本發(fā)明涉及聚氨酯產(chǎn)品成型技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及聚氨酯產(chǎn)品成型設(shè)備及聚氨酯材料澆注到模具后的成型反應(yīng)過程。

背景技術(shù)：

聚氨酯全稱為聚氨基甲酸酯，是主鏈上含有重復(fù)氨基甲酸酯基團(tuán)的大分子化合物的統(tǒng)稱。聚氨酯產(chǎn)品成型過程大多需要采用模具，同時(shí)需要控制成型環(huán)境溫度，以保證產(chǎn)品的幾何尺寸及各項(xiàng)性能。不同聚氨酯配方原料在成型為制品的過程中所需要的條件有較大的差異?，F(xiàn)有技術(shù)中，主要針對聚氨酯彈性體發(fā)泡材料的成型裝置進(jìn)行了呈現(xiàn)，該成型裝置由預(yù)加料機(jī)構(gòu)、送料機(jī)構(gòu)、加料機(jī)構(gòu)和產(chǎn)品收集裝置組成。其有益效果在于：1、結(jié)構(gòu)簡單、體積小(占地面積小)清理，安裝、拆卸維護(hù)方便；2、利用材料體積和比重的換算關(guān)系，相同體積的材料就是相同的重量，用標(biāo)準(zhǔn)碗狀儲料裝置與刮板的組合工作方式得到相同重量的產(chǎn)品，供料方法簡單、穩(wěn)定，誤差?。ㄕ?fù)1g）；3、兩軸機(jī)械手與送料滾輪配合使用，精準(zhǔn)控制對產(chǎn)品每個區(qū)域進(jìn)行不同重量的堆積，進(jìn)而精準(zhǔn)控制每個區(qū)域的產(chǎn)品密度、提高所加工聚氨酯發(fā)泡質(zhì)量。該現(xiàn)有技術(shù)中僅提供了發(fā)泡型聚氨酯產(chǎn)品成型裝置，只針對發(fā)泡型材質(zhì)的成型過程有約束，其重點(diǎn)在于材料輸送計(jì)量過程，對產(chǎn)品成型過程中的合模壓力、溫度控制等環(huán)境條件沒有考慮，不適合有更高要求的其他性能聚氨酯材料的產(chǎn)品成型過程。

現(xiàn)有技術(shù)僅針對發(fā)泡型聚氨酯材料成型過程，提供了材料重量控制、產(chǎn)品幾何尺寸控制技術(shù)方法?，F(xiàn)有技術(shù)僅適合小型、質(zhì)量較輕的聚氨酯產(chǎn)品制作，對于大型產(chǎn)品不適用。其對模具的密封性、合模力未做考慮，無法滿足大型產(chǎn)品的生產(chǎn)過程?，F(xiàn)有技術(shù)沒考慮聚氨酯產(chǎn)品成型過程溫度影響，裝置中沒有成型過程溫度控制系統(tǒng)。申請?zhí)枮?01010283816.1的中國發(fā)明專利申請公開了一種聚氨酯產(chǎn)品的澆注成型方法,包括：一、澆口的內(nèi)徑控制在40mm-120mm,澆口的形狀為梯形;二、根據(jù)產(chǎn)品尺寸的大小,在一個模具上設(shè)置多個澆口;三、澆口設(shè)置在模具底部,從底部向上發(fā)泡;四、一個產(chǎn)品由多次澆注完成;五、多次澆注時(shí),澆料與放氣間隔進(jìn)行。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種聚氨酯產(chǎn)品成型設(shè)備及成型方法，其能實(shí)現(xiàn)聚氨酯產(chǎn)品模具的合模密封、保壓、保溫反應(yīng)成型及冷卻定型過程，實(shí)現(xiàn)聚氨酯產(chǎn)品成型過程中的自動保壓、自動控溫及冷卻成型。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種聚氨酯產(chǎn)品成型設(shè)備，包括機(jī)架、導(dǎo)向桿、固定安裝在機(jī)架左端的合模定板、安裝在合模定板上的模具左瓣膜、固定安裝在機(jī)架右部的主缸固定板、安裝在主缸固定板上的主油缸、安裝在導(dǎo)向桿上的合模動板、安裝在合模動板上的模具右瓣模；導(dǎo)向桿連接合模定板和主缸固定板，合模動板位于合模定板與主缸固定板之間且能沿導(dǎo)向桿運(yùn)動；主油缸連接合模動板。

