一种重载纤维模塑托盘制造技术

一种重载纤维模塑托盘，属于纤维模塑制品模塑技术领域。本发明专利技术的技术特点是：包括面板，所述面板的上表面为平面；面板的下表面具有边框，边框内设置十字形梁，边框内还阵列有九个支腿，面板的下表面被十字形梁划分的四个区域内等距排布有面板凹孔，支腿内侧设置有支腿凹孔。采用9个支腿的结构形式，利于托盘的双向进叉作业；面板与支腿皆采用了凹孔向下的结构，利于面板凸模和支腿凸模的协同作业和整体托盘的一次成型；面板上表面的大平板平板结构，利于对承载产品的装载与保护。

Heavy load fiber moulding tray

The utility model relates to a heavy load fiber molding tray, which belongs to the molding technology field of the fiber molding products. The technical features of the invention are: includes a panel on the surface of the panel is a plane; under the surface of the panel is arranged in the frame, frame cross beam, frame also array with nine legs, the lower surface of the panel is a cross regional division of the four beam with equidistant arrangement panel concave hole, the leg is arranged on the inner side of the leg concave hole. The structure of the 9 legs, two-way fork operation to the tray; panel and legs are used downward concave hole structure for panel die and punch leg of collaborative operation and overall tray forming a large flat plate structure; the surface of the panel, for loading and protection bearing products.

【技术实现步骤摘要】
一种重载纤维模塑托盘
本专利技术涉及一种模塑托盘，具体涉及一种重载纤维模塑托盘，属于纤维模塑制品模塑

技术介绍
重载纤维模塑托盘是模塑托盘的一种重要结构形式，其优点是原料廉价、来源广、可再生，工艺简单，强度高，体积小，废弃物可回收与自然降解，可用来替代传统木托盘等，应用于大型、重载机械设备以及集合包装。由于纤维模塑成型过程中变形量大，很难成型较高密度的复杂厚壁结构，导致目前的纤维模塑托盘呈现体积大，承载低的缺陷。因此本专利技术基于这一现象提出了一种重载纤维模塑托盘。
技术实现思路
在下文中给出了关于本专利技术的简要概述，以便提供关于本专利技术的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本专利技术的穷举性概述。它并不是意图确定本专利技术的关键或重要部分，也不是意图限定本专利技术的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。鉴于此，为了克服由于纤维模塑成型过程中变形量大，很难成型较高密度的复杂厚壁结构，导致目前的纤维模塑托盘呈现体积大，承载低的问题，进而提供了一种重载纤维模塑托盘，以达到降低托盘壁厚，适应大变形模塑工艺，便于一体成型的重载托盘要求。本专利技术提供了一种重载纤维模塑托盘，包括面板，所述面板的上表面为平面；面板的下表面具有边框，边框内设置十字形梁，边框内还阵列有九个支腿，面板的下表面被十字形梁划分的四个区域内等距排布有面板凹孔，支腿内侧设置有支腿凹孔。进一步地：所述面板的上表面为光滑平整的平面。进一步地：所述面板下表面排布的面板凹孔形状为单一形式或混合排列形式。进一步地：所述面板凹孔的形状为正三角形、平行四边形、矩形、正六边形、圆形中的一种或者几种。进一步地：所述面板凹孔内侧各面具有一定面板凹孔拔模角度，面板凹孔内侧各面连接处置有面板凹孔倒角。进一步地：所述支腿凹孔各面具有一定支腿凹孔拔模角度，支腿凹孔各面连接处置有支腿凹孔倒角。进一步地：所述支腿外侧各面具有一定支腿外侧拔模角度，支腿外侧各面间连接处具有支腿外侧倒角。有益效果：1.采用了九个支腿的托盘结构形式，节省支撑结构单元用料，利于托盘的双向进叉作业。2.面板与支腿皆采用了凹孔向下的结构，利于材料在较高密度下的集约利用、面板凸模和支腿凸模的协同作业、以及整体托盘的一次成型。3.面板上表面的大平板平板结构，利于对承载产品的装载与保护。4.整体托盘结构简单，易于模塑工艺实现，利于实现材料与结构的高强承载。整体托盘的结构设计利于实现通过模塑工艺完成对承载性能的调控。附图说明图1为本专利技术整体结构正向放置的示意图。图2为本专利技术整体结构的反向放置示意图。图3为本专利技术面板凹孔形状的平面示意图。图4为本专利技术面板凹孔结构的示意图。图5为本专利技术支腿结构的示意图。图6为纤维模塑材料的应力-应变曲线图。图7为不同孔型面板的最大应力与位移图。图8为应力及位移与不同因素的变化趋势图。图9为整体托盘应力云图。图10为整体托盘位移云图。图中标记如下：1.平面2.面板3.支腿4.面板凹孔5.十字形梁6.边梁7.支腿凹孔8.正三角形9.平行四边形10.正六边形11.圆形12.矩形13.面板凹孔倒角14.面板凹孔拔模15.支腿凹孔拔模16.支腿凹孔倒角17.支腿外侧拔模18.支腿外侧倒角。具体实施方式在下文中将结合附图对本专利技术的示范性实施例进行描述。为了清楚和简明起见，在说明书中并未描述实际实施方式的所有特征。然而，应该了解，在开发任何这种实际实施例的过程中必须做出很多特定于实施方式的决定，以便实现开发人员的具体目标，例如，符合与系统及业务相关的那些限制条件，并且这些限制条件可能会随着实施方式的不同而有所改变。此外，还应该了解，虽然开发工作有可能是非常复杂和费时的，但对得益于本专利技术公开内容的本领域技术人员来说，这种开发工作仅仅是例行的任务。在此，还需要说明的一点是，为了避免因不必要的细节而模糊了本专利技术，在附图中仅仅示出了与根据本专利技术的方案密切相关的装置结构和/或处理步骤，而省略了与本专利技术关系不大的其他细节。如附图所示本专利技术的实施方式提供了一种重载纤维模塑托盘，包括面板2，所述面板2的上表面为平面1；面板2的下表面具有边框6，边框6内设置十字形梁5，边框6内还阵列有九个支腿3，面板2的下表面被十字形梁5划分的四个区域内等距排布有面板凹孔4，支腿3内侧设置有支腿凹孔7。更具体地：所述面板2的上表面为光滑平整的平面1。更具体地：所述面板2下表面排布的面板凹孔4形状为单一形式或混合排列形式。更具体地：所述面板凹孔4的形状为正三角形8、平行四边形9、矩形12、正六边形10、圆形11中的一种或者几种。更具体地：所述面板凹孔4内侧各面具有一定面板凹孔拔模14角度，面板凹孔4内侧各面连接处置有面板凹孔倒角13。更具体地：所述支腿凹孔7各面具有一定支腿凹孔拔模15角度，支腿凹孔7各面连接处置有支腿凹孔倒角16。更具体地：所述支腿3外侧各面具有一定支腿外侧拔模17