CN107053573B - 一种e-tpu制品无模成型工艺及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种E‑TPU制品无模成型工艺及设备，其包括蒸汽压模机、模压机主机组和程序控制器；所述蒸汽压模机设有无模成型模具和模压柱塞；所述模压机主机组用于控制蒸汽压模机的运行；所述程序控制器识别E‑TPU制品的图形进而编译出E‑TPU制品的工艺参数；程序控制器将E‑TPU制品的工艺参数导入蒸汽压模机中，蒸汽压模机根据E‑TPU制品的工艺参数生产E‑TPU制品。本发明利用无模成型模具代替传统的单一样式模具，通过程序控制器识别E‑TPU制品的图形参数并自动编译出E‑TPU制品的工艺参数；和传统的单一样式模具相比，简化了设备的操作步骤，节省了调试设备的时间。
Description
技术领域
本发明涉及材料成型领域，尤其涉及一种E-TPU制品无模成型工艺及设备。
背景技术
无模成型是利用高度可调节的无模成型模具形成离散曲面，来替代传统模具进行三维曲面成形的方法。此法特别适合于多品种小批量生产，体现了敏捷制造的理念。目前已在高速列车流线型车头制作、船舶外板成形、建筑内外饰板成形及医学工程等领域，得到广泛应用。与传统模具成形方法相比，其主要区别就是他具有“柔性”，可以在成型前也可在成形过程中改变基本体的相对位移状态，从而改变被成形件的变形路径及受力状态，以达到不同的成形效果。
目前，无模成型技术还没有应用到E-TPU制品成型中，E-TPU是介于橡胶和塑料的一类高分子材料，其硬度范围广，机械强度高、耐寒性突出、加工性能好，可作为软硬质材料使用，并且无毒、无污染，可回收利用。E-TPU制品成型现今使用的是一种蒸汽压模机，每一种样品成型对应一种成型模具和相应的成型工艺参数，每一次开机成型需要更换一次模具、重新调整一次工艺参数，过程冗杂，操作步骤过多易出错且前期调试过程耗时过久。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述不足，提出一种E-TPU制品无模成型工艺及设备。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是一种E-TPU制品无模成型工艺及设备，其包括：
蒸汽压模机；其设有无模成型模具和模压柱塞；
模压机主机组；其用于控制蒸汽压模机的运行；
程序控制器；所述程序控制器识别E-TPU制品的图形进而编译出E-TPU制品的工艺参数；蒸汽压模机根据E-TPU制品的工艺参数调整模压柱塞的伸缩状况，并通过模压柱塞的伸缩状况调整无模成型模具的形状，让无模成型模具形成离散曲面。
进一步的，还包括蒸汽发生器；其为所述蒸汽压模机提供蒸汽。
进一步的，还包括配电箱；其为蒸汽压模机、模压机主机组、程序控制器和蒸汽发生器分配电能。
进一步的，所述无模成型模具设有多个方形顶针和矩形板，所述多个方形顶针立于所述矩形板上并构成阵列块；所述方形顶针之间具有相互吸引的电磁力。
进一步的，当所述蒸汽压模机在生产E-TPU制品时，E-TPU制品处于无模成型模具中，所述方形顶针通过上、下、左、右运动让E-TPU制品成型。
进一步的，所述矩形板上设有排列均匀的散气孔。
进一步的，所述模压柱塞设有第一柱塞杆、第二柱塞杆、第三柱塞杆和压板，所述第一柱塞杆、第二柱塞杆和第三柱塞杆排成一排垂直立于所述压板上，第一柱塞杆、第二柱塞杆和第三柱塞杆的上端固定在蒸汽压模机的上端；所述第二柱塞杆位于第一柱塞杆与第三柱塞杆之间，所述第二柱塞杆的直径大于所述第一柱塞杆的直径；所述第一柱塞杆的直径等于所述第三柱塞杆的直径。
进一步的，所述E-TPU制品的工艺参数包括无模成型模具的形状数据、蒸汽压模机的工作温度和蒸汽压模机的工作压力。
进一步的，包括以下步骤：
S1，开启模压机主机组，蒸汽压模机进入预热模式，程序控制器根据E-TPU制品的图形编译出E-TPU制品的工艺参数；
S2，蒸汽发生器向蒸汽压模机内通入蒸汽，使得蒸汽压模机的工作压力和蒸汽压模机的工作温度和所述E-TPU制品的工艺参数相匹配；
S3，向蒸汽压模机内加E-TPU颗粒，蒸汽压模机根据E-TPU制品的工艺参数调整模压柱塞的伸缩状况，并通过模压柱塞的伸缩状况调整无模成型模具的形状，让无模成型模具形成离散曲面。
本发明利用无模成型模具代替传统的单一样式模具，通过程序控制器识别E-TPU制品的图形参数并自动编译出E-TPU制品的工艺参数；和传统的单一样式模具相比，简化了设备的操作步骤，节省了调试设备的时间。
