本发明涉及一种塑料框的成型方法，尤其是涉及一种由多个框组成的养蚕框的一体化压制方法。
背景技术：
蚕俗称蚕宝宝，又称家蚕，以桑叶为食料的吐丝结茧的经济昆虫之一。属鳞翅目，蚕蛾科。桑蚕起源于中国，其发育温度是7-40℃，饲育适温为20-30℃，主要分布在温带、亚热带和热带地区。
蚕的一生经过蚕卵—蚁蚕—蚕宝宝—蚕茧—蚕蛾，共四十多天的时间。刚从卵中孵化出来的蚕宝宝颜色黝黑，称为“蚁蚕”，身上长满细毛，约两天后细毛即不明显了。蚁蚕出壳后，喂养一段时间后它便开始脱皮，脱皮时约有一天的时间，称为“休眠”。经过一次脱皮后，成长为二龄幼虫，蚕虫共要脱皮四次，成为五龄幼虫才开始吐丝结茧。
家蚕养殖一般采用小竹框饲养，这种小组框结构简单，制造方便，可手工编织，成本低廉；随之社会的发展，仅依靠家蚕养殖无法满足蚕丝需求，故工厂化养蚕日益壮大；将传统的小筑框应用在工厂化养蚕中，发现了诸多的弊端:
1、由于工厂化养蚕批量大，而这些小竹筐堆叠不便，需要占用大量的空间，换而言之需要大面积的厂房，十分不便；
2、小竹筐力学性能低，易损坏，且使用寿命短。
由于小竹筐的诸多弊端，在工厂化养蚕中逐渐被淘汰，而塑料蚕框应运而生，现有的塑料蚕框大多为独立结构，对厂房的空间利用率不高，单位面积的养蚕数量少；且在制造过程中，需要逐个加工，效率低下。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供组合式养蚕框的一体化压制方法，针对现有技术中的缺陷，采用一体化方式成型一整套养蚕框，不仅提升其相互之间的适配性，而且一次成型的蚕框数量多，生产效率高；该组合式蚕框相比较现有的蚕框，对空间利用率更理想，单位面积内能够养殖更多的蚕虫，显著提升养蚕效率。
为了解决上述技术问题，采用如下技术方案：
组合式养蚕框的一体化压制方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)蚕框结构设计：建立多组组合式养蚕框结构，组合式养蚕框由n个蚕框单元组成，n≥3；采用正交试验法对各组蚕框进行检测，根据检测结果确定组合式养蚕框结构；
(2)成型方案设计：b、根据步骤(1)结果，建立组合式养蚕框模型；c、设定参数，参数包括分析类型、成型材料及工艺参数；d、采用moldflow分析组合式养蚕框模型，根据分析结果确定成型方案；
(3)模具加工：首先根据所述步骤(1)中组合式养蚕框的结构及所述步骤(2)的成型方案，分别设计n个蚕框单元的模具，然后将上述模具进行数控加工成型；制作与上述模具相互匹配的框架，将各个模具固定于框架内，形成模具组合；对该模具组合进行试运行，检测其稳定性；
(4)废塑料回收：收集成型养蚕框过程中产生的废塑料，废塑料经处理后得到可用废塑料；
(5)原材料加工：取步骤(2)所得成型材料，将成型材料与所述步骤(4)中的可用废塑料在220℃下混合热加工30-50min，热加工过程中持续搅拌，获得熔融料；将熔融料分为n份，根据设计要求向各份熔融料中加入色素或酚类抗氧剂，经冷却后造粒得到n份颗粒料；
(6)蚕框成型：采用n台注塑机注塑，将n份颗粒料分别加入n台注塑机中；根据所述步骤(2)的成型方案，所有注塑机同时向对应模具注入颗粒料，颗粒料在模具中成型，经后处理得到组合式养蚕框。
优选后，所述步骤(1)中的正交试验法具体过程为：首先将多组组合式养蚕框分别标记为试样1、试样2、试样3、…、试样x，根据各个试样分别设立试验组1、试验组2、试验组3、…、试验组x；将试样1、试样2、试样3、…、试样x制造成型并投入使用，检测各个试验的力学性能及成虫率，根据检测结果确定组合式养蚕框结构。
优选后，所述步骤(2)b中建立组合式养蚕框模型的具体步骤为：根据步骤(1)的结果，建立组合式养蚕框模型并导入moldflow中，建立分析模型，对该模型进行网格划分，根据需要设置网格的类型及尺寸，对划分好的网格进行检验给修改；然后设定浇口的位置，并且创建浇注系统和冷却系统，确定主流道、分流道、及冷却水道的尺寸和位置。
优选后，分析模型采用cross-wlf模型，cross–wl是一个由7个参数构成的黏度模型，模型表达式为：
