CN111175340A - 一种顺逆可变阶梯温度的固化仪模具 - Google Patents

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Abstract

一种顺逆可变阶梯温度的固化仪模具，涉及固化仪领域，包括上模和下模，上模和下模的相对面上分别设置与上模和下模固接的上面板和下面板，上面板和下面板的中心处分别开设上通孔和下通孔，上通孔上方和下通孔下方分设上腔板和下腔板，上面板和上腔板固定密封连接，所述上腔板和下腔板的侧壁上分别绕设上降温铜管和下降温铜管，所述上模的侧壁上设置上进液口和上出液口，所述下模的侧壁上设置下进液口和下出液口，所述上进液口、上出液口、下进液口和下出液口均与外部制冷机连接。本发明能够解决现有技术中固化仪无法做到顺逆可变阶梯温度控制和无法对液态试验材料进行试验的问题。

Description

一种顺逆可变阶梯温度的固化仪模具
技术领域
本发明涉及固化仪领域，尤其是一种顺逆可变阶梯温度的固化仪模具。
背景技术
固化仪一般用来测定热固性塑料从预聚体到交联的过程中需要加入固化剂的数量。
现有固化仪模具由上模和下模组成。上模和下模的相对面上分别设置与上模和下模固接的上面板和下面板，上面板和下面板的中心处分别开设上通孔和下通孔，上通孔上方和下通孔下方分设上腔板和下腔板，上面板和上腔板固定密封连接，上腔板上方和下腔板下方分别设置上加热盘和下加热盘，上加热盘和下加热盘均为中心开孔的环形结构，上加热盘的开孔内设置与上腔板连接的力传感器，力传感器通过设置在上模侧壁上的力矩测量装置接口与外部力矩测量装置连接，下加热盘的开孔内设置扭力棒，扭力棒与外部扭振电机连接。上腔板、下腔板、上通孔和下通孔组成一个腔体，通过上加热盘和下加热盘加热使腔体达到固定的试验温度。在固定的试验温度和试验时间下，样品在腔体中处于摆动状态，从而分析出温度、时间和力矩变化曲线。
目前国内固化设备做出的试验结果只能反映单一固定温度下的试验数据。随着现代科技的进步，新型材料的需求也不断的增多，从而需要得到更多的试验数据对材料不断的改进和创新。顺向可变阶梯温度是温度从-20摄氏度度到200摄氏度递增可控。现有加热盘最低温度只能达到室温温度，室温以下温度不能达到。逆向可变阶梯温度是温度从200摄氏度度到-20摄氏度递减突变可控。现有设备完全不能做到突变可控。
随着新型材料的不断的发展，要求试验设备对材料的兼容性也越来越高。从固体到流体，从流体到液体。国内现有固化实验设备模腔只能适应固体材料，像一些液态树脂就无法完成试验。因为固化仪设备的上腔板和下腔板不具备液态材料存储功能。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种顺逆可变阶梯温度的固化仪模具，解决现有技术中固化仪无法做到顺逆可变阶梯温度控制和无法对液态试验材料进行试验的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种顺逆可变阶梯温度的固化仪模具，包括上模和下模，上模和下模的相对面上分别设置与上模和下模固接的上面板和下面板，上面板和下面板的中心处分别开设上通孔和下通孔，上通孔上方和下通孔下方分设上腔板和下腔板，上面板和上腔板固定密封连接，上腔板上方和下腔板下方分别设置上加热盘和下加热盘，所述上加热盘和下加热盘均为中心开孔的环形结构，上加热盘的开孔内设置与上腔板连接的力传感器，力传感器通过设置在上模侧壁上的力矩测量装置接口与外部力矩测量装置连接，下加热盘的开孔内设置扭力棒，所述扭力棒与外部扭振电机连接，所述上腔板和下腔板的侧壁上分别绕设上降温铜管和下降温铜管，所述上模的侧壁上设置上进液口和上出液口，所述下模的侧壁上设置下进液口和下出液口，所述上进液口、上出液口、下进液口和下出液口均与外部制冷机连接。
进一步地，所述上模具顶部和下模具的底部分别设置用于连接压力机的上连接板和下连接板。
进一步地，所述上加热盘通过设置在上模侧壁上的上加热盘供电口与市电连接，所述下加热盘通过设置在下模侧壁上的下加热盘供电口与市电连接。
进一步地，所述上进液口、上出液口、下进液口和下出液口连接的制冷机为冷水机组。
进一步地，所述上腔板在与上通孔对应处设置多个上条形凹槽，所述上条形凹槽以上腔板中心为对称中心呈环形阵列排布。
进一步地，所述冷水机组为低温机组。
进一步地，所述下腔板在与下通孔对应处设置多个下条形凹槽，所述下条形凹槽以下腔板中心为对称中心呈环形阵列排布，所述下腔板在下条形凹槽外部设置环形的阻流挡板，阻流挡板为金属材质且其高度为上通孔和下通孔的厚度之和，所述阻流挡板外部设置密封圈，所述密封圈为FPM材质，密封圈与下通孔匹配贴合设置。
