一种杯身成形装置的制作方法

本发明涉及一种杯身成形装置。

背景技术：

常见的联杯产品主要是小杯装的酸奶。这种联杯产品的酸奶的杯身通常为倒立的锥形结构或圆柱形结构，杯身为上宽下窄的结构。联杯产品生产设备可将片材加工成杯身，再向杯身内灌入物料、封口后向外输出。片材先经过加热，然后软化的片材被输送至杯身成形装置处。杯身成形装置以热塑挤压方式生产杯身，它包含有一个凹模和一个凸模，凹模中设有与杯身轮廓吻合的成形腔，该成形腔的宽度下小上大，这与杯身上宽下窄的结构吻合。凸模上设有拉伸柱以及供气结构。加热软化的片材处于杯身成形装置中时，凹模位于片材下方，凸模位于片材上方；凹模和凸模都向片材靠拢，凹模与片材接触后、凸模上的拉伸柱最先接触片材并将片材向凹模的成形腔内挤压；待拉伸柱挤压片材后，片材在成形腔内被拉伸；待凸模其它部位与片材接触后，凸模上的供气结构向被拉伸变形的片材内通入压缩空气，将片材吹鼓胀、直至片材的轮廓与模具的成形腔的轮廓一致；待脱模后，原本扁平的片材上就形成了杯身。

现有技术凹模的结构特征决定了杯身结构局限于圆柱形和倒立的锥形，其它任何趋向于或者明显为上窄下宽的杯身结构都有碍于脱模过程，即使杯身在模具中获得预期形状、最后会因为无法与模具脱离而不能正常生产。

随着罐体结构的容器越来越受市场青睐，酸奶类的联杯产品使用罐体结构的杯身的客观需求越发迫切。而受到现有技术联杯产品生产设备的杯身成形装置只能生产圆柱形和倒立的锥形的杯身的容器的限制，根本无法满足市场需求。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是如何在联杯产品的生产过程中制造出罐状的杯身，由此得到一种杯身成形装置。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：该杯身成形装置包括模具部件、第一升降部件、第二升降部件，所述模具部件包括凹模组件和凸模组件，所述凹模组件安装在第一升降部件上，所述凸模组件安装在第二升降部件上，所述凹模组件和凸模组件在同一竖直方向上做反向直线往复运动，所述凹模组件的运动路径与凸模组件的运动路径相交，所述凹模组件包括空间位置固定的底模、反向同步运动的左模和右模、以及在垂直于左模和右模的运动方向的方向上运动的锁模件，所述左模上设有左模腔、所述右模上设有右模腔，所述左模腔正对右模腔，所述左模的运动路径、右模的运动路径相交于底模所在位置，所述底模上设有排气孔，所述锁模件上设有凹槽，所述左模和右模上都设有限位凸起，所述限位凸起的运动路径与锁模件的运动路径相交，所述左模和右模通过各自的限位凸起同时嵌入在凹槽内而合拢在一起，所述凸模组件上设有拉伸柱，所述底模位于拉伸柱的运动方向上，所述凸模组件上设有进气道，所述进气道位于拉伸住周围，所述拉伸住的运动范围包括伸入到左模腔和右模腔之间的区域。

杯身成形装置的模具部件为组合结构，成形腔由凹模组件的三个部分组成。左模和右模之间可以反向运动，以在两者之间达到合拢和分开的运动效果，进而左模、右模、底模之间可以向四周分散开而远离成形腔所在的空间，这样杯身与左模、右模之间的相对位置关系可以变得较大，凹模组件的开模动作的开度就很大，这样极易实现脱模操作。

在本技术方案中凹模组件的大开度的特征足以满足罐状杯身脱离模具所需的空间的要求，因此，在左模、右模上设置与罐状杯身结构对应的模腔便可以用于制造罐状的杯身。

为了提高生产效率，所述左模上设有等距笔直排列的左模腔、所述右模上设有等距笔直排列的右模腔，所述凸模组件上设有等距笔直排列的拉伸柱，相邻拉伸柱的间距、相邻的左模腔的间距、相邻的右模腔的间距都相等。这样在同一工位上可以一次生产出多个杯身。