其中：
式2中：t为成型材料的玻璃化转变温度；
d1、a1、a2为模型常数；
d2为对应着低压下的玻璃化转变温度；
d3为压力影响系数，表示黏度的压力依赖性；
优选后，所述步骤(3)中的框架由刚才制成，根据蚕框单元的个数分为n区，相邻区之间采用隔板分离，隔板隔离相邻区；每区放置对应模具，并采用螺栓固定件临时固定。
优选后，所述步骤(4)中废塑料的处理过程为：a、拆解废塑料；b、破碎废塑料经并加工至与成型材料一致的粒度和颗粒形状；c、采用光选法连续分选出可用废塑料，除去杂质；d、清洗可用废塑料；e、在可用废塑料中加入增强纤维对其进行物理改性；f、以化学机械法脱去可用废塑料中的卤素。
优选后，所述步骤(5)热加工过程中，首先将成型材料与可用废塑料升温至80℃，在该温度下预热5-8min，预热完成后开始搅拌，控制搅拌速率为550r/min，然后逐渐升温至220℃，搅拌速率加快至850r/min，热加工45min，获得熔融料。
优选后，所述步骤(6)中后处理的过程为：成型后，先保压冷却，冷却后进行修整处理制得组合式养蚕框。
由于采用上述技术方案，具有以下有益效果：
本发明为组合式养蚕框的一体化压制方法，针对现有技术中的缺陷，采用一体化方式成型一整套养蚕框，不仅提升其相互之间的适配性，而且一次成型的蚕框数量多，生产效率高；该组合式蚕框相比较现有的蚕框，对空间利用率更理想，单位面积内能够养殖更多的蚕虫，显著提升养蚕效率。其具体优异效果表现为以下几点：
1、组合式养蚕框结构设计过程中，采用正交试验法类比各个组合式养蚕框结构，以力学性能及成虫率为指标进行筛选，得出的最优的组合式养蚕框结构；该试验方法科学合理，获得组合式养蚕框实用性强、成虫率高，能够获得优异的养蚕效果。
2、moldflow针对组合式养蚕框成型过程进行仿真分析，以塑料成型过程为对象，以塑料流动理论、有限单元和数值模拟等理论为支撑，以便捷高效的方式对塑料成型过程进行模拟，模拟的结果可为生产时间提供参考。经moldflow分析后能够看到组合式养蚕框成型过程中的填充过程、温度场、压力场的变化和分布，以及组合式养蚕框的形状；从而优选出浇筑系统的成型方案、模具温度、保压压力及保压时间等工艺参数；基于该理论的优化，成型的组合式养蚕框养蚕效果优异，投饲方便，成虫率高，带来巨大的经济效益及社会效益；而且避免了试验研究过程中造成材料浪费的情况。
3、本发明中将塑料废料进行回收利用，实现废物再利用，不仅节省了大量的原材料，降低成本；而且有效的消除了塑料废料对土地环境及水环境的威胁，符合可持续发展的生产理念。
4、采用框架固定各个蚕框单元的模具，方便统一管理，成型后，各个蚕框单元相互之间更匹配；
5、成型过程中，根据蚕框单元的个数将熔融料分为了多份，每份采用独立的一台注塑机注入对应模具中，能够赋予各个蚕框单元不同的颜色及特性，设计巧妙。
附图说明
图1为本发明组合式养蚕框的一体化压制方法的流程示意图；
图2为实施方式中组合式养蚕框的结构示意图；
图3为实施方式中蚕框一的结构示意图；
图4为图3中a向的结构示意图；
图5为实施方式中蚕框二的结构示意图；
图6为图5中b向的结构示意图；
图7为实施方式中蚕框三的结构示意图；
图8为图7中c向的结构示意图；
图9为固定模具的框架示意图。
具体实施方式
如图1至9所示，本发明为组合式养蚕框的一体化压制方法，通过如下步骤实现：
(1)蚕框结构设计：
建立5组组合式养蚕框结构，将该5组分别标记为试验组1、试验组2、试验组3、试验组4及试验组5；其中，试验组1中的试样为试样1，试验组2中的试样为试样2，试验组3中的试样为试样3，试验组4中的试样为试样4，试验组5中的试样为试样5；各试样的具体结构如表1所示：
表1试样1至试样5的结构特点
将试样1、试样2、试验3、试样4及试样5制造成型，检测各个试样的力学性能；并将上述试样在相同条件下投入使用，检测各个试样中蚕虫的成虫率，力学性能与成虫率的检测结果如表2所示：
表2试样1至试样5的力学性能及成虫率
