一种多级密封超临界模压发泡模具结构制造技术

本实用新型专利技术提供了一种多级密封超临界模压发泡模具多级密封结构，属于超临界发泡技术领域。由上模具和下模具构成，上模具和下模具之间构成发泡腔体；上模具和下模具的接合面上还设有内密封结构和外密封结构；所述的内密封结构中包括：位于上模具下方的凸出部，位于下模具上方的下模凹槽，凸出部和下模凹槽的大小相配合；下模凹槽朝向模具中心的一侧上还开设有密封圈沟槽，密封圈沟槽中放置第一密封圈；所述的外密封结构中包括位于上模具下方的第二密封圈。本实用新型专利技术提供的多级密封模具结构提高了超临界模压发泡在高压下的密封性并实现了密封圈的多次长期使用，解决了生产过程中需频繁更换密封圈的问题，提高了发泡生产效率，最终节约了生产成本。

A structure of foaming mould with multi-stage sealing and supercritical molding

The utility model provides a multi-stage sealing structure of a multi-stage sealing supercritical molding foaming mold, which belongs to the technical field of supercritical foaming. The utility model is composed of an upper mold and a lower mold, and a foaming cavity is formed between the upper mold and the lower mold; the joint surface of the upper mold and the lower mold is also provided with an inner sealing structure and an outer sealing structure; the inner sealing structure includes a convex part under the upper mold, a lower mold groove above the lower mold, and the convex part matches the size of the lower mold groove; the lower mold groove faces the mold center A sealing ring groove is also arranged on one side of the sealing ring groove, in which a first sealing ring is placed; the outer sealing structure includes a second sealing ring which is located under the upper mold. The multi-stage sealing mold structure provided by the utility model improves the sealing performance of supercritical molding foaming under high pressure and realizes the multiple and long-term use of the sealing ring, solves the problem that the sealing ring needs to be replaced frequently in the production process, improves the foaming production efficiency, and finally saves the production cost.

