专利名称：无污发泡材料制品成型设备的制作方法
技术领域：
本发明属于新材料技术领域，特别涉及一种环保材料的制品成型设备。
中国发明专利“无污发泡材料”(专利号ZN92104631、6)是一种全新的环保材料。由于其工艺性能与塑料、橡胶等化工材料不同，因此现有的塑料注塑成型设备、塑料模塑成型设备和橡胶模塑成型设备均不适用于“无污发泡材料制品”的成型生产。主要体现在1．无污发泡材料制品的成型要求成型设备可持续地对成型模具进行加热，并且可以对成型模具的上、下模分别进行精度较高的温度控制。这是因为上、下模温的差别将决定其制品在成型后，上、下模具分离时，制品是留在上模还是留在下模。这与塑料制品是通过模具设计中留有倒扣或通过摩擦面的大小决定制品是留在阳模还是阴模中不同，同时与塑料成型及橡胶成型过程中对温度控制的要求是不同的。
2．无污发泡材料成型时，要求成型设备向模具内填入材料采用定量填入，其定量精度较高，填充误差为±6％，而不能采用溢泄填充(即过量填充合模后多出的部分，被合模力挤压后通过溢泄孔排出，如橡胶模具)，也不可采取由模腔本身的型腔容积控制(如塑料成型中塑料注射入型腔，注满后即停止注入)。
3．无污发泡材料在成型过程中产生大量高温高压水蒸汽及CO2气体，同时对模具的气密性要求高，因此在成型过程中，模具内可产生15K8g/cm2的高压，因此，对锁模力的要求较高，一般达到3吨左右。
4．无污发泡材料制品刚刚成型后，由于水份蒸发较彻底，因此制品较脆，不能采用如塑料制品和橡胶制品的强制脱模方法。
5．无污发泡材料的制品成型是在200℃左右模温下进行的，因此提高热效率是十分重要的，对加温中的保温绝热要求则比橡胶模制工艺高得多。同时，无污发泡材料的成型工艺过程中，不存在降温过程，这与塑料制品在模塑过程中多数需在定型阶段对模具进行降温不同。
6．无污发泡材料的制品成型，其加热发泡要求合模速度要快，这与塑料成型和橡胶成型对合模的要求也明显不一样，后二者对合模速度没有任何要求。
本发明的目的，就是根据上述无污发泡材料的成型工艺条件与要求，以其大规模应用于工业生产而研制的一种无污发泡材料制品成型设备。
本发明由机架5，模具加热保温控制机构，施力与锁模机构和激振脱模机构所构成。模具加热保温控制机构由上模体和下模体所构成，上、下模体分别由上、下模及其背部装设的电炉及温控设施以及它们周边的绝热保温座所构成。上模体同施压与锁模机构相连接，下模体直接装设在机架上，机架上设有两根立柱导轨，施压与锁模机构装设在机架上部并可沿立柱导轨作上、下运动，以带动上模体上、下运动与下模体进行合模与脱模动作。激控脱模机构由下模底部中心的堵头件及与之相连的直杆、直杆中部上套装的弹簧，直杆下端部装设的电磁铁所构成。
根据本发明制成的无污发泡材料制品成型设备，较好地适应了无污发泡材料的成型工艺性能及要求，使得无污发泡材料的制品成型性能好，产品合格率高且产出速度快，从而实现了无污发泡材料的工业性应用。
下面结合附图对本发明作进一步的介绍。
附
图1～附图3是本发明手动施力式成型设备实例。附图1为其结构主视图。附图2为其结构侧视图。附图3为其施力与锁模机构动态运动示意图。
机架上设有两根立柱导轨5，立柱导轨5的上端部连有顶板9，其下部装设有托板20，其上部设置有限位块10。
施压与锁模机构由滑板6，连杆曲柄7，曲柄手柄8，限位块10，承轴座11～12，枢轴13～15，滑动轴承23，调节螺杆22所组成。曲柄手柄8装设在枢轴13和枢轴14上，枢轴14通过承轴座12安装在机架的顶板9上，连杆曲柄7装设在枢轴13和枢轴15上，枢轴15通过承轴座11安装在滑板6上，滑板6通过滑动轴承23装设在两立柱导轨5之间，上模体通过承轴座39与滑板6相连接，且在枢轴15和上模体之间连接有一调节螺杆22。
