CN100506514C - 片材压制机 - Google Patents

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Abstract

一种用于将片材压制为成型工件的片材压制机，该片材压制机可包括：能打开和闭合的第一模具单元，以及能打开和闭合的第二模具单元。第一和第二模具单元被布置和构造为使得第一模具单元的闭合操作和第二模具单元的打开操作能交替地进行，反之亦然。

Description

片材压制机
技术领域
本发明涉及用于通过对片材加压以形成具有期望形状的工件的片材压制机。
背景技术
已知的片材压制机(下文中称作“压制机”)在例如日本专利2,556,754(日本专利公开号3—173615)中有教导。该压制机包括由一对模具(即上模和下模)构成的模具单元。在这种已知技术中，当上模和下模处于打开位置时，片材置于其间。然后，闭合上模和下模以对片材加压从而形成期望形状的成型工件。随后，重新打开上模和下模以便将成型工件从机器中移走。这样就完成了用于形成该成型工件的压制成型工艺。
如同可以认识到的那样，在这种已知技术中，用于形成一个成型工件的工艺包括模具闭合步骤(即将上模和下模从打开位置移动至闭合位置的步骤)和随后的模具打开步骤(即将上模和下模从闭合位置移动至打开位置的步骤)。因此，为了形成大量的成型工件，必须根据成型工件的数目周期性地执行模具闭合步骤和模具打开步骤。于是，利用这种已知技术制造大量成型工件的操作非常耗时。这种耗时的工作会导致增大成型工件的制造成本。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种用于由片材制造成型工件的改进的压制机。
在本发明的一个实施例中，一种用于将片材压制为成型工件的片材压制机可包括：能打开和闭合的第一模具单元，以及能打开和闭合的第二模具单元。第一和第二模具单元被布置和构造为使得第一模具单元的闭合操作和第二模具单元的打开操作或者反之能交替地出现。
因而，根据本发明的压制机，当第一模具单元闭合以形成成型工件时，能打开第二模具单元以从中释放此前形成的工件。相反，当第二模具单元闭合以形成成型工件时，能打开第一模具单元以从中释放此前形成的工件。也就是说，利用第一模具单元形成成型工件和释放此前形成于第二模具单元中的成型工件(或者反之)能基本上同时地执行。因此，能高效地制造大批量的成型工件。也就是说，有可能在较短的时间内能制造大批量的成型工件。于是，能降低成型工件的制造成本。
在本发明的一个实施例中，第一和第二模具单元分别具有第一和第二模具。第一和第二模具单元的第一模具彼此间隔开。第一和第二模具单元的第二模具可移动地置于第一和第二模具单元的第一模具之间，以便朝着和远离相应的第一模具移动。
可选地，压制机还可具有彼此横向地间隔开的第一和第二固定元件，以及可横向往复运动地置于第一和第二固定元件之间的中间可动元件。第一模具单元的第一和第二模具分别连接至第一固定元件和可动元件的相对表面。第二模具单元的第一和第二模具分别连接至第二固定元件和可动元件的相对表面。根据可动元件的横向往复运动，第一模具单元的闭合操作和第二模具单元的打开操作(或者反之)能同时地执行。
在阅读以下详细说明以及附图和权利要求之后，本发明的其它目标、特点和优点将很容易理解。
附图说明
图1是根据本发明示例性实施例的片材压制机的说明图，其中示出了第一模具单元的第一和第二模具处于打开位置并且第二模具单元的第一和第二模具处于修整位置时的状态；
图2是片材压制机的说明图，其中示出了第一模具单元的第一和第二模具朝着成型位置移动并且第二模具单元的第一和第二模具朝着打开位置移动时的状态；
图3是片材压制机的说明图，其中示出了第一模具单元的第一和第二模具处于成型位置并且第二模具单元的第一和第二模具基本上打开时的状态；
图4是片材压制机的说明图，其中示出了第一模具单元的第一和第二模具处于修整位置并且第二模具单元的第一和第二模具处于打开位置时的状态；
