一种酚醛塑料检查井井盖热压成型装置及其压制方法与流程

本发明涉及塑料检查井井盖成型加工技术领域，具体是涉及一种酚醛塑料检查井井盖热压成型装置及其压制方法。

背景技术：

市政建设用给排水或污水处理管网系统中的塑料检查井一般由井盖、井室和井座组成，为便于检修、清洁和疏通给排水管道及其设施，检修人员可以通过打开位于地面的检查井井盖进入检查井。塑料检查井井盖常用材料是橡胶或热塑性塑料复合材料,橡胶或热塑性塑料复合材料虽然容易成型加工,但因可回收重复加工，而易被盗窃，并且，橡胶或热塑性塑料机械强度低、耐磨性差,塑料检查井井盖难以满足高强度性能要求。

塑料检查井井盖是尺寸和重量较大的平板型盘类零件，直径一般大于600mm，厚度20-50mm，重量大于5千克，其热压成型加工主要是采用传统的固定式模具结构(塑料模具技术手册，机械工业出版社，276页，1997.6，isbn7-111-05348-6)，即热压成型模具上下模分别固定在压机的上下压板上，压制、开模、取出制件均在压机内进行，通常为一模一出的两板模结构，虽然模具结构简单，但模具生产效率低，能源浪费严重。

酚醛塑料机械强度高、不易变形，且不可回收重复加工，酚醛塑料检查井井盖具有良好的推广应用价值，然而，固定式热压成型是由人工操作的机械化或半自动工作过程，如果采用传统固定式热压成型，因热压成型过程中模具温度较高，而且酚醛塑料在热压过程中会产生有毒有害气体，所以，酚醛塑料检查井井盖采用热压成型方法加工生产，必须解决人工操作存在的安全隐患问题，为此，我们提出一种酚醛塑料检查井井盖热压成型装置及其压制方法。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种酚醛塑料检查井井盖热压成型装置及其压制方法，解决了酚醛塑料检查井井盖采用热压成型方法加工生产的安全问题和提高生产效率的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：一种酚醛塑料检查井井盖热压成型装置，包括压力机、热压成型模具、搬运机器人、脱模机械手、送料机械手和自动控制系统，所述压力机包括上压板、导柱、下压板、上液压机构和下液压机构，所述导柱至少设有两个，两个所述导柱底端固定连接有下压板，所述下压板顶端中心固定连接有下液压机构，两个所述导柱顶端固定连接有上压板，所述上压板底端中心固定连接有上液压机构，所述压力机内安装有热压成型模具，所述热压成型模具包括上模板、下模板和定模板，所述上模板上端中心固定连接在上液压机构底端，所述上模板两端活动安装在导柱上，所述上模板底端中心固定连接有上凸模，所述上凸模底端中心一体设有上成型凸台，所述下模板底端中心固定连接在下液压机构顶端，所述下模板两端活动安装在导柱上，所述下模板顶端中心固定连接有下凹模，所述下凹模顶端中心设有下模具型腔，所述上模板和下模板之间设有定模板，所述定模板两端分别固定连接在两个导柱上，所述定模板中心固定连接有凸凹模，并且凸凹模贯穿定模板，所述凸凹模上端中心设有上模具型腔，所述凸凹模底端中心一体设有下成型凸台，所述上模板、下模板和定模板上分别固定安装有加热棒和温度探头，所述压力机左右两侧分别设有搬运机器人和自动控制系统，所述搬运机器人上方分别固定安装有脱模机械手和送料机械手。

进一步的，所述上模板和下模板分别与导柱滑动配合。

进一步的，所述上成型凸台与上模具型腔相对应，所述下成型凸台与下模具型腔相对应。

进一步的，所述加热棒设有多组，多组所述加热棒分别均匀固定安装在上模板、下模板和定模板上。

进一步的，所述上液压机构、下液压机构、加热棒、温度探头、搬运机器人、脱模机械手和送料机械手分别电连自动控制系统。

进一步的，所述上模具型腔和下模具型腔内分别设有井盖，所述井盖材料为酚醛塑料。

本发明还提出了一种酚醛塑料检查井井盖热压成型压制方法，热压成型压制步骤如下：

①上料：自动控制系统控制上液压机构和下液压机构分别向上和向下拉动上模板和下模板，从凸凹模上打开上凸模和下凹模，控制送料机械手向上模具型腔和下模具型腔内装填酚醛塑料配料；

