一种塑料制品熔接工艺及其熔接装置.pdf

本发明公开了一种塑料制品熔接工艺，包括以下步骤：一种塑料制品熔接工艺，包括以下步骤：S1、将底座放置在第一模具上卡紧；S2、将顶盖嵌合在第二模具上，使底座与顶盖相向对应设置；S3、打开液压驱动系统使第二模具带动顶盖向底座方向运动，并压入底座内；S4、打开电机使第二模具带动顶盖相对于底座旋转，使顶盖与底座熔接固定；一种塑料制品熔接装置，包括第一模具、支撑轴、底座、第二模具、连接杆、液压驱动系统及电机，其中，上述第一模具通过支撑轴设置在底座上，第一模具上固定卡设有底座。本发明工序少，生产成本低，装配精度高，生产的线盘承载力大，生产效率高。

1.  一种塑料制品熔接工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将底座（2）放置在第一模具（3）上卡紧；
S2、将顶盖（1）嵌合在第二模具（6）上，使底座（2）与顶盖（1）相向对应设置；
S3、打开液压驱动系统使第二模具（6）带动顶盖（1）向底座（2）方向运动，并压入底座（2）内；
S4、打开电机使第二模具（6）带动顶盖（1）相对于底座旋转，使顶盖（1）与底座（1）熔接固定。

2.  根据权利要求1所述的一种塑料制品熔接工艺，其特征在于：所述的步骤S1中的底座（2）包括支撑底板（23）、底座体（24）、第一焊接环面（21）及第一筋条（22），其中，上述支撑底板（23）为板状结构，底座体（24）固定设置在支撑底板（23）上，焊接环面（21）设置在底座体（24）的顶部，并沿底座体（24）的外壁周缘延伸，向内凹陷形成环形的焊接面。

3.  根据权利要求2所述的一种塑料制品熔接工艺，其特征在于：所述的步骤S2中的顶盖（1）包括盖体（11）、第二焊接环面（12）及第二筋条（13），其中，上述盖体（11）为中部开孔的环形板体结构；上述第二焊接环面（12）为上述盖体（11）中部开孔的内壁面，第二焊接环面（12）为内环面，上述底座（2）插入顶盖（1）的中部开孔内，使第一焊接环面（21）与第二焊接环面（12）相互贴紧吻合。

4.  根据权利要求3所述的一种塑料制品熔接工艺，其特征在于：所述的步骤S3中，顶盖（1）向底座（2）方向运动，其中部的开孔对准底座（1）的第二焊接环面（21），使第二焊接环面（21）插入开孔内，第二焊接环面（21）的外壁贴紧第一焊接环面（12）的内壁，第一焊接环面（21）与第二焊接环面（12）相对高速旋转，摩擦生热使温度上升至塑胶材料的熔点，使得第一焊接环面（21）与第二焊接环面（12）的表面塑胶熔化，旋转急停时，第一焊接环面（21）与第二焊接环面（12）熔化的表面逐步相互渗透、融合、凝固，融为一体，使顶盖（1）与底座（2）焊接在一起。

5.  一种如权利要求1所述的塑料制品熔接工艺的熔接装置，其特征在于：包括第一模具（3）、支撑轴（4）、底座（5）、第二模具（6）、连接杆（7）、液压驱动系统及电机，其中，上述第一模具（3）通过支撑轴（4）设置在底座（5）上，第一模具（3）上固定卡设有底座（2）。

6.  根据权利要求8所述的一种防滑锥形线盘的连接装置，其特征在于：所述的第二模具（6）连接在连接杆（7）的底部，连接杆（7）连接外设的液压驱动系统及电机，第二模具（6）上嵌合固定有顶盖（1），液压驱动系统驱动连接杆（7）相对第一模具（3）运动，以便将顶盖（1）嵌入底座（2）内，电机带动连接杆（7）旋转，以便第一焊接环面（21）与第二焊接环面（12）的表面塑胶熔化，并融为一体。

