一种安全帽用生产工艺的制作方法

本发明涉及安全帽技术领域。

背景技术：

安全帽是指对人头部受坠落物及其他特定因素引起的伤害起防护作用的帽子。安全帽由帽壳、帽衬、下颏带及附件等组成。

目前，安全帽主要是通过注塑制得，再经过后期的精加工完成；其中，注塑原料需要将多种原料搅拌混合制得，但是现有的搅拌机对多种原料的搅拌、混合效果不佳，甚至还会存在成堆或成球的情况，将直接影响后期的注塑效果；此外，通过搅拌机搅拌得到注塑原料，需要通过储存工具将其运输至注射机内，通过注射机将注塑原料加热溶化，并在注射机的螺杆或活塞推动下注入注塑模具中；上述操作注塑原料在运输的过程中因碰撞会造成损失，进而影响后期的注塑成型，导致安全帽的生产效率低下。

技术实现要素：

本发明意在提供一种安全帽用生产工艺，以解决目前注塑原料在运输的过程中因碰撞会造成损失，进而影响后期的注塑成型，导致安全帽的生产效率低下的问题。

为了达到上述目的，本发明的基础方案如下：一种安全帽用生产工艺，包括以下步骤：

(1)聚甲醛原料选取：选取以下重量份的原料：三聚甲醛60-80份、二氧化杂环戊烷15-30份、三氟化硼乙醚10-20份；

(2)聚甲醛原料混合：将步骤(1)中的聚甲醛原料混合均匀，在温度为65-70℃条件下反应2-3小时，制得聚甲醛；

(3)注塑原料选取：选取以下重量份的原料：聚甲醛70-90份，纳米级云母片粉末10-20份，1-3份纳米级氧化镁铝，1-5份氧化锌；

(4)注塑原料混合：需要使用注塑装置，包括机座，机座上设有相互连通的搅拌机构、注射机和注塑机构，将步骤(3)中的注塑原料放入搅拌机构混合均匀，得到原料本体；

(5)注塑：将步骤(4)中的原料本体经注射机注射进注塑机构内注塑成型，制得安全帽注塑件。

基础方案的优点：本方案通过搅拌机构实现对四种注塑原料的均匀搅拌、混合，得到原料本体；将原料本体通入注射机内，通过注射机对原料本体进行加热溶化呈流动状态，再注入进注塑机构内，最终得到安全帽注塑件；相较于目前的生产方式，减少了现有注塑原料运输到注塑机的流程，避免了注塑原料的损失，进而保证了注塑成形，提高了安全帽的生产效率。

进一步，所述搅拌机构包括箱体，所述箱体的顶部设有若干进料管，所述箱体的底部设有出料管；所述出料管的顶部设有筛网，出料管的中部设有阀门，出料管的底部与注射机连通；所述箱体内设有用于注塑原料混合的一级混合单元和二级混合单元。

通过上述设置，四种注塑原料经进料管进入箱体内，通过一级混合单元和二级混合单元对注塑原料进行混合处理，进而避免了注塑原料出现堆状或球状的情况。

进一步，所述一级混合单元包括电机和滑板，所述电机固接在箱体的外壁上，所述电机的输出轴上连接有转轴，且转轴上设有凸轮；所述滑板滑动连接在箱体的侧壁上，且滑板与箱体之间设有第一弹簧；所述滑板上设有用于收集注塑原料的混合桶，且混合桶位于箱体内；所述混合桶的底部设有出料口，所述滑板上设有与出料口相通的通孔；所述滑板远离混合桶的一端与凸轮相抵。

通过上述设置，四种注塑原料掉落至混合桶内；电机的输出轴带动转轴转动，转轴带动凸轮转动，通过凸轮的凸起部间歇挤压滑板配合第一弹簧能够带动滑板沿水平方向做往复运动，进而带动滑板上的混合桶沿水平方向做往复运动，使得四种注塑原料在混合桶内实现初步混合，完成初步混合的四种注塑原料经出料口、通孔向箱体的底部方向移动。

进一步，所述箱体的侧壁上滑动连接有齿条，且齿条与箱体之间设有第二弹簧；所述齿条上设有若干进料口，且进料口与进料管相错设置；所述齿条位于滑板上方，且齿条的底部与混合桶相抵；所述转轴上设有与齿条啮合的扇齿轮。