图5是片材压制机的说明图，其中示出了第一模具单元的第一和第二模具返回至成型位置并且第二模具单元的第一和第二模具稍微朝着成型位置移动时的状态；
图6是片材压制机的说明图，其中示出了第一模具单元的第一和第二模具朝着打开位置移动并且第二模具单元的第一和第二模具朝着成型位置移动时的状态。
具体实施方式
下面结合附图详细地描述本发明的示例性例子。这种详细的描述只是想告诉本领域普通技术人员在实施本发明优选方面的更多细节，而非要限制本发明的范围。只是权利要求才限定本发明的范围。因此，在最宽泛的意义上，前述详细描述中公开的特点和步骤的组合对于实践本发明来说可以不是必要的。此外，本说明书中教导的各种特点可以以未具体列举的方式组合从而获得本发明另外的可用实施例。
本发明一个详细的示例性实施例在图1至图6中示出。
如图1所示，压制机1用来压制片材100，从而形成成型工件101。另外，片材100优选地可以是热塑性树脂基的片材。而且，成型工件101的例子优选地可以是挡泥板衬垫、发动机底盖、车辆的下导向板和其它这类部件。压制机1可包括由上横向框架部分15和下横向框架11构成的主框架10。压制机1还可包括一对固定的垂直板，即第一和第二固定板20和30(即第一和第二固定元件)，以及中间的垂直可动(往复运动)板40(即可动元件)。第一和第二固定板20和30置于上框架15和下框架11之间并且固定底连接到其上。而且，第一和第二板20和30在横向上彼此间隔开期望的间距。中间的垂直可动板40可移动地布置在第一和第二固定板20和30之间。优选地，可动板40被布置和构造为朝着和远离第一和第二固定板20和30中的每个横向地移动。
压制机1可包括水平地位于上框架15和下框架11之间的驱动机构50。驱动机构50由多个(例如四个)位于可动板40角落处的液压装置51(附图中示出了两个)构成。每个液压装置51包括具有活塞56的杆55以及与可动板40集成的液压气缸52。杆55具有横向延伸的相对端部，它们分别连接至第一和第二板20和30。活塞56位于杆55的基本上中心部分上并且不可移动地连接至杆55。相反，气缸52以轴颈(journal)的形式可滑动地支承在杆55上，其方式为活塞56容纳在气缸52中。而且，活塞56被成型为紧密且可动地接触气缸52的内表面，从而允许活塞56和气缸52之间的相对滑动。从附图中很明显，活塞56优选地分割气缸52的内表面从而在气缸52内限定一对密封的环形液压腔53和54。这样形成的液压腔53和54通过供给管(未示出)与液压泵57(即液压源)流体相通。因此，当液压流体从液压泵57供给入液压腔53和54时，气缸52能在第一和第二板20和30之间横向地(在附图中为左右地)移动或往复运动。
通常，液压泵57与控制单元58相通讯从而基于预定的控制程序进行适当的控制。因此，气缸52以及因而可动板40能以预定的移动速度模式可控地往复运动。
而且，压制机1可包括置于第一固定板20和可动板40的相对表面之间的第一模具单元21，以及置于第二固定板30和可动板40的相对表面之间的第二模具单元31。通常，第一和第二模具单元21和31具有基本上相同的构造。
第一模具单元21主要由一对模具(即第一模具或阴模22和第二模具或阳模28)构成。第一和第二模具22和28分别连接至第一板20和可动板40。
第一模具22由成型模部件或内模具部件24和框架形修整模部件或外模具部件23构成。内模具部件24横向可动地容纳在外模具部件23中。而且，内模具部件24结合至液压装置26的杆27，该液压装置固定地连接至第一板20。液压装置26被布置和构造为朝着第二模具28正常地偏置或者液压地压迫内模具部件24。外模具部件23被布置和构造来啮合第二模具28的外周边以便在第一和第二模具22和28被移动至成型位置之上的修整位置时用作成型工件101的修整元件。而且，第一和第二模具22和28的修整位置和成型位置分别对应于图4所示的相对位置和图3所示的相对位置。可以理解到，在第一模具单元21的第一和第二模具22和28的成型位置，片材100被加压从而形成了成型工件101。而且，在第一模具单元21的第一和第二模具22和28的修整位置，片材100被圆周地修整从而从中去除废带(waste strip)105。