②热压成型模具加温加压：将上凸模和下凹模与凸凹模闭合，让热压成型模具处于闭合压紧状态，然后对上模板、下模板加压，上模板、下模板的压力设置为30-50mpa之间，热压成型模具的温度控制在设定的井盖的热压固化温度范围内，并按设定时间保压热固化；

③产品脱模：加温保压达到指定的时间后，通过自动控制系统控制上液压机构和下液压机构分别向上和向下拉动上模板和下模板，从凸凹模上打开上凸模和下凹模，当上凸模和下凹模打开后，控制脱模机械手取走上模具型腔和下模具型腔内的两个产品，完成一个工作过程。

所述井盖的热压固化温度为125-170℃。

保压设定时间20-40min，热压成型模具的加热温度按设定温度要求呈阶梯分段升高。

上凸模和下凹模与凸凹模闭合后，上成型凸台和下成型凸台分别将酚醛塑料配料压紧在上模具型腔和下模具型腔内，自动控制系统控制加热棒先对热压成型模具进行预热，预热过程呈阶梯分段升高，并在每一温度阶梯段内进行保温，预热完成后再将热压成型模具加温到设定的井盖的热压固化温度，再进行保温。

本发明与现有技术相比具有的有益效果是：一种酚醛塑料检查井井盖热压成型装置及其压制方法，1.酚醛塑料检查井井盖热压成型模具采用一模二出的三板模结构，凸凹模既是模具的成型凹模，又是模具的成型凸模，以一副模具的能源消耗实现了二副模具的生产量,减少了能源消耗，提高了生产效率，相对传统的一模一出的两板模结构，节约能源50%，提高生产效率100%；2.采用搬运机器人和自动控制系统，实现酚醛塑料检查井井盖全自动化大批量生产，避免了人工操作存在的安全隐患；本发明结构科学合理，消耗能源少，生产效率高，实现了井盖大批量生产的自动化，而且生产安全可靠。

附图说明

图1为本发明一种酚醛塑料检查井井盖热压成型装置结构示意图；

图2为本发明一种酚醛塑料检查井井盖热压成型装置的模具闭合保压状态结构示意图。

图中标号为：1-压力机、101-上压板、102-导柱、103-下压板、104-上液压机构、105-下液压机构、2-热压成型模具、201-上模板、202-下模板、203-定模板、204-上凸模、205-上成型凸台、206-凸凹模、207-上模具型腔、208-下成型凸台、209-下凹模、210-下模具型腔、211-加热棒、212-温度探头、3-搬运机器人、4-脱模机械手、5-送料机械手、6-自动控制系统、7-井盖。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1：

参照图1至图2可知：一种酚醛塑料检查井井盖热压成型装置，包括压力机1、热压成型模具2、搬运机器人3、脱模机械手4、送料机械手5和自动控制系统6，所述压力机1包括上压板101、导柱102、下压板103、上液压机构104和下液压机构105，所述导柱102至少设有两个，两个所述导柱102底端固定连接有下压板103，所述下压板103顶端中心固定连接有下液压机构105，两个所述导柱102顶端固定连接有上压板101，所述上压板101底端中心固定连接有上液压机构104，所述压力机1内安装有热压成型模具2，所述热压成型模具2包括上模板201、下模板202和定模板203，所述上模板201上端中心固定连接在上液压机构104底端，所述上模板201两端活动安装在导柱102上，所述上模板201底端中心固定连接有上凸模204，所述上凸模204底端中心一体设有上成型凸台205，所述下模板202底端中心固定连接在下液压机构105顶端，所述下模板202两端活动安装在导柱102上，所述下模板202顶端中心固定连接有下凹模209，所述下凹模209顶端中心设有下模具型腔210，所述上模板201和下模板202之间设有定模板203，所述定模板203两端分别固定连接在两个导柱102上，所述定模板203中心固定连接有凸凹模206，并且凸凹模206贯穿定模板203，所述凸凹模206上端中心设有上模具型腔207，所述凸凹模206底端中心一体设有下成型凸台208，所述上模板201、下模板202和定模板203上分别固定安装有加热棒211和温度探头212，所述压力机1左右两侧分别设有搬运机器人3和自动控制系统6，所述搬运机器人3上方分别固定安装有脱模机械手4和送料机械手5。

