CN209633691U - 特种高分子材料真空锻压模塑成型机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种特种高分子材料真空锻压模塑成型机，其成型机主要由加料装置、塑化装置、真空锻压装置、加热装置、注射装置和注射模具组成。其中，在塑化装置上安装真空锻压装置和超声波加热装置。通过真空锻压装置和超声波加热装置使物料不断的熔融塑化；物料塑化完成后，打开塑化料筒开关阀，熔融物料从塑化装置经过渡通道进入注射装置，由注射装置注入注射模具。本实用新型将特种高分子材料在塑化装置中通过真空锻压方式，将传统的剪切塑化改变为拉伸塑化，同时使用超声波加热，提高塑化效率，解决了塑化困难的问题，同时还有效避免了纤维增强材料中纤维被剪切断裂，提高了制品强度。

Description

特种高分子材料真空锻压模塑成型机

技术领域

本实用新型属于先进材料加工技术领域，涉及一种特种高分子材料真空锻压模塑成型机。

背景技术

特种高分子材料是除了具有一般力学性能之外，还具有其他特定功能或突出性能的高分子材料，一般这些高分子材料塑化较难。例如超高分子量聚乙烯(UHMWPE)是一种应用前景良好的热塑性工程塑料，特别是超高分子量聚乙烯管材具有耐磨性、耐冲击、自润滑、抗内压强度高、轻便等优点，而被广泛应用矿山、冶金行业、煤炭行业、石油化工行业、钢铁行业、海洋工程领域等方面。而超高分子量聚乙烯成型时，由于分子量大、粘度高、流动性差，使得塑化时间长、塑化困难，生产效率低。

在专利“锥形行星螺杆挤出机”(专利号：CN202162989U)中提出在挤压系统某一区域的若干螺杆之间的相对运动如同行星轮系。行星螺杆中心一根直径大的螺杆为主螺杆，在其周围安装与之啮合的小行星螺杆。行星螺杆除与主螺杆啮合外，同时与机筒内壁加工的内螺旋齿啮合。物料进入啮合的齿间，在齿间受到摩擦和挤压，发生塑性变形，因摩擦能耗散热和剪切、拉伸而塑化熔融。该专利虽然解决了塑化困难的问题，提高了塑化效率，但是其锥形螺杆加工和安装比较困难。

实用新型内容

为解决特种高分子材料在加工过程中加工困难，不易塑化等问题，本实用新型提出一种特种高分子材料真空锻压模塑成型机。

为实现上述目的，本实用新型提出特种高分子材料真空锻压模塑成型机，通过真空锻压装置将高分子材料塑化方式由剪切塑化变为拉伸塑化，同时采用超声波加热装置不断加热，提高了塑化效率。

为实现上述技术方案，特种高分子材料真空锻压模塑成型机，主要由加料装置、塑化装置、真空锻压装置、加热装置、注射装置和合模装置组成。其加料装置主要包括料筒开关阀和料筒；塑化装置包括塑化机筒开关阀和塑化机筒；真空锻压装置主要包括液压缸、活塞杆；注射装置主要包括喷嘴、注射机筒、柱塞和电机；合模装置主要包括模架和模具。其中料筒通过螺栓垂直安装在塑化机筒上，真空锻压装置通过螺栓固定在塑化机筒表面，加热装置通过螺栓安装在塑化机筒表面，塑化机筒通过螺栓垂直安装在注射机筒上，喷嘴通过螺栓安装在注射机筒前端，柱塞安装在注射机筒内。

