CN217226538U - 一种注压成型设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种注压成型设备，包括注射机构、合模机构和机架，合模机构包括定模板和动模板，定模板固定设置在机架上，动模板可移动地设置在机架上，定模板上设置有第一模具构件，动模板上设置有与第一模具构件相配合的第二模具构件，动模板朝向定模板方向靠拢实现第一模具构件和第二模具构件合拢形成用于制造产品的模腔，特点是动模板通过一高压油缸驱动，高压油缸具有用于在注射时模腔打开带动动模板的后退过程中提供背压阻力以控制动模板的后退速度以及模腔中的压力的背压控制系统。优点是实现生产过程的稳定，可制得一致性较好的产品。

Description

一种注压成型设备

技术领域

本实用新型涉及一种成型设备，尤其是涉及一种注压成型设备。

背景技术

超高分子量聚乙烯是一种线型结构的具有优异综合性能的热塑性工程塑料。其具有优异的耐磨损性能和抗粘附性、极高的抗冲击强度以及良好的化学稳定性等，在工业和民用领域被广泛应用。

由于超高分子量聚乙烯具有超高的分子量（粘均分子量为150万以上），熔体粘度高达108Pa·s，熔融指数几乎为零，导致超高分子量聚乙烯加工成型比较困难，传统的针对超高分子量聚乙烯的加工，一般是将原料放入到模具中，然后连同模具一起放到烘箱内加热数小时，随后取出模具，放到压力机上一边冷却一边模压成型。上述加工存在以下几方面的问题：首先，原料在模具内受热不均匀，可能存在外部熔融，内部未熔融的状态，导致成品质量较差；其次，加工过程繁琐，自动化程度不高，一般制造一个产品需耗时几个小时，生产效率较低，工人劳动强度也较大；再次，针对能源的消耗也比较大。

基于上述问题，公开号为CN109109288A的中国发明专利公开了一种注压成型设备，包括注射机构、模具组件、合模机构和机架，模具组件设置在机架内，且模具组件具有一型腔，合模机构与模具组件连接且用于使型腔开启或合拢，注射机构具有与型腔连通的料筒，注压成型设备还包括用于加热模具组件的加热装置和用于使型腔内的物料冷却的冷却装置，加热装置和冷却装置均设置在机架内，料筒的外侧壁上设置有加热件。立足于上述注压成型设备，为了能制造得到质量和性能更为稳定的产品，有人提出在模腔被注射料填满后继续通过注射机构向模腔内注入注射料，通过射出压力使得模腔在一定范围内被打开，即动模板在射出压力的作用下后退，后退到一定位置之后，再二次合模。基于此种方法，上述公开的注压成型设备存在以下问题：注射过程中模腔的打开主要是由射入到模腔里面的料的压力推动的，在这个推动的过程中阻力主要来自于合模机构中的动模板的滑动摩擦力，此阻力较小且不可控，使得在每一产品的生产过程中，动模板的后退速度以及模腔中的压力都不太稳定，即生产过程不稳定，导致制得的产品的一致性较差。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构简单、生产过程稳定且可制得一致性较好的产品的注压成型设备。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种注压成型设备，包括注射机构、合模机构和机架，所述的合模机构包括定模板和动模板，所述的定模板固定设置在所述的机架上，所述的动模板可移动地设置在所述的机架上，所述的定模板上设置有第一模具构件，所述的动模板上设置有与所述的第一模具构件相配合的第二模具构件，所述的动模板朝向所述的定模板方向靠拢实现所述的第一模具构件和所述的第二模具构件合拢形成用于制造产品的模腔，所述的动模板通过一高压油缸驱动，所述的高压油缸具有用于在注射时所述的模腔打开带动所述的动模板的后退过程中提供背压阻力以控制所述的动模板的后退速度以及模腔中的压力的背压控制系统。

所述的高压油缸包括缸体和带活塞的拉杆，所述的活塞可活动地设置在所述的缸体内将所述的缸体的内腔分隔成无杆腔和有杆腔，所述的拉杆的一端自所述的有杆腔伸出与所述的动模板相连接；在合模时，由所述的拉杆带着所述的动模板运动，在注射时所述的模腔在射出压力的作用下被打开带动所述的动模板后退的过程中，由所述的动模板带着所述的拉杆活动，所述的拉杆在所述的背压控制系统的作用下给所述的动模板提供背压阻力；