【技术实现步骤摘要】
一种多级密封超临界模压发泡模具结构
本技术提供了一种多级密封超临界模压发泡模具结构，属于超临界发泡

技术介绍
超临界模压发泡由于其绿色、环保及产品质量可控，具有很大的市场需求。但由于该类型加工对专用模具的耐温耐压要求极高，几乎没有厂家可做出满足要求的模具。因此，限制了该工艺广泛地生产应用，特别是在一些具有高熔点、高性能产品的量化生产方面，皆由于该工艺加入同样剂量的气体发泡剂时会在高温下产生更高的腔内压力，导致对模具的密封等有更高要求，另外由于模压发泡需常开合模，且在泄压瞬间气体的快速释放使得密封材质受到强烈的气体冲击作用而极易破损，需更换新的密封材质，导致生产效率降低和成本增加。因此改善超临界模具在高压下的长期多次使用的密封性，可促进高熔点、高性能材料的超临界微发泡产品的产业化。
技术实现思路
为了改善超临界模具在高压下的密封性及提高密封材质的重复利用性，本专利专利技术人进行了大量的实验验证及不停修正后，专利技术了适用于超临界模压发泡模具的多级密封方式。本技术提供一种解决模压发泡实际生产问题的方法。该方法很大程度上提高了超临界模压发泡在高压下的密封性及密封材质的重复利用率。一种多级密封超临界模压发泡模具结构，由上模具和下模具构成，上模具和下模具之间构成发泡腔体；上模具和下模具的接合面上还设有内密封结构和外密封结构；所述的内密封结构中包括：位于上模具下方的凸出部，位于下模具上方的下模凹槽，凸出部和下模凹槽的大小相配合；下模凹槽朝向模具中心的一侧上还开设有密封圈沟槽，密封圈沟槽中放置第一密封圈；所述的外密封结构中包括：位于上模具下方的第二密封圈。下模具上还设有排空管，排空管上还设有第一阀门，用于排出发泡剂气体。下模具上还设有进气管，进气管上设有第二阀门，进气管用于向模具中供入发泡剂气体。下模具上设有压力表，用于显示模具内压力。下模具上设有冷却液管，用于对模具内降温。下模具上设有测温口，用于测量模具内的温度。下模具上设有加热部件，用于对模具内进行升温；还包括用于模具内的温度进行控制的温控设备。所述第一密封圈为带挡圈，形状为O形、矩形等，横截面尺寸（0.4～12）×（0.4～12）mm，邵氏硬度A45～95°。所述第一密封圈材质为在超临界流体情况下无发泡现象的材质。所述的超临界流体情况下无发泡现象的材质选自全氟橡胶、氟橡胶、氟素橡胶或者金属氟橡胶。所述密封圈沟槽的宽度为1.5～16mm，深度为1.1～11mm，数量1～3个，带有倒角或者圆角设计。第二密封圈为波纹形状；第二密封圈的宽度5～20mm，第二密封圈的深度0.2～2.5mm，波纹宽度0.5～1.5mm，波纹之间的间距0.5～5mm。第二密封圈的材质为软质金属类密封材料；所述的软质金属类密封材料选自紫铜、铍铜等。有益效果本技术提供的多级密封模具结构提高了超临界模压发泡在高压下的密封性，可以更有效地使高熔点、高性能材料通过超临界微发泡进行生产。附图说明图1是现有技术中模具的结构图；图2是本技术提供的模具的结构图；图3是内密封结构的结构图；图4是下模具的俯视图；图5是外密封结构的结构图；图6是另一种只采用内密封结构的模具的结构图；其中，1、上模具；2、下模具；3、样品；4、冷却液管；5、压力表；6、第一阀门；7、排空管；8、凹槽；9、密封圈；10、第二阀门；11、进气管；12、内密封结构；13、外密封结构；14、凸出部；15、下模凹槽；16、密封圈沟槽；17、第一密封圈；18、测温口；19、加热部件；20、第二密封圈。具体实施方式本技术提供了一种超临界模压发泡模具多级密封结构。本技术提供的多级密封模具结构提高了超临界模压发泡在高压下的密封性并实现了密封圈的多次长期使用，解决了生产过程中需频繁更换密封圈的问题，提高了发泡生产效率，最终节约了生产成本。现有技术中，模压发泡的模具结构如图1所示，是由上模具1和下模具2构成，上模具1和下模具2之间构成发泡腔体；通常在下模具2的上沿开设凹槽8，凹槽8中放置密封圈9，将上模具1和下模具2盖合并固定；采用这种结构时，因为需在高压下实现密封，所以上模具1和下模具2之间通过直接对密封圈9按压的形式使密封圈变形从而完成密封。然而，开模泄压时，变形的密封圈受到气体极大的冲击力会再次显著变形甚至断裂失效，导致密封圈无法多次长期使用。本专利技术所采用的改进结构如图2所示，由上模具1和下模具2构成，上模具1和下模具2之间构成发泡腔体；上模具1和下模具2的接合面上还设有内密封结构12和外密封结构13；所述的内密封结构12中包括：位于上模具1下方的凸出部14，位于下模具2上方的下模凹槽15，凸出部14和下模凹槽15的大小相配合；下模凹槽15朝向模具中心的一侧上还开设有密封圈沟槽16，密封圈沟槽16中放置第一密封圈17；所述的外密封结构13中包括：位于上模具1下方的第二密封圈20，第二密封圈20为波纹形状，并且第二密封圈20的材质是软质金属材料，例如，紫铜、铍铜等。下模具2上还设有排空管7，排空管7上还设有第一阀门6，用于排出发泡剂气体。下模具2上还设有进气管11，进气管11上设有第二阀门10，进气管11用于向模具中供入发泡剂气体。下模具2上设有压力表5，用于显示模具内压力。下模具2上设有测温口18，用于测量模具内的温度。下模具2上设有加热部件19，用于对模具内进行升温；下模具2上设有冷却液管4，用于对模具内降温；控温（加热/冷却）不是本专利必需的，只要能够实现本专利提出的“可重复使用的多级密封”都属于本专利的保护范围内，模具可以包括控温部分，也可以不包括。如图3所示，内密封结构12的放大结构示意图，上模具1设计有凸出部14，与下模具2的下模凹槽15可实现精确合模。下模具2的下模凹槽15侧设计有密封圈沟槽16，方便固定密封圈。合模时，通过上下模的挤压，导致密封圈的变形，完成密封。该密封形式下，主要原理是密封圈未受力情况下，微高于密封圈沟槽16深度，上下合模后，第一密封圈17受到上模具1凸出部14部位的的切向挤压作用，变形，堵住模腔-上模具1-下模具2之间的缝隙，实现密封的作用。且密封材质不受高温高压超临界流体的影响，在开合模的过程中也只受到上模具1突出部14的剪切力，在泄压的过程中也只受到气体冲出时的剪切力，并不直接受到直接模具向下的压力或气体的冲击力，克服了现有技术中密封圈因变形或断裂导致密封性能下降或失效而无法再次使用的问题。本设计方案的模具可实现50-300℃，5-30MPa的模压发泡生产。所述第一密封圈17为形状为O形或矩形，横截面尺寸（0.4～12）mm×（0.4～12）mm，更优选，横截面尺寸为2.5mm*2.5mm，邵氏硬度A45～95°，材质为在超临界流体情况下无发泡现象的材质，如：全氟橡胶、氟橡胶、氟素橡胶、金属氟橡胶密封圈等。所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多级密封超临界模压发泡模具结构，由上模具（1）和下模具（2）构成，上模具（1）和下模具（2）之间构成发泡腔体；其特征在于，上模具（1）和下模具（2）的接合面上还设有内密封结构（12）和外密封结构（13）；/n所述的内密封结构（12）中包括：位于上模具（1）下方的凸出部（14），位于下模具（2）上方的下模凹槽（15），凸出部（14）和下模凹槽（15）的大小相配合；下模凹槽（15）朝向模具中心的一侧上还开设有密封圈沟槽（16），密封圈沟槽（16）中放置第一密封圈（17）；/n所述的外密封结构（13）中包括：位于上模具（1）下方的第二密封圈（20）。/n

