一种用发热丝加热制备鞋底的装置及方法与流程

文档序号:40397016发布日期:2024-12-20 12:20阅读:107来源:国知局
技术简介:
本发明针对传统橡胶硫化机加热效率低、热量损失大、温度不均等问题,提出在模具主体顶部、侧壁和底部嵌入发热丝并配合密封层与热电偶控温系统,实现直接加热与精准温度控制,减少导热环节和能量损耗。通过迂回式线槽布局和分区域温度调控,解决鞋底成型不均、次品率高及特殊部位性能差异问题,同时优化冷却系统降低能耗与安全隐患。
关键词:发热丝加热,鞋底硫化

本发明涉及鞋生产加工领域,尤其涉及一种用发热丝加热制备鞋底的装置及方法。


背景技术:

1、现有鞋底采用橡胶硫化机生产制造,橡胶硫化机提供压力和热量以硫化鞋底,硫化三要素:温度、时间和压力。橡胶硫化机在加热升温鞋模及鞋底方面存在着巨大缺陷,橡胶硫化机采用加热棒加热,通过热传导将热量传递给热板,热板再通过热传导给鞋模,使鞋模达到鞋底硫化的温度,鞋模再对模腔内的材料进行加热。这种方式存在以下缺陷:

2、1.导热环节太长,热量需要依次通过加热棒、热板、鞋模、鞋底,增加了热传导时间,每个热量传导的环节均会产生热量损失,尤其是热板的加热,热板面积大,热板大量的热量散发在空气中,热传导时热量损失巨大,因此,加热棒需要设定在较高的温度才能够保证鞋底的温度,不仅增加了生产成本,而且加热时间长,生产效率低;

3、2.加热棒设置在鞋模顶面和底面,热传导只通过鞋模上下面传递,鞋模侧边没有热板,鞋模侧边的温度是低于鞋模上下面的温度的,形成的鞋底的侧边成型力差,硫化时间过长,有可能会出现鞋底开裂、凹凸不平等情况;

4、3.对鞋底各个位置的加热不均匀,即使是单一面,距离加热棒越近的位置其温度越高,鞋模不同位置的温度存在不同,如鞋底内仁和底面,与热板距离不同造成冷热不均,成型能力差,导致鞋底局部的柔软度、弹性等达不到要求,鞋底次品率高,即使是同一批次的鞋底,由于每一次鞋底成型时,热传导的情况不同,导致不同的鞋底性能不同;

5、4.对于一些特殊的高端鞋子,如鞋后跟、鞋中、鞋尖等不同部位需要达到不同的柔软度、弹性等性能指标,无法通过控制温度来实现;

6、5.橡胶硫化机上的热板将热量散发在周围,使得设备周围温度高,影响工作环境,工作人员不小心触碰热板会出现烫伤的情况,存在安全隐患;

7、6.橡胶硫化机通常在热板上设置多个安装槽,将加热管插入安装槽内,热板厚度大,且加热管需要定期维护更换,增加成本;

8、7.加热管有可能会存在漏电的情况,存在安全隐患;

9、8.有些鞋底成型后,需要对模具、热板进行喷水降温,喷水面积大,浪费水资源。

10、中国专利申请号:202220332819.8,公开了一种鞋底成型加热机构,用于与鞋底成型模具配合使用,包括设置于鞋底模具顶部的上加热组件及设置于鞋底模具底部的下加热组件,上加热组件包括第一固定板、灯管安装板及安装架、测温感应器及灯管,灯管安装板上设置有灯管安装槽,灯管设置于灯管安装槽上,第一测温感应器设置于第一固定板顶部,并贯穿于安装架顶部,下加热组件包括驱动件固定板、包裹式罩体、罩体底座、红外线灯管及第一升降驱动件,包裹式罩体设置于驱动件固定板顶部,红外线灯管设置于包裹式罩体内侧,第一升降驱动件设置于驱动件固定板底部并与罩体底座连接。该加热机构采用灯管加热,热传导时热量损失巨大,灯管需要设定在较高的温度才能够保证鞋底的温度,不仅增加了生产成本,而且加热时间长,生产效率低。


技术实现思路

1、因此,针对上述的问题,本发明提出一种用发热丝加热制备鞋底的装置及方法。其解决了鞋底生产时,热量损失大,加热效率低的技术问题。

2、为实现上述目的,本发明采用了以下技术方案:

3、一种用发热丝加热制备鞋底的装置,包括机架、设于机架上的模具主体、驱动模具主体开模和合模的驱动装置,所述模具主体包括底模和顶模,所述底模和所述顶模合模时内部形成模腔,所述底模和所述顶模上分别设有至少一条线槽,所述线槽内布设有发热丝,所述发热丝布设于模具主体的顶部、侧壁、底部,所述线槽上设有密封层,所述密封层将发热丝密封至线槽内,每条所述发热丝上连接有热电偶。

4、进一步的:

