一种生物降解塑料用成型装置

1.本发明涉及一种生物工程领域中的塑料成型设备，尤其涉及一种生物降解塑料用成型装置。


背景技术：

2.生物降解塑料是至一类由自然界存在的微生物如细菌、霉菌和藻类的作用下而引起降解的塑料。利息的生物降解塑料是一种具有优良的使用性能、废气后可被环境微生物完全分解、最终被无极化而成为自然界中碳素循环的一个组成部分的高分子材料。
3.生物降解塑料是通过多种材料复合制成，主要景观熔融设备熔融混合、挤出装置挤出成条、冷却装置冷却定型和造粒装置切割造粒等步骤制造，使用生物降解塑料制备产品时，通常采用利用相应的成型装置来实现挤塑成型。
4.现有的成型装置如中国专利cn113459429b公开的“一种可降解塑料成型设备”，该成型设备包括上模和下模，上模和下模之间设置有型腔，上模上设置有注塑口和出气孔，出气孔处设置有透气微孔圈。成型设备还包括风箱，风箱的右端连接有主进气管和副进气管，主进气管的进气端设有进气调节机构，副进气管与出气孔之间通过第一软管连接。
5.成型设备还包括用于对下模进行敲打的敲打头。使用时，通过注塑口向型腔内注塑熔融的塑料，敲打头对下模具进行敲打，使熔融塑料内的气泡排出，气体汇聚在型腔上端，风箱通过抽拉，将该气体抽出过滤，从而一方面保证注塑产品内没有气泡，一方面实现有毒气体的过滤。
6.现有的这种成型设备存在的问题在于：塑料制品在进行注塑成型时，其内部有需要有一定的注塑成型压力，现有技术中，出气口与风箱相连，风箱的动作会改变塑料制品的注塑成型压力，这对塑料制品的成型质量会造成一定的影响；此外，风箱抽吸时，透气微孔圈处为负压环境，风箱吹气时，透气微孔圈为正压环境，透气微孔圈处的压力变化会造成出气口处的熔融塑料的流动，对于某些对成型质量要求较高的塑料，会直接导致产品的报废；还有就是，下模固定设置，敲打头对下模的敲打，使得下模的振动非常有限，不容易使熔融塑料内的气泡排出。


技术实现要素：

7.本发明的目的在于提供一种生物降解塑料用成型装置，以解决现有技术中下模振动幅度较小而不易将熔融塑料中的气体排出的技术问题。
8.为解决上述技术问题，本发明中一种生物降解塑料用成型装置的技术方案如下：一种生物降解塑料用成型装置，包括装置支架、上模和下模，上模和下模之间设置有型腔，上模上端设置有排气口和注塑口，装置支架包括工作台，工作台上设置有竖向布置的导向杆，下模与导向杆导向移动配合，上模通过螺栓与下模相连，装置支架上于下模的下侧设置有由动力机构驱动的凸轮轴，凸轮轴上设置有至少三个用于顺序顶推下模下侧以使下模沿导向杆上下移动的顶推凸轮，各顶推凸轮沿凸轮轴周向间隔布置，其中一个顶推凸
轮为第一凸轮，其它顶推凸轮为长度小于第一凸轮的第二凸轮，导向杆与上模之间设置有用于在第一凸轮顶推所述下模时打开所述排气口的放气机构。
9.本发明的有益效果为：本发明中，下模并没有固定于工作台上，下模导向移动装配于导向杆上，使用时，凸轮轴在动力机构驱动下转动，第二凸轮和第一凸轮顺次顶推下模的下侧，下模在凸轮的顶推作用下，带着上模朝上移动，当凸轮转过下模时，上模、下模在重力作用下，自由落体，撞击到工作台上，这样以较大的振动幅度来实现将熔融塑料中的气体排出，排出的气体在型腔上端汇聚，当第一凸轮顶推下模下侧时，下模移动到更高位置而触发放气机构打开排气口，实现型腔的顺利排气。
10.进一步的，第二凸轮顶推下模使得下模自工作台朝上的移动距离为2~5cm。
11.进一步的，第一凸轮顶推下模使得下模自工作台朝上的移动距离为7~12cm。
12.进一步的，工作台上于下模的下侧设置有供顶推凸轮穿过的凸轮通过孔。
13.进一步的，凸轮轴安装于凸轮轴支架上，凸轮轴上固定有凸轮轴齿轮，动力机构包括伺服电机，伺服电机的电机轴上固定有与凸轮轴齿轮咬合传动的电机轴齿轮，电机轴齿轮的直径小于凸轮轴齿轮的直径。
14.进一步的，导向杆包括位于下模左侧的左侧导向杆和位于下模右侧的右侧导向杆，放气机构包括设置于左侧导向杆与上模之间的左侧放气机构和设置于右侧导向杆与上模之间的右侧放气机构，左侧放气机构、右侧放气机构左右对称布置。
