CN101549811B - 整体结构植物纤维钢丝盘压制方法及其专用模具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种整体结构植物纤维钢丝盘及其压制方法、专用模具。其专用模具包括阴模、上模冲、下模冲、与下模冲活动连接的芯杆，还包括动力装置；所述阴模设置有阴模架，阴模架设置有与阴模的型腔相通的型腔孔；阴模由可以开、合的两个部分组成；所述下模冲由下模冲A和下模冲B构成，下模冲A的模冲头在阴模架的型腔孔、以及阴模的下盘板型腔中轴向移动；下模冲B的模冲头在下模冲A的型腔孔中轴向移动，芯杆与下模冲B活动连接。其压制方法是，先用上模冲压制上盘板，接着用下模冲A压制下盘板，再用下模冲B与芯杆配合压制卷筒。本发明具有压实均匀、破损率小、制成品承载力大、制备工序短、成本低的优点。
Description
技术领域：
本发明涉及植物纤维压制品，具体涉及用植物纤维压制的钢丝盘及其压制方法、专用设备。
背景技术：
目前，用农作物秸秆等植物纤维压制的电缆盘、钢丝盘，因其可以实现再循环、再利用、回收率可达100％，同时具有低成本、低污染、无需进行熏蒸处理等优点，受到业界的普遍欢迎。但一直以来，由于电缆盘、钢丝盘的形状特殊，加之植物纤维原料流动性差、模压过程中体积变化大的特殊性，采用一般概念上的模压工艺如单向模压成型工艺，实践证明是不行的，生产制备过程中，普遍存在着卷筒轴向压实密度不匀，尤其是盘板与卷筒的连接部位，更是薄弱环节，同时存在着脱模难度大、破损率高，生产效率低的缺陷。本发明人经过长期的研究探索，解决了上述问题，提供了一种用双向摩擦挤压成型装置，使成型产品压实均匀、强度高、破损率小，并申请了发明专利。但该成型装置只能压制电缆盘、钢丝盘的轴向一半(即一个盘板连接二分之一卷筒，然后通过卷筒之间连接为一体)。因此，这种双向摩擦挤压成型装置仍然存在着缺陷，即：制备程序多，成型产品成本高的问题，不利于该产品的广泛推广使用。
发明内容：
本发明要解决的技术问题是提供一种整体结构植物纤维钢丝盘，不仅成型产品压实均匀、强度高、破损率小，而且制备程序少，成本低。本发明同时要提供整体结构植物纤维钢丝盘的压制方法及其专用模具。
本发明通过以下技术方案实现：
整体结构植物纤维钢丝盘，包括连接于卷筒两端的盘板，特点是卷筒轴向无连接缝，为整体结构。
整体结构植物纤维钢丝盘的专用模具，包括阴模、上模冲、下模冲、与下模冲活动连接的芯杆，还包括动力装置；所述阴模设置有阴模架，阴模架设置有与阴模的型腔相通的型腔孔；阴模由两个部分组成，两个部分在阴模架上表面移动实现开、合；
所述下模冲由下模冲A和下模冲B构成，下模冲A的模冲头在阴模架的型腔孔、以及阴模的下盘板型腔中轴向移动(其为滑动配合)；下模冲B的模冲头在下模冲A的型腔孔中轴向移动(其为滑动配合)；所述芯杆与下模冲B活动连接。
整体结构植物纤维钢丝盘的压制方法，包括下列步骤：
(a)阴模在振动状态下装料，当卷筒及下盘板型腔加满料后，芯杆上行，直至其上端头与阴模的上口平行，继续加料至上盘板型腔满；
(b)首先驱动上模冲下行进入阴模的上盘板型腔压制上盘板，压强达到45-55kg/cm2停止加压；接着，
(c)驱动下模冲A上行进入阴模的下盘板型腔压制下盘板，压强达到45-55kg/cm2停止加压；接着，
(d)驱动下模冲B上行，芯杆位置不变，下模冲B行至距离阴模架上平面设定距离时，芯杆与下模冲B同时上行，当芯杆的连接板接触到下模冲A的下表面时，此时下模冲B的模冲头上表面与下模冲A的模冲头上表面平行，芯杆上端头穿入上模冲所设的芯杆孔，卷筒压强为45-55kg/cm2停止加压；然后，
(e)启动阴模、上模冲、下模冲A、下模冲B以及芯杆的加热装置，在140-160度保温固化5-8分钟；
(f)脱模：先依次给上模冲、下模冲A、以及芯杆的动力装置油缸泄压，然后启动阴模的动力装置向外拉动阴模，使阴模与钢丝盘分离，接着依次驱动上模冲、下模冲A、以及芯杆复位，再启动下模冲B的动力装置，使其上行将钢丝盘顶出阴模架后，再下行复位。
