大型塑料檢查井井座或井室的模塊化注塑成型裝置的制作方法

本發明涉及大型塑料檢查井注塑成型加工領域，具體為大型塑料檢查井井座或井室的模塊化注塑成型裝置。

背景技術：

在市政道路給排水管網系統建設中，大型塑料檢查井的市場需求量越來越大，大型塑料檢查井一般由井蓋、井室和井座組成，注塑成型是其主要加工方法，目前，大型塑料檢查井注塑成型采用傳統方法，即采用大型注塑成型機和大型注塑模具進行大型塑料檢查井的注塑成型加工。

由于大型塑料檢查井的井室和井座質量為幾十千克至幾百千克、長寬高外形尺寸大于1米，特別是外徑尺寸為1米以上，而且，井室和井座產品種類繁多，結構復雜，外壁通常設置較多的加強筋板，因而，注塑模具及其澆注系統結構復雜，模具外形尺寸和重量大，設計和制造成本較高。

另外，因為大型塑料檢查井注塑模具及其澆注系統結構復雜、外形尺寸和重量巨大，需用大型注塑成型機完成模具安裝和注塑成型加工，由于注塑量大，以及塑料熔體在模具型腔中流動距離長，不僅型腔充填不足、注塑壓力不足和成型工藝參數控制困難等注塑成型工藝問題難以解決；而且，大型注塑成型機一般采用普通注塑成型機結構方式，其液壓系統及導柱間距限制了注塑模具外形尺寸和重量，需要100噸以上的超大型模具起吊裝置，注塑模具安裝調試和注塑成型加工操作困難，生產成本高、效率低。

所以，采用現有注塑成型技術，存在塑料檢查井產品及注塑模具尺寸受限制，設備昂貴且操作困難、注塑工藝難度大、模具制造和生產成本高、生產效率低等問題。

技術實現要素：

為了解決現有技術問題，本發明提供了一種大型塑料檢查井井座或井室的模塊化注塑成型裝置，即大型塑料檢查井的模塊化注塑模具及其成型控制裝置，實現了注塑機模塊化、小型化和柔性化，中小型注塑設備也可以進行大型塑料件的注塑成型加工，降低了注塑設備成本和設備操作難度；模具部件少、結構簡單、加工制造與安裝方便、制造成本低，生產效率高；有利于實現大型塑料檢查井綠色和智能制造的傳統產業轉型升級。

為實現上述目的，本發明的具體方案為：

大型塑料檢查井井座或井室的模塊化注塑成型裝置，包括主液壓系統、注塑機系統和模塊化注塑模具，主液壓系統包括由上至下依次設置的水平的上座、上液壓板、下液壓板、下座，主液壓系統還包括分別設置于上座與下座之間四角的豎直的四根導柱，上液壓板、下液壓板分別滑動配合于四根導柱上，注塑機系統包括至少兩個塑化機構和與塑化機構數量相同的模具輸運機構，各模具輸運機構的一端分別與各塑化機構連接，模塊化注塑模具包括與塑化機構數量相同且設有內環的扇形側向模板、下端固定于下座的圓柱狀模具底板、固定于上液壓板的上模鎖緊壓板、固定于下液壓板的下模鎖緊壓板、上端固定于上模鎖緊壓板且下端為圓柱形的模具型芯，下模鎖緊壓板、下液壓板分別活動配合于模具底板外圓周表面，各側向模板的上端分別與上模鎖緊壓板的下端面相配合，各側向模板的下端分別與下模鎖緊壓板的上端面相配合，各側向模板、模具型芯、模具底板、上模鎖緊壓板、下模鎖緊壓板與上液壓板及下液壓板的軸心線一致，各側向模板的扇形兩端相互拼接，各側向模板的內環圍成圓柱狀空腔，模具型芯位于圓柱狀空腔內，模具底板的上端位于圓柱狀空腔內且模具底板的圓周表面與各側向模板的內環相配合，在至少一個側向模板的內環沿徑向設有圓槽，在圓槽內設有圓柱狀側型芯，側型芯的一端配合于圓槽的槽底，側型芯的另一端配合于模具型芯的外圓周表面，側型芯的外圓周表面與圓槽的槽壁之間設有環狀的型腔一，模具型芯的外圓周表面與各側向模板的內環之間設有環狀的型腔二，模具底板的上端面與模具型芯的下端面之間設有水平的型腔三，型腔一與型腔二相互連通，型腔二與型腔三相互連通，型腔一、型腔二、型腔三組成檢查井井座或井室的注塑型腔，各模具輸運機構的另一端分別與各側向模板連接，在各側向模板上分別設置與各塑化機構的塑料熔體輸出噴嘴相連接的熱流道，各熱流道分別與型腔二相連通。

