专利名称：植物纤维托盘双向挤压成型方法及其专用设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种仓储、物流用的托盘的制备方法及专用设备。
背景技术：
随着全球经济的发展，货物的运输量正逐年增加，货物在储存、堆放、运输过程中，托盘己成为主要的工具之一。目前的托盘多数是用木材制造的，全 世界每年都要消耗大量的木材资源用于制造托盘，使森林遭到过量砍伐，破坏自然环境。为了节约木材资源，保护自然环境，人们研究开发出了植物纤维、 塑料托盘等。其中的植物纤维托盘更具有环保、绿色的概念，但植物纤维托盘 由于原料流动性差、模压过程中体积变化大的特殊性，采用一般概念上的模压 工艺如单向模压成型工艺，实践证明是不行的，普遍存在着压实密度不匀，尤 其是支撑脚与盘板的结合处，更是薄弱环节，生产中成型、脱模难度大、破损 率高，生产效率低(需补加料)，且制成品承载力小，不能满足使用要求，同时 存在着托盘上表面均为凹凸面，不适应纸类物品包装运输。目前该行业的科技 工作者都在研究、探索适合植物纤维托盘的制备工艺、以及与之相配的设备， 以期具有强大生命力的植物纤维托盘，能够得到普遍的推广使用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供植物纤维托盘双向挤压成型方法，成型产 品压实均匀、强度高、破损率小、托盘上表面可为平面、也可为凹凸面，能够 满足使用要求。本发明要解决的另一个技术问题是提供植物纤维托盘双向挤压成型方法的 专用设备。本发明通过以下技术方案实现-植物纤维托盘双向挤压成型方法，其特征在于包括下列步骤(一) 装料-将植物纤维与胶按60 — 90 : 10 — 40比例混合均匀，将料装入阴模的型腔内；(二) 压制a、 用油缸15顶起阴模，使上模冲压入阴模盘板成型腔内，压力为25-65 千克/Crtf;然后，b、 用油缸41顶起活动架、使下模冲向阴模支撑脚成型腔内位移，直至活 动架被限位装置限制位移，压力为25-65千克/ Cm2;然后，C、给阴模、上模冲、下模冲加热升温，并在120 — 180度保温固化3 — 15 分钟后停止加热；(三) 脱模-先依次给活动架两端的限位油缸43、阴模底部的油缸15卸压、放油，然后 启动油缸21向下推动阴模脱模，待托盘盘板的下表面露出阴模上口平面，油缸 21则停止施压，接着启动盘板限位气缸64，使其柱塞杆插头伸入盘板的下表面 与阴模上口平面之间，再启动活动架底部的油缸41向下拉动下模冲脱模即可。植物纤维托盘的双向挤压成型方法的专用设备，其特征在于包括阴模、 上模冲、下模冲、活动架、机架和液压动力装置；所述上模冲位于阴模的上方，固联于机架的顶部，上模冲与阴模上部设置 的托盘盘板型腔匹配；所述下模冲位于阴模的下方，下模冲上端头位于托盘支撑脚型腔中，下端 头与活动架连接；所述阴模位于箱体中，阴模的盘板型腔底部与托盘支撑脚型腔连通，箱体的底部设置有与支撑脚型腔相匹配的孔；油缸15设置于箱体下方；所述活动架位于下模冲的下方，动力装置中的油缸41设置于活动架底部。 支撑脚型腔中设置有芯杆，芯杆的上端水平、或略低于盘板型腔底部表面。芯杆为空心结构，腔中设置有电加热棒或管。活动架的上表面相应位置设有限位卡，下模冲的底座两侧边插入限位卡弯头下方，或相应位置设有磁铁，与底座的底部磁铁相吸。 有益效果一、 本发明的制备方法为双向挤压成型方法，并为此设计了专用设备，其 阴模的型腔远远大于成型产品，因此根据原料的压縮比确定加料体积，仅需加 料一次即可保证制成品需要。在本发明中，通过上模将托盘的盘板压实，然后 通过下模向上挤推将托盘的支撑脚压实(并与盘板紧密连接)。