超高分子量聚乙烯板材模压模具贯通式冷却水道的蜂窝结构支撑装置的制作方法

本发明涉及一种超高分子量聚乙烯板材的生产技术，具体的说是提供一种超高分子量聚乙烯板材成型模压模具的贯通式冷却水道的蜂窝结构支撑装置。

背景技术：

超高分子量聚乙烯是热塑性工程材料，它综合了大部分塑料的优越性能，耐冲击、耐低温、耐磨损、耐化学腐蚀、自身润滑、吸收冲击能，这六个特性是目前塑料中所具有的最高值，近年来这种新型塑料制品使用广泛，需求量大。

“性能卓越，加工困难”是超高分子量聚乙烯的一大特点，很难采用常规的聚合物加工方法来成型。对于板料，常用的成型方法是模压成型法。它是给模具装料加压后，将模具和粉末原料通过热油加热、塑化，经保压后通过水冷，最后取出制品。在此成型工艺中，关键是控制好压力、烧结温度、时间和冷却速度。其中冷却工序是当产品在模腔中成型后，由冷却系统对模具进行降温，才能使产品最终定型和顺利脱模，冷却的各项工艺参数对高分子量聚乙烯板材的颜色、平面度等有重大影响。模具的冷却时间和冷却部位直接关系到产品的成型质量，因此冷却水道的位置和分布至关重要。

目前，常规的生产超高分子量聚乙烯板材的模压成型模具在上下模中均匀分布两个独立的s型冷却水道。对于厚度大、长宽尺寸小、精度要求不严格的聚乙烯板材，该冷却系统可以基本满足加工的工艺要求。但是对于厚度较薄且长宽尺寸较大的聚乙烯板材，由于水道距模具工作表面较远、分布较疏而且水道长度太长，在水道中冷却水升温快，模具受冷却不均匀，容易使板材边缘不均匀收缩产生翘曲现象，影响加工精度和产品质量。

为此，

本技术：
人发明了名称为一种贯通式冷却水道超高分子量聚乙烯板材成形模压模具的发明专利，其中公开了一种贯通式冷却水道冷却装置，该冷却装置设有矩形贯通式冷却水道，壁厚较薄且均匀，不存在冷却盲区，冷却均匀，产品边缘无翘曲现象。该贯通式冷却水道冷却装置虽然冷却效果良好，但其强度低，稳定性差，无法承载液压机施加的载荷，冷却装置发生变形而丧失作用。

技术实现要素：

为了克服上述技术的不足，本发明提供一种结构合理，抗弯强度大，稳定性高，可折叠，便于装卸的超高分子量聚乙烯板材模压模具贯通式冷却水道的蜂窝结构支撑装置。该蜂窝结构支撑装置可以有效弥补冷却装置的强度不足的问题，以承载液压机工作压力。

本发明的目的是通过采用以下技术方案来实现的：

超高分子量聚乙烯板材模压模具贯通式冷却水道的蜂窝结构支撑装置，所述蜂窝结构支撑装置由数列可折叠支撑装置组件按照一定的排列方式构成，所述可折叠支撑装置组件包括数个正六边形支撑体组件，所述正六边形支撑体组件包括6片相同的支撑片和活动铰链，支撑片通过活动铰链连接。

进一步的，所述支撑片呈h形状为h形支撑片，h形支撑片在高度方向上下两端的中间位置各开一个矩形槽，矩形槽槽高度h为0.2h，宽度n为(0.1-0.2)h，其中，h为h形支撑片的高度。

进一步的，所述h型支撑片宽度l为(0.8-1.0)h，厚度b为4-6mm，其中，h为h形支撑片的高度。

进一步的，所述活动铰链包括两个限制开合角度为0～120度的活动铰链和四个普通活动铰，所述0～120度的活动铰链安装在正六边形对角位置。

进一步的，所述可折叠支撑装置组件通过点焊相互连接并排构成蜂窝结构支撑装置，从而得到不同的尺寸或者结构的蜂窝结构支撑装置。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.蜂窝结构支撑装置采用支撑装置正六边形蜂窝结构，抗弯强度大，承载能力高，可以有效承受上模和下模受到的压力，消除因减少冷却水道壁厚而带来的强度不高的不利影响。

