CN218803677U - 一种蝶板包覆层的成型模具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种蝶板包覆层的成型模具，包括上内模、下内模、上外模和下外模；下内模的底部设有下台阶，下外模能从下内模的顶部向下套在下内模外侧，下内模的顶部设有下型凹腔且下型凹腔位于下内模和下外模之间，下外模的圆弧形内侧面与下内模的圆弧形外表面竖向滑动接触；上内模的顶部设有上台阶，上外模能从上内模的底部向上套在上内模外侧，上内模的底部设有上型凹腔且上型凹腔位于上内模和上外模之间，上外模的圆弧形内侧面与上内模的圆弧形外表面竖向滑动接触；上外模与下外模可拆卸连接。本实用新型的成型模具可以使得蝶板（也称作板芯）外表面的包覆层厚度均匀，无气纹和流纹，无浇口印。

Description

一种蝶板包覆层的成型模具

技术领域

本实用新型涉及耐强腐蚀介质专用阀领域，具体是一种蝶板包覆层的成型模具。

背景技术

衬塑蝶阀属于耐强腐蚀介质专用阀领域，该阀门是蝶板随阀杆一起转动作为启、闭件，用于实现阀门的开启、关闭和调节，具有可靠的耐盐酸、氢氟酸、氯碱等其他强腐蚀性介质和密封性能。产品可广泛用于氯碱化工、PVC、有机硅、氟硅、冶金酸洗、石油化工、造纸、电力、制药、农药、环保等强腐蚀性介质的启、闭控制系统。由于需要保证耐腐蚀性和密封面的受压变形能力，所以衬塑蝶板一般需要包覆耐腐材料（多数为PTFE等氟树脂），从而确保阀门能耐强酸、强碱及强腐蚀性介质，保证阀门能够反复开关后具有密封效应。

在蝶板包覆耐腐材料的成型过程中，常用到包覆层成型模具，现有的模具包括上模和下模，上模上开设有用于可熔融树脂流动的流道，蝶板位于上模和下模之间的空腔内，可熔融树脂从上模的流道内注入模具内的蝶板上表面，再从碟板上开孔处流入碟板的下表面，然后可熔融树脂在蝶板的外表面降温成型，得到蝶板包覆层。可熔融树脂在现有的模具中成型时易出现气纹、而且成型后产品表面有流道或浇口印，且大多数还需要在碟板上开孔（用于可熔融树脂充分并快速的流动至碟板下表面）。

因此，提供一种新的蝶板包覆层的成型模具，使得蝶板外表面包覆层的厚度均匀，无气纹和流纹，无浇口印，是目前急需解决的问题。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足提供一种蝶板包覆层的成型模具，本蝶板包覆层的成型模具可以使得蝶板（也称作板芯）外表面的包覆层厚度均匀，无气纹和流纹，无浇口印。

为实现上述技术目的，本实用新型采取的技术方案为：

一种蝶板包覆层的成型模具，包括上内模、下内模、上外模和下外模；

所述下内模的底部设有下台阶，下外模能从下内模的顶部向下套在下内模外侧且下外模位于下台阶上方，下内模的顶部设有下型凹腔且下型凹腔位于下内模和下外模之间，下外模的圆弧形内侧面与下内模的圆弧形外表面竖向滑动接触；

所述上内模的顶部设有上台阶，上外模能从上内模的底部向上套在上内模外侧且位于上台阶下方，上内模的底部设有上型凹腔且上型凹腔位于上内模和上外模之间，上外模的圆弧形内侧面与上内模的圆弧形外表面竖向滑动接触；

上外模的底部和下外模的顶部均开设有用于容纳碟板两端的轴的轴腔；

上外模与下外模可拆卸连接，且蝶板位于上型凹腔与下型凹腔之间，蝶板两端的轴夹持在上外模和下外模的轴腔内；

上型凹腔与下型凹腔内用于放入包覆层原料。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述下外模的顶部设有内止口，所述上外模的底部设有与内止口配合接触的外止口；将上外模的外止口放在下外模的内止口上，上外模上的轴腔和下外模上的轴腔对齐，上外模的固定孔与下外模的固定孔对齐并通过螺钉相互连接。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述下外模上设置有轴限位结构，所述轴限位结构与蝶板两端的轴可拆卸连接。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述下内模的上表面为下型凹腔的底壁，上内模的下表面为上型凹腔的顶壁，上外模的圆弧形内侧面为上型凹腔的外围壁，下外模的圆弧形内侧面为下型凹腔的外围壁；当板芯置于上型凹腔和下型凹腔之间、轴置于上外模和下外模上的轴腔内、下外模的底部与下内模底部的下台阶紧密贴合且上外模的顶部与上内模顶部的上台阶紧密贴合时，上型凹腔与板芯之间的空隙与下型凹腔与板芯之间的空隙大小一致且相互对称。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，还包括上热压板和下热压板，所述上热压板与上内模压紧接触，下热压板与下内模压紧接触。

