一種枕木成型模具的製作方法

2023-06-17 09:01:46 3

專利名稱：一種枕木成型模具的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種模具，具體地說是一種枕木成型模具。
背景技術：
枕木常被用於承載物體，是鐵路建設、專用軌道走行設備鋪設和承載設備領域中 不可或缺的材料。根據其組成材料的不同，枕木主要分為木製枕木、鋼筋混凝土枕木、鋼製 枕木和複合材料枕木。其中，木製枕木較為常用，其彈性好，重量輕，製作簡單，絕緣性能好；在鐵路建設 以及專用軌道走行設備鋪設中，木枕與碎石道碴之間有較大的摩擦係數，具有穩定的特點。 此外，木製枕木中的扣件與木枕連接簡單，其鋪設、養護維修、運輸都很方便。但是由於其應 用領域環境的特殊性，木製枕木容易由於風吹日曬以及雨雪等的影響，其使用年限較短，所 以需要定期進行更換，需要消耗大量的木材。而且枕木在使用前一般必須經過注油防腐，上 述注油防腐處理過程中，處理劑的使用又容易造成環境汙染。鋼筋混凝土枕木也屬較為常 用的枕木，其克服了木製枕木使用壽命短的缺陷，具有壽命長、穩定性好的特點，但是由於 該類型枕木硬度大，所以其彈性較差，消音減震效果也差，使用一段時間後容易出現裂縫的 問題，影響鐵路的安全運營。鋼製枕木較之木製枕木其重量很大，體積笨重，使得其鋪設、養 護維修以及運輸都很不方便。而且，鋼製枕木的製造成本很高，不能被廣泛應用。鋪設後其 與列車之間發生摩擦的噪音很大。隨著技術的發展，目前複合材料枕木成為新興的材料枕木，該複合材料枕木具有 較之木製枕木等更強的吸收列車行駛時產生重量的性能，從而在鐵路建設領域得到了廣泛 的關注。根據複合材料的種類不同，其主要分為橡塑複合枕木、玻璃鋼複合枕木以及聚氨酯 合成枕木。橡塑複合枕木是以廢舊輪胎或者回收塑料製得的熱塑性彈性體作為枕木的外殼， 以混凝土作為枕木的內芯，採用擠出工藝製得的，其具有抗衝擊、耐腐蝕、高強度的特點。雖 然其在技術應用上可以將大量的廢舊輪胎和廢塑料回收利用，具有環保意義，但是該產品 生產工藝複雜，且成型後的可再加工性能差；最為重要的是以上述來源並不穩定的廢舊橡 膠和回收塑料作為枕木的外殼，所以對於該種枕木是否具有耐候性和耐老化性仍需進一步 考察。玻璃鋼複合枕木是由玻璃鋼筒體和設置在玻璃鋼筒體內的填充材料組成；其中， 玻璃鋼筒體是以不飽和聚酯樹脂、玻璃纖維粗紗、玻璃纖維氈、粉末填料為原料，採用纏繞、 拉擠、手糊等工藝製作而成，填充材料一般採用高強度泡沫材料。製得的玻璃鋼複合材料枕 木具有優良的力學性能，但是由於其採用纏繞、拉擠、手糊等工藝所以生產效率極低，產品 穩定性和耐候性都較差。聚氨酯合成枕木是由發泡聚氨酯樹脂浸漬連續玻璃纖維，通過連續成型工藝先制 得較薄的板材，之後再將其層疊粘合而成。其中聚氨酯(簡稱PU)是由多異氰酸酯和聚醚 多元醇或聚酯多元醇或/及小分子多元醇、多元胺或水等擴鏈劑或交聯劑等原料製成的聚合物。通過改變原料種類及組成，可以大幅度地改變產品形態及其性能，得到從柔軟到堅硬 的最終產品。該種枕木具有重量輕、耐腐蝕、絕緣性能好、便於現場加工和施工的特點。合 成枕木時一般需要經過導紗、發泡機注膠、均勻浸漬、成型、自動切割五個工序。現有技術 中，中國專利文獻CN101328311A公開了一種合成枕木的配方及連續成型工藝，在成型這一 步工序中該現有技術所使用的成型模具為上下兩臺可循環滾動的層壓機和左右兩臺側鏈 循環裝置組成，四面同步循環轉運，在成型模具內發泡、固化、成型三個過程後送出模具外。現有技術中，中國專利CN101328311A中公開了目前普遍使用的聚氨酯合成枕木 的製造工藝，該工藝首先需要進行導紗，將玻璃纖維無捻粗紗通過單組紗架和導紗裝置引 導至所需截面，限定導紗運行速度為0. 