所述上模板201和下模板202分别与导柱102滑动配合，方便上模板201和下模板202在导柱102上移动；所述上成型凸台205与上模具型腔207相对应，所述下成型凸台208与下模具型腔210相对应，便于将井盖7热压成型；所述加热棒211设有多组，多组所述加热棒211分别均匀固定安装在上模板201、下模板202和定模板203上，多组加热棒211便于将上模板201、下模板202和定模板203加热升温；所述上液压机构104、下液压机构105、加热棒211、温度探头212、搬运机器人3、脱模机械手4和送料机械手5分别电连自动控制系统6，自动控制系统6能够分别控制上液压机构104、下液压机构105、加热棒211、温度探头212、搬运机器人3、脱模机械手4和送料机械手5工作；所述上模具型腔207和下模具型腔210内分别设有井盖7，所述井盖7材料为酚醛塑料，酚醛塑料机械强度高、不易变形，且不可回收重复加工，不会被偷盗；所述井盖7热压固化温度为125-170℃，在此温度内酚醛塑料热压固化效果好。

一种酚醛塑料检查井井盖热压成型压制方法，热压成型压制步骤如下：

①上料：通过自动控制系统6控制上液压机构104和下液压机构105分别向上和向下拉动上模板201和下模板202，从凸凹模206上打开上凸模204和下凹模209，在控制送料机械手5向上模具型腔207和下模具型腔210内装填酚醛塑料配料；

②热压成型模具加温加压：通过自动控制系统6控制上液压机构104和下液压机构105分别向下和向上推动上模板201和下模板202，将上凸模204和下凹模209与凸凹模206闭合，让热压成型模具2处于闭合状态，上成型凸台205和下成型凸台208分别将酚醛塑料配料压紧在上模具型腔207和下模具型腔210内，然后通过压力机1对上模板201、下模板202加压，上模板201、下模板202的压力设置为30mpa，井盖7的热压固化温度为155℃，设定保压时间20min，开始进行保压热固化；

通过自动控制系统6控制加热棒211对上模板201、下模板202、定模板203、上凸模204、凸凹模206和下凹模209进行加热，先将加热温度设定在125℃，通过温度探头212的信息反馈，能实时知道上模板201、下模板202、定模板203、上凸模204、凸凹模206和下凹模209的具体升温情况，当上模板201、下模板202、定模板203、上凸模204、凸凹模206和下凹模209的温度达到125℃后，保温五分钟，让整个上模板201、下模板202、定模板203、上凸模204、凸凹模206和下凹模209的温度均衡并且适应升温过程，在将加热棒211的加热温度设置到135℃，当上模板201、下模板202、定模板203、上凸模204、凸凹模206和下凹模209的温度达到135℃后，保温五分钟，在将加热棒211升高温度设置在热压固化温度155℃，当上模板201、下模板202、定模板203、上凸模204、凸凹模206和下凹模209的温度达到155℃后，此时加热棒211的加热温度一直保持最后设定的温度不变，可进行保温五分钟，以上保温过程可让上模板201、下模板202、定模板203、上凸模204、凸凹模206和下凹模209的温度均匀分布且温差小于5℃；以避免模具骤然升高温度而出现温度不均匀、变形过大而损坏模具的问题，并可以满足热固化反应稳定性要求；

③产品脱模：加温保压达到指定的时间后，通过自动控制系统6控制上液压机构104和下液压机构105分别向上和向下拉动上模板201和下模板202，从凸凹模206上打开上凸模204和下凹模209，当上凸模204和下凹模209打开后，控制脱模机械手4取走上模具型腔207和下模具型腔210内的两个产品，完成一个工作过程。

本发明的原理及优点：一种酚醛塑料检查井井盖热压成型装置及其压制方法，具有科学合理的结构，能够一次性生产出两个产品，大大提高了加工效率，降低了能源消耗，实现了井盖批量生产的自动化，节省了人工，也避免了人工生产对人体有危害的隐患，而且酚醛塑料机械强度高、不易变形,且不可回收重复加工,避免了井盖有被盗情况，适合推广使用。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

实施例2：

一种酚醛塑料检查井井盖热压成型装置，本实施例的结构与实施例1相同。

一种酚醛塑料检查井井盖热压成型压制方法，热压成型压制步骤如下：

①上料：通过自动控制系统6控制上液压机构104和下液压机构105分别向上和向下拉动上模板201和下模板202，从凸凹模206上打开上凸模204和下凹模209，在控制送料机械手5向上模具型腔207和下模具型腔210内装填酚醛塑料配料；