经测试，九个支 撑脚的托盘可以承受10吨以上的压力，而采用单向模压的托盘，只能承受2吨 以下的压力。本发明具有压实均匀、破损率小、制作成本低、制成品承载力大 等优点。二、 用本发明的方法和专用设备压制的托盘，其上表面既可以压制成平面, 也可以压制成凹凸面，适应各种产品包装运输要求。三、 本发明提供的专用设备，具有设计合理、结构简单、操作方便的优点， 能满足工艺需要。不仅适用于植物纤维压制托盘，而且适用于压制电缆盘等上 部为板、板的下部有凸起的产品制作。四、 本发明成功的解决了植物纤维托盘的双向挤压成型方法及其专用设备， 保证了托盘的制作质量，使这一产品可以得到广泛的推广使用，不必消耗大量 宝贵的木材资源，具有较大的社会效益和环境效益。
图1为本发明局部剖视示意图。图2为图1A向示意图。 图3为图1B向示意图。图4为图1中的下模冲与芯杆及其连接板装配状态立体示意图。 图5为图1中C部放大示意图。
具体实施例方式如图1所示，本发明的植物纤维托盘双向挤压成型方法的专用设备，包括 阴模l、上模冲2、下模冲3、活动架4、机架5和液压动力装置。如图1、 3所示，所述阴模1位于箱体6中，阴模1的盘板型腔11底部与 托盘支撑脚型腔12连通，箱体6的底部设置有与支撑脚型腔12相匹配的孔。 如图1所示，支撑脚型腔12中同圆心设置有芯杆13，芯杆13的下端头伸出箱 体6底部的孔后，固联有定位板14，定位板14的两端固联于箱体6的底部，芯 杆13的上端水平于盘板型腔11底部表面。所述芯杆13为空心结构，腔中设置 有电加热管(图中为示出)。如图l、 3所示，下模冲3位于阴模1的下方，如图l、 3、 4所示，所述下 模冲3由分别固联于连接板31上、下端头的下模冲头32、支撑座33构成，连 接板31对称设置于下模冲头32及其支撑座33两侧；下模冲头32位于支撑脚 型腔12中，其圆周面与型腔12内周面为滑动配合，所述芯杆13穿过下模冲头 32设有的中心孔，其固定板14位于两连接板31之间，下模冲3沿芯杆13轴向 可以移动。如图1、 2、 3所示，所述下模冲3下端头与活动架4活动连接，是 活动架4的上表面相应位置设有限位卡42，下模冲3的支撑座33两侧边插入限 位卡42弯头下方，即被限制了上下位移(如图1、 2所示，下模冲3可以水平 移动出限位卡42)。如图l、 3所示，所述上模冲2位于阴模1的上方，固联于机架5的顶部， 上模冲2与阴模1上部设置的托盘盘板型腔11匹配；在上模冲2两端旁的机架 5顶部，分别设置有上模冲2的脱模油缸21。脱模时油缸21将阴模1向下顶推。如图l、 3所示，活动架4位于下模冲3的下方，如图l、 2、 3所示，阴模 1下方的四个油缸15分别位于活动架4的两侧旁，活动架4的两侧上表面分别 设置有下模冲3的限位油缸43。油缸41的柱塞杆固联于活动架4的底部中心位 置。如图l、 3所示，箱体6的两侧底部设置有轮子61，高架轨道62与之匹配， 高架轨道62两端伸出机架5，所述机架5的两侧相对应位置设置有箱体6的限 位块65。如图1所示，在阴模1上口水平设置有盘板限位气缸64，其柱塞杆顶端设 置有插头，插头端部呈坡面(未提供图示)；在箱体6与阴模1的底部之间对称 设置有多根支撑板63。箱体6的底部与油缸15的柱塞杆对应位置设置有锥形定 位孔(未提供图示)。如图l、 5所示，阴模l的盘板型腔ll底部设置有凹槽，伸縮块16的四周 表面与凹槽表面吻合(滑动配合)，其高度高于凹槽深度，压制时，当伸縮块16 的下表面贴于凹槽底部表面时，其上表面伸出盘板型腔ll底部表面(伸出多少 则根据盘板下表面凹凸需要而定)。弹簧17的一端固联于伸缩块16底部，另一 端固联于凹槽的凹底凹孔中；所述凹孔与废料排出孔18连通。