本实用新型的有益效果为：

可熔融树脂在本实用新型的成型模具中成型时，通过上热压板和下热压板对上内模和下内模压紧，使得上内模的上台阶与上外模紧密贴合，下内模的下台阶与下外模紧密贴合，从而压紧蝶板外表面的可熔融树脂，使得可熔融树脂在碟板外表面成型时不会出现气纹，成型后的产品表面无气纹和流纹，无浇口印，且无需在碟板上开孔；同时，使得蝶板外表面包覆层厚度均匀。

附图说明

图1为本实用新型碟板和成型模具组装后被热压时结构示意图。

图2为本实用新型碟板和成型模具组装后被热压时另一侧方向的结构示意图。

图3为安装工装轴后的碟板包覆UHMWPE的结构示意图。

图4为碟板的结构俯视图。

图5为拆除工装轴后的碟板包覆UHMWPE的结构俯视图。

具体实施方式

下面根据附图对本实用新型的具体实施方式作出进一步说明：

一种蝶板包覆层的成型模具，如图1和图2所示，包括上内模5、下内模3、上外模8和下外模7。

如图1和2所示，所述下内模3的底部设有下台阶14，下外模7能从下内模3的顶部向下套在下内模3外侧且下外模7位于下台阶14上方，下内模3的顶部设有下型凹腔4且下型凹腔4位于下内模3和下外模7之间，下外模7的圆弧形内侧面与下内模3的圆弧形外表面竖向滑动接触。

如图1和2所示，所述上内模5的顶部设有上台阶15，上外模8能从上内模5的底部向上套在上内模5外侧且位于上台阶15下方，上内模5的底部设有上型凹腔6且上型凹腔6位于上内模5和上外模8之间，上外模8的圆弧形内侧面与上内模5的圆弧形外表面竖向滑动接触。

上外模8的底部和下外模7的顶部均开设有用于容纳碟板1两端的轴2的轴腔；上外模8与下外模7可拆卸连接，且蝶板1位于上型凹腔6与下型凹腔4之间，蝶板1两端的轴2夹持在上外模8和下外模7的轴腔内。上型凹腔6与下型凹腔4内用于放入包覆层原料。

本实施例中，所述下外模7的顶部设有内止口，所述上外模8的底部设有与内止口配合接触的外止口；将上外模8的外止口放在下外模7的内止口上，上外模8上的轴腔和下外模7上的轴腔对齐，上外模8的固定孔与下外模7的固定孔对齐并通过螺钉11相互连接。

本实施例中，所述下外模7上设置有轴限位结构，所述轴限位结构与蝶板1两端的轴2可拆卸连接，轴限位结构用于实现轴2的位置固定，具体结构采用现有技术。

本实施例中，所述下内模3的上表面为下型凹腔4的底壁，上内模5的下表面为上型凹腔6的顶壁，上外模8的圆弧形内侧面为上型凹腔6的外围壁，下外模7的圆弧形内侧面为下型凹腔4的外围壁；当板芯置于上型凹腔6和下型凹腔4之间、轴2置于上外模8和下外模7上的轴腔内、下外模7的底部与下内模3底部的下台阶14紧密贴合且上外模8的顶部与上内模5顶部的上台阶15紧密贴合时，上型凹腔6与板芯之间的空隙与下型凹腔4与板芯之间的空隙大小一致且相互对称。

本实施例中，模具还包括上热压板10和下热压板9，所述上热压板10与上内模5压紧接触，下热压板9与下内模3压紧接触。

本实施例中，上内模5、下内模3、上外模8和下外模7采用金属材质，方便脱模。

如图4所示，本实施例的圆形碟板1上设有两个相互对称的凸起结构16，两个凸起结构16上均开设有轴安装孔13（如图3所示），轴安装孔13位于碟板1的端面，也可以称作为碟板1的端面孔。轴安装孔13内插接有轴2，该轴为工装轴，具体可采用销钉，其中一个轴安装孔具体可采用六角孔，对应销钉设有六角端面。

