[发明专利]一种玻璃钢信号箱体的制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及复合材料领域，具体是一种玻璃钢信号箱体的制作方法。

背景技术

建国以来，我国铁路信号箱系列产品均采用铁质材料生产，其在使用过程中存在密封性差，防盗性差，防水、防潮性差，维护成本高，安装不便等一系列问题，严重的影响了铁路信号的正常传输。

薄建伟在《铁路通信信号工程技术》第6卷第2期（2009年4月）发表《铁路室外箱盒用SMC材料的选用和成型工艺》一文中写到，不饱和聚酯玻璃纤维增强片状模塑料（SMC），是用不饱和聚酯树脂为粘结剂，以玻璃纤维为增强材料制成的一种片状模压成型材料。具有优异的电绝缘性、机械强度、耐热性和阻燃性，被广泛应用于UM71、ZPW-2000A的箱体和铁路信号用变压器箱、方向和终端电缆盒以及点式查询应答器壳体、主题化机车信号感应线圈壳体等。薄建伟还在文中详细介绍了SMC模压工艺参数：成型温度：145～155℃、成型压力：10～20Mpa、固化时间：产品壁厚的40～60s/mm以及所使用的液压机型号：Y71-500T。

从薄建伟的论文中可以看出使用通用型SMC片材进行制品的压制时，对成型压力以及成型设备要求很高，低压和小吨位液压机无法满足成型需要，并且由于信号箱大多是厚壁制品固化时间长，劳动效率不高；另外由于本次产品结构复杂程度的提高，需求压力的增大，产品往往压不到位，造成重量增大，局部缺料，不但增大了成本，还造成产品质量不合格。

发明内容

为克服现有技术中存在的对成型压力要求高、产品固化时间长，以及不能保证产品质量的不足，本发明提出了一种玻璃钢信号箱体的制作方法。

本发明的具体过程是：

步骤1，SMC片材制作：

首先配制SMC片材料糊。所述SMC片材料糊包括SMC通用不饱和聚酯树脂、低收缩剂聚苯乙烯、过氧化苯甲酸叔丁脂、过氧化-2-乙基乙酸叔丁酯、色糊、填料重质碳酸钙和氧化镁，所述低收缩剂聚苯乙烯的重量比为25～40％，色糊的重量比为4～20％，重质碳酸钙的重量比为150～200％，氧化镁的重量比为0.5～1.5％；所述的重量比均以SMC通用不饱和聚酯树脂的重量为基准。过氧化苯甲酸叔丁脂的加入量为250～1250ml，过氧化-2-乙基乙酸叔丁酯的加入量为250～1250ml。所述过氧化苯甲酸叔丁脂和过氧化-2-乙基乙酸叔丁酯的加入量均以100kgSMC通用不饱和聚酯树脂的重量为基准。

配制所述SMC片材料糊时，将称量好的SMC通用不饱和聚酯树脂、低收缩剂聚苯乙烯、过氧化苯甲酸叔丁脂和过氧化-2-乙基乙酸叔丁酯加入立式搅拌机中，在250～600R/min的转速下搅拌均匀后，继续加入按比例称量好的色糊并搅拌均匀。边搅拌边将按比例称量好的填料重质碳酸钙均分为4～5次加入并搅拌均匀，得到SMC通用不饱和聚酯树脂料糊。在所述SMC通用不饱和聚酯树脂料糊中加入称量好的氧化镁并搅拌均匀。

将添加有氧化镁的SMC通用不饱和聚酯树脂料糊加入SMC机组料斗中，按照常规方法制作粘稠度为10⁴mPa·S数量级的SMC片材。将得到的SMC片材放入熟化间，按常规方法进行熟化，得到粘稠度为10⁶mPa·S数量级的SMC片材。

步骤2，模具升温：所述壳体模具的上模和箱盖模具的上模的温度均为125～145℃，所述壳体模具的下模和箱盖模具的下模的温度均为140～160℃。

步骤3，叠料：采用常规方法，通过公式（1），确定箱盖和壳体所需要的SMC片材重量G。

G＝c×t×b  （1）

公式（1）中，c是制品的比重，c＝1.7～2.1kg/cm³；t是制品的体积；b是调整系数，b＝1.03～1.05。

将折叠后的SMC片材叠放形成塔状料柱即为叠料。料柱下底表面积为制品投影表面积的40％～80％。

步骤4，压制固化。启动液压机，并将叠放好的壳体料柱和箱盖料柱分别置于壳体模具和箱盖模具中进行压制固化。压制中，壳体模具和箱盖模具中上模的温度为125～145℃，下模的温度为140～160℃，壳体料柱的成型压力为10～16Mpa，壳体料柱和箱盖料柱的固化时间均根据产品壁厚确定，为24～36s/mm。

步骤5，脱模。压制固化完成后，将产品从模具中取出，并清理产品的溢出料。

步骤6，组装。根据设计要求，按照常规方法进行组装，包括在拉板条上安装接线端子、壳体与箱盖的组装。得到玻璃钢变压器箱成品。