一种压片模具的制作方法

1.本实用新型涉及模压设备技术领域，具体涉及一种压片模具。


背景技术：

2.红外测试是材料研究中最常用的研究方法之一，其测试方法有透射法和反射法，制样方法有溶液法、薄膜法以及盐片等。其中，由于红外波长的影响，反射法进行定量分析具有较大的误差，因此使用范围较小，往往选用投射法进行测试。对于聚合物而言，投射法测试的样品通常使用薄膜法进行模压制备，但是由于橡胶聚合物分子量大、黏度高，很难通过常规的薄膜法制备足够薄（10-50微米）的样品进行测试，导致不能得到完整的红外吸收峰数据进行分析。另外，由于一般的压片机加压的板并不能保证100%平行，往往导致压出的薄膜厚度不均匀，不能够很好的对样品进行测试。
3.因此，目前大多数工程师通过将橡胶聚合物溶解然后通过涂膜制备测试样品，其制备需要溶解-涂膜-干燥等过程，不仅制样工艺繁琐、周期长，且需要溶剂，成本高，并不便于研究人员进行研究工作。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是为了解决现有的模压设备难以制备足够薄、均匀度高的橡胶聚合物测试样品而导致无法很好的满足测试需求，以及采用溶液法等制备橡胶聚合物测试样品存在工艺繁琐、溶剂污染、成本高的问题，提供了一种压片模具。该压片模具能够快速、便捷、可靠的完成橡胶聚合物的均匀度高的测试薄片制样。
5.本实用新型的目的通过如下技术方案实现。
6.一种压片模具，包括第一压板以及第二压板，所述第一压板与所述第二压板相对设置；所述第一压板的朝向所述第二压板的面上具有朝所述第二压板凸起的凸台。
7.在优选的实施例中，所述凸台的高度为0.05-0.2mm。
8.在优选的实施例中，所述凸台具有朝向所述第二压板的第一平面，所述第二压板上具有与所述凸台的第一平面对应的第二平面。
9.进一步优选的实施例中，所述凸台的第一平面与所述第二压板的第二平面的平行重合间隙误差小于2μm。
10.在优选的实施例中，所述第一压板上设置有第一定位结构，所述第二压板上设置有与所述第一定位结构对应配合的第二定位结构。
11.进一步优选的实施例中，所述第一定位结构为定位孔，所述第二定位结构为定位销。
12.在优选的实施例中，所述第一压板与所述第二压板之间设置有开模弹性件，开模时所述开模弹性件的两端分别与所述第一压板和所述第二压板作用。
13.进一步优选的实施例中，所述第二压板上的朝向所述第一压板的一侧开设有容置槽；所述开模弹性件设置在所述容置槽内，且在自然状态下弹性伸出于所述容置槽外。
14.进一步优选的实施例中，所述开模弹性件可选但不限于弹簧。
15.在优选的实施例中，上述任一项所述的压片模具，设置有第三压板；
16.所述第三压板位于所述第一压板的背离所述第二压板的一侧，并在模压时施压作用于所述第一压板上促使所述第一压板靠近于所述第二压板。
17.进一步优选的实施例中，所述第一压板和所述第三压板的平面间隙大于0.2mm。
18.进一步优选的实施例中，所述第一压板的朝向所述第三压板的面上具有第一弧形面，所述第三压板的朝向所述第一压板的面上具有与所述第一弧形面对应配合的第二弧形面。
19.在一些优选的实施例中，所述第一弧形面为朝向所述第一压板的方向凸设的凸起球面，所述第二弧形面为与所述凸起球面对应配合的凹形球面。
20.在一些优选的实施例中，所述第一弧形面为沿背离所述第一压板的方向凹设的凹形球面，所述第二弧形面为与所述凹形球面对应配合的凸起球面。
21.更进一步优选的实施例中，所述凹形球面的深度为所在压板的厚度的1/3-1/2。
22.更进一步优选的实施例中，所述凸起球面的高度大于所述凹形球面的深度。