本发明采用上述技术方案：杯身成形装置具有的可伸展的凹模组件，通过获得大开度的开模动作来实现罐状杯身脱离模具，进而为联杯产品的生产过程中制造出罐状的杯身提供结构支持，丰富联杯产品生产设备的产品种类。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

图1为一种杯身成形装置的结构示意图；

图2为一种杯身成形装置的凹模组件的展开状态示意图；

图3为一种杯身成形装置的凹模组件的合拢状态示意图。

具体实施方式

联杯产品生产设备上设有杯身成形装置，该杯身成形装置位于联杯输送路径上。这里的联杯输送路径指片材在联杯产品生产中连续分布所在的空间，片材在联杯输送路径上会经过加热、成形、灌装、封口、切割的操作，由此实现联杯产品生产设生产出一个一个独立的联杯产品。

如图1所示，杯身成形装置包括模具部件、第一升降部件1、第二升降部件2。模具部件包括凹模组件3和凸模组件4。凹模组件3安装在第一升降部件1上，凸模组件4安装在第二升降部件2上。受第一升降部件1驱动，凹模组件3可以在竖直方向上做升降运动；受第二升降部件2驱动，凸模组件4也可以在竖直方向上做升降运动。凹模组件3和凸模组件4处于同一竖直方向上，凹模组件3位于凸模组件4的正下方、凸模组件4正对凹模组件3。联杯输送路径位于凹模组件3和凸模组件4之间，被加热软化的片材会从凹模组件3和凸模组件4之间通过。

第一升降部件1和第二升降部件2共用一个支撑架。该支撑架包括底板、下安装板5、支撑板、主导向板6、副导向板7、顶板、导杆。底板与支撑板之间通过四根相互之间呈平行状态的导杆连接，下安装板5与这四根导杆滑动连接，安装后，下安装板5位于底板和支撑板之间，下安装板5可以在竖直方向上自由滑动。顶板与支撑板之间通过四根相互之间呈平行状态的导杆连接在一起，主导向板6、副导向板7都以滑动方式安装在这四根导杆上，主导向板6、副导向板7两者都位于支撑板和顶板之间，主导向板6、副导向板7都可以在竖直方向上自由滑动。副导向板7、主导向板6、下安装板5在同一竖直方向上逐一排列。

第一升降部件1包括电机、减速器、摆臂、拉杆、连杆。同样这里也有由两根连杆组成的传动单元，每个传动单元中，其中一个连杆的一端活动连接在下安装板5的底部、该连杆的另一端与另一个连杆的一端活动连接，另一个连杆的另一端与底板连接。第二升降部件2上包括两个这样的传动单元。电机安装在减速器上，减速器安装在底板上，摆臂的一端与减速器的输出轴连接，摆臂的另一端与拉杆活动连接，拉杆的一端与传动单元的中的两根连杆同时连接。电机工作后带动摆臂转动，拉杆随即左右运动进而驱动下安装板5在竖直方向上运动。

第二升降部件2包括主升降部件、副升降部件。主升降部件包括气缸、连杆，两根连杆组成一个传动单元，每个传动单元中，其中一个连杆的一端活动连接在顶板的底部、该连杆的另一端与另一个连杆的一端活动连接，另一个连杆的另一端与主导向板6连接。主升降部件具有两个这样的传动单元，气缸的活塞杆只与其中一个传动单元的两根连杆同时连接，这样气缸伸缩后便可以通过传动单元驱动主导向板6在竖直方向上运动。副升降部件包括电机、减速器、摆臂、拉杆，电机安装在减速器上，减速器安装在顶板的上部，摆臂的一端与减速器的输出轴连接，摆臂的另一端与拉杆活动连接，拉杆的一端与副导向板7连接。当电机启动后摆臂做转动运动，拉杆随即上下运动进而驱动副导向板7在竖直方向上运动。