5、所述密封层为导热材料。

6、所述热电偶全部或局部设于线槽内,每条所述发热丝上连接有热电偶,所述热电偶全部或局部设于线槽内。

7、所述发热丝的每个部位与模腔的最短距离不大于10mm。

8、所述机架上设有两个固定座,两个固定座分别连接底模和顶模,所述固定座上设有冷却通道,所述冷却通道连接第一冷却装置,所述机架上设有第二冷却装置。

9、所述线槽包括设于底模和顶模的至少一个第一槽体,所述第一槽体沿宽度方向迂回设置,所述第一槽体布设于前端、中部和后端,所述第一槽体包括多条沿宽度方向设置的第一迂回槽,相邻的两条第一迂回槽内的发热丝的距离为5mm至20mm。

10、所述线槽包括至少两条设于模具主体侧壁的第二槽体,所述第二槽体沿着模腔的位置分布设置于模具主体侧壁的前部、中部和后部,所述第二槽体由鞋后跟处沿鞋尖方向延伸后迂回至鞋后跟,至少有一条所述第二槽体延伸至鞋尖,上方第二槽体向鞋尖方向延伸的长度大于下方第二槽体向鞋尖方向延伸的长度,第二槽体包括至少两个第二迂回槽,相邻的两条第二迂回槽内的发热丝的距离为5mm至20mm。

11、本发明还提供了基于上述的一种用发热丝加热制备鞋底的装置的方法,包括以下方法:

12、s1.下料:将鞋底原料下料至模具主体的模腔内;

13、s2.合模:驱动装置驱动底模和顶模合模,使得模腔形成一密闭的空间;

14、s3.加热阶段:启动发热丝,每条发热丝迅速升温达到设定的温度,热电偶检测对应的发热丝的温度,各个发热丝的温度可设置相同,也可设置不同,给模具主体加热,热量通过热传导至模具主体,模具主体迅速升温达到设定的温度,模具主体对模腔内的材料进行精准加热;

15、s4.控温阶段:控温阶段过程中,系统设定的温度最低值为t0,系统设定的温度最高值为t1,热电偶对与其连接的加热丝的温度进行检测,将检测到对应的发热丝的实时温度t反馈给系统,当t≥t1时,对应的发热丝断电,发热丝停止加热,当t≤t0时,启动发热丝,发热丝加热升温;

16、s5.开模:驱动装置驱动底模和顶模开模,将成型后的鞋底取出。

17、进一步的:

18、所述机架上设有两个固定座,两个固定座分别连接底模和顶模,所述固定座上设有冷却通道,所述冷却通道连接第一冷却装置,所述机架上设有第二冷却装置;s4步骤完毕后,还具有冷却阶段,第一冷却装置给冷却通道输入水或气体,水和气体对顶模和底模进行冷却,第二冷却装置给模具主体的侧壁喷射水或气体,水或气体与模具主体的侧壁接触,给模具主体的侧壁进行冷却,降低鞋底的温度,使得鞋底变硬定型。

19、t0为183摄氏度至193摄氏度,t1为198摄氏度至208摄氏度。

20、通过采用前述技术方案,本发明的有益效果是:

21、本发明的固定座不需要设置多个加热管进行加热,能够减少固定座的厚度,降低设备的整体高度和重量,通过加热丝代替加热管,加热丝相较于加热管,具有体积小、质量轻和加热速度快的优点,密封层对发热丝进行密闭,减少热量的损失,提高热传导的效率,由于热量不需要经过固定座的传导,发热丝的加热温度相对于加热管的加热温度更小,发热丝对周围空气的温度影响小,热量损失小,节约了电能;在加热过程中,发热丝加热可以根据要求对温度进行精准控制,确保加热的准确性,降低产品的次品率,对于特殊的高端鞋底,发热丝可对不同位置进行不同温度的加热,使得鞋底的不同位置达到不同的柔软度、弹性等性能指标,提高鞋底的质量,发热丝质量轻且不容易损坏;进一步的,热电偶能够实时监测每条发热丝的温度,通过控制系统能够自动调节温度,将热电偶全部或局部设于线槽内,测温不受外界空气影响,测量更加准确;进一步的,第一槽体迂回设置,能够减少发热线的数量,同时,发热线能够均匀布置在底模和顶模,第一迂回槽的发热丝距离设置在5mm至20mm范围内,能够更好地精确控温,提高加热效果;进一步的,第二槽体沿着模腔的位置分布,能够减少发热线的长度,降低模具主体的制造成本及加热成本,提高加热和冷却的效率,第二槽体设置于前部、中部和后部,能够对整个鞋底的周侧精确加热;进一步的,本发明能够通过设置温度最低值t0和温度最高值t1,能够实现控温自动调节;进一步的,部分鞋底成型取出时需要冷却定型,模具主体的顶面和底面通过循环的水或气体进行冷却,模具主体的侧壁通过喷洒少量水或气体进行冷却,不仅能够快速降温,而且冷却的面积小,能够节约水资源,进而降低冷却成本,提高冷却效率。

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