一種模具生產(chǎn)設備的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明實施例一種生產(chǎn)設備，用于對熱塑性高分子復合材料進行加工，生產(chǎn)設備包括單螺桿擠出機、輸料裝置、模壓機和成型制品抓取裝置，單螺桿擠出機用于對熱塑性高分子復合材料進行熔融壓縮；輸料裝置的一端與單螺桿擠出機的出料口連接，用于對熔融壓縮后的熱塑性高分子復合材料進行傳遞分配；模壓機與輸料裝置連接，用于對從多通道輸料裝置傳遞分配的熱塑性高分子復合材料進行模壓成型以形成成型制品；成型制品抓取裝置用于將成型制品從模壓機內(nèi)抓取取出。通過上述方式，本發(fā)明的生產(chǎn)設備自動化程度高，生產(chǎn)效率高，成本低。
【專利說明】
一種模具生產(chǎn)設備
技術領域
[0001 ]本發(fā)明涉及高分子材料加工技術領域，特別涉及一種生產(chǎn)設備。
【背景技術】
[0002]熱塑性高分子復合材料的成型加工方式主要有擠出成型與注射成型兩種，擠出成型制品(模具)為截面相同的型材，注射成型制品可以為形狀復雜的異型產(chǎn)品。但用于注射成型的復合材料流動性必須要好，近年來發(fā)展迅猛的熱塑性生物質(zhì)復合材料流動性差，異型制品的注塑成型難度大，制品質(zhì)量不易控制。
[0003]而且對于復雜的具有空間異形結構的一些產(chǎn)品，注塑加工工藝無能為力，只能改變結構或者分體拼裝，這樣在一定程度上就影響了產(chǎn)品的最終性能，達不到設計目的。為了解決這個問題，很多公司和研究機構做了大量的努力。美國復合材料制品公司(CPI)在1989年提出了 LFT-D技術，并在2003年以后迅速得到發(fā)展，具有代表性的成套設備制造公司包括德國W&P公司和國內(nèi)海源機械。
[0004]但他們都只是在局部或者在特殊的場合使用，適用范圍有很大的限制，不足以解決生物質(zhì)復合材料流動性差、復雜空間結構異形產(chǎn)品難以加工的難題。
[0005]針對這些問題，亟需一種生產(chǎn)設備來解決上述問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供一種生產(chǎn)設備，能夠解決現(xiàn)有技術中熱塑性高分子復合材料加工效率低的問題。
[0007]為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的一個技術方案是:提供一種生產(chǎn)設備，用于對熱塑性高分子復合材料進行加工，所述生產(chǎn)設備包括:
單螺桿擠出機，用于對所述熱塑性高分子復合材料進行熔融壓縮；
輸料裝置，所述輸料裝置的一端與所述單螺桿擠出機的出料口連接，用于對熔融壓縮后的所述熱塑性高分子復合材料進行傳遞分配；
模壓機，與所述輸料裝置連接，用于對從所述多通道輸料裝置傳遞分配的所述熱塑性高分子復合材料進行模壓成型以形成成型制品；
成型制品抓取裝置，用于將所述成型制品從所述模壓機內(nèi)抓取取出。
[0008]其中，所述輸料裝置包括主流道和與所述主流道連接的多個分流道，所述主流道通過法蘭與所述單螺桿擠出機的出料口連接。
[0009]其中，所述法蘭的內(nèi)流道的入口和出口呈平滑過渡，所述內(nèi)流道的壓縮比為1.1-4。
[0010]其中，所述主流道和所述多個分流道由保溫絕熱層包覆。
[0011]其中，所述多個分流道分別由對應的閥門進行控制流通或者阻斷。
[0012]其中，所述閥門為球形金屬止流閥，所述閥門通過伺服電機進行控制開啟和關閉。
[0013]其中，所述模壓機為多個，多個所述模壓機分別與所述多個分流道一一對應連接。
[0014]其中，多個所述模壓機呈對稱型、非字型、一字型或圓周型連續(xù)并列布置。
[0015]其中，多個所述模壓機內(nèi)均設有壓力傳感器，用于感應位于所述模壓機內(nèi)熔融壓縮的所述熱塑性高分子復合材料充模的壓力。
[0016]其中，所述成型制品抓取裝置為機械手。
[0017]本發(fā)明實施例的生產(chǎn)設備先通過單螺桿擠出機將熱塑性高分子復合材料進行熔融壓縮，再通過輸料裝置將熱塑性高分子復合材料輸入至模壓機進行模壓成型，最后通過成型制品抓取裝置將成型制品取出。相比現(xiàn)有技術的熱塑性高分子復合材料加工方式，本發(fā)明實施例的生產(chǎn)設備自動化程度高，生產(chǎn)效率高，成本低。