2.蜂窝结构支撑装置采用支撑装置正六边形蜂窝结构，大大节省了支撑装置材料的使用，降低了经济成本。

3.可折叠支撑装置通过活动铰链相互连接，实现了折叠的功能，便于存放和搬运，节省生产空间。

4.蜂窝结构支撑装置可通过调节正六边形支撑体组件个数来改变蜂窝结构支撑装置的总长尺寸，通过调节可折叠支撑装置的个数来改变总宽尺寸以适应不同规模的冷却装置，降低经济成本。

5.该装置一方面可折叠，另一方面可横向及纵向增加个数以适配不同尺寸水道。

附图说明

图1为本发明所述的h型支撑片示意图；

图2为本发明所述的正六边形支撑体示意图；

图3为本发明所述的工作状态下可折叠支撑装置示意图；

图4为本发明所述的非工作状态下可折叠支撑装置示意图；

图5为本发明所述的蜂窝结构支撑装置在贯通式冷却水道中的一种排布安装示意图。

附图标记如下：

1-普通活动铰链；2-支撑片；3-0～120度的活动铰链；4-冷却装置冷却水道；5-可折叠支撑装置组件。

具体实施方式

下面将根据具体实施例及说明书附图对本发明所述的超高分子量聚乙烯板材模压模具贯通式冷却水道的蜂窝结构支撑装置做进一步分析。

结合附图1所示，本实施例中的支撑片2为h型支撑片，其高度h为70mm，h型支撑片宽度l为58mm，厚度b为5mm。在h型支撑片高度方向上下两端中间位置各开一个矩形槽，槽高度h为12mm，宽度n为10mm。h型支撑片通过活动铰链相连接。

结合附图2所示，正六边形支撑体包括四个普通活动铰链1、六个相同规格h型支撑片和两个限制开合角度为0～120度的活动铰链3；活动铰链均为标准件，h型支撑片由所述活动铰链通过螺栓和螺母连接，所述限制开合角度为0～120度的活动铰链3安装在正六边形对角位置，从而保证每个支撑体可以从折叠形态打开至标准正六边形形态。

结合附图3和4所示，所述可折叠支撑装置由7个正六边形支撑体组件通过螺栓相互连接构成，工作状态下可折叠支撑装置总长为816mm，非工作状态下可折叠支撑装置总长为415mm。所述对角安装的限制开合角度为0～120度的活动铰链3位于可折叠支撑装置组件外侧，从而实现可折叠支撑装置的折叠功能，从而实现从工作状态至非工作状态的相互转变。所述可折叠支撑装置组件不受冷却系统限制，可通过调节正六边形支撑体个数来改变蜂窝结构支撑装置。

结合附图5所示，所述蜂窝结构支撑装置包括14排可折叠支撑装置组件，工作状态下可折叠支撑装置组件通过点焊相互连接，在保证了牢固稳定的前提下实现便于拆装的功能。贯通式冷却水道4的长宽尺寸分别为1600mm和900mm，蜂窝结构支撑装置总长总宽尺寸分别为1540mm和874mm，蜂窝结构支撑装置布满冷却水道的内部空间，保证了冷却装置的抗弯强度和稳定性。所述叠蜂窝结构支撑装置不受冷却系统限制，可通过调节可折叠支撑装置的个数来改变总长尺寸以适应不同规模的冷却装置。

所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。

技术特征：

技术总结
本发明公开了超高分子量聚乙烯板材成型模压模具的贯通式冷却水道的蜂窝结构支撑装置，涉及到高分子材料成型冷却领域，包括普通活动铰链、H型支撑片、限制开合角度为0～120度的活动铰链。H型支撑片通过铰链连接成正六边行蜂窝结构。本发明抗弯强度大，承载能力高，消除因减少冷却水道壁厚而带来的不利影响，利用铰链实现折叠功能，便于存放和搬运，节省生产空间，且可以调节支撑装置的长宽尺寸以适应不同规模冷却装置，降低经济成本。

技术研发人员：王匀;尹研;许桢英;唐书浩;姜鼎;蒋志刚;崔熙贵;招玉春
受保护的技术使用者：江苏大学
技术研发日：2017.04.10
技术公布日：2017.07.28