在側向模板的上、下端分別沿周向設有圓錐面，圓錐面與水平面間呈8～15°度角，上模鎖緊壓板的下端面設有錐形槽，下模鎖緊壓板的上端面設有錐形槽，錐形槽的槽壁與水平面間呈8～15°度角，各側向模板上端的圓錐面分別與上模鎖緊壓板下端面的錐形槽相配合，各側向模板下端的圓錐面分別與下模鎖緊壓板上端面的錐形槽相配合。

熱流道至少通過2個澆口與型腔二相連通，側向模板上設有位于熱流道一側的加熱器。

注塑機系統的各塑化機構沿周向均布于主液壓系統的外側。

注塑機系統還包括與模具輸運機構數量相同的模具輸運液壓機，各模具輸運液壓機分別位于各模具輸運機構的一側，各模具輸運液壓機的活塞分別與各模具輸運機構連接。

還包括控制系統，控制系統分別與主液壓系統、注塑機系統的塑化機構、加熱器、各模具輸運液壓機控制連接。

本發明的各側向模板安裝在模具輸運機構上，各側向模板型芯、模具型芯和模具底板組合形成模具型腔；各塑化機構和模具輸運機構分別布置在主液壓系統四周外側，模具輸運機構在液壓機相鄰導柱之間完成模具輸運工作，側向模板上錐形面與上模鎖緊壓板錐形面配合，上模鎖緊壓板固定連接模具型芯，模具型芯位于側向模板依次拼接形成的環狀結構模具型腔中間，上模鎖緊壓板固定連接上液壓板，上液壓板滑動配合液壓機導柱，帶動模具型芯上下移動，液壓機導柱連接上座和下座；模具底板下端固定在下座，模具底板上端與側向模板依次拼接形成的環狀結構型腔配合，下模鎖緊壓板固定在下液壓板上，下液壓板沿滑動配合液壓機導柱和模具底板，帶動下模鎖緊壓板上下移動，下模鎖緊壓板的錐形面與各側向模板下錐形面配合，各側向模板上設置熱流道系統；各側向模板、模具型芯、模具底板、上模鎖緊壓板、下模鎖緊壓板和下液壓板的軸心線一致，形成注塑模具中心軸線。主液壓系統、注塑機系統和各側向模板上的熱流道系統由控制系統控制。

在合模時，模具輸運機構帶動側向模板向注塑模具中心軸線移動，側向模板同時并依次拼接形成環狀結構的模具型腔；側向模板拼接形成環狀結構模具型腔后，上模鎖緊壓板和下模鎖緊壓板在上液壓板、下液壓板各自帶動下，與側向模板的錐形面配合并壓緊；上模鎖緊壓板和下模鎖緊壓板的錐形面不僅是連接作用面，而且是模具閉合的鎖緊圓錐形面，側向模板、上模鎖緊壓板和下模鎖緊壓板的圓錐形面角度為8～15度。

注塑機系統的塑化機構和模具輸運機構數量均為至少2個以上，注塑機的塑化機構和模具輸運機構由液壓機構控制運動，在模具合模后，各塑化機構的塑料熔體輸出噴嘴接通各側向模板的熱流道系統通道，并在控制系統控制下完成注塑過程。

在開模時，上模鎖緊壓板和下模鎖緊壓板在上液壓板、下液壓板各自帶動下，上下打開模具，模具輸運機構帶動側向模板由注塑模具中心軸線外向移動，在模具開模后機械手取下工件。

側向模板數量至少2個以上，各側向模板具有熱流道系統，澆口數量至少2個以上，側向模板呈半圓環、三分圓環、四分圓環等類型的扇形環狀結構，即模具型腔可以分為二等份、三等分、四等分等扇形環狀結構形式，側向模板上下端具有鎖緊作用的圓錐形面，并與上模鎖緊壓板和下模鎖緊壓板的錐形面配合。

各側向模板安裝側向模板型芯，側向模板上面向模具型腔的側向模板型芯數量為1個或2個以上，且側向模板型芯分布的數量和位置可以是側向模板面向型腔的任意位置，不僅可以布置在側向模板上，也可以布置在模具底板面向模具型腔的上表面；各側向模板和模具底板面向模具型腔的表面可以設置各種類型的檢查井外壁加強筋型腔圓槽。

