专利名称：挤出－模压精密成型方法及设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种挤出—模压精密成型方法及设备，本发明主要是针对聚合物加工中一些具有对称形状制品的制备方法及其设备的改进。
背景技术：
现有技术中，多数此类制品的制备方法是采用注塑成型的，即利用注射机将原料混合均匀、熔融塑化、定量填充至成型模具中，经过保压冷却等相关操作，得到最终成品。
注塑成型的加工方法对模具的结构要求较高，浇口、流道及冷却系统都直接影响最终制品的质量。对充模过程的控制、保压控制、制品的顶出控制等操作同样要求很高，这些都会直接影响产品质量。连续重复的充模，由于控制条件和操作过程的不能严格相同，从而较难保证精密制品的精度，即较难实现精密成型。另外，由于填充之后，有保压和冷却这些过程，所以周期较长；反复的加热、熔融最后又冷却制品，无疑能耗很大。
发明内容
本发明的目的在于从方法和设备上避免此类聚合物传统加工中一些技术缺陷，提供一种可以实现精密成型的方法，从而降低能耗，降低成本。
本发明的目的还在于提供实现所述方法的设备。
本发明的挤出—模压精密成型方法包括原料经挤出机熔融塑化，由模头挤出坯料，坯料经切料部件的精确定量切割，由接运坯料的直线往复运动装置将其接运并置入模腔中，最后经冲压机构的压制得到最终模压制品。
制品压制成型的时间与下一制品的坯料挤出时间重叠，实现制品短循环周期成型。
实现所述方法的设备由固定在底架上的坯料挤出及切割装置、模压装置、坯料接运装置构成，其中所述坯料挤出及切割装置由料斗、挤出机、挤出模头、切料棒装置构成，位于设备的左端，料斗是挤出机的一部分，挤出模头固定在挤出机上，切料棒安装在挤出模头内，通过切料棒的上下运动切断坯料；所述模压装置由冲压系统、压制模的上模、下模和成品仓构成，位于设备的中部，上模固定在冲压系统上，下模固定在坯料接运装置的端部，可以随坯料接运装置在坯料被切下的位置和模压位置之间做往复直线运动；所述坯料接运装置由伺服驱动系统和坯料接运装置构成，位于设备的右端，其中坯料接运装置可以由伺服驱动系统驱动，驱动连杆可以带动坯料在坯料被切下的位置和模压位置之间做往复直线运动。
坯料接运装置采用机械、液压或电器类伺服驱动机构。
冲压模具的下模固定在坯料接运装置的端部，从而下模可随坯料接运装置做直线往复运动；在坯料切割时，下模处于接运坯料位置用于接运坯料，冲压时，下模在冲压作用下与上模配合压出制品。
冲压系统采用液压往复驱动机构或机械、电器、气压类往复驱动机构。
压模的模腔结构可将压制的成品粘附压模上模中，在压模上模连带制品上升到预定位置时，油缸控制顶杆的伸缩将模压制品顶出模腔。
本发明与现有技术相比的优点如下(1)精密成型。由于本发明采用了模压的方法，省去了注塑成型的复杂过程，使得注塑成型的加工方法对模具的结构要求，浇口、流道及冷却系统等对制品质量的影响，以及注塑成型中对充模过程的控制、保压控制、制品的顶出控制等这些影响制品性能质量的问题不再出现。本方法中只要简单控制好坯料切割量，设计安装调整好压模中的模具，同时正确放置坯料在模具中的位置，即可重复的精确的压制出要求的制品，而不会出现注塑成型方法中重复注射时由于填充量的不均匀或其他一些控制环节的不当造成制品有缺陷的问题。
(2)成型连续。本发明中是采用连续挤出的方法制备坯料，通过动作顺序的控制实现了连续定量挤出和连续的压模，即实现了成型过程中定量挤出、压模动作的并行操作。省去了注射过程的保压、保温、冷却等停顿、耗时的串行过程，使得加工具有连续性。
(3)周期短。本发明是采用连续挤出的方法制备坯料，采用并行操作的设计理念实现了连续定量挤出和连续的压模。由于省去了注射过程的保压、保温、冷却等停顿、耗时的过程，使成型周期大大缩短。
(4)能耗低，节约成本。坯料在切割、接运、压制过程中都一直处于高弹态，使得能量耗散减少，而压模更容易，可以减低压力机的压模功率，降低了成本。
(5)原料利用率高。采用了直接冲压坯料完成制品成型的方法，避免了注塑成型时所用的浇口、流道、浇道等融体输送管道，这样就大大节省了材料，提高了原料利用率。
图1为本发明装置的结构示意图。
图2为坯料挤出，并在模头处被定量切割的示意图。
图3为坯料被冲压成制品瞬间，停留在模腔中的示意图。
图中1-挤出机，2-挤出模头，3-挤出坯料，4-切料棒，5-坯料接运装置，6-伺服驱动系统，7-冲压系统，8-压制模上模，9-压制模下模，10-成品仓，11-料斗，12-料筒，13-切料棒冲拉控制系统，14-压盘，15-制品，16-带动下模运动的拉杆，17-底架具体实施方式
