CN115446888A - 聚四氟乙烯活塞环的切割成型方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了聚四氟乙烯活塞环的切割成型方法，包括有夹具、切割装置、下料装置、机架，夹具包括有套筒，套筒内部设有活动滑杆，活动滑杆由第一驱动机构驱动移动，机架上安装有驱动套筒转动的第二驱动机构；切割装置包括有切割刀、横移平台、纵移平台；下料装置包括有下料杆、调节台。本发明的聚四氟乙烯活塞环的切割成型方法，不仅可以一次加工成型得到具有设定厚度、高切割加工精度的聚四氟乙烯活塞环产品，还可以有效提高生产效率，降低生产过程中的人工依赖度，提高了材料利用率，实现了聚四氟乙烯活塞环生产的自动下料。

Description

聚四氟乙烯活塞环的切割成型方法

技术领域

本发明属于聚四氟乙烯活塞环生产技术领域，具体涉及聚四氟乙烯活塞环的切割成型方法。

背景技术

聚四氟乙烯俗称“塑料王”，是一种以四氟乙烯作为单体聚合制得的高分子聚合物。白色蜡状、半透明、耐热、耐寒性优良，可在-180～260℃长期使用。这种材料具有抗酸抗碱、抗各种有机溶剂的特点，几乎不溶于所有的溶剂。同时，聚四氟乙烯具有耐高温的特点，它的摩擦系数极低，所以可作润滑作用之余，亦成为了易清洁水管内层的理想涂料。聚四氟乙烯活塞环成环状，广泛应用在压缩机等设备上，利用了材料耐磨、密封性好等特点。但是聚四氟乙烯活塞环对尺寸规格要求严格，尤其是在一些精密的仪器设备上，对其厚度和平整度等具有严格要求。现有的聚四氟乙烯活塞环一般是直接使用高速旋转的切割片对烧结完成的筒状的聚四氟乙烯活塞环半成品进行切割，切割过程精度不好控制，切割厚度无法精确控制，切割好的聚四氟乙烯活塞环需要模压等二次加工才能形成合适的精度。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：聚四氟乙烯活塞环的切割成型方法，使用切割成型装置进行切割，所述切割成型装置包括有夹具、切割装置、下料装置、机架，

所述夹具包括有套筒，套筒的一端设为夹料端，夹料端的四周设有若干伸出孔，伸出孔内分别设有活动夹块，活动夹块的一端伸入到套筒内部并具有外倾斜导向面，套筒内部设有活动滑杆，活动滑杆由第一驱动机构驱动在套筒内朝夹料端方向移动，活动滑杆上靠近夹料端设有若干内倾斜导向面，内倾斜导向面外倾斜导向面相对应，内倾斜导向面与相应的外倾斜导向面相贴合，所述套筒通过轴承可转动的安装在机架上，机架上安装有驱动套筒转动的第二驱动机构；

所述切割装置包括有切割刀、横移平台、纵移平台，所述切割刀固定安装在横移平台上，切割刀垂直指向套筒，纵移平台上设有横移滑轨，横移平台可滑动的安装在横移滑轨上，横移平台由横向驱动机构驱动在横移滑轨上移动，所述机架上设有纵移滑轨，纵移平台可滑动的安装在纵移滑轨上，纵移平台由纵向驱动机构驱动在纵移滑轨上移动，所述纵移滑轨与套筒的轴线相平行；

所述下料装置包括有下料杆、调节台，所述机架上安装有调节滑轨，调节滑轨与套筒的轴线相平行，所述调节台可滑动的安装在调节滑轨上，所述下料杆包括有依次连接的水平段、倾斜段和连接段，所述倾斜段的上端连接水平段，倾斜段的下端连接连接段，所述连接段安装在调节台上；

