（深圳第二高級技工學(xué)校，廣東 深圳 518000）

一體化塑性成型技術(shù)設(shè)計(jì)方案

范文濤

（深圳第二高級技工學(xué)校，廣東 深圳 518000）

目前，職業(yè)教育院校，對于塑性材料成型方面的實(shí)訓(xùn)教學(xué)，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(jī)對金屬材料進(jìn)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(jī)或注塑機(jī)。在現(xiàn)有的教學(xué)過程中，訓(xùn)練不同的內(nèi)容，就需要使用不同的設(shè)備，導(dǎo)致學(xué)校實(shí)訓(xùn)設(shè)備的投入大，占地面積多，設(shè)備的利用率不高等。本設(shè)計(jì)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(shù)設(shè)計(jì)方案。

一體化；塑性；成型；技術(shù)；設(shè)計(jì)

1 概述

為了適應(yīng)企業(yè)用工的需求和職業(yè)教育的要求，現(xiàn)在越來越多的職業(yè)院校，更加重視學(xué)生的實(shí)際操作的技能訓(xùn)練，大量引入相關(guān)的實(shí)訓(xùn)教學(xué)設(shè)備。一體化塑性成型技術(shù)設(shè)計(jì)方案，集鈑金沖壓機(jī)、混煉機(jī)及熱塑成型機(jī)等功能為一體，不但減少了實(shí)訓(xùn)設(shè)備的投入，減低了實(shí)訓(xùn)成本，還減少了實(shí)訓(xùn)設(shè)備的占地面積，更便于學(xué)生的實(shí)訓(xùn)操作訓(xùn)練，提高了設(shè)備的利用效率；如果一旦應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)，將會(huì)取得很好的企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

2 一體化塑性成型技術(shù)設(shè)計(jì)方案中的主要結(jié)構(gòu)

（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(dòng)板、開合模油缸、下隔熱板、下加熱板、水平開合模機(jī)構(gòu)，包括開合模水平驅(qū)動(dòng)油缸、水平開合?；顒?dòng)板、水平開合?；顒?dòng)板水平移動(dòng)導(dǎo)向的導(dǎo)向槽、滑動(dòng)式開模導(dǎo)軌（如圖1）。

圖1 塑性成形部分示意圖

（2）混煉機(jī)部分：包括平行設(shè)置的主動(dòng)滾筒和被動(dòng)滾筒（如圖2）、擋板式混煉安全裝置、二個(gè)調(diào)距滾輪、調(diào)節(jié)擋板（如圖3）。

（3）機(jī)柜部分：安裝塑性成形部分、混煉機(jī)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(shè)定的動(dòng)作，完成加工任務(wù)。

（5）儲(chǔ)柜臺(tái)部分：放置物品及制品。

（6）蓋板部分：混煉機(jī)不用時(shí)，蓋板可以用操作臺(tái)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(hù)罩部分，用于保證操作的安全，安全防護(hù)罩還被電路所控制，當(dāng)安全防護(hù)罩合攏時(shí)，安全門被電磁鐵吸住，此時(shí)，安全防護(hù)罩無法打開，起到安全防護(hù)作用。

本設(shè)計(jì)方案具有鈑金沖壓機(jī)、混煉機(jī)及熱塑材料成型機(jī)一體化生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)。

3 一體化塑性成型技術(shù)設(shè)計(jì)方案具體實(shí)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(dǎo)向的開合模垂直升降活動(dòng)板，開合模垂直升降活動(dòng)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(dòng)板的上底面上從下至上依次裝有下隔熱板和下加熱板。

當(dāng)沖壓鈑金件作為鈑金壓力機(jī)使用時(shí)，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(yùn)動(dòng)而實(shí)現(xiàn)鈑金壓力機(jī)的功能，可以完成沖壓，拉伸等加工任務(wù)。

（2）熱塑性材料硫化成形加工：

當(dāng)用于熱塑成型作為塑性成型機(jī)使用時(shí)，其上模仁和下模仁的安裝方式與沖壓鈑金件時(shí)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(jī)使用時(shí)，可以加裝水平開合模機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)與開合模垂直升降活動(dòng)板固定連接，可以隨升降活動(dòng)板一起升降；水平開合模機(jī)構(gòu)裝有水平開合模驅(qū)動(dòng)油缸、位于水平開合模驅(qū)動(dòng)油缸頂桿前端的水平開合?；顒?dòng)板、活動(dòng)板水平移動(dòng)的導(dǎo)向槽、垂直于水平移動(dòng)導(dǎo)向槽的兩個(gè)相互平行的滑動(dòng)式開模導(dǎo)軌。當(dāng)需要水平開模時(shí)，水平開合?；顒?dòng)板在水平開合模驅(qū)動(dòng)油缸的推動(dòng)下，使上模仁會(huì)沿著滑動(dòng)式開模導(dǎo)軌的弧形滑道上升，而使上、下模仁張開，便于取出產(chǎn)品的取出，也避免在取出產(chǎn)品時(shí)，被高溫的模仁燙傷手。

在水平開合模機(jī)構(gòu)的成型部分中，上、下模仁可以設(shè)計(jì)一個(gè)側(cè)面絞鏈，將下模仁與水平開合?；顒?dòng)板連接，當(dāng)水平開合模活動(dòng)板向外側(cè)移動(dòng)時(shí)，上模仁可以沿著滑動(dòng)式開模導(dǎo)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(jī)構(gòu)裝有開模限位開關(guān)，用于限制水平開合模活動(dòng)板最大打開位置，當(dāng)水平開合?；顒?dòng)板到達(dá)此位時(shí)，限位開關(guān)控制開合模水平驅(qū)動(dòng)油缸停止工作。

（3）混煉成形加工

本設(shè)計(jì)方案中還包括混煉機(jī)，用于混煉成形加工，混煉機(jī)裝在機(jī)柜內(nèi)。包括平行設(shè)置的主動(dòng)滾筒和被動(dòng)滾筒，在其斜上方設(shè)有擋板式混煉安全裝置，主要用于防止工人手指誤入主動(dòng)滾筒和被動(dòng)滾筒之間，導(dǎo)致安全事故，造成人員傷殘，同時(shí)也可以防止被混煉后的片料再次直接進(jìn)入主動(dòng)滾筒和被動(dòng)滾筒之間導(dǎo)致重復(fù)輾壓，影響到混煉產(chǎn)品的質(zhì)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(jìn)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(dòng)滾筒和被動(dòng)滾筒之間的距離，通過兩個(gè)調(diào)距滾輪進(jìn)行調(diào)節(jié)，達(dá)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(dá)到材料的混煉質(zhì)量要求；通過兩個(gè)調(diào)距擋板來控制調(diào)節(jié)左右寬度的幅度和限位。

（4）操作控制

機(jī)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(guī)定動(dòng)作的完成情況，加工出所需的制品。

混煉機(jī)不用的時(shí)候可以加蓋板，當(dāng)操作臺(tái)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(dāng)安全罩合攏時(shí)，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(jié)語

本論文重點(diǎn)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(shù)設(shè)計(jì)實(shí)施方案；該方案的實(shí)施減少了實(shí)訓(xùn)設(shè)備的投入，減低了實(shí)訓(xùn)成本，還減少了實(shí)訓(xùn)設(shè)備的占地面積，更便于學(xué)生的實(shí)訓(xùn)操作訓(xùn)練，提高了設(shè)備的利用效率；如應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)，將會(huì)取得很好的企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

[1]楊培元，朱福元．液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡明手冊[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1994（07）．

TG30

A