类似地，第二模具单元31主要由一对模具(即第一模具或阴模32和第二模具或阳模38)构成。第一和第二模具32和38分别连接至第二板30和可动板40的相对表面。
第一模具32由成型模部件或内模具部件34和框架形互补模部件或外模具部件33构成。内模具部件34横向可动地容纳在外模具部件33中。而且，内模具部件34结合至液压装置36的杆37，该液压装置固定地连接至第二板30。液压装置36被布置和构造为朝着第二模具38正常地偏置或者液压地压迫内模具部件34。外模具部件33被布置和构造来啮合第二模具38的外周边以便在第一和第二模具32和38被移动至成型位置之上的修整位置时用作成型工件101的修整元件。而且，第一和第二模具32和38的修整位置对应于图1所示的相对位置(第一和第二模具32和38的成型位置在附图中未示出)。可以理解到，在第二模具单元31的第一和第二模具32和38的成型位置，片材100被加压从而形成了成型工件101。而且，在第二模具单元31的第一和第二模具32和38的修整位置，片材100被圆周地修整从而从中去除废带105。
第一和第二模具单元21和31如上所述那样布置和构造。因此，如图1所示，当液压泵57被致动以使得连接至气缸52的可动板40移动至最右位置(即一个限制位置)时，第一模具单元21移动到打开位置(即第一和第二模具22和28移动到打开位置)。此时，第二模具单元31移动到闭合位置(即第一和第二模具32和38移动到修整位置)。相反，如图4所示，当液压泵57被致动以使得连接至气缸52的可动板40移动至最左位置(即另一个限制位置)时，第一模具单元21移动到闭合位置(即第一和第二模具22和28移动到修整位置)。此时，第二模具单元31移动到打开位置(即第一和第二模具32和38移动到打开位置)。
压制机1还可以包括有连续地挤出片材100的挤出模塑装置60，以及期望数目对(例如两对)的辊62和63。挤出模塑装置60置于主框架10的上框架15上。挤出模塑装置60包括挤出模61。挤出模61被布置和构造为使得片材100能向下地挤出。该对辊62和63顺序地布置以便朝着第一和第二模具单元21和31拉出并传送所挤出的片材100同时控制其厚度。各对辊62和63优选地可连接至辊驱动机构(未示出)以可控制地在预期方向(即拉出片材100的方向)上旋转。通常，驱动机构是电机驱动的驱动机构。而且，该对辊62优选地彼此间分开期望的间隔并且借助于偏置装置(未示出)(比如液压装置和弹簧)在彼此相向的方向上被正常地偏置或受压。同样地，该对辊63优选地彼此间分开期望的间隔并且在彼此相向的方向上被正常地偏置或受压。而且，辊62和63优选地可被预热以保持片材100的温度。
压制机1还可以包括有切割装置64，用于将经由辊62和63传送的片材100切割成预期长度。切割装置64优选地可由切刀65和砧面垫片66构成。通常，刀片65连接至驱动机构(未示出)以便朝向和远离砧面垫片66水平地移动。驱动机构优选地可以被编程以使得当预定长度的片材100被拉出时刀片65朝着砧面垫片66移动，从而将片材100切割成相应于成型工件101的所需长度。
而且，压制机1还包括偏转装置70，用于交替地将片材100朝着第一模具单元21或第二模具单元31偏转。偏转装置70优选地可由第一和第二导板73和75以及第一和第二对导辊(拉辊)74和76构成。第一和第二导板73和75优选地可连接至可动板40的上部。而且，第一和第二导板73和75可分别向下倾斜以便朝着第一模具单元21的第一模具22和第二模具单元31的第一模具32导向。第一对导辊74优选地可连接至可动板40以便定位为与第一导板73的下端邻近。这样定位的第一对导辊74优选地可连接至辊驱动机构(未示出)以便可控地拉出片材100。同样的，第一对导辊76优选地可连接至可动板40以便定位为与第一导板75的下端邻近。这样定位的第二对导辊76优选地可连接至辊驱动机构(未示出)以便可控地拉出片材100。