附图说明
图1为本发明中设备连接示意图；
图2为本发明中无模成型模具立体结构示意图。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
请参照图1-图2，本发明一种E-TPU制品无模成型工艺及设备，其包括蒸汽压模机100、模压机主机组200和程序控制器300。
所述蒸汽压模机100设有无模成型模具110和模压柱塞；所述模压机主机组200用于控制蒸汽压模机100的运行；所述程序控制器300识别E-TPU制品的图形进而编译出E-TPU制品的工艺参数；程序控制器300将E-TPU制品的工艺参数导入蒸汽压模机100中，蒸汽压模机100根据E-TPU制品的工艺参数生产E-TPU制品。
所述蒸汽压模机100设有无模成型模具110和模压柱塞，无模成型模具110和模压柱塞配合生产出E-TPU制品。
所述模压柱塞包括第一柱塞杆120、第二柱塞杆130和第三柱塞杆140和压板150，所述第一柱塞杆120、第二柱塞杆130和第三柱塞杆140排成一排垂直立于所述压板150上；所述第二柱塞杆130位于第一柱塞杆120与第三柱塞杆140之间，所述第二柱塞杆130的直径大于所述第一柱塞杆120的直径；所述第一柱塞杆120的直径等于所述第三柱塞杆140的直径。
所述压板150为六面体，其上端小，下端大，第一柱塞杆120、第二柱塞杆130和第三柱塞杆140的上端固定在蒸汽压模机100的上端，第一柱塞杆120、第二柱塞杆130和第三柱塞杆140的下端与压板150固定连接，第一柱塞杆120、第二柱塞杆130和第三柱塞杆140的伸缩运动带动所述压板150上下运动，所述第一柱塞杆120、第二柱塞杆130和第三柱塞杆140能为压板150提供持续不变的压力。
所述模压机主机组200用于控制蒸汽压模机100的运行；当蒸汽压模机100运行时按照设定的状况去工作，蒸汽压模机100将状态信号发给模压机主机组200，模压机主机组200接受信号发出警报信号并控制蒸汽压模机100停止工作。
所述程序控制器300识别E-TPU制品的图形进而编译出E-TPU制品的工艺参数，所述程序控制器300将E-TPU制品的工艺参数导入蒸汽压模机100中；蒸汽压模机100根据E-TPU制品的工艺参数调整模压柱塞的伸缩状况，并通过模压柱塞的伸缩状况调整无模成型模具110的形状，让无模成型模具110形成离散曲面。
通过程序控制器300无需人们编辑蒸汽压模机100生产E-TPU制品的工艺参数和运行程序，程序控制器300识别E-TPU制品的图形自动编译出E-TPU制品的工艺参数和运行程序，例如，程序控制器300能够识别SolidWorks和CAD等软件绘制的图形，当SolidWorks或CAD以及其他的三维建模软件绘制一种E-TPU制品的图形，程序控制器300识别该E-TPU制品的图形并自动编译出制造该E-TPU制品的运行程序以及工艺参数。
所述E-TPU制品的工艺参数包括无模成型模具110的形状数据、蒸汽压模机100的工作温度和蒸汽压模机100的工作压力。
利用程序控制器300还可以调节蒸汽压力、水源压力、固模压力和移模压力等相关数据。
所述蒸汽发生器为所述蒸汽压模机100提供蒸汽，通过蒸汽发生器控制蒸汽压模机100内的压力值和温度值。
所述配电箱400为蒸汽压模机100、模压机主机组200、程序控制器300和蒸汽发生器分配电能。其方便对电路的开合操作，有较高的安全防护等级，能直观的显示电路的导通状态。
所述无模成型模具110设有多个方形顶针111和矩形板112，所述多个方形顶针111立于所述矩形板112上并构成阵列块；所述方形顶针111之间具有相互吸引的电磁力。
在本次实施例中，所述方形顶针111的长和宽均为1毫米，方形顶针111的高远大于长和宽，方形顶针111之间的排列很紧致，方形顶针111工作时处于一个高温的条件下，其采用耐高温材料制作。
当所述蒸汽压模机100在生产E-TPU制品时，E-TPU制品处于无模成型模具110中，无模成型模具110中的方形顶针111通过上、下、左、右运动对E-TPU制品细加工。
在生产E-TPU制品时，任意一个方形顶针111可灵活的移动，并通过方形顶针111的灵活移动让E-TPU制品成型。所述矩形板112上设有排列均匀的散气孔。
E-TPU制品无模成型工艺包括以下步骤：