15.进一步的，左侧放气机构包括沿上下方向导向移动装配于所述左侧导向杆上的左侧顶推杆，左侧导向杆与左侧顶推杆之间设置有对左侧顶推杆施加朝上方向作用力的左侧顶推杆复位弹簧，左侧顶推杆的右端底部设置有左侧顶推杆第一引导斜面，左侧放气机构还包括沿左右方向导向移动装配于上模上的左侧阀板，上模与左侧阀板之间设置有对左侧阀板施加朝左方向作用力以使左侧阀板封堵对应排气口的左侧阀板复位弹簧，左侧阀板的左端顶部设置有左侧阀板第一引导斜面，下模被第二凸轮顶推时，阀板第一引导斜面的最高高度低于顶左侧推杆第一引导斜面；下模被第一凸轮顶推时，左侧阀板第一引导斜面的最高高度高于左侧顶推杆第一引导斜面，且左侧阀板上移过程中，左侧阀板第一引导斜面被左侧顶推杆第一引导斜面顶推而使得左侧阀板朝右移动打开对应排气口。
16.进一步的，左侧顶推杆的右端顶部设置有左侧顶推杆第二引导斜面，左侧阀板的左端底部设置有用于与左侧顶推杆第二引导斜面配合的左侧阀板第二引导斜面，下模被第一凸轮顶推时，左侧阀板自下至上越过左侧顶推杆后，左侧阀板的左侧阀板第二引导斜面支撑于左侧顶推杆第二引导斜面上，下模落于工作台上后，左侧阀板第二引导斜面被左侧顶推杆第二引导斜面顶推而使得左侧阀板朝右移动打开对应排气口。
17.进一步的，上模包括上模顶板和设置于上模顶板四周的上模侧板，上模顶板的下板面上设置有实现与左侧阀板导向移动配合的左侧阀板导向槽，左侧阀板的下板面上模顶板的下板面齐平设置。
18.进一步的，成型装置还包括通过软管与排气口相连的气箱，气箱上设置有气泵和与大气相通的进气口，进气口处设置有进气口电磁阀。
19.作为本发明进一步的技术效果：当第一凸轮顶推下模带着上模朝上移动时，左侧阀板第一引导斜面被左侧顶推杆第一引导斜面顶推而使得左侧阀板朝右移动打开对应排气口，实现了排气口的自动排气。
20.进一步的，当第一凸轮顶推下模带着上模朝上移动时，由于上模、下模此时上升的位置较高，如果上模、下模直接自由落体，上模、下模的落地速度较快，下模与工作台撞击，可能会对上模造成一定的破坏，本发明中，当左侧阀板自下至上越过左侧顶推杆时，左侧阀板上的左侧阀板第二引导斜面会落于左侧顶推杆上的左侧顶推杆第二引导斜面上，受顶推杆复位弹簧的顶推作用，上模、下模的下落速度要小于自由落体速度，当下模落于工作台上后，顶推杆复位弹簧压缩到极限位置，此时左侧顶推杆具有朝上移动趋势，在左侧顶推杆的顶压左右下，左侧阀板右移，实现第二次放气的同时，左侧顶推杆自下至上越过左侧阀板复位到高位，等待下一个振动回合。
附图说明
21.通过参考附图阅读下文的详细描述，本公开示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本公开的若干实施方式，并且相同或对应地标号表示相同或对应地部分，其中：图1是本发明的一个实施例的结构示意图；图2是图1中下模被第一凸轮顶推时的状态示意图；图3是图2中下模回落时的状态示意图；图4是图1中第一凸轮、第二凸轮与凸轮轴的配合示意图；图5是图1中的a处放大图；图6是图1中上模与下模的配合示意图；附图标记说明：1、底座；2、装置支架；3、装置支腿；4、工作台；5、气箱；6、气泵；7、过滤装置；8、过滤装置出气口；9、进气口；10、左侧导向杆；11、左侧顶推杆复位弹簧；12、左侧顶推杆；13、排气口；14、软管；15、注塑口；16、左侧阀板；17、左侧阀板复位弹簧；18、上模；19、下模；20、右侧阀板复位弹簧；21、右侧阀板；22、右侧顶推杆；23、右侧顶推杆复位弹簧；24、右侧导向杆；25、导向套；26、型腔；27、第二凸轮；28、凸轮通过孔；29、凸轮轴；30、凸轮轴支架；31、凸轮轴齿轮；32、电机轴齿轮；33、伺服电机；34、螺栓；35、阀板导通孔；36、左侧顶推杆第一斜面；37、左侧阀板第一斜面；38、左侧顶推杆第二斜面；39、左侧顶阀板第二斜面；40、第一凸轮。
具体实施方式
22.为了便于理解本发明，下面结合附图和具体实施例，对本发明进行更详细的说明。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
23.需要说明的是，除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本发明。