本发明具有以下优点：
一、本发明通过上模冲将钢丝盘的上盘板压实，通过下模冲A向上挤推将钢丝盘的下盘板压实，然后再通过下模冲B向上挤推，同时芯杆也向上移动(卷筒内壁形成摩擦压力)，将钢丝盘的卷筒压实(卷筒轴向密度均匀、与盘板紧密连接)，成功地解决了整体钢丝盘的压制。制成品具有分体压制的钢丝盘所具有的压实均匀、破损率小、制成品承载力大等优点，同时减少了制备步骤，也省掉了分体压制后连接成整体所需的连接钢筒，制作成本更低。
二、由于本发明将阴模设置为左右两个部分，当需要装料压制时，通过动力装置将两个部分推到一起，钢丝盘压制好后再通过动力装置将两个部分拉开脱模，成功的解决了整体钢丝盘压制后无法脱模问题，具有脱模效率高，成品率高的优点。
附图说明：
图1为本发明立体示意图。
图2为图1A-A剖视(装料前即起始状态)示意图。
图3为图2装料后示意图。
图4为整体结构植物纤维钢丝盘示意图。
具体实施方式：
如图4所示，本发明的整体结构植物纤维钢丝盘，包括连接于卷筒两端的盘板，特点是卷筒8轴向无连接缝，为整体结构。
如图1所示，整体结构植物纤维钢丝盘的专用模具，包括阴模、上模冲、下模冲、与下模冲活动连接的芯杆，还包括动力装置。
如图2、3所示，所述阴模1设置有阴模架11，阴模架11设置有与阴模1的型腔相通的型腔孔15；型腔孔15的直径与阴模1的下盘板型腔14直径相等。如图2、3所示，阴模1以中轴线一分为二，两个部分相对称，分别设置有动力装置16，其中的一部分设置有限位装置19(如图1所示)。通过动力装置16的推或拉，阴模1的两个部分在阴模架11上表面移动，从而实现分开脱模(如图2)、或合于一起装料压制(如图3)。
如图1所示，阴模架11设置有加料台18，加料台18的上平面与阴模1上平面水平，料筒20通过动力装置(图中未示出)推拉，在加料台上表面移动(如图中箭头所示)进行加料、或退出等待加料。如图2、3所示，阴模架11通过弹簧座17固联于机架上(机架未提供图示)，阴模架11设置有振动装置(如与振动器连接。未提供图示)。
如图1、2、3所示，下模冲由下模冲A3和下模冲B4构成，通过动力装置32的推动，下模冲A3的模冲头在阴模架11的型腔孔15、以及阴模1的下盘板型腔14中轴向移动。通过动力装置42的推动，下模冲B4的模冲头在下模冲A3的型腔孔31中轴向移动。所述型腔孔31的直径与阴模1的卷筒型腔13直径相等。
仍如图1、2、3所示，芯杆5与下模冲B4活动连接。芯杆5的连接板51底部设置有动力装置52，动力装置52固联于下模冲B4的底座41上，底座41的下部设置有动力装置42。
整体结构植物纤维钢丝盘的压制方法，包括下列步骤：
(a)先启动设置有限位装置19的这一部分阴模的动力装置16，推动阴模 向阴模架中心靠拢，直至这一部分阴模被阴模架阻挡限位，然后再启动另一部分阴模的动力装置16，推动阴模向阴模架中心靠拢，直至两部分阴模靠紧(如图3所示)；此时阴模盘板型腔与阴模架型腔孔、以及阴模卷筒型腔与下模冲A的型腔孔在同一圆心线上。根据原料性状设计好加料数量，将粒状、条状的植物纤维与胶按85∶15比例混合均匀后装入料筒，启动料筒的动力装置，将其推至阴模1的型腔上方加料，同时启动与阴模架连接的振动装置，当卷筒及下盘板型腔加满料后，启动芯杆5的动力装置，推动其上行，直至其上端头与阴模1的上口平行，继续加料至上盘板型腔满后，料筒退出复位，振动装置停止振动；
(b)启动上模冲的动力装置21，使上模冲下行进入阴模的上盘板型腔，压强达到50kg/cm2停止加压；
(c)启动下模冲A的动力装置32，使下模冲A上行，其模冲头穿过阴模架的型腔孔进入阴模的下盘板型腔，压强达到50kg/cm2停止加压；
(d)启动下模冲B的动力装置42，使下模冲B上行，同时启动芯杆动力装置52泄油，芯杆不上行，下模冲B行至距离阴模架上平面设定距离时，芯杆动力装置52停止泄油，与下模冲B同时上行，当芯杆的连接板接触到下模冲A的下表面时，则停止加压，此时下模冲B的模冲头上表面与下模冲A的模冲头上表面平行，芯杆上端头穿入上模冲所设的芯杆孔22中，卷筒压强为50kg/cm2；