一种塑料制品熔接工艺及其熔接装置
技术领域
本发明涉及塑料领域，特别指一种用于线盘制造的塑料制品熔接工艺及其熔接装置。
背景技术
线盘是最早是用于电线电缆的机用成缆、周转等用途，随着各行各业的发展，线盘的运用领域也逐渐扩大，但主要还是针对相应产品的包装容器来使用，已经成为不可或缺的一项配套产品，用于缠绕、存放线材、线缆等。随着塑料行业的发展，塑料的强度和硬度得到普遍提高，因此塑料线盘以其重量轻，强度大而逐渐成为主流线盘结构，现有的塑料线盘生产制造工艺包括三种：
胶水粘结工艺，该生产工艺生产一种工字型塑料线盘，将整体的工字型塑料线盘分成两个部件进行生产，再将两个相同的部分粘结形成整体的工字型塑胶线盘，将工字型塑料线盘从中部分隔，形成左右对称的两个半工字型组装结构，由于两组装结构的结构尺寸一致，因此仅需一套模具成型，两个半工字型装置结构注塑成型后，将两者外壁涂上胶水，然后将两者相互插紧，并放在机器上压紧，受到胶水制约，该种工艺的塑胶材料必须采用ABS或475等硬性塑胶材料，成本高，市场价格在15/斤左右；另外，该工艺操作复杂，需要投入大量人工，涂胶水工序需要1-2人，涂胶水后粘结工序需要1人，将粘结后的产品搬运至机器上压紧工序需要1人，压紧后还需要1人将压紧过程中溢出产品外壁上的胶水擦干净，因此该制造工艺的生产工艺流程长，生产效率低，平均需要1-5min做一个产品，且生产成本高，生产后的线盘承载能力不够；
螺栓固定工艺，该生产工艺通过螺栓作为连接结构，以便形成完整的工字型线盘结构，该工艺将整体的工字型塑胶线盘分为三部分，进行单独生产，再将三部分通过螺栓连接形成整体的工字型塑胶线盘，三部分包括结构一致的顶盖、底盖，以及中间的PP管体，PP管体为市场上常见的PP水管，生产时仅需根据长度需要进行切割，因此该工艺仅需一套模具以便生产顶盖及底盖，生产时，先将PP管体套在底盖上，再将多根螺栓从底盖下部向上插入PP管体内，多根螺栓沿圆周方向间隔分布，以限位PP管体，再将顶盖对准PP管体套好，使螺栓穿过顶盖，最后将螺母拧紧在螺栓上，该工艺流程存在的最大缺陷是工序较多，装配难度大，平均每个线盘的装配时间为3-8min；
整体注塑成型，该工艺采用整体注塑成型工艺，通过设计一套完整的线盘模具，通过注塑机将整个线盘一次注塑成型到位，该生产工艺存在的最大缺陷是生产成本高，注塑设备的生产制造成本高，每个线盘的生产成本是采用螺栓固定工艺的3-5倍，不具备市场竞争力。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种工序少，生产成本低，装配精度高，生产的线盘承载力大，生产效率高的塑料制品熔接工艺及其熔接装置。
    本发明采取的技术方案如下：一种塑料制品熔接工艺，包括以下步骤：
S1、将底座2放置在第一模具3上卡紧；
S2、将顶盖1嵌合在第二模具6上，使底座2与顶盖1相向对应设置；
S3、打开液压驱动系统使第二模具6带动顶盖1向底座2方向运动，并压入底座2内；
S4、打开电机使第二模具6带动顶盖1相对于底座旋转，使顶盖1与底座1熔接固定。
    优选地，所述的步骤S1中的底座2包括支撑底板23、底座体24、第一焊接环面21及第一筋条22，其中，上述支撑底板23为板状结构，底座体24固定设置在支撑底板23上，焊接环面21设置在底座体24的顶部，并沿底座体24的外壁周缘延伸，向内凹陷形成环形的焊接面。
     优选地，所述的步骤S2中的顶盖1包括盖体11、第二焊接环面12及第二筋条13，其中，上述盖体11为中部开孔的环形板体结构；上述第二焊接环面12为上述盖体11中部开孔的内壁面，第二焊接环面12为内环面，上述底座2插入顶盖1的中部开孔内，使第一焊接环面21与第二焊接环面12相互贴紧吻合。
    优选地，所述的步骤S3中，顶盖1向底座2方向运动，其中部的开孔对准底座1的第二焊接环面21，使第二焊接环面21插入开孔内，第二焊接环面21的外壁贴紧第一焊接环面的内壁，第一焊接环面与第二焊接环面12相对高速旋转，摩擦生热使温度上升至塑胶材料的熔点，使得第一焊接环面21与第二焊接环面12的表面塑胶熔化，旋转急停时，第一焊接环面21与第二焊接环面12熔化的表面逐步相互渗透、融合、凝固，融为一体，使顶盖1与底座2焊接在一起。
