[发明专利]基于模具电磁吸合的挤出吹塑机械电动开合模装置及方法

说明书

基于模具电磁吸合的挤出吹塑机械电动开合模装置及方法，装置中型腔半模组件与型芯半模组件通过其上的第一滑块及第二滑块整体安装在机架直线导轨上，圆锥齿轮箱及伺服电机固定安装于机架的圆锥齿轮箱安装板上，第一滚珠丝杠一端与圆锥齿轮箱上第一输出轴连接，另一端与型腔半模组件上的第一丝杠螺母连接，第二滚珠丝杠一端与圆锥齿轮箱上第二输出轴连接，另一端与型芯半模组件上的第二丝杠螺母连接，伺服电机输出轴与圆锥齿轮箱输入轴连接。由伺服电机控制型腔半模组件、型芯半模组件实现合模和开模，并利用电磁吸合作用，避免合模后型腔半模和型芯半模在压缩空气作用下产生间隙。本发明结构紧凑、成本低、合模过程平稳可靠，便于工业模块化应用。

技术领域

本发明涉及高分子材料塑料吹塑机械领域，特别涉及一种基于模具电磁吸合的挤出吹塑机械电动开合模装置及方法。

背景技术

塑料吹塑是仅次于挤出成型和注射成型的第三大塑料成型方法，所成型的制品广泛应用于汽车、包装、建筑等工业领域。近年，随着国家相关部门对塑料成型过程中的节能减排、环保指令和标准等要求愈加严格以及人们对高品质塑件的需求量与日俱增，吹塑工业正不断向高精度、高性能、低成本、低能耗等方向发展，这对传统的吹塑工业带来了严峻的挑战。为应对挑战，学术界和产业界近年纷纷致力于对传统吹塑工业进行技术革新，其中最重要的研究方向之一就是研发全电动吹塑机，即采用电驱动的方式来代替传统的液压驱动方式，实现高效、高质量、低噪音、低排放生产。

塑料吹塑机械主要由挤出机、型坯机头、开合模装置、控制系统和机架等几大部分组成。其中，开合模装置是塑料吹塑机械的重要组成部分，直接关系到制品性能、生产效率和整机的制造成本。因此，电动式开合模装置的设计是全电动吹塑机械研发的关键。目前，现有的吹塑机械电动式开合模装置主要以机械肘杆式为主，如申请号为200910144273.2、201410846951.0以及专利号为201610341356.0的中国发明专利所示，通过电机驱动机械肘杆进行协调运动以实现吹塑模具的开合。这种机械肘杆式开合模装置具有刚性好、自锁和节能效果显著等多方面的优点，但仍存在以下几个方面的明显不足：（1）对机械肘杆的加工精度要求苛刻，使得制造成本高昂；（2）通过机械肘杆自锁以产生和维持合模力的方式容易加剧肘杆的磨损，从而导致合模力不稳定，使得合模的可靠性不高；（3）对模具的厚度有严格要求，或需设置调模装置来实现模具开合行程和合模力大小的调节，结构复杂，操作不便捷。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足而提供一种基于模具电磁吸合的挤出吹塑机械电动开合模装置及方法，该电动开合模装置基于电磁吸合原理实现模具合模，其结构简单紧凑、合模过程平稳可靠、合模力易调控且无需设置额外的调模装置；此外，通过该电动开合模方法能够高效地进行塑料吹塑成型，使操作更便捷和可明显提高生产效率。

本发明的技术方案是：基于模具电磁吸合的挤出吹塑机械电动开合模装置，包括机架、圆锥齿轮箱、第一滚珠丝杠、第一丝杠螺母、第二滚珠丝杠、第二丝杠螺母、型腔半模组件、型芯半模组件和伺服电机。

所述机架包括由方通钢组成的框型架体、圆锥齿轮箱安装板和直线导轨，圆锥齿轮箱安装板固定安装于框型架体底部两根长方通钢的中部，两根直线导轨分别固定安装于框型架体上部两根长方通钢的顶部。

所述圆锥齿轮箱包括一个与伺服电机输出轴相连的输入轴、第一输出轴和第二输出轴。

所述型腔半模组件包括型腔半模安装板、型腔半模保持板、型腔半模、励磁模块和第一滑块，型腔半模安装板的下端设有第一螺母安装孔，型腔半模的正面上开设有四个励磁模块安装孔和一个型腔。

所述励磁模块包括安装座、铁芯、吸合部和励磁线圈，四根铁芯呈环形均匀分布固定在安装座上，四块吸合部分别固定在铁芯的顶部，四个励磁线圈分别紧密缠绕在铁芯上。