专利名称：整体结构植物纤维钢丝盘及其压制方法、专用模具的制作方法
技术领域：
本发明涉及植物纤维压制品，具体涉及用植物纤维压制的钢丝盘及其压制 方法、专用设备。
背景技术：
目前，用农作物秸秆等植物纤维压制的电缆盘、钢丝盘，因其可以实现再 循环、再利用、回收率可达100%，同时具有低成本、低污染、无需进行熏蒸处
理等优点，受到业界的普遍欢迎。但一直以来，由于电缆盘、钢丝盘的形状特 殊，加之植物纤维原料流动性差、模压过程中体积变化大的特殊性，采用一般 概念上的模压工艺如单向模压成型工艺，实践证明是不行的，生产制备过程中， 普遍存在着巻筒轴向压实密度不匀，尤其是盘板与巻筒的连接部位，更是薄弱 环节，同时存在着脱模难度大、破损率高，生产效率低的缺陷。本发明人经过 长期的研究探索，解决了上述问题，提供了一种用双向摩擦挤压成型装置，使 成型产品压实均匀、强度高、破损率小，并申请了发明专利。但该成型装置只 能压制电缆盘、钢丝盘的轴向一半(即一个盘板连接二分之一巻筒，然后通过
巻筒之间连接为一体)。因此，这种双向摩擦挤压成型装置仍然存在着缺陷，艮P: 制备程序多，成型产品成本高的问题，不利于该产品的广泛推广使用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种整体结构植物纤维钢丝盘，不仅成型 产品压实均匀、强度高、破损率小，而且制备程序少，成本低。本发明同时要 提供整体结构植物纤维钢丝盘的压制方法及其专用模具。
本发明通过以下技术方案实现整体结构植物纤维钢丝盘，包括连接于巻筒两端的盘板，特点是巻筒轴向 无连接缝，为整体结构。
整体结构植物纤维钢丝盘的专用模具，包括阴模、上模冲、下模冲、与下 模冲活动连接的芯杆，还包括动力装置；所述阴模设置有阴模架，阴模架设置 有与阴模的型腔相通的型腔孔；阴模由两个部分组成，两个部分在阴模架上表 面移动实现开、合；
所述下模冲由下模冲A和下模冲B构成，下模冲A的模冲头在阴模架的型 腔孔、以及阴模的下盘板型腔中轴向移动(其为滑动配合)；下模冲B的模冲头 在下模冲A的型腔孔中轴向移动(其为滑动配合)；所述芯杆与下模冲B活动连 接。
整体结构植物纤维钢丝盘的压制方法，包括下列步骤
(a) 阴模在振动状态下装料，当巻筒及下盘板型腔加满料后，芯杆上行， 直至其上端头与阴模的上口平行，继续加料至上盘板型腔满；
(b) 首先驱动上模冲下行进入阴模的上盘板型腔压制上盘板，压力达到45 一55kg/cmM亭止加压；接着，
(c) 驱动下模冲A上行进入阴模的下盘板型腔压制下盘板，压力达到45 一55kg/cii^停止加压；接着，
(d) 驱动下模冲B上行，芯杆位置不变，下模冲B行至距离阴模架上平面 设定距离时，芯杆与下模冲B同时上行，当芯杆的连接板接触到下模冲A的下 表面时，此时下模冲B的模冲头上表面与下模冲A的模冲头上表面平行，芯杆 上端头穿入上模冲所设的芯杆孔，巻筒压强为45 — 55kg/cmM亭止加压；然后，
(e)启动阴模、上模冲、下模冲A、下模冲B以及芯杆的加热装置，在 140 — 160度保温固化5—8分钟；(f)脱模先依次给上模冲、下模冲A、以及芯杆的动力装置油缸泄压， 然后启动阴模的动力装置向外拉动阴模，使阴模与钢丝盘分离，接着依次驱动 上模冲、下模冲A、以及芯杆复位，再启动下模冲B的动力装置，使其上行将钢
丝盘顶出阴模架后，再下行复位。
本发明具有以下优点
一、 本发明通过上模冲将钢丝盘的上盘板压实，通过下模冲A向上挤推将
钢丝盘的下盘板压实，然后再通过下模冲B向上挤推，同时芯杆也向上移动(巻
筒内壁形成摩擦压力)，将钢丝盘的巻筒压实(巻筒轴向密度均匀、与盘板紧密 连接)，成功地解决了整体钢丝盘的压制。制成品具有分体压制的钢丝盘所具有 的压实均匀、破损率小、制成品承载力大等优点，同时减少了制备步骤，也省 掉了分体压制后连接成整体所需的连接钢筒，制作成本更低。
二、 由于本发明将阴模设置为左右两个部分，当需要装料压制时，通过动 力装置将两个部分推到一起，钢丝盘压制好后再通过动力装置将两个部分拉开 脱模，成功的解决了整体钢丝盘压制后无法脱模问题，具有脱模效率高，成品 率高的优点。
图1为本发明立体示意图。