1 1. Om/min ；使用發泡機注膠將聚氨酯原液均勻 噴塗在所述經導紗的玻璃纖維無捻粗紗表面或內部，在使用均勻浸漬設備通過其對玻璃纖 維無捻粗紗進行擠壓從而實現聚氨酯樹脂對所述玻璃纖維無捻粗紗的均勻浸漬。之後，浸 漬過樹脂後的玻璃纖維進入由上下兩臺可循環滾動的層壓機以及左右兩臺側鏈循環裝置 組成的滾動成型模具中，控制溫度在60 120°C，對枕木進行成型固化，最後對經固化後的 枕木進行切割即可。在該現有技術，所述玻璃纖維無捻粗紗在單組紗架和導紗裝置引導下，沿著相同 的縱向方向進行，所以導致製備得到的枕木容易在受力狀態下發生彎曲變形時由於在枕木 的橫向位置沒有設置剪力配筋，從而造成枕木在徑向上的破裂，使得枕木整體失效。上述合成枕木成型設備必須要單組紗架、導紗裝置、兩臺可循環滾動的層壓機以 及左右兩臺側鏈循環裝置組成的滾動成型模具共同構成，所以其設備投入較大，生產成本 高；而且使用該成型設備根本無法實現製造具有橫向和縱向剪力配筋的合成枕木。

實用新型內容為此，本實用新型所要解決的技術問題在於現有技術中所使用的枕木成型設備復 雜、設備投入大、生產成本高，且使用該成型設備根本無法實現製造具有橫向和縱向剪力配 筋的合成枕木，進而提供一種具有簡單的結構、造價低、能夠製造生產具有橫向和縱向剪力 配筋的合成枕木的枕木成型模具。為解決上述技術問題，本實用新型提供了一種枕木成型模具，其包括依次可摺疊 連接的層壓板、右側板、主模板和左側板；在所述右側板、所述主模板、所述左側板和所述 層壓板的垂直於摺疊軸線的兩端面上，都分別設置有用於摺疊連接所述右側板和所述主模 板、所述主模板和所述左側板、所述左側板和所述層壓板的摺疊連接機構，且所述摺疊連接 機構的摺疊旋轉中心位於其所連接的相鄰兩個板之間的摺疊軸線上；所述層壓板和所述右 側板之間設置有扣接裝置。所述摺疊連接機構為設置在一個板上的卡槽，以及設置在與所述板相鄰接的另一 個板上與所述卡槽相配合滑動的滑動片，所述卡槽和所述滑動片之間貫穿設置有銷柱，所 述銷柱位於相鄰兩個板之間的摺疊軸線上。所述扣接裝置為分別設置在所述右側板垂直於所述摺疊軸線的兩端面上的卡 片，所述卡片與分別設置在所述層壓板垂直於所述摺疊軸線的兩端面上的卡槽相配合，通 過貫穿所述卡片和所述卡槽的旋緊裝置實現對所述卡片和所述卡槽的固定。所述扣接裝置也可以為設置在所述層壓板和所述右側板摺疊重合部的貫穿孔，以及和所述貫穿孔相配合的固定螺釘或螺栓。所述主模板、右側板、左側板和層壓板的抗壓強度為大於或等於IMPa。優選所述抗壓強度為2 8MPa。本實用新型的上述技術方案相比現有技術具有以下優點(1)本實用新型所述的枕木成型模具由主模板、右側板、左側板和層壓板構成，其 中，所述左側板和所述右側板分別位於所述主模板的左、右兩側，並與所述主模板摺疊連 接，所述層壓板和所述左側板摺疊連接，在所述層壓板和所述右側板上設置有扣接裝置；在所述右側板、所述主模板、所述左側板和所述層壓板的垂直於摺疊軸線的兩端 面上，都分別設置有用於摺疊連接所述右側板和所述主模板、所述主模板和所述左側板、所 述左側板和所述層壓板的摺疊連接機構，且所述摺疊連接機構的摺疊旋轉中心位於其所連 接的相鄰兩個板之間的摺疊軸線上；這樣在相鄰板之間的摺疊軸線上不設置任何連接裝 置，而是將用於連接旋轉的裝置設置於前述右側板、主模版、左側板以及層壓板的端面上， 且進一步設置所述摺疊旋轉中心的位置，從而保證了所述主模板、右側板、左側板和層壓板 在平鋪狀態時可以構成一個完整的模板平面，即要求所述主模板和所述右側板之間、所述 主模板和所述左側板之間、所述左側板和所述層壓板之間緊密接觸，從而避免在對枕木進 行成型的過程中樹脂從板與板之間的縫隙中流出，造成浪費；同時該設置更保證了所述主 模板、右側板、左側板和層壓板在摺疊狀態時相鄰兩個板之間緊密接觸，從而同樣避免了在 對枕木進行成型的過程中樹脂從板與板之間的縫隙中流出，造成浪費。