所述的背压控制系统包括油箱、能源单元和控制单元；所述的能源单元包括伺服驱动器、伺服电机和油泵；所述的油箱给所述的油泵供油，所述的伺服电机由所述的伺服驱动器驱动，所述的油泵由所述的伺服电机驱动；所述的控制单元包括单向阀、溢流阀、三位四通的第一换向阀、第一插装阀、二位四通的第二换向阀、第二插装阀、二位四通的第三换向阀和比例调压阀；

所述的油泵的进油端口与所述的油箱相连，所述的单向阀的进油端口与第一换向阀的进油端口P口相连形成的共同油路与所述的油泵的出油端口相连，所述的单向阀的出油端口与第一换向阀的先导进油端口相连，所述的第一换向阀的先导出油端口与所述的油箱相连，所述的溢流阀的出油端口与第一换向阀的回油端口相连形成的共同油路与所述的油箱相连，所述的第一换向阀的工作油端口与所述的第一插装阀的主进油端口相连，所述的第一换向阀的工作油端口与所述的溢流阀的先导油进油端口相连形成的主油路与所述的无杆腔相连，所述的第一插装阀的先导油出油端口与第二换向阀的工作油端口相连，所述的第二换向阀的回油端口与所述的第一插装阀的先导油进油端口相连通，所述的第一插装阀的先导油进油端口与所述的油箱相连，所述的第二换向阀的进油端口与所述的第一插装阀的主油路出油端口相连形成的共同油路与所述的第二插装阀的主油路进油端口相连形成的共同油路与所述的有杆腔相连，所述的第二插装阀的主油路出油端口与所述的油箱相连，所述的第二插装阀的先导出油端口与所述的第三换向阀的工作油端口相连，所述的第三换向阀的回油端口与所述的比例调压阀的先导出油端口相连形成的共同油路与所述的油箱相连，所述的第三换向阀的进油端口与所述的比例调压阀的先导进油端口相连。通过上述结构的背压控制系统，对高压油缸起到回位背压的效果，使得高压油缸在注射被动回位时速度不会过快，且实现高压油缸在速度可调节的范围内回位。

所述的油泵的进油端口通过一滤油器与所述的油箱相连，所述的油泵的进油端口与所述的滤油器的第一端口相连，所述的滤油器的第二端口与所述的油箱相连。通过该滤油器可滤除油箱内残留的污染物质，对油泵形成保护。

所述的溢流阀的出油端口与第一换向阀的回油端口相连形成的共同油路通过一冷却器与所述的油箱相连，所述的溢流阀的出油端口与第一换向阀的回油端口T口相连形成的共同油路与所述的冷却器的第一端口相连，所述的冷却器的第二端口与所述的油箱相连。通过冷却器用于冷却从回油端口回归到油箱内的热油，这些热油经过该冷却器冷却变成冷油进入到油箱中，得以循环使用，从而有效地控制了整个系统在工作中的发热情况，确保整个系统稳定且高效地运行。

所述的油箱具有液位计。通过液位计用于方便地对油箱内的液位高度进行观察，以便于及时对油箱进行补油，从而确保整个系统的稳定运行。

所述的油箱的加油口上设置有空气滤清器。该空气滤清器能维持油箱内的压力和大气压力的平衡，同时在对油箱进行补油时，油液可先经过该空气滤清器滤除掉油液内的脏物颗粒，从而使进入到油箱内的油液更为纯净，对整个系统形成保护。

所述的伺服驱动器上设置有第一压力传感器和第一压力表。第一压力传感器和第一压力表两者配合用于有效监控整个系统的工作压力。第二压力传感器和第二压力表两者配合用于有效监控高压油缸有杆腔的工作压力。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：动模板由高压油缸驱动，该高压油缸具有背压控制系统，通过该背压控制系统，用于在注射时模腔打开带动动模板的后退过程中提供背压阻力，从而实现动模板后退速度的可控，同时实现模腔内压力的可控，实现生产过程的稳定，可制得一致性较好的产品。