S1，开启模压机主机组200，所述模压机主机组200用于控制蒸汽压模机100的运行；当蒸汽压模机100运行时按照设定的状况去工作，蒸汽压模机100将状态信号发给模压机主机组200，模压机主机组200接受信号发出警报信号并控制蒸汽压模机100停止工作。
蒸汽压模机100进入预热模式，程序控制器300根据E-TPU制品的图形编译出E-TPU制品的工艺参数以及蒸汽压模机100的运行程序。
S2，蒸汽发生器向蒸汽压模机100内通入蒸汽，使得蒸汽压模机100的工作压力和蒸汽压模机100的工作温度和所述E-TPU制品的工艺参数相匹配。
S3，向蒸汽压模机100内加E-TPU颗粒，所述E-TPU颗粒为E-TPU制品的原料，无模成型模具110和所述模压柱塞配合生产出E-TPU制品，在生产过程中，任意一个方形顶针111可灵活的移动，无模成型模具110根据E-TPU制品的工艺参数形成与E-TPU制品的工艺参数相对应的形状，让无模成型模具形成离散曲面。
E-TPU制品无模成型工艺及设备的原理：
SolidWorks或CAD以及其他的三维建模软件绘制一种E-TPU制品的图形，程序控制器300识别该E-TPU制品的图形，并自动编译出制造该E-TPU制品的运行程序以及工艺参数。在无模成型模具110和模压柱塞配合生产E-TPU制品时，无模成型模具110受模压柱塞的压力变形，所述无模成型模具110变形后的形状参数和所述E-TPU制品的工艺参数相匹配；同时无模成型模具110中方形顶针111能够灵活运动对E-TPU制品未成品进行加工，最终生产出E-TPU制品。
当需要生产另一种E-TPU制品，无需更换模具，只需让程序控制器300识别另一种E-TPU制品的图形，便并自动编译出制造该E-TPU制品的运行程序以及工艺参数。运行蒸汽压模机100最终生产出另一种E-TPU制品。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (7)
1.一种E-TPU制品无模成型设备,其特征在于，包括：
蒸汽压模机；其设有无模成型模具和模压柱塞；
模压机主机组；其用于控制蒸汽压模机的运行；
程序控制器；所述程序控制器识别E-TPU制品的图形进而编译出E-TPU制品的工艺参数；蒸汽压模机根据E-TPU制品的工艺参数调整模压柱塞的伸缩状况，并通过模压柱塞的伸缩状况调整无模成型模具的形状,让无模成型模具形成离散曲面；
所述无模成型模具设有多个方形顶针和矩形板，所述多个方形顶针立于所述矩形板上并构成阵列块；所述方形顶针之间具有相互吸引的电磁力；
当所述蒸汽压模机在生产E-TPU制品时，E-TPU制品处于无模成型模具中，所述方形顶针通过上、下、左、右运动让E-TPU制品成型。
2.根据权利要求1所述的一种E-TPU制品无模成型设备,其特征在于：还包括蒸汽发生器；其为所述蒸汽压模机提供蒸汽。
3.根据权利要求1所述的一种E-TPU制品无模成型设备,其特征在于：还包括配电箱；其为蒸汽压模机、模压机主机组、程序控制器和蒸汽发生器分配电能。
4.根据权利要求1所述的一种E-TPU制品无模成型设备,其特征在于：所述矩形板上设有排列均匀的散气孔。
5.根据权利要求1所述的一种E-TPU制品无模成型设备,其特征在于：所述模压柱塞设有第一柱塞杆、第二柱塞杆、第三柱塞杆和压板，所述第一柱塞杆、第二柱塞杆和第三柱塞杆排成一排垂直立于所述压板上，第一柱塞杆、第二柱塞杆和第三柱塞杆的上端固定在蒸汽压模机的上端；所述第二柱塞杆位于第一柱塞杆与第三柱塞杆之间，所述第二柱塞杆的直径大于所述第一柱塞杆的直径；所述第一柱塞杆的直径等于所述第三柱塞杆的直径。
6.根据权利要求2所述的一种E-TPU制品无模成型设备,其特征在于：所述E-TPU制品的工艺参数包括无模成型模具的形状数据、蒸汽压模机的工作温度和蒸汽压模机的工作压力。
7.根据权利要求1至6任意一项所述的一种E-TPU制品无模成型设备的工艺,其特征在于，包括以下步骤：
S1，开启模压机主机组，蒸汽压模机进入预热模式，程序控制器根据E-TPU制品的图形编译出E-TPU制品的工艺参数；
S2，蒸汽发生器向蒸汽压模机内通入蒸汽，使得蒸汽压模机的工作压力和蒸汽压模机的工作温度和所述E-TPU制品的工艺参数相匹配；
S3，向蒸汽压模机内加E-TPU颗粒，蒸汽压模机根据E-TPU制品的工艺参数调整模压柱塞的伸缩状况，并通过模压柱塞的伸缩状况调整无模成型模具的形状，让无模成型模具形成离散曲面。
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