一种模具生产设备的制造方法
【专利摘要】本发明实施例一种生产设备，用于对热塑性高分子复合材料进行加工，生产设备包括单螺杆挤出机、输料装置、模压机和成型制品抓取装置，单螺杆挤出机用于对热塑性高分子复合材料进行熔融压缩；输料装置的一端与单螺杆挤出机的出料口连接，用于对熔融压缩后的热塑性高分子复合材料进行传递分配；模压机与输料装置连接，用于对从多通道输料装置传递分配的热塑性高分子复合材料进行模压成型以形成成型制品；成型制品抓取装置用于将成型制品从模压机内抓取取出。通过上述方式，本发明的生产设备自动化程度高，生产效率高，成本低。
【专利说明】
一种模具生产设备
技术领域
[0001 ]本发明涉及高分子材料加工技术领域，特别涉及一种生产设备。
【背景技术】
[0002]热塑性高分子复合材料的成型加工方式主要有挤出成型与注射成型两种，挤出成型制品(模具)为截面相同的型材，注射成型制品可以为形状复杂的异型产品。但用于注射成型的复合材料流动性必须要好，近年来发展迅猛的热塑性生物质复合材料流动性差，异型制品的注塑成型难度大，制品质量不易控制。
[0003]而且对于复杂的具有空间异形结构的一些产品，注塑加工工艺无能为力，只能改变结构或者分体拼装，这样在一定程度上就影响了产品的最终性能，达不到设计目的。为了解决这个问题，很多公司和研究机构做了大量的努力。美国复合材料制品公司(CPI)在1989年提出了 LFT-D技术，并在2003年以后迅速得到发展，具有代表性的成套设备制造公司包括德国W&P公司和国内海源机械。
[0004]但他们都只是在局部或者在特殊的场合使用，适用范围有很大的限制，不足以解决生物质复合材料流动性差、复杂空间结构异形产品难以加工的难题。
[0005]针对这些问题，亟需一种生产设备来解决上述问题。
【发明内容】
[0006]本发明提供一种生产设备，能够解决现有技术中热塑性高分子复合材料加工效率低的问题。
[0007]为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是:提供一种生产设备，用于对热塑性高分子复合材料进行加工，所述生产设备包括:
单螺杆挤出机，用于对所述热塑性高分子复合材料进行熔融压缩；
输料装置，所述输料装置的一端与所述单螺杆挤出机的出料口连接，用于对熔融压缩后的所述热塑性高分子复合材料进行传递分配；
模压机，与所述输料装置连接，用于对从所述多通道输料装置传递分配的所述热塑性高分子复合材料进行模压成型以形成成型制品；
成型制品抓取装置，用于将所述成型制品从所述模压机内抓取取出。
[0008]其中，所述输料装置包括主流道和与所述主流道连接的多个分流道，所述主流道通过法兰与所述单螺杆挤出机的出料口连接。
[0009]其中，所述法兰的内流道的入口和出口呈平滑过渡，所述内流道的压缩比为1.1-4。
[0010]其中，所述主流道和所述多个分流道由保温绝热层包覆。
[0011]其中，所述多个分流道分别由对应的阀门进行控制流通或者阻断。
[0012]其中，所述阀门为球形金属止流阀，所述阀门通过伺服电机进行控制开启和关闭。
[0013]其中，所述模压机为多个，多个所述模压机分别与所述多个分流道一一对应连接。
[0014]其中，多个所述模压机呈对称型、非字型、一字型或圆周型连续并列布置。
[0015]其中，多个所述模压机内均设有压力传感器，用于感应位于所述模压机内熔融压缩的所述热塑性高分子复合材料充模的压力。
[0016]其中，所述成型制品抓取装置为机械手。
[0017]本发明实施例的生产设备先通过单螺杆挤出机将热塑性高分子复合材料进行熔融压缩，再通过输料装置将热塑性高分子复合材料输入至模压机进行模压成型，最后通过成型制品抓取装置将成型制品取出。相比现有技术的热塑性高分子复合材料加工方式，本发明实施例的生产设备自动化程度高，生产效率高，成本低。
