CN113386332A - 一种成型机的双推伺服预拉伸方法及预拉伸结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种成型机的双推伺服预拉伸方法及预拉伸结构，在原有一个动力气缸驱动第一推杆的基础上，增加了张力气缸和第二推杆，并且通过主动齿轮、从动齿轮分别与第一推杆、第二推杆的啮合，将动力气缸的单驱动力转换成双推杆的推出预拉伸方式，使第一推杆、第二推杆能够同时进行拉伸，并且双齿轮在拉伸过程中相互啮合牵制，推座抖动的惯性传递到两个齿轮的齿轮轴上并化解，使得推座具有更好的稳定性；而张力气缸的两个气室相连通，使得张力气缸的两个气室内的气压能够实现自平衡，降低第二推杆上下移动时受到的阻力，使得动力气缸的动力需求减小，预拉伸过程中能够降低预拉伸结构因自身重力所带来的负载，提升预拉伸结构以及模具的使用寿命。

Description

一种成型机的双推伺服预拉伸方法及预拉伸结构

技术领域

本发明涉及成型机技术领域，尤其涉及一种成型机的双推伺服预拉伸方法及预拉伸结构。

背景技术

在采用气压热成型机进行生产时，加热后的片材需要先进行预拉伸，使片材形成与模具的形状大致相符合之后，再对片材进行吹气，使薄膜片材贴紧模具并冷却定型。目前，由于在成型时片材的拉伸要求瞬时完成，而采用电机配合丝杆的驱动方式难以完成拉伸动作，因此一般都采用单气缸进行拉伸。

由于片材的预拉伸速度往往超过1m/s，而且拉伸装置及模具拉伸组件都较重，当片材成型面积比较大时，需要采用输出更大的气缸。然而，气缸采用气压推动，在停止瞬间活塞杆末端会发生抖动，输出越大的气缸其抖动越厉害，因此，传统的单气缸预拉伸装置存在稳定性差、片材易变形等问题，无法满足大面积片材的预拉伸需求。另外，如果采用双动力气缸的话，两个气缸的同步性非常难控制，难以实现。

发明内容

本发明所要解决的问题是提供一种成型机的双推伺服预拉伸方法及预拉伸结构，这种成型机的双推伺服预拉伸方法及预拉伸结构能够满足大面积片材的预拉伸需求，并且在拉伸过程中具有更好的稳定性，确保片材的拉伸效果。采用的技术方案如下：

一种成型机的双推伺服预拉伸方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）将动力气缸和张力气缸同时设置在所述成型机的支架上，第一推杆的上端与动力气缸的活塞杆连接，第二推杆的上端与张力气缸的活塞杆连接，第一推杆和第二推杆的下端均伸入至成型机的模腔中，预拉伸所采用的推座分别与第一推杆、第二推杆的下端相连接；

（2）在第一推杆上开设第一齿条段，在第二推杆上开设第二齿条段，第一齿条段与第二齿条段之间通过齿轮组啮合连接；

（3）在张力气缸的缸体被其活塞所分隔开的上气室和下气室分别开设上气口和下气口，上气口与下气口相连通，并且均连通至储气罐，储气罐通过电气比例调压阀外接气源；

（4）启动动力气缸，使第一推杆和第二推杆同时上移或下移，同时调节电气比例调压阀，使张力气缸的上气室与下气室保持气压自平衡。

基于上述双推伺服预拉伸方法，本发明还提供一种成型机的双推伺服预拉伸结构，采用的技术方案如下：

一种成型机的双推伺服预拉伸结构，包括支架、动力气缸、第一推杆和推座，动力气缸安装在支架上并且缸体朝下，第一推杆的上端与动力气缸的活塞杆连接，第一推杆的下端伸入至成型机的模腔中，其特征在于：所述双推伺服预拉伸结构还包括张力气缸、储气罐、第二推杆、主动齿轮和从动齿轮；张力气缸安装在所述支架上并且缸体朝下，第二推杆的上端与张力气缸的活塞杆连接，第二推杆的下端伸入至所述成型机的模腔中，推座处在成型机的模腔中并且推座的两端分别于所述第一推杆的下端、第二推杆的下端相连接；所述第一推杆上设有第一齿条段，第二推杆上设有第二齿条段，主动齿轮分别与从动齿轮、第一齿条段相啮合，从动齿轮与第二齿条段相啮合；张力气缸的两个气室相连通并与储气罐连接，储气罐通过电气比例调压阀外接气源。

本双推伺服预拉伸结构在原有一个动力气缸驱动第一推杆的基础上，增加了张力气缸和第二推杆，并且通过主动齿轮、从动齿轮分别与第一推杆、第二推杆的啮合，将动力气缸的单驱动力转换成双推杆的推出预拉伸方式，使第一推杆、第二推杆能够同时进行拉伸，解决了以往双动力气缸驱动所存在的同步性问题。而且，双齿轮在拉伸过程中相互啮合牵制，当活塞杆停止瞬间，推座抖动的惯性传递到两个齿轮的齿轮轴上并化解，解决了以往活塞杆停止瞬间推座出现抖动的问题，使得推座在拉伸片材时比传统的单推杆预拉伸方式要更加平稳，具有更好的稳定性。

