專利名稱：一種用于木纖維模壓件的組合模具及其模壓方法
技術領域：
本發明屬于模具制造領域，尤其涉及一種用于木纖維模壓件的組合模具及其模壓方法。
背景技術：
在家具制造領域，利用木纖維原料，通過模壓技術，制造出性能優異、價格低廉、可持續發展的新型家具，能有效緩 解木材緊缺的局面。由于木纖維原料自身的特點自然狀態堆積密度僅為O. 1-0. 15g/cm3，為了保證模壓產品的密實度，通常鋪裝高度是產品厚度的30-40倍，例如若產品厚度50mm，則鋪裝高度通常會高于1500mm。如此鋪裝高度增加了實際模壓過程中的加料難度，無法在成型模具內腔通過一次模壓成型實現具有各式雕刻紋理造型的木纖維模壓產品，尤其是具有鏤空結構的木纖維模壓產品。
發明內容
本發明的技術目的是針對木纖維原料的自身特點，提供一種用于木纖維模壓件的組合模具，利用該組合模具能夠一次模壓成型得到木纖維模壓件，該木纖維模壓件的造型不限，包括各式雕刻紋理異形件，因此該組合模具尤其適用于結構復雜、立體感強的實木家具產品制造。本發明實現上述技術目的所采用的技術方案為一種用于模壓木纖維模壓件的組合模具，包括將木纖維模壓成型為木纖維模壓件的沖模、裝料模與成型模，模壓成型后鎖定沖模和裝料模的鎖定機構，以及將木纖維模壓件脫離模具的脫模頂出機構；所述的沖模與成型模均為開口結構，開口端上下吻合圍構成密閉的中空模具，其內壁所圍空間的外形與預模壓成型的木纖維制件的外形一致；所述的裝料模位于沖模與成型模之間，為一中空直筒狀結構，其內壁與沖模開口端外壁形成緊配合，構成沖模下行、與成型模相吻合的通道；所述的裝料模的高度為沖模與成型模上下吻合圍構而成的中空模具高度的10-30倍，即預模壓成型的木纖維模壓件厚度的10-30倍，以保證加料空間和制作效率；所述的脫模頂出機構包括頂桿、連接板與復位彈簧；所述的頂桿預埋于成型模具底部，頂桿底部與連接板固定連接；所述的復位彈簧套接在頂桿外部，其一端與連接板固定連接，另一端固定在成型模外表面底部。作為優選，所述的裝料模側面設置排氣孔，以順利排出沖模下行壓縮木纖維過程中產生的大量空氣。該排氣孔的孔徑優選為Imm 5mm,進一步優選為2mm 3mm。作為優選，所述的成型模與裝料模之間采用銷柱定位，以防止裝料模在高壓力下
產生滑動。所述的鎖定機構包括但不限于氣缸插銷、機械插銷等，優選為氣缸插銷。利用本發明的組合模具模壓制造木纖維模壓件時，包括如下步驟步驟I、裝料成型模開口端上接裝料模，成型模開口端外壁與裝料模內壁形成緊配合；將木纖維原料經裝料模裝入成型模，待成型模已滿，繼續裝入直至裝滿裝料模；步驟2、模壓保壓將沖模接在裝料模上方，沖模開口端外壁與裝料模內壁形成緊配合，裝料模構成沖模下行與成型模相吻合的通道；壓機上滑塊下行，帶動沖模下行，直到與成型模相吻合，完成模壓，然后保壓一定時間；步驟3、脫模待模壓、保壓結束后，鎖定機構將沖模和裝料模鎖住，壓機上滑塊上行，帶動沖模與裝料模上行、與成型模分離；壓機下滑塊上行，推動連接板上行，連接板將頂桿平穩頂起，將模壓件頂出成型模腔體；取走模壓件，壓機下滑塊退回，在復位彈簧作用下頂桿退回至原位。在實際應用中，例如諸多形狀精美、立體感強的實木家具產品中，往往具有鏤空結構。為了能夠采用本發明的組合模具將木纖維原料一次模壓成型得到該具有鏤空結構的模壓制件，需要對上述組合模具做進一步改進。改進后的組合模具在該鏤空結構位置處設置一個鏤空機構；所述的鏤空機構由上下兩部分組成，上部分位于沖模內腔，是一下端開口的內凹結構，下部分位于成型模內腔，是一上端開口的內凹結構；當沖模下壓與成型模吻合·時，所述的鏤空機構的上部分開口端與下部分開口端相互吻合圍構成密閉的內凹結構，其外壁所圍空間的外形與預模壓成型的木纖維制件的鏤空結構外形一致。