本發(fā)明涉及注塑成型，具體為塑性狀態(tài)材料的發(fā)泡成型，尤其涉及一種橡膠手把護(hù)套成型設(shè)備及其成型工藝。

背景技術(shù)：

1、橡膠手把護(hù)套在多個(gè)行業(yè)中均得到廣泛應(yīng)用。在體育用品領(lǐng)域，它常見于跑步機(jī)、漫步機(jī)及綜合訓(xùn)練機(jī)等健身器材，為用戶提供舒適的手柄握持感，有效減輕手部疲勞。而在車輛配件行業(yè)，無論是自行車、摩托車還是汽車，橡膠手把護(hù)套都能提供優(yōu)質(zhì)的握持體驗(yàn)與防滑性能，進(jìn)而提升駕駛的舒適性與安全性。

2、橡膠手把護(hù)套是一種由橡膠材質(zhì)精心打造的管狀保護(hù)結(jié)構(gòu)，通常應(yīng)用于各類設(shè)備與工具的手柄部位，旨在為用戶帶來更為舒適的握持體驗(yàn)并增強(qiáng)防滑性能。其中，部分手把護(hù)套采用多層設(shè)計(jì)，包括緩沖層與耐磨層，從而進(jìn)一步提升耐用性及保護(hù)效果。此外，還有一體化成型結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，使得護(hù)套更為穩(wěn)固耐用。

3、然而，當(dāng)前橡膠手把護(hù)套的成型工藝主要依賴于單一的注射成型或發(fā)泡技術(shù)，這些技術(shù)在生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量及功能性方面均存在一定的局限。尤其是在多層結(jié)構(gòu)的制造過程中，多采取分層制備再黏合的方式，但此方法制備的護(hù)套層間結(jié)合強(qiáng)度不足，易出現(xiàn)分層與開裂現(xiàn)象。

4、因此，有必要提供一種橡膠手把護(hù)套成型設(shè)備及其成型工藝，以解決上述技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種橡膠手把護(hù)套成型設(shè)備及其成型工藝。

2、為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種橡膠手把護(hù)套的成型工藝，包括以下步驟：

3、s1、按重量份將80份聚氨酯、0～20份聚丙烯腈、0～5份發(fā)泡劑、0～1份穩(wěn)定劑、0～2份潤(rùn)滑劑以及0～1份抗氧化劑均勻共混得到內(nèi)層材料，將內(nèi)層注射料加入到內(nèi)層注射料筒中；

4、s2、按重量份將100份外層橡膠材料、0～2份硫化劑、0～2份促進(jìn)劑、0～3份活化劑、0～5份補(bǔ)強(qiáng)注射劑、0～2份增塑劑以及0～1份抗氧化劑均勻共混得到外層注射料，將外層材料加入到外層注射料筒；

5、s3、將外層材料注射到手把護(hù)套模具中，外層材料黏附在手把護(hù)套模具模腔壁上形成耐磨層，注射程度設(shè)定30～40％；

6、s4、將內(nèi)層材料隨著外層材料注射到手把護(hù)套模具中心部位，直至手把護(hù)套模具100％填滿，內(nèi)層材料進(jìn)入手把護(hù)套模具后泄壓、發(fā)泡，聚丙烯腈隨著發(fā)泡氣體從內(nèi)層材料中析出，向內(nèi)層材料與外層材料的接觸邊界遷移，形成橫跨內(nèi)層材料與外層材料的網(wǎng)狀纖維結(jié)構(gòu)；

7、s5、將手把護(hù)套模具的溫度降低到室溫，不作保壓，保持在5～20min，進(jìn)行手把護(hù)套的冷卻和脫模，得到橡膠手把護(hù)套。

8、本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，在所述s1中，內(nèi)層材料的共混和內(nèi)層注射料筒，溫度為280～350℃，壓力為8～20mpa。

9、本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述外層橡膠材料為硫化橡膠、丁苯橡膠或氯丁橡膠中的一種。

10、本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，在所述s4中，使用階段性發(fā)泡技術(shù)控制內(nèi)層材料的發(fā)泡過程，包括以下步驟：

11、s41、手把護(hù)套模具的初期溫度控制在80～100℃，壓力控制在10～20mpa；

12、s42、初步發(fā)泡階段：在內(nèi)層材料注射開始后，溫度每5s升高5℃，壓力每5s降低1mpa；

13、s43、發(fā)泡氣體的生成和穩(wěn)定階段：

14、手把護(hù)套模具中的溫度為110～120℃時(shí)，保持溫度和壓力30～60s；

15、手把護(hù)套模具中的溫度為130～140℃時(shí)，保持溫度和壓力30～60s；

16、手把護(hù)套模具中的溫度為150～160℃時(shí)，保持溫度和壓力30～60s；

17、s44、內(nèi)層材料泡沫固化：

18、手把護(hù)套模具的溫度降低到80～100℃，壓力降低到0.5～1.5mpa，持續(xù)2～5min。

19、本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，在所述s42和s43中，對(duì)手把護(hù)套模具施以振動(dòng)：振動(dòng)頻率15～30hz，振動(dòng)幅度60-100um，多方向依次循環(huán)振動(dòng)2～5s。