23.更进一步优选的实施例中，所述凸起球面的高度大于所述凹形球面的深度20%以上。
24.与现有技术相比，本实用新型具有如下优点和有益效果：
25.本实用新型的压片模具，设置相互合模进行模压的第一压板和第二压板，其中第一压板上设置具有朝向第二压板凸起的凸台，模压时由凸台与第二压板直接进行模压配合，压力集中，提高模压压强，实现将高粘度橡胶聚合物模压成型薄片状样品。
26.而且，对凸台的第一平面和对应的第二压板的第二平面进行表面平整度设计，以保证压制的薄膜片厚度高度均匀，满足测试要求。设置有相互配合的第一定位结构和第二定位结构，保证第一压板和第二压板在模压压力下不发生相对位移，保障模压稳定。并在第一压板与第二压板之间设置开模弹性件，能够实现辅助开模，方便制样操作。
27.此外，设置第三压板作为模压的施力调节板。其中，第三压板与第一压板设计为弧面接触，使模压压力下能够进行力的方向调节，确保模压受正压力，减少模压的两板间平行度不理想造成的薄膜厚度不均匀，进一步提高薄片状样品的模压成型质量。
28.采用本实用新型的压片模具能够快速、便捷、可靠制备厚度均匀度高的薄片状样品，且无需使用溶剂等挥发物污染，周期短，消除了溶液法制样过程中溶解、涂膜、干燥等过程，减少人力物力消耗，成本低，可制备获得10-50微米的薄膜橡胶样品。
附图说明
29.图1为具体实施例中本实用新型的压片模具的拆分结构示意图；
30.图2为第一压板的正视结构示意图；
31.图3为第一压板的俯视结构示意图；
32.图4为第一压板的仰视结构示意图；
33.图5为第二压板的正视结构示意图；
34.图6为第二压板的俯视结构示意图；
35.图7为第二压板的仰视结构示意图；
36.图8为第三压板的俯视结构示意图；
37.图9为第三压板的仰视结构示意图。
38.附图标注：1-第一压板，101-凸台，1011-第一平面，102-第一定位结构，103-第一弧形面，2-第二压板，201-第二平面，202-第二定位结构，203-容置槽，3-开模弹性件，4-第三压板，401-第二弧形面。
具体实施方式
39.以下结合具体实施例及附图对本实用新型的技术方案作进一步详细的描述，但本实用新型的保护范围及实施方式不限于此。
40.在具体的实施例描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，以及术语“第一”、“第二”、“第三”等，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的结构或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制，更不能理解为指示或暗示相对重要性。
41.除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
42.实施例一
43.本实用新型的压片模具，可用于橡胶聚合物的红外测试薄片样品的压制。
44.具体的，请参阅图1所示，本实用新型的压片模具包括第一压板1以及第二压板2。第一压板1和第二压板2均为整体呈平板式设计，其材质选用为与常规的模压板材质相同，优选采用钢材，或者采用其他高硬度的材质，且其具体是可以采用锻造或铸造等方式成型，并在成型后可经进一步的精细打磨等处理。
45.其中，第一压板1与第二压板2相对设置，如示出的具体实施例中，第一压板1和第二压板2为上下相对设置。第一压板1与第二压板2之间的区域为模压工位，进行模压时，橡胶聚合物坯样置放在其中，再由第一压板1与第二压板2相互靠拢合模，再施压将中间的橡胶聚合物坯料模压成薄膜片。具体可选的实施例中，上下相对设置的第一压板1和第二压板2在使用时，第二压板2为相对固定设置，且第二压板2上可直接置放盛载橡胶聚合物坯料，而第一压板1可向下移动靠近第二压板2进行合模，并合模后受力下压以压制橡胶聚合物薄膜片，或者向上移动远离第二压板2进行开模，方便模压作业的操作。
