CN103753754B - 热塑性弹性体轨下垫板的生产工艺 - Google Patents

热塑性弹性体轨下垫板的生产工艺 Download PDF

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Abstract

本发明特指一种热塑性弹性体轨下垫板的生产工艺,属于铁路配件技术领域，包括以下步骤：（1）原料干燥处理：将橡胶加入干燥机内，干燥处理至少两小时，干燥温度为110℃‑130℃；（2）注射成型：采用注塑机进行注射成型，将干燥处理后的原料加入到注塑机的料筒内进行加热处理，然后进行闭模、注射、保压、冷却、启模完成注射成型；（3）切水口：将注射成型后的产品从模腔中取出，使用切水口机去除毛边，达到符合生产图纸和产品技术的要求；（4）检验测试：将合格的产品入库。本发明可使产品结构稳定，塑性变化小、重载下弹性变形小，静刚度范围达到300‑500kN/mm，使用寿命超过钢轨的使用寿命，有利于线路稳定和行车安全，有利于减少维修养护费用。

Description

热塑性弹性体轨下垫板的生产工艺
技术领域
本发明属于铁路配件技术领域，涉及一种铁路轨道结构中钢轨与轨枕之间的垫层，特指一种热塑性弹性体轨下垫板的生产工艺。
背景技术
铁路运输重载化和高速化是现代铁路发展趋势，也是我国十二五期间铁路发展的重点。随着速度、运量和轴重的加大，列车对线路的破坏程度日益严重，钢轨母材及接头的伤损率大幅度提高，这对列车的安全运行构成了极大的威胁。传统的解决方式是采用轨下橡胶垫板作为提供轨道弹性，缓解重载列车对线路的破坏。但目前我国广泛使用的轨下橡胶垫板由于刚度太小和结构不合理，导致橡胶垫板在重载作用下，产生的内部应力要比普通线路垫板高得多，同样的使用周期，橡胶垫板破损情况相对严重，并且产生的永久变形要比普通线路垫板大。加上橡胶垫板耐候性相对较差、在热、氧、紫外线、雨水、冰冻等的作用下，橡胶材料的使用寿命会大大降低，同时在高频重载下，加速了材料的老化过程，导致材料过早失效，进而影响垫板的刚度变化，直接危及高速列车和重载列车运行的平稳性和安全性。
发明内容
本发明的目的是提供一种可使产品结构稳定，塑性变化小、重载下弹性变形小，静刚度范围达到300-500kN/mm，使用寿命超过钢轨的使用寿命，有利于线路稳定和行车安全，有利于减少维修养护费用的热塑性弹性体轨下垫板的生产工艺。
本发明的目的是这样实现的：热塑性弹性体轨下垫板的生产工艺，包括以下步骤：（1）原料干燥处理：将橡胶加入干燥机内，干燥处理至少两小时，干燥温度为110℃-130℃；（2）注射成型：采用注塑机进行注射成型，将干燥处理后的原料加入到注塑机的料筒内进行加热处理，料筒内从加料处到喷嘴处的温度分为五段，分别是：250℃、245℃、242℃、242℃、240℃，然后进行闭模、注射、保压、冷却、启模完成注射成型；（3）切水口：将注射成型后的产品从模腔中取出，使用切水口机去除毛边，达到符合生产图纸和产品技术的要求；（4）检验测试：将合格的产品的入库。
进一步优化，其中，所述的橡胶具体为TPEE。
进一步优化，其中，所述注射成型完成的时间为38s，其中闭模3s、注射5s、保压3s、冷却25s、启模2s。
进一步优化，其中，所述注射成型中模温为20℃，且模具内涂有硅油脱模剂。
进一步优化，其中，所述注塑成型中注射压力分为三级：一级至少8MPa，二级至少6MPa，三级至少5.5MPa。
进一步优化，其中，所述注塑成型中保压压力分为两级：一级至少1.6MPa，二级至少1MPa。
进一步优化，其中，所述检验测试包括硬度、工作电阻、拉伸强度、拉断伸长率、耐臭氧老化、100℃热空气老化96小时后的拉伸强度、耐46号机油的拉伸强度、静刚度及疲劳性能。