另一方面，张力气缸的两个气室相连通并与储气罐连接，储气罐通过电气比例调压阀外接气源，利用张力气缸根据生产需求设计合理有效的张力气路，使得张力气缸的两个气室内的气压能够实现自平衡，也即是说，当动力气缸驱动第一推杆带动第二推杆向下运动时，张力气缸的活塞也下移，能够将下气室内的气体压至上气室，使上气室与下气室内的气压在第二推杆下移过程中保持平衡，进而能够降低第二推杆向下移动时受到的阻力，而当动力气缸驱动第一推杆带动第二推杆向上运动时，张力气缸的活塞也上升，将上气室内的气体压至下气室，使上气室与下气室内的气压在第二推杆上升过程中保持平衡，进而能够降低第二推杆向上移动时受到的阻力；由于第二推杆在预拉伸过程中受到的阻力减小，使得动力气缸的动力需求也减小，在长时间高速运动的预拉伸过程中，能够降低整个预拉伸结构由于自身重力所带来的负载，有效提升预拉伸结构以及模具的使用寿命。

为优化第一推杆、第二推杆的行程，进一步降低动力气缸的动力需求，作为本发明的优选方案，所述第一推杆作为动力气缸的活塞杆，第一推杆的上端伸入至动力气缸的缸体中与动力气缸的活塞连接；所述第二推杆作为张力气缸的活塞杆，第二推杆的上端伸入至张力气缸的缸体中与张力气缸的活塞连接。

为进一步提高模具的气密性，同时确保在预拉伸过程中推座能够平稳低上下运动，作为本发明进一步的优选方案，所述第一推杆、第二推杆与所述成型机的模具之间设有密封环和导向环。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：

（一）在原有一个动力气缸驱动第一推杆的基础上增加了张力气缸和第二推杆，并且通过主动齿轮、从动齿轮分别与第一推杆、第二推杆的啮合，将动力气缸的单驱动力转换成双推杆的推出预拉伸方式，使第一推杆、第二推杆能够同时进行拉伸，解决了以往双动力气缸驱动所存在的同步性问题；

（二）双齿轮在拉伸过程中相互啮合牵制，当活塞杆停止瞬间，推座抖动的惯性传递到两个齿轮的齿轮轴上并化解，解决了以往活塞杆停止瞬间推座出现抖动的问题，使得推座在拉伸片材时比传统的单推杆预拉伸方式要更加平稳，具有更好的稳定性；

（三）张力气缸的两个气室相连通并与储气罐连接，储气罐通过电气比例调压阀外接气源，利用张力气缸根据生产需求设计合理有效的张力气路，使得张力气缸的两个气室内的气压能够实现自平衡，也即是说，当动力气缸驱动第一推杆带动第二推杆向下运动时，张力气缸的活塞也下移，能够将下气室内的气体压至上气室，使上气室与下气室内的气压在第二推杆下移过程中保持平衡，进而能够降低第二推杆向下移动时受到的阻力，而当动力气缸驱动第一推杆带动第二推杆向上运动时，张力气缸的活塞也上升，将上气室内的气体压至下气室，使上气室与下气室内的气压在第二推杆上升过程中保持平衡，进而能够降低第二推杆向上移动时受到的阻力；

（四）由于第二推杆在预拉伸过程中受到的阻力减小，使得动力气缸的动力需求也减小，在长时间高速运动的预拉伸过程中，能够降低整个预拉伸结构由于自身重力所带来的负载，有效提升预拉伸结构以及模具的使用寿命。

附图说明

图1为本发明优选实施方式的结构示意图；

图2为张力气缸与储气罐的气路连接示意图；

其中，各标示为：1-支架，2-动力气缸，3-张力气缸，301-上气室，302-下气室，4-第一推杆，401-第一齿条段，5-第二推杆，501-第二齿条段，6-主动齿轮，7-从动齿轮，8-推座，9-成型机的模腔，10-成型机的模具，101-密封环，102-导向环，11-储气罐，12-电气比例调压阀。

具体实施方式

下面结合附图和本发明的优选实施方式做进一步的说明。

如图1和图2所示，一种成型机的双推伺服预拉伸结构，包括支架1、动力气缸2、张力气缸3、第一推杆4、第二推杆5、主动齿轮6、从动齿轮7、推座8和储气罐11；动力气缸2安装在支架1上并且缸体朝下，第一推杆4作为动力气缸2的活塞杆，第一推杆4的上端伸入至动力气缸2的缸体中与动力气缸2的活塞连接，第一推杆4的下端伸入至成型机的模腔9中；张力气缸3安装在支架1上并且缸体朝下，第二推杆5作为张力气缸3的活塞杆，第二推杆5的上端伸入至张力气缸3的缸体中与张力气缸3的活塞连接，第二推杆5的下端伸入至成型机的模腔9中；为进一步提高模具10的气密性，同时确保在预拉伸过程中推座8能够平稳低上下运动，第一推杆4、第二推杆5与成型机的模具10之间设有密封环101和导向环102；第一推杆4上设有第一齿条段401，第二推杆5上设有第二齿条段501，主动齿轮6分别与从动齿轮7、第一齿条段401相啮合，从动齿轮7与第二齿条段501相啮合；推座8处在成型机的模腔9中并且推座8的两端分别于第一推杆4的下端、第二推杆5的下端相连接；张力气缸3的上气室301和下气室302相连通并与储气罐11连接，储气罐11通过电气比例调压阀12外接气源。