本实用新型涉及的特种高分子材料真空锻压模塑成型机，真空锻压装置可以为液压缸或者空气锤等。

本实用新型特种高分子材料真空锻压模塑成型机，真空锻压装置可以均匀分布在塑化机筒周围，数目至少为4个。

本实用新型特种高分子材料真空锻压模塑成型机，加热装置均匀分布在塑化机筒周围，为超声波加热、电磁感应加热或电加热器加热。

本实用新型通过控制系统控制真空锻压装置活塞杆的位移行程，实现对聚合物的锻压；在运动不干涉的情况下，不同活塞杆的位移行程可以相同、随机或有规律变化。

具体实施步骤如下：

第一步，将物料通过料筒送入塑化机筒，然后对塑化机筒进行抽真空处理；

第二步，安装在塑化机筒上的真空锻压装置对特种高分子材料进行锻压，同时超声波加热装置不断地进行加热，塑化物料；

第三步，物料塑化结束，打开塑化料筒开关阀，物料在重力的作用下从过渡通道进入注射装置；

第四步，注射成型。

考虑在实际生产中的连续性、自动化，为实现上述技术方案的另一种实施例为，本实用新型特种高分子材料真空锻压模塑成型机亦可做以下改造，其主要由抽真空装置、送料仓、加料装置、真空锻压装置、加热装置、塑化仓、储料仓、合模装置和注射装置组成。其中抽真空装置对送料仓和塑化仓进行抽真空处理，储料仓通过螺栓连接在塑化仓和注射装置之间。

送料方式可以为人工送料或自动送料方式等。

本实用新型通过控制系统控制送料仓开关阀，实现塑化仓中时刻存在物料在塑化，同时通过控制塑化仓开关阀，保证储料仓中时刻有塑化好的物料，通过控制系统控制储料仓开关阀，为注射装置供料，实现整个过程的自动化、连续化生产。

为实现上述技术方案的另一种实施案例为，本实用新型特种高分子材料真空锻压模塑成型机亦可做以下改造，其主要由送料仓、抽真空装置、料筒、真空锻压装置、加热装置、注射装置、合模装置组成。其中注射装置由加热装置、喷嘴、注射机筒机筒和螺杆组成。合模装置由模架和模具组成。送料仓通过螺栓安装在注射机筒上，真空锻压装置通过螺栓安装在注射机筒上，并沿周向和轴向排布，加热装置通过螺栓安装在注射机筒上。

本实用新型通过控制系统使得特种高分子材料在从送料仓进入注射机筒时，通过真空锻压装置锻压物料、并使用超声波进行辅助加热，熔融物料在注射装置的推动下注入模具，成型制品。

为实现上述技术方案的另一种实施案例为，本实用新型特种高分子材料真空锻压模塑成型机亦可作如下改造，其主要由料筒、抽真空装置、塑化仓、真空锻压装置、加热装置、储料仓、计量装置和合模装置组成。其中计量装置主要由熔体齿轮泵、联轴器和电机组成。熔体齿轮泵通过螺栓与储料仓连接，喷嘴通过螺栓与熔体齿轮泵连接，熔体齿轮泵通过联轴器与电机连接。

本实用新型通过控制系统控制料筒开关阀，实现塑化仓中时刻有物料在塑化，同时通过控制系统控制塑化仓开关阀，保证储料仓时刻有塑化好的物料，通过控制储料仓开关阀为熔体齿轮泵提供物料。物料经熔体齿轮泵和喷嘴进入合模装置，从而形成制品。熔体齿轮泵对物料进行精确计量。

本实用新型的有益效果是：通过控制系统控制真空锻压装置活塞杆的位移行程，实现对聚合物的锻压；在运动不干涉的情况下，不同活塞杆的位移行程可以相同或者随机变化。特种高分子材料经过真空锻压后，将传统的剪切塑化改变为拉伸塑化，及使用超声波加热，提高了其塑化效率，解决了塑化困难现象，同时还有效避免了纤维增强材料中纤维被剪切断裂，提高了制品强度。

附图说明

图1为本实用新型特种高分子材料真空锻压成型机的结构示意图；

图2为本实用新型特种高分子材料真空锻压成型机的另一种实施例示意图，在塑化仓与注射装置之间增设了储料仓；

图3为本实用新型特种高分子材料真空锻压成型机的另一种实施例示意图，真空锻压装置通过螺栓安装在注射机筒上；

图4为本实用新型特种高分子材料真空锻压成型机的另一种实施例示意图，在塑化仓出口设置熔体泵，熔体将熔体泵的出口的喷嘴注入模腔中。

图中：1.料筒开关阀，2.料筒，3.液压缸，4.加热装置，5.活塞杆

6.螺栓，7.模架，8.模具，9.喷嘴，10.注射机筒，11.柱塞，12.电机，13.塑化机筒开关阀， 14.塑化机筒,15.送料仓，16.送料仓开关阀，17.加料装置，18.塑化仓，19.真空锻压装置， 20.储料仓，21.合模装置，22.储料仓开关阀，23.塑化仓开关阀，24.注射装置，25.熔体齿轮泵，26.联轴器，27.螺杆。

