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泡沫切割机的功能要求与成形加工方法介绍

时间:2018-09-28 作者:君昊机械 点击:

 
    泡沫切割机功能要求是在现有的电热丝切割聚苯乙烯板形材料基础上提出的。电热丝切割过程一种是手持电热丝刀,凭操作经验借助模板切割成形。手工操作易出现用力用速不均,且制作模板费时费力费料。另一种切割过程是电热丝固定在操作台上,泡沫材料一边沿着靠板移动(或用针固定并自转)一边被电热丝切割。此操作对通孔、相贯孔以及阶梯孔都不便加工。由上述不足现象为本切割机研制提出了以下功能要求:
 
1、具有无极调温装置,以快速控制电热丝切割温度;
 
2、切割刀具通过机械夹紧方式,能沿着纵横向导轨和丝杆,实现X、F、Z方向上的直线移动,以及在XZ、ZZ平面方向上的旋转的运动;
 
3、具有X、F、Z方向上的尺寸基准定位机构和走刀量控制机构;
 
4、工件卡盘在旋转方向上具有旋转角度的定位机构。
 
    泡沫塑料车床式切割机,通过电热丝刀具,可切割出形状多样的泡沫材质的塑件。切割机由机架、刀架、毛坯夹紧装置以及电源装置组成。刀架装置改变了以往手持刀具切割的不稳定操作。夹紧装置可使毛坯作360.旋转的运动,解决了以往毛坯固定不动而限制切割方向改变的问题。切割尺寸控制机构使得操作过程准确,产品表面光滑。该切割机还可应用于制图课程的实践教学,训练用户的动手能力,提高用户的工程素质。
 
    泡沫切割机工作原理及结构设计切割机工作原理类似于普通机床加工原理,即通过原动机、传动系统以及工作机这三大部分的功能将产品加工成形。泡沫切割机中的原动机由于受切割工具的温度影响和切削量的影响,可根据产品尺寸的精度要求,既可由电动机驱动也可由人工驱动。工作机是直接加工泡沫塑料的执行装置,它由切割机中带有电热丝的刀具完成,泡沫塑料通过电热丝对它的熔化而达到去除多余材料的目的。电热丝刀具在刀架的作用下,能进行多方向移动和旋转。因此,刀架属于传动系统,传动系统由轴承、丝杆、螺母等配件共同组成,以满足刀架不同方向的运动。
 
    目前传统的泡沫塑料成形加工有以下几种方法。一是利用预发泡的聚苯乙烯珠粒,在130C160C条件下,放置在具有相应几何形状的模具中,经过相应时间二次发泡,形成相应形状和尺寸的聚苯乙烯模型,这种方法非常适合进行大规模生产,但缺点是:需要首先制作价格昂贵的金属模具,以及高温发泡成形设备。设备、模具投资大,生产、加工周期长,制造过程柔性差,不适合生产小批量、复杂形状的模型。另一种方法是采用四轴、四维电热丝加工准三维聚苯乙烯模型,利用价格昂贵的机器人控制电热刀进行三维加工。其主要弊病也是设备投资昂贵。
 
    还有一种是目前正在研制的聚苯乙烯泡沫塑料三维快速成形设备加工方法,即用CAD软件建立零件的CAD模型,通过CAD软件的接口输出零件的STL格式文件,由数据准备软件将零件的STL格式文件转变成多层加工数据文件,再由步进电机根据每层零件轮廓数据带动电热刀切割出一层聚苯乙烯泡沫塑料模型的轮廓,再将所有聚苯乙烯泡沫塑料层叠加在一起形成完整的零件聚苯乙烯泡沫塑料模型。这种方法的不足在于:操作工个体素质要求较高以致带来加工成本高;不适用小批量且形状变化繁多、加工精度要求不高的塑料产品。据了解,不少传媒企业、建筑装潢、工业产品设计等领域都在使用泡沫材质制作仿制品或效果展示物。说明泡沫材质样品的制作工具有较大的供应市场。泡沫塑料车床式电热丝切割机,就是为了实现造价低廉、设备微小、操作简便、工时较短的市场目标而进行研制的泡沫材质切割机。
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