【附图说明】
[0018]图1是本发明生产设备一实施例的结构示意图；
图2是图1中生产设备的第一模压机的结构示意图；
图3是图1中生产设备的伺服电机控制阀门的原理示意图。
【具体实施方式】
[0019]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均属于本发明保护的范围。
[0020]实施例一
本实施例的生产设备，用于对热塑性高分子复合材料进行加工，生产设备包括单螺杆挤出机、输料装置、模压机和成型制品抓取装置。
[0021]单螺杆挤出机用于对热塑性高分子复合材料进行熔融压缩。在本实施例中，生产设备还包括用于驱动单螺杆挤出机的电机、给单螺杆挤出机进行调速的减速器以及给单螺杆挤出机加料的加料斗，减速器设于单螺杆挤出机和电机之间，加料斗与单螺杆挤出机的单螺杆连接。
[0022]输料装置的一端与单螺杆挤出机的出料口连接，用于对熔融压缩后的热塑性高分子复合材料进行传递分配。在本实施例中，输料装置优选为多通道输料装置，其包括主流道和与主流道连接的多个分流道，主流道通过法兰与单螺杆挤出机的出料口连接。法兰的内流道的入口和出口呈平滑过渡，内流道的压缩比为1.1-4。主流道和多个分流道由保温绝热层包覆，以确保熔融压缩后的热塑性高分子复合材料在传递过程中温度不会降低。
[0023]输料装置的主流道和分流道的管道不宜过长，分节连接，每节长度设定为管道内径的15-50倍，每节之间通过法兰连接。输料装置的管道内部完全光滑，过渡平滑，避免出现积料。
[0024]其中，多个分流道分别由对应的阀门进行控制流通或者阻断。在本实施例中，阀门为球形金属止流阀，阀门通过伺服电机进行控制开启和关闭。
[0025]模压机与输料装置连接，用于对从多通道输料装置传递分配的热塑性高分子复合材料进行模压成型以形成成型制品。其中，模压机为多个，多个模压机分别与多个分流道一一对应连接。优选地，多个模压机呈对称型、非字型、一字型或圆周型连续并列布置，本领域技术人员也可根据实际情况具体设置，本发明对此不作限定。
[0026]多个模压机内均设有压力传感器，用于感应位于模压机内熔融压缩的热塑性高分子复合材料充模的压力。当达到预设的压力传感器压力值时，即启动模压机进行工作。
[0027]成型制品抓取装置用于将成型制品从模压机内抓取取出。在本实施例中，优选成型制品抓取装置为多个，与模压机一一对应，但也可设计一个成型制品抓取装置对应多个模压机，对多个模压机进行成型制品的抓取。
[0028]本发明实施例的生产设备先通过单螺杆挤出机将热塑性高分子复合材料进行熔融压缩，再通过输料装置将热塑性高分子复合材料输入至模压机进行模压成型，最后通过成型制品抓取装置将成型制品取出。相比现有技术的热塑性高分子复合材料加工方式，本发明实施例的生产设备自动化程度高，生产效率高，成本低。
[0029]实施例二
请参阅图1，图1是本发明生产设备一实施例的结构示意图。本实施例的生产设备以两个分流道和两个模压机进行说明，其他数量的分流道和模压机只要属于本实施例的设备原理，理应属于本发明的保护范围。
[0030]本实施例的生产设备，用于对热塑性高分子复合材料进行加工，生产设备包括单螺杆挤出机1、输料装置2、模压机和成型制品抓取装置6。
[0031]单螺杆挤出机I用于对热塑性高分子复合材料进行熔融压缩。在本实施例中，生产设备还包括用于驱动单螺杆挤出机I的电机7、给单螺杆挤出机I进行调速的减速器8以及给单螺杆挤出机I加料的加料斗9，减速器8设于单螺杆挤出机I和电机7之间，加料斗9与单螺杆挤出机I的单螺杆10连接。单螺杆挤出机I的具体原理请参照现有技术，在此不作赘述。