切割成型方法为：包括有以下步骤：将夹料端插入筒状的聚四氟乙烯半成品的一端，控制第一驱动机构使得活动夹块朝外扩展移动夹紧筒状的聚四氟乙烯半成品；第二驱动机构驱动套筒带动筒状的聚四氟乙烯半成品高速转动；安装好下料杆，使得水平段插入筒状的聚四氟乙烯半成品中并与筒状的聚四氟乙烯半成品的内壁保持一定间距；控制纵向驱动机构驱动纵移平台移动，使得切割刀靠近筒状的聚四氟乙烯半成品的一端；控制横向驱动机构驱动横移平台移动，使得切割刀逐渐接触筒状的聚四氟乙烯半成品，配合高速旋转的筒状的聚四氟乙烯半成品，切割得到一个环状的聚四氟乙烯活塞环；控制横向驱动机构驱动横移平台反向移动，控制纵向驱动机构驱动纵移平台继续移动一段距离，再次控制横向驱动机构驱动横移平台朝聚四氟乙烯半成品反向移动，切割得到另一个聚四氟乙烯活塞环；重复上述步骤，持续生产聚四氟乙烯活塞环；每次切割得到的聚四氟乙烯活塞环自动挂在下料杆上。

作为上述技术方案的优选，所述切割刀上指向套筒的一端具有刃口。

作为上述技术方案的优选，所述活动滑杆内部具有中空腔，活动滑杆上靠近夹料端的一端设有连通中空腔的开口，所述夹料端具有连通套筒内部的通孔，通孔内插有辅助杆，辅助杆的一端依次活动穿过通孔和开口后伸入到中空腔中，辅助杆的另一端连接有圆板，圆板的圆周面上安装有环形气囊，环形气囊上设有泄气阀，环形气囊由供气装置供气，所述中空腔内固定安装有第三驱动机构，所述第三驱动机构驱动辅助杆沿套筒的轴线方向移动。

作为上述技术方案的优选，所述供气装置包括有压缩机、气罐，套筒上安装有气滑环，所述辅助杆内部设有连通环形气囊的气路，所述压缩机给气罐供气，气罐通过气滑环、供气管连通气路，供气管上设有控制阀。

作为上述技术方案的优选，所述第一驱动机构、第三驱动机构分别为气缸，所述气缸分别通过气滑环连接供气装置供气，所述第二驱动机构包括有旋转电机，套筒上安装有齿轮，旋转电机通过齿轮带动套筒转动。

作为上述技术方案的优选，所述横向驱动机构、纵向驱动机构结构结构相同，其中横向驱动机构包括有电机、丝杆，丝杆上设有丝杆副，电机驱动丝杆转动，丝杆副固定连接横移平台。

作为上述技术方案的优选，所述切割刀通过夹板固定安装在横移平台上，夹板的下表面、横移平台的上表面分别设有供切割刀卡入的夹槽，夹板通过若干夹紧螺栓安装在横移平台上。

作为上述技术方案的优选，所述倾斜段和连接段之间设有挡板，所述水平段和倾斜段的横截面均为圆形，所述连接段的横截面为方形，所述调节台上安装有若干竖直设置的固定板，所述固定板上设有截面为方形的卡槽，固定板的一侧设有连通卡槽的卡口，连接段从卡口卡入卡槽中。

本发明的有益效果是：本发明的聚四氟乙烯活塞环的切割成型设备及其成型方法，不仅可以一次加工成型得到具有设定厚度、高切割加工精度的聚四氟乙烯活塞环产品，还可以有效提高生产效率，降低生产过程中的人工依赖度，提高了材料利用率，实现了聚四氟乙烯活塞环生产的自动下料。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是夹具的截面结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1-2所示，聚四氟乙烯活塞环的切割成型方法，使用切割成型装置进行切割，所述切割成型装置包括有夹具、切割装置、下料装置、机架，

所述夹具包括有套筒1，套筒1的一端设为夹料端2，夹料端2的四周设有若干伸出孔3，伸出孔3内分别设有活动夹块4，活动夹块4的一端伸入到套筒1内部并具有外倾斜导向面5，套筒1内部设有活动滑杆6，活动滑杆6由第一驱动机构41驱动在套筒1内朝夹料端2方向移动，活动滑杆6上靠近夹料端2设有若干内倾斜导向面7，内倾斜导向面7外倾斜导向面5相对应，内倾斜导向面7与相应的外倾斜导向面5相贴合，所述套筒1通过轴承可转动的安装在机架上，机架上安装有驱动套筒1转动的第二驱动机构。活动夹块4朝向套筒1内部的一端连接限位板，限位板与套筒1的内壁之间设计弹簧，弹簧夹在限位板与套筒1之间。这样当活动滑杆6方向移动时活动夹块4能够在弹簧的恢复力作用下自动缩回到伸出孔3内，从而快速松开聚四氟乙烯活塞环半成品37。