本發明具有如下積極效果：1.注塑機系統采用多組塑化機構和模具輸運機構，實現了注塑機模塊化、小型化和柔性化，中小型注塑設備也可以進行大型塑料件的注塑成型加工，降低了注塑設備成本和設備操作難度；2. 采用模塊化注塑模具，由小型化、柔性化模具部件替代結構復雜的大型模具，可以省去100噸以上的超大型模具起吊裝置，而且，模具部件少、結構簡單、加工制造與安裝方便、制造成本低；3. 由多個側向模板熱流道組成注塑模具澆注系統，澆注系統具有結構簡單、加工制造方便、易于控制等優點，而且，澆注系統的澆口和位置可以較為均勻地分布在模具型腔上，有效縮短了熔體流動長度，在注塑時，可以滿足熔體在短時間內充填超大型模具型腔，生產效率高；4. 采用模塊化注塑模具，側向模板內壁可以方便設置數量較多的各類形狀的加強筋側型芯；而且，制件注塑成型后，制件脫模取出方便，省去了復雜的、制造難度大的傳統液壓和機械側向抽芯機構；5. 模具采用上下圓錐形鎖緊面，可以大大節省了巨大的合模鎖緊壓力、注塑壓力、保壓壓力，節約了能源消耗；6.有利于實現大型塑料檢查井綠色和智能制造。

附圖說明

圖1為實施例1中本發明的結構示意圖。

圖2為圖1中沿側向模板中部橫向剖開的俯視結構示意圖。

圖3為實施例1中各側向模板與模具底板、模具型芯、側型芯配合的結構示意圖。

圖4為圖3中去掉模具型芯、側型芯后的結構示意圖。

圖5為實施例1中位于左側的側向模板的結構示意圖。

圖6為圖5中的側向模板的俯視結構示意圖。

圖7為下模鎖緊壓板的主剖視結構示意圖。

圖8為上模鎖緊壓板的主剖視結構示意圖。

圖9為實施例1中二通井座工件的主剖視結構示意圖。

圖中：控制系統1、上座2、上液壓板3、下液壓板4、下座5、導柱6、塑化機構7、模具輸運機構8、側向模板9、內環9-1、圓槽9-2、熱流道9-3、圓錐面9-4、模具底板10、上模鎖緊壓板11、上模鎖緊壓板錐形槽11-1、下模鎖緊壓板12、下模鎖緊壓板錐形槽12-1、模具型芯13、圓柱狀空腔14、側型芯15、型腔一16、型腔二17、型腔三18、澆口19、加熱器20、模具輸運液壓機21、二通井座工件22。

具體實施方式

以下結合附圖和實施例對本發明作進一步的說明。

實施例：參見附圖1～附圖9，大型塑料檢查井井座或井室的模塊化注塑成型裝置，包括主液壓系統、注塑機系統和模塊化注塑模具、控制系統1。

主液壓系統包括由上至下依次設置的水平的上座2、上液壓板3、下液壓板4、下座5，主液壓系統還包括分別設置于上座2與下座5之間四角的豎直的四根導柱6，上液壓板3、下液壓板4分別滑動配合于四根導柱6上。

注塑機系統包括四個塑化機構7和四個模具輸運機構8，各模具輸運機構8的一端分別與各塑化機構7連接。

模塊化注塑模具包括四個設有內環9-1的扇形側向模板9、下端固定于下座5的圓柱狀模具底板10、固定于上液壓板3的上模鎖緊壓板11、固定于下液壓板4的下模鎖緊壓板12、上端固定于上模鎖緊壓板11且下端為圓柱形的模具型芯13，下模鎖緊壓板12、下液壓板4分別活動配合于模具底板10外圓周表面，各側向模板9的上端分別與上模鎖緊壓板11的下端面相配合，各側向模板9的下端分別與下模鎖緊壓板12的上端面相配合，各側向模板9、模具型芯13、模具底板10、上模鎖緊壓板11、下模鎖緊壓板12與上液壓板3及下液壓板4的軸心線一致，各側向模板9的扇形兩端相互拼接，各側向模板9的內環9-1圍成圓柱狀空腔14，模具型芯13位于圓柱狀空腔14內，模具底板10的上端位于圓柱狀空腔14內且模具底板10的圓周表面與各側向模板9的內環9-1相配合，在位于左側的側向模板9的內環9-1沿徑向設有圓槽9-2，在圓槽9-2內設有圓柱狀側型芯15，側型芯15的一端配合于圓槽9-2的槽底，側型芯15的另一端配合于模具型芯13的外圓周表面，側型芯15的外圓周表面與圓槽9-2的槽壁之間設有環狀的型腔一16，模具型芯13的外圓周表面與各側向模板9的內環9-1之間設有環狀的型腔二17，模具底板10的上端面與模具型芯13的下端面之間設有水平的型腔三18，型腔一16與型腔二17相互連通，型腔二17與型腔三18相互連通，型腔一16、型腔二17、型腔三18組成檢查井井座或井室的注塑型腔，各模具輸運機構8的另一端分別與各側向模板9連接，在各側向模板9上分別設置與各塑化機構7的塑料熔體輸出噴嘴相連接的熱流道9-3，各熱流道9-3分別與型腔二17相連通。