[0032]输料装置2的一端与单螺杆挤出机I的出料口连接，用于对熔融压缩后的热塑性高分子复合材料进行传递分配。在本实施例中，输料装置2包括主流道12、分别与主流道12连接的第一分流道14-1和第二分流道14-2，主流道12通过法兰11与单螺杆挤出机I的出料口连接。法兰11的内流道的入口和出口呈平滑过渡，内流道的压缩比为1.1-4。
[0033]优选地，主流道12、第一分流道14-1和第二分流道14-2由保温绝热层包覆，以确保熔融压缩后的热塑性高分子复合材料在传递过程中温度不会降低。
[0034]优选地，主流道12、第一分流道14-1和第二分流道14-2的管道不宜过长，分节连接，每节长度设定为管道内径的15-50倍，每节之间通过法兰(图未示)连接。主流道12、第一分流道14-1和第二分流道14-2的管道内部完全光滑，过渡平滑，避免出现积料。
[0035]优选地，第一分流道14-1和第二分流道14-2分别设有用于对其进行控制流通或者阻断的第一阀门3-1和第二阀门3-2。在本实施例中，阀门优选为球形金属止流阀，当然也可为其他形状的金属止流阀或者其他材料的止流阀，本发明对此不作限定。
[0036]请参阅图3，图1中生产设备的伺服电机控制阀门的原理示意图。第一阀门3-1和第二阀门3-2均分别由第一伺服电机4-1和第二伺服电机4-2进行控制开启和关闭，从而间接实现第一分流道14-1和第二分流道14-2的通断。阀门通过拉杆13与伺服电机连接。具体而言，生产设备还包括第一拉杆13-1和第二拉杆13-2，第一拉杆13-1连接第一阀门3-1和第二阀门3-2，并与第一伺服电机4-1连接，第二拉杆13-2连接第一阀门3-1和第二阀门3-2，并与第二伺服电机4-2连接。如此，可通过单个伺服电机对两个阀门进行控制，如开启第一伺服电机4-1，驱动第一拉杆13-1使得第一阀门3-1关闭同时打开第二阀门3-2;或者开启第二伺服电机4-2，驱动第二拉杆13-2使得第一阀门3-1开启同时关闭第二阀门3-2。
[0037]模压机与输料装置2连接，用于对从多通道输料装置传递分配的热塑性高分子复合材料进行模压成型以形成成型制品。在本实施例中，模压机包括第一模压机5-1和第二模压机5-2，第一模压机5-1与第一分流道14-1连接，第二模压机5-2与第二分流道14-2连接，第一模压机5-1和第二模压机5-2并列设置。
[0038]请参阅图2，图2是图1中生产设备的第一模压机5-1的结构示意图。第一模压机5-1和第二模压机5-2的结构相同，在此以第一模压机5-1为例进行说明。第一模压机5-1包括底座24、机架20、油缸21、动板22、上模板17和下模板23。
[0039]底座24位于第一模压机5-1的底部，为第一模压机5-1提供支撑。
[0040]机架20设于底座24上方，两者通过导柱16支撑连接；
底座24上方连接有下模板23，下模板23上方间隔设有上模板17，下模板23与上模板17之间形成模腔18，进料口 19与模腔18连通设置。上模板17与动板22固定连接，动板22通过油缸21与机架20连接，油缸21内设有油缸活塞15。
[0041]以上为第一模压机5-1的基本结构，其工作原理及其他结构请参照现有技术。
[0042]值得说明的是，第一模压机5-1和第二模压机5-2内均设有压力传感器，用于感应位于第一模压机5-1或第二模压机5-2内熔融压缩的热塑性高分子复合材料充模的压力。当达到预设的压力传感器压力值时，即启动第一模压机5-1或第二模压机5-2进行工作。
[0043]成型制品抓取装置6用于将成型制品从第一模压机5-1和第二模压机5-2内抓取取出。在本实施例中，优选成型制品抓取装置6为2个，与第一模压机5-1和第二模压机5-2对应。
[0044]以上介绍了生产设备的结构，下面结合【附图说明】本实施例生产设备的工作过程。
