一种塑料板材成型模具的制作方法

1.本发明属于塑料板材成型设备技术领域，特别是涉及一种塑料板材成型模具。


背景技术：

2.塑料板材是现有技术中较为常用的材料，其中，塑料板材通常通过成型模具成型。现有技术中，如中国专利cn2019212440477公开了一种提高成品合格率的塑料成型模具，该成型模具能够提高塑料成型模具的实用性和稳固性。
3.塑料板材常用的成型方法是模压成型法，模压成型法是指给模具装料加压后，把模具和粉末原料通过热油加热、塑化，经保压后经过冷却，最后取出制品。但是现有的板材模具通常只能生产特定尺寸的板材，当生产不同尺寸的板材时，需要更换不同的模具，模具的适应性差。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对现有技术所存在的问题，提供一种塑料板材成型模具，以解决现有技术中的成型模具适应性较差的问题。
5.上述目的通过下述技术方案实现：一种塑料板材成型模具，包括：机架，机架上设置有模具框；模板调节机构，模板调节机构包括模板组件和丝杆调节组件，模板组件设置在模具框中且能够围成方形型腔，丝杠调节组件能够调节模板组件以改变方形型腔的尺寸；下模座，导向滑动设置在机架上，具有下挤压面，下挤压面用于顶压在模板组件的下底面上；上模座，导向滑动设置在机架上，上模座上设置有成型压块，成型压块与方形型腔适配；模板组件包括四个模板，四个模板分别为第一模板、第二模板、第三模板和第四模板，第一模板和第三模板间隔布置且相互平行，第二模板和第四模板间隔布置且相互平行，四个模板中任意相邻的两个模板相互垂直，丝杆调节组件包括四个螺纹杆，四个螺纹杆能够沿垂直于其自身轴线的方向平移，四个螺纹杆分别为第一螺纹杆、第二螺纹杆、第三螺纹杆和第四螺纹杆，第一螺纹杆与第一模板螺纹配合，第二螺纹杆与第二模板螺纹配合，第三螺纹杆与第三模板螺纹配合，第四螺纹杆与第四模板螺纹配合，四个螺纹杆转动时，能够带动对应的模板在螺纹杆上移动，第一螺纹杆和第三螺纹杆之间通过传动带传动连接且螺纹旋向相反，第二螺纹杆和第四螺纹杆之间也通过传动带传动连接且螺纹旋向相反，丝杠调节组件还包括齿轮传动组件，第一螺纹杆和第二螺纹杆之间通过齿轮传动组件传动连接，第一螺纹杆转动能够带动第二螺纹杆转动，模具框上设置有用于对传动带进行张紧的张紧组件。
6.进一步地，齿轮传动组件包括传动齿圈、传动齿轮、第一锥齿轮和第二锥齿轮，传
动齿圈套设在第一螺纹杆上，第一螺纹杆上设置有安装座，传动齿轮和第一锥齿轮固定连接且转动安装在安装座上，第二锥齿轮设置在第二螺纹杆上，传动齿圈与传动齿轮啮合，第一锥齿轮和第二锥齿轮啮合。
7.进一步地，传动齿圈和第一螺纹杆单向传动连接，传动齿轮上固定有导向杆，导向杆上套设有第一压簧，安装座上设置有导向孔，导向杆导向滑动穿装在导向孔中，第二锥齿轮套设在第二螺纹杆上且与第二螺纹杆之间止转连接，第二锥齿轮能够在第二螺纹杆上沿轴向滑动，第二螺纹杆上固定设置有限位件，限位件和第二锥齿轮之间设置有第二压簧。
8.进一步地，第一锥齿轮上的啮合齿和第二锥齿轮上的啮合齿的外周面均为弧形面。
9.进一步地，张紧组件包括张紧压簧、导向轴和张紧滚轮，张紧压簧的第一端固定在模具框上，张紧压簧的第二端与导向轴固定连接，导向轴沿上下方向导向滑动设置在模具框上，张紧滚轮转动设置在导向轴上，张紧滚轮用于顶压传动带以使传动带张紧。
10.进一步地，模具框为四个侧板围成的方形框，侧板上设置有多个与螺纹杆一一对应的滑动长孔，螺纹杆能够在滑动长孔中平移。
11.进一步地，还包括设置在机架上的冷却组件，冷却组件用于对成型后的板材进行冷却。
12.进一步地，冷却组件包括冷却风机和冷却管道，冷却管道上设置有朝向下模座的出气口。
13.进一步地，在第一螺纹杆的端部固定有第一旋转手轮，在第二螺纹杆的端部固定有第二旋转手轮。