本发明成型机的双推伺服预拉伸结构在原有一个动力气缸2驱动第一推杆4的基础上增加了张力气缸3和第二推杆5，并且通过主动齿轮6、从动齿轮7分别与第一推杆4、第二推杆5的啮合，将动力气缸2的单驱动力转换成双推杆的推出预拉伸方式，使第一推杆4、第二推杆5能够同时进行拉伸，解决了以往双动力气缸2驱动所存在的同步性问题；主动齿轮6和从动齿轮7在拉伸过程中相互啮合牵制，当活塞杆停止瞬间，推座8抖动的惯性传递到主动齿轮6、从动齿轮7的齿轮轴上并化解，解决了以往活塞杆停止瞬间推座8出现抖动的问题，使得推座8在拉伸片材时比传统的单推杆预拉伸方式要更加平稳，具有更好的稳定性。

如图2所示，张力气缸3的上气室301和下气室302相连通并与储气罐11连接，储气罐11通过电气比例调压阀12外接气源，利用张力气缸3根据生产需求设计合理有效的张力气路，使得张力气缸3的两个气室内的气压能够实现自平衡，也即是说，当动力气缸2驱动第一推杆4带动第二推杆5向下运动时，张力气缸3的活塞也下移，能够将下气室302内的气体压至上气室301，使上气室301与下气室302内的气压在第二推杆5下移过程中保持平衡，进而能够降低第二推杆5向下移动时受到的阻力，而当动力气缸2驱动第一推杆4带动第二推杆5向上运动时，张力气缸3的活塞也上升，将上气室301内的气体压至下气室302，使上气室301与下气室302内的气压在第二推杆5上升过程中保持平衡，进而能够降低第二推杆5向上移动时受到的阻力；由于第二推杆5在预拉伸过程中受到的阻力减小，使得动力气缸2的动力需求也减小，在长时间高速运动的预拉伸过程中，能够降低整个预拉伸结构由于自身重力所带来的负载，有效提升预拉伸结构以及模具10的使用寿命。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其各部分名称等可以不同，凡依本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。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，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种成型机的双推伺服预拉伸方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）将动力气缸和张力气缸同时设置在所述成型机的支架上，第一推杆的上端与动力气缸的活塞杆连接，第二推杆的上端与张力气缸的活塞杆连接，第一推杆和第二推杆的下端均伸入至成型机的模腔中，预拉伸所采用的推座分别与第一推杆、第二推杆的下端相连接；

（2）在第一推杆上开设第一齿条段，在第二推杆上开设第二齿条段，第一齿条段与第二齿条段之间通过齿轮组啮合连接；

（3）在张力气缸的缸体被其活塞所分隔开的上气室和下气室分别开设上气口和下气口，上气口与下气口相连通，并且均连通至储气罐，储气罐通过电气比例调压阀外接气源；

（4）启动动力气缸，使第一推杆和第二推杆同时上移或下移，同时调节电气比例调压阀，使张力气缸的上气室与下气室保持气压自平衡。

2.一种成型机的双推伺服预拉伸结构，包括支架、动力气缸、第一推杆和推座，动力气缸安装在支架上并且缸体朝下，第一推杆的上端与动力气缸的活塞杆连接，第一推杆的下端伸入至成型机的模腔中，其特征在于：所述双推伺服预拉伸结构还包括张力气缸、储气罐、第二推杆、主动齿轮和从动齿轮；张力气缸安装在所述支架上并且缸体朝下，第二推杆的上端与张力气缸的活塞杆连接，第二推杆的下端伸入至所述成型机的模腔中，推座处在成型机的模腔中并且推座的两端分别于所述第一推杆的下端、第二推杆的下端相连接；所述第一推杆上设有第一齿条段，第二推杆上设有第二齿条段，主动齿轮分别与从动齿轮、第一齿条段相啮合，从动齿轮与第二齿条段相啮合；张力气缸的两个气室相连通并与储气罐连接，储气罐通过电气比例调压阀外接气源。

3.根据权利要求2所述的双推伺服预拉伸结构，其特征在于：所述第一推杆作为动力气缸的活塞杆，第一推杆的上端伸入至动力气缸的缸体中与动力气缸的活塞连接；所述第二推杆作为张力气缸的活塞杆，第二推杆的上端伸入至张力气缸的缸体中与张力气缸的活塞连接。

4.根据权利要求2或3所述的双推伺服预拉伸结构，其特征在于：所述第一推杆、第二推杆与所述成型机的模具之间设有密封环和导向环。

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