    一种塑料制品熔接装置，包括第一模具3、支撑轴4、底座5、第二模具6、连接杆7、液压驱动系统及电机，其中，上述第一模具3通过支撑轴4设置在底座5上，第一模具3上固定卡设有底座2。
    优选地，所述的第二模具6连接在连接杆7的底部，连接杆7连接外设的液压驱动系统及电机，第二模具6上嵌合固定有顶盖1，液压驱动系统驱动连接杆7相对第一模具3运动，以便将顶盖1嵌入底座2内，电机带动连接杆7旋转，以便第一焊接环面21与第二焊接环面12的表面塑胶熔化，并融为一体。
本发明的有益效果在于：
    本发明针对现有技术存在的缺陷和不足进行改进型创新，设计了一种全新的线盘生产制造工艺，该工艺将线盘分为两为顶盖和底座两部分制造成型，整体结构均采用市场上价格较便宜的软性塑胶，如PP塑胶材料，其熔点为110-120摄氏度，生产时：首先，采用两套模具，分别注塑成型出顶盖和底座，顶盖中部开孔，该开孔内壁形成第二焊接环面，底座上部设有第一焊接环面，第一焊接环面向底座内壁侧凹陷形成环形的第一焊接环面；其次，分别将顶盖和底座固定在第二模具和第一模具上，并相对卡紧设置，第一模具和第二模具均为圆形板状结构，其上均设有多个凸出的卡块，卡块卡入顶盖和底座的卡槽内，以便实现顶盖和底座的径向限位，第二模具可自由旋转；然后，打开连接机器，顶盖在液压驱动系统的驱动下向底座方向运动，以便使顶盖的第二焊接环面与底座的第一焊接环面贴紧吻合，顶盖和底座卡紧后，电机驱动顶盖旋转，第一焊接环面与第二焊接环面相对高速旋转，摩擦生热使温度上升至塑胶材料的熔点，使得第一焊接环面与第二焊接环面的表面塑胶熔化，旋转急停时，第一焊接环面与第二焊接环面熔化的表面逐步相互渗透、融合、凝固，融为一体，使顶盖与底座焊接在一起，并且第一焊接环面与第二焊接环面与两者之间的间隙空间中的空气告诉摩擦产生大量的热量；该工艺方法，在线盘生产行业属于一种全新的工艺，该工艺替代了传统胶水粘结和螺栓固定工艺中的手工操作，通过设计一种简单的机械设备，采用液压驱动及电机带动原理，实现了线盘自动化生产，对应地创新性地设计了顶盖与底座结构，利用物理学中简单的摩擦生热原理，实现了将电机的机械能转换为热能的作用，从而达到了使第一焊接环面与第二焊接环面熔化以便粘结顶盖和底座的目的，且由于顶盖、底座均采用相同的材料，熔点相同，旋转时，顶盖第一焊接环面和底座第二焊接环面会一定程度的出现软化现象，与第一筋条和第二筋条熔化后的流体塑料粘结牢固紧密，形成一体化结构，承载力可达300-1000kg，整套设备的连接顶盖和底座的时间短，电机运动至停止时间为0.7秒，相对于胶水粘结工艺和螺栓固定工艺的装配时间缩短了几十倍，且，整个工艺一个工人即可操作完成，大大减少了人工成本，提高了生产效率。
附图说明
图1为本发明实施例1的工艺流程图。
图2为本发明实施例1的部件连接结构示意图。
图3为本发明实施例1的塑料熔接装置的结构示意图。
图4为本发明实施例2的顶盖与底座的装配结构示意图。
图5为图4中顶盖的结构示意图。
图6为图4中底座的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步描述：
    实施例1：如图1至图3所示，本发明采取的技术方案如下：一种塑料制品熔接工艺，包括以下步骤：
S1、将底座2放置在第一模具3上卡紧；
S2、将顶盖1嵌合在第二模具6上，使底座2与顶盖1相向对应设置；
S3、打开液压驱动系统使第二模具6带动顶盖1向底座2方向运动，并压入底座2内；
S4、打开电机使第二模具6带动顶盖1相对于底座旋转，使顶盖1与底座1熔接固定。
    步骤S1中的底座2包括支撑底板23、底座体24、第一焊接环面21及第一筋条22，其中，上述支撑底板23为板状结构，底座体24固定设置在支撑底板23上，焊接环面21设置在底座体24的顶部，并沿底座体24的外壁周缘延伸，向内凹陷形成环形的焊接面。
     步骤S2中的顶盖1包括盖体11、第二焊接环面12及第二筋条13，其中，上述盖体11为中部开孔的环形板体结构；上述第二焊接环面12为上述盖体11中部开孔的内壁面，第二焊接环面12为内环面，上述底座2插入顶盖1的中部开孔内，使第一焊接环面21与第二焊接环面12相互贴紧吻合。
