供用于上述方法的车床工装夹具，该工装夹具用于在切割时承载微孔聚氨酯中空铸件，并将微孔聚氨酯中空铸件固定在车床上。

为解决上述技术问题，本发明的车床工装夹具，包括芯杆和托轴，所述芯杆呈圆柱形，所述托轴呈圆环柱形，包覆在所述芯杆外。

所述芯杆和托轴优选为一体成型。

所述托轴一端与芯杆齐平，另一端短于芯杆。较佳的，所述托轴的轴向可以开设凹槽，以避免薄车刀的刀尖碰撞到托轴上。所述凹槽的形状优选为环形，并优选为均匀分布在所述托轴上。

本发明通过先注射成型圆柱形的微孔聚氨酯中空铸件，再用组合刀具或数控自动车床将微孔聚氨酯中空铸件切割成需要尺寸的密封环，如此提高了微孔聚氨酯密封环的生产效率和成品率，为微孔聚氨酯密封环的规模化生产提供了一种更高效的加工方法。

附图说明

图1是通用一模四腔制品出膜时的情况示意图。

图2是本发明实施例使用的两半模具的结构示意图。

图3是本发明实施例制造的微孔聚氨酯中空铸件的结构示意图。

图4是本发明实施例的车加工铸件用工装夹具的结构示意图。

图5是本发明实施例的微孔聚氨酯中空铸件安装到工装夹具上后的结构示意图。其中，(A)图为整体结构示意图，(B)图为局部剖面图。

图6是图5的安装了微孔聚氨酯中空铸件的工装夹具与车床的连接方式示意图。其中，(A)图为整体结构示意图，(B)图为局部剖面图。

图7是本发明实施例的组合刀具的结构示意图。

图8是本发明实施例切割微孔聚氨酯中空铸件后所得微孔聚氨酯密封环的结构示意图。

图中附图标记说明如下：

1：微孔聚氨酯密封环

2：浇道

3：芯杆

4：托轴

5：环形凹槽

6：车刀

7：多车刀夹具

8：车床卡盘

具体实施方式

为对本发明的技术内容、特点与功效有更具体的了解，现结合附图及具体实施例，对本发明的技术方案作进一步详细的说明。

本实施例的微孔聚氨酯密封环的加工方法，包括以下步骤：

步骤1，在40～60℃温度下，用低压聚氨酯注射机混合微孔聚氨酯液体原料(通常采用A、B双组份物料，A料通常为聚合多元醇，B料通常为异氰酸酯或异氰酸酯预聚体)，由两半模具(模具温度40～80℃，结构如图2所示)底部注入两半模具型腔中，发泡成型5～10分钟，然后开模，从型芯上取下微孔聚氨酯毛坯铸件，得到如图3所示的圆柱形的微孔聚氨酯中空铸件。

步骤2，在80～100℃温度下，熟化步骤1所制微孔聚氨酯中空铸件8～24小时。

步骤3，将图4所示的与微孔聚氨酯中空铸件相匹配的车加工铸件用工装夹具安装到车床上，然后将熟化后的微孔聚氨酯中空铸件安装到该工装夹具上，如图5所示。

所述工装夹具主要包括芯杆3和托轴4两部分。芯杆3和托轴4一体成型。芯杆3呈圆柱形。托轴4呈圆环柱形，包覆在芯杆3的外面，一端与芯杆3齐平，另一端短于芯杆3。托轴4的轴向均匀分布有环形凹槽5，如图4所示。为了避免后续切割时，锋利的车刀刀尖碰到金属托轴发生断裂或磨损，工装夹具的材质选用普通碳钢，如A3或45#钢。另外，在托轴4上设计的环形凹槽5也能有效避免车刀刀尖碰到金属托轴而发生断裂或磨损。

熟化后的微孔聚氨酯中空铸件安装在所述工装夹具的托轴4的外面。芯杆3没有包覆托轴4的那部分连接车床卡盘8，如图6所示。

步骤4，将图7所示的组合刀具固定到车床上，进行车架工，将所述微孔聚氨酯中空铸件切割成所需尺寸的微孔聚氨酯密封环。

所述组合刀具主要包括车刀6和多车刀夹具7两部分。车刀6包括多片厚度为0.3～0.5mm的薄手术刀片，这些刀片均匀地固定安装在多车刀夹具7上。多车刀夹具7的材质为碳钢(A3或45#钢)。

在其他实施例中，也可以不使用上述组合刀具切割微孔聚氨酯中空铸件，而是用单个刀片，用步进刀具切割(例如数控自动车床)。

步骤5，切割完成后，将所述微孔聚氨酯密封环从所述工装夹具上取下。如图8所示，所得微孔聚氨酯密封环的切割面光滑均匀，平整精度高，只有一个表面有浇口。

以一套2腔模具为例，采用本实施例的加工方法，8小时可以生产160个微孔聚氨酯中空毛坯铸件，以一个毛坯铸件切割20个微孔聚氨酯密封环计，可以生产3200个密封环，以95％的合格率计，可以得到3040个合格的微孔聚氨酯密封环制品。而若采用常规的多腔模浇注直接成型的方法，一模四腔，每8小时只能生产320个密封圈，按60％合格率计，仅能获得192个合格的微孔聚氨酯密封环制品。可见，相比较现有的多腔模浇注方法，本发明的方法的生产效率和成品率都要高很多，而因切割密封环增加的耗时还不足1小时(切割一个密封环约耗时1秒)。

Claims (10)

1.微孔聚氨酯密封环的加工方法，其特征在于，包括：

生产微孔聚氨酯中空铸件的步骤；

将所述微孔聚氨酯中空铸件切割成微孔聚氨酯密封环的步骤。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述微孔聚氨酯中空铸件呈圆柱体形。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述微孔聚氨酯中空铸件采用低压注射成型方法生产，步骤包括：用低压聚氨酯注射机混合微孔聚氨酯液体原料，注入模具中，发泡成型，开模，从型芯上取下微孔聚氨酯毛坯铸件。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述微孔聚氨酯中空铸件的生产方法，还包括对所述微孔聚氨酯毛坯铸件进行熟化的步骤。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，切割时，将与微孔聚氨酯中空铸件相匹配的工装夹具安装到车床上，然后将微孔聚氨酯中空铸件安装到该工装夹具上；所述工装夹具包括芯杆和托轴，所述芯杆呈圆柱形，所述托轴包覆在所述芯杆外，呈圆环柱形，一端与芯杆齐平，另一端短于芯杆；所述微孔聚氨酯中空铸件安装在所述托轴上。

6.根据权利要求5所述方法，其特征在于，所述托轴的轴向开设有凹槽。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采用组合刀具切割所述微孔聚氨酯中空铸件，所述组合刀具包括多车刀夹具和安装在所述多车刀夹具上的车刀，所述车刀包括1片以上刀片。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述刀片为厚度0.3～0.5mm的手术刀片。

9.用于权利要求1～8任一项所述方法的车床工装夹具，其特征在于，所述工装夹具包括芯杆和托轴，所述芯杆呈圆柱形；所述托轴呈圆环柱形，包覆在所述芯杆外。

10.根据权利要求9所述的工装夹具，其特征在于，所述托轴一端与芯杆齐平，另一端短于芯杆，所述托轴的轴向开设有凹槽。