专利名称：液体反应注射成型装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种由液体反应注射成型和多模多工位注射系统组成的适于连续化生产制造聚氨酯橡胶复合轮胎的液体反应注射成型装置。
现有的制造轮胎的设备和工艺都比较简单，一般是采用液体反应注射原理制备聚氨酯弹性体，再将其与传统橡胶轮胎胎体复合成一体，从而可以制成具有较高使用性能的聚氨酯弹性体橡胶复合轮胎。中国专利CN1062692A所记载的生产聚氨酯橡胶复轮胎的主要装置仅为常用的聚合反应釜，将液体聚氨酯物料在釜中混合反应到一定程度，然后卸掉釜的上盖将一柱塞插入釜中，其柱塞靠油压机的作用沿反应釜内壁向下移动，将聚氨酯物料压注到轮胎模具中便制得复合轮胎，另外也有利用传统工艺生产轮胎的，其设备更加陈旧。现有的技术普遍存在着设备和工艺比较简单，利用手工操作和控制，质量标准不统一，产品不稳定，难以实现生产连续化和自动化，生产率比较低，产品的价格较高等缺点。
本实用新型的发明目的，在于寻求设计制造一种能使用液体聚氨酯物料实现自动输料，自动混合计量，连续注模、反应和成型的液体反应注射成型装置。
为了实现上述发明目的，本实用新型所设计的装置由液体反应注射成型机和多模多工位注射系统两大部门组成。其液体反应注射成型机主要由两个带搅拌器和加热装置的贮料罐、两个齿轮计量泵和一个混合头构成。贮料罐用于均匀物料和输送物料，齿轮计量泵是用于计量和控制所用物料量及配比的，本系统的核心为混合头。混合头由混合室、螺杆、进料阀、带轮、活塞杆、溶剂阀及传动轴等部件构成，带轮置于传动轴一端，并与活塞杆间接相接。传动轴另一端制有锥形螺杆，螺杆的锥形部分与壳体的锥形空心形成混合室，壳体两侧和上面分别制有能与混合室相连通的进料阀和溶剂阀。当带轮带动传动轴和螺杆转动时，由进料阀注入到混合室内的两组分物料被高速旋转的螺杆混合后，注入轮胎模具中。当活塞杆推动螺杆轴向移动时，使螺杆的锥形部与混合室的锥形空心之间形成0.07－0.11mm的微小间隙，从而起到机械清洗混合室的作用，如果同时将压缩空气与溶剂由溶剂阀喷入混合室，其溶剂可将螺杆槽内的粘附物料冲洗出来，从而达到完全清洗混合头的效果。由多个模具和模具转盘构成的多模多工位注射系统与反应注射成型机按成规工艺路线安装成制造聚氨酯橡胶复合轮胎的液体反应注射成型套机装置，以达到实现本发明的目的。其模具主要有带加热装置的上、下模、油缸、闸阀、流道、模腔、翻转铰链及密封元件等组成，与模腔相通的流道上制有闸阀，以开通和密封流道之用，闸阀由气缸、阀杆和脱模剂腔构成，脱模剂腔内注有脱模剂，当阀杆经过时，可被附上一层脱模剂。
本实用新型与现有技术相比具有结构新颖、自动化程度高，制成的产品质量好、成本低等优点。
图1为本实用新型之套机原理示意图，图2为本实用新型之模具结构示意图，
图3为本实用新型流道闸阀结构示意图，图4为本实用新型之混合头结构示意图。
本实用新型实施时，选用常规加工方法和设备制成，套机由反应注射成型机和多模多工位注射系统两部分组成。液体反应注射成型机固定于多模多工位注射系统的外沿地带，多模多工位注射系统的模具转盘2带动多个轮胎模具25作间歇运动，液体反应注射成型机可依次向各个模具25中注射聚氨酯料液，模具转盘2每转动一周的时间等于复合轮胎反应成型的生产周期。反应注射成型机由两个带搅拌和加热装置的贮料罐23、两个齿轮计量泵24和混合头1构成；混合头1是核心部件，是由混合室15、螺杆16、进料阀17、带轮18、活塞杆19、溶剂阀20、传动轴21和混合室壳体22构成。多模多工位注射系统是由数个模具25和模具转盘2构成，而模具25是本系统的核心部件，它是由上模3、下模4、开合模油缸5、翻转油缸6、闸阀7、流道8、模腔9、翻转铰链10和密封元件11组成，其中由气缸12、阀杆13和脱模剂腔14构成的闸阀既可以控制流道8的通和闭，又能使当阀杆13经过脱模剂腔14时被附上一层脱模剂，以保证闸阀上不占有物料和便于脱模。上模3和下模4的分型面上制有密封元11，以确保轮胎内腔形成一个密封的空间而不使充入的压缩空气外泄。