46.第二压板2与第一压板1之间的相对面为相互模压配合的面，即第一压板1的下表面与第二压板2的上表面为相互配合的面，能够相互配合而实现橡胶聚合物薄膜片的压制。具体的，第二压板2与第一压板1之间的相对面被设计为具有高平行重合度的面，如针对平直薄膜片或弧形薄膜片，其可具体设计为高平行重合度的平面或弧面，优选为高平行重合度平面。
47.在优选的实施例中，第一压板1的朝向第二压板2的面上具有朝第二压板2凸起的凸台101。该凸台101具体突出于第一压板1的下表面，优选为第一压板1的下表面一体延伸
突起的凸台结构，其具体可以是在第一压板1制造时一体化成型。
48.凸台101的凸起高度可根据实际情况进行设计，在一些优选的实施例中，凸台101突出于第一压板1的下表面的高度可以为0.05-0.2mm、0.05-0.15mm、0.1-0.2mm、0.15-0.2mm、0.1-0.15mm或者0.05-0.1mm。此外，凸台101的形状及尺寸可根据实际情况进行设计，可以设计为圆形、方形或者不规则图形，其尺寸大小不超过第一压板1的下表面尺寸，在一些优选的实施例中，凸台101是圆形凸起，且直径可以是12-20mm、13-20mm、15-20mm、16-20mm、18-20mm、12-19mm、12-18mm、12-17mm、12-16mm、12-15mm或者12-14mm。
49.其中，凸台101的下表面与第二压板2的上表面相互对应且平行重合度高，模压时由凸台101的下表面与第二压板2的上表面合模配合压制橡胶聚合物薄膜片。相对于第一压板1的整体下表面与第二压板2的上表面进行配合压制薄膜片，凸台101能够使模压压力更集中，提高压强以达到将高粘度橡胶聚合物压制成薄膜片的目的。
50.在一些优选的实施例中，请参阅图2所示，凸台101具有朝向第二压板2的第一平面1011，该第一平面1011具体为凸台101的下表面，即凸台101的下表面设计为平面。而第二压板2上具有与凸台101的第一平面1011对应的第二平面201，具体的，该第二平面201可以是第二压板2的上表面对应于凸台101的部分设计为平面而形成的，而示出的具体实施例中，第二压板2的上表面整体设计为平面，且其中对应凸台101的平面部分经精细打磨成第二平面201，凸台101的第一平面1011与第二压板2的第二平面201相互对应并平行。
51.进行橡胶聚合物的薄膜片样品的压制时，橡胶聚合物坯料置放在第二压板2的第二平面201上，再使第一压板1下移靠近第二压板2并合模，凸台101的第一平面1011接触橡胶聚合物坯料并与第二平面201配合，再进行施压使橡胶聚合物坯料被压制成平整且均匀度高的薄膜片测试样品，以便用于包括红外测试。
52.其中，凸台101的第一平面1011与第二压板2的第二平面201的平面平行度高，合模后的重合间隙误差小于2μm，使高粘度的橡胶聚合物能够被压制厚薄均匀的10-50微米厚度的薄膜片，以能更好的提高橡胶聚合物的测试效果。
53.第一压板1和第二压板2的合模压制的压力为外压力源，其中，外压力源可以是采用液压缸或电机等提供。在一些具体的实施例中，第一压板1和第二压板2上下相对设置，且第二压板2固定设置而第一压板1可向下移动合模或向上开模的设置，采用液压缸作为外压力源时，液压缸设置在第一压板1的上方且输出端与第一压板1连接，第一压板1与第二压板2合模后，液压缸可向第一压板1施加向下的作用力以进行薄膜片样品的压制。