碟板1外表面包覆层的成型模具的具体使用过程为：

（1）取未组装的模具，先在下内模3圆弧形外表面套上下外模7，在下内模3和下外模7之间的下型凹腔4内放入一定量的UHMWPE固态原料，将碟板1放在下内模3的下型凹腔4内且碟板1连接的轴2置于下外模7的轴腔上；碟板1放在下内模3的下型凹腔4内时，尽量将其放入下型凹腔4中间位置（可以提前在需要对齐的2个结构上做好标记，然后根据标记进行摆放），保证碟板1包覆层厚度均匀。

（2）将上外模8的外止口放在下外模7的内止口上，上外模8上的轴腔和下外模7上的轴腔对齐，上外模8的固定孔与下外模7的固定孔对齐并通过螺钉11相互连接，碟板1连接的轴2夹持在上外模8和下外模7的轴腔内。

（3）下外模7上设置有轴限位结构（采用现有常用限位结构），将轴限位结构与碟板1上的两个轴2连接进而防止碟板1左右移动；利用轴限位结构和碟板1中两侧的轴2进行水平和垂直限位，防止偏转引起的包覆厚度不均，影响密封面的密封性能，碟板1为铸铁或不锈钢材质，其两侧端面的轴安装孔分别为六角孔（对应插接设有六角端面的工装轴）和圆孔（对应插接圆柱形的工装轴），六角孔可以进行径向防偏转，利用六角孔和圆孔进行轴向定位。六角端面的工装轴，与上外模8和下外模7上一侧的六边形的轴腔相配合，防止六角端面的工装轴（和碟板）和转动。圆柱形的工装轴，与上外模8和下外模7上另一侧的圆形的轴腔相配合，并在圆柱形工装轴的径向方向固定轴向定位销，轴向定位销伸入上外模8或下外模7上的半圆形的轴腔上所开的轴向定位槽。轴向定位销与轴向定位槽配合，防止轴向定位销（和碟板）左右轴向移动。

（4）在碟板1的上方以及碟板1与上外模8之间的间隙内放入一定量的UHMWPE固态原料，将上内模5的底部置于上外模8的内侧，且上内模5的上型凹腔6置于碟板1上方的UHMWPE固态原料上，得到模具、UHMWPE固态原料和碟板1组装后的整体结构。

（5）将整体结构置于热压机的上热压板10和下热压板9之间，热压机逐步升温至160℃-200℃后UHMWPE固态原料熔化，热压机分段加压，分段压力由0.5MPa逐渐升压至10-20MPa，每段间隔10-30min，增压幅度0.5-3Mpa，升压至10-20MPa后，开始保压，保压时间为10-50min。在热压过程中，下外模7的圆弧形内侧面与下内模3的圆弧形外表面竖向滑动，上外模8的圆弧形内侧面与上内模5的圆弧形外表面竖向滑动，即下外模7、上外模8和上内模5在热压时向下移动使得UHMWPE熔体被压缩至碟板1四周外表面，最终，下外模7的底部与下内模3底部的下台阶14紧密贴合，上外模8的顶部与上内模5顶部的上台阶15紧密贴合，UHMWPE熔体与碟板1之间的气体通过上外模8和下外模7之间的小间隙或者上外模8和下外模7的轴腔与碟板1连接的轴2之间的小间隙中排出；在大压力下，UHMWPE熔体料会从分型面出来，在步骤（7）制作完成后，去除碟板1的包覆层12外圈的飞边及毛刺即可。控制步骤（1）和步骤4加料量可以控制溢出量。

（6）加压结束后，将整体结构冷却至60-100℃后脱除碟板1外侧面的上外模8、上内模5，取出包覆完成的碟板1，再拆除下内模3和下外模7。

（7）将包覆完成的碟板1在40-80℃退火3h，可避免高温使用过程中应力释放引起的扭矩变化，对碟板1密封面的包覆层12（如图3所示，具体为UHMWPE包覆层）使用300目以上的砂纸进行打磨，去除少量飞边及毛刺，得到UHMWPE包覆后的蝶板，包覆表面无气孔和流纹，无浇口印，适用于包覆厚度大于1mm的产品。

制作完成后，由于碟板1两端的轴3为工装轴，工装轴为金属材质，UHMWPE与金属不粘接，只要从碟板1中拔出工装轴即可。在使用时，再向碟板1两端的轴安装孔13内装入阀轴。图4为碟板1的结构俯视图。图5为碟板1表面具有包覆层12、拆除工装轴并打磨后的结构俯视图。