本實用新型所述的枕木成型模具在所述層壓板和所述右側板上設置扣接裝置，通 過該裝置的固定作用從而實現了枕木材料在由所述右側板、主模板、左側板和層壓板構成 的固定體積的空間內在粘合劑的充分作用下進行充分反應發泡生成具有特定規格的複合 枕木。本實用新型所述枕木成型模具結構簡單、便於操作，製造成本低。(2)本實用新型所述的枕木成型模具，優選設置所述摺疊連接機構由設置在一個 板上的卡槽，以及設置在與所述板相鄰接的另一個板上與所述卡槽相配合滑動的滑動片一 起組成；從而可以更好地實現在上述模具處於平鋪或摺疊狀態時，板和板之間的密切接觸， 不會在使用該成型模具製造枕木的過程中，使得聚氨酯樹脂從所述模具板和板之間的縫隙 中漏出，造成原料的浪費。(3)本實用新型所述的枕木成型模具中對於板材的要求必須是抗壓強度達到 IMPa，只有滿足上述抗壓強度才可以保證在使用上述成型模具製備聚氨酯樹脂增強玻璃纖 維枕木的時候不會由於聚氨酯發泡的作用而導致板材損壞，也保證了生產的效率。(4)本實用新型所述的枕木成型模具可以很方便地實現對包括內芯材料的枕木的 成型製造，使用時，將主模板、右側板、左側板以及層壓板平鋪，從而形成一個完整的、且平 整的模板面，在該模板面上鋪設外表層材料，之後向該材料層上噴灑粘合劑，由於模板面構 成一個完整的平面，板和板之間幾乎沒有縫隙，所以粘合劑在噴灑後也不會漏掉；將內芯材料放置在經固定的主模板上，利用所述右側板、左側板、層壓板的摺疊以 及層壓板和主模板之間的扣接，實現了右側板、主模板、左側板和層壓板鎖定，該鎖定也保 持了沿摺疊軸線所述主模板和所述右側板以及所述左側板之間、所述左側板和所述層壓板 之間，以及所述層壓板和所述右側板之間緊密接觸連接，從而對枕木進行完全的成型固定。

為了使本實用新型的內容更容易被清楚的理解，下面根據本實用新型的具體實施 例並結合附圖，對本實用新型作進一步詳細的說明，其中圖1是本實用新型所述枕木成型模具的平鋪狀態示意圖；圖2是本實用新型所述的右側板和層壓板之間通過貫穿孔固定連接的枕木成型 模具摺疊狀態示意圖；圖3是本實用新型所述所述的右側板和層壓板之間通過卡片和卡槽配合固定連 接的枕木成型模具摺疊狀態示意圖。圖中附圖標記表示為1_右側板，2-主模板，3-左側板，4-層壓板，5-摺疊連接機 構，6-卡槽，7-滑動片，8-卡片，9-卡槽，10-模板面，11-貫穿孔，12-旋緊裝置，13-摺疊軸 線，14-銷柱。
具體實施方式
以下將結合實施例對本實用新型所述的技術方案進行詳細說明。如圖1所示為本實用新型所述的枕木成型模具，該圖只示出了所述模具的一端的 設置結構，其對應另一端的設置同該端的設置完全相同；從圖1中可以看到所述枕木成型 模具依次由右側板1、主模板2、左側板3和層壓板4連接構成，所述右側板1位於所述主模 板2的右側，所述左側板3位於所述主模板2的左側；在所述層壓板4和所述左側板3之間、 所述左側板3和所述主模板2之間、以及所述主模板2和所述右側板1之間的連接則分別 通過設置於上述板垂直於摺疊軸線的兩端面上的摺疊連接機構5來實現上述板之間的折 疊旋轉連接，且用於連接上述相鄰兩個板的摺疊連接機構5的摺疊旋轉中心位於其所連接 的相鄰兩個板之間的摺疊軸線上，所述摺疊軸線參見圖1中所示；所述摺疊連接機構5為設 置在一個板垂直於所述摺疊軸線的兩端面上的卡槽6，以及設置在與所述板相鄰接的另一 個板垂直於所述摺疊軸線的兩端面上與所述卡槽6相配合滑動的滑動片7，所述卡槽6和所 述滑動片7之間貫穿設置有銷柱14，所述銷柱14同樣位於相鄰兩個板之間的摺疊軸線上。 