通过上述设置，电机的输出轴带动转轴转动，转轴带动扇齿轮转动，通过扇齿轮与齿条的间歇啮合配合第二弹簧能够带动齿条沿水平方向做往复运动，当齿条向左移动时，齿条上的进料口与进料管相通，使得四种注塑原料经进料口掉落至混合桶内，以此能够定量控制四种注塑原料进入混合桶混合，加强混合效果。

进一步，所述二级混合单元包括联动轴和固接于联动轴上的从动锥齿轮，所述联动轴上设有搅拌臂，且搅拌臂位于箱体内；所述联动轴转动连接在箱体的侧壁上，且联动轴位于滑板下方；所述转轴上设有与从动锥齿轮啮合的主动锥齿轮。

通过上述设置，电机的输出轴带动转轴转动，转轴带动主动锥齿轮转动，通过主动锥齿轮与从动锥齿轮的啮合，利用从动锥齿轮带动联动轴转动；联动轴带动搅拌臂对箱体底部的四种注塑原料进行再次搅拌、混合，最终得到原料本体；原料本体经筛网收集至出料管内，通过筛网能够避免堆状或球状的原料本体进入出料管内，针对堆状或球状的原料本体能够通过搅拌臂进行打散处理。

进一步，所述注塑机构包括上模和下模，所述上模与下模可拆卸连接；所述上模的底部设有上型腔，下模的顶部设有下型腔，且上型腔与下型腔形成安全帽型腔；所述上模的中部设有与注射机连通的注塑口，且注塑口与上型腔相通；所述下模上设有用于推出注塑件的动力机构。

通过上述设置，连接上模与下模，通过注射机将熔融的原料本体注塑进注塑口内，熔融的原料本体移动至安全帽型腔内；静置一段时间后，待熔融的原料本体冷却成型；分离上模与下模，再通过动力机构推出注塑件，相较于人工取出注塑件，本方案通过机械代替人工实现自动化取出注塑件，有效避免注塑件的损坏或变形。

进一步，所述动力机构包括气缸和若干推杆，所述下模的底部设有凹槽和若干与凹槽、下型腔相通的滑槽，所述气缸固接在凹槽内，且气缸的输出轴上连接有推板；所述推杆在滑槽内滑动，且推杆与推板固接。

通过上述设置，注塑件冷却成型后，分离上模与下模；启动气缸，气缸的输出轴带动推板向上移动，推板同时推动若干推杆，若干推杆同时推动注塑件，使得注塑件与下模分离，即得到成型的安全帽注塑件；实现自动化取注塑件，即避免了注塑件的损坏或变形，也提高了工作效率。

进一步，所述上模的侧壁上铰接有上摆臂，且上摆臂上设有凸块；所述下模的侧壁上铰接有下摆臂，且下摆臂上设有用于与凸块卡接的卡槽；所述上模的侧壁上设有上螺纹孔，且上螺纹孔内螺纹连接有上螺纹杆，所述上摆臂上设有用于上螺纹杆穿过的上通孔；所述下模的侧壁上设有下螺纹孔，且下螺纹孔内螺纹连接有下螺纹杆，所述下摆臂上设有用于下螺纹杆穿过的下通孔。

通过上述设置，模与下模贴合时，摆动上摆臂和下摆臂，使得上摆臂与上模相贴，并且上通孔与上螺纹孔相通；下摆臂与下模相贴，并且下通孔与下螺纹孔相通；上摆臂上的凸块与下摆臂上的卡槽卡接，以此实现对上摆臂和下摆臂的定位，进而实现上模与下模的定位。将上螺纹杆穿过上通孔并伸入上螺纹孔内，转动上螺纹杆与上螺纹孔螺纹连接；将下螺纹杆穿过下通孔并伸入下螺纹孔内，转动下螺纹杆与下螺纹孔螺纹连接；由于螺纹连接结构具有自锁性，提高了对上限位臂和下限位臂定位的稳定性。