本发明的植物纤维托盘双向挤压成型方法，包括下列步骤 (一)装料-根据原料性状设计好加料数量，将粒状的木质纤维与胶按85 : 15比例混 合均匀(胶用改性环保脲醛树脂)，将箱体6及其阴模1沿轨道62推出机架5，与阴模1相连的下模冲3随之移出活动架4的限位卡42 (与箱体6及其阴模1 同步移动)，然后将混合均匀的料装入阴模l的腔内(阴、阳模被预热至100度 左右)，再将箱体6及其阴模1沿轨道62推入机架5中，当到达设定位置，箱 体6被机架5上设置的限位块65阻挡定位，同时下模冲3的支撑座33的两侧 边插入限位卡42弯头下方，油缸15的柱塞杆顶端插入箱体6底部所设置的锥 形定位孔。(二) 压制a启动油缸15，向上顶起阴模l，使上模冲2压入阴模1盘板成型腔11内， 压力为50千克/Cm2 (则停止施压)。在上模冲2压入阴模1盘板成型腔内的过 程中，伸縮块16向凹槽的凹底位移，直至伸縮块16的下表面贴于凹槽的凹底 (在这个过程中如有物料落入凹槽，可从废料排出孔18排出)，此明盘板压制 成型，盘板的上表面为平面，下表面有凹凸筋(与伸块相接触的表面为凹，之 间的表面为凸)；然后，b、启动油缸41，向上顶起活动架4、顶起下模冲3，下模冲头32在阴模1 支撑脚成型腔12内向上位移，直至活动架4被限位的油缸43限制位移，此时 压力为50千克/ Cnf，盘板的支撑脚压制成型；然后，C、用180度的油液送入阴模1、上模冲2加热腔中，同时启动芯杆3的电 加热，在150度保温固化6分钟则停止加热；(三) 脱模先依次给活动架4两端的限位油缸43、阴模1底部的油缸15卸压、放油， 然后启动油缸21向下顶推阴模1脱模(其柱塞杆的顶端顶住箱体6两侧所设的 推耳66)，待托盘盘板的下表面露出阴模上口平面，油缸21则停止施压，接着 启动盘板限位气缸64，使其柱塞杆插头伸入盘板的下表面与阴模上口平面之间，再启动油缸41向下拉动下模冲3脱模即可。脱模后下模冲3恢复起始状态(如 图1所示)。本发明不局限于上述植物纤维托盘，同样适用于如电缆盘等上部为板、下 部有一个或多个支撑脚、筒状物、柱状物的产品制作，只要是用双向挤压成型 方法、或用本发明中的专用设备，制作上述植物纤维产品，均属于本发明的范 围。
权利要求
1、植物纤维托盘双向挤压成型方法，其特征在于包括下列步骤(一)装料将植物纤维与胶按60-90∶10-40比例混合均匀，将料装入阴模(1)的型腔内；(二)压制a、用油缸(15)顶起阴模(1)，使上模冲(2)压入阴模(1)盘板成型腔(11)内，压力为25-65千克/Cm2；然后，b、用油缸(41)顶起活动架(4)、使下模冲(3)向阴模(1)支撑脚成型腔(12)内位移，直至活动架(4)被限位装置限制位移，压力为25-65千克/Cm2；然后，C、给阴模(1)、上模冲(2)、下模冲(3)加热升温，并在120-180度保温固化3-15分钟；(三)脱模先依次给活动架(4)两端的限位油缸(43)、阴模(1)底部的油缸(15)卸压、放油，然后启动油缸(21)向下推动阴模(1)脱模，待托盘盘板的下表面露出阴模(1)上口平面，油缸(21)则停止施压，接着启动盘板限位气缸(64)，使其柱塞杆插头伸入盘板的下表面与阴模上口平面之间，再启动油缸(41)向下拉动下模冲(3)脱模即可。
2、 植物纤维托盘的双向挤压成型方法的专用设备，其特征在于包括阴模(1) 、上模冲(2)、下模冲(3)、活动架(4)、机架(5)和液压动力装置； 所述上模冲(2)位于阴模(1)的上方，固联于机架(5)的顶部，上模冲(2) 与阴模(1)上部设置的托盘盘板型腔(11)匹配；所述下模冲(3)位于阴模(1)的下方，下模冲(3)上端头位于托盘支撑脚型腔(12)中，下端头与活动架(4)活动连接；所述阴模(1)位于箱体(6)中，阴模(1)的盘板型腔(11)底部与托盘 支撑脚型腔(12)连通，箱体(6)的底部设置有与支撑脚型腔(12)相匹配的 孔；油缸(15)设置于箱体(6)下方；所述活动架(4)位于下模冲(3)的下方，动力装置中的油缸(41)设置 于活动架(4)底部。