這樣上述右側板1、主模板2、左側板3和層壓板4在平鋪狀態時構成完整的一個模板，形成 一個模板面10，即在所述右側板1和主模板2之間、所述主模板2和左側板3之間、所述左 側板3和層壓板4之間都緊密接觸，幾乎沒有縫隙。而且上述摺疊連接機構5的設置位置 和設置方式也保證了所述右側板1摺疊後和所述主模板2之間的緊密接觸，同樣地所述主 模板2和所述左側板3之間，所述左側板3和所述層壓板4之間也同樣可以實現摺疊狀態 時的緊密接觸。所述右側板1、左側板3和層壓板4摺疊後的結構狀態示意圖見圖2所示。圖2中示出的摺疊後的枕木成型模具中，所述層壓板4和右側板1經摺疊後部分 重合連接，為了對上述模具進行整體的固定，需要對所述層壓板4和右側板1進行連接固 定，所以在所述層壓板4和所述右側板1之間設置扣接裝置。所述扣接裝置可以選擇為如 圖3中所示的設置在所述右側板1上垂直於所述摺疊軸線的一端面上的卡片8，以及設置在 所述層壓板4上同樣在垂直於所述摺疊軸線的一端面上的卡槽9，所述卡片8和卡槽9相 配合，並通過貫穿所述卡片8和所述卡槽9的旋緊裝置12實現對所述卡片8和所述卡槽9 的固定，當然，為了實現對本實用新型所述枕木成型模具的整體鎖定，在圖3未示出的右側板1和層壓板4的另一端面上也設置有如上的扣接裝置，位於上述兩端面的扣接裝置相互 共同作用實現鎖定。作為可以變換的實施方式，上述扣接裝置也可以設置為在所述層壓板4和所述右 側板1摺疊重合部的至少三個貫穿孔11，以及和所述貫穿孔11相配合的固定螺釘或螺栓， 所述貫穿孔11均勻分布於所述摺疊重合部的兩端和中部，通過所述螺釘或者螺栓對設置 於所述層壓板4上的貫穿孔11和設置於所述右側板1上的貫穿孔11進行連接，從而實現 對所述層壓板4和所述右側板1的固定連接，該連接方式見圖2所示。上述兩種扣接方式實現了在對本實用新型所述的枕木成型模具中右側板1、左側 板3和層壓板4進行摺疊後，可以通過上述扣接裝置實現對所述枕木成型模具的整體摺疊 鎖定，從而可以真正實現對枕木的成型固定。那麼，相應地為了更好地實現對所述層壓板4 和所述右側板1的扣接，可以將上述兩種設置的連接裝置同時使用在本實用新型所述的枕 木成型模具中。需要說明的是，本實用新型所述的枕木成型模具可以根據枕木的規格來調整所述 右側板1、主模板2、左側板3和層壓板4的長度以及寬度的規格。上述枕木成型模具使用時，將右側板1、主模板2、左側板3和層壓板4平鋪開，使 所述右側板1、主模板2、左側板3和層壓板4構成一個完整的模板面10 ；在所述模板面10 上鋪設外表層材料，所述外表層材料在本實施例中選擇一層或者多層的玻璃纖維多軸向 布，並向所述玻璃纖維多軸向布上噴灑聚氨酯樹脂，使得聚氨酯樹脂可以對所述玻璃纖維 多軸向布進行浸潤；之後，將與所述主模板2形狀和大小完全相同的枕木內芯材料放置在 經固定的所述主模板2的位置上；之後將所述右側板1、所述左側板3和所述層壓板4沿所 述摺疊軸線進行摺疊，摺疊時，所述右側板1垂直於所述摺疊軸線的兩端面上的卡槽6沿所 述主模板2垂直於所述摺疊軸線的兩端面上的靠近所述右側板1的滑動片7進行滑動至和 所述枕木內芯相接觸，相應地，所述左側板3垂直於所述摺疊軸線的兩端面上的靠近所述 主模板2 —側的卡槽6沿所述主模板2垂直於所述摺疊軸線的兩端面上的靠近所述左側板 3的滑動片7進行滑動至和所述枕木內芯相接觸，在所述左側板3垂直於所述摺疊軸線的兩 端面上靠近所述層壓板4的一側還設置有卡槽6，所述卡槽6沿設置在所述層壓板4垂直於 所述摺疊軸線的兩端面上靠近所述左側板一側的滑動片7進行滑動，直至和所述枕木內芯 相接觸。這時，設置在所述層壓板4上的卡片8進入設置在所述右側板1上垂直於所述折 疊軸線一端面上的卡槽9內，通過貫穿所述卡片8和所述卡槽9的旋緊裝置12實現對所述 卡片8和所述卡槽9的固定；作為可以變換的實施方式，也可以通過固定螺釘對設置在所述 層壓板4和所述右側板1摺疊重合部的貫穿孔11進行緊固連接，實現對所述層壓板4和所 述右側板1的扣接。