CN108437546A - 一种纸箱挤压成形用挤压模具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种纸箱挤压成形用挤压模具，它包括支架、动力单元、主传动件、子传动件、张合单元，所述动力单元、主传动件、子传动件、张合单元都安装在支架上，所述张合单元至少包括四块以摆动方式同步运动的成形板，所述成形板的一端与支架活动连接，任意相邻的两块成形板的摆动方向相互垂直，所述主传动件安装在动力单元的动力输出端上并以直线方式往复运动，所述子传动件的一端与主传动件活动连接、子传动件的另一端与成形板的另一端活动连接，相邻成形板之间设有缩合间隙。纸箱挤压成形用挤压模具具有可变的作业结构，能够在弯折纸板后扩大有利于其脱离纸板的空间，实现挤压模具顺利脱离弯折后的纸板的技术效果。

Description

一种纸箱挤压成形用挤压模具

技术领域

本发明涉及通过挤压片状纸板生产纸箱的技术方案，尤其涉及一种纸箱挤压成形用挤压模具。

背景技术

纸箱的包装功能源于其封闭或者半封闭的结构，该结构得益于制作纸箱的原料即纸板具有的结构，这些结构包括了折痕结构及折痕布置设计、页片结构及页片布置设计。从带有特定结构的纸板到成形的纸箱，现有技术中都以弯折方式来生产纸箱。弯折所需的动力可以是机械部件的摆动运动，也可以是机械部件的相对错位运动。常见的机械部件的相对错位运动具体表现为对于纸板的挤压。

纸箱挤压成形工艺所需的设备包括了成形用的模具和驱动模具运动的动力设备，模具分为成形模具和挤压模具。扁平的长方体结构的纸箱为例，适用于该纸箱成形的成形模具中间设有一个成形区域，成形区域横截面为矩形，例如2014年10月1日公布的申请号为201410261799x的专利公开了包装箱折叠装置，在该专利文件中就公开了纸箱挤压成形的技术方案。在该技术方案中成形区域由固定设置在机架上的十个定位块构成。使用时只需要将设有折痕和切口的纸板放置在成形区域上方，接着，压板用力挤压纸板，最后将纸板置于成形区域底部，完成纸板到纸箱的转变。

压板的形状及尺寸对应于操作对象的结构，由于是挤压纸板而促使纸板在折痕处形成弯折操作，纸板接受作用力的部位应当是靠近折痕的部位，这样就要求压板的结构与纸板受力部位的形状相同、压板与纸板接触而在纸板上形成的受力部位的尺寸稍小于纸板受力部位所在的主体的尺寸。以上述现有技术中的技术方案为例，其操作对象为包括有A区、B区、C区、D区的“纸皮”即纸板，D区为矩形，与之对应的并作用于D区的压板也为矩形，只是压板在尺寸上稍小于D区的矩形结构的尺寸。压板的尺寸稍小于纸板的受力部位所在主体的尺寸，原因在于纸板的弯折部位会转移并填充在压板与定位块之间的空间，若压板的尺寸与纸板的受力部位所在的主体的尺寸一样，即压板的尺寸与D区的尺寸一样，纸箱的折痕部位势必在挤压过程中受到明显的剪切力，那么挤压纸板过程无异于是裁切纸板。

在弯折后往往出现了纸板弯折部分卡在压板和定位块之间的问题，究其原因在于挤压后压板与定位块之间的距离小于纸板的厚度。该问题会进一步导致压板无法脱离弯折成形的纸箱，使的纸箱不能被下一工序的设备按照预定方式进行搬运。虽然可以通过缩小压板的尺寸，或者扩大成形区域的尺寸来解决该问题，但与此同时会产生弯折不到位、纸箱成形效果不理想的问题。因而，现有技术中即使通过事先调整挤压后压板与定位块之间的距离的方式来解决卡纸的问题，仍然会产生其它负面的技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是如何解决纸板弯折成形后在模具内的卡纸问题，由此得到一种纸箱挤压成形用挤压模具。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：该纸箱挤压成形用挤压模具包括支架、动力单元、主传动件、子传动件、张合单元，所述动力单元、主传动件、子传动件、张合单元都安装在支架上，所述张合单元至少包括四块以摆动方式同步运动的成形板，所述成形板的一端与支架活动连接，任意相邻的两块成形板的摆动方向相互垂直，所述主传动件安装在动力单元的动力输出端上并以直线方式往复运动，所述子传动件的一端与主传动件活动连接、子传动件的另一端与成形板的另一端活动连接，相邻成形板之间设有缩合间隙。