54.在另外优选的实施例中，请参阅图1所示，第一压板1上设置有第一定位结构102，而第二压板2上设置有与第一定位结构102对应配合的第二定位结构202。当第一压板1和第二压板2相互移动靠近进行合模过程中，第一定位结构102和第二定位结构202相互移动靠近后进行配合，进行导向定位，使第一压板1和第二压板2定位匹配，尤其使凸台101的第一平面1011与第二压板2的第二平面201精准对位，提高模压精度。
55.并且，在进行模压作业过程中，由第一定位结构102与第二定位结构202的定位作用，可避免第一压板1和第二压板2的相对滑移，尤其避免第一平面1011与第二平面201的相对移位，避免了移位后的平行度不够而造成的压力不均，确保橡胶聚合物薄膜片的厚薄均匀度，保证橡胶聚合物薄膜片的压制成型质量。
56.在一些优选的实施例中，请参阅图3和图4所示，第一定位结构102为定位孔；具体
的，该定位孔开设在第一压板1的靠近边缘处，且可选的，该定位孔可以为圆形通孔。而请参阅图5和图6所示，第二定位结构202为与定位孔对应适配的定位销，该定位销具体可以是第二压板2的靠近边缘处朝向第一压板1凸起的一体延伸柱体。第一压板1和第二压板2相互移动靠近进行合模过程中，定位销适配穿入至定位孔进行定位。
57.其中，定位孔可以设置为均布在第一压板1上的多个，如分布在四个角的四个；相应的，定位销，设置为与多个定位孔对应的多个，如分布在四个角的四个。
58.此外，请参阅图7所示，第二压板2的底面同样被设计为平面，具体是第二压板2的下表面与上表面为相互平行的平面，且第二压板2的下表面与上表面的第二平面201平行。从而，使第二压板2能够平稳的进行置放，并在模压过程中，能够提供稳定且均匀的支撑力，以确保橡胶聚合物薄膜片的厚薄均匀度。
59.实施例二
60.本实施例的压片模具与实施例一相近，进一步的，请再参阅图1所示，本实施例的压片模具中，第一压板1与第二压板2之间设置有开模弹性件3，该开模弹性件3可选但不限于弹簧或者弹簧片等。其中，该开模弹性件3的弹性伸缩轴向与第一压板1和第二压板2的相对设置方向一致，如具有沿弹性伸缩轴向的上下两端，开模弹性件3的弹性伸缩轴向的两端分别与第一压板1和第二压板2对应作用。
61.进行合模压制时，开模弹性件3受第一压板1与第二压板2的合模压制的压力作用被压缩在第一压板1与第二压板2之间。开模时，释去对第一压板1和第二压板2的合模压制压力后，开模弹性件3的上下两端分别与第一压板1和第二压板2作用，通过释放弹性势能自动顶开压板，将第一压板1和第二压板2分离开，方便进行开模。
62.在优选的实施例中，请再参阅图6所示，第二压板2上的朝向第一压板1的一侧开设有容置槽203，如示出的具体实施例中，为开设在第二压板2的上表面一侧，该容置槽203具体为不透凹孔，且具体可以是圆孔或方形孔，能够容置开模弹性件3；开模弹性件3设置在容置槽203内，并能够在容置槽203内自由伸展。其中，开模弹性件3在未受压的自然状态下弹性伸出于容置槽203外，具体凸起于第二压板2的上表面。
63.当第一压板1与第二压板2相互移动靠近合模时，第一压板1将伸出容置槽203外的开模弹性件3压缩至容置槽203内，开模弹性件3处于压缩状态。而在开模释去合模压制压力后，开模弹性件3释放弹性势能并伸出容置槽203外将第一压板1顶开，实现开模。
64.实施例三
65.本实施例的压片模具与实施例一或实施例二相近，进一步的，请再参阅图1所示，本实施例的压片模具设置有第三压板4。该第三压板4整体呈平板式结构设计，其材质选用为与常规的模压板材质相同，优选采用钢材，或者采用其他高硬度的材质，且其具体是可以采用锻造或铸造等方式成型，并在成型后可经进一步的精细打磨等处理。