图2为图1A-A剖视(装料前即起始状态)示意图。 图3为图2装料后示意图。 图4为整体结构植物纤维钢丝盘示意图。
具体实施例方式
如图4所示，本发明的整体结构植物纤维钢丝盘，包括连接于巻筒两端的 盘板，特点是巻筒8轴向无连接缝，为整体结构。如图1所示，整体结构植物纤维钢丝盘的专用模具，包括阴模、上模冲、 下模冲、与下模冲活动连接的芯杆，还包括动力装置。
如图2、 3所示，所述阴模1设置有阴模架11，阴模架11设置有与阴模1 的型腔相通的型腔孔15;型腔孔15的直径与阴模1的下盘板型腔14直径相等。 如图2、 3所示，阴模l以中轴线一分为二，两个部分相对称，分别设置有动力 装置16，其中的一部分设置有限位装置19 (如图1所示)。通过动力装置16的 推或拉，阴模l的两个部分在阴模架ll上表面移动，从而实现分开脱模(如图 2')、或合于一起装料压制(如图3)。
如图1所示，阴模架11设置有加料台18，加料台18的上平面与阴模1上 平面水平，料筒20通过动力装置(图中未示出)推拉，在加料台上表面移动(如 图中箭头所示)进行加料、或退出等待加料。如图2、 3所示，阴模架11通过 弹簧座17固联于机架上(机架未提供图示)，阴模架ll设置有振动装置(如与 振动器连接。未提供图示)。
如图l、 2、 3所示，下模冲由下模冲A3和下模冲B4构成，通过动力装置 32的推动，下模冲A3的模冲头在阴模架11的型腔孔15、以及阴模1的下盘板 型腔14中轴向移动。通过动力装置42的推动，下模冲B4的模冲头在下模冲A3 的型腔孔31中轴向移动。所述型腔孔31的直径与阴模1的巻筒型腔13直径相 等。
仍如图1、 2、 3所示，芯杆5与下模冲B4活动连接。芯杆5的连接板51 底部设置有动力装置52,动力装置52固联于下模冲B4的底座41上，底座41 的下部设置有动力装置42。
整体结构植物纤维钢丝盘的压制方法，包括下列步骤 (a)先启动设置有限位装置19的这一部分阴模的动力装置16，推动阴模向阴模架中心靠拢，直至这一部分阴模被阴模架阻挡限位，然后再启动另一部
分阴模的动力装置16，推动阴模向阴模架中心靠拢，直至两部分阴模靠紧(如
图3所示)；此时阴模盘板型腔与阴模架型腔孔、以及阴模巻筒型腔与下模冲A
的型腔孔在同一圆心线上。根据原料性状设计好加料数量，将粒状、条状的植
物纤维与胶按85 : 15比例混合均匀后装入料筒，启动料筒的动力装置，将其 推至阴模1的型腔上方加料，同时启动与阴模架连接的振动装置，当巻筒及下 盘板型腔加满料后，启动芯杆5的动力装置，推动其上行，直至其上端头与阴 模1的上口平行，继续加料至上盘板型腔满后，料筒退出复位，振动装置停止 振动；
(b) 启动上模冲的动力装置21，使上模冲下行进入阴模的上盘板型腔，压 力达到50kg/cii^停止加压；
(c) 启动下模冲A的动力装置32，使下模冲A上行，其模冲头穿过阴模架 的型腔孔进入阴模的下盘板型腔，压力达到50kg/cm2停止加压；
(d) 启动下模冲B的动力装置42，使下模冲B上行，同时启动芯杆动力装 置52泄油，芯杆不上行，下模冲B行至距离阴模架上平面设定距离时，芯杆动 力装置52停止泄油，与下模冲B同时上行，当芯杆的连接板接触到下模冲A的 下表面时，则停止加压，此时下模冲B的模冲头上表面与下模冲A的模冲头上 表面平行，芯杆上端头穿入上模冲所设的芯杆孔22中，巻筒压强为50kg/cm2;
(e)启动阴模l、上模冲2、下模冲A、下模冲B以及芯杆的加热装置， 在150度保温固化6分钟则停止加热；所述加热装置可以是电加热、也可以是 油加热，如果用油加热，应用180度的热油送入上述设备内。
(f)脱模先依次给上模冲、下模冲A、以及芯杆的油缸21、 32、 52泄压， 然后启动阴模的动力装置16向外拉动阴模，使阴模与钢丝盘分离，接着启动上模冲的动力装置21，使其上行复位，同时启动芯杆的动力装置52，使其下行复 位，启动下模冲B的动力装置42，使其上行将钢丝盘顶出阴模架后，再下行复 位。
本发明中所述动力装置为油缸或气缸。
权利要求
1、整体结构植物纤维钢丝盘，包括连接于卷筒两端的盘板，其特征在于卷筒轴向无连接缝，为整体结构。