所述的一種聚氨酯產(chǎn)品成型設(shè)備還包括溫度控制系統(tǒng)；所述溫度控制系統(tǒng)包括加熱板、加熱控制系統(tǒng)、冷卻控制系統(tǒng)、模具冷卻回路；所述加熱板連接加熱控制系統(tǒng)，由加熱控制系統(tǒng)對其進(jìn)行溫度控制，所述合模定板和模具左瓣膜之間、合模動板和模具右瓣模之間均安裝有加熱板，加熱板與合模定板之間、加熱板與合模動板之間均設(shè)置有隔熱板；所述模具冷卻回路連接冷卻控制系統(tǒng)，模具冷卻回路設(shè)置在模具右瓣模和模具左瓣膜上。

所述的一種聚氨酯產(chǎn)品成型設(shè)備還包括液壓系統(tǒng)、安裝在機(jī)架外側(cè)的輔助壓料油缸；所述主油缸和輔助壓料油缸分別連接液壓系統(tǒng)。

所述的一種聚氨酯產(chǎn)品成型設(shè)備還包括電氣控制系統(tǒng)；所述加熱控制系統(tǒng)和冷卻控制系統(tǒng)均連接電氣控制系統(tǒng)。

所述機(jī)架包括底板和設(shè)置在底板下面的底板支撐塊；合模定板和主缸固定板固定安裝在底板上；所述導(dǎo)向桿有四根。

所述合模動板底部設(shè)有動板承載移動機(jī)構(gòu)，動板承載移動機(jī)構(gòu)包含微調(diào)螺釘、支撐連接板、安裝在底板上的滾動導(dǎo)軌、安裝在滾動導(dǎo)軌上的滾輪；支撐連接板連接合模動板和滾輪，支撐連接板和合模動板連接處設(shè)有微調(diào)螺釘。

所述合模動板和合模定板上均開有T形槽，T形槽用于安裝固定模具的T形螺釘；主油缸水平布置、合模定板與合模動板垂直布置，主油缸包括活塞桿，活塞桿與合模動板連接，合模動板能在主油缸控制下沿導(dǎo)向桿水平運(yùn)動。

所述的一種聚氨酯產(chǎn)品成型設(shè)備還包括安裝在主缸固定板上的動板位置傳感器。

一種聚氨酯產(chǎn)品成型方法，其特征是，包括：安裝模具的步驟；合模加壓加熱的步驟；注入原料并壓料的步驟；保壓反應(yīng)成型的步驟；冷卻后開模的步驟。

所述的聚氨酯產(chǎn)品成型方法，采用上述的聚氨酯產(chǎn)品成型設(shè)備進(jìn)行聚氨酯產(chǎn)品成型；包括如下步驟：

A、安裝模具：設(shè)置模具安裝板，模具安裝板包括合模定板和合模動板，合模動板通過主油缸推動；將模具安裝在模具安裝板上，模具采用兩瓣結(jié)構(gòu)，分為模具左瓣膜和模具右瓣模；模具左瓣膜和模具右瓣模分別固定在合模定板和合模動板上，在模具與模具安裝板之間設(shè)置加熱板和隔熱板，加熱板在模具側(cè)，將加熱板連接加熱控制系統(tǒng)；在模具左瓣膜和模具右瓣模內(nèi)設(shè)置模具冷卻回路，將模具冷卻回路連接冷卻控制系統(tǒng)；