14.本发明的有益效果是：本发明的塑料板材成型模具在使用时，使四个模板和四个螺纹杆对应配合，利用四个螺纹杆调节四个对应的模板，从而能够调节四个模板围成的方形型腔的尺寸，然后把上模座、方形型腔和适配的成型压块配合，就能成型板材，从而只需更换成型压块，就能够满足不同尺寸的板材的成型需求，不需更换不同的模具，模具的适用性强。
附图说明
15.图1为本发明的塑料板材成型模具的实施例1的结构示意图；图2为图1的右视图；图3为图1的基座和冷却组件的结构示意图；图4为图1中隐去部分结构后的零件爆炸图；图5为图1的安装柱、模具框和模板调节机构的结构示意图；图6为图5的俯视图；图7为图5中隐去安装柱和模具框后的结构示意图；图8为图7中的a处的局部放大图；图9为图7中的安装座、第一压簧、第二压簧和齿轮传动组件的结构示意图其中：110、基座；112、导向通孔；120、安装柱；130、安装板；210、冷却风机；220、冷却管道；230、管道支架；
310、下模柱；320、下挤压板；410、上挤压板；420、上模柱；430、成型压块；500、模具框；510、围板；512、导向槽；514、滑动长槽；516、固定块；520、挡板；522、压块通孔；601、传动轮；603、传动带；612、第一模板；614、第二模板；616、第三模板；618、第四模板；622、第一螺纹杆；624、第二螺纹杆；626、第三螺纹杆；628、第四螺纹杆；632、张紧压簧；634、导向轴；636、张紧滚轮；642、传动齿圈；644、传动齿轮；646、第一锥齿轮；648、第二锥齿轮；649、安装座；650、导向杆；652、第一压簧；654、第二压簧；661、第一旋转手轮；663、第二旋转手轮。
具体实施方式
16.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，并结合附图，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用以解释本发明，并不用于限定本发明。
17.本文中为组件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本技术所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接（联接）。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
18.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
19.下面结合说明书附图及具体实施方式，对本发明的塑料板材成型模具进行说明。
20.本发明的塑料板材成型模具的实施例1：如图1至图9所示，本实施例的塑料板材成型模具包括机架、冷却组件、上模座、下模座、模具框500和模板调节机构。
21.机架包括基座110和安装柱120，基座110为板状结构，基座110两侧设置各设有一个安装板130，冷却组件安装在安装板130上，冷却组件包括冷却风机210、冷却管道220和管道支架230，冷却风机210和管道支架230固定在安装板130上，冷却管道220与冷却风机210相连后被管道支架230支撑，冷却管道220上设置有朝向机架中部的出气口，出气口吹出的气体能够对成型后的板材进行冷却。安装柱120固定设置在基座110的四个拐角处。基座110的中部设置有导向通孔112。
22.下模座包括固定连接在一起的下模柱310和下挤压板320，下挤压板320的上表面
为支撑面，下模柱310导向滑动穿装在导向通孔112中并从基座110的下表面处伸出，下模柱310与液压缸固定连接，利于液压缸能带动下模座上下移动。
23.模具框500包括挡板520和四块首尾相连的围板510，四块围板510固定在安装柱120上，挡板520设置在围板510上方且固定在安装柱120上。
