一種金屬輪轂注塑工藝的製作方法

2023-06-20 18:14:11

本發明屬於車輪製造領域，公開了一種金屬輪轂注塑工藝。

背景技術：

相較普通橡膠輪胎，聚氨酯車輪具有使用壽命長、耐高溫、無異味、耐磨性和抗撕裂強度更好，且不易出現胎面剝離現象等優點，故常運用於叉車、工廠等室內用小車。一種常見的聚氨酯車輪的生產工藝可簡化描述為在輪轂的外表面塗抹粘附劑後，注塑聚氨酯材料，形成緊密一體的聚氨酯車輪。在實際生產過程中，輪轂的表面處理工藝、表面質量、粘附劑的選用、注塑聚氨酯材料的選用、注塑工藝條件的選擇都會影響到聚氨酯車輪的質量。

在對輪轂外層注塑聚氨酯的工藝方法直接影響到聚氨酯車輪的聚氨酯注塑層在輪轂上的粘附力、聚氨酯耐壓，抗磨損等質量。

本發明公開了一種金屬輪轂注塑工藝，採用本發明的工藝方法，能有效保證後聚氨酯注塑層在金屬輪轂表層的粘附力和穩定性，防止聚氨酯在與輪轂的粘附面產生裂紋，橫移離位和聚氨酯表層起毛、掉塊剝離等質量缺陷。

技術實現要素：

本發明要解決的問題在於提供一種金屬輪轂注塑工藝，解決現有技術中的聚氨酯車輪質量不穩定，存在聚氨酯在與輪轂的粘附面容易產生裂紋、掉塊剝離等質量缺陷的問題，採用本發明的技術方案，可有效提高聚氨酯車輪的性能穩定性；提高生產效率，有效防止聚氨酯在與輪轂的粘附面容易產生裂紋、聚氨酯層容易起毛、掉塊剝離等質量缺陷的技術效果。

為了解決上述技術問題，本發明通過下述技術方案得以解決：

一種金屬輪轂注塑工藝，包括金屬輪轂的表面塗膠靜置、預熱烘烤、模具注塑、硫化脫模和二次硫化。

作為優選，金屬輪轂的表面塗膠靜置的塗膠厚度25μm～45μm，靜置條件溫度35℃以下，溼度55％以下，靜置時間40min～60min，塗膠厚度25μm～45μm能有效保證在聚氨酯注塑層金屬輪轂之間形成一層緻密的粘附層，保證彼此之間的粘附強度，過厚粘附層之間會形成分層，粘附層產生剝離撕裂，過薄會導致粘附不牢靠，在聚氨酯注塑層與金屬輪轂之間產生剝離橫移，通過在溫度35℃以下，溼度55％以下的條件下靜置40min～60min，進一步勻化粘附塗膠層的厚度和粘附性能，保證後續注塑的粘附質量。

作為優選，預熱烘烤包括將靜置後的塗膠金屬輪轂放置在100℃的烘箱中烘烤4～6小時，通過烘烤，使得經過靜置勻化的粘附塗膠層活化，使得粘附塗膠層的粘附力提升到最佳水平，為接下來的注塑做好準備，注塑模具內表面均勻塗抹脫模劑，將注塑模具加熱保溫，使得模具溫度90℃～110℃，塗抹脫模劑方便後續的脫模，模具的預熱保證了後續注塑工序原料性能穩定，縮小內層與外層的原料溫差，使注塑層的內外層性能均勻，有效保證聚氨酯車輪的使用壽命和使用性能。

作為優選，模具注塑包括將加溫後的預聚體聚氨酯原料進行相應的脫泡處理30min完成後，將金屬輪轂組裝於溫度90℃～110℃的模具內進行澆注作業，澆注原料溫度70℃～85℃，原料澆築壓力3.2mpa～3.5mpa；當澆注完成後所有澆注開關關閉。在此技術參數的條件下，能保證注塑的高效和產品質量的穩定，形成的注塑聚氨酯層擁有良好的機械性能。

作為優選，硫化脫模包括澆注後產品投入硫化爐中硫化後脫模處理，硫化溫度85℃～95℃，硫化時間50min～80min，經過硫化後加強了注塑聚氨酯層的拉力、硬度、彈性、抗老化等性能。

作為優選，二次硫化脫模包括將取出的產品放入二次硫化爐中硫化12h～20h，二次硫化的溫度65～75℃，經過二次硫化，注塑聚氨酯層具有更加穩定的物性，使其結構的密度、拉升強度、回彈性、硬度、溶脹程度、密度及熱穩定性都有較大的改善，並且產品的尺寸穩定性得到更大的保證。