凸模组件4包括凸模主体8和拉伸柱9。凸模主体8呈长方体状，其上设有笔直且等距分布的圆形通孔。凸模主体8内部设有进气道，进气道的一端分布在这些圆形通孔的周边。凸模主体8与主导向板6件连接。拉伸柱9为圆柱形结构，每个凸模主体8的圆形通孔内都设有一个拉伸柱9，所有拉伸柱9通过同一个扁平的连接附件与副导向板7连接。拉伸柱9在凸模主体8内呈等距笔直排列。安装后，进气道位于拉伸住周围。

如图2所示，凹模组件3包括底模10、左模11、右模12、锁模件13、直线气缸。底模10上设有排气孔；底模10固定在下安装板5上，下安装板5上的底模10呈笔直等距分布状态，相邻底模10的距离等于凸模主体8上的相邻圆形通孔的距离，拉伸柱9刚好针对底模10。左模11和右模12整体为长条状结构。左模11通过滑轨安装在下安装板5上、右模12也通过滑轨安装在下安装板5上。左模11和右模12的滑动方向平行、并且两者之间处于平行的位置状态。在下安装板5上设有两个直线气缸，直线气缸的缸体固定在下安装板5上，其中一个直线气缸的活塞杆与左模11连接、另一个直线气缸的活塞杆与右模12连接，两个直线气缸伸缩运动后可以左模11和右模12之间做合拢运动或者分开运动。左模11上设有左模腔、右模12上设有右模腔，左模腔和右模腔的轮廓对应罐状结构。左模11上的左模腔等距笔直排列、右模12上的右模腔等距笔直排列。相邻拉伸柱9的间距、相邻底模10的间距、相邻的左模腔的间距、相邻的右模腔的间距都相等。凹模组件3设有两个锁模件13，两个锁模件13分别位于左模11、右模12的两侧。左模11、右模12的两端都设有限位凸起；每个锁模件13都通过一个直线气缸安装在下安装板5上，直线气缸的缸体与下安装板5固定连接、锁模件13固定直线气缸的活塞杆上。锁模件13上设有凹槽，该凹槽可以同时容纳左模11上的限位凸起以及右模12上的限位凸起。两个锁模件13相向而对。

初始状态下，第二升降部件2将凸模组件4提升至高处、第一升降部件1将凹模组件3降至低处，凸模组件4和凹模组件3分开，如图3所示，左模11与右模12分离，锁模件13远离左模11和右模12；片材穿过凸模组件4和凹模组件3之间的区域。

加工杯身时，左模11和右模12先合拢、然后左模11的限位凸起和右模12的限位凸起紧挨在一起，锁模件13朝着靠近左模11和右模12的方向运动，如图3所示；由于限位凸起的运动路径与锁模件13的运动路径相交，最终锁模件13的凹槽包裹在左模11的限位凸起和右模12的限位凸起外部，这样左模11和右模12紧紧结合在一起。左模11的运动路径、右模12的运动路径相交于底模10所在位置，所以左模11和右模12合拢的位置刚好位于底模10所在区域，如此，左模11和右模12结合后底模10刚好被左模11和右模12夹持，左模腔和右模腔、以及底模10表面共同构成成形腔室。

成形腔室构建完成后，第一升降部件1抬升凹模组件3，直至左模11、右模12都与片材的下表面接触。

第二升降部件2将凸模组件4向片材所在位置降下，由于凹模组件3的运动路径与凸模组件4的运动路径相交，凸模主体8先降至到与片材上表面接触、片材被凸模主体8和左模11、右模12夹持，然后拉伸柱9下降并将片材向成形腔室内挤压，最后凸模主体8内的进气道输出压缩空气、压缩空气吹鼓胀处于拉伸状态的片材的部位，鼓胀的片材受到限制最后形成与成形腔室对应罐状，由此，杯身成形。

接着脱模，首先凹模组件3复位，左模11和右模12分开，接着凹模组件3整体下降，底模10脱离杯身；接着，拉伸柱9抬升，直至拉伸柱9向凸模主体8内部缩回后、拉伸柱9与凸模主体8一起上升至初始位置。这样片材上形成的罐状杯身即可参与下一工序。