一种用于碰撞假人的橡胶头皮及制作方法技术

本发明专利技术提供了一种用于碰撞假人的橡胶头皮及制作方法，包括步骤1：确定橡胶原材料与配合剂的配比方案；步骤2：橡胶原材料进行预处理；步骤3：预处理后的橡胶原材料进行塑炼；步骤4：塑炼后的橡胶原材料与配合剂进行混炼；步骤5：混炼后的橡胶原材料注入头皮模具成型；步骤6：对得到的假人头皮产品进行修整。本发明专利技术一种用于碰撞假人的橡胶头皮及制作方法，运用新的原材料制作假人头皮，能够有效降低碰撞假人头皮对温度的敏感性，扩大使用环境的温度范围，减缓头皮变硬老化，延长使用寿命。进一步提出了全新的头皮成型工艺流程，提升原材料的制备质量，减少头皮成型过程中的质量缺陷，减低对制作人员的实际经验要求。对制作人员的实际经验要求。对制作人员的实际经验要求。

【技术实现步骤摘要】
一种用于碰撞假人的橡胶头皮及制作方法


[0001]本专利技术属于汽车碰撞试验领域，尤其是涉及一种用于碰撞假人的橡胶头皮及制作方法。

技术介绍

[0002]由于车辆碰撞事故数量逐年的增长，汽车碰撞安全引起人们的广泛关注，为进一步提升汽车的安全性能，各个国家逐渐出台了相应的技术法规对汽车碰撞安全性进行检测，其中碰撞假人作为汽车被动安全测试的重要检测设备，对检测结果起着决定性的作用。在车辆碰撞安全测试中，碰撞假人头部损伤直接影响着车辆的安全性是否达标，而碰撞假人头部伤害的一个重要影响因素是假人头皮的性能，因此碰撞假人头皮性能对碰撞试验就显得尤为重要。在现有技术条件下，清华大学苏州汽车研究院的专利CN111073172A《一种适用于中国人的碰撞测试假人头部皮肤材料及其制备方法》，公开了基于聚氯乙烯PVC的假人头皮原材料开发和制备方法，但所开发的头皮材料对温度敏感性很高，使用一段时间后，头皮的力学性能会有改变。天津瑷睿赛福科技有限公司的专利CN107641271A《一种碰撞假人皮肤及制备工艺》，也公开了基于聚氯乙烯PVC的假人头皮原材料开发，同样存在着使用一段时间后，头皮的力学性能会有改变。同时上述两个专利并没有比较详细的公开假人头皮成型工艺或对原材料的成型工艺有比较彻底的改进，但在假人头皮的开发以及制备过程中发现，皮肤原材料的成型工艺过程也是十分重要的，直接关系到假人头皮的性能是否能达到预期的标准。
[0003]综上所述，现有技术中存在的问题如下：
[0004]一是现有技术中的假人头皮原材料，一般以聚氯乙烯PVC材料为基础，而聚氯乙烯PVC材料必须配合增塑剂及其他一些辅料才能制做成软质的碰撞假人头皮，而其中增塑剂对温度敏感性强，温度高低对其活性有着很大的影响，因此也就造成了对于该种材料头皮的使用，温度上有严格的限制，超出温度范围由于过冷或过热材料粘弹性会发生变化，与真人的头皮性能差异过大。同时随着时间的延长，由于原材料中的增塑剂会逐渐挥发，延展塑性作用降低，基于聚氯乙烯PVC材料的假人头皮存在会逐渐变硬、老化，头皮失去了原有力学性能的问题。
[0005]二是现有的假人头皮成型工艺一般是进行简单的多种原料混合，模具浇注方法成型，原材料中本身含有未完全析出的气泡，同时浇注过程中，原材料也会卷入新的气体，造成产品出现气泡缺陷，因此假人头皮的制作质量特别受限于制作人员的实际经验。同时多种原料的简单混合，无法实现原料之间充分的融合，也存在着原料质量达不到要求，影响最终假人头皮质量的问题。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术旨在提出一种用于碰撞假人的橡胶头皮及制作方法，运用新的原材料制作假人头皮，能够有效降低碰撞假人头皮对温度的敏感性，扩大使用环境的温度
范围，同时提升其物理稳定性，减缓头皮变硬老化，延长使用寿命。进一步提出了全新的头皮成型工艺流程，提升原材料的制备质量，减少头皮成型过程中的质量缺陷，减低对制作人员的实际经验要求。
[0007]为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0008]一种用于碰撞假人的橡胶头皮，其原料包括橡胶原材料以及配合剂，以重量份数计：
[0009]橡胶原材料包括:天然橡胶为100份；
[0010]配合剂包括：软化剂烷烃油6
‑
10份、防老剂RD 1
‑
2份、防老剂40100.5
‑
1份、活性剂氧化锌4
‑
6份、活性剂硬脂酸1
‑
2份、促进剂二硫代二苯并噻唑1
‑
2份、促进剂硫代四甲基秋兰姆0.4
‑
0.6份、补强剂炭黑N33020
‑
30份、填料碳酸钙15
‑
20份、填料二氧化硅6
‑
10份、助剂防护蜡1
‑
2份、硫促剂硫磺1
‑
2份；
[0011]一种用于碰撞假人的橡胶头皮制作方法，包括：
[0012]步骤1：确定橡胶原材料与配合剂的配比方案：使用上述配比的橡胶原材料以及配合剂；
[0013]步骤2：橡胶原材料进行预处理：