之後，聚氨酯樹脂即可以在所述右側板1、主模板2、左側板3和層壓板 4摺疊構成的空間內進行發泡並充分地和枕木內芯以及外表層材料作用。最後，待枕木成型完畢後，將所述枕木成型模具的連接裝置打開，並將所述右側板 1、所述左側板3和所述層壓板4平鋪，將成型後的枕木取出即可。在本實用新型所述的枕木成型模具的使用方法中，還可以在所述玻璃纖維多軸向 布的上部再沿橫向的軸向鋪設玻璃纖維無捻粗紗，再向由所述玻璃纖維多軸向布和所述玻 璃纖維無捻粗紗構成的外表層上噴灑聚氨酯樹脂。[0042]由於在上述製備枕木的過程中，聚氨酯樹脂發泡會產生較大的內部壓力作用，所 以本實用新型所述的枕木成型模具優選設置所述右側板1、主模板2、左側板3和層壓板4 的抗壓強度為大於或等於IMpa，一般為了適應在製造枕木過程中常規壓力，優選板材的抗 壓強度為2 8MPa。顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而並非對實施方式的限定。對 於所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或 變動。這裡無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或 變動仍處於本實用新型的保護範圍之中。
權利要求一種枕木成型模具，其特徵在於，包括依次可摺疊連接的層壓板、右側板、主模板和左側板；在所述右側板、所述主模板、所述左側板和所述層壓板的垂直於摺疊軸線的兩端面上，都分別設置有用於摺疊連接所述右側板和所述主模板、所述主模板和所述左側板、所述左側板和所述層壓板的摺疊連接機構，且所述摺疊連接機構的摺疊旋轉中心位於其所連接的相鄰兩個板之間的摺疊軸線上；所述層壓板和所述右側板之間設置有扣接裝置。
2.根據權利要求1所述的枕木成型模具，其特徵在於，所述摺疊連接機構為設置在一 個板上的卡槽，以及設置在與所述板相鄰接的另一個板上與所述卡槽相配合滑動的滑動 片，所述卡槽和所述滑動片之間貫穿設置有銷柱，所述銷柱位於相鄰兩個板之間的摺疊軸 線上。
3.根據權利要求1或2所述的枕木成型模具，其特徵在於，所述扣接裝置為分別設置在所述右側板垂直於所述摺疊軸線的兩端面上的卡片，所述卡片與分別設置 在所述層壓板垂直於所述摺疊軸線的兩端面上的卡槽相配合，通過貫穿所述卡片和所述卡 槽的旋緊裝置實現對所述卡片和所述卡槽的固定。
4.根據權利要求1或2所述的枕木成型模具，其特徵在於，所述扣接裝置為設置在所述 層壓板和所述右側板摺疊重合部的貫穿孔，以及和所述貫穿孔相配合的固定螺釘或螺栓。
5.根據權利要求1或2所述的枕木成型模具，其特徵在於，所述主模板、右側板、左側板 和層壓板的抗壓強度為大於或等於IMPa。
6.根據權利要求5所述的枕木成型模具，其特徵在於，所述抗壓強度為2 8MPa。
專利摘要本實用新型公開了一種枕木成型模具，由主模板、右側板、左側板和層壓板構成；所述左側板和所述右側板分別位於所述主模板的左、右兩側，並與所述主模板摺疊連接；所述層壓板和所述左側板摺疊連接；在所述層壓板和所述右側板上設置有可扣接的連接裝置；所述主模板、右側板、左側板和層壓板在平鋪狀態時構成完整的一個模板；在摺疊狀態時，所述主模板和所述右側板以及所述左側板之間、所述左側板和所述層壓板之間，以及所述層壓板和所述右側板之間緊密接觸連接。該模具結構簡單，工作效率高，成本低廉。
文檔編號B29C70/50GK201685458SQ201020140498
公開日2010年12月29日 申請日期2010年3月25日 優先權日2010年3月25日
發明者孫志傑, 張聽, 陳文姬 申請人:北京盤天新技術有限公司