66.其中，该第三压板4位于第一压板1的背离第二压板2的一侧，如示出的具体实施例中，第三压板4、第一压板1以及第二压板2呈上中下依次排布叠加设置。在模压时，第三压板4作为直接受力的压板，外源压力直接施压在第三压板4上并促使第三压板4靠近并施压作用于第一压板1上，进而促使第一压板1靠近于第二压板2进行合模模压。
67.具体的，请参阅图8所示，第三压板4的背离第一压板1的一面设计为平面，能够平稳的承受由上至下的正向外源压力，如液压缸的正向推动力，从而能够有效的对第一压板1
和第二压板2之间的橡胶聚合物薄膜片进行压制成型。
68.进一步优选的实施例中，第三压板4和第一压板1的相对面设计为弧形面。其中，第一压板1的朝向第三压板4的面上具有第一弧形面103，而第三压板4的朝向第一压板1的面上具有与第一弧形面103对应配合的第二弧形面401。模压时，第三压板4与第一压板1为弧面接触，使模压压力的方向能够实现调节，达到模压承受正压力的目的，减少第一压板1和第二压板2之间平行度不理想造成的薄膜片厚度不均匀。
69.第三压板4和第一压板1上的弧形面优选为球形面，即第一弧形面103和第二弧形面401为相互对应适配的凹凸球形面，以方便实现力的方向调节控制。如一些优选的实施例中，第三压板4上的第二弧形面401为由第三压板4的下表面向上凹设的凹形球面，第一压板1上的第一弧形面103为第一压板1的上表面向上凸起的相对应适配于所述凹形球面的凸起球面。又如另外一些优选的实施例中，第一压板1上的第一弧形面103可以是第一压板1的上表面向下凹设的凹形球面，而第三压板4上的第二弧形面401为由第三压板4的下表面向下凸起的相对应适配于所述凹形球面的凸起球面。
70.如具体的实施例中，请参阅图9所示，第三压板4的朝向第一压板1的面上具有沿背离第一压板1的方向凹设的半径为r的凹形球面；而请再参阅图2和图3所示，第一压板1的朝向第三压板4的面上具有与凹形球面对应的半径为r的凸起球面。其中，半径r可以根据需要以及第一压板1、第三压板4的尺寸大小进行适合设计。
71.凹形球面和凸起球面具体可以是分别在相应的压板制造时，如在第三压板4和第一压板1制造时，在相应所在压板上一体成型制作。而且，凹形球面的凹设深度及凸起球面的凸起高度可根据需要及调控情况进行设计。
72.在一些优选的实施例中，凹形球面的深度为相应所在压板的厚度的1/3-1/2、1/3-2/5、1/3或者1/2，如具体实施例中，凹形球面的深度可以为第三压板4的厚度的1/3-1/2、1/3-2/5、1/3或者1/2。
73.在另外一些优选的实施例中，凸起球面的凸起于相应所在压板的高度大于凹形球面的深度，具体可以是大于凹形球面的深度的20%以上、30%以上、40%以上、50%以上、60%以上、65%以上、70%以上、75%以上、80%以上、85%以上、90%以上、95%以上或者100%以上，如具体实施例中，凸起球面凸起于第一压板1上表面的高度大于凹形球面的深度的20%以上、30%以上、40%以上、50%以上、60%以上、65%以上、70%以上、75%以上、80%以上、85%以上、90%以上、95%以上或者100%以上。
74.进行模压时，第三压板4受压抵接在第一压板1上，凸起球面适配深入至凹形球面内并接触，使第三压板4与第一压板1实现球面接触，方便进行模压正压力的调节控制，提高薄片状样品的模压成型质量。
75.此外，第三压板4与第一压板1在模压合模时，基于凸起球面的凸起高度及凹形球面的深度的设计，使得第一压板1与第三压板4之间的平面具有间隙，能够更方便的进行力的方向调节控制。在优选的实施例中，第一压板1和第三压板4之间的平面间隙大于0.2mm、大于0.25mm、大于0.3mm、大于0.35mm、大于0.4mm、大于0.45mm或者大于0.5mm。