模具加热保温控制机构由上、下模体所构成。上、下模体分别由上模2、下模1及其背部装设的电炉及温控设施3以及包容它们的绝热保温座4所构成，在上模体的背部，设置有一摇动手柄24，下模体通过托板20直接装设在机架上。
激振脱模机构由下模底部中心的堵头件16及与之相连的直杆17、直杆中部套装的弹黄18，直杆端部装设的电磁铁19所构成。在托板20上，连接有一承接电磁铁19的托架21。
工作时，包含在承轴座39内的电炉及温控设施3对上、下模具2、1进行加热和温度控制，上、下模2、1的温度预置由具体情况设定，若要使成品在开模后能留在下模1，则上模2的温度要高于下模1的温度20℃～30℃左右，反之亦然。模具温度控制适中后，先将所定质量或容积的无污发泡材料投入下模1中，然后迅速将曲柄手柄8压下，曲柄手柄8的运动带动连杆曲柄7推动滑板6，滑板6通过滑动轴承23向下滑动、直到曲柄手柄8压过死点，使中枢轴13顶在限位块10上(事先通过调节调节螺杆22使连杆曲板7锁定时，其偏角为1°～5°)，此时，上模2和下模1合模并锁紧，无污发泡材料在热模中进行发泡和成型，此过程(一般为30～70秒，其成型时间长短取决于制品的厚度，制品薄成型时间短，制品厚成型时间长)完成后，拉动曲柄手柄8向上抬起，上、下模即可分离。一般要求成品留在下模腔内，可以通过两个方法实现之，一是将上模2的温度调到比下模1的模温高出20℃～30℃；二是当拉起曲柄手柄8刚刚通过死点后，即摇动摇动手柄24，使上模2绕其轴心线转动3°～10°，即可使制成品留在下模腔内。(此法对方型制品不适用)。
下模1底部中心的堵头件16，平时通过直杆17和弹簧18使堵头件16总是紧贴下模底面。脱模时，电磁铁19的电磁力在50赫的交流电的作用下，其吸合力与弹簧18的弹性力相互作用而对直杆17和堵头件16产生激振作用，在激振波的作用下，留在下模1腔中的制品被剥离下模，此时电磁铁的吸力通过其衔铁推动直杆17及堵头件16将制品托出下模，即可取出制品。
附图4～附图6是本发明自动施力式成型设备实例。附图4为其自动施力结构原理简图，附图5为其施力与锁模机构动态运动一般状态示意图，附图6为其施力与锁模机构动态运动极限状态示意图。本实施例是采用机械传动(传动效率高)与气动传动(传动力大)联合传动设计而成的。其机架、模具加热保温控制机构和激振脱模机构与实施例一完全相同；施力与锁模机构则由滑板6，连杆曲柄7，传动曲柄35，限位块10，枢轴13、14、15、36，滑动轴承23，电机30，减速机29，链轮26、27，链28，气缸体25，气缸活塞32，气缸活塞杆31所构成。枢轴14和枢轴36安装在机架导轨5上，链轮26、27分别安装在枢轴14和枢轴36上，电机经减速机29与链轮27相联，枢轴14通过传动曲柄35与枢轴13相联，枢轴13与枢轴15通过连杆曲柄7相联，枢轴15通过承轴座11安装在滑板6上，气缸体25装在滑板的下部，气缸活塞32通过气缸活塞杆31与上模体相连接。
工作时，当下模1内投入定量无污发泡材料后，电磁制动电机30启动，其转速经减速机29减速后，经链轮27及链28带动链轮26转动，链轮26带动传动曲柄35向下转动(附图5所示状态)，传动曲柄35的转动通过枢轴13推动联杆7，联杆7通过枢轴15及承轴座11推动气缸体25及上模体沿机架导轨5向下运动，直到枢轴13通过死点并贴紧在限位块10上时，电磁制动电机30停转，此时曲柄连杆7的偏角在过了死点1°～5°之间(附图6所示状态)。当气缸25通入3～5kg/cm3的压缩空气后，气体压力推动活塞32经活塞杆31下压，从而进一步推动上模2与下模1紧紧地贴合。当成型完成后开模时，气缸25的上腔压缩空气通过其控制阀排气释压后，电磁制动电机的制动释放使电机30反转，从而使减速机29，链轮27、26及链28带动传动曲柄35反转，进一步带动连杆曲柄7及上模体向上运动，实现上、下模的分离。