本实施例中，所述下内模3的上表面为下型凹腔4的底壁，上内模5的下表面为上型凹腔6的顶壁，上外模8和下外模7的内壁为下型凹腔4和上型凹腔6的外围壁。下型凹腔4和上型凹腔6在没有轴2的位置是相互连通的。当碟板1置于上型凹腔6和下型凹腔4之间、轴2置于上外模8和下外模7上的轴腔内、下外模7的底部与下内模3底部的下台阶14紧密贴合且上外模8的顶部与上内模5顶部的上台阶15紧密贴合时，上型凹腔6顶壁和外围壁与蝶板1上表面之间的空隙与下型凹腔4顶壁和外围壁与蝶板1下表面之间的空隙大小一致且相互对称，进一步保证了蝶板外表面UHMWPE包覆层厚度均匀。

本实施例中，UHMWPE固态原料，堆积密度≥400g/L，数均分子量≥400万，颗粒粒径D₅₀≥60微米。

本实施例UHMWPE相比PTFE，成型周期短，合格率高，易对不良进行观察，硬度相似，模量稍大。

本实施例UHMWPE包覆后的蝶板，具有优异的耐腐蚀性，具有优异的疲劳特性，可反复多次开关而不引发微裂纹。本实施例制作出的产品合格率高，透明度高，缺陷易发现，无气孔等不良，可实现金属碟板1mm以上均匀的UHMWPE包覆层厚度，包覆层12厚度均匀，对称性好。本实施例制作出的产品具有自润滑性，扭矩小；UHMWPE硬度小，UHMWPE包覆后的蝶阀可以与橡胶、PTFE、PFA、金属等蝶阀阀座进行配合，形成密封副结构。产品无流道，较PTFE等对产品密封面加工余量少甚至无需加工。重量轻，PTFE密度2.15~2.18g/cm³，UHMWPE密度0.92~0.94 g/cm³。价格便宜，包括原料成本，加料余量成本（包覆层12厚度可以做的较薄，且不需要先加工较厚的毛坯再加工），加工成本等。

本实用新型的保护范围包括但不限于以上实施方式，本实用新型的保护范围以权利要求书为准，任何对本技术做出的本领域的技术人员容易想到的替换、变形、改进均落入本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种蝶板包覆层的成型模具，其特征在于：包括上内模、下内模、上外模和下外模；

所述下内模的底部设有下台阶，下外模能从下内模的顶部向下套在下内模外侧且下外模位于下台阶上方，下内模的顶部设有下型凹腔且下型凹腔位于下内模和下外模之间，下外模的圆弧形内侧面与下内模的圆弧形外表面竖向滑动接触；

所述上内模的顶部设有上台阶，上外模能从上内模的底部向上套在上内模外侧且位于上台阶下方，上内模的底部设有上型凹腔且上型凹腔位于上内模和上外模之间，上外模的圆弧形内侧面与上内模的圆弧形外表面竖向滑动接触；

上外模的底部和下外模的顶部均开设有用于容纳碟板两端的轴的轴腔；

上外模与下外模可拆卸连接，且蝶板位于上型凹腔与下型凹腔之间，蝶板两端的轴夹持在上外模和下外模的轴腔内；

上型凹腔与下型凹腔内用于放入包覆层原料。

2.根据权利要求1所述的蝶板包覆层的成型模具，其特征在于：所述下外模的顶部设有内止口，所述上外模的底部设有与内止口配合接触的外止口；将上外模的外止口放在下外模的内止口上，上外模上的轴腔和下外模上的轴腔对齐，上外模的固定孔与下外模的固定孔对齐并通过螺钉相互连接。

3.根据权利要求1所述的蝶板包覆层的成型模具，其特征在于：所述下外模上设置有轴限位结构，所述轴限位结构与蝶板两端的轴可拆卸连接。

4.根据权利要求1所述的蝶板包覆层的成型模具，其特征在于：所述下内模的上表面为下型凹腔的底壁，上内模的下表面为上型凹腔的顶壁，上外模的圆弧形内侧面为上型凹腔的外围壁，下外模的圆弧形内侧面为下型凹腔的外围壁；当板芯置于上型凹腔和下型凹腔之间、轴置于上外模和下外模上的轴腔内、下外模的底部与下内模底部的下台阶紧密贴合且上外模的顶部与上内模顶部的上台阶紧密贴合时，上型凹腔与板芯之间的空隙与下型凹腔与板芯之间的空隙大小一致且相互对称。

5.根据权利要求1所述的蝶板包覆层的成型模具，其特征在于：还包括上热压板和下热压板，所述上热压板与上内模压紧接触，下热压板与下内模压紧接触。

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