[发明专利]空心圆木胀型模具及其加工工艺

说明书

本发明涉及一种空心圆木胀型模具，配合安装在压力机上，它包括壳模和芯模；所述的壳模包括上壳模、下壳模，上壳模与下壳模合模接触并合拢形成圆柱体的模腔；所述的芯模为软质圆柱状耐温耐压胶模，与壳模等长，且直径小于模腔的直径，芯模设置在模腔中间，与模壳之间共同形成环状型腔；通过液压系统向芯模空腔充进高压介质，芯膜膨胀，芯膜直径增大，压缩型腔。利用芯模设计由内向外胀实成型空心圆木，完成传统模具无法完成的工艺动作，生产的空心圆木质量轻、强韧性高、抗震性强，功能丰富、加工性能优异。

技术领域

本发明涉及重组材成形模具及其工艺领域，具体涉及一种空心圆木胀形模具及其加工工艺。

背景技术

圆木生产纯粹依靠砍伐天然生长的大径级木材，削去枝桠、剥去树皮、截头锯尾刨圆而成。天然树木生长环境复杂，密实树种难以长出躯干平直的外形，取材时大多存在弯曲、开裂、虫蛀、空洞等缺陷，生长时间也长达十至几十年，所以成材率偏低，采伐粗大结实的理想圆木越来越困难。我国从2017年开始，全面禁止采伐天然林，这就直接掐断了天然圆木的生产渠道。但是，市场对圆木的需求并未因此消失，除进口外国内也在圆木的人工生产方面展开了有益探索。

南京林业大学的专利成果201510098413.2一种大断面六棱柱体集成材加压胶拼机将小径级木材制备成正六棱柱体，再将制得的小径级正六棱柱体进行涂胶组坯后冷压制得大断面六棱柱体集成材，提供了一种小径级木材高效加工利用新方法。

浙江省林产品质量检测站的专利成果201310525259.3圆柱形重组竹材冷压模具及圆柱形重组竹材制造方法，将毛竹疏解施胶后压制成圆柱形重组竹材。

大兴安岭神州北极木业有限公司的专利成果201310114701.3空心木柱液压拼圆机，利用小径级的木材，制备小规格梯型木条单元后再拼接为大的空心木柱。

可见，南京林业大学胶拼机和神州北极木业拼圆机，都是以小拼大胶合工艺，压紧提高了胶合强度而原料材性没有任何变化，属集成工艺而非重组改性。浙江省林产品质量检测站对竹材疏解施胶压制，属重组改性的成形工艺，圆柱形重组竹的规格和性能比天然木材有较大提升。

经重组改性的空心圆木相比天然木材，具有节材节能质轻、强韧性高、抗震性强，功能丰富、加工性能优异等优点，南京林业大学和神州北极木业通过集成方法取得的圆木柱由于材性没有变化，不具备上述技术优势；而浙江省林产品质量检测站虽然通过重组改性，取得重组竹材，但由外向内压制成的实心圆木柱用材多、重量大、强有余而韧不足。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出一种空心圆木胀型模具及其加工工艺，设计合理，构思巧妙，改变传统的圆木生产靠拼接胶合、由外向内压实的技术路线，利用芯模设计由内向外胀实成型空心圆木，完成传统模具无法完成的工艺动作，生产的空心圆木质量轻、强韧性高、抗震性强，功能丰富、加工性能优异。

本发明的技术方案：

一种空心圆木胀型模具，配合安装在压力机上，它包括壳模和芯模；所述的壳模包括上壳模、下壳模，上壳模固定安装在压力机的滑块上，下壳模设置在压力机的工作台上，上壳模位于下壳模正上方，压力机的主油缸驱动滑块带动上壳模上下移动，与下壳模合模接触并合拢形成圆柱体或棱柱体的模腔；所述的芯模为软质圆柱状耐温耐压胶模，与壳模等长，且直径小于模腔的直径，芯模设置在模腔中间，与模壳之间共同形成空芯圆柱或空心棱柱状的型腔；所述的芯模内设置有芯模空腔，芯膜一端中心设置有进液管口，进液管口连通空腔，且在所述的下壳模的同侧端设置有容纳进液管口穿过的小孔，进液管口穿过小孔伸出并与独立设置的液压系统的充液口连接，通过液压系统向芯模空腔充进高压介质，芯膜膨胀，芯膜直径增大，压缩型腔。

原料填充在型腔内，通过液压系统向芯模空腔充进高压介质，芯膜膨胀，芯膜直径增大，将型腔内的原料压缩贴紧壳模内壁，实现由内向外胀实成型空心圆木的工艺目的。