[0045]首先，热塑性高分子复合材料经过单螺杆挤出机I熔融压缩排出气体，再进入法兰11进行二次压缩，材料压实后进入输料装置2的主流道12，此时除第一分流道14-1的第一阀门3-1开启，第二分流道14-2的第二阀门3-2关闭，熔融的材料充实整个主流道12后通过第一分流道14-1进入第一模压机5-1。等第一模压机5-1具完成加料，模腔内达到设定压力，第一伺服电机4-1启动，并通过驱动第一拉杆13-1使第一阀门3-1关闭同时使第二阀门3-2开启。此时熔融的材料前进并进入第二分流道14-2，第二模压机5-2开始加料，充满模腔至达到设定压力，第二伺服电机4-2启动，并通过驱动第二拉杆13-2使第二阀门3-2关闭同时使第一阀门3-1开启。此时第一模压机5-1刚好完成保压开模，开始储料，完成一个循环。然后熔融的材料进入第一模压机5-1，分流储料动作进入下一个循环。在工作的全过程中位于输料装置2管道内部的熔融的材料不停地在管道中流动，不存在停留积料。
[0046]本发明实施例的生产设备相比现有技术具备以下优点:
1)生产设备可以集成多台模压机，同时连续工作，生产效率更高；
2)自动化程度更高摆脱对人力的依赖，生产更加稳定，同时成本相对更低。
[0047]3)先利用单螺杆挤出机进行熔融，增加材料的流动性，再利用模压机
进行成型，能够解决材料流动性差和复杂空间结构异性产品成型困难的问题，提高制品品质;
4)针对普通注塑、模压工艺难以加工的复杂异形结构制品有不可取代的优势，直接成型无需后续加工，节省工序，降低成本。
[0048]以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
【主权项】
1.一种生产设备，用于对热塑性高分子复合材料进行加工，其特征在于，所述生产设备包括: 单螺杆挤出机，用于对所述热塑性高分子复合材料进行熔融压缩； 输料装置，所述输料装置的一端与所述单螺杆挤出机的出料口连接，用于对熔融压缩后的所述热塑性高分子复合材料进行传递分配； 模压机，与所述输料装置连接，用于对从所述多通道输料装置传递分配的所述热塑性高分子复合材料进行模压成型以形成成型制品； 成型制品抓取装置，用于将所述成型制品从所述模压机内抓取取出。2.根据权利要求1所述的生产设备，其特征在于，所述输料装置包括主流道和与所述主流道连接的多个分流道，所述主流道通过法兰与所述单螺杆挤出机的出料口连接。3.根据权利要求2所述的生产设备，其特征在于，所述法兰的内流道的入口和出口呈平滑过渡，所述内流道的压缩比为1.1-4。4.根据权利要求2所述的生产设备，其特征在于，所述主流道和所述多个分流道由保温绝热层包覆。5.根据权利要求2所述的生产设备，其特征在于，所述多个分流道分别由对应的阀门进行控制流通或者阻断。6.根据权利要求5所述的生产设备，其特征在于，所述阀门为球形金属止流阀，所述阀门通过伺服电机进行控制开启和关闭。7.根据权利要求2所述的生产设备，其特征在于，所述模压机为多个，多个所述模压机分别与所述多个分流道一一对应连接。8.根据权利要求7所述的生产设备，其特征在于，多个所述模压机呈对称型、非字型、一字型或圆周型连续并列布置。9.根据权利要求7所述的生产设备，其特征在于，多个所述模压机内均设有压力传感器，用于感应位于所述模压机内熔融压缩的所述热塑性高分子复合材料充模的压力。10.根据权利要求1所述的生产设备，其特征在于，所述成型制品抓取装置为机械手。
【文档编号】B29C43/04GK106003513SQ201610330001
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月18日
【发明人】江太君, 黄鹤, 张辉, 陈磊
【申请人】东莞铭丰生物质科技有限公司, 东莞铭丰包装股份有限公司