压制机1还可包括载体传送机构80(例如带式传送机构或辊式传送机构)和工件取出传送机构85。载体传送机构80置于第一和第二模具单元21的下面以便在预期方向(相当于附图中的向右方向)上传送成型工件101和废带105。工件取出传送机构85置于压制机1的主框架10的外面以便只是将成型工件101朝着期望位置传送从而存储或后处理。从附图中能理解到，取出传送机构85优选地可置于与载体传送机构80分开期望的间距S以使得废带105能从中落下。
压制机1另外可包括废带破碎装置90和废带取出传送机构95。废带破碎装置90优选地可布置在形成于传送机构80和85之间的间距S的下面以便接收和压碎通过间距S落下的废带105。废带取出传送机构95布置在废带破碎装置90的下面以便输送压碎的废带105。
现在将描述利用这种压制机1制造成型工件101的示例性方法。
首先，描述用于通过第一模具单元21生产成型工件101的过程。
如图1所示，响应于来自控制单元58的特殊命令致动液压泵57以使得液压流体被供给入气缸52的液压腔54。于是，气缸52并且因而连接至其上的可动板40移动到最右位置。因而，第一模具单元21被移动到打开位置。此时，第二模具单元31处于闭合位置。
此后，致动挤出模塑装置60以便从挤出模具61挤出模塑材料，从而形成片材100。这样形成的片材100通过辊62和63前进同时保持一致的厚度。当片材100被拉出期望长度时，通过驱动机构致动切割装置64的刀片65以便将片材100切割为所需长度。
随后借助于偏转装置70的第一导板73将切割的片材100向下导向。此后，片材100借助于偏转装置70的第一对导辊74进一步朝着第一模具单元21前进。
随后，响应于来自控制单元58的不同命令反向致动液压泵57以使得液压流体被供给入气缸52的液压腔53。于是，气缸52并且因而连接至其上的可动板40向左移动。因而，第二模具28开始朝着第一模具22移动(即第一模具单元21开始从打开状态朝着闭合状态移动)。
如图2所示，在第一模具单元21的这种移动过程中，进入第一模具单元21的片材100被适当地定位在第一模具单元21的第一和第二模具22和28之间。
如图3所示，当连接至气缸52的可动板40进一步向左移动以致于第一模具单元21的第一和第二模具22和28达到成型位置时，片材100在第一模具22(内模具部件24)和第二模具28之间受压以致于成型工件101能形成为具有期望形状。通常，液压泵57可以适当地设计以使得通过液压流体能对第一模具单元21施加期望的压力负载(例如二十吨)。
而且，液压泵57优选地可以被控制以使得第一模具单元21的第一和第二模具22和28能被保持在成型位置期望的时间(例如几秒钟)，从而使成型工件101冷却下来。
在完成成型工件101的成型和冷却之后，如图4所示，再致动液压泵57以使得连接至气缸52的可动板40移动到最左位置。此时，第一模具单元21的第一和第二模具22和28从成型位置移动到修整位置。也就是说，第二模具28被迫进入第一模具22的外模具部件23同时第一模具22的内模具部件24抵抗液压装置26的液压力以使得第一模具22的外模具部件23啮合第二模具28的外周边。于是，成型工件101被圆周地修整以使得从成型工件101上移除废带105。这样，就完成利用第一模具单元21的成型。
接着，描述利用第二模具单元31生产成型工件101的过程。
如图4所示，当连接至气缸52的可动板40被移动到最左位置时(即当第一模具单元21的第一和第二模具22和28被移动到修整位置时)，第二模具单元31处于打开状态。在此情况下，再次致动挤出模塑装置60以便从挤出模具61挤出模塑材料，从而形成片材100。这样形成的片材100通过辊62和63前进同时保持一致的厚度。当片材100被拉出期望长度时，通过驱动机构致动切割装置64的刀片65以便将片材100切割为所需长度。
随后片材100借助于偏转装置70的第二导板75向下导向。此后，片材借助于偏转装置70的第二对导辊76朝着第二模具单元31进一步前进。
