[发明专利]光弹性模型毛坯模具

说明书

技术领域

本发明涉及模具技术领域，更具体地，涉及一种光弹性模型毛坯模具。

背景技术

光弹性试验中难以避免地使用光弹性模型毛坯的模具，现有技术中，塑料盒有时也用来做模具，常见的制作光弹性模型毛坯的模具是用厚度为0.3毫米～0.7毫米的白铁皮锡焊制成。上述传统的光弹性模型毛坯模具工艺简单，制作成本低，常为一次性使用，脱模时将模具用剪刀剪开或直接用手扳开。但由于光弹性模型毛坯脱模时是胶凝状，刚度较低，受到一定的应力时容易产生细小的裂纹，在第二阶段固化时毛坯收缩裂纹进一步扩大，严重时导致整块毛坯报废。按照传统制作光弹性模型的方式，制作毛坯的成本较低，毛坯有一定报废率可以接受，所以长期以来本领域对制作毛坯的模具进行改造的研究相对较少。

随着新技术和新设备的不断应用，制作光弹性模型毛坯的质量得到显著提高的同时制作毛坯的成本也相应提高，例如专利号为ZL 200920311682.2的中国专利公开的真空浇筑成型机以及专利号为ZL 201210146044.6的中国专利公开的光弹性模型的真空浇注工艺方法。采用所述新设备和新工艺后，如果仍然沿用传统的毛坯模具，制作得到的毛坯仍然有一定的报废率，将提高模型制作的成本，从而提高试验的成本。所以为保证光弹性模型毛坯的制作质量以及制作成功率，并降低试验成本，有必要研制一种报废率很低的毛坯模具。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服现有光弹性模型毛坯模具的技术不足，提供一种模块化、组合化、可重复使用的光弹性模型毛坯模具，该模具能有效保证光弹性模型毛坯的成功率并且能降低毛坯的初应力。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现：

提供一种光弹性模型毛坯模具，包括毛坯模具外壳、紧贴毛坯模具外壳的内侧的弹性层和贴于弹性层内侧的防渗层；毛坯模具外壳包括一个底面和四个侧面，所述四个侧面的底部分别通过固定部件固定于底面的四边，各个侧面相对于底面均有一定程度的倾斜使得安装后毛坯模具外壳整体呈现倒凸台形状；至少有一组相对的侧面之间通过固定部件固定连接。

本发明在毛坯模具外壳的内侧设置弹性层，可以减小毛坯固化时的初应力，提高毛坯的质量，同时在开模时具有减小对毛坯局部应力的作用，避免毛坯在第二次固化时开裂，并在弹性层的内侧进一步设置防渗层，有效防止浇注时混合液胶凝前的渗漏。

进一步地，所述底面采用不锈钢材料，所述四个侧面中的一个侧面设有观察窗，所述弹性层采用具有缓冲作用的材料；所述防渗层采用整块的透明塑料或其他软质的薄膜。所述四个侧面中的一个侧面设有观察窗用于方便地观察浇注时混合液胶凝前是否有渗漏出现，不需要打开浇注成型机，避免了有毒气体对人的损害；所述弹性层采用具有缓冲作用的材料，其形状与对应的模具外壳侧面及底面的内表面的形状相适配。

进一步地，所述四个侧面均采用普通铸铁材料。

进一步地，所述设置有观察窗的侧面采用透明钢化玻璃；所述观察窗采用透视玻璃，所述透视玻璃的厚度稍微小于所述弹性层的厚度；优选所述观察窗为倒凸台型。所述观察窗是在侧面以及该侧面内侧的弹性层对应位置开一个安装孔，设置（粘贴）一块透视玻璃，通过透视玻璃可以观察混合液是否有渗漏。所述透视玻璃的厚度稍微小于弹性层的厚度，这样透视窗与拉紧的防渗层之间有一定的间隙，混合液固化膨胀时不会产生附加应力。

优选地，所述弹性层采用泡木或者具有较好弹性的硅橡胶。进一步弹性层厚度优选为10～15mm。

优选地，所述透明塑料或薄膜的厚度为0.1mm。采用整块的透明塑料或其他软质的薄膜，因其是一个完整的整体，只要其本身无质量问题时可有效防止混合液胶凝前的渗漏。

进一步优选地，防渗层的面积大于模具内表面面积。薄膜面积大于模具内表面面积，多出模具内表面的部分可延伸至模具外，在浇注时起到防护模具外表面的作用使其不受溅出液体的玷污。

进一步地，所述四个侧面的一端分别通过铰链与底面固定连接。为了拆卸的方便同时降低侧面上联接孔的加工精度，侧面与铰链采用螺栓螺母组合联接的方式固定，在底面上铰链联接孔相应位置处开有螺纹孔并通过安装沉头螺钉的方式将铰链固定在底面上。这样的结构在脱模时卸掉螺杆后四个侧面向四面倾倒即可轻松实现脱模，而且脱模时不产生附加应力。

进一步地，所述侧面中至少一对相对设置的侧面的边缘分别设置有孔，使用螺杆分别穿过所述孔并通过螺栓螺母联接将两个侧面连接，防止侧面绕铰链发生旋转，而螺栓螺母之间的紧固力可防止另两个侧面发生绕铰链的旋转。