进一步地，所述下腔板在密封圈外部开设溢流槽，所述溢流槽为环形结构。
进一步地，所述上面板、下面板、上腔板和下腔板均为钢材质。
进一步地，所述上加热盘和下加热盘均为铸铝加热盘。
本发明具有如下有益效果：
1.本发明通过在上腔板和下腔板的侧壁上分别绕设上降温铜管和下降温铜管，在试验过程中通过外部制冷机在上降温铜管和下降温铜管形成制冷液循环，通过循环的制冷液给试验材料降温，从而快速得到试验的材料的线性降温曲线和定点降温曲线。
2.本发明通过在下腔板上设置阻流挡板、密封圈和溢流槽等结构，保证液态试验材料在试验过程中不会通过下腔板和下面板之间的空隙溢出至下模内部影响扭力棒和下加热盘等结构的正常工作。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为上腔板仰视图；
图3为下腔板俯视图；
图4为下腔板正视图。
具体实施方式
实施例1：
如图1、2、3和4所示，一种顺逆可变阶梯温度的固化仪模具，包括上模1和下模2，上模1和下模2的相对面上分别设置与上模1和下模2固接的上面板12和下面板22，上面板12和下面板22的中心处分别开设上通孔121和下通孔221，上通孔121上方和下通孔221下方分设上腔板13和下腔板23，上面板12和上腔板13固定密封连接，上腔板13上方和下腔板23下方分别设置上加热盘16和下加热盘26，所述上加热盘16和下加热盘26均为中心开孔的环形结构，上加热盘16的开孔内设置与上腔板13连接的力传感器17，力传感器17通过设置在上模1侧壁上的力矩测量装置接口171与外部力矩测量装置连接，下加热盘26的开孔内设置扭力棒27，所述扭力棒27与外部扭振电机连接，所述上腔板13和下腔板23的侧壁上分别绕设上降温铜管15和下降温铜管25，所述上模1的侧壁上设置上进液口151和上出液口152，所述下模2的侧壁上设置下进液口251和下出液口252，所述上进液口151、上出液口152、下进液口251和下出液口252均与外部制冷机连接。
扭力棒能够在扭振电机的带动下使下腔板微小角度摆动。
本发明通过在上腔板和下腔板的侧壁上分别绕设上降温铜管和下降温铜管，在试验过程中通过外部制冷机在上降温铜管和下降温铜管形成制冷液循环，通过循环的制冷液给试验材料降温，从而快速得到试验的材料的线性降温曲线和定点降温曲线。
所述上模具1顶部和下模具2的底部分别设置用于连接压力机的上连接板11和下连接板21。
上连接板用于将上模与压力机的锤体连接，下连接板用于将下模与压力机的台面连接。
所述上加热盘16通过设置在上模1侧壁上的上加热盘供电口161与市电连接，所述下加热盘26通过设置在下模2侧壁上的下加热盘供电口261与市电连接。
上加热盘和下加热盘均为电加热盘，使用220V市电。
所述上进液口151、上出液口152、下进液口251和下出液口252连接的制冷机为冷水机组。
冷水机组是一种输出制冷液并通过制冷液使目标设备冷却的制冷机。
所述上腔板13在与上通孔121对应处设置多个上条形凹槽131，所述上条形凹槽131以上腔板13中心为对称中心呈环形阵列排布。
上条形凹槽用于增加上腔板与试验材料的摩擦力以得到稳定的反作用力。
所述下腔板23在与下通孔221对应处设置多个下条形凹槽231，所述下条形凹槽231以下腔板23中心为对称中心呈环形阵列排布，所述下腔板23在下条形凹槽231外部设置环形的阻流挡板232，阻流挡板232为金属材质且其高度为上通孔121和下通孔221的厚度之和，所述阻流挡板232外部设置密封圈2321，所述密封圈2321为FPM材质，密封圈2321与下通孔221匹配贴合设置。
下条形凹槽用于增加下腔板与试验材料的摩擦力以得到稳定的反作用力。
阻流挡板用于阻挡液态试验材料从下腔板和下面板之间的空隙溢出，密封圈用于保证阻流挡板与上通孔和下通孔的侧壁之间密封，进一步阻挡液态试验材料从下腔板和下面板之间的空隙溢出，FPM材质的密封圈能够承受280℃的高温，不会在试验中发生老化现象。
本发明通过在下腔板上设置阻流挡板和密封圈等结构，保证液态试验材料在试验过程中不会通过下腔板和下面板之间的空隙溢出至下模内部影响扭力棒和下加热盘等结构的正常工作。
所述冷水机组为低温机组。
冷水机组分为常温机组和低温机组，常温机组温度一般控制在0度-35度范围内。低温机组温度控制一般在0度至-100度左右，使用低温机组能够获得更广的温度控制范围，同时也能更快的达到目标温度。
所述下腔板23在密封圈2321外部开设溢流槽233，所述溢流槽233为环形结构。
当密封圈破损或发生其他情况导致液态试验材料泄露时，液态试验材料会泄露到溢流槽中而不会泄露至扭力棒和下加热盘等结构。
所述上面板12、下面板22、上腔板13和下腔板23均为钢材质。