采用本液体反应注射成型装置实施制造聚氨酯橡胶复合轮胎时，先将旧橡胶轮胎胎面或新橡胶轮胎胎顶作打磨处理，使其露出带毛刺的新鲜表面，然后，将其放入呈水平位置的轮胎下模4中，启动开合模油缸5将上模3合上，形成轮胎模地模腔9，再将上、下模锁紧，随后启动翻转油缸6使整个模具由翻转铰链10翻转90°，让其处于注射工位。与此同时将液体反应注射成型机的注射喷咀插向轮胎模具25的流道8，即始注射液体聚氨酯物料。在此之前，模具25应预先加热到100－120℃，轮胎内腔充入0.6－0.8MPa的压缩空气。
液体反应注射成型机由两个带有搅拌器和加热装置的贮料罐，两个齿轮计量泵及一个混合头构成。
液体聚氨酯弹性体料液A和料液B经由齿轮计量泵24按11－16的比例精确计量后同时输送到混合头1中。在高速旋转的螺杆作用下，两种料液在极短的时间内混合均匀，并以0.6－1MPa的压力注入轮胎模具中。当模腔中充满料液后，闸阀气缸12推动阀杆13关闭模具浇注口。启动翻转油缸6将轮胎模具拉回到水平位置，随着转盘的转动使其进入熟化工位。此时轮胎内腔保持1.2－1.5MPa的压力，直至熟化结束。轮胎在模具中的熟化时间为20－60分钟，熟化后的轮胎从模具中取出后，仍需放置在60－80℃的环境中，后熟化16－24小时，才能使其获得最佳性能。
本实用新型的液体反应注射成型装置，可用于制造各种浇注型聚氨酯弹性体制品。聚氨酯弹性体的料液A，是由多元醇与异氰酸酯反应生产的予聚物或半予聚物。可用的多元醇有聚酯多元醇、聚醚多元醇，聚丁二烯多元醇。可以单独使用也可相互并用。多元醇的平均分子量为1000－3000，羟基官能度为2－2.4；可用的异氰酸酯有2，4－和2，6－甲苯二异氰酸酯异构体混合物TDI，4，4′－二苯基甲烷二异氰酸酯MDI，1，5－萘二异氰酸酯NDI，1，6－六次甲基二异氰酸酯HDI等。聚氨酯弹性体的料液B，是扩链剂、交联剂、催化剂、颜料、防老剂、防霉剂、抗菌剂等的混合物。可用的扩链剂或交联剂有低分子二元胺、低分子二元醇，低分子三元醇等，可用的催化剂有有机锡化合物，有机酸等。要求料液A和料液B在60－80℃ 时的粘度为500－2000厘泊。
权利要求1.一种液体反应注射成型装置，其特征在于由混合室、螺杆、活塞杆、传动轴等部件构成混合头，带轮置于转动轴一端，并与活塞杆间接相连，传动轴另一端制有锥形螺杆，螺杆的锥形部分与壳体的锥形空心形成混合室，壳体两侧和上面分别制有与混合室连通的进料阀和溶剂阀；液体反应注射成型机固定于多模多工位注射系统的外沿地带；与模腔相通的流道上制有由气缸、阀杆和脱模剂腔组成的闸阀。
2.根据权利要求Ⅰ所述的液体反应注射成型装置，其特征在于当活塞杆推动螺杆轴向移动时，使螺杆的锥形部与混合室的锥形空心之间形成0.07－0.11mm的间隙。
3.根据权利要求Ⅰ所述的液体反应注射成型装置，其特征在于模具的上模和上模的分型面上制有密元件。
专利摘要本实用新型涉及一种由液体反应注射成型和多模多工位注射系统组成的用于制造聚氨酯橡胶复合轮胎的液体反应注射成型装置，主要包括混合头、贮料罐、齿轮计量泵及模具等部件。制于传动轴一端的带轮与传动轴同轴心，传动轴另一端制有锥形螺杆，其锥形部分与壳体的锥形空心形成混合室，液体反应注射成型系统固定于多模多工位注射系统的外沿地带，与模腔相通的流道上制有闸阀。本装置具有结构新颖、自动化程度高，制成的轮胎质量性能好。
文档编号B29C45/03GK2207927SQ9422555
公开日1995年9月20日 申请日期1994年1月11日 优先权日1994年1月11日
发明者周敬铠, 黄震萱, 钟云晴, 郝立新, 李德和 申请人:青岛化工学院