所述切割装置包括有切割刀8、横移平台9、纵移平台10，所述切割刀8固定安装在横移平台9上，切割刀8垂直指向套筒1，纵移平台10上设有横移滑轨11，横移平台9可滑动的安装在横移滑轨11上，横移平台9由横向驱动机构13驱动在横移滑轨11上移动，所述机架上设有纵移滑轨12，纵移平台10可滑动的安装在纵移滑轨12上，纵移平台10由纵向驱动机14构驱动在纵移滑轨12上移动，所述纵移滑轨12与套筒1的轴线相平行。切割刀8不断的横向移动、纵向移动，对高速旋转的聚四氟乙烯活塞环半成品37进行切割，达到聚四氟乙烯活塞环成品。

所述下料装置包括有下料杆、调节台15，所述机架上安装有调节滑轨16，调节滑轨16与套筒1的轴线相平行，所述调节台15可滑动的安装在调节滑轨16上，所述下料杆包括有依次连接的水平段17、倾斜段18和连接段19，所述倾斜段18的上端连接水平段17，倾斜段18的下端连接连接段19，所述连接段19安装在调节台15上。

进一步的，所述切割刀8上指向套筒1的一端具有刃口20。切割刀8在移动过程中逐渐插入到聚四氟乙烯半成品37内部，配合高速旋转的聚四氟乙烯半成品37，利用刃口20切割聚四氟乙烯半成品37得到聚四氟乙烯活塞环。

进一步的，所述活动滑杆6内部具有中空腔22，活动滑杆6上靠近夹料端2的一端设有连通中空腔22的开口23，所述夹料端2具有连通套筒1内部的通孔24，通孔24内插有辅助杆25，辅助杆25的一端依次活动穿过通孔24和开口23后伸入到中空腔22中，辅助杆25的另一端连接有圆板26，圆板26的圆周面上安装有环形气囊27，环形气囊27上设有泄气阀，环形气囊27由供气装置供气，所述中空腔22内固定安装有第三驱动机构28，所述第三驱动机构28驱动辅助杆25沿套筒1的轴线方向移动。第三驱动机构28驱动辅助杆25移动后，使得圆板26伸到聚四氟乙烯半成品37的中部，环形气囊27充气后膨胀，夹紧聚四氟乙烯半成品37的中部，使得聚四氟乙烯半成品37在切割过程中保持稳定，提高切割精度。当聚四氟乙烯半成品37被切割到靠近中部时，环形气囊27泄气，然后第三驱动机构28驱动辅助杆25反向移动一段距离后停止，环形气囊27再次充气，切割刀8继续进行切割。重复上述步骤后，直到圆板26盖住通孔24。这样不仅在切割过程中能够稳定，还可以尽可能多的切割，提高聚四氟乙烯半成品37的利用率。泄气阀朝向水平段17，环形气囊27泄气时排出的气体作用在水平段17上的聚四氟乙烯活塞环上，将其吹入倾斜段18中。避免成型后的聚四氟乙烯活塞环在水平段17上堆积影响后续的聚四氟乙烯活塞环切割。

进一步的，所述供气装置包括有压缩机、气罐，套筒1上安装有气滑环29，所述辅助杆25内部设有连通环形气囊27的气路31，所述压缩机给气罐供气，气罐通过气滑环29、供气管连通气路31，供气管上设有控制阀。

进一步的，所述第一驱动机构41、第三驱动机构28分别为气缸，所述气缸分别通过气滑环29连接供气装置供气，所述第二驱动机构包括有旋转电机，套筒1上安装有齿轮32，旋转电机通过齿轮32带动套筒1转动。控制阀等套筒1上的其他控制部件通过电滑环传输控制信号。电滑环和气滑环29的种类和安装方式采用市面上常用的设计即可。

进一步的，所述横向驱动机构13、纵向驱动机14构结构结构相同，其中横向驱动机构13包括有电机、丝杆，丝杆上设有丝杆副，电机驱动丝杆转动，丝杆副固定连接横移平台9。