进一步，所述上螺纹杆上设有上环槽，所述上环槽内滑动连接有上限位块，所述上限位块上倾斜设有上限位臂，且上摆臂位于上限位臂的运动轨迹上；所述下螺纹杆上设有下环槽，所述下环槽内滑动连接有下限位块，所述下限位块上倾斜设有下限位臂，且下摆臂位于下限位臂的运动轨迹上；所述上螺纹杆与下螺纹杆之间套接有弹性件。

通过上述设置，由于上限位块在上环槽内滑动，上螺纹杆转动时，上限位块由于重力原因始终位于上环槽的下方；上螺纹杆继续转入上螺纹孔内，当上限位臂与上摆臂相抵时，上螺纹杆停止转动；通过上限位臂能够加强对上摆臂的定位；并且，由上螺纹杆、上限位臂和上摆臂形成三角形结构，根据三角形结构的稳定性，进而提高对上摆臂定位的稳定性。

由于下限位块在下环槽内滑动，下螺纹杆转动时，下限位块由于重力原因始终位于下环槽的下方；下螺纹杆继续转入下螺纹孔内，当下限位臂与下摆臂相抵时，下螺纹杆停止转动；通过下限位臂能够加强对下摆臂的定位；并且，由下螺纹杆、下限位臂和下摆臂形成三角形结构，根据三角形结构的稳定性，进而提高对下摆臂定位的稳定性。

将弹性件套接在上螺纹杆和下螺纹杆上，进而加强对上螺纹杆和下螺纹杆的定位效果。

进一步，所述下模内设有冷却道，所述下模的侧壁上设有风机，且风机与冷却道之间设有管道。

通过上述设置，启动风机，风机产生的气流持续穿过冷却道，进而持续对注塑件进行降温、冷却，缩短注塑件冷却成型的时间。

附图说明

图1为本发明注塑装置实施例一主视方向剖剖视图；

图2为注塑机构主视方向局剖剖视图；

图3为图2中a处的放大图；

图4为发明注塑装置实施例二注塑机构主视方向局剖剖视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：上模1、下模2、上型腔3、下型腔4、注塑口5、气缸6、推杆7、凹槽8、滑槽9、推板10、导向杆11、导向槽12、上摆臂13、凸块14、下摆臂15、卡槽16、上螺纹杆17、上通孔18、下螺纹杆19、下通孔20、上环槽21、上限位块22、上限位臂23、下环槽24、下限位块25、下限位臂26、弹性件27、冷却道28、风机29、管道30、箱体31、进料管32、出料管33、筛网34、阀门35、注射机36、电机37、滑板38、转轴39、凸轮40、第一弹簧41、混合桶42、出料口43、通孔44、齿条45、第二弹簧46、进料口47、扇齿轮48、联动轴49、从动锥齿轮50、搅拌臂51、主动锥齿轮52。

实施例一

一种安全帽用生产工艺，包括以下步骤：

(1)聚甲醛原料选取：选取以下重量份的原料：三聚甲醛70份、二氧化杂环戊烷20份、三氟化硼乙醚10份；

(2)聚甲醛原料混合：将步骤(1)中的聚甲醛原料混合均匀，在温度为68℃条件下反应2.5小时，制得聚甲醛；

(3)注塑原料选取：选取以下重量份的原料：聚甲醛80份，纳米级云母片粉末16份，1份纳米级氧化镁铝，3份氧化锌；

(4)注塑原料混合：需要使用注塑装置，包括机座，机座上设有相互连通的搅拌机构、注射机和注塑机构，将步骤(3)中的注塑原料放入搅拌机构混合均匀，得到原料本体；

(5)注塑：将步骤(4)中的原料本体经注射机注射进注塑机构内注塑成型，制得安全帽注塑件。

本实施例制得的安全帽具有较好的抗紫外线辐射作用，具有较强的抗冲击作用，还具有较好的降温性能。

其中，步骤(4)和步骤(5)采用注塑装置进行处理。

基本如附图1、附图2和附图3所示：注塑装置，包括机座，机座上设有搅拌机构和注塑机构，搅拌机构包括箱体31，箱体31的顶部连接有若干进料管32，箱体31的底部连接有出料管33；出料管33的顶部固接有筛网34，出料管33的中部安装有阀门35，出料管33的底部与注射机36连通；箱体31内设有用于注塑原料混合的一级混合单元和二级混合单元。