【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明生產(chǎn)設備一實施例的結構示意圖；
圖2是圖1中生產(chǎn)設備的第一模壓機的結構示意圖；
圖3是圖1中生產(chǎn)設備的伺服電機控制閥門的原理示意圖。
【具體實施方式】
[0019]下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，均屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0020]實施例一
本實施例的生產(chǎn)設備，用于對熱塑性高分子復合材料進行加工，生產(chǎn)設備包括單螺桿擠出機、輸料裝置、模壓機和成型制品抓取裝置。
[0021]單螺桿擠出機用于對熱塑性高分子復合材料進行熔融壓縮。在本實施例中，生產(chǎn)設備還包括用于驅(qū)動單螺桿擠出機的電機、給單螺桿擠出機進行調(diào)速的減速器以及給單螺桿擠出機加料的加料斗，減速器設于單螺桿擠出機和電機之間，加料斗與單螺桿擠出機的單螺桿連接。
[0022]輸料裝置的一端與單螺桿擠出機的出料口連接，用于對熔融壓縮后的熱塑性高分子復合材料進行傳遞分配。在本實施例中，輸料裝置優(yōu)選為多通道輸料裝置，其包括主流道和與主流道連接的多個分流道，主流道通過法蘭與單螺桿擠出機的出料口連接。法蘭的內(nèi)流道的入口和出口呈平滑過渡，內(nèi)流道的壓縮比為1.1-4。主流道和多個分流道由保溫絕熱層包覆，以確保熔融壓縮后的熱塑性高分子復合材料在傳遞過程中溫度不會降低。
[0023]輸料裝置的主流道和分流道的管道不宜過長，分節(jié)連接，每節(jié)長度設定為管道內(nèi)徑的15-50倍，每節(jié)之間通過法蘭連接。輸料裝置的管道內(nèi)部完全光滑，過渡平滑，避免出現(xiàn)積料。
[0024]其中，多個分流道分別由對應的閥門進行控制流通或者阻斷。在本實施例中，閥門為球形金屬止流閥，閥門通過伺服電機進行控制開啟和關閉。
[0025]模壓機與輸料裝置連接，用于對從多通道輸料裝置傳遞分配的熱塑性高分子復合材料進行模壓成型以形成成型制品。其中，模壓機為多個，多個模壓機分別與多個分流道一一對應連接。優(yōu)選地，多個模壓機呈對稱型、非字型、一字型或圓周型連續(xù)并列布置，本領域技術人員也可根據(jù)實際情況具體設置，本發(fā)明對此不作限定。
[0026]多個模壓機內(nèi)均設有壓力傳感器，用于感應位于模壓機內(nèi)熔融壓縮的熱塑性高分子復合材料充模的壓力。當達到預設的壓力傳感器壓力值時，即啟動模壓機進行工作。
[0027]成型制品抓取裝置用于將成型制品從模壓機內(nèi)抓取取出。在本實施例中，優(yōu)選成型制品抓取裝置為多個，與模壓機一一對應，但也可設計一個成型制品抓取裝置對應多個模壓機，對多個模壓機進行成型制品的抓取。
[0028]本發(fā)明實施例的生產(chǎn)設備先通過單螺桿擠出機將熱塑性高分子復合材料進行熔融壓縮，再通過輸料裝置將熱塑性高分子復合材料輸入至模壓機進行模壓成型，最后通過成型制品抓取裝置將成型制品取出。相比現(xiàn)有技術的熱塑性高分子復合材料加工方式，本發(fā)明實施例的生產(chǎn)設備自動化程度高，生產(chǎn)效率高，成本低。
[0029]實施例二
請參閱圖1，圖1是本發(fā)明生產(chǎn)設備一實施例的結構示意圖。本實施例的生產(chǎn)設備以兩個分流道和兩個模壓機進行說明，其他數(shù)量的分流道和模壓機只要屬于本實施例的設備原理，理應屬于本發(fā)明的保護范圍。
[0030]本實施例的生產(chǎn)設備，用于對熱塑性高分子復合材料進行加工，生產(chǎn)設備包括單螺桿擠出機1、輸料裝置2、模壓機和成型制品抓取裝置6。
[0031]單螺桿擠出機I用于對熱塑性高分子復合材料進行熔融壓縮。在本實施例中，生產(chǎn)設備還包括用于驅(qū)動單螺桿擠出機I的電機7、給單螺桿擠出機I進行調(diào)速的減速器8以及給單螺桿擠出機I加料的加料斗9，減速器8設于單螺桿擠出機I和電機7之間，加料斗9與單螺桿擠出機I的單螺桿10連接。單螺桿擠出機I的具體原理請參照現(xiàn)有技術，在此不作贅述。