20、本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，在所述s4中，內(nèi)層材料的注射速率是外層材料的注射速率的2～3倍。

21、一種橡膠手把護(hù)套成型設(shè)備，基于上述中任一項(xiàng)所述的一種橡膠手把護(hù)套成型工藝，包括：注射系統(tǒng)、手把護(hù)套模具，以及用于控制所述注射系統(tǒng)和所述手把護(hù)套模具運(yùn)行的控制系統(tǒng)；

22、所述注射系統(tǒng)包括：若干注射料筒，設(shè)置于所述注射料筒一側(cè)的出料管，以及設(shè)置于所述出料管另一端的噴嘴；

23、所述出料管為多出口端結(jié)構(gòu)，分別連接若干噴嘴；

24、所述噴嘴包括：出料口，與出料管連接的內(nèi)層材料流道和外層材料流道；

25、所述出料口對(duì)接所述手把護(hù)套模具，向其中注射材料；

26、所述內(nèi)層材料流道設(shè)置于所述外層材料流道的中心部位；

27、所述手把護(hù)套模具包括：組合為管狀結(jié)構(gòu)型腔的上模和下模，用于橡膠手把護(hù)套的成型；

28、所述控制系統(tǒng)包括：溫度控制模塊、壓力控制模塊、注射料筒控制模塊和自動(dòng)化控制模塊；

29、所述溫度控制模塊包括：若干溫度監(jiān)測(cè)單元和溫度調(diào)節(jié)單元；若干所述溫度監(jiān)測(cè)單元分別用于監(jiān)測(cè)所述注射料筒和所述手把護(hù)套模具的溫度，若干所述溫度調(diào)節(jié)單元分別用于調(diào)節(jié)所述注射料筒和所述手把護(hù)套模具的溫度；

30、所述壓力控制模塊包括：若干壓力監(jiān)測(cè)單元和壓力調(diào)節(jié)單元；若干所述壓力監(jiān)測(cè)單元分別用于監(jiān)測(cè)所述注射料筒和所述手把護(hù)套模具的壓力，若干所述壓力調(diào)節(jié)單元分別用于調(diào)節(jié)所述注射料筒和所述手把護(hù)套模具的壓力；

31、所述注射料筒控制模塊，用于控制若干注射料筒的注射速率；

32、所述自動(dòng)化控制模塊，用于集成和控制所述注射系統(tǒng)、所述手把護(hù)套模具和所述控制系統(tǒng)的操作，按照所述一種橡膠手把護(hù)套的成型工藝步驟的精確執(zhí)行。

33、本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，若干所述注射料筒包括：相互獨(dú)立的內(nèi)層注射料筒和外層注射料筒。

34、本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述自動(dòng)化控制模塊設(shè)置有階段性發(fā)泡機(jī)制，包括：

35、所述手把護(hù)套模具的初期溫度控制在80～100℃，壓力控制在10～20mpa；

36、在內(nèi)層材料注射開始后初步發(fā)泡階段：溫度每5s升高5℃，壓力每5s降低1mpa；

37、發(fā)泡氣體的生成和穩(wěn)定階段：

38、所述手把護(hù)套模具中的溫度為110～120℃時(shí)，保持溫度和壓力30～60s；

39、所述手把護(hù)套模具中的溫度為130～140℃時(shí)，保持溫度和壓力30～60s；

40、所述手把護(hù)套模具中的溫度為150～160℃時(shí)，保持溫度和壓力30～60s；

41、內(nèi)層材料泡沫固化：

42、所述手把護(hù)套模具的溫度降低到80～100℃，壓力降低到0.5～1.5mpa，持續(xù)2～5min。

43、本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述控制系統(tǒng)還包括振動(dòng)模塊，所述振動(dòng)模塊包括：若干振動(dòng)單元；若干所述振動(dòng)單元均勻分布在所述手把護(hù)套模具外表面。

44、本發(fā)明解決了背景技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明具備以下有益效果：

45、（1）本發(fā)明提供了一種橡膠手把護(hù)套的成型工藝，使用共注射發(fā)泡技術(shù)，將以聚氨酯為主成分的內(nèi)層發(fā)泡材料和以質(zhì)地較硬的外層橡膠材料同時(shí)或連續(xù)地注入手把護(hù)套模具中，制備出具有硬質(zhì)耐磨外層與柔軟發(fā)泡內(nèi)層的一體式手把護(hù)套。其中，耐磨層顯著提高了手把護(hù)套的耐磨性能，發(fā)泡內(nèi)層則提供柔軟的握感和良好的彈性回復(fù)，增加使用的舒適性。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明通過整體成型的方式制備橡膠手把護(hù)套，不僅顯著提高了生產(chǎn)效率，而且有效解決了分層制備再黏合過程中可能出現(xiàn)的界面連接不良、分層及開裂等問題。