一级混合单元包括电机37和滑板38，电机37固接在箱体31的外壁上，电机37的输出轴上连接有转轴39，且转轴39上固接有凸轮40；滑板38滑动连接在箱体31的侧壁上，且滑板38与箱体31之间固接有第一弹簧41；滑板38上固接有用于收集注塑原料的混合桶42，且混合桶42位于箱体31内；混合桶42的底部开设有出料口43，滑板38上开设有与出料口43相通的通孔44；滑板38远离混合桶42的一端与凸轮40相抵。

箱体31的侧壁上滑动连接有齿条45，且齿条45与箱体31之间固接有第二弹簧46；齿条45上开设有若干进料口47，且进料口47与进料管32相错设置；齿条45位于滑板38上方，且齿条45的底部与混合桶42的顶部相抵；转轴39上固接有与齿条45啮合的扇齿轮48。

二级混合单元包括联动轴49和固接于联动轴49上的从动锥齿轮50，联动轴49上固接有搅拌臂51，且搅拌臂51位于箱体31内；联动轴49转动连接在箱体31的侧壁上，且联动轴49位于滑板38下方；转轴39上固接有与从动锥齿轮50啮合的主动锥齿轮52。

注塑机构包括上模1和下模2，上模1的底部开设有上型腔3，下模2的顶部开设有下型腔4，且上型腔3与下型腔4形成安全帽型腔；上模1的中部开设有与注射机连通的注塑口5，且注塑口5的宽度从上至下逐渐减小，注塑口5与上型腔3相通。

下模2上设有用于推出注塑件的动力机构，动力机构包括气缸6和若干推杆7，下模2的底部开设有凹槽8和若干与凹槽8相通的滑槽9；气缸6固接在凹槽8上，且气缸6的输出轴上焊接有推板10；推杆7在滑槽9内滑动，且若干推杆7均与推板10的顶部焊接。

上模1的底部焊接有导向杆11，下模2的顶部开设有用于导向杆11伸入的导向槽12，上模1与下模2贴合时，导向杆11位于导向槽12内。

所述上模1的左侧壁上铰接有上摆臂13，且上摆臂13上焊接有凸块14；下模2的左侧壁上铰接有下摆臂15，且下摆臂15上开设有用于与凸块14卡接的卡槽16。上模1的左侧壁上开设有上螺纹孔，且上螺纹孔内螺纹连接有上螺纹杆17，上摆臂13上开设有用于上螺纹杆17穿过的上通孔18，且上摆臂13摆动与上模1左侧壁相贴时，上通孔18与上螺纹孔相通；下模2的左侧壁上开设有下螺纹孔，且下螺纹孔内螺纹连接有下螺纹杆19，下摆臂15上开设有用于下螺纹杆19穿过的下通孔20，且下摆臂15摆动与下模2左侧壁相贴时，下通孔20与下螺纹孔相通。

上螺纹杆17上开设有上环槽21，上环槽21内滑动连接有上限位块22，上限位块22上倾斜焊接有上限位臂23，且上摆臂13位于上限位臂23的运动轨迹上；下螺纹杆19上开设有下环槽24，下环槽24内滑动连接有下限位块25，下限位块25上倾斜焊接有下限位臂26，且下摆臂15位于下限位臂26的运动轨迹上。上螺纹杆17与下螺纹杆19之间套接有弹性件27，本实施例中弹性件27为弹性皮带。

具体实施过程如下：

将聚甲醛、纳米级云母片粉末、份纳米级氧化镁铝和氧化锌四种注塑原料分别添加至进料管32内；启动电机37，电机37的输出轴带动转轴39转动，转轴39带动扇齿轮48、凸轮40和主动锥齿轮52转动，通过扇齿轮48与齿条45的间歇啮合配合第二弹簧46能够带动齿条45沿水平方向做往复运动，当齿条45向左移动时，齿条45上的进料口47与进料管32相通，使得四种注塑原料经进料口47掉落至混合桶42内，以此能够定量控制四种注塑原料进入混合桶42混合，加强混合效果；由于转轴39带动凸轮40转动，通过凸轮40的凸起部间歇挤压滑板38配合第一弹簧41能够带动滑板38沿水平方向做往复运动，进而带动滑板38上的混合桶42沿水平方向做往复运动，使得四种注塑原料在混合桶42内实现初步混合。