    步骤S3中，顶盖1向底座2方向运动，其中部的开孔对准底座1的第二焊接环面21，使第二焊接环面21插入开孔内，第二焊接环面21的外壁贴紧第一焊接环面12的内壁，第一焊接环面21与第二焊接环面12相对高速旋转，摩擦生热使温度上升至塑胶材料的熔点，使得第一焊接环面21与第二焊接环面12的表面塑胶熔化，旋转急停时，第一焊接环面21与第二焊接环面12熔化的表面逐步相互渗透、融合、凝固，融为一体，使顶盖1与底座2焊接在一起。
    一种塑料制品熔接装置，包括第一模具3、支撑轴4、底座5、第二模具6、连接杆7、液压驱动系统及电机，其中，上述第一模具3通过支撑轴4设置在底座5上，第一模具3上固定卡设有底座2。
第二模具6连接在连接杆7的底部，连接杆7连接外设的液压驱动系统及电机，第二模具6上嵌合固定有顶盖1，液压驱动系统驱动连接杆7相对第一模具3运动，以便将顶盖1嵌入底座2内，电机带动连接杆7旋转，以便第一焊接环面21与第二焊接环面12的表面塑胶熔化，并融为一体。
进一步，本发明设计了一种全新的线盘生产制造工艺，该工艺将线盘分为两为顶盖和底座两部分制造成型，整体结构均采用市场上价格较便宜的软性塑胶，如PP塑胶材料，其熔点为110-120摄氏度，生产时：首先，采用两套模具，分别注塑成型出顶盖和底座，顶盖中部开孔，该开孔内壁形成第二焊接环面，底座上部设有第一焊接环面，第一焊接环面向底座内壁侧凹陷形成环形的第一焊接环面；其次，分别将顶盖和底座固定在第二模具和第一模具上，并相对卡紧设置，第一模具和第二模具均为圆形板状结构，其上均设有多个凸出的卡块，卡块卡入顶盖和底座的卡槽内，以便实现顶盖和底座的径向限位，第二模具可自由旋转；然后，打开连接机器，顶盖在液压驱动系统的驱动下向底座方向运动，以便使顶盖的第二焊接环面与底座的第一焊接环面贴紧吻合，顶盖和底座卡紧后，电机驱动顶盖旋转，第一焊接环面与第二焊接环面相对高速旋转，摩擦生热使温度上升至塑胶材料的熔点，使得第一焊接环面与第二焊接环面的表面塑胶熔化，旋转急停时，第一焊接环面与第二焊接环面熔化的表面逐步相互渗透、融合、凝固，融为一体，使顶盖与底座焊接在一起，并且第一焊接环面与第二焊接环面与两者之间的间隙空间中的空气告诉摩擦产生大量的热量；该工艺方法，在线盘生产行业属于一种全新的工艺，该工艺替代了传统胶水粘结和螺栓固定工艺中的手工操作，通过设计一种简单的机械设备，采用液压驱动及电机带动原理，实现了线盘自动化生产，对应地创新性地设计了顶盖与底座结构，利用物理学中简单的摩擦生热原理，实现了将电机的机械能转换为热能的作用，从而达到了使第一焊接环面与第二焊接环面熔化以便粘结顶盖和底座的目的，且由于顶盖、底座均采用相同的材料，熔点相同，旋转时，顶盖第一焊接环面和底座第二焊接环面会一定程度的出现软化现象，与第一筋条和第二筋条熔化后的流体塑料粘结牢固紧密，形成一体化结构，承载力可达300-1000kg，整套设备的连接顶盖和底座的时间短，电机运动至停止时间为0.7秒，相对于胶水粘结工艺和螺栓固定工艺的装配时间缩短了几十倍，且，整个工艺一个工人即可操作完成，大大减少了人工成本，提高了生产效率。
实施例2：如图4至图6所示，为本发明的第二种实施方式，该实施例与实施例1的区别之处在于分别在实施例1的第一焊接环面及第二焊接环面上间隔设有第一筋条22及第二筋条13，第一筋条22及第二筋条13为条状结构，其材质与顶盖及底座的材质一致，并与顶盖及底座一体化注塑成型，第一筋条22及第二筋条13分别沿第一焊接环面及第二焊接环面的周边均匀间隔设置，焊接时将顶盖压入底座内，同时使第一筋条及第二筋条交错设置，相邻两第一筋条22与第二筋条13之间相互卡合，电机驱动顶盖旋转时，第一筋条22与第二筋条13相互摩擦碰撞生热，增加了第一焊接环面与第二焊接环面之间的摩擦力，当接触面温度达到第一筋条22及第二筋条13的熔点后，第一筋条22与第二筋条13熔化，熔化后的流体塑料填满第一焊接环面与第二焊接环面之间的细微间隙并逐步与软化后的第一焊接环面及第二焊接环面粘结形成整体结构，电机停止转动，熔化后的塑料开始凝固，从而将顶盖与底座粘结固定，形成整体的线盘结构。
本发明的实施例只是介绍其具体实施方式，不在于限制其保护范围。本行业的技术人员在本实施例的启发下可以作出某些修改，故凡依照本发明专利范围所做的等效变化或修饰，均属于本发明专利权利要求范围内。