作為優選，預熱烘烤包括將靜置後的塗膠金屬輪轂放置在100℃的烘箱中烘烤6小時，注塑模具內表面均勻塗抹脫模劑，將注塑模具加熱保溫，使得模具溫度100℃。

作為優選，硫化脫模包括澆注後產品投入硫化爐中硫化後脫模處理，硫化溫度90℃，硫化時間60min。

作為優選，二次硫化脫模包括將取出的產品放入二次硫化爐中硫化處理16h，二次硫化的溫度70℃。

作為優選，模具注塑使用的聚氨酯原料配方包括二苯甲烷二異氰酸酯70份、氫醌雙羥乙基醚4.8份、硫代二丙酸二月矽脂4份、2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮10份、乙二胺丙基三乙氧基矽烷、乙二胺丙基三乙氧基矽烷6.5份、石英粉2.2份，作為固化劑的異佛爾酮二異氰酸酯3.5份和異佛爾酮二胺2.5份，溶解配方原料的有機溶劑為乙酸乙酯和二甲苯，乙酸乙酯和二甲苯的質量比為2，本聚氨酯原料配方生產製造的聚氨酯具有製造成本低、力學性能高、使用壽命長、耐熱、耐候好的改性優勢。

本發明提供一種聚氨酯車輪澆築定型工藝具有工藝參數合理、實際操作簡單、產品質量穩定、生產效率高的技術優勢，能有效保證後聚氨酯注塑層在金屬輪轂表層的粘附力和穩定性，防止聚氨酯在與輪轂的粘附面產生裂紋，橫移離位和聚氨酯表層起毛、掉塊剝離等質量缺陷。

附圖說明

圖1是本發明實施例的方案示意圖。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明作進一步詳細描述。

實施例1

一種金屬輪轂注塑工藝，包括金屬輪轂的表面塗膠靜置、預熱烘烤、模具注塑、硫化脫模和二次硫化，首先在金屬輪轂表面塗布粘接膠後靜置，粘接膠的塗膠厚度25μm～45μm，靜置條件溫度35℃，溼度55％，靜置時間40min～60min。將靜置後的塗膠金屬輪轂放置在100℃的烘箱中烘烤4～6小時，注塑模具內表面均勻塗抹脫模劑，將注塑模具加熱保溫，使得模具溫度90℃～110℃。將加溫後的預聚體聚氨酯原料進行脫泡處理20～40min後，將金屬輪轂組裝於溫度90℃～110℃的模具內進行澆注作業，澆注原料溫度70℃～85℃，原料澆築壓力3.2mpa～3.5mpa；當澆注完成後所有澆注開關關閉。澆注後產品投入硫化爐中硫化後脫模處理，硫化溫度85℃～95℃，硫化時間50min～80min。將取出的產品放入二次硫化爐中硫化12h～20h，二次硫化的溫度65～75℃。

實施例2

一種金屬輪轂注塑工藝，包括金屬輪轂的表面塗膠靜置、預熱烘烤、模具注塑、硫化脫模和二次硫化，首先在金屬輪轂表面塗布粘接膠後靜置，粘接膠的塗膠厚度25μm～45μm，靜置條件溫度30℃，溼度50％，靜置時間40min～60min。將靜置後的塗膠金屬輪轂放置在100℃的烘箱中烘烤6小時，注塑模具內表面均勻塗抹脫模劑，將注塑模具加熱保溫，使得模具溫度100℃。將加溫後的預聚體聚氨酯原料進行脫泡處理20～40min後，將金屬輪轂組裝於溫度90℃～110℃的模具內進行澆注作業，澆注原料溫度70℃～85℃，原料澆築壓力3.2mpa～3.5mpa；當澆注完成後所有澆注開關關閉。澆注後產品投入硫化爐中硫化後脫模處理，硫化溫度90℃，硫化時間60min。將取出的產品放入二次硫化爐中硫化處理16h，二次硫化的溫度70℃。