24.本发明中一种生物降解塑料用成型装置的实施例如图1~6所示：包括装置支架2，装置支架包括底座1和通过装置支腿3设置于底座上的工作台4，工作台4上设置右竖向布置的导向杆，本实施例中，导向杆包括左侧导向杆10和右侧导向杆24。
25.成型装置还包括上模18和下模19，上模18和下模19之间设置有型腔26，上模的上端设置有排气口13和注塑口15，本实施例中，注塑口15设置于上模的中部，排气口分别设置于注塑口的左右两侧，位于注塑口左侧的排气口可以称为左侧排气口，位于注塑口右侧的排气口可以称为右侧排气口，使用时，注塑机通过注塑软管与注塑口15相连。
26.下模上固定有导向套25，下模19与上模18通过螺栓34连接，导向套25的内孔与导向杆导向移动配合，从而实现下模19与导向杆导向移动配合。装置支架上于下模的下侧设置有由动力机构驱动的凸轮轴28，凸轮轴28上设置有三个用于顺序顶推下模下侧以使下模沿导向杆上下移动的顶推凸轮，各顶推凸轮沿凸轮轴周向间隔布置，其中一个顶推凸轮为第一凸轮40，另外两个顶推凸轮为长度小于第一凸轮的第二凸轮27，第一凸轮40、第二凸轮27均具有用于顶推下模下侧的凸轮顶推部，本发明中凸轮的长度指的是凸轮顶推部距离凸轮轴轴线之间的距离。导向杆与上模之间设置有用于在第一凸轮顶推下模时打开对应排气口的放气机构。
27.在本实施例中，第二凸轮顶推下模使得下模自工作台朝上的最大移动距离为3cm，第一凸轮顶推下模使得下模自工作台朝上的最大移动距离为10cm。
28.凸轮轴29安装于凸轮轴支架30上，凸轮轴29上固定有凸轮轴齿轮31，动力机构包括伺服电机33，伺服电机的电机轴上固定有于凸轮轴齿轮咬合传动的电机轴齿轮32，电机轴齿轮的直径小于凸轮轴齿轮的直径。
29.放气机构包括设置于左侧导向杆与上模之间的左侧放气机构和设置于右侧导向杆与上模之间的右侧放气机构，左侧放气机构、右侧放气机构左右对称布置。
30.本实施例中，左侧放气机构、右侧放气机构的结构相同，左侧放气机构、右侧放气机构左右对称布置，因此在本实施例中，仅对左侧放气机构的具体结构进行详细介绍。
31.左侧放气机构包括沿上下方向导向移动装配于左侧导向杆10上的左侧顶推杆12，左侧导向杆与左侧顶推杆之间设置有对左侧顶推杆施加朝上方向作用力的左侧顶推杆复位弹簧11，左侧顶推杆相对左侧导向杆可以上下移动，但是不能左右移动。
32.左侧顶推杆12的右端底部设置有左侧顶推杆第一引导斜面36，左侧顶推杆的右端顶部设置有左侧顶推杆第二引导斜面38，左侧顶推杆第一引导斜面36、左侧顶推杆第二引导斜面38之间的间距自右至左逐渐变大。左侧放气机构还包括沿左右方向导向移动装配于上模上的左侧阀板35，左侧阀板的左端顶部设置有左侧阀板第一引导斜面37，左侧阀板的左端底部设置有左侧阀板第二引导斜面39，左侧阀板第一引导斜面、左侧阀板第二引导斜面之间的间距自左至右逐渐变大。
33.上模与左侧阀板之间设置有对左侧阀板施加朝左方向作用力以使左侧阀板封堵对应排气口的左侧阀板复位弹簧17，左侧阀板上开设有阀板导通孔35，当左侧阀板朝右移动时，阀板导通孔可以导通左侧排气口与型腔。下模19被第二凸轮顶推时，左侧阀板第一引导斜面37的最高高度低于左侧顶推杆第一引导斜面；下模19被第一凸轮顶推时，左侧阀板第一引导斜面37的最高高度高于左侧顶推杆第一引导斜面，且左侧阀板上移过程中，左侧阀板第一引导斜面被左侧顶推杆第一引导斜面顶推而使得左侧阀板朝右移动，通过阀板通过孔连通型腔26和左侧排气口。
34.工作台上于下模的下侧设置有供顶推凸轮穿过的凸轮通过孔28。
35.下模19被第一凸轮27顶推时，左侧阀板16自下至上越过左侧顶推杆12后，左侧阀
板16的左侧阀板第二引导斜面39支撑于左侧顶推杆第二引导斜面38上，下模落于工作台上后，左侧阀板第二引导斜面被左侧顶推杆第二引导斜面顶推而使得左侧阀板16朝右移动打开对应排气口。
36.本实施例中，阀板通过孔内可以设置气体可以通过但是流体不能通过的透气微孔圈。上模包括上模顶板和设置于上模顶板四周的上模侧板，上模顶板的下板面上设置有实现与左侧阀板导向移动配合的左侧阀板导向槽，左侧阀板的下板面上模顶板的下板面齐平设置。这样在向型腔内注入熔融塑料时，熔融塑料不会进入左侧阀板导向槽中。