改進后的具有鏤空機構的組合模具模壓制造木纖維模壓件時，包括如下步驟步驟I、裝料成型模開口端上接裝料模，成型模開口端外壁與裝料模內壁形成緊配合；將木纖維原料經裝料模裝入成型模，鏤空機構的下部分內凹結構內也裝入木纖維原料，待成型模已滿，繼續裝入直至裝滿裝料模；步驟2、模壓保壓將沖模接在裝料模上方，沖模開口端外壁與裝料模內壁形成緊配合，裝料模構成沖模下行與成型模相吻合的通道；壓機上滑塊下行，帶動沖模下行模壓木纖維，在此過程中鏤空機構的上部分內凹結構隨之下行模壓木纖維，直到沖模與成型模相吻合，鏤空機構的上部分與下部分也相吻合，將鏤空結構位置處的木纖維原料全部模壓裝入該鏤空機構中，完成模壓后保壓一定時間；步驟3、脫模待模壓、保壓結束后，鎖定機構將沖模和裝料模鎖住，壓機上滑塊上行，帶動沖模與裝料模上行、與成型模分離；將盛有木纖維的鏤空機構取出；壓機下滑塊上行，推動連接板上行，連接板將頂桿平穩頂起，將具有鏤空結構的木纖維模壓件頂出成型模的腔體；取出具有鏤空結構的走木纖維模壓件，壓機下滑塊退回，在復位彈簧作用下頂桿退回至原位。綜上所述，本發明提供了一種將木纖維原料一次模壓成型為木纖維模壓件的組合模具，該組合模具解決了木纖維原料由于密度低而需要在模壓制件時進行高鋪裝，因此無法通過一次加料、模壓成型的問題，創新性地采用包括沖模、裝料模、成型模、鎖定機構與脫模頂出機構的組合模具，其中，通過對裝料模的結構設計，有效延伸了沖模與成型模的吻合距離，形成了沖模下行、與成型模相吻合的通道，從而實現了裝料過程中的高鋪裝、模壓過程中的一次模壓成型，以及模壓成型后的自動脫模，從而直接得到所需造型的木纖維模壓件。因此，本發明的組合模具對木纖維模壓技術的發展進步起了重要作用。另外，當模壓成型的木纖維制件中具有鏤空結構時，本發明還提供了一種改進后的組合模具，該組合模具還包括鏤空機構，通過在模壓成型過程中將該鏤空結構位置處的木纖維模壓容納進入該鏤空機構，以實現一次模壓成型得到該具有鏤空結構的木纖維制件，從而減少了模壓成型工序后的加工鏤空工序，豐富了木纖維模壓產品的造型。
圖I是本發明實施例中用于木纖維模壓件的組合模具的三維立體結構分拆示意圖；圖2是圖I中成型模內腔放大結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖實施例對本發明作進一步詳細描述，需要指出的是，以下所述實施例旨在便于對本發明的理解，而對其不起任何限定作用。圖I與圖2中的附圖標記為裝料模I、沖模2、成型模3、鏤空機構的下部分4、頂 桿5。本實施例中提供了一種組合模具，該組合模具用于將木纖維原料模壓成型為表面具有復雜形狀的木纖維模壓件。如圖I所示為該組合模具的三維立體結構分拆示意圖。該組合模具包括沖模2、裝料模I與成型模3。其中，沖模2與成型模3均為開口結構，并且它們的開口端上下吻合圍構成密閉的中空模具；該中空模具內壁所圍空間的外形與模壓成型的木纖維模壓件的外形一致；裝料模I位于沖模2與成型模3之間，為一中空直筒狀結構，其內壁與沖模2開口端的外壁形成緊配合，構成沖模2下行、與成型模3相吻合的通道(圖I為結構件拆分示意圖，實際工作狀態時，裝料模I與成型模3上方相連接，沖模2自裝料模I上方位置下行，通過裝料模I與成型模3相吻合)。該組合模具還包括模壓成型后鎖定沖模2和裝料模I的鎖定機構，以及將模壓成型后得到的木纖維模壓件脫離模具的脫模頂出機構。該鎖定機構是將沖模和裝料模鎖定在一起的氣缸插銷。該脫模頂出機構由壓機下滑塊、頂桿5 (如圖2所示)、連接板與復位彈簧組成；頂桿5預埋于成型模3的底部，頂桿5底部與連接板固定連接；復位彈簧套接在頂桿5外部，其一端與連接板固定連接，另一端固定在成型模3的外表面底部。本實施例中，模壓成型的木纖維模壓件具有鏤空結構。