驱动张合单元后，所有成形板会以固定摆动特征顺势同步运动，进而在张合单元上表现为展开和缩合动作。展开状态下，相邻的成形板之间分离；缩合状态下，相邻的成形板之间间距缩小直至相互连接。缩合间隙随展开动作和缩合动作而变化空间结构，但始终受到相邻成形板不为一体的结构特征而存在，只是在展开状态下的缩合间隙的宽度大于缩合状态下的缩合间隙的宽度。驱动张合单元工作的动力源自动力单元，在本技术方案中动力单元可以采用气缸、油缸、电缸中其中一种，其动力输出特点在于以直线运动的部位为动力输出端，进而保证动力在直线方向上输出。输出动力到驱动成形板运动还需要由主传动件和子传动件组成的传动结构转化动力。基于该结构，动力产生方向和传递方向都能够与成形板的布置方式和运动方式匹配，从而获得紧凑的整体结构，以及成形板宽裕的摆动范围。因此，纸箱挤压成形用挤压模具体积小巧、变形范围大。

纸箱挤压成形用挤压模具使用时张合单元处于展开状态，任意相邻的两块成形板的表面的朝向相互垂直；待挤压动作结束后，张合单元处于缩合状态，成形板都同时向支架内部摆动，扩大成形板在成形区域内与成形模具之间的距离，从而获得使成形板主动脱离已经弯折的纸板。也就是在本技术方案中，设计思路为通过在弯折操作完成之后扩大成形板与成形模具的间距即事后扩大间距。这样不仅避免了事前扩大间距带来的弊端，而且实现了挤压模具在完成挤压后顺利脱离纸箱。

缩合间隙的宽度是影响成形板运动范围的因素之一，而影响缩合间隙的宽度的因素包括来自于成形板的边缘结构。为此，成形板的结构优选为，所述成形板的横截面为等腰梯形，所述成形板的两侧设有斜面，任意相邻的两块成形板中的一块成形板一侧的斜面与另一块成形板一侧的斜面相对，所述缩合间隙位于两个相对的斜面之间。成形板的边缘设置为斜面结构，一方面可以最大限度扩大缩合间隙，另一方面可以起到“自锁”作用、即四块成形板之间产生相互约束的连接关系，促使成形板在缩合状态中可以保持稳定的空间姿态，避免成形板在连续的受力状态下出现偏移的问题。

纸箱挤压成形用挤压模具的作用在于挤压位于成形模具上的纸板，纸板在接受挤压时其受力部位与成形板的分布有密切关系，成形板的分布决定了受力部位的轮廓。由于成形板环形分布，故受力部位被局限于成形板围成的矩形区域内的局部位置，这是因为在只有成形板与纸板接触的情况下，受力部位只能形成于接触部位。为了扩大接触部位，该纸箱挤压成形用挤压模具还包括定位单元，所述定位单元包括定位板和吸盘，所述定位板和吸盘都固定安装在支架上，所述吸盘穿过定位板而凸出在定位板表面。在展开状态，定位板表面与成形板的末端持平，挤压操作时定位板与成形板一起参与挤压操作。有了吸盘，可以在纸箱挤压成形用挤压模具刚接触纸板时通过吸盘建立与纸板的固定的连接关系，固定纸板与纸箱挤压成形用挤压模具之间的相对位置关系。

本发明采用上述技术方案：纸箱挤压成形用挤压模具具有可变的作业结构，能够在弯折纸板后扩大有利于其脱离纸板的空间，实现挤压模具顺利脱离弯折后的纸板的技术效果。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对发明作进一步说明。

图1为本发明一种纸箱挤压成形用挤压模具的立体图Ⅰ；

图2为本发明一种纸箱挤压成形用挤压模具的立体图Ⅱ；

图3为本发明一种纸箱挤压成形用挤压模具的内部结构示意图；

图4为本发明一种纸箱挤压成形用挤压模具的张合单元的缩合状态的结构示意图。

具体实施方式

如图1、2、3、4所示，纸箱挤压成形用挤压模具包括支架1、动力单元2、主传动件3、子传动件4、张合单元、定位单元。动力单元2、主传动件3、子传动件4、张合单元、定位单元都安装在支架1上。

动力单元2为气缸，气缸的缸体与支架1固定连接，气缸的活塞杆伸入在支架1的中间位置。

主传动件3为十字状结构，气缸的活塞杆作为动力输出端力主传动件3的中间部位固定连接，使得主传动件3随着气缸的活塞杆同步运动。主传动件3设有四个凸出部位，凸出部位的凸出方向垂直于气缸的活塞杆的中心线。

张合单元包括四块成形板5，成形板5的一端活动安装在支架1上，使得成形板5可以在支架1上摆动，成形板5与支架1的连接位于靠近气缸的缸体所在位置。安装后四块成形板5围绕支架1的中心位置呈环形分布，任意相邻的两块成形板5的摆动方向相互垂直。成形板5的横截面为等腰梯形，该等腰梯形的上底和下底的边长都远远大于腰的长度；成形板5在整体上在两侧形成狭长的斜面6。