【技术特征摘要】
1.一种多级密封超临界模压发泡模具结构，由上模具（1）和下模具（2）构成，上模具（1）和下模具（2）之间构成发泡腔体；其特征在于，上模具（1）和下模具（2）的接合面上还设有内密封结构（12）和外密封结构（13）；
所述的内密封结构（12）中包括：位于上模具（1）下方的凸出部（14），位于下模具（2）上方的下模凹槽（15），凸出部（14）和下模凹槽（15）的大小相配合；下模凹槽（15）朝向模具中心的一侧上还开设有密封圈沟槽（16），密封圈沟槽（16）中放置第一密封圈（17）；
所述的外密封结构（13）中包括：位于上模具（1）下方的第二密封圈（20）。


2.根据权利要求1所述的多级密封超临界模压发泡模具结构，其特征在于，下模具（2）上还设有排空管（7），排空管（7）上还设有第一阀门（6），用于排出发泡剂气体。


3.根据权利要求1所述的多级密封超临界模压发泡模具结构，其特征在于，下模具（2）上还设有进气管（11），进气管（11）上设有第二阀门（10），进气管（11）用于向模具中供入发泡剂气体。


4.根据权利要求1所述的多级密封超临界模压发泡模具结构，其特征在于，下模具（2）上设有压力表（5），用于显示模具内压力。


5.根据权利要求1所述的多级密封超临界模压发泡模具结构，其特征在于，下模具（...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚鹏剑，李光宪，王素真，狄鹏程，黄亚江，蒋根杰，
申请(专利权)人：江苏集萃先进高分子材料研究所有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32