3、 如权利要求2所述的植物纤维托盘双向挤压成型方法的专用设备，其特 征在于支撑脚型腔(12)中设置有芯杆(13)，芯杆(13)的下端头伸出箱体(6)底部的孔后，固联有定位板(14)，定位板(14)的两端固联于箱体(6) 的底部；所述下模冲(3)由分别固联于连接板(31)上、下端头的下模冲头(32)、 支撑座(33)构成，连接板(31)对称设置于下模冲头(32)及其支撑座(33) 两侧；下模冲头(32)位于支撑脚型腔(12)中，其圆周面与型腔(12)内周 面滑动配合，所述芯杆(13)穿过下模冲头(32)设有的中心孔，其固定板(14) 位于两连接板(31)之间，下模冲(3)轴向可以移动。
4、 如权利要求3所述的植物纤维托盘双向挤压成型方法的专用设备，其特 征在于芯杆(13)与支撑脚型腔(12)为同圆心设置，芯杆(13)的上端水 平、或略低于盘板型腔(11)底部表面，芯杆(13)为空心结构，腔中设置有 电加热棒或管。
5、 如权利要求2所述的植物纤维托盘双向挤压成型方法的专用设备，其特 征在于所述下模冲(3)下端头与活动架(4)活动连接，是活动架(4)的上 表面相应位置设有限位卡(42)，下模冲(3)的支撑座(33)两侧边插入限位 卡(42)弯头下方，或相应位置设有磁铁，与支撑座(33)的底部磁铁相吸。
6、 如权利要求2所述的植物纤维托盘双向挤压成型方法的专用设备，其特 征在于油缸(41)的柱塞杆固联或吸合连接于活动架(4)的底部中心；油缸(15)分别位于活动架(4)的两侧旁；活动架(4)的两侧上表面分别设置有 下模冲(3)的限位油缸(43)。
7、 如权利要求2所述的植物纤维托盘双向挤压成型方法的专用设备，其特 征在于上模冲(2)两端旁的机架(5)顶部，分别设置有脱模油缸(21)。
8、 如权利要求2所述的植物纤维托盘双向挤压成型方法的专用设备，其特 征在于箱体(6)的两侧底部设置有轮子(61)，高架轨道(62)与之匹配， 高架轨道(62)两端伸出机架(5)，所述机架(5)的两侧设置有箱体(6)的 限位块(65)。
9、 如权利要求2所述的植物纤维托盘双向挤压成型方法的专用设备，其特 征在于在阴模(1)上口水平设置有盘板限位气缸(64)，其柱塞杆顶端设置 有插头，插头端部呈坡面；在箱体(6)与阴模(1)的底部之间设置有支撑板(63)。
10、 如权利要求2所述的植物纤维托盘双向挤压成型方法的专用设备，其 特征在于阴模(1)的盘板型腔(11)底部设置有凹槽，伸縮块(16)的四周 表面与凹槽表面吻合，其高度高于凹槽的深度，弹簧(17)的一端固联于伸縮 块(16)底部，另一端固联于凹槽的凹底凹孔中；所述凹孔与废料排出孔(18) 连通。
全文摘要
本发明公开了一种植物纤维托盘双向挤压成型方法及其专用设备，植物纤维托盘双向挤压成型方法，包括下列步骤给模腔装料后，用油缸顶起阴模，使上模冲压入阴模盘板成型腔内，然后，用油缸顶起下模冲向阴模支撑脚成型腔内位移，达到设计压力后则停止施压，保温固化后脱模。所述专用设备，由阴模、上模冲、下模冲、活动架、机架和液压动力装置构成。本发明具有压实均匀、破损率小、制作成本低、制成品承载力大等优点。压制的托盘其上表面既可以是平面，也可以是凹凸面，适应各种产品运输要求。
文档编号B27N3/08GK101214683SQ20081001923
公开日2008年7月9日 申请日期2008年1月16日 优先权日2008年1月16日
发明者李宁娜, 李苏扬 申请人:张翠兰