46、（2）本發(fā)明在發(fā)泡內(nèi)層材料中加入了聚丙烯腈，聚丙烯腈的熔點(diǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出聚氨酯的發(fā)泡溫度，內(nèi)層材料進(jìn)入手把護(hù)套模具中壓力降低，聚氨酯開始發(fā)泡，并隨著溫度的升高，聚氨酯基體的黏度降低，由于聚丙烯腈的熱穩(wěn)定性，在聚氨酯基體中形成獨(dú)立的相，聚丙烯腈會(huì)隨著發(fā)泡氣體的運(yùn)動(dòng)從聚氨酯中析出，并且因?yàn)樵谧⑸淝熬郾╇鏈囟仁歉哂谌埸c(diǎn)的，進(jìn)入手把護(hù)套模具后溫度降低，析出的過程配合降溫后的固化過程，聚丙烯腈實(shí)現(xiàn)了橫跨內(nèi)層材料與外層材料兩個(gè)界面，并在兩個(gè)界面間形成了網(wǎng)絡(luò)狀纖維形態(tài)，增加了內(nèi)外層之間的連接，進(jìn)一步減少了分層與開裂的問題。

47、（3）本發(fā)明在注射過程中，先注射外層材料黏附在手把護(hù)套模具模腔壁上形成耐磨層，在注射程度達(dá)到30～40％后再進(jìn)行內(nèi)層材料與外層材料的同步注射，并且內(nèi)層材料在外層材料的中心部位，且內(nèi)層材料的注射速率是外層材料的2～3倍，確保了內(nèi)層材料在注射及后續(xù)的發(fā)泡過程中，始終被外層材料所包裹，有效防止了內(nèi)層材料的外露現(xiàn)象，顯著提高了橡膠手把護(hù)套的成型效率，并有效提升了產(chǎn)品的良品率。

48、（4）本發(fā)明提出了階段性發(fā)泡技術(shù)，在內(nèi)層材料開始發(fā)泡后，通過一系列的溫度、壓力以及保壓時(shí)間的控制，有效延長(zhǎng)了發(fā)泡過程的持續(xù)時(shí)間。此舉為聚氨酯基體中的聚丙烯腈提供了充足的析出時(shí)間，確保更多的聚丙烯腈能夠順利析出至內(nèi)層材料與外層材料的接觸邊界。這一技術(shù)改進(jìn)顯著增加了內(nèi)層材料與外層材料之間的連接錨點(diǎn)，從而大幅減少了產(chǎn)品在使用過程中可能出現(xiàn)的分層與開裂問題，提升了整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性與耐用性。

49、（5）本發(fā)明通過在內(nèi)層材料發(fā)泡過程中引入振動(dòng)輔助手段，并與共射發(fā)泡技術(shù)相結(jié)合，有效降低了注射材料熔體的黏度，進(jìn)而顯著提升了其流動(dòng)性。這一創(chuàng)新方法有助于在共注射發(fā)泡成型過程中實(shí)現(xiàn)更為均勻的溶體分布以及更佳的充模性能。同時(shí)，該方法還能顯著減少注射成型過程中常見的缺陷，如熔接痕、凹陷和翹曲等，從而大幅提升了橡膠手把護(hù)套的成品質(zhì)量。

50、（6）本發(fā)明在內(nèi)層材料發(fā)泡過程中，使用多方向依次循環(huán)振動(dòng)結(jié)合階段性發(fā)泡技術(shù)，通過多方向的振動(dòng)作用，發(fā)泡氣體分子得以在聚氨酯基體中實(shí)現(xiàn)更為均勻的分散，從而生成更為細(xì)小且分布均勻的泡沫細(xì)胞結(jié)構(gòu)。這一改進(jìn)顯著提升了內(nèi)層材料中聚丙烯腈的析出量和均勻性，進(jìn)而促進(jìn)了聚丙烯腈向內(nèi)層材料與外層材料的接觸邊界遷移。此外，多方向的振動(dòng)還有助于析出的聚丙烯腈纖維改變方向并實(shí)現(xiàn)交叉連接，進(jìn)而構(gòu)建出跨越內(nèi)層和外層材料的復(fù)雜網(wǎng)狀纖維結(jié)構(gòu)。這種網(wǎng)狀纖維結(jié)構(gòu)不僅增強(qiáng)了手把護(hù)套的結(jié)構(gòu)完整性，還顯著提升了其力學(xué)性能。