37.成型装置还包括通过软管与左侧排气口和右侧排气口相连的气箱5，气箱5上设置有气泵6和与大气相通的进气口9，进气口9处设置有进气口电磁阀。气泵的出气口连接有活性炭过滤装置7，活性炭过滤装置具有与大气连通的过滤装置出气口8。
38.图中：项24表示右侧导向杆；项22表示右侧顶推杆；项23表示右侧顶推杆复位弹簧；项21表示右侧阀板；项20表示右侧阀板复位弹簧。
39.本发明的使用过程中为，使用时，将上模通过螺栓与下模相连，下模的导向套与导向杆导向移动配合，通过注塑口将熔融塑料注塑于上模、下模之间的型腔中，伺服电机驱动凸轮轴转动，本实施例中，凸轮轴的转动速度为2圈每分钟，设定凸轮轴需要转动五分钟，凸轮轴每旋转一周，两个第二凸轮顶推各顶推下模一次，一个第一凸轮顶推下模一次，第二凸轮顶推下模时，下模上移的最大高度较小，左侧阀板不会触及到左侧顶推杆，每次第二凸轮顶推下模后，下模自由落体落于工作台上，通过对下模的顶推和下模的自由落体产生的振动，使得熔融塑料中的气体汇集在型腔上端，当第一凸轮顶推下模时，下模带着上模可以上移更高高度，上模上移过程中，左侧顶推杆顶推左侧阀板使得左侧阀板朝右移动，右侧顶推杆顶推右侧阀板使得右侧阀板朝左移动，这样实现排气口与型腔连通，气体经过排气口进入气箱，在气箱内临时收集，当上模、下模下落时，由于左侧阀板支撑于左侧顶推杆上，右侧阀板支撑于右侧顶推杆上，因此在顶推杆复位弹簧的作用下，上模、下模缓慢下落，避免下模下落过快，造成下模与工作台撞击而产生的损坏。
40.在下模落于工作台上的过程中，顶推杆复位弹簧被逐渐压缩，当下模底部与工作台接触时，顶推杆复位弹簧的压缩量达到最大，此时左侧顶推杆对左侧阀板有较大作用力，右侧顶推杆对右侧阀板有较大作用力，左侧阀板在左侧顶推杆顶推作用下朝右移动，右侧阀板在右侧顶推杆作用下朝左移动，排气口再次与型腔相通，气体进入气箱被临时收集，左侧顶推杆、右侧顶推杆也复位到高位等待凸轮轴下一圈的转动。
41.当伺服电机停止工作时，此时排气口被左侧阀板和右侧阀板关闭，此时打开气泵和进气口电磁阀，气泵将气箱内的气体抽至活性碳过滤装置中进行过滤。本发明中，气泵抽取气体的过程中，排气口是关闭的，因此不会对注塑压力造成影响，避免由于抽吸气体而影响排气口气压变化，进而对注塑产品造成影响。
42.在本说明书的上述描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“固定”、“安装”、“相连”或“连接”等术语应该做广义的理解。例如，就术语“连接”来说，其可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，或者可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。因此，除非本说明书另有明确的限定，本领域技术人员可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
43.根据本说明书的上述描述，本领域技术人员还可以理解如下使用的术语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”、“中心”、“纵向”、“横向”、“顺时针”或“逆时针”等指示方位或位置关系的术语是基于本说明书的附图所示的方位或位置关系的，其仅是为了便于阐述本发明的方案和简化描述的目的，而不是明示或暗示所涉及的装置或元件必须要具有所述特定的方位、以特定的方位来构造和进行操作，因此上述的方位或位置关系术语不能被理解或解释为对本发明方案的限制。
44.另外，本说明书中所使用的术语“第一”或“第二”等用于指代编号或序数的术语仅用于描述目的，而不能理解为明示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”或“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本说明书的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个或更多个等，除非另有明确具体的限定。
45.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。