由表2可知，试样5(如图2-8所示)的力学性能与试样1、试样4相差无几，但具优异的成中率，而试样1由于其内部无空气流通，成虫率极低；在制造是4过程中，发现其制造过程复杂，费时费力费材料；综合上述检测结果，优选出试样5的组合式养蚕框的结构。
如图2至图8所示，试样5由蚕框一1(图3所示)，蚕框二(图5所示)、蚕框三3(图7所示)组成，蚕框一1，蚕框二2、蚕框三3由上而下依次堆叠构成组合式养蚕框
(2)成型方案设计：
a、根据试样5的结构，建立组合式养蚕框模型；并导入moldflow中，建立分析模型，对该模型进行网格划分，根据需要设置网格的类型及尺寸，对划分好的网格进行检验给修改；然后设定浇口的位置，并且创建浇注系统和冷却系统，确定主流道、分流道、及冷却水道的尺寸和位置。
b、设定参数：
①分析类型：分析模型采用cross-wlf模型，cross–wl是一个由7个参数构成的黏度模型，模型表达式为：
其中：
式2中：t为成型材料的玻璃化转变温度；
d1、a1、a2为模型常数；
d2为对应着低压下的玻璃化转变温度；
d3为压力影响系数，表示黏度的压力依赖性；
②设定成型材料：
③设定工艺参数；
c、采用moldflow分析组合式养蚕框模型，根据分析结果确定成型方案；
最终优选出的成型方案如表3所示；
表3优选成型方案
(3)模具加工：
首先根据所述步骤(1)中组合式养蚕框的结构及所述步骤(2)的成型方案，分别设计3个蚕框单元的模具，然后将上述模具进行数控加工成型：
粗加工：采用牛鼻铣刀进行分层铣削，以摆线式切削保持切削进给的连续性和切削载荷的稳定性；然后采用固定轴曲面轮廓铣进行半精加工，并在模具加工表面上留下比较均匀的余量。该加工方式可以有效地切除粗加工刀具留下的各种刀痕。并在模具加工表面上留下比较均匀的余量；
②精加工：采用固定轴曲面轮廓铣，清除粗加工留下的大部分余量；在精加工过程中，按照高速加工策略光顺刀具路径，保持切削载荷恒定；
③清根加工：采用平头铣刀执行清根加工操作，自动确定切削方向与加工前后顺序，并优化清根结果刀轨；其中，清根加工过程中，刀具保持与工件表面接触，减少非切削运动时间。
经上述加工后制得模具一、模具二及模具三；制作与上述模具相互匹配的框架(如图9所示)，该框架分为区一16、区二17及区三18；区一16与模具一相互匹配，用于固定模具一，区二17与模具二相互匹配，用于固定模具二，区三18与模具三相互匹配，用于固定模具三；区一16、区二17及区三18中均设置有螺栓固定件19，向内拧紧螺栓固定件19即可固定对应的模具，十分方便。
将模具一、模具二及模具三固定于框架内后形成模具组合，对该模具组合进行试运行，检测其稳定性；
(4)废塑料回收：收集成型养蚕框过程中产生的废塑料，废塑料经处理后得到可用废塑料：
a、拆解废塑料；
b、破碎废塑料经并加工至与成型材料一致的粒度和颗粒形状；
c、采用光选法连续分选出聚苯乙烯废塑料，除去杂质；
d、清洗聚苯乙烯废塑料；
e、在聚苯乙烯废塑料中加入增强纤维对其进行物理改性；
f、以化学机械法脱去聚苯乙烯废塑料中的卤素。
(5)原材料加工：，首先将聚苯乙烯与聚苯乙烯废塑料升温至80℃，在该温度下预热5-8min，预热完成后开始搅拌，控制搅拌速率为550r/min，然后逐渐升温至220℃，搅拌速率加快至850r/min，热加工45min，获得熔融料。
将熔融料分为3份，3份熔融料中加入酚类抗氧剂，并在其中一份熔融料中加入蓝色色素，经冷却后造粒得到3份颗粒料；
(6)蚕框成型：采用3台注塑机注塑，将n份颗粒料分别加入n台注塑机中；根据所述步骤(2)的成型方案，所有注塑机同时向对应模具注入颗粒料，颗粒料在模具中成型，其中成型过程中工艺参数如表3所示；成型后，在6-9mpa下先保压15-35s，再冷却20-70s，冷却后进行修整处理制得组合式养蚕框。
以上仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发明为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的技术效果，所作出地简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本发明的保护范围之中。