Это работает для меня, но вы должны установить геометрию / текст на нем.
вы можете посмотреть в файле, сгенерированном UIC, в вашем файле пользовательского интерфейса с примером QToolButton, чтобы увидеть, чего вам не хватает,
Убедитесь, что кнопка инструмента имеет правильного родителя - это может привести к странности рисования, если она неправильная.
например:
QToolButton* tb = new QToolButton(ui.centralWidget);
tb->setGeometry(QRect(10, 40, 25, 19));
tb->setText("...");