該組合模具還包括設置在該鏤空結構位置處的鏤空機構；該鏤空機構由上下兩部分組成，上部分位于沖模2的內腔(圖I與2中未示出)，是下端開口的內凹結構，下部分4 (如圖2所示)位于成型模3的內腔，是上端開口的內凹結構；當沖模2下壓與成型模3吻合時，該鏤空機構的上部分開口端與下部分4的開口端相互吻合圍構成密閉的內凹結構；并且該鏤空機構的外壁所圍空間的外形與預模壓成型的木纖維制件的鏤空結構外形一致。利用本實施例中的具有鏤空機構的組合模具模壓制造木纖維模壓件時，包括如下步驟步驟I、裝料成型模3的開口端上接裝料模1，成型模3的開口端外壁與裝料模I的內壁形成緊配合；將木纖維原料經裝料模I裝入成型模3，鏤空機構的下部分4內凹結構內也裝入木纖維原料，待成型模3已滿，繼續裝入直至裝滿裝料模1，所裝入的木纖維原料為 3. Ikg ；步驟2、模壓保壓將沖模2接在裝料模I上方，沖模2的開口端外壁與裝料模I內壁形成緊配合，裝料模I構成沖模2下行與成型模3相吻合的通道；壓機上滑塊下行，帶動沖模2下行，沖模壓力lOMPa，通過沖模2和裝料模I協同作用，將木纖維原料壓縮入成型模3，在此過程中鏤空機構的上部分4內凹結構隨之下行模壓木纖維，直到沖模2與成型模3相吻合，鏤空機構的上部分與下部分也相吻合，將鏤空結構位置處的木纖維原料全部模壓裝入該鏤空機構中，模具溫度170°C，完成模壓后保壓ISmin ；步驟3、脫模待模壓、保壓結束后，鎖定機構將沖模2和裝料模I鎖住，壓機上滑塊上行，帶動沖模2與裝料模I上行、與成型模3分離；將盛有木纖維的鏤空機構取出；壓機下滑塊上行，推動連接板上行，連接板將頂桿5平穩頂起(此時，頂桿5的位置如圖2所示)將具有鏤空結構的木纖維模壓件頂出成型模3的腔體；取走模壓件，壓機下滑塊退回，在復位彈簧作用下頂桿5退回至原位。本實施例中，模壓成型的木纖維模壓件的厚度60mm，裝料模高度為900mm。裝料模
I的內壁側面設置直徑為3mm的排氣通孔，孔間距為40mm。以順利排出沖模I下行壓縮木纖維過程中產生的大量空氣。成型模3與裝料模I之間采用銷柱定位，以防止裝料模在高 壓力下產生滑動。以上所述的實施例對本發明的技術方案進行了詳細說明，應理解的是以上所述僅為本發明的具體實施例，并不用于限制本發明，凡在本發明的原則范圍內所做的任何修改、補充或類似方式替代等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種用于木纖維模壓件的組合模具，其特征是包括將木纖維模壓成型為木纖維模壓件的沖模(2 )、裝料模(I)與成型模(3 )，模壓成型后鎖定沖模(2 )和裝料模(I)的鎖定機構，以及將木纖維模壓件脫離模具的脫模頂出機構； 所述的沖模(2)與成型模(3)均為開口結構，開口端上下吻合圍構成密閉的中空模具，其內壁所圍空間的外形與模壓成型的木纖維制件的外形一致；所述的裝料模(I)位于沖模(2)與成型模(3)之間，為一中空直筒狀結構，其內壁與沖模(2)開口端外壁形成緊配合，構成沖模(2 )下行、與成型模(3 )相吻合的通道；所述的裝料模(I)的高度是沖模(2 )與成型模(3)上下吻合圍構而成的中空模具高度的10 30倍； 所述的脫模頂出機構包括頂桿(5)、連接板、復位彈簧組成；所述的頂桿(5)預埋于成型模(3)的底部，頂桿(5)底部與連接板固定連接；所述的復位彈簧套接在頂桿(5)外部，其一端與連接板固定連接，另一端固定在成型模(3)外表面底部。
2.如權利要求I所述的用于木纖維模壓件的組合模具，其特征是所述的裝料模(I)側面設置排氣孔。
3.如權利要求I所述的用于木纖維模壓件的組合模具，其特征是所述的成型模(3)與裝料模(I)之間采用銷柱定位。
4.如權利要求I所述的用于木纖維模壓件的組合模具，其特征是所述的鎖定機構包括氣缸插銷或者機械插銷。
