一體化塑性成型技術設計方案

（深圳第二高級技工學校，廣東 深圳 518000）

一體化塑性成型技術設計方案

范文濤

（深圳第二高級技工學校，廣東 深圳 518000）

目前，職業教育院校，對于塑性材料成型方面的實訓教學，一般為分為鈑金件的加工（冷沖壓模具）和熱塑材料的成型加工（注塑模、橡膠模具）等；鈑金零件的加工，通常使用沖壓機對金屬材料進行沖壓成型；熱塑材料（如硅膠或橡膠制品）的成型，通常要使用熱塑成型機或注塑機。在現有的教學過程中，訓練不同的內容，就需要使用不同的設備，導致學校實訓設備的投入大，占地面積多，設備的利用率不高等。本設計方案將提供一種具有鈑金沖壓及熱塑材料成型加工為一體的一體化多功能塑性成型技術設計方案。

一體化；塑性；成型；技術；設計

1 概述

為了適應企業用工的需求和職業教育的要求，現在越來越多的職業院校，更加重視學生的實際操作的技能訓練，大量引入相關的實訓教學設備。一體化塑性成型技術設計方案，集鈑金沖壓機、混煉機及熱塑成型機等功能為一體，不但減少了實訓設備的投入，減低了實訓成本，還減少了實訓設備的占地面積，更便于學生的實訓操作訓練，提高了設備的利用效率；如果一旦應用于實際生產，將會取得很好的企業經濟效益。

2 一體化塑性成型技術設計方案中的主要結構

（1）塑性成形部分：包括上固定板、下固定板、四根立柱、上隔熱板、上加熱板、開合模垂直升降活動板、開合模油缸、下隔熱板、下加熱板、水平開合模機構，包括開合模水平驅動油缸、水平開合模活動板、水平開合模活動板水平移動導向的導向槽、滑動式開模導軌（如圖1）。

圖1 塑性成形部分示意圖

（2）混煉機部分：包括平行設置的主動滾筒和被動滾筒（如圖2）、擋板式混煉安全裝置、二個調距滾輪、調節擋板（如圖3）。

（3）機柜部分：安裝塑性成形部分、混煉機部分、控制面板、保壓表，油箱、油溫表、油路塊等。

（4）控制面板：控制操作所需的設定的動作，完成加工任務。

（5）儲柜臺部分：放置物品及制品。

（6）蓋板部分：混煉機不用時，蓋板可以用操作臺使用，也可以用平板電子稱代替，平板電子稱可以用于稱量塑性材料的重量。

（7）安全防護罩部分，用于保證操作的安全，安全防護罩還被電路所控制，當安全防護罩合攏時，安全門被電磁鐵吸住，此時，安全防護罩無法打開，起到安全防護作用。

本設計方案具有鈑金沖壓機、混煉機及熱塑材料成型機一體化生產的優點。

3 一體化塑性成型技術設計方案具體實施方式

（1）鈑金壓力成形加工：

上固定板和下固定板通過螺母與四根立柱固定連接；上固定板的下底面依次裝有上隔熱板和上加熱板；下固定板與上加熱板之間裝有由四根立柱導向的開合模垂直升降活動板，開合模垂直升降活動板的下底面與開合模油缸的頂桿連接；在開合模垂直升降活動板的上底面上從下至上依次裝有下隔熱板和下加熱板。

當沖壓鈑金件作為鈑金壓力機使用時，上、下加熱板不需要通電加熱，將上模仁安裝在上加熱板上，將下模仁安裝在下加熱板上，利用開合模油缸的上下運動而實現鈑金壓力機的功能，可以完成沖壓，拉伸等加工任務。

（2）熱塑性材料硫化成形加工：

當用于熱塑成型作為塑性成型機使用時，其上模仁和下模仁的安裝方式與沖壓鈑金件時安裝相同，在不需要在壓合的情況下，上、下加熱板通電加熱，而使塑性材料硫化變形，完成制品的加工，如硅膠或橡膠的硫化制品加工。

在作為熱塑成型機使用時，可以加裝水平開合模機構，該機構與開合模垂直升降活動板固定連接，可以隨升降活動板一起升降；水平開合模機構裝有水平開合模驅動油缸、位于水平開合模驅動油缸頂桿前端的水平開合模活動板、活動板水平移動的導向槽、垂直于水平移動導向槽的兩個相互平行的滑動式開模導軌。當需要水平開模時，水平開合模活動板在水平開合模驅動油缸的推動下，使上模仁會沿著滑動式開模導軌的弧形滑道上升，而使上、下模仁張開，便于取出產品的取出，也避免在取出產品時，被高溫的模仁燙傷手。

在水平開合模機構的成型部分中，上、下模仁可以設計一個側面絞鏈，將下模仁與水平開合模活動板連接，當水平開合模活動板向外側移動時，上模仁可以沿著滑動式開模導軌的弧形滑道上升，而使上模仁與下模仁張開。

在水平開合模機構裝有開模限位開關，用于限制水平開合模活動板最大打開位置，當水平開合模活動板到達此位時，限位開關控制開合模水平驅動油缸停止工作。

（3）混煉成形加工

本設計方案中還包括混煉機，用于混煉成形加工，混煉機裝在機柜內。包括平行設置的主動滾筒和被動滾筒，在其斜上方設有擋板式混煉安全裝置，主要用于防止工人手指誤入主動滾筒和被動滾筒之間，導致安全事故，造成人員傷殘，同時也可以防止被混煉后的片料再次直接進入主動滾筒和被動滾筒之間導致重復輾壓，影響到混煉產品的質量；在一般情況下，被輾壓后的片料需要拿出來重新折疊后，再進行下一次輾壓，這樣，材料的混煉效果才好。

圖2 混煉部分示意圖

圖3 混煉部分示意圖

主動滾筒和被動滾筒之間的距離，通過兩個調距滾輪進行調節，達到所需要的距離（混煉件的厚度），也可以控制兩滾筒之間的平行度，達到材料的混煉質量要求；通過兩個調距擋板來控制調節左右寬度的幅度和限位。

（4）操作控制

機柜除安裝成形部分以外，還可以裝有用于顯示成形部分升降壓合力的保壓表，以及油箱、油溫表、油路塊等，油路塊用于分配油路。通過控制面板，來操作、控制鈑金壓力成形加工、熱塑性材料硫化成形加工、混煉成形加工的規定動作的完成情況，加工出所需的制品。

混煉機不用的時候可以加蓋板，當操作臺使用，也可以用平板電子稱代替蓋板，用于稱量塑性材料的重量。

此外，成形部分上需要安裝安全罩，當安全罩合攏時，安全門被電磁鐵吸住無法打開，起到保證操作的安全作用。

結語

本論文重點闡述了將鈑金壓力成形加工、熱塑性材料硫化成形加工、混煉成形加工融合的一體化塑性成型技術設計實施方案；該方案的實施減少了實訓設備的投入，減低了實訓成本，還減少了實訓設備的占地面積，更便于學生的實訓操作訓練，提高了設備的利用效率；如應用于實際生產，將會取得很好的企業經濟效益。

[1]楊培元，朱福元．液壓系統設計簡明手冊[M]．北京：機械工業出版社，1994（07）．

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