本實用新型涉及鞋底模具領(lǐng)域，具體是涉及一種TPU發(fā)泡顆粒注塑成型鞋底模具。

背景技術(shù)：

TPU—是熱塑性聚氨酯彈性體的簡稱，是PU家族中的一種。由甲苯二異氰酸酯(TDI)或二苯甲烷二異氰酸酯(MDI)等二異氰酸酯類分子和大分子多元醇、低分子多元醇(擴鏈劑)共同反應(yīng)聚合而成的高分子材料。其顆粒外觀為本色(透明黃與不透明之間)和透明粒料兩大類。按化學(xué)組成可分為聚醚型和聚酯型兩大類。TPU具有各種優(yōu)異的性能，如：綜合機械性能良好、抗微生物侵蝕性能優(yōu)異、抗水解、耐油脂、耐低溫、耐熱、耐化學(xué)藥品性能良好，尤其耐磨性能十分突出，硬度范圍寬，撓曲性好。既有高硬度又有高彈性，是其它塑料與橡膠所沒有的[1]。同時其具有可再生等特性。

TPU發(fā)泡顆粒是將TPU原料通過物理或化學(xué)方法發(fā)泡而得到的具有穩(wěn)定結(jié)構(gòu)微孔材料，其直徑一般在5mm至7mm之間，泡沫材料具有其獨有的優(yōu)勢:

1)耐沖擊載荷性能優(yōu)良，泡沫塑料受到?jīng)_擊壓縮時，內(nèi)部泡孔起到壓縮回彈的作用，消耗沖擊能量，因此有較好的緩沖減震功能；

2)密度小，比同種聚合物的密度小十多倍甚至幾十倍；

3)優(yōu)良的隔熱性能，聚合物內(nèi)部的泡孔內(nèi)部為氣體，然而氣體的傳熱系數(shù)一般比聚合物的傳熱系數(shù)低，同時氣孔可防止空氣的對流，因此泡沫塑料有隔熱功能，但是泡沫塑料由于內(nèi)部泡孔的存在，聚合物的壁會變得較薄，因此溫度過高有可能會使泡沫材料軟化；

4)優(yōu)良的隔音效果，聚合物內(nèi)部泡孔既能吸收聲波能量，又能消除聲波共振，因此能起到降低聲波共振的功能；

5)比強度較高，材料強度與材料相對密度的比值稱比強度，泡沫塑料的強度比原材料略微降低而密度卻大幅下降，因此通常泡沫塑料的比強度較大。

使用TPU制造鞋底，由于鞋底所需的厚度較大，一般對其的成型方式主要是注塑成型。注塑的功能是將TPU加工成所要求的制件，分成預(yù)塑、注射和機出三個階段的不連續(xù)過程。注射機分螺桿式和柱塞式兩種。一般用螺桿式注射機，因為它能夠提供均勻的速度、塑化和熔融。注塑的原理是TPU顆粒在塑料機的料筒中經(jīng)過外部的加熱和螺桿的旋轉(zhuǎn)的剪切熱對其進行塑化成熔體后通過施加一定壓力，把熔體注射到具有一定形狀的型腔中經(jīng)過冷卻得到想要的物品。注塑成型對溫度的要求很高，經(jīng)常會出現(xiàn)局部紋裂等情況，并且成型時間較慢。同時注塑成型生產(chǎn)出的鞋底往往會產(chǎn)生大量的殘次品，主要是生產(chǎn)出的鞋底品色不足，不能達到原本想要的效果。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

(一)要解決的技術(shù)問題

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實用新型提供一種TPU發(fā)泡顆粒注塑成型鞋底模具。

(二)技術(shù)方案

為達到上述目的，本實用新型提供了一種TPU發(fā)泡顆粒注塑成型鞋底模具，包括凹模、模蓋和頂出桿，所述凹模設(shè)有模腔，所述模腔底部設(shè)有兩個頂出孔和若干個氣眼，所述氣眼的直徑為0.8-1.2mm，所述兩個氣眼間距離不小于3mm，所述頂出桿插在所述頂出孔內(nèi)，所述模蓋蓋在所述凹模上。

進一步，所述凹模上還設(shè)有氣室，所述氣室位于所述模腔下端，所述氣眼與所述氣室相連通，所述氣室上設(shè)有進氣孔和排水孔。

進一步，所述模蓋上設(shè)有若干個冷卻孔，所述冷卻孔的直徑為1.8-2.2mm，所述兩個冷卻孔間的距離為10-15mm。

進一步，所述頂出桿包括桿體和設(shè)置在桿體上端的圓臺。

(三)有益效果

本實用新型TPU發(fā)泡顆粒注塑成型鞋底模具塑化時間短、冷卻定型快、發(fā)泡材料內(nèi)珠粒熔接良好、質(zhì)量穩(wěn)定、生產(chǎn)效率高，能夠?qū)崿F(xiàn)機械化自動生產(chǎn)。