具体实施方式

本实用新型提出特种高分子材料真空锻压模塑成型机，将特种高分子材料经过真空锻压后，将传统的剪切塑化改变为拉伸塑化，同时采用超声波加热，提高塑化效率，解决了塑化困难现象。

为实现上述技术方案，本实用新型特种高分子材料真空锻压模塑成型机，如图1所示，主要由加料装置17、塑化装置、真空锻压装置19、加热装置4、注射装置24和合模装置21组成。其加料装置17主要包括料筒开关阀1和料筒2；塑化装置包括塑化机筒开关阀 13和塑化机筒14；真空锻压装置19主要包括液压缸3、活塞杆5；注射装置24主要包括喷嘴9、注射机筒10、柱塞11和电机12；合模装置21主要包括模架7和模具8。其中料筒2 通过螺栓6垂直安装在塑化机筒14上，真空锻压装置19通过螺栓6固定在塑化机筒14表面，加热装置4通过螺栓6安装在塑化机筒14表面，塑化机筒14通过螺栓6垂直安装在注射机筒10上，喷嘴9通过螺栓6安装在注射机筒10前端，柱塞11安装在注射机筒10内。物料塑化完成，打开塑化机筒开关阀13，物料在重力作用下从塑化机筒14经过渡通道进入注射装置，在电机12推动注射装置24前进的过程中注射到模具8中，从而形成制品。

本实用新型特种高分子材料真空锻压模塑成型机，真空锻压装置19可以为液压缸或者空气锤等。

本实用新型特种高分子材料真空锻压模塑成型机，真空锻压装置19可以均匀分布在塑化机筒周围，数目至少为4个。

本实用新型特种高分子材料真空锻压模塑成型机，加热装置4均匀分布在塑化机筒周围，为超声波加热、电磁感应加热或电加热器加热。

本实用新型通过控制系统控制真空锻压装置19活塞杆5的位移行程，实现对聚合物的锻压；在运动不干涉的情况下，不同活塞杆5的位移行程可以相同或者随机变化。

具体实施步骤如下：

第一步，将物料通过料筒2送入塑化机筒14，然后对塑化机筒14进行抽真空处理；

第二步，安装在塑化机筒14上的真空锻压装置19对特种高分子材料进行锻压，同时加热装置4不断地进行加热，塑化物料；

第三步，物料塑化结束，打开塑化料筒开关阀13，物料在重力的作用下从过渡通道进入注射装置24；

第四步，注射成型；熔融物料通过电机12驱动注射装置24前进，注入模具8。

考虑到在实际生产中的自动化、连续性，为实现上述技术方案的另一种实施例为，本实用新型特种高分子材料真空锻压模塑成型机亦可做如图2所示的改造，主要由抽真空装置、送料仓15、加料装置17、塑化仓18、真空锻压装置19、加热装置4、储料仓21、合模装置21和注射装置24组成。其中抽真空装置对送料仓和塑化仓进行抽真空处理，储料仓 21通过螺栓连接在塑化仓18和注射装置24之间。生产过程，当塑化仓18在塑化物料时，可通过人工加料或自动送料系统对送料仓15进行补料，若塑化结束，可通过控制系统打开塑化机筒开关阀13，将塑化好物料储存在储料仓20，当注射装置24发出供料需求时，打开储料仓开关阀22，熔融物料进入注射装置24，注射装置24在电机10的推动下注入合模装置21，成型制品。

为实现上述技术方案的另一种实施案例为，本实用新型特种高分子材料真空锻压模塑成型机亦可做如图3所示改造，其主要由送料仓15、抽真空装置、料筒2、真空锻压装置19、加热装置4、注射装置24、合模装置组成。其中注射装置24由加热装置4、喷嘴9、注射机筒10和螺杆27组成。合模装置由模架7和模具8组成。送料仓15通过螺栓6安装在注射机筒10上，真空锻压装19置通过螺栓6安装在注射机筒10上，并沿周向和轴向排布，加热装置4通过螺栓6安装在注射机筒10上。