进一步的，所述切割刀8通过夹板33固定安装在横移平台9上，夹板33的下表面、横移平台9的上表面分别设有供切割刀8卡入的夹槽，夹板33通过若干夹紧螺栓安装在横移平台9上。松开夹紧螺栓可以更换维护切割刀8。

进一步的，所述倾斜段18和连接段19之间设有挡板40，所述水平段17和倾斜段18的横截面均为圆形，所述连接段19的横截面为方形，所述调节台15上安装有若干竖直设置的固定板34，所述固定板34上设有截面为方形的卡槽35，固定板34的一侧设有连通卡槽35的卡口36，连接段19从卡口36卡入卡槽35中。聚四氟乙烯活塞环切割完成后将连接段19从卡槽35中移出。聚四氟乙烯活塞环切割成型后自动落在水平段17上，在圆板26上朝向水平段17一侧的侧面上设有喷嘴，喷嘴通过供气装置供气，利用喷嘴喷出的气流将水平段17上的聚四氟乙烯活塞环吹入倾斜段18，聚四氟乙烯活塞环在倾斜段18上存储。

聚四氟乙烯活塞环的成型方法，包括有以下步骤：将夹料端2插入筒状的聚四氟乙烯半成品37的一端，控制第一驱动机构使得活动夹块4朝外扩展移动夹紧筒状的聚四氟乙烯半成品37；第二驱动机构驱动套筒1带动筒状的聚四氟乙烯半成品37高速转动；安装好下料杆，使得水平段17插入筒状的聚四氟乙烯半成品37中并与筒状的聚四氟乙烯半成品37的内壁保持一定间距；控制纵向驱动机14构驱动纵移平台10移动，使得切割刀8靠近筒状的聚四氟乙烯半成品37的一端；控制横向驱动机构13驱动横移平台9移动，使得切割刀8逐渐接触筒状的聚四氟乙烯半成品37，配合高速旋转的筒状的聚四氟乙烯半成品37，切割得到一个环状的聚四氟乙烯活塞环；控制横向驱动机构13驱动横移平台9反向移动，控制纵向驱动机14构驱动纵移平台10继续移动一段距离，再次控制横向驱动机构13驱动横移平台9朝聚四氟乙烯半成品37反向移动，切割得到另一个聚四氟乙烯活塞环；重复上述步骤，持续生产聚四氟乙烯活塞环；每次切割得到的聚四氟乙烯活塞环自动挂在下料杆上。

值得一提的是，本发明专利申请涉及的电机、气缸、气滑环、电滑环、丝杆等技术特征应被视为现有技术，这些技术特征的具体结构、工作原理以及可能涉及到的控制方式、空间布置方式采用本领域的常规选择即可，不应被视为本发明专利的发明点所在，本发明专利不做进一步具体展开详述。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例，应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化，因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (8)

1.聚四氟乙烯活塞环的切割成型方法，其特征在于，使用切割成型装置进行切割，所述切割成型装置包括有夹具、切割装置、下料装置、机架，

所述夹具包括有套筒，套筒的一端设为夹料端，夹料端的四周设有若干伸出孔，伸出孔内分别设有活动夹块，活动夹块的一端伸入到套筒内部并具有外倾斜导向面，套筒内部设有活动滑杆，活动滑杆由第一驱动机构驱动在套筒内朝夹料端方向移动，活动滑杆上靠近夹料端设有若干内倾斜导向面，内倾斜导向面外倾斜导向面相对应，内倾斜导向面与相应的外倾斜导向面相贴合，所述套筒通过轴承可转动的安装在机架上，机架上安装有驱动套筒转动的第二驱动机构；

所述切割装置包括有切割刀、横移平台、纵移平台，所述切割刀固定安装在横移平台上，切割刀垂直指向套筒，纵移平台上设有横移滑轨，横移平台可滑动的安装在横移滑轨上，横移平台由横向驱动机构驱动在横移滑轨上移动，所述机架上设有纵移滑轨，纵移平台可滑动的安装在纵移滑轨上，纵移平台由纵向驱动机构驱动在纵移滑轨上移动，所述纵移滑轨与套筒的轴线相平行；