子传动件4为杆状结构，子传动件4一端通过销轴与主传动件3的一个凸出部位活动连接、子传动件4的另一端通过销轴与成形板5活动连接，子传动件4与成形板5的连接部位靠近主传动件3的凸出部位所在位置。由于有四块成形板5，故纸箱挤压成形用挤压模具上设有四个子传动件4来连接主传动件3和成形板5。主传动件3被气缸驱动而直线往复运动后，其会带动子传动件4运动，进而驱动成形板5运动。初始状态下，气缸的活塞杆处于伸出状态；成形板5的表面都平行于气缸的活塞杆的中心线，因而四个成形板5的表面形成了与长方体的首尾连接的连续的四个表面类似的结构，此时，任意相邻的两块成形板5的表面的朝向相互垂直；任意相邻的两块成形板5中的一块成形板5一侧的斜面6正对于另一块成形板5一侧的斜面6并且两个斜面6相互平行，两个相对的斜面6之间便形成了缩合间隙7，此时，缩合间隙7间距最大，张合单元处于展开状态。工作时，气缸的活塞杆收缩后，主传动件3拉动子传动件4向支架1中间位置运动，最终促使四块成形板5向之间中间位置同步运动，直至任意相邻的两块成形板5的斜面6相互接触而紧挨在一起为止，任意相邻的两块成形板5的斜面6在此时处于相对的状态而且相互倾斜，缩合间隙7缩小到最小状态，张合单元处于缩合状态。

定位单元包括定位板8和吸盘9。定位板8为扁平的长方体结构，其固定安装在支架1上；安装后，定位板8的表面在张合单元处于展开状态时与成形板5的一端持平。定位板8的形状与张合单元的四块成形板5之间围绕而限定的区域的形状对应，由此，便于将定位板8的尺寸设计得较大。定位单元设有四个吸盘9，吸盘9都固定安装在支架1上；定位板8上设有四个通孔，吸盘9穿过定位板8而凸出在定位板8表面。当张合单元处于缩合状态时，定位板8与成形板5的一端在气缸的活塞杆的中心线方向上产生相对位移。

使用时，纸箱挤压成形用挤压模具被置于成形模具上方且张合单元处于展开状态，纸箱挤压成形用挤压模具整体呈长方体状；待纸板置于成形模具上方后，纸箱挤压成形用挤压模具向成形模具所在位置运动，吸盘9在与纸板接触后通过负压与纸板建立连接关系，使得纸板与纸箱挤压成形用挤压模具相对位置关系固定；接着，纸箱挤压成形用挤压模具挤压纸板，直至纸箱挤压成形用挤压模具将纸板挤压到成形模具的成形区域内。在张合单元处于展开状态而位于成形区域内时成形板5与成形模具的间距必定小于在张合单元处于缩合状态而位于成形区域内时成形板5与成形模具的间距，故纸板弯折后，吸盘9释放纸板，张合单元进入缩合状态便可顺利脱离纸板。

按照生产要求定位单元的作业方式也可以进一步起到搬运的作用，例如，在纸板弯折后吸盘9继续吸附弯折的纸板即纸箱，先将弯折的纸板搬离成形模具，待置于目标位置后张合单元才进入缩合状态、吸盘9释放弯折的纸板，然后，纸箱挤压成形用挤压模具脱离弯折的纸板。

Claims (3)

1.一种纸箱挤压成形用挤压模具，其特征在于：该纸箱挤压成形用挤压模具包括支架(1)、动力单元(2)、主传动件(3)、子传动件(4)、张合单元，所述动力单元(2)、主传动件(3)、子传动件(4)、张合单元都安装在支架(1)上，所述张合单元至少包括四块以摆动方式同步运动的成形板(5)，所述成形板(5)的一端与支架(1)活动连接，任意相邻的两块成形板(5)的摆动方向相互垂直，所述主传动件(3)安装在动力单元(2)的动力输出端上并以直线方式往复运动，所述子传动件(4)的一端与主传动件(3)活动连接、子传动件(4)的另一端与成形板(5)的另一端活动连接，相邻成形板(5)之间设有缩合间隙(7)。

2.根据权利要求1所述一种纸箱挤压成形用挤压模具，其特征在于：所述成形板(5)的横截面为等腰梯形，所述成形板(5)的两侧设有斜面(6)，任意相邻的两块成形板(5)中的一块成形板(5)一侧的斜面(6)与另一块成形板(5)一侧的斜面(6)相对，所述缩合间隙(7)位于两个相对的斜面(6)之间。

3.根据权利要求1所述一种纸箱挤压成形用挤压模具，其特征在于：该纸箱挤压成形用挤压模具还包括定位单元，所述定位单元包括定位板(8)和吸盘(9)，所述定位板(8)和吸盘(9)都固定安装在支架(1)上，所述吸盘(9)穿过定位板(8)而凸出在定位板(8)表面。