24.上模座包括上挤压板410和上模柱420，上模柱420固定在上挤压板410的上表面上且由液压缸驱动，上挤压板410的下表面上可拆设置有成型压块430，挡板520上设置有供成型压块430通过的压块通孔522。
25.模板调节机构包括模板组件和丝杆调节组件，模板组件设置在模具框500中且能够围成方形型腔，丝杠调节组件能够调节模板组件以改变方形型腔的尺寸，根据所需板材的形状，方形型腔可以被调整为正方形或者长方形。成型压块430能够伸入方形型腔中，成型压块430、模板组件和支撑面配合能够成型板材，在使用时，根据方形型腔的尺寸，灵活选择对应尺寸的成型压块430。下挤压板320中设置有导热油流道，当方形型腔中注入粉末原料后，向导热油流道通入导热油，利于导热油对粉末原料进行加热，使粉末原料软化，以方便挤压成型板材。
26.模板组件包括四个模板，四个模板分别为第一模板612、第二模板614、第三模板616和第四模板618，第一模板612和第三模板616间隔布置且相互平行，第二模板614和第四模板618间隔布置且相互平行，四个模板中任意相邻的两个模板相互垂直。
27.第一模板612的第一端上设置有螺纹孔，第二端顶在第二模板614的表面上且能够与第二模板614的表面发生相对滑动。第二模板614的第一端上设置有螺纹孔，第二端顶在第三模板616的表面上且能够与第三模板616的表面发生相对滑动。第三模板616的第一端上设置有螺纹孔，第二端顶在第四模板618的表面上且能够与第四模板618的表面发生相对滑动。第四模板618的第一端上设置有螺纹孔，第二端顶在第一模板612的表面上且能够与第一模板612的表面发生相对滑动。
28.四个模板能够围成方形型腔，通过使四个模板发生相对滑动，能够改变方形型腔的尺寸。
29.丝杆调节组件包括四个螺纹杆，四个螺纹杆分别为第一螺纹杆622、第二螺纹杆624、第三螺纹杆626和第四螺纹杆628，第一螺纹杆622上的螺纹旋向和第三螺纹杆626上的螺纹旋向相反，第二螺纹杆624上的螺纹旋向和第四螺纹杆628上的螺纹旋向相反。每个螺纹杆均包括中部的螺纹段和位于螺纹段两侧的光杆段，模具框500的四个围板510上均设置有滑动长孔，光杆段穿过滑动长孔且能够在滑动长孔中平移。
30.光杆段的从滑动长孔中伸出的末端处固定设置有传动轮601，从同一围板510上伸出的相邻的两个螺纹杆通过传动带603传动连接，即第一螺纹杆622和第三螺纹杆626之间通过设置在传动轮601上的传动带603传动连接，第二螺纹杆624和第四螺纹之间通过设置在传动轮601上的传动带603传动连接。
31.模具框500上设置有用于对传动带603进行张紧的张紧组件，张紧组件包括张紧压簧632、导向轴634和张紧滚轮636，模具框500的围板510上设置有沿上下方向延伸的导向槽512，导向槽512中固定有固定块516，张紧压簧632的第一端固定在固定块516上，张紧压簧632的第二端与导向轴634固定连接，导向轴634沿上下方向导向滑动设置导向槽512中，张紧滚轮636转动设置在导向轴634上，张紧滚轮636用于顶压传动带603以使传动带603张紧。
32.第一螺纹杆622与第一模板612上的螺纹孔螺纹配合，第二螺纹杆624与第二模板614上的螺纹孔螺纹配合，第三螺纹杆626与第三模板616上的螺纹孔螺纹配合，第四螺纹杆628与第四模板618上的螺纹孔螺纹配合。四个螺纹杆转动时，能够带动对应的模板在螺纹杆上移动。
33.丝杠调节组件还包括齿轮传动组件，第一螺纹杆622和第二螺纹杆624之间通过齿轮传动组件传动连接，第一螺纹杆622转动能够带动第二螺纹杆624转动。