2、 整体结构植物纤维钢丝盘的专用模具，包括阴模、上模冲、下模冲、与 下模冲活动连接的芯杆，还包括动力装置；其特征在于所述阴模(1)设置有 阴模架(11)，阴模架(11)设置有与阴模(1)的型腔相通的型腔孔(15);阴 模(1)由两个部分组成，两个部分在阴模架(11)上表面移动实现开、合；所述下模冲由下模冲A (3)和下模冲B (4)构成，下模冲A (3)的模冲头 在阴模架(11)的型腔孔(15)、以及阴模(1)的下盘板型腔(14)中轴向移 动；下模冲B (4)的模冲头在下模冲A (3)的型腔孔(31)中轴向移动；所述 芯杆(5)与下模冲B (4)活动连接。
3、 如权利要求2所述的整体结构植物纤维钢丝盘的专用模具，其特征在于 阴模架(11)的型腔孔(15)的直径与阴模(1)的下盘板型腔(14)直径相等。
4、 如权利要求2所述的整体结构植物纤维钢丝盘的专用模具，其特征在于 所述阴模(l)以中轴线一分为二，两个部分相对称，分别设置有动力装置(16)， 其中的一个部分设置有限位装置。
5、 如权利要求2所述的整体结构植物纤维钢丝盘的专用模具，其特征在于 阴模架(11)设置有加料台(18)，加料台(18)的上平面与阴模(1)上平面 水平，料筒(19)在加料台上表面移动。
6、 如权利要求2所述的整体结构植物纤维钢丝盘的专用模具，其特征在于 阴模架(11)通过弹簧座(17)固联于机架上。
7、 如权利要求2所述的整体结构植物纤维钢丝盘的专用模具，其特征在于 下模冲A (3)的型腔孔(31)的直径与阴模(1)的巻筒型腔(13)直径相等。
8、 如权利要求2所述的整体结构植物纤维钢丝盘的专用模具，其特征在于芯杆(5)的连接板(51)底部设置有动力装置(52)，动力装置(52)固联于 下模冲B (4)的底座(41)上，底座(41)的下部设置有动力装置(42)。
9、 如权利要求2或4或8所述的整体结构植物纤维钢丝盘的专用模具，其 特征在于所述动力装置为油缸或气缸。
10、 整体结构植物纤维钢丝盘的压制方法，其特征在于包括下列步骤(a) 阴模(1)在振动状态下装料，当巻筒及下盘板型腔加满料后，芯杆(5)上行，直至其上端头与阴模(1)的上口平行，继续加料至上盘板型腔满；(b) 首先驱动上模冲下行进入阴模的上盘板型腔压制上盘板，压力达到45 一55kg/cm2停止加压；接着，(c) 驱动下模冲A上行进入阴模的下盘板型腔压制下盘板，压力达到45 一55kg/cmM亭止加压；接着，(d) 驱动下模冲B上行，芯杆位置不变，下模冲B行至距离阴模架上平面 设定距离时，芯杆与下模冲B同时上行，当芯杆的连接板接触到下模冲A的下 表面时，此时下模冲B的模冲头上表面与下模冲A的模冲头上表面平行，芯杆 上端头穿入上模冲所设的芯杆孔，巻筒压强为45 — 55kg/cmM亭止加压；然后，(e)启动阴模(1)、上模冲(2)、下模冲A、下模冲B以及芯杆的加热装 置，在140 — 160度保温固化5—8分钟； (f)脱模-先依次给上模冲、下模冲A、以及芯杆的动力装置油缸泄压，然后启动阴模 的动力装置向外拉动阴模，使阴模与钢丝盘分离，接着依次驱动上模冲、下模 冲A、以及芯杆复位，再启动下模冲B的动力装置，使其上行将钢丝盘顶出阴模 架后，再下行复位。
全文摘要
本发明公开了一种整体结构植物纤维钢丝盘及其压制方法、专用模具。其专用模具包括阴模、上模冲、下模冲、与下模冲活动连接的芯杆，还包括动力装置；所述阴模设置有阴模架，阴模架设置有与阴模的型腔相通的型腔孔；阴模由可以开、合的两个部分组成；所述下模冲由下模冲A和下模冲B构成，下模冲A的模冲头在阴模架的型腔孔、以及阴模的下盘板型腔中轴向移动；下模冲B的模冲头在下模冲A的型腔孔中轴向移动，芯杆与下模冲B活动连接。其压制方法是，先用上模冲压制上盘板，接着用下模冲A压制下盘板，再用下模冲B与芯杆配合压制卷筒。本发明具有压实均匀、破损率小、制成品承载力大、制备工序短、成本低的优点。
文档编号B65H75/14GK101549811SQ20091002833
公开日2009年10月7日 申请日期2009年1月8日 优先权日2009年1月8日
发明者周正平, 李宁娜, 李苏扬 申请人:李苏扬