附图说明

图1为本实用新型实施例一所采用的成型设备的结构示意图；

图2为本实用新型实施例一所采用的成型设备的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

实施例一：如图1所示，一种注压成型设备，包括注射机构1、合模机构和机架2，合模机构包括定模板5和动模板3，定模板5固定设置在机架2上，动模板3可移动地设置在机架2上，定模板5上设置有第一模具构件（图中未显示），动模板3上设置有与第一模具构件相配合的第二模具构件（图中未显示），动模板3朝向定模板5方向靠拢实现第一模具构件和第二模具构件合拢形成用于制造产品的模腔，动模板3通过一高压油缸4驱动，动模板3通过一高压油缸4驱动，高压油缸4具有用于在注射时模腔打开带动动模板3的后退过程中提供背压阻力以控制动模板3的后退速度以及模腔中的压力的背压控制系统。

实施例二：如图2所示，一种注压成型设备，包括注射机构1、合模机构和机架2，合模机构包括定模板5和动模板3，定模板5固定设置在机架2上，动模板3可移动地设置在机架2上，定模板5上设置有第一模具构件（图中未显示），动模板3上设置有与第一模具构件相配合的第二模具构件（图中未显示），动模板3朝向定模板5方向靠拢实现第一模具构件和第二模具构件合拢形成用于制造产品的模腔，动模板3通过一高压油缸4驱动，高压油缸4具有用于在注射时模腔打开带动动模板3的后退过程中提供背压阻力以控制动模板3的后退速度以及模腔中的压力的背压控制系统。

在此具体实施例中，高压油缸4包括缸体41和带活塞42的拉杆43，活塞42可活动地设置在缸体41内将所述的缸体41的内腔分隔成无杆腔44和有杆腔45，拉杆43的一端自有杆腔45伸出与移动模板3相连接；在合模时，由拉杆43带着动模板3运动，在注射时模腔在射出压力的作用下被打开带动动模板3后退的过程中，由动模板3带着拉杆43活动，拉杆43在背压控制系统的作用下给动模板3提供背压阻力；

背压控制系统包括油箱C1、能源单元C2和控制单元C3；能源单元C2包括伺服驱动器C201、伺服电机C203和油泵C202；油箱C1给油泵C202供油，伺服电机C203由伺服驱动器C201驱动，油泵C202由伺服电机C203驱动；控制单元C3包括单向阀C301、溢流阀C302、三位四通的第一换向阀C303、第一插装阀C304、二位四通的第二换向阀C305、第二插装阀C306、二位四通的第三换向阀C307和比例调压阀C308；

油泵C202的进油端口与油箱C1相连，单向阀C301的进油端口与第一换向阀C303的进油端口P口相连形成的共同油路与油泵C202的出油端口相连，单向阀C301的出油端口与第一换向阀C303的先导进油端口X口相连，第一换向阀C303的先导出油端口Y口与油箱C1相连，溢流阀C302的出油端口与第一换向阀C303的回油端口T口相连形成的共同油路与油箱C1相连，第一换向阀C303的工作油端口B口与第一插装阀C304的主进油端口相连，第一换向阀C303的工作油端口A口与溢流阀C302的先导油进油端口相连形成的主油路与无杆腔44相连，第一插装阀C304的先导油出油端口与第二换向阀C305的工作油端口A口相连，第二换向阀C305的回油端口T口与第一插装阀C304的先导油进油端口Y口相连通，第一插装阀C304的先导油进油端口Y口与油箱C1相连，第二换向阀C305的进油端口P口与第一插装阀C304的主油路出油端口相连形成的共同油路与第二插装阀C306的主油路进油端口相连形成的共同油路与有杆腔45相连，第二插装阀C306的主油路出油端口与油箱C1相连，第二插装阀C306的先导出油端口与第三换向阀C307的工作油端口B口相连，第三换向阀C307的回油端口T口与比例调压阀C308的先导出油端口相连形成的共同油路与油箱C1相连，第三换向阀C307的进油端口P口与比例调压阀C308的先导进油端口相连。通过上述结构的背压控制系统，对高压油缸4起到回位背压的效果，使得高压油缸4在注射被动回位时速度不会过快，且实现高压油缸4在速度可调节的范围内回位。