B、合模加壓加熱：通過主油缸驅(qū)動合模動板，將模具左瓣膜和模具右瓣模合成整體，施加合模力；開啟加熱控制系統(tǒng)對模具進(jìn)行加熱；

C、注入原料：模具溫度達(dá)到設(shè)定目標(biāo)并穩(wěn)定后，將聚氨酯液體原料通過模具喂料口注入到模具內(nèi)；

D、壓料：原料注滿后，將輔助壓料油缸安裝在模具頂部的喂料口上方，開啟輔助壓料油缸壓料；

E、保壓反應(yīng)成型：達(dá)到壓料位置時(shí)輔助壓料油缸停止下行并保持壓力，進(jìn)入保溫保壓反應(yīng)狀態(tài)；

F、冷卻定型：反應(yīng)時(shí)間結(jié)束后，關(guān)閉加熱控制系統(tǒng)，開啟與模具冷卻回路連接的冷卻控制系統(tǒng)，將模具與模具內(nèi)的產(chǎn)品進(jìn)行冷卻，使產(chǎn)品冷卻定型；

G、開模：冷卻定型結(jié)束后，卸下輔助壓料油缸；啟動主油缸，完成模具泄壓，合模動板退回到開模位置，取出模具內(nèi)的產(chǎn)品。

本發(fā)明通過運(yùn)用液壓機(jī)與自動溫控系統(tǒng)的綜合設(shè)計(jì)，消除了現(xiàn)有生產(chǎn)過程中對大型聚氨酯產(chǎn)品模具密封不嚴(yán)，穩(wěn)定控制精度低及產(chǎn)品定型困難的問題。通過液壓系統(tǒng)的合理運(yùn)用，利用主油缸合模保壓，完成了模具的良好合模保證了密封性。通過PLC集中控制模具加熱板的溫度，使溫度控制準(zhǔn)確，可保證在±3℃內(nèi)。產(chǎn)品反應(yīng)完成后，通過冷卻回路，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品在模具內(nèi)部保壓狀態(tài)下的冷卻過程，消除了自熱冷卻產(chǎn)品不規(guī)則變形。提高了聚氨酯產(chǎn)品的成型性能及成型制品精度。本發(fā)明中的聚氨酯產(chǎn)品成型設(shè)備屬于一種聚氨酯產(chǎn)品成型的通用設(shè)備，通過更換不同的模具可以實(shí)現(xiàn)若干種此類生產(chǎn)工藝的產(chǎn)品的生產(chǎn)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明聚氨酯產(chǎn)品成型設(shè)備的主視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明聚氨酯產(chǎn)品成型設(shè)備的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明中的合模動板動板承載移動機(jī)構(gòu)示意圖。

圖4為本發(fā)明聚氨酯產(chǎn)品成型設(shè)備的合模狀態(tài)主視示意圖。

圖5為本發(fā)明聚氨酯產(chǎn)品成型設(shè)備的合模狀態(tài)俯視示意圖。

附圖標(biāo)記說明：1-機(jī)架，2-主油缸，3-主缸固定板，4-導(dǎo)向桿，5-合模動板，6-合模定板，7-液壓系統(tǒng)，8-電氣控制系統(tǒng)，9-隔熱板，10-加熱板，11-模具右瓣模，12-模具左瓣膜，13-動板承載移動機(jī)構(gòu)，14-輔助壓料油缸，15-動板位置傳感器，16-模具冷卻回路，17-微調(diào)螺釘，18-支撐連接板，19-滾輪，20-滾動導(dǎo)軌。

具體實(shí)施方式

如圖1至圖5所示，一種聚氨酯產(chǎn)品成型設(shè)備，包括機(jī)架1、主油缸2、主缸固定板3、四根導(dǎo)向桿4、模具安裝板（包括合模定板6和合模動板5）、液壓系統(tǒng)7、電氣控制系統(tǒng)8、模具右瓣模11，模具左瓣膜12，動板承載移動機(jī)構(gòu)13、輔助壓料油缸14、動板位置傳感器15、溫度控制系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)。溫度控制系統(tǒng)包括加熱10、隔熱板9、加熱控制系統(tǒng)、冷卻控制系統(tǒng)、模具冷卻回路16。動板承載移動機(jī)構(gòu)包括微調(diào)螺釘17、支撐連接板18、滾輪19、滾動導(dǎo)軌20。合模定板和主缸固定板均為長方體形，四根導(dǎo)向桿的兩端分別連接在合模定板和主缸固定板的四個角附近位置。