②热压成型模具加温加压：通过自动控制系统6控制上液压机构104和下液压机构105分别向下和向上推动上模板201和下模板202，将上凸模204和下凹模209与凸凹模206闭合，让热压成型模具2处于闭合状态，上成型凸台205和下成型凸台208分别将酚醛塑料配料压紧在上模具型腔207和下模具型腔210内，然后通过压力机1对上模板201、下模板202加压，上模板201、下模板202的压力设置为40mpa，井盖7的热压固化温度为160℃，设定保压时间30min，开始进行保压热固化；

通过自动控制系统6控制加热棒211对上模板201、下模板202、定模板203、上凸模204、凸凹模206和下凹模209进行加热，先将加热温度设定在125℃，通过温度探头212的信息反馈，能实时知道上模板201、下模板202、定模板203、上凸模204、凸凹模206和下凹模209的具体升温情况，当上模板201、下模板202、定模板203、上凸模204、凸凹模206和下凹模209的温度达到125℃后，保温五分钟，让整个上模板201、下模板202、定模板203、上凸模204、凸凹模206和下凹模209的温度均衡并且适应升温过程，在将加热棒211的加热温度设置到145℃，当上模板201、下模板202、定模板203、上凸模204、凸凹模206和下凹模209的温度达到145℃后，保温五分钟，在将加热棒211升高温度设置在热压固化温度160℃，当上模板201、下模板202、定模板203、上凸模204、凸凹模206和下凹模209的温度达到160℃后，此时加热棒211的加热温度一直保持最后设定的温度不变，可进行保温五分钟；

③产品脱模：加温保压达到指定的时间后，通过自动控制系统6控制上液压机构104和下液压机构105分别向上和向下拉动上模板201和下模板202，从凸凹模206上打开上凸模204和下凹模209，当上凸模204和下凹模209打开后，控制脱模机械手4取走上模具型腔207和下模具型腔210内的两个产品，完成一个工作过程。

实施例3：

一种酚醛塑料检查井井盖热压成型装置，本实施例的结构与实施例1相同。

一种酚醛塑料检查井井盖热压成型压制方法，热压成型压制步骤如下：

①上料：通过自动控制系统6控制上液压机构104和下液压机构105分别向上和向下拉动上模板201和下模板202，从凸凹模206上打开上凸模204和下凹模209，在控制送料机械手5向上模具型腔207和下模具型腔210内装填酚醛塑料配料；

②热压成型模具加温加压：通过自动控制系统6控制上液压机构104和下液压机构105分别向下和向上推动上模板201和下模板202，将上凸模204和下凹模209与凸凹模206闭合，让热压成型模具2处于闭合状态，上成型凸台205和下成型凸台208分别将酚醛塑料配料压紧在上模具型腔207和下模具型腔210内，然后通过压力机1对上模板201、下模板202加压，上模板201、下模板202的压力设置为50mpa，井盖7的热压固化温度为170℃，设定保压时间40min，开始进行保压热固化；

通过自动控制系统6控制加热棒211对上模板201、下模板202、定模板203、上凸模204、凸凹模206和下凹模209进行加热，先将加热温度设定在130℃，通过温度探头212的信息反馈，能实时知道上模板201、下模板202、定模板203、上凸模204、凸凹模206和下凹模209的具体升温情况，当上模板201、下模板202、定模板203、上凸模204、凸凹模206和下凹模209的温度达到130℃，后，保温五分钟，让整个上模板201、下模板202、定模板203、上凸模204、凸凹模206和下凹模209的温度均衡并且适应升温过程，在将加热棒211的加热温度设置到150℃，当上模板201、下模板202、定模板203、上凸模204、凸凹模206和下凹模209的温度达到150℃后，保温五分钟，在将加热棒211升高温度设置在热压固化温度170℃，当上模板201、下模板202、定模板203、上凸模204、凸凹模206和下凹模209的温度达到170℃后，此时加热棒211的加热温度一直保持最后设定的温度不变，可进行保温五分钟；

③产品脱模：加温保压达到指定的时间后，通过自动控制系统6控制上液压机构104和下液压机构105分别向上和向下拉动上模板201和下模板202，从凸凹模206上打开上凸模204和下凹模209，当上凸模204和下凹模209打开后，控制脱模机械手4取走上模具型腔207和下模具型腔210内的两个产品，完成一个工作过程。