[0014]对天然橡胶进行烘胶、切胶，选出无杂质天然橡胶作为橡胶原材料；
[0015]步骤3：预处理后的橡胶原材料进行塑炼：
[0016]采用一次塑炼法与薄通塑炼法相配合，橡胶原材料使用开炼机先进行一次塑炼，再进行薄通塑炼，得到塑炼后的橡胶原材料；
[0017]步骤4：塑炼后的橡胶原材料与配合剂进行混炼：
[0018]把塑炼后的橡胶原材料放入开炼机，依次加入配合剂，得到混炼胶；
[0019]步骤5：混炼后的橡胶原材料注入头皮模具成型：
[0020]把头皮模具安装在注塑机的加热板上，把混炼胶放入注塑机的加热料桶中，加热后注入头皮模具中，同时对头皮模具抽真空，保持压力使混炼胶在头皮模具内硫化成型；
[0021]步骤6：对得到的假人头皮产品进行修整：
[0022]冷却头皮模具后，取出初步成型的橡胶头皮，对头皮合模缝隙处的多余溢边进行修剪打磨，擦拭后得到最终的假人橡胶头皮产品。
[0023]在步骤4中，橡胶原材料的混炼过程如下：
[0024]首先加入软化剂烷烃油，开炼机辊距调整为1.2mm，薄通3次，然后再加入防老剂RD、防老剂4010、活性剂氧化锌、活性剂硬脂酸、促进剂二硫代二苯并噻唑、促进剂硫代四甲基秋兰姆，待完全溶入后，打厚三角包7次，再进行薄通6次，再加入补强剂炭黑N330、填料碳酸钙、填料二氧化硅、助剂防护蜡，打厚三角包5次，再进行薄通3次，拉片冷却，进一步把胶料进行预热后，开炼机辊距调整为3mm，让胶料包辊，加入硫促剂硫磺，打厚三角包6次，开炼机辊距调整为0.4mm，薄通一次，再打厚三角包5次，完成橡胶原材料的混炼。
[0025]在步骤3中，塑炼过程包括：开炼机的温度设置为50摄氏度，辊距调整到4mm，橡胶原材料放入进行一次塑炼，60分钟后取出放置到烘箱内保温，防止胶料变冷，然后再将开炼机辊距调整到0.6mm，将胶料放入进行薄通塑炼，120分钟后取出，完成塑炼过程。
[0026]相对于现有技术，本专利技术所述的一种用于碰撞假人的橡胶头皮及制作方法，具有以下优势：
[0027]第一，本专利技术公开了以天然橡胶为基础，配合使用多种配合剂的原料配比技术方案，相比于现有的以聚氯乙烯PVC为基础的原材料配比技术方案，制作的碰撞假人头皮具有更宽的使用温度范围、力学性能更加稳定、与真人头皮力学性能更相似、耐老化性能更强、使用寿命更长。
[0028]第二，本专利技术公开了全新的假人头皮制备过程，通过橡胶原材料预处理、塑炼、混炼以及注入头皮模具成型，可以实现橡胶原材料与配合剂均匀融合，提升原料混合质量，去除原材料中的气泡，避免产品中出现气泡缺陷，降低对成型操作人员的经验要求，使最终的假人头皮产品达到较高的产品质量。
附图说明
[0029]构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于碰撞假人的橡胶头皮，其特征在于：其原料包括橡胶原材料以及配合剂，以重量份数计：橡胶原材料包括:天然橡胶为100份；配合剂包括：软化剂烷烃油6
‑
10份、防老剂RD 1
‑
2份、防老剂4010 0.5
‑
1份、活性剂氧化锌4
‑
6份、活性剂硬脂酸1
‑
2份、促进剂二硫代二苯并噻唑1
‑
2份、促进剂硫代四甲基秋兰姆0.4
‑
0.6份、补强剂炭黑N330 20
‑
30份、填料碳酸钙15
‑
20份、填料二氧化硅6
‑
10份、助剂防护蜡1
‑
2份、硫促剂硫磺1
‑
2份。2.一种用于碰撞假人的橡胶头皮制作方法，其特征在于：包括：步骤1：确定橡胶原材料与配合剂的配比方案：使用如权利要求1所述的用于碰撞假人的橡胶头皮的原料配比；步骤2：橡胶原材料进行预处理：对天然橡胶进行烘胶、切胶，选出无杂质天然橡胶作为橡胶原材料；步骤3：预处理后的橡胶原材料进行塑炼：采用一次塑炼法与薄通塑炼法相配合，橡胶原材料使用开炼机先进行一次塑炼，再进行薄通塑炼，得到塑炼后的橡胶原材料；步骤4：塑炼后的橡胶原材料与配合剂进行混炼：把塑炼后的橡胶原材料放入开炼机，依次加入配合剂，得到混炼胶；步骤5：混炼后的橡胶原材料注入头皮模具成型：把头皮模具安装在注塑机的加热板上，把混炼胶放入注塑机的加热料桶中，加热后注入头皮模具，同时对头皮模具抽真空，保持压力使混炼胶在头皮模具内硫化成型；步骤6：对得到的假人头皮产品进行修整：冷却头皮模具后，取出初步成型的橡胶头皮，对头皮合模缝隙处的多余溢边进行修剪打磨，擦拭后得到最终的假人橡胶头皮产品。3.根据权利要求2所述的一种用于碰撞假人的橡胶头皮制作方法，其特征在于：在步骤4中，橡胶原...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘志新，刘伟东，陈弘，马伟杰，郝烨，解明浩，
申请(专利权)人：中国汽车技术研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：