(e)启动阴模1、上模冲2、下模冲A、下模冲B以及芯杆的加热装置，在150度保温固化6分钟则停止加热；所述加热装置可以是电加热、也可以是油加热，如果用油加热，应用180度的热油送入上述设备内。
(f)脱模：先依次给上模冲、下模冲A、以及芯杆的油缸21、32、52泄压，然后启动阴模的动力装置16向外拉动阴模，使阴模与钢丝盘分离，接着启动上 模冲的动力装置21，使其上行复位，同时启动芯杆的动力装置52，使其下行复位，启动下模冲B的动力装置42，使其上行将钢丝盘顶出阴模架后，再下行复位。
本发明中所述动力装置为油缸或气缸。
Claims (9)
1.整体结构植物纤维钢丝盘的专用模具，其特征在于：所述专用模具包括阴模、上模冲、下模冲、与下模冲活动连接的芯杆，还包括动力装置；所述阴模(1)设置有阴模架(11)，阴模架(11)设置有与阴模(1)的型腔相通的型腔孔(15)；阴模(1)由两个部分组成，两个部分在阴模架(11)上表面移动实现开、合；
所述下模冲由下模冲A(3)和下模冲B(4)构成，下模冲A(3)的模冲头在阴模架(11)的型腔孔(15)、以及阴模(1)的下盘板型腔(14)中轴向移动；下模冲B(4)的模冲头在下模冲A(3)的型腔孔(31)中轴向移动；所述芯杆(5)与下模冲B(4)活动连接。
2.如权利要求1所述的整体结构植物纤维钢丝盘的专用模具，其特征在于：阴模架(11)的型腔孔(15)的直径与阴模(1)的下盘板型腔(14)直径相等。
3.如权利要求1所述的整体结构植物纤维钢丝盘的专用模具，其特征在于：所述阴模(1)以中轴线一分为二，两个部分相对称，分别设置有动力装置(16)，其中的一个部分设置有限位装置。
4.如权利要求1所述的整体结构植物纤维钢丝盘的专用模具，其特征在于：阴模架(11)设置有加料台(18)，加料台(18)的上平面与阴模(1)上平面水平，料筒(19)在加料台上表面移动。
5.如权利要求1所述的整体结构植物纤维钢丝盘的专用模具，其特征在于：阴模架(11)通过弹簧座(17)固联于机架上。
6.如权利要求1所述的整体结构植物纤维钢丝盘的专用模具，其特征在于：下模冲A(3)的型腔孔(31)的直径与阴模(1)的卷筒型腔(13)直径相等。
7.如权利要求1所述的整体结构植物纤维钢丝盘的专用模具，其特征在于：芯杆(5)的连接板(51)底部设置有动力装置(52)，动力装置(52)固联于下模冲B(4)的底座(41)上，底座(41)的下部设置有动力装置(42)。
8.如权利要求1或3或7所述的整体结构植物纤维钢丝盘的专用模具，其特征在于：所述动力装置为油缸或气缸。
9.整体结构植物纤维钢丝盘的压制方法，其特征在于：包括下列步骤：
(a)阴模(1)在振动状态下装料，当卷筒及下盘板型腔加满料后，芯杆
(5)上行，直至其上端头与阴模(1)的上口平行，继续加料至上盘板型腔满；
(b)首先驱动上模冲下行进入阴模的上盘板型腔压制上盘板，压力达到45-55kg/cm2停止加压；接着，
(c)驱动下模冲A上行进入阴模的下盘板型腔压制下盘板，压力达到45-55kg/cm2停止加压；接着，
(d)驱动下模冲B上行，芯杆位置不变，下模冲B行至距离阴模架上平面设定距离时，芯杆与下模冲B同时上行，当芯杆的连接板接触到下模冲A的下表面时，此时下模冲B的模冲头上表面与下模冲A的模冲头上表面平行，芯杆上端头穿入上模冲所设的芯杆孔，卷筒压强为45-55kg/cm2停止加压；然后，
(e)启动阴模(1)、上模冲(2)、下模冲A、下模冲B以及芯杆的加热装置，在140-160度保温固化5-8分钟；
(f)脱模：
先依次给上模冲、下模冲A、以及芯杆的动力装置油缸泄压，然后启动阴模的动力装置向外拉动阴模，使阴模与钢丝盘分离，接着依次驱动上模冲、下模冲A、以及芯杆复位，再启动下模冲B的动力装置，使其上行将钢丝盘顶出阴模架后，再下行复位。
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