随后，响应于来自控制单元58的命令再次致动液压泵57以使得液压流体被供给入气缸52的液压腔54。于是，气缸52并且因而连接至其上的可动板40向右移动。于是，如图5所示，第二模具38开始朝着第一模具32移动(即第二模具单元31开始从打开状态朝着闭合状态移动)。
如图6所示，在第二模具单元31的这种移动过程中，进入第二模具单元31的片材100被适当地定位在第二模具单元31的第一和第二模具32和38之间。
尽管附图中未示出，当可动板40进一步向右移动以致于第二模具单元31的第一和第二模具32和38达到成型位置时，片材100在第一模具32(内模具部件34)和第二模具38之间受压以致于能形成具有期望形状的成型工件101。通常，液压泵57可以适当地设计以使得通过液压流体能对第二模具单元31施加很大的压力负载(例如二十吨)。
而且，液压泵57优选地可以被控制以使得第一模具单元31的第一和第二模具32和38能被保持在成型位置期望的时间(例如几秒钟)从而使成型工件101冷却下来。
在完成成型工件101的成型和冷却之后，再次致动液压泵57以使得连接至气缸52的可动板40移动到最右位置(图1)。此时，第一模具单元31的第一和第二模具32和38从成型位置移动到修整位置。也就是说，第二模具38被迫进入第一模具32的外模具部件33同时第一模具32的内模具部件34抵抗液压装置36的液压力以使得第一模具32的外模具部件33啮合第二模具38的外周边。于是，成型工件101被圆周地修整以使得从成型工件101上移除废带105。这样，就完成利用第二模具单元31的成型。
在完成了利用第二模具单元31的成型时，以与上述相同的方式重复利用第一模具单元21的成型。
很容易理解到，利用第一模具21产生的成型工件101和废带105在利用第二模具31的成型过程期间能自动地释放和回收。相反，利用第二模具31产生的成型工件101和废带105在利用第一模具21的成型过程期间能自动地释放和回收。
例如，如图6所示，当第二模具单元31朝着闭合状态移动时(即当第二模具单元31的第二模具38朝着第二模具单元31的第一模具32移动时)，第一模具单元21朝着打开状态移动。于是，由于第一模具单元21的第一和第二模具22和28横向相对地布置，成型工件101和废带105就会由于重力作用从第一模具单元21上移除或释放并且落到载体传送机构80上。这样，成型工件101和废带105就被载体传送机构80朝着工件取出传送机构85传送。
由载体传送机构80朝着工件取出传送机构85传送的成型工件101被传递到工件取出传送机构85上，并且随后被传送机构85传递到用于存储或后处理的期望位置。相反，朝着工件取出传送机构85传送的废带105不被传送到其上，并且通过形成于载体传送机构80和工件取出传送机构85之间的间距S落入废带破碎装置90。落入的废带105在废带破碎装置60中被破碎并且随后通过废带取出传送机构95输送出去。破碎的废带105优选地可作为片材100的模塑材料进行回收。
在上述方法中，液压泵57优选地可以受控以使得第一和第二模具单元21和31的第二模具28和38能相对快速地在打开和成型位置之间移动。相反，液压泵57优选地可以受控以使得第一和第二模具单元21和31的第二模具28和38能相对缓慢地在成型和修整位置之间移动。
根据本方法，当可动板40移动到最左位置以使得第一模具单元21从打开状态变化或切换到闭合状态时，第二模具单元31能同时地从闭合状态改变到打开状态。相反，当可动板40移动到最右位置以使得第一模具单元21从闭合状态变化或切换到打开状态时，第二模具单元31能同时地从打开状态改变到闭合状态。也就是说，第一模具单元21的闭合操作和第二模具单元31的打开操作，或者反之亦然，能同时地执行。而且，在可动板40的一个行程期间，第一和第二模具单元21和31的闭合和打开操作能顺序地执行。因此，能有效地制造成型工件101。