5.如權利要求I至4中任一權利要求所述的用于木纖維模壓件的組合模具，其特征是所述的木纖維模壓件具有鏤空結構；所述的組合模具還包括設置在鏤空結構位置處的鏤空機構；所述的鏤空機構由上下兩部分組成，上部分位于沖模(2)內腔，是下端開口的內凹結構，下部分位于成型模(3)內腔，是上端開口的內凹結構；當沖模(2)下壓與成型模(3)吻合時，所述的鏤空機構的上部分開口端與下部分開口端相互吻合圍構成密閉的內凹結構；并且所述的鏤空機構的外壁所圍空間的外形與模壓成型的木纖維制件的鏤空結構外形一致。
6.利用權利要求I至4中任一權利要求所述的組合模具模壓制造木纖維模壓件的方法，其特征是包括如下步驟 步驟I、裝料成型模(3)開口端上接裝料模(1)，成型模(3)開口端外壁與裝料模(I)內壁形成緊配合；將木纖維原料經裝料模(I)裝入成型模(3)，待成型模(3)裝滿，繼續裝入直至裝料模(I)裝滿； 步驟2、模壓保壓將沖模(2)固定在裝料模(I)上方，沖模(2)開口端外壁與裝料模(O內壁形成緊配合，裝料模(I)構成沖模(2)下行與成型模(3)相吻合的通道；壓機上滑塊下行，帶動沖模(2)下行，直到與成型模(3)相吻合，完成模壓，然后保壓一定時間； 步驟3、脫模待模壓、保壓結束后，鎖定機構將沖模(2)和裝料模(I)鎖住，壓機上滑塊上行，帶動沖模(2)與裝料模(I)上行、與成型模(3)分離；壓機下滑塊上行，推動連接板上行，連接板將頂桿(5)平穩頂起，將模壓件頂出成型模(3)腔體；取走模壓件，壓機下滑塊退回，在復位彈簧作用下頂桿(5)退回至原位。
7.利用權利要求5所述的組合模具模壓制造木纖維模壓件的方法，其特征是包括如下步驟 步驟I、裝料成型模(3)開口端上接裝料模(1)，成型模(3)開口端外壁與裝料模(I)內壁形成緊配合；將木纖維原料經裝料模(I)裝入成型模(3)，鏤空機構的下部分內凹結構內也裝入木纖維原料，待成型模(3)已滿，繼續裝入直至裝滿裝料模(I)； 步驟2、模壓保壓將沖模(2)接在裝料模(I)上方，沖模(2)開口端外壁與裝料模(I)內壁形成緊配合，裝料模(I)構成沖模(2)下行與成型模(3)相吻合的通道；壓機上滑塊下行，帶動沖模(2)下行模壓木纖維，在此過程中鏤空機構的上部分內凹結構隨之下行模壓木纖維，直到沖模(2)與成型模(3)相吻合，鏤空機構的上部分與下部分也相吻合，將鏤空結構位置處的木纖維原料全部模壓裝入該鏤空機構中，完成模壓后保壓一定時間； 步驟3、脫模待模壓、保壓結束后，鎖定機構將沖模(2)和裝料模(I)鎖住，壓機上滑塊上行，帶動沖模(2)與裝料模(I)上行、與成型模(3)分離；將盛有木纖維的鏤空機構取出； 壓機下滑塊上行，推動連接板上行，連接板將頂桿(5)平穩頂起，將具有鏤空結構的木纖維模壓件頂出成型模(3)的腔體；取出具有鏤空結構的走木纖維模壓件，壓機下滑塊退回，在復位彈簧作用下頂桿(5)退回至原位。
全文摘要
本發明提供了一種將木纖維原料一次模壓成型為木纖維模壓異形件的組合模具及其模壓方法。該組合模具包括將木纖維模壓成型為木纖維模壓件的沖模、裝料模與成型模，模壓成型后鎖定沖模和裝料模的鎖定機構，以及將木纖維模壓件脫離模具的脫模頂出機構；所述的沖模與成型模均為開口結構，且開口端上下吻合圍構成密閉的中空模具，其內壁所圍空間的外形與模壓成型的木纖維制件外形一致；所述的裝料模位于沖模與成型模之間，為一中空直筒狀結構，其內壁與沖模開口端外壁形成緊配合，構成沖模下行、與成型模相吻合的通道。該組合模具解決了由于木纖維原料密度低而產生的鋪裝高，無法一次加料、模壓成型的問題，對木纖維模壓技術的發展進步起了重要作用。
文檔編號B27M3/18GK102896680SQ20121028842
公開日2013年1月30日 申請日期2012年8月14日 優先權日2012年8月14日
發明者張安將, 黃家勝, 邵成峰, 陳正光, 范千銀 申請人:寧波大世界家具研發有限公司, 中國科學院寧波材料技術與工程研究所