所述下料装置包括有下料杆、调节台，所述机架上安装有调节滑轨，调节滑轨与套筒的轴线相平行，所述调节台可滑动的安装在调节滑轨上，所述下料杆包括有依次连接的水平段、倾斜段和连接段，所述倾斜段的上端连接水平段，倾斜段的下端连接连接段，所述连接段安装在调节台上；

切割成型方法为：包括有以下步骤：将夹料端插入筒状的聚四氟乙烯半成品的一端，控制第一驱动机构使得活动夹块朝外扩展移动夹紧筒状的聚四氟乙烯半成品；第二驱动机构驱动套筒带动筒状的聚四氟乙烯半成品高速转动；安装好下料杆，使得水平段插入筒状的聚四氟乙烯半成品中并与筒状的聚四氟乙烯半成品的内壁保持一定间距；控制纵向驱动机构驱动纵移平台移动，使得切割刀靠近筒状的聚四氟乙烯半成品的一端；控制横向驱动机构驱动横移平台移动，使得切割刀逐渐接触筒状的聚四氟乙烯半成品，配合高速旋转的筒状的聚四氟乙烯半成品，切割得到一个环状的聚四氟乙烯活塞环；控制横向驱动机构驱动横移平台反向移动，控制纵向驱动机构驱动纵移平台继续移动一段距离，再次控制横向驱动机构驱动横移平台朝聚四氟乙烯半成品反向移动，切割得到另一个聚四氟乙烯活塞环；重复上述步骤，持续生产聚四氟乙烯活塞环；每次切割得到的聚四氟乙烯活塞环自动挂在下料杆上。

2.如权利要求1所述的聚四氟乙烯活塞环的切割成型方法，其特征在于，所述切割刀上指向套筒的一端具有刃口。

3.如权利要求1所述的聚四氟乙烯活塞环的切割成型方法，其特征在于，所述活动滑杆内部具有中空腔，活动滑杆上靠近夹料端的一端设有连通中空腔的开口，所述夹料端具有连通套筒内部的通孔，通孔内插有辅助杆，辅助杆的一端依次活动穿过通孔和开口后伸入到中空腔中，辅助杆的另一端连接有圆板，圆板的圆周面上安装有环形气囊，环形气囊上设有泄气阀，环形气囊由供气装置供气，所述中空腔内固定安装有第三驱动机构，所述第三驱动机构驱动辅助杆沿套筒的轴线方向移动。

4.如权利要求3所述的聚四氟乙烯活塞环的切割成型方法，其特征在于，所述供气装置包括有压缩机、气罐，套筒上安装有气滑环，所述辅助杆内部设有连通环形气囊的气路，所述压缩机给气罐供气，气罐通过气滑环、供气管连通气路，供气管上设有控制阀。

5.如权利要求4所述的聚四氟乙烯活塞环的切割成型方法，其特征在于，所述第一驱动机构、第三驱动机构分别为气缸，所述气缸分别通过气滑环连接供气装置供气，所述第二驱动机构包括有旋转电机，套筒上安装有齿轮，旋转电机通过齿轮带动套筒转动。

6.如权利要求1所述的聚四氟乙烯活塞环的切割成型方法，其特征在于，所述横向驱动机构、纵向驱动机构结构结构相同，其中横向驱动机构包括有电机、丝杆，丝杆上设有丝杆副，电机驱动丝杆转动，丝杆副固定连接横移平台。

7.如权利要求6所述的聚四氟乙烯活塞环的切割成型方法，其特征在于，所述切割刀通过夹板固定安装在横移平台上，夹板的下表面、横移平台的上表面分别设有供切割刀卡入的夹槽，夹板通过若干夹紧螺栓安装在横移平台上。

8.如权利要求1所述的聚四氟乙烯活塞环的切割成型方法，其特征在于，所述倾斜段和连接段之间设有挡板，所述水平段和倾斜段的横截面均为圆形，所述连接段的横截面为方形，所述调节台上安装有若干竖直设置的固定板，所述固定板上设有截面为方形的卡槽，固定板的一侧设有连通卡槽的卡口，连接段从卡口卡入卡槽中。

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