本发明相比现有技术突出且有益的技术效果是：使用该工艺生产的轨下垫板拥有惊人的回弹力，出众的韧性及强度，对蠕变、冲击和挠曲疲劳具有极高抗力，低温下3万次的弯折试验不断，低温-40度环境下仍能保持优异弹性，高温150度时，也能保持极好的机械性能；检测后,a、硬度（邵尔D）：大于47，b、工作电阻：4.3×109Ω，c、拉伸强度：大于22MPa，d、拉断伸长率：大于555%，e、耐臭氧老化：0级裂纹，f、100度热空气老化96小时的拉伸强度：大于18MPa，拉断伸长率：大于455MPa，g、耐46号机油（常温条件下96小时候后）的拉伸强度：大于19MPa，拉断伸长率：大于477MPa，h、静刚度：大于256kN/mm，i、疲劳性能：永久变形小于0.12mm，静刚度变化率小于17%，无破裂。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步描述，（1）原料干燥处理：所选原料为TPEE，俗称聚酯热塑性弹体或聚酯橡胶，它是一种兼具橡胶和热塑性材料特性的材料，在室温下显示橡胶特性，在高温下又能塑化成型，其分子结构是由树脂段和橡胶段化学键组成，树脂段凭借链间作用力形成物理交联点，橡胶段是高弹性链段，贡献弹性；将TPEE加入干燥机内，干燥处理两小时，干燥温度为120℃，采用的是立式自动补料干燥机，具备自动加料和自动翻料功能；（2）注射成型：采用注塑机进行注射成型，螺杆转速为165r/min，将干燥处理后的TPEE加入到注塑机的料筒内进行加热处理，料筒内从加料处到喷嘴处的温度分为五段，分别是：250℃、245℃、242℃、242℃、240℃，然后进行闭模、注射、保压、冷却、启模，其中闭模时间3s；注射时间5s，注射压力分为三级：第一级是8MPa，第二级是6MPa，第三级是5.5MPa；保压时间3s，保压压力分为两级：第一级是1.6MPa，第二级是1MPa；冷却时间25s，模温为20℃，且模具内涂有硅油脱模剂；启模时间2s，注射成型完成的总时间为38s；（3）切水口：将注射成型后的产品从模腔中取出，使用切水口机去除毛边，达到符合生产图纸和产品技术的要求；（4）检验测试：a、硬度（邵尔D）：大于47，b、工作电阻：4.3×109Ω，c、拉伸强度：大于22MPa，d、拉断伸长率：大于555%，e、耐臭氧老化：0级裂纹，f、100度热空气老化96小时的拉伸强度：大于18MPa，拉断伸长率：大于455MPa，g、耐46号机油（常温条件下96小时候后）的拉伸强度：大于19MPa，拉断伸长率：大于477MPa，h、静刚度：大于256kN/mm，i、疲劳性能：永久变形小于0.12mm，静刚度变化率小于17%，无破裂。按该工艺生产的轨下垫板能满足列车在重载条件下高速运行时能长时间不被压溃，垫板弹性不丧失，使用寿命超过钢轨的使用寿命，有利于线路稳定和行车安全，有利于减少维修养护费用。
上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.热塑性弹性体轨下垫板的生产工艺，其特征在于：包括以下步骤：
(1)原料干燥处理：将橡胶加入干燥机内，干燥处理至少两小时，干燥温度为110℃-130℃；
(2)注射成型：采用注塑机进行注射成型，将干燥处理后的原料加入到注塑机的料筒内进行加热处理，料筒内从加料处到喷嘴处的温度分为五段，分别是：250℃、245℃、242℃、242℃、240℃，所述注射成型完成的时间为38s，其中闭模3s、注射5s、保压3s、冷却25s、启模2s；
(3)切水口：将注射成型后的产品从模腔中取出，使用切水口机去除毛边，达到符合生产图纸和产品技术的要求；
(4)检验测试:将合格的产品入库。
2.根据权利要求1所述的热塑性弹性体轨下垫板的生产工艺，其特征在于：所述的橡胶具体为TPEE。
3.根据权利要求1所述的热塑性弹性体轨下垫板的生产工艺，其特征在于：所述注射成型中模温为20℃，且模具内涂有硅油脱模剂。
4.根据权利要求1所述的热塑性弹性体轨下垫板的生产工艺，其特征在于：所述注塑成型中注射压力分为三级：一级至少8MPa，二级至少6MPa，三级至少5.5MPa。
5.根据权利要求1所述的热塑性弹性体轨下垫板的生产工艺，其特征在于：所述注塑成型中保压压力分为两级：一级至少1.6MPa，二级至少1MPa。
6.根据权利要求1所述的热塑性弹性体轨下垫板的生产工艺，其特征在于：所述检验测试包括硬度、工作电阻、拉伸强度、拉断伸长率、耐臭氧老化、100℃热空气老化96小时后的拉伸强度、耐46号机油的拉伸强度、静刚度及疲劳性能。
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