34.齿轮传动组件包括传动齿圈642、传动齿轮644、第一锥齿轮646和第二锥齿轮648，传动齿圈642和第一螺纹杆622的光杆段单向传动连接，具体地，第一螺纹杆622的光杆段上设置有沉槽，沉槽中设置有弹性组件，弹性组件包括弹性压簧和单向齿，弹性压簧沿光杆段的径向支撑单向齿，单向齿具有倾斜引导面和平直传动面，传动齿圈642的内壁面上设置有供单向齿插入的插槽，第一螺纹杆622顺时针转动时，平直传动面与插槽的内壁面挡止配合，从而使第一螺纹杆622能够主动带动传动齿圈642顺时针转动。当传动齿圈642主动顺时针转动时，由于单向齿的倾斜引导面的存在，插槽的内壁面会挤压倾斜引导面，进而弹性压簧会被压缩，单向齿会从插槽中退出，使传动齿圈642不能带动第一螺纹杆622转动。
35.第一螺纹杆622上设置有l形的安装座649，具体地，安装座649的竖直段与第一螺纹杆622的光杆段固定连接，模具框500的围板510上设置有供安装座649的水平段导向滑动的滑动长槽514，滑动长槽514与滑动长孔平行且沿上下方向间隔布置，安装座649的水平段上设置有导向孔，传动齿轮644和第一锥齿轮646固定连接，传动齿轮644上固定有导向杆650，导向杆650上套设有第一压簧652，导向杆650沿轴向导向滑动穿装在导向孔中。
36.第二锥齿轮648套设在第二螺纹杆624的光杆段上，且第二锥齿轮648的安装孔的内壁面固定有键块，第二螺纹杆624的光杆段上设置有与键块止转配合的键槽，键槽的长度大于键块，使得第二锥齿轮648能够在第二螺纹杆624上导向滑动，第二螺纹杆624上靠近第二锥齿轮648的传动轮601和第二锥齿轮648之间设置有第二压簧654，该传动轮601作为限位件，能够对第二压紧进行限位。传动齿圈642与传动齿轮644啮合，第一锥齿轮646和第二锥齿轮648啮合。
37.需要说明的是，第一锥齿轮646上的啮合齿和第二锥齿轮648上的啮合齿的外周面均为弧形面，由于第一压簧652和第二压簧654的存在，当第一锥齿轮646和第二锥齿轮648传动受阻时，第二压簧654会被压缩，第二锥齿轮648与第一锥齿轮646之间传递时会发生打滑。
38.为了方便转动第一螺纹杆622和第二螺纹杆624，在第一螺纹杆622的端面上固定设置有第一旋转手轮661，在第二螺纹杆624的端面上固定设置有第二旋转手轮663，两个旋转手轮上均设置有刻度，由于螺纹杆的螺距是固定的，使用时，根据旋转手轮的旋转圈数以及最后不完整的一圈的转动角度，就能确定方形型腔的尺寸。
39.本实施例的塑料板材成型模具的工作过程如下所述：首先根据所需的板材的尺寸，选取对应尺寸的成型压块430并固定在上模座上。然后根据板材的尺寸，调整模板组件所围成的方形型腔的尺寸，具体调节过程如下所述：初始状态下，方形型腔为正方形，且尺寸最大，顺时针转动第一旋转手轮661，使第一螺纹杆622发生转动，由于第一螺纹杆622和第三螺纹杆626通过传动带603传动连接，因此第三螺纹杆626也同步转动，由于第一螺纹杆622和第三螺纹杆626的螺纹旋向相反，因此
第一模板612和第三模板616相互靠近。
40.同时，由于第一螺纹杆622通过单向齿带动传动齿圈642转动，传动齿圈642会带动传动齿轮644齿轮转动，传动齿轮644带动第一锥齿轮646转动，第一锥齿轮646会带动第二锥齿轮648转动，第二锥齿轮648会带动第二螺纹杆624转动，由于第二螺纹杆624和第四螺纹杆628通过传动带603传动连接，因此第四螺纹杆628也同步转动，由于第二螺纹杆624和第四螺纹杆628的螺纹旋向相反，因此第二模板614和第四模板618也相互靠近，进而方形型腔不断缩小，且缩小过程中始终为正方形。
41.在此过程中，第二模板614和第四模板618会分别推动第一模板612和第三模板616沿第二螺纹杆624的轴向相互远离，进而第一螺纹杆622和第三螺纹杆626在对应的滑动长孔中滑动并相互远离，第一模板612和第三模板616会推动第二模板614和第四模板618沿第一螺纹杆622的轴向相互远离，进而第二螺纹杆624和第四螺纹杆628在对应的滑动长孔中滑动相互远离，与张紧轮接触的传动带603向上顶推张紧轮，以适应相邻的两个螺纹杆的相互远离。