另外，在连接至可动板40的偏转装置70的帮助下，片材100能自动地朝着第一模具单元21或第二模具单元31偏转。也就是说，根据可动板40的横向运动，片材100能交替地供给至第一和第二模具单元21和31。因此，片材100能以正确的定时平稳且可靠地供给入第一和第二模具单元21和31。
而且，成型工件101能在其成型之后在第一和第二模具单元21和31内立即进行修整。因此，无需另外的修整装置来对成型工件101进行修整，从而降低了成型工件101的制造成本。
而且，成型工件101和废带105由于重力的作用能自动地从第一和第二模具单元21和31释放。因此，无需另外提供释放装置以从第一和第二模具单元21和31中释放成型工件101和废带105。这样可以降低成型工件101的制造成本。
释放的成型工件101和废带105彼此能自动地分开并且分别回收。因此，无需人工地将成型工件101和废带105分开。因而，无需劳动强度高且耗时的工作来形成成型工件。
而且，对液压泵57进行控制以使得第一和第二模具单元21和31的每个第二模具28和38能相对快速地在打开和成型位置之间移动。因此，能提高成型工件101的生产率。
本发明并不限于上述实施例。例如，第一和第二模具单元21和31的第一模具22和32(或第二模具28和38)能设有可伸出的冲头(未示出)以使得在对成型工件101进行修整时成型工件101能形成有期望的孔。
而且，第一和第二模具单元21和31能设有顶杆(未示出)以使得能从其中可靠地释放出成型工件101。
尽管在示例性实施例中多个液压装置51用作驱动机构50，但是如果需要，也能使用一单个液压装置(未示出)或伺服电机(未示出)作为驱动机构50。
而且，尽管本实施例中切割装置64由刀片65和砧面垫片66构成，但是如果需要，切割装置64也能改变。另外，切割装置64能由一对能彼此啮合的刀片(未示出)构成。在这种情况下，至少一个刀片优选地可布置和构造为使得刀片能彼此相向和远离地移动。
此外，在本实施例中，第一和第二模具单元21和31的第二模具28和38连接至能由驱动机构50来移动的可动板40。然而，第二模具28和38也能直接结合至驱动结构50以便直接由驱动机构50来移动。

Claims (5)

1.一种用于将片材压制为成型工件的片材压制机，包括：
能打开和闭合的第一模具单元，所述第一模具单元具有第一和第二模具，
能打开和闭合的第二模具单元，所述第二模具单元具有第一和第二模具，
彼此横向地间隔开的第一和第二固定元件；
可横向往复运动地置于第一和第二固定元件之间的中间可动元件，
用于挤出模塑片材的挤出模塑装置，该挤出模塑装置安置于可动元件的上面；和
用于交替地将挤出的片材朝着第一和第二模具单元导向的偏转装置，该偏转装置连接至可动元件，
其中第一模具单元的第一和第二模具分别连接至第一固定元件和可动元件的相对表面，其中第二模具单元的第一和第二模具分别连接至第二固定元件和可动元件的相对表面，并且其中第一模具单元的闭合操作和第二模具单元的打开操作根据可动元件的横向往复运动同时进行，并且反之亦然。
2.如权利要求1所述的片材压制机，其中第一和第二模具单元的每个第一模具包括有能相对彼此可动的内模具部件和外模具部件，并且其中，当相应的模具单元闭合时，外模具部件被布置和构造来配合相应的第二模具以使得成型工件能被圆周地修整，从而从中去除废带。
3.如权利要求2所述的片材压制机，其中第一和第二模具单元的每个被布置和构造为使得在打开模具单元时成型工件和废带能由于重力的作用而从相应的模具单元中释放。
4.如权利要求3所述的片材压制机，还包括：
置于第一和第二模具单元下面以传送成型工件和废带的载体传送机构；和
与载体传送机构邻近安置以传送成型工件的取出传送机构，
其中，取出传送机构与载体传送机构隔开期望的间距以使得废带能通过该间距落下。
5.如权利要求4所述的片材压制机，还包括：
废带破碎装置，其布置在形成于载体传送机构和取出传送机构之间的间隔下面以接收和破碎落入的废带。
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