为了降低活塞32的选择精度，可在气缸上腔内设置-2mm以上的橡胶膜37，加强其气密作用。可较好地解决气缸而积大而行程小(行程与直径比约在0.04)所造成的气缸精度要求高，制造成本大的矛盾。
权利要求
1．一种无污发泡材料制品成型设备，由机架、模具加热保温控制机构、施力与锁模机构和激振脱模机构所构成，其特征在于所述的模具加热与温度控制机构由上模体和下模体所构成，其上、下模体分别由上、下模[2][1]及其背部装设的电炉及温控设施[8]以及包容它们的绝热保温座[4]所构成，上模体同施压与锁模机构相连接，下模体直接装设在机架上；所述的机架上设有两根立柱导轨[5]，施压与锁模机构装设在机架上部并可沿立柱导轨[5]作上、下运动，以带动上模体上、下运动与下模体进行合模与脱模动作；所述的激振脱膜机构由下模[1]底部中心的堵头件[16]及与之相连的直杆[17]，直杆[17]中部上套装的弹簧[18]，直杆下端部装设的电磁铁[19]所构成。
2．根据权利要求1所述的无污发泡材料制品成型设备，其特征在于所述的立柱导轨[5]的上端部连有顶板[9]，其下部设有托板[20]，其上部设置有限位块[10]；所述的上模体的背部设置有一摇动手柄[24]；所述的下模体通过托板[20]直接装设在机架上。
3．根据权利要求1或2所述的无污发泡材料制品成型设备，其特征在于所述的施力与锁模机构由滑板[6]、连杆曲柄[6]、限位块[10]、承轴座[11][12]，枢轴[13][14][15]，滑动轴承[23]，调节螺杆[22]所组成，曲柄手柄[8]装设在枢轴[13]和枢轴[14]上，枢轴[14]通过承轴座[12]安装在机架的顶板[9]上，连杆曲柄[7]装设在枢轴[18]和枢轴[15]上，枢轴[15]通过承轴座[11]安装在滑板[6]上，滑板[6]通过滑动轴承[23]装设在两立柱导轨[5]之间，上模体通过承轴座[39]与滑板[6]相连接，且在枢轴[15]和上模体之间连接有一调节螺杆[22]。
4．根据权利要求1或2所述的无污发泡材料制品成型设备，其特征在于所述的施力与锁模机构由滑板[6]，连杆曲柄[7]，传动曲柄[35]，限位块[10]，枢轴[13]、[14]、[15]、[35]，滑动轴承[28]，电机[30]，减速机[29]，链轮[26]、[27]，链[28]，气缸体[25]，气缸活塞[32]，气缸活塞杆[31]所构成；其枢轴[14]和枢轴[36]安装在机架导轨[5]上，链轮[26]、[27]分别安装在枢轴[14]和枢轴[36]上，其电机[30]经减速机[29]与链轮[27]相连，枢轴[14]通过传动曲柄[35]与枢轴[13]相联，枢轴[13]与枢轴[15]通过连杆曲柄[7]相联，其枢轴[15]通过承轴座[11]安装在滑板[6]上，其气缸体[25]装在滑板[5]的下部，其气缸活塞[32]通过气缸活塞杆[31]与上模体相连接。
5．根据权利要求4所述的无污发泡材料制品成型设备，其特征在于所述的气缸体[25]的上腔内设置有-2mm以上的橡胶膜[37]。
全文摘要
无污发泡材料制品成型设备。由机架5,模具加热保温控制机构、施力与锁模机构和激振脱模机构所构成。较好地适应了无污发泡材料的成型工艺性能及要求,使得无污发泡材料的制品成型性能好,产品合格率高且产出速度快,从而实现了无污发泡材料的工业性应用。
文档编号B29C44/02GK1210783SQ9710923
公开日1999年3月17日 申请日期1997年9月9日 优先权日1997年9月9日
发明者池洪, 林白, 王静诚, 闵阳 申请人:池洪