钢材质围成的腔体能够适应从200摄氏度度到-20摄氏度的宽温程温度变化范围，防止模腔在不断的升温膨胀，降温收缩中损坏。
所述上加热盘16和下加热盘26均为铸铝加热盘。
本发明采用铸铝加热盘取代传统的云母片加热盘。铸铝加热盘功率大从而大大提高了系统升温速率。在顺向可变阶梯温度中尤为重要，能稳定的输出系统设定的线性温升曲线、定点温升曲线，从而使试验结果更加的准确，效率更高。
当实时温度离目标温度大于等于10摄氏度时，上加热盘和下加热盘全速工作，制冷机停止工作。离目标温度小于等于3摄氏度时，上加热盘和下加热盘组成的整体与制冷机交替工作，使温升步进减小，从而平稳达到目标温度。逆向可变阶梯温度时，当前实时温度离目标温度小于等于10摄氏度时，制冷机全速工作，上加热盘和下加热盘停止工作。离目标温度小于等于3摄氏度时，上加热盘和下加热盘组成的整体与制冷机交替工作，使降温步进减小，从而平稳达到目标温度。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质，在本发明的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种顺逆可变阶梯温度的固化仪模具，包括上模(1)和下模(2)，上模(1)和下模(2)的相对面上分别设置与上模(1)和下模(2)固接的上面板(12)和下面板(22)，上面板(12)和下面板(22)的中心处分别开设上通孔(121)和下通孔(221)，上通孔(121)上方和下通孔(221)下方分设上腔板(13)和下腔板(23)，上面板(12)和上腔板(13)固定密封连接，上腔板(13)上方和下腔板(23)下方分别设置上加热盘(16)和下加热盘(26)，所述上加热盘(16)和下加热盘(26)均为中心开孔的环形结构，上加热盘(16)的开孔内设置与上腔板(13)连接的力传感器(17)，力传感器(17)通过设置在上模(1)侧壁上的力矩测量装置接口(171)与外部力矩测量装置连接，下加热盘(26)的开孔内设置扭力棒(27)，所述扭力棒(27)与外部扭振电机连接，其特征在于，所述上腔板(13)和下腔板(23)的侧壁上分别绕设上降温铜管(15)和下降温铜管(25)，所述上模(1)的侧壁上设置上进液口(151)和上出液口(152)，所述下模(2)的侧壁上设置下进液口(251)和下出液口(252)，所述上进液口(151)、上出液口(152)、下进液口(251)和下出液口(252)均与外部制冷机连接。
2.如权利要求1所述的一种顺逆可变阶梯温度的固化仪模具，其特征在于，所述上模具(1)顶部和下模具(2)的底部分别设置用于连接压力机的上连接板(11)和下连接板(21)。
3.如权利要求1所述的一种顺逆可变阶梯温度的固化仪模具，其特征在于，所述上加热盘(16)通过设置在上模(1)侧壁上的上加热盘供电口(161)与市电连接，所述下加热盘(26)通过设置在下模(2)侧壁上的下加热盘供电口(261)与市电连接。
4.如权利要求1所述的一种顺逆可变阶梯温度的固化仪模具，其特征在于，所述上进液口(151)、上出液口(152)、下进液口(251)和下出液口(252)连接的制冷机为冷水机组。
5.如权利要求1所述的一种顺逆可变阶梯温度的固化仪模具，其特征在于，所述上腔板(13)在与上通孔(121)对应处设置多个上条形凹槽(131)，所述上条形凹槽(131)以上腔板(13)中心为对称中心呈环形阵列排布。
6.如权利要求1所述的一种顺逆可变阶梯温度的固化仪模具，其特征在于，所述下腔板(23)在与下通孔(221)对应处设置多个下条形凹槽(231)，所述下条形凹槽(231)以下腔板(23)中心为对称中心呈环形阵列排布，所述下腔板(23)在下条形凹槽(231)外部设置环形的阻流挡板(232)，阻流挡板(232)为金属材质且其高度为上通孔(121)和下通孔(221)的厚度之和，所述阻流挡板(232)外部设置密封圈(2321)，所述密封圈(2321)为FPM材质，密封圈(2321)与下通孔(221)匹配贴合设置。
7.如权利要求4所述的一种顺逆可变阶梯温度的固化仪模具，其特征在于，所述冷水机组为低温机组。
8.如权利要求6所述的一种顺逆可变阶梯温度的固化仪模具，其特征在于，所述下腔板(23)在密封圈(2321)外部开设溢流槽(233)，所述溢流槽(233)为环形结构。
9.如权利要求1所述的一种顺逆可变阶梯温度的固化仪模具，其特征在于，所述上面板(12)、下面板(22)、上腔板(13)和下腔板(23)均为钢材质。
10.如权利要求1所述的一种顺逆可变阶梯温度的固化仪模具，其特征在于，所述上加热盘(16)和下加热盘(26)均为铸铝加热盘。
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