附圖說明

圖1為本實用新型TPU發(fā)泡顆粒注塑成型鞋底模具的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型TPU發(fā)泡顆粒注塑成型鞋底模具中凹模的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實用新型TPU發(fā)泡顆粒注塑成型鞋底模具中頂出桿的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，1為凹模，2為模蓋，3為頂出桿，4為氣室，5為鞋底，6為模蓋，7為模腔，8為頂出孔，9為氣眼，10為進氣孔，11為排水孔，12為桿體，13為圓臺。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例，對本實用新型的具體實施方式作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本實用新型，但不用來限制本實用新型的范圍。

本實用新型的一種TPU發(fā)泡顆粒注塑成型鞋底模具中凹模的結(jié)構(gòu)如圖1、圖2和圖3所示，包括凹模1、模蓋2、氣室4和頂出桿3，所述凹模1設(shè)有模腔7，鞋底5由模腔7成型，所述模腔7底部設(shè)有兩個頂出孔8和若干個氣眼9，所述頂出桿3插在所述頂出孔8內(nèi)，所述模蓋2蓋在所述凹模1上，所述氣室4位于所述模腔7下端，所述氣眼9與所述氣室4相連通。

根據(jù)鞋底的形狀設(shè)計出凹模1的模腔7，由于發(fā)泡顆粒在通入高溫蒸汽后會有一定的膨脹度所以根據(jù)鞋底形狀設(shè)計所述模腔7的高度為15mm，其長度大約為220mm，寬度為60mm。因為模具內(nèi)腔成不規(guī)則狀，所以很難通過設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)得出模具的壁厚。由此列出了幾個模具的壁厚選擇，分別為6mm，8mm，10mm，12mm，14mm等5個尺寸，再通過實驗方法確定最優(yōu)的壁厚。下面給出的是當(dāng)模具最窄壁厚為10mm時，凹模1的整體長度為250mm，寬度為80mm，高度為25mm。

氣眼9選擇直徑為1.8-1.2mm，每隔3mm均勻的分布在所述模腔7的底部上，選擇氣眼9為1.8-1.2mm的原因是TPU發(fā)泡顆粒的直徑大約在5至7mm之間，當(dāng)氣眼9為1.8-1.2mm時，原材料不會因氣孔過大而堵住氣眼9，影響通氣和脫模。同時1.8-1.2mm的氣眼9能夠很好地將蒸汽通入到模腔7。選擇間隔為3mm的好處是原材料能夠均勻的受熱，不會因為氣眼9間距過大而受熱不均，同時3mm是原材料直徑大小，過小會導(dǎo)致加工模具難度加大，工作量提高。

氣室4設(shè)計在凹模1下方，氣室4與所述模腔7的壁厚為10mm。整個氣室4為封閉式長方形形狀，其長度為240mm，寬度為60mm，高度為10mm。在氣室4下方挖出兩個孔，這兩個孔的作用是穿過頂出機構(gòu)，這兩個孔的直徑隨頂出桿3的直徑而設(shè)定。在氣室4的一側(cè)設(shè)計一個排水孔11，排水孔11的作用是將模腔7內(nèi)流下來的冷卻水排出氣室4外。在氣室4另一側(cè)開一進氣孔10，該進氣孔10的作用是將加熱后的蒸汽通入到氣室4中，再由氣眼9通入至模腔7。

模蓋2由鑄鋁成型，模蓋2的長度為250mm，寬度為100mm，厚度為15mm，模蓋2兩側(cè)有兩個凹形槽，槽的深度為5mm，槽的寬度為25mm，能夠?qū)寄?兩側(cè)包圍。凹形槽貫穿整個兩側(cè)，可以讓模蓋2在凹模1上來回移動。在模蓋2上開直徑為1.8-2.2mm的冷卻孔6，冷卻孔6的距離保證在10至15mm，讓冷卻孔6均勻的分布在模蓋2模腔的部分，開冷卻孔6是為了能夠通入冷卻水。讓冷卻水能夠均勻的流進模腔7內(nèi)，使得塑件達到快速降溫的目的。

由于鞋底是一個不規(guī)則的長曲面形狀，所以設(shè)置了兩個頂出桿3，設(shè)計兩個頂出桿3的原因是為更好地脫模，如果只設(shè)計一個的話，可能導(dǎo)致卡模的現(xiàn)象，致使塑件無法順利的取出，從而影響了脫模的效率。所述頂出桿3包括桿體12和設(shè)置在桿體上端的圓臺13，圓臺13的設(shè)計是為了能夠頂住塑件，保證在塑件的融化壓強下頂出機構(gòu)能夠穩(wěn)定。不會上下移動。影響模具的形狀和成型。桿體12設(shè)計是為了能夠在頂出模具時，靈活的上下移動。圓臺13的上表面直徑為15mm，下面圓臺的直徑為10mm。圓臺13與氣室4的配合為過渡配合，確定其配合為H7/k6。通過查表孔的尺寸為φ10，下極限偏差為0.015，上極限偏差為0.015。軸的尺寸為φ10，下極限偏差為0.001，上極限偏差為0.01。

本實用新型的有益效果：塑化時間短、冷卻定型快、發(fā)泡材料內(nèi)珠粒熔接良好、質(zhì)量穩(wěn)定、生產(chǎn)效率高，能夠?qū)崿F(xiàn)機械化自動生產(chǎn)。

以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本實用新型的保護范圍。