[0032]輸料裝置2的一端與單螺桿擠出機I的出料口連接，用于對熔融壓縮后的熱塑性高分子復合材料進行傳遞分配。在本實施例中，輸料裝置2包括主流道12、分別與主流道12連接的第一分流道14-1和第二分流道14-2，主流道12通過法蘭11與單螺桿擠出機I的出料口連接。法蘭11的內(nèi)流道的入口和出口呈平滑過渡，內(nèi)流道的壓縮比為1.1-4。
[0033]優(yōu)選地，主流道12、第一分流道14-1和第二分流道14-2由保溫絕熱層包覆，以確保熔融壓縮后的熱塑性高分子復合材料在傳遞過程中溫度不會降低。
[0034]優(yōu)選地，主流道12、第一分流道14-1和第二分流道14-2的管道不宜過長，分節(jié)連接，每節(jié)長度設定為管道內(nèi)徑的15-50倍，每節(jié)之間通過法蘭(圖未示)連接。主流道12、第一分流道14-1和第二分流道14-2的管道內(nèi)部完全光滑，過渡平滑，避免出現(xiàn)積料。
[0035]優(yōu)選地，第一分流道14-1和第二分流道14-2分別設有用于對其進行控制流通或者阻斷的第一閥門3-1和第二閥門3-2。在本實施例中，閥門優(yōu)選為球形金屬止流閥，當然也可為其他形狀的金屬止流閥或者其他材料的止流閥，本發(fā)明對此不作限定。
[0036]請參閱圖3，圖1中生產(chǎn)設備的伺服電機控制閥門的原理示意圖。第一閥門3-1和第二閥門3-2均分別由第一伺服電機4-1和第二伺服電機4-2進行控制開啟和關閉，從而間接實現(xiàn)第一分流道14-1和第二分流道14-2的通斷。閥門通過拉桿13與伺服電機連接。具體而言，生產(chǎn)設備還包括第一拉桿13-1和第二拉桿13-2，第一拉桿13-1連接第一閥門3-1和第二閥門3-2，并與第一伺服電機4-1連接，第二拉桿13-2連接第一閥門3-1和第二閥門3-2，并與第二伺服電機4-2連接。如此，可通過單個伺服電機對兩個閥門進行控制，如開啟第一伺服電機4-1，驅(qū)動第一拉桿13-1使得第一閥門3-1關閉同時打開第二閥門3-2;或者開啟第二伺服電機4-2，驅(qū)動第二拉桿13-2使得第一閥門3-1開啟同時關閉第二閥門3-2。
[0037]模壓機與輸料裝置2連接，用于對從多通道輸料裝置傳遞分配的熱塑性高分子復合材料進行模壓成型以形成成型制品。在本實施例中，模壓機包括第一模壓機5-1和第二模壓機5-2，第一模壓機5-1與第一分流道14-1連接，第二模壓機5-2與第二分流道14-2連接，第一模壓機5-1和第二模壓機5-2并列設置。
[0038]請參閱圖2，圖2是圖1中生產(chǎn)設備的第一模壓機5-1的結構示意圖。第一模壓機5-1和第二模壓機5-2的結構相同，在此以第一模壓機5-1為例進行說明。第一模壓機5-1包括底座24、機架20、油缸21、動板22、上模板17和下模板23。
[0039]底座24位于第一模壓機5-1的底部，為第一模壓機5-1提供支撐。
[0040]機架20設于底座24上方，兩者通過導柱16支撐連接；
底座24上方連接有下模板23，下模板23上方間隔設有上模板17，下模板23與上模板17之間形成模腔18，進料口 19與模腔18連通設置。上模板17與動板22固定連接，動板22通過油缸21與機架20連接，油缸21內(nèi)設有油缸活塞15。
[0041]以上為第一模壓機5-1的基本結構，其工作原理及其他結構請參照現(xiàn)有技術。
[0042]值得說明的是，第一模壓機5-1和第二模壓機5-2內(nèi)均設有壓力傳感器，用于感應位于第一模壓機5-1或第二模壓機5-2內(nèi)熔融壓縮的熱塑性高分子復合材料充模的壓力。當達到預設的壓力傳感器壓力值時，即啟動第一模壓機5-1或第二模壓機5-2進行工作。
[0043]成型制品抓取裝置6用于將成型制品從第一模壓機5-1和第二模壓機5-2內(nèi)抓取取出。在本實施例中，優(yōu)選成型制品抓取裝置6為2個，與第一模壓機5-1和第二模壓機5-2對應。
[0044]以上介紹了生產(chǎn)設備的結構，下面結合【附圖說明】本實施例生產(chǎn)設備的工作過程。