42.如果所需的板材为正方形，当方形型腔缩小到目标尺寸后，停止转动第一旋转手轮661。
43.如果所需的板材为长方形，先把方形型腔缩小为边长与所需板材的长度尺寸相等的正方形，然后顺时针转动第二旋转手轮663，第二螺纹杆624会发生转动，同时在传动带603的带动下，第四螺纹杆628也会发生转动，进而第二模板614和第四模板618会相互靠近。在此过程中，第二锥齿轮648会带动第一锥齿轮646逆时针转动，第一锥齿轮646带动传动齿轮644逆时针转动，传动齿轮644逆时针转动并带动传动齿圈642顺时针转动，但由于单向齿的存在，传动齿圈642不会带动第一螺纹杆622转动，进而第一螺纹杆622和第三螺纹杆626均不会转动，第一模板612和第三模板616不会相互靠近。因此，四个模板围成的方形型腔开始变为长方形，当达到目标尺寸后，停止转动第二旋转手轮663。
44.然后使下模座上移，下挤压板320上的支撑面与模板组件的下底面接触，接着向方形型腔中注入粉末原料，然后对方形型腔进行加热，使粉末原料软化，之后使上模座下移，使成型压块430插入压块通孔522中并伸入方形型腔中，对粉末原料进行挤压成型，从而形成所需的板材。
45.板材成型后，使下模座下移，成型后的板材随着下模座下移，当板材下移到与出气口正对的位置时，启动冷却风机210，利用从出气口吹出的气体对板材进行快速冷却。
46.如果第一次和第二次使用时所需的方形型腔的形状均为长方形或者均为正方形，则在第二次使用时，只需按照上一次的形状扩张和收缩即可，如果需要收缩方形型腔，继续顺时针转动第一旋转手轮661，如果需要扩大方形型腔，逆时针转动第二旋转手轮663，形状越相似，第二次的调整量越小。这种设置能够使模板调节机构能够记忆方形型腔的形状，两次所需的方形型腔的形状越相似，调节越方便。
47.如果两次使用时所需的方形型腔的形状不同，可以使方形型腔完全复位，具体地，如果第一次使用时所需的方形型腔为正方形，直接逆时针转动第二旋转手轮663，四个模板同步移动，直至复位。如果第一次使用时所需的方形型腔为长方形，同样逆时针转动第二旋转手轮663，四个模板同步移动，但是由于方形型腔为长方形，第一模板612和第三模板616之间的距离大于第二模板614和第四模板618之间的距离，因此第一模板612和第三模板616
先复位，之后继续逆时针转动第二旋转手轮663时，第一模板612和第三模板616不会移动，由于第一锥齿轮646和第二锥齿轮648的啮合齿的外周面为弧形，且第一锥齿轮646和第二锥齿轮648会分别挤压第一压簧652和第二压簧654，因此第一锥齿轮646和第二锥齿轮648之间会发生打滑，直至第二模板614和第四模板618复位。
48.在其它实施例中，第一锥齿轮和第二锥齿轮均为常规的啮合齿，为了使第二模板和第四模板正常复位，在第二锥齿轮上固定设置水平拉杆，水平拉杆从围板上伸出，当需要复位第二模板和第四模板时，通过水平拉杆拉动第二锥齿轮压缩第二压簧，使第二锥齿轮和第四锥齿轮脱离啮合，在保持脱离啮合状态的情况下，逆时针转动第二螺纹杆以使第二模板和第四模板复位，然后松开水平拉杆，在第二压簧的作用下，第二锥齿轮复位。
49.在其它实施例中，传动齿圈和第一螺纹杆的光杆段之间通过单向轴承实现单向传动连接，从而使第一螺纹杆能够主动带动传动齿圈顺时针转动，传动齿圈顺时针转动时不能带动第一螺纹杆顺时针转动。
50.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
51.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。