完成初步混合的四种注塑原料经出料口43、通孔44向箱体31的底部方向移动；由于转轴39带动主动锥齿轮52转动，通过主动锥齿轮52与从动锥齿轮50的啮合，利用从动锥齿轮50带动联动轴49转动；联动轴49带动搅拌臂51对箱体31底部的四种注塑原料进行再次搅拌、混合，最终得到原料本体；原料本体经筛网34收集至出料管33内，通过筛网34能够避免堆状或球状的原料本体进入出料管33内，针对堆状或球状的原料本体能够通过搅拌臂51进行打散处理。

注塑前，将上模1与下模2贴合，使得上型腔3与下型腔4相通并形成安全帽型腔；同时，导向杆11伸入导向槽12内，进而避免上模1与下模2在水平方向上发生相对位移；并且，此时，若干推杆7的顶部均位于下型腔4与凹槽8的连通处。

摆动上摆臂13和下摆臂15，使得上摆臂13与上模1相贴，并且上通孔18与上螺纹孔相通；下摆臂15与下模2相贴，并且下通孔20与下螺纹孔相通；此外，上摆臂13上的凸块14与下摆臂15上的卡槽16卡接，以此实现对上摆臂13和下摆臂15的定位，进而实现上模1与下模2的连接和定位。

将上螺纹杆17穿过上通孔18并伸入上螺纹孔内，转动上螺纹杆17与上螺纹孔螺纹连接；由于上限位块22在上环槽21内滑动，上螺纹杆17转动时，上限位块22由于重力原因始终位于上环槽21的下方；上螺纹杆17继续转入上螺纹孔内，当上限位臂23与上摆臂13相抵时，上螺纹杆17停止转动；通过上限位臂23能够加强对上摆臂13的定位，并且，由于螺纹连接结构具有自锁性，通过上螺纹杆17与上螺纹孔的配合能够提高对上限位臂23定位的稳定性。另外，由上螺纹杆17、上限位臂23和上摆臂13形成三角形结构，根据三角形结构的稳定性，进而提高对上摆臂13定位的稳定性。

将下螺纹杆19穿过下通孔20并伸入下螺纹孔内，转动下螺纹杆19与下螺纹孔螺纹连接；由于下限位块25在下环槽24内滑动，下螺纹杆19转动时，下限位块25由于重力原因始终位于下环槽24的下方；下螺纹杆19继续转入下螺纹孔内，当下限位臂26与下摆臂15相抵时，下螺纹杆19停止转动；通过下限位臂26能够加强对下摆臂15的定位，并且，由于螺纹连接结构具有自锁性，通过下螺纹杆19与下螺纹孔的配合能够提高对下限位臂26定位的稳定性。另外，由下螺纹杆19、下限位臂26和下摆臂15形成三角形结构，根据三角形结构的稳定性，进而提高对下摆臂15定位的稳定性。

再将弹性件27套接在上螺纹杆17和下螺纹杆19上，进而加强对上螺纹杆17和下螺纹杆19的定位效果。

打开阀门35，将原料本体通入注射机36内，通过注射机36对原料本体进行加热溶化呈流动状态，再注入进注塑口5内，熔融的原料本体移动至安全帽型腔内；静置一段时间后，待熔融的原料本体冷却成型；取下弹性件27，将上螺纹杆17和下螺纹杆19转出并取下，分离上摆臂13和下摆臂15，进而将上模1与下模2分离；启动气缸6，气缸6的输出轴带动推板10向上移动，推板10同时推动若干推杆7，若干推杆7同时推动注塑件，使得注塑件与下模2分离，即得到成型的安全帽注塑件。

实施例二

基本如附图4所示，实施例二与实施例一的结构和实施方式基本相同，其不同之处在于：下模2内开设有冷却道28，且冷却道28绕下腔室设置；下模2的侧壁上固接有风机29，且风机29与冷却道28之间连接有管道30。

具体实施过程如下：

启动风机29，风机29产生的气流持续穿过冷却道28，进而持续对注塑件进行降温、冷却，缩短注塑件冷却成型的时间。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。