本实用新型通过控制系统使得特种高分子材料在从送料仓15进入注射机筒时，通过真空锻压装置19锻压物料、并使用超声波进行辅助加热，熔融物料在注射装置24的推动下注入模具，成型制品。

为实现上述技术方案的另一种实施案例为，本实用新型特种高分子材料真空锻压模塑成型机亦可作如图4所示改造，其主要由料筒2、抽真空装置、塑化仓18、真空锻压装置19、加热装置4、储料仓20、计量装置和合模装置组成。其中计量装置主要由熔体齿轮泵 25、联轴器26和电机12组成。熔体齿轮泵25通过螺栓6与储料仓20连接，喷嘴9通过螺栓6与熔体齿轮泵25连接，熔体齿轮泵25通过联轴器26与电机12连接。

本实用新型通过控制系统控制料筒开关阀1，实现塑化仓中时刻有物料在塑化，同时通过控制系统控制塑化仓开关阀23，保证储料仓20时刻有塑化好的物料，通过控制储料仓开关阀22为熔体齿轮泵提供物料。物料经熔体齿轮泵25和喷嘴进入合模装置，从而形成制品。熔体齿轮泵25对物料进行精确计量。

以上所述为本实用新型的具体设备及工艺情况，配合各图予以说明。但是本实用新型并不局限于以上所述的具体设备及工艺过程，任何基于上述所说的对于相关设备修改或替换，任何基于上述所说的对于相关工艺的局部调整，只要在本实用新型的精神领域范围内，均属于本实用新型。

Claims (6)

1.特种高分子材料真空锻压模塑成型机，其特征在于：主要由加料装置、塑化装置、真空锻压装置、加热装置、注射装置和合模装置组成，其加料装置主要包括料筒开关阀和料筒；塑化装置包括塑化机筒开关阀和塑化机筒；真空锻压装置主要包括液压缸、活塞杆；注射装置主要包括喷嘴、注射机筒、柱塞和电机；合模装置主要包括模架和模具；其中料筒通过螺栓垂直安装在塑化机筒上，真空锻压装置通过螺栓固定在塑化机筒表面，加热装置通过螺栓安装在塑化机筒表面，塑化机筒通过螺栓垂直安装在注射机筒上，喷嘴通过螺栓安装在注射机筒前端，柱塞安装在注射机筒内。

2.根据权利要求1所述的特种高分子材料真空锻压模塑成型机，其特征在于：真空锻压装置均匀分布在塑化机筒周围，数目至少为4个。

3.根据权利要求1所述的特种高分子材料真空锻压模塑成型机，其特征在于：加热装置均匀分布在塑化机筒周围，为超声波加热、电磁感应加热或电加热器加热。

4.根据权利要求1所述的特种高分子材料真空锻压模塑成型机，其特征在于：在塑化装置和注射装置之间通过螺栓连接储料仓，其中抽真空装置对送料仓和塑化仓进行抽真空处理。

5.根据权利要求1所述的特种高分子材料真空锻压模塑成型机，其特征在于：加料装置通过螺栓安装在注射机筒上，真空锻压装置通过螺栓安装在注射机筒上，并沿周向和轴向排布，加热装置通过螺栓安装在注射机筒上，省去塑化装置；特种高分子材料在从加料装置进入注射机筒时，通过真空锻压装置锻压物料、并使用超声波进行辅助加热，熔融物料在注射装置的推动下注入模具，成型制品。

6.根据权利要求4所述的特种高分子材料真空锻压模塑成型机，其特征在于：熔体齿轮泵通过螺栓与储料仓连接，喷嘴通过螺栓与熔体齿轮泵连接，熔体齿轮泵通过联轴器与电机连接；通过控制系统控制塑化装置开关阀，保证储料仓时刻有塑化好的物料，通过控制储料仓开关阀为熔体齿轮泵提供物料；物料经熔体齿轮泵和喷嘴进入合模装置，从而形成制品。