在此具体实施例中，油泵C202的进油端口通过一滤油器C7与油箱C1相连；溢流阀C302的出油端口与第一换向阀C303的回油端口T口相连形成的共同油路通过一冷却器C6与油箱C1相连。通过该滤油器C7可滤除油箱C1内残留的污染物质，对油泵C202形成保护；通过冷却器C6用于冷却从回油端口回归到油箱C1内的热油，这些热油经过该冷却器C6冷却变成冷油进入到油箱C1中，得以循环使用，从而有效地控制了整个系统在工作中的发热情况，确保整个系统稳定且高效地运行。

在此具体实施例中，油泵C202的进油端口与滤油器C7的第一端口相连，滤油器C7的第二端口与油箱C1相连。

在此具体实施例中，溢流阀C302的出油端口与第一换向阀C303的回油端口T口相连形成的共同油路与冷却器C6的第一端口相连，冷却器C6的第二端口与油箱C1相连。

在此具体实施例中，油箱C1具有液位计C5。通过液位计C5用于方便地对油箱C1内的液位高度进行观察，以便于及时对油箱C1进行补油，从而确保整个系统的稳定运行。

在此具体实施例中，油箱C1的加油口上设置有空气滤清器C8。该空气滤清器C8能维持油箱C1内的压力和大气压力的平衡，同时在对油箱C1进行补油时，油液可先经过该空气滤清器C8滤除掉油液内的脏物颗粒，从而使进入到油箱C1内的油液更为纯净，对整个系统形成保护。

在此具体实施例中，伺服驱动器C201上设置有第一压力传感器C9和第一压力表C10。第一压力传感器C9和第一压力表C10两者配合用于有效监控整个系统的工作压力。

在此具体实施例中，第一插装阀C304的主油路出油端口所接出的油路上设置有第二压力表C11和第二压力传感器C12。第二压力表C11和第二压力传感器C12两者配合用于有效监控高压油缸4有杆腔45的工作压力。

上述背压控制系统的具体工作原理为：工作前先在电脑中设置好比例调压阀C308的线性（即输入电信号与输出压力的对应关系），然后通过程序控制，使比例调压阀C308的输出压力等于高压油缸4松退时的设定背压压力，此时比例调压阀C308的输入信号值可通过线性关系转换得出，也可以通过手动调节。当开始起高压时，第一换向阀C303高压锁模电磁铁得电、第二换向阀C305得电、伺服驱动器C201控制伺服电机C203发生转动，伺服电机C203带动油泵C202转动，液压油从油箱C1流经滤油器C7吸入油泵C202，并向整个系统提供压力油，液压油经油泵C202的出油端口压入第一换向阀C303后继续压入到第一插装阀C304，第一插装阀C304的先导油口流经第二换向阀C305后流入油箱C1，先导泄压，压力油压开第一插装阀C304后流入高压油缸4的有杆腔45，无杆腔44中的液压油经第一换向阀C303的回油端口T口流回油箱C1。当合模起高压结束后，能源单元C2停止工作，伺服电机C203和油泵C202不运转，第三换向阀C307得电，第一换向阀C303高压锁模电磁铁依旧得电，第二换向阀C305断电回位，注射工作开始，由于注射压力作用在模具上，注射过程中模具内物料膨胀挤压推动模具和移动模板3慢慢后移，带动拉杆43慢慢后移，使高压油缸4的有杆腔45内的液压油被压出有杆腔45，此时高压油缸4的有杆腔45回油经第二插装阀C306的先导控制油口并流向第三换向阀C307，后流入比例调压阀C308。当回油压力慢慢增大至比例调压阀C308的系统调定压力时，压力油先冲开比例调压阀C308的先导油路并回油箱C1，此时第二插装阀C306的先导油压达到最大值，随着模具内物料继续膨胀挤压推动模具，主回路压力继续增大，将冲开第二插装阀C306的主油路并流回油箱C1，以此起到高压油缸4回位背压的效果，且因为存在背压，高压油缸4在注射被动回位时速度不会过快，高压油缸4在速度可调节范围内回位。