實施例3

一種金屬輪轂注塑工藝，包括金屬輪轂的表面塗膠靜置、預熱烘烤、模具注塑、硫化脫模和二次硫化，首先在金屬輪轂表面塗布粘接膠後靜置，粘接膠的塗膠厚度25μm～30μm，靜置條件溫度28℃，溼度45％，靜置時間40minmin。將靜置後的塗膠金屬輪轂放置在100℃的烘箱中烘烤6小時，注塑模具內表面均勻塗抹脫模劑，將注塑模具加熱保溫，使得模具溫度100℃。將加溫後的預聚體聚氨酯原料進行脫泡處理20後，將金屬輪轂組裝於溫度90℃的模具內進行澆注作業，澆注原料溫度70℃，原料澆築壓力3.2mpa；當澆注完成後所有澆注開關關閉。澆注後產品投入硫化爐中硫化後脫模處理，硫化溫度90℃，硫化時間60min。將取出的產品放入二次硫化爐中硫化處理16h，二次硫化的溫度70℃。

實施例4

一種金屬輪轂注塑工藝，包括金屬輪轂的表面塗膠靜置、預熱烘烤、模具注塑、硫化脫模和二次硫化，首先在金屬輪轂表面塗布粘接膠後靜置，粘接膠的塗膠厚度30μm～40μm，靜置條件溫度17℃，溼度35％，靜置時間55min。將靜置後的塗膠金屬輪轂放置在100℃的烘箱中烘烤6小時，注塑模具內表面均勻塗抹脫模劑，將注塑模具加熱保溫，使得模具溫度100℃。將加溫後的預聚體聚氨酯原料進行脫泡處理35min後，將金屬輪轂組裝於溫度100℃的模具內進行澆注作業，澆注原料溫度80℃，原料澆築壓力3.3mpa；當澆注完成後所有澆注開關關閉。澆注後產品投入硫化爐中硫化後脫模處理，硫化溫度90℃，硫化時間60min。將取出的產品放入二次硫化爐中硫化處理16h，二次硫化的溫度70℃。

實施例5

一種金屬輪轂注塑工藝，包括金屬輪轂的表面塗膠靜置、預熱烘烤、模具注塑、硫化脫模和二次硫化，首先在金屬輪轂表面塗布粘接膠後靜置，粘接膠的塗膠厚度40～45μm，靜置條件溫度17℃，溼度30％，靜置時間60min。將靜置後的塗膠金屬輪轂放置在100℃的烘箱中烘烤6小時，注塑模具內表面均勻塗抹脫模劑，將注塑模具加熱保溫，使得模具溫度100℃。將加溫後的預聚體聚氨酯原料進行脫泡處理40min後，將金屬輪轂組裝於溫度100℃的模具內進行澆注作業，澆注原料溫度85℃，原料澆築壓力3.5mpa；當澆注完成後所有澆注開關關閉。澆注後產品投入硫化爐中硫化後脫模處理，硫化溫度90℃，硫化時間60min。將取出的產品放入二次硫化爐中硫化處理16h，二次硫化的溫度70℃。

在實施例1-5中，模具注塑使用的聚氨酯原料配方包括二苯甲烷二異氰酸酯70份、氫醌雙羥乙基醚4.8份、硫代二丙酸二月矽脂4份、2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮10份、乙二胺丙基三乙氧基矽烷、乙二胺丙基三乙氧基矽烷6.5份、石英粉2.2份，作為固化劑的異佛爾酮二異氰酸酯3.5份和異佛爾酮二胺2.5份，溶解配方原料的有機溶劑為乙酸乙酯和二甲苯，乙酸乙酯和二甲苯的質量比為2。

對以上實施例的聚氨酯車輪分別取樣測試性能，測試條件為取每組樣品數為20件，並對成品的聚氨酯車輪進行破壞力測試，測試條件為：對車輪添加1100kg初始負荷，速度4km/h進行行駛測試，測試2.5h若測試樣異常不必承認的情況下，並且負荷在連續50kg增加的情況下進行行駛試驗，直到測試試樣異常被認可，所承受的負荷為破壞負荷，測試結果如下：

同類現有技術產品進行對比組別進行測試，對比組平均最大破壞負荷為1200kg，且在最大破壞負荷時，聚氨酯注塑層與輪轂出現整個端面剝離、發生脫落、聚氨酯層爆裂的情況，本發明提供一種輪轂表面處理工藝具有工藝參數合理、實際操作簡單、產品質量穩定、生產效率高的技術優勢，解決現有技術中的聚氨酯車輪質量不穩定，存在聚氨酯在與輪轂的粘附面容易產生裂紋脫落、掉塊剝離等質量缺陷的問題。

總之，以上所述僅為本發明的較佳實施例，凡依本發明專利申請範圍所作的均等變化與修飾，皆應屬本發明專利的涵蓋範圍。