木塑托盘及其注压模具的制作方法

本发明属于托盘成型技术领域，具体涉及一种木塑托盘及其注压模具。

背景技术：

托盘可用来存放、装载、搬运货物，是现代化物流仓储中必不可少的物流设备之一。其中木制托盘因其材料资源有限，容易虫蛀潮湿等原因，不符合智能制造的需求。而塑料托盘因其外观漂亮、性能独特，广泛应用于企业内部流通，特别是在智能仓储中应用较多。但是目前托盘市场中木制托盘占90%，而塑料托盘仅占8%左右，市场份额较少。究其原因主要是因为塑料托盘结构复杂，一次注射成型成本较高，很难推广。

塑料托盘目前有四种成型方式：第一种是注塑成型法。该方法生产的塑料托盘制品平整、光洁、挺括、密实，产品设计自由度较大，分为双面型整体式塑料托盘和双面型组装式塑料托盘。其中双面型整体式托盘一般产品自重在15千克/块以上，形状比较复杂，要求锁模力在2500吨以上的注塑机生产。该类托盘造型复杂，投资大，成本也比较高，一般塑料加工厂采用此法并不多。第二种是挤出－中空吹塑成型法。该方法与一般的中空制品吹塑成型方法相类似，因其产品较大，且为双面型，需要较大的挤出机、合模机和模具等。第三种是真空吸塑成型法。该法生产成型需要大型的真空吸塑设备，设备费用较低，模具费用也较低，但产品壁厚不均匀。第四种是挤出成型法，该法生产的塑料托盘均为组装式，产品结构单一，强度不稳定。

木塑材料（Wood-Plastic Composites, WPC）是国内外近年蓬勃兴起的一类新型复合材料。是指利用聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯等，代替通常的树脂胶粘剂，与超过 35%-70%以上的木粉、稻壳、秸秆等废植物纤维混合成新的木质材料。木塑材料的优势在于（1）来源丰富，成本低廉。（2）防水、防潮、防虫、防白蚁。（3）高环保性、无污染、无公害、可循环利用。（4）高防火性。（5）可加工性好。（6）不龟裂，不膨胀，不变形。

但是木塑制品原材料是塑料+木粉（35%-70%）+偶联剂+其他,熔融后流动性非常差，受注塑模具结构及注塑机注射压力、注射速度和锁模力的限制，成型较大制品时，木塑材料很难顺利充满模腔。解决这一问题，目前主要靠提高注射压力、注射速度和锁模力等一味提高注塑机参数的方法来解决，成本盲目增加，耗能较大。

木塑材料虽然成本低廉，但其成型有明显的缺陷，就是其流动性不足，很容易出现欠注，尤其是一次成型大尺寸木塑制品。目前解决这一问题的方法主要是提高注射压力、注射速度和锁模力，工艺成本较高，耗能较大，对成型设备要求较高。而且在制品较大时，很容易出现短射，成形不完整。

注压成型方法是对模具施加低锁模力的情况下，先不完全闭合模具，施加较小的注射压力就可以注满模具型腔，然后再压缩模具使其完全闭合，来成型制品。注压成型需要使用具备二次锁模装置的注塑机才能完成模具的二次压缩，该设备价格较高，不适合所有的注塑工厂。

技术实现要素：

本发明所要解决的是现有木塑材料注塑困难，生产成本高，并且无法一次注塑成型大中型木塑托盘，注塑模具价格高等技术问题，从而提供一种注压成本低，容易一次成型的木塑托盘及其注压模具。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种注压模具，包括定模组件、动模组件和压缩组件，定模组件的上模板上设置有楔形槽和托盘脚槽，动模组件的下模板上设置有楔形块和镶件，楔形块与楔形槽相配合，镶件与托盘脚槽相配合；压缩组件的油马达安装在动模组件的支撑板上，压缩组件的齿轮安装在油马达的输出轴上并与齿条相啮合，齿条的一端固定在动模组件的下模垫板上。

所述定模组件包括上模底板和上模板，上模板固定安装在上模底板的下端，在上模板的下端面设置楔形槽，在楔形槽之间设置有托盘脚槽。

在上模板的下端面设置有弹簧限位孔。

所述动模组件包括下模板、下模垫板、垫块、支撑板、顶出垫块和下模底板，下模板固定安装在下模垫板的上端面，上模板的上端面设置有楔形块，楔形块与楔形槽相对应；在楔形块之间设置有镶件，镶件与托盘脚槽相对应；在下模垫板的下端安装有垫块，在垫块的下端安装有支撑板，支撑板的下端安装有顶出垫板，顶出垫板安装在下模底板上。

在下模板的上端面设置有弹簧，弹簧与上模板上的弹簧限位孔相对应。

所述压缩组件包括油马达、齿轮和齿条，油马达安装在动模组件的支撑板的下端，齿轮与油马达的输出轴连接并与齿条相啮合，齿条的一端固定在动模组件的下模垫板的下端。

在垫块上设置有限位孔，在下模垫板上与限位孔相对应的位置安装有限位螺钉，限位螺钉的下端插入限位孔内。限位螺钉和限位孔的设置限定了齿条向上移动的距离，保证托盘的质量。