在側向模板9的上、下端分別沿周向設有圓錐面9-4，圓錐面9-4與水平面間呈α=8°的角，上模鎖緊壓板11的下端面設有上模鎖緊壓板錐形槽11-1，下模鎖緊壓板12的上端面設有下模鎖緊壓板錐形槽12-1，上模鎖緊壓板錐形槽11-1、下模鎖緊壓板錐形槽12-1的槽壁分別與水平面間呈β=8°的角，各側向模板9上端的圓錐面9-4分別與上模鎖緊壓板11下端面的上模鎖緊壓板錐形槽11-1相配合，各側向模板9下端的圓錐面9-4分別與下模鎖緊壓板12上端面的下模鎖緊壓板錐形槽12-1相配合。

熱流道9-3通過2個澆口19與型腔二17相連通，在側向模板9上設有位于熱流道9-3一側的加熱器20。

注塑機系統布置在主液壓系統外側，注塑機系統的各塑化機構7沿周向均布于主液壓系統的外側。

注塑機系統還包括四個模具輸運液壓機21，各模具輸運液壓機21分別位于各模具輸運機構8的一側，各模具輸運液壓機21的活塞分別與各模具輸運機構8連接。

控制系統1分別與主液壓系統、注塑機系統的塑化機構7、加熱器20、各模具輸運液壓機21控制連接。

本實施例以加工大型塑料檢查井的二通井座工件22為例，在合模時，各側向模板9、模具型芯13、模具底板10、上模鎖緊壓板11、下模鎖緊壓板12和下液壓板4的圓柱軸心線一致，形成注塑模具中心軸線，主液壓系統、注塑機系統的塑化機構7、加熱器20、各模具輸運液壓機21分別由控制系統1控制工作，各模具輸運機構8分別由各模具輸運液壓機21的活塞的驅動下帶動側向模板9向注塑模具中心軸線移動，各塑化機構7和模具輸運機構8在相鄰的導柱6之間移動；同時模具型芯13隨上液壓板3一起下移，將側型芯15配合于模具型芯13外圓周表面，各側向模板9同時拼接形成圓柱狀空腔14，模具型芯13位于圓柱狀空腔14內，側型芯15位于左側的側向模板9的圓槽9-2內，側型芯15的外圓周表面與圓槽9-2的槽壁之間形成型腔一16，模具型芯13的外圓周表面與各側向模板9的內環9-1之間形成環狀的型腔二17，模具底板10的上端面與模具型芯13的下端面之間形成水平的型腔三18，上模鎖緊壓板11和下模鎖緊壓板12在上液壓板3、下液壓板4各自帶動下分別下移、上移，各側向模板9上端的圓錐面9-4分別與上模鎖緊壓板11下端面的上模鎖緊壓板錐形槽11-1相配合，各側向模板9下端的圓錐面9-4分別與下模鎖緊壓板12上端面的下模鎖緊壓板錐形槽12-1相配合，并壓緊；上模鎖緊壓板錐形槽11-1和下模鎖緊壓板錐形槽12-1的錐形槽壁不僅是連接作用面，而且是模具閉合的自鎖緊圓錐形面。

各塑化機構7在模具輸運機構8帶動下向前移動，各塑化機構7的塑料熔體輸出噴嘴接通各側向模板9的熱流道9-3，在控制系統1控制下向型腔二17內注塑塑料熔體，型腔一16內的熔體成型后即為二通井座工件22的支承管，完成注塑過程。

在開模時，上模鎖緊壓板11和下模鎖緊壓板12在上液壓板3、下液壓板4各自帶動下，上下打開模具，各塑化機構7向后移動，各模具輸運機構8帶動側向模板9由注塑模具中心軸線外向移動，在模具開模后機械手取下檢查井的二通井座工件22。