如图1、2、3所示，设备由坯料挤出及切割装置、模压装置、坯料接运装置三部分组成，全部装置被固定在底架17上，其中坯料挤出及切割装置由料斗11、挤出机1、挤出模头2、切料棒装置4构成，位于整个成型设备的左端位置。料斗11是挤出机的一部分，挤出模头2固定在挤出机1上，切料棒4安装在挤出模头2内，通过切料棒4的上下运动切断坯料3。
模压装置由冲压系统7、压制模的上模8、下模9和成品仓10构成，位于整个成型设备的中部位置。上模8固定在冲压系统7上，下模9固定在坯料接运装置5的端部，可以随坯料接运装置在坯料被切下的位置和模压位置之间做往复直线运动。
坯料接运装置由伺服驱动系统6和坯料接运装置5组成，位于成型设备的最右端。其中坯料接运装置5可以由伺服驱动系统6驱动，驱动连杆可以带动坯料在坯料被切下的位置和模压位置之间做往复直线运动。
以生产光盘盘基为例，该产品采用PC(聚碳酸酯)为原料，其制备的工作过程如下(1)制备坯料物料在挤出机1中经过均匀混合、熔融塑化，由挤出模头2挤出成为坯料3。
(2)定量切割坯料挤出模头内的切料棒装置4被提升时，将挤出的坯料积压至特殊形状的坯料出口，从而定量切割出制品成型所需的坯料3。由于是均匀连续挤出，可以通过控制或调整切料棒的动作时间和位置来控制切料量的多少。
(3)接运坯料并置入模腔坯料接运装置5的端部设有模腔9，伺服驱动机构6驱动坯料接运装置5将坯料准确运送并置入压模8的模腔位置。
(4)模压坯料成制品冲压系统7的冲压作用将压模8压入坯料接运装置端部的模腔中，进而将坯料压制成成品。
(5)顶出成品，开始下一循环模压得到的成品粘附于压模8的模腔中，在冲压系统的作用下连同压模一同被提升到冲压的初始位置，在此处，由于顶杆的顶出作用，制品被顶出模腔而落入成品仓10的传送带上被送走。同时坯料接运装置5在驱动机构6的作用下被复位至接运坯料的状态，开始下一周期坯料的接运。
权利要求
1.一种挤出一模压精密成型方法，其特征在于原料经挤出机熔融塑化，由模头挤出坯料，坯料经切料部件的精确定量切割，由接运坯料的直线往复运动装置将其接运并置入模腔中，最后经冲压机构的压制得到最终模压制品。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于制品压制成型的时间与下一制品的坯料挤出时间重叠，实现制品短循环周期成型。
3.一种实现权利要求1所述方法的设备，其特征在于由固定在底架上的坯料挤出及切割装置、模压装置、坯料接运装置构成，其中所述坯料挤出及切割装置由料斗、挤出机、挤出模头、切料棒装置构成，位于设备的左端，料斗是挤出机的一部分，挤出模头固定在挤出机上，切料棒安装在挤出模头内，通过切料棒的上下运动切断坯料；所述模压装置由冲压系统、压制模的上模、下模和成品仓构成，位于设备的中部，上模固定在冲压系统上，下模固定在坯料接运装置的端部，可以随坯料接运装置在坯料被切下的位置和模压位置之间做往复直线运动；所述坯料接运装置由伺服驱动系统和坯料接运装置构成，位于设备的右端，其中坯料接运装置可以由伺服驱动系统驱动，驱动连杆可以带动坯料在坯料被切下的位置和模压位置之间做往复直线运动。
4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于坯料接运装置采用机械、液压或电器类伺服驱动机构。
5.根据权利要求3所述的设备，其特征在于冲压模具的下模固定在坯料接运装置的端部，从而下模可随坯料接运装置做直线往复运动；在坯料切割时，下模处于接运坯料位置用于接运坯料，冲压时，下模在冲压作用下与上模配合压出制品。
6.根据权利要求3所述的设备，其特征在于冲压系统采用液压往复驱动机构或机械、电器、气压类往复驱动机构。
7.根据权利要求3所述的设备，其特征在于压模的模腔结构可将压制的成品粘附在压模上模中，在压模上模连带制品上升到预定位置时，油缸控制顶杆的伸缩将模压制品顶出模腔。
全文摘要
本发明涉及一种挤出—模压精密成型方法及其设备，所述方法包括原料经挤出机熔融塑化，由模头挤出坯料，坯料经切料部件的精确定量切割，由接运坯料的直线往复运动装置将其接运并置入模腔中，最后经冲压机构的压制得到最终模压制品。所述设备由固定在底架上的坯料挤出及切割装置、模压装置、坯料接运装置构成；由于制品模压成型的时间与下一制品的坯料挤出时间重叠，从而具有制品短循环周期成型的特点；整个过程连续不间断，缩短了成型周期，由于切料控制精确，切料量均匀，且坯料压制在低温状态下进行，实现了精密成型，并降低了能耗。
文档编号B29C69/02GK1663779SQ20051003338
公开日2005年9月7日 申请日期2005年3月8日 优先权日2005年3月8日
发明者瞿金平, 文劲松 申请人:华南理工大学