CN100455421C - 离心式真空注型机 - Google Patents

Abstract

离心式真空注型机，包括步进电机、齿轮组、丝杠、导轨等。在提升架的中心装有步进电机，提升架上端面与工作盘的下端面均开有玄高小于半径的圆环槽结构，用以放置一组滚珠。工作盘的表面形状由两段弧线和两段直线组成，沿工作盘中心不同半径的弧线区域设有多组螺纹孔，工作盘一端弧线区域用以安装固定成型模腔，工作盘另一弧线区域用以安装相匹配的配重。保持架置于提升架上部，工作盘置于保持架中露出滚珠的层面上。浇注漏斗的浇注口相对于工作盘的圆心点偏心设计，浇注漏斗的浇注口与工作盘上成型模腔的浇口中心重合。利用PLC控制步进电机使工作盘高速旋转，使离心力作用于成型模腔及成型材料，达到消除成型材料内部残留的气泡和缩孔的效果。

Description

离心式真空注型机

技术领域

本发明属于机械制造技术领域，具体涉及到在真空注型机中利用PLC单元控制工作盘旋转及其内容的成型材料的设计。

背景技术

真空成形技术是目前世界上使用较为普遍的样件复制技术，属于快速成型技术中的一种。真空成形技术的原理是采用RP(快速原型制造技术：Rapid Prototyping)技术得到光敏树脂的原型，然后利用某种成型材料，一般用双组份室温硫化硅橡胶(RTV)在真空注型机中制造出具有弹性的模具(即成型模腔)，利用这种模具再浇注聚氨酯材料(即成型材料)，即可得到产品工件。

用真空注型机可以经济、快捷地小批量制作塑料类产品，缩短新产品开发周期、减少开发费用、降低开发风险。随着快速成型技术的推广和应用，用真空注型的方法制造出的产品的应用范围和批量也在不断扩大和提升。目前，比较先进的真空注型机可以做到压差浇注、模具自动升降、无级变速搅拌等，有些真空注型机的部分工序可以由PLC(可编程控制单元)控制；某些产品还装载了触摸屏、液晶显示、超大安全可视窗、机械门锁、SMC真空表等先进设施。但是以上所述的设备其成型产品或多或少还会有浇注不完整、内部气泡、缩孔等缺陷。特别是采用流动性较差的材料时，这些缺陷会表现的更加明显。本发明所涉及到的离心工艺是解决这一问题的核心技术。

发明内容

本发明的目的是提供一种带有离心工艺的真空注型机。它可以在真空注型机浇注完成以后，利用PLC控制工作盘以一定速度旋转，使离心力作用于成型模腔和成型材料，从而消除零件浇注不完整、内部残留气泡和缩孔等缺陷，获得高质量的产品。

以下结合附图对本发明的结构工作原理叙述如下：离心式真空注型机，包括步进电机1、齿轮组2、丝杠3、丝母4、导轨5以及滚珠6等。在丝杠3、导轨5上装有提升架7，由PLC单元控制的第一个步进电机1-1通过齿轮组2带动丝杠3旋转，丝杠3与丝母4形成旋转副，丝母4与提升架7以螺栓连接，旋转的丝杠3带动提升架7沿两个平行的导轨5上、下移动。提升架7上端面与工作盘9的下端面均开有圆环槽，用以放置一组滚珠6，滚珠可以在环形轨道里做滚动运动。工作盘9的表面形状由两段弧线和两段直线组成。保持架8置于提升架7与工作盘9之间，在保持架8上设有相对于滚珠6进行限位的通孔。该结构可以保证在装配状态下滚珠的相对位置不变。工作盘9置于保持架8中露出滚珠6的层面上，滚珠与工作盘9下端面上的圆环槽定位，可以减小工作盘转动时所受到的摩擦力。沿工作盘9中心不同半径的弧线区域设有多个螺纹孔，工作盘一端弧线区域用以安装固定成型模腔，工作盘另一弧线区域用以安装相匹配的配重。即在工位盘9的弧线区域沿盘中心两个不同半径(r₁、r₂)开有两组螺纹孔，用以安装成型模腔或配重。浇注漏斗10与真空注型机内部的框架固定，其浇注口相对于工作盘9的圆心点偏心设计，浇注漏斗10的浇注口与工作盘9上成型模腔的浇口中心重合。