[0045]首先，熱塑性高分子復合材料經(jīng)過單螺桿擠出機I熔融壓縮排出氣體，再進入法蘭11進行二次壓縮，材料壓實后進入輸料裝置2的主流道12，此時除第一分流道14-1的第一閥門3-1開啟，第二分流道14-2的第二閥門3-2關閉，熔融的材料充實整個主流道12后通過第一分流道14-1進入第一模壓機5-1。等第一模壓機5-1具完成加料，模腔內(nèi)達到設定壓力，第一伺服電機4-1啟動，并通過驅(qū)動第一拉桿13-1使第一閥門3-1關閉同時使第二閥門3-2開啟。此時熔融的材料前進并進入第二分流道14-2，第二模壓機5-2開始加料，充滿模腔至達到設定壓力，第二伺服電機4-2啟動，并通過驅(qū)動第二拉桿13-2使第二閥門3-2關閉同時使第一閥門3-1開啟。此時第一模壓機5-1剛好完成保壓開模，開始儲料，完成一個循環(huán)。然后熔融的材料進入第一模壓機5-1，分流儲料動作進入下一個循環(huán)。在工作的全過程中位于輸料裝置2管道內(nèi)部的熔融的材料不停地在管道中流動，不存在停留積料。
[0046]本發(fā)明實施例的生產(chǎn)設備相比現(xiàn)有技術具備以下優(yōu)點:
1)生產(chǎn)設備可以集成多臺模壓機，同時連續(xù)工作，生產(chǎn)效率更高；
2)自動化程度更高擺脫對人力的依賴，生產(chǎn)更加穩(wěn)定，同時成本相對更低。
[0047]3)先利用單螺桿擠出機進行熔融，增加材料的流動性，再利用模壓機
進行成型，能夠解決材料流動性差和復雜空間結構異性產(chǎn)品成型困難的問題，提高制品品質(zhì);
4)針對普通注塑、模壓工藝難以加工的復雜異形結構制品有不可取代的優(yōu)勢，直接成型無需后續(xù)加工，節(jié)省工序，降低成本。
[0048]以上所述僅為本發(fā)明的實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。
【主權項】
1.一種生產(chǎn)設備，用于對熱塑性高分子復合材料進行加工，其特征在于，所述生產(chǎn)設備包括: 單螺桿擠出機，用于對所述熱塑性高分子復合材料進行熔融壓縮； 輸料裝置，所述輸料裝置的一端與所述單螺桿擠出機的出料口連接，用于對熔融壓縮后的所述熱塑性高分子復合材料進行傳遞分配； 模壓機，與所述輸料裝置連接，用于對從所述多通道輸料裝置傳遞分配的所述熱塑性高分子復合材料進行模壓成型以形成成型制品； 成型制品抓取裝置，用于將所述成型制品從所述模壓機內(nèi)抓取取出。2.根據(jù)權利要求1所述的生產(chǎn)設備，其特征在于，所述輸料裝置包括主流道和與所述主流道連接的多個分流道，所述主流道通過法蘭與所述單螺桿擠出機的出料口連接。3.根據(jù)權利要求2所述的生產(chǎn)設備，其特征在于，所述法蘭的內(nèi)流道的入口和出口呈平滑過渡，所述內(nèi)流道的壓縮比為1.1-4。4.根據(jù)權利要求2所述的生產(chǎn)設備，其特征在于，所述主流道和所述多個分流道由保溫絕熱層包覆。5.根據(jù)權利要求2所述的生產(chǎn)設備，其特征在于，所述多個分流道分別由對應的閥門進行控制流通或者阻斷。6.根據(jù)權利要求5所述的生產(chǎn)設備，其特征在于，所述閥門為球形金屬止流閥，所述閥門通過伺服電機進行控制開啟和關閉。7.根據(jù)權利要求2所述的生產(chǎn)設備，其特征在于，所述模壓機為多個，多個所述模壓機分別與所述多個分流道一一對應連接。8.根據(jù)權利要求7所述的生產(chǎn)設備，其特征在于，多個所述模壓機呈對稱型、非字型、一字型或圓周型連續(xù)并列布置。9.根據(jù)權利要求7所述的生產(chǎn)設備，其特征在于，多個所述模壓機內(nèi)均設有壓力傳感器，用于感應位于所述模壓機內(nèi)熔融壓縮的所述熱塑性高分子復合材料充模的壓力。10.根據(jù)權利要求1所述的生產(chǎn)設備，其特征在于，所述成型制品抓取裝置為機械手。
【文檔編號】B29C43/04GK106003513SQ201610330001
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月18日
【發(fā)明人】江太君, 黃鶴, 張輝, 陳磊
【申請人】東莞銘豐生物質(zhì)科技有限公司, 東莞銘豐包裝股份有限公司