Claims (8)

1.一种注压成型设备，包括注射机构、合模机构和机架，所述的合模机构包括定模板和动模板，所述的定模板固定设置在所述的机架上，所述的动模板可移动地设置在所述的机架上，所述的定模板上设置有第一模具构件，所述的动模板上设置有与所述的第一模具构件相配合的第二模具构件，所述的动模板朝向所述的定模板方向靠拢实现所述的第一模具构件和所述的第二模具构件合拢形成用于制造产品的模腔，其特征在于所述的动模板通过一高压油缸驱动，所述的高压油缸具有用于在注射时所述的模腔打开带动所述的动模板的后退过程中提供背压阻力以控制所述的动模板的后退速度以及模腔中的压力的背压控制系统。

2.如权利要求1所述的一种注压成型设备，其特征在于所述的高压油缸包括缸体和带活塞的拉杆，所述的活塞可活动地设置在所述的缸体内将所述的缸体的内腔分隔成无杆腔和有杆腔，所述的拉杆的一端自所述的有杆腔伸出与所述的动模板相连接；

所述的背压控制系统包括油箱、能源单元和控制单元；所述的能源单元包括伺服驱动器、伺服电机和油泵；所述的油箱给所述的油泵供油，所述的伺服电机由所述的伺服驱动器驱动，所述的油泵由所述的伺服电机驱动；所述的控制单元包括单向阀、溢流阀、三位四通的第一换向阀、第一插装阀、二位四通的第二换向阀、第二插装阀、二位四通的第三换向阀和比例调压阀；

所述的油泵的进油端口与所述的油箱相连，所述的单向阀的进油端口与第一换向阀的进油端口P口相连形成的共同油路与所述的油泵的出油端口相连，所述的单向阀的出油端口与第一换向阀的先导进油端口相连，所述的第一换向阀的先导出油端口与所述的油箱相连，所述的溢流阀的出油端口与第一换向阀的回油端口相连形成的共同油路与所述的油箱相连，所述的第一换向阀的工作油端口与所述的第一插装阀的主进油端口相连，所述的第一换向阀的工作油端口与所述的溢流阀的先导油进油端口相连形成的主油路与所述的无杆腔相连，所述的第一插装阀的先导油出油端口与第二换向阀的工作油端口相连，所述的第二换向阀的回油端口与所述的第一插装阀的先导油进油端口相连通，所述的第一插装阀的先导油进油端口与所述的油箱相连，所述的第二换向阀的进油端口与所述的第一插装阀的主油路出油端口相连形成的共同油路与所述的第二插装阀的主油路进油端口相连形成的共同油路与所述的有杆腔相连，所述的第二插装阀的主油路出油端口与所述的油箱相连，所述的第二插装阀的先导出油端口与所述的第三换向阀的工作油端口相连，所述的第三换向阀的回油端口与所述的比例调压阀的先导出油端口相连形成的共同油路与所述的油箱相连，所述的第三换向阀的进油端口与所述的比例调压阀的先导进油端口相连。

3.如权利要求2所述的一种注压成型设备，其特征在于所述的油泵的进油端口通过一滤油器与所述的油箱相连，所述的油泵的进油端口与所述的滤油器的第一端口相连，所述的滤油器的第二端口与所述的油箱相连。

4.如权利要求2所述的一种注压成型设备，其特征在于所述的溢流阀的出油端口与第一换向阀的回油端口相连形成的共同油路通过一冷却器与所述的油箱相连，所述的溢流阀的出油端口与第一换向阀的回油端口T口相连形成的共同油路与所述的冷却器的第一端口相连，所述的冷却器的第二端口与所述的油箱相连。

5.如权利要求2所述的一种注压成型设备，其特征在于所述的油箱具有液位计。

6.如权利要求2所述的一种注压成型设备，其特征在于所述的油箱的加油口上设置有空气滤清器。

7.如权利要求2所述的一种注压成型设备，其特征在于所述的伺服驱动器上设置有第一压力传感器和第一压力表。

8.如权利要求2所述的一种注压成型设备，其特征在于所述的第一插装阀的主油路出油端口所接出的油路上设置有第二压力表和第二压力传感器。

Images