附图说明

附图为本发明的结构原理图。

具体实施方式

以下通过具体实施例对本发明作进一步的说明。

离心式真空注型机的外形尺寸1.5×1.5×1(M)。本实施例工作盘的直径为500mm，在工作盘中心半径R＝155mm处对称切掉两块，形成由两段直线(直线段的宽度为390mm)和两段弧线(弧线段的直径为500mm)所组成的面积区域。本实施例采用真空泵抽气，真空度达到95PA。两个步进电机均采用三相混合式步进电机。步进电机产生的动力由齿轮组传递至丝杠，与丝杠形成旋转副的丝母带动提升架7沿两个平行的导轨5上、下移动(丝母由三个螺栓固定于提升架上)。每条导轨由12个M5的螺栓固定在机体框架上。导轨的长度为700mm；提升架7的平面尺寸为620×745mm。在提升架7的上端面以及工作盘9的下端面中心R＝140mm处均开有玄高2.7mm、R＝4.2mm的圆环槽。16个直径为8mm滚珠均布在圆环槽内。保持架8的直径为310mm，置于提升架7和工作盘9之间，在R＝140mm处均布16个通孔，以便对滚珠进行限位。工作盘9置于保持架8中所露出滚珠6的层面上，并与滚珠端面配合。在工作盘9上R₁＝190mm和R₂＝220mm的弧线区域分别均布8个M8的螺纹通孔，用以安装成型模腔和与之相称的配重。浇注漏斗10的浇注口中心偏离工作盘旋转中心190.85mm。

完成对成型模腔的浇注后，在成型材料还没有凝固时，利用PLC控制工作盘9以一定速度旋转。工作盘上装有配重块，旋转的工作盘带动盘上的成型模腔及其成型材料高速旋转，利用产生的离心力在使成型材料与成型模腔进一步充分贴合的同时，使成型材料内部质量分布致密、一致。

本发明有益效果是，利用PLC单元有效地控制工作盘高速、平稳地旋转，从而使离心力作用于偏心安装的成型模腔及其内容的成型材料。这样，可以使成型材料与成型模腔充分贴合，并且消除了成型材料内部残留的气泡和缩孔，充分满足快速制造模具和零件具有良好质量的需求。

Claims (2)

1.离心式真空注型机，包括步进电机(1)、齿轮组(2)、丝杠(3)、丝母(4)、导轨(5)以及滚珠(6)，丝杠(3)、导轨(5)上装有提升架(7)，由PLC单元控制的第一个步进电机(1-1)通过齿轮组(2)和丝杠(3)带动提升架(7)沿两个平行的导轨(5)上下移动，其特征在于在提升架(7)的中心装有由PLC单元控制的第二个步进电机(1-2)，提升架(7)上端面与工作盘(9)的下端面均开有圆环槽，用以放置一组滚珠(6)，工作盘(9)的表面形状由两段弧线和两段直线组成，保持架(8)置于提升架(7)和工作盘(9)之间，在保持架(8)上设有相对于滚珠(6)进行限位的通孔，工作盘(9)置于保持架(8)中露出滚珠(6)的层面上，滚珠与工作盘(9)下端面上的圆环槽定位，在工作盘(9)的弧线区域沿盘中心不同半径设有多组螺纹孔，工作盘一端弧线区域用以安装、固定成型模腔，工作盘另一弧线区域用以安装相匹配的配重，浇注漏斗(10)与真空注型机内部的框架固定，其浇注口相对于工作盘(9)的圆心点偏心设计，浇注漏斗(10)的浇注口与工作盘(9)上成型模腔的浇口中心重合。

2.按照权利要求1所述的离心式真空注型机，其特征在于所述工位盘(9)的弧线区域沿盘中心两个不同半径开有两组螺纹孔，用以固定成型模腔和配重。