76.以上实施例仅为本实用新型的较优实施例，仅在于对本实用新型的技术方案作进一步详细的描述，但上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例，本实用新型的保护范围及实施方式不限于此，任何未脱离本实用新型精神实质及原理
上所做的变更、组合、删除、替换或修改等均将包含在本实用新型的保护范围内。

技术特征：
1.一种压片模具，其特征在于，包括第一压板以及第二压板，所述第一压板与所述第二压板相对设置；所述第一压板上设置有第一定位结构，所述第二压板上设置有与所述第一定位结构对应配合的第二定位结构；所述第一压板的朝向所述第二压板的面上具有朝所述第二压板凸起的凸台；设置有第三压板；所述第三压板位于所述第一压板的背离所述第二压板的一侧，并在模压时施压作用于所述第一压板上促使所述第一压板靠近于所述第二压板；所述第一压板的朝向所述第三压板的面上具有第一弧形面，所述第三压板的朝向所述第一压板的面上具有与所述第一弧形面对应配合的第二弧形面。2.根据权利要求1所述的压片模具，其特征在于，所述凸台的高度为0.05-0.2mm。3.根据权利要求1所述的压片模具，其特征在于，所述凸台具有朝向所述第二压板的第一平面，所述第二压板上具有与所述凸台的第一平面对应的第二平面。4.根据权利要求3所述的压片模具，其特征在于，所述凸台的第一平面与所述第二压板的第二平面的平行重合间隙误差小于2μm。5.根据权利要求1所述的压片模具，其特征在于，所述第一定位结构为定位孔，所述第二定位结构为定位销。6.根据权利要求1所述的压片模具，其特征在于，所述第一压板与所述第二压板之间设置有开模弹性件，开模时所述开模弹性件的两端分别与所述第一压板和所述第二压板作用。7.根据权利要求6所述的压片模具，其特征在于，所述第二压板上的朝向所述第一压板的一侧开设有容置槽；所述开模弹性件设置在所述容置槽内，且在自然状态下弹性伸出于所述容置槽外。8.根据权利要求1所述的压片模具，其特征在于，所述第一压板和所述第三压板的平面间隙大于0.2mm。9.根据权利要求1所述的压片模具，其特征在于，所述第一弧形面为朝向所述第一压板的方向凸设的凸起球面，所述第二弧形面为与所述凸起球面对应配合的凹形球面。10.根据权利要求1所述的压片模具，其特征在于，所述第一弧形面为沿背离所述第一压板的方向凹设的凹形球面，所述第二弧形面为与所述凹形球面对应配合的凸起球面。11.根据权利要求9或10所述的压片模具，其特征在于，所述凹形球面的深度为所在压板的厚度的1/3-1/2。12.根据权利要求9或10所述的压片模具，其特征在于，所述凸起球面的高度大于所述凹形球面的深度。

技术总结
本实用新型涉及模压设备技术领域，公开了一种压片模具。本实用新型的压片模具包括第一压板以及第二压板，所述第一压板与所述第二压板相对设置；所述第一压板的朝向所述第二压板的面上具有朝所述第二压板凸起的凸台。并设置有第三压板，所述第三压板在模压时施压作用于所述第一压板上促使所述第一压板靠近于所述第二压板；所述第三压板的朝向所述第一压板的面上具有第一弧形面，所述第一压板的朝向所述第三压板的面上具有与所述第一弧形面对应配合的第二弧形面。本实用新型的压片模具能够快速、便捷、可靠的完成橡胶聚合物的测试薄片制样，操作方便，制样成本低，无溶剂污染，且模压制得的薄片样品均匀度高。制得的薄片样品均匀度高。制得的薄片样品均匀度高。


技术研发人员：张小虎 毕吉福 李晓帆 戢欢 邹凤朝 谢新政 魏艳星 康小东
受保护的技术使用者：广东粤港澳大湾区黄埔材料研究院
技术研发日：2023.06.07
技术公布日：2023/8/13