一种木塑托盘，所述的木塑托盘使用注压模具注压成型，即保证原塑料托盘的外观和性能，又降低了生产成本。

本发明能够在普通注射机上进行木塑托盘的一次成型，尤其是大中型木塑托盘，扩大常规注射机的使用范围，有效缩短托盘的成型周期，易于实现自动化。通过齿轮齿条的传动实现压缩动作，压缩距离和速度容易调节，可以根据成型制品的性能需要，进行压缩距离和速度的调节，并且控制精度高，位移检测误差小。设计了楔块结构，保证了注射压缩模具的定位精度，并克服了容易漏料的缺陷。在模具设计顶出系统时，可以灵活调整顶出垫板的高度, 调整顶出距离，避免顶出系统与齿条发生干涉。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种注压模具，包括定模组件、动模组件和压缩组件，定模组件的上模板2上设置有楔形槽2-1和托盘脚槽2-3，动模组件的下模板4上设置有楔形块4-1和镶件21，楔形块4-1与楔形槽2-1相配合，镶件21与托盘脚槽2-3相配合；压缩组件的油马达8安装在动模组件的支撑板7上，压缩组件的齿轮19安装在油马达8的输出轴上并与齿条17相啮合，齿条17的一端固定在动模组件的下模垫板5上。

具体地，所述定模组件包括上模底板1和上模板2，上模板2固定安装在上模底板1的下端，在上模板2的下端面设置楔形槽2-1，在楔形槽2-1之间设置有托盘脚槽2-3。

优选地，在上模板2的下端面设置有弹簧限位孔2-2。

所述动模组件包括下模板4、下模垫板5、垫块6、支撑板7、顶出垫块9和下模底板11，下模板4通过螺钉固定安装在下模垫板5的上端面。且上模板（2）和下模板（4）组成托盘的模具型腔。在下模板4的上端面设置有弹簧3，弹簧3与上模板2上的弹簧限位孔2-2相对应。

上模板4的上端面设置有楔形块4-1，楔形块4-1与楔形槽2-1相对应。在楔形块4-1之间设置有镶件21，镶件21与托盘脚槽2-3相对应。在下模垫板5的下端安装有垫块6。在垫块6上设置有限位孔6-1，在下模垫板5上与限位孔6-1相对应的位置安装有限位螺钉20，限位螺钉20的下端插入限位孔6-1内。限位螺钉和限位孔的设置限定了齿条向上移动的距离，保证托盘的质量。

在垫块6的下端安装有支撑板7，支撑板7的下端安装有顶出垫板9，顶出垫板9安装在下模底板11上。在模具设计顶出系统时，可以灵活调整顶出垫板的高度， 调整顶出距离，避免顶出系统与齿条发生干涉。

所述压缩组件包括油马达8、齿轮19和齿条17，油马达8安装在动模组件的支撑板7的下端，齿轮19与油马达8的输出轴连接并与齿条17相啮合，齿条17的一端固定在动模组件的下模垫板5的下端。

本发明上模板2和下模板4组成托盘的模具型腔。上模板2与下模板4之间通过弹簧3预留一定的压缩间隙，间隙值可通过施加不同型号的弹簧来调节。为了更好的进行模具定位，防止木塑熔体通过压缩间隙外泄，在上模板2和下模板4之间设计了楔块机构，楔块两侧面分别为斜面和直面，直面可防止熔体外泄，斜面可进行定位。模具的压缩功能主要由齿轮19和齿条17来完成，压缩动力来源于油马达8，油马达通过螺钉固定在支撑板7上，齿轮19连接在油马达输出轴上，齿条17通过螺钉固定在下模垫板5上，油马达8转动，带动齿轮19与齿条17传动，使齿条17上下移动，向上移动实施压缩动作，推动下模垫板5和下模板4向上完成压缩动作，齿条向下移动，完成模具的复位动作。为了限制压缩距离，在垫块6与下模垫板5之间设计了限位螺钉20，限定齿条上下移动的距离，保证了模具压缩运动和复位动作的实现。

一种木塑托盘，所述的木塑托盘使用注压模具注压成型，即保证原塑料托盘的外观和性能，又降低了生产成本。

工作过程：1、在注射机主合模机构作用下模具进行首次合模，但在上模板2与下模板4之间预留一定的间隙，间隙同时靠弹簧3来支撑。

2、在相对较低的注射压力下，预设量的熔料顺利填充模具型腔；

3、注射完毕，油马达8带动齿轮19和齿条17运动，进行压缩动作，木塑熔体和弹簧3被压缩，上模板2与下模板4完全闭合，完成压缩动作，实施压缩成型。

4、冷却，制品成型固化。

5、顶出装置动作将制件推出，同时油马达8带动齿轮19和齿条17反向运动，将下模垫板5和下模板4实施复位，弹簧3辅助完成动模侧复位，至此，成型过程完成一个周期。