機(jī)架包括底板和設(shè)置在底板下面的底板支撐塊。底板及支撐塊用于承載設(shè)備其他系統(tǒng)，合模定板及主缸固定板安裝固定在底板上，其間由四根導(dǎo)向桿連接；合模動板位于合模定板與主缸固定板之間，合模動板可以沿四根導(dǎo)向桿在主油缸的驅(qū)動下水平運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)開合模動作，合模動板底部位置有滾動機(jī)構(gòu)（即：動板承載移動機(jī)構(gòu)），該機(jī)構(gòu)主要目的是支撐合模動板，同時(shí)減小運(yùn)動阻力，滾動機(jī)構(gòu)設(shè)置有微調(diào)螺釘，可以微調(diào)合模動板角度；主缸固定板用于安裝主油缸。

模具安裝板（包括合模動板和合模定板），用于固定模具（包括模具左瓣膜和模具右瓣膜），其上開有T形槽，用于安裝固定模具的T形螺釘。

主油缸安裝在機(jī)架上的主缸固定板上，其活塞桿與合模動板連接，主油缸為水平布置，為模具合模提供合模保壓壓力及開模力。

輔助壓料油缸設(shè)計(jì)在機(jī)架外側(cè)，用于安裝到模具頂部提供壓料力。

液壓系統(tǒng)主要由管路、油箱、電機(jī)及油泵、換向閥等組成，為設(shè)備提供運(yùn)動動力。

電氣控制系統(tǒng)包括電路、PLC、觸摸屏等元件構(gòu)成，通過程序?qū)崿F(xiàn)對整個設(shè)備的控制。

溫度控制系統(tǒng)主要由加熱板、加熱控制系統(tǒng)、模具冷卻回路、冷卻控制系統(tǒng)組成，為聚氨酯產(chǎn)品成型過程提供需要的溫度環(huán)境。

使用過程中，將聚氨酯產(chǎn)品模具（包括模具左瓣膜和模具右瓣膜）安裝在模具安裝板上，模具是兩瓣結(jié)構(gòu)，分為左模（模具左瓣膜）和右模（模具右瓣膜）。兩瓣模具分別固定在模具定板和合模動板上。安裝過程中需要在模具與模具安裝板之間放置加熱板和隔熱板。加熱板連線與加熱控制系統(tǒng)連接，用于產(chǎn)品成型時(shí)給模具和產(chǎn)品提供熱量，保證產(chǎn)品反應(yīng)成型過程中的溫度環(huán)境。隔熱板是為防止加熱板熱量直接傳遞給模具安裝板。

模具安裝完畢后啟動設(shè)備，將兩瓣模具（模具左瓣膜和模具右瓣膜）合模，通過主油缸將兩瓣模具合成整體，施加一定合模力。開啟加熱控制系統(tǒng)對模具進(jìn)行加熱。

模具溫度達(dá)到設(shè)定目標(biāo)并穩(wěn)定后，準(zhǔn)備聚氨酯原料加料。將聚氨酯液體原料通過模具喂料口注入到模具內(nèi)，原料注滿后，將輔助壓料油缸安裝在模具頂部的喂料口上方，開啟輔助壓料油缸，壓料油缸缸桿下行，將喂料口內(nèi)的原料封堵在模具內(nèi)，繼續(xù)下行對模具內(nèi)液體施加壓力，達(dá)到壓料位置時(shí)停止下行并保持壓力。整個設(shè)備進(jìn)入保溫保壓產(chǎn)品反應(yīng)狀態(tài)。

反應(yīng)時(shí)間結(jié)束后，關(guān)閉加熱控制系統(tǒng)，開啟連接模具冷卻回路的冷卻控制系統(tǒng)，向模具內(nèi)模具冷卻回路內(nèi)通入循環(huán)冷卻液，將模具與模具內(nèi)的產(chǎn)品進(jìn)行冷卻，使產(chǎn)品定型。

冷卻定型結(jié)束后，關(guān)閉模具冷卻回路。啟動設(shè)備，退回并卸下輔助壓料油缸；通過主油缸驅(qū)動，完成模具泄壓，合模動板退回到開模位置，取出模具內(nèi)的產(chǎn)品，整個生產(chǎn)流程結(jié)束。

具體實(shí)施過程如下（參考圖4和圖5，圖4的頂部為輔助壓料油缸）：

1、模具安裝在模具安裝版上，在模具與模具安裝板之間放置加熱板與隔熱板，加熱板在模具側(cè)。

2、通過主油缸驅(qū)動合具動板合模，加壓，開啟加熱控制系統(tǒng)開始加熱；

3、加熱達(dá)到要求后通過模具喂料口注入原料；

4、安裝輔助壓料油缸，開啟輔助壓料油缸壓料；

5、保壓反應(yīng)成型。

6、關(guān)閉加熱，開啟模具冷卻回路；

7、冷卻定型完畢，關(guān)閉模具冷卻回路，退回并卸下輔助壓料油缸；

8、主油缸驅(qū)動合模動板開模，取出產(chǎn)品。

本發(fā)明是一種臥式液壓機(jī)及自動溫控系統(tǒng)的相互結(jié)合。通過結(jié)合使用不同模具，能完成多種聚氨酯產(chǎn)品的成型生產(chǎn)過程。合模定板與合模動板水平布置，合模動板在合模時(shí)沿水平方向運(yùn)動，由水平布置的主油缸完成合模及加壓過程。設(shè)備上設(shè)計(jì)有液壓系統(tǒng)，為主油缸和輔助壓料油缸提供動力，并完成相應(yīng)動作的變換。設(shè)備加熱部件（加熱板）設(shè)置在模具后側(cè)，加熱板與模具固定板之間設(shè)置有隔熱板；模具冷卻回路設(shè)置在模具上，模具內(nèi)部加工冷卻回路通過管道與冷卻控制系統(tǒng)連接。電氣系統(tǒng)包含設(shè)備動作控制部分、溫度控制部分，溫度控制部分用于實(shí)現(xiàn)溫度控制系統(tǒng)的電氣控制，包含加熱控制和冷卻控制，電氣控制系統(tǒng)完成加熱冷卻的自動控制。合模動板通過四根導(dǎo)向桿導(dǎo)向，在合模動板底部設(shè)計(jì)有動板承載移動機(jī)構(gòu)。

本發(fā)明的主要特點(diǎn)：本發(fā)明提供了一種更為全面的聚氨酯產(chǎn)品成型方案，利用臥式液壓設(shè)備的穩(wěn)定合模力，可以適合多種大型聚氨酯產(chǎn)品的成型，對于大型聚氨酯產(chǎn)品成型模具具有更大的合模力，保證模具的密封性能，從而保證產(chǎn)品幾何尺寸精度。在模具澆注口位置，本發(fā)明設(shè)計(jì)有壓料油缸，用于保證聚氨酯產(chǎn)品密度，在加料過程中排出產(chǎn)品空氣，提高產(chǎn)品致密性，保證產(chǎn)品質(zhì)量。同時(shí)本發(fā)明配備聚氨酯產(chǎn)品成型反應(yīng)過程的溫度控制系統(tǒng)，保證成型過程的溫度控制要求，在產(chǎn)品反應(yīng)完成后，可通過冷卻系統(tǒng)使產(chǎn)品在模具內(nèi)冷卻定型。

本發(fā)明目的是配合模具完成聚氨酯的成型過程，為聚氨酯的成型過程中提供恒定的壓力，確保模具密封良好、聚氨酯產(chǎn)品反應(yīng)過程恒溫、反應(yīng)完成后的冷卻定型，是一種聚氨酯產(chǎn)品成型專用設(shè)備。本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)聚氨酯產(chǎn)品模具的合模密封、保壓、保溫反應(yīng)成型及冷卻定型過程，本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)多種規(guī)格模具的使用，實(shí)現(xiàn)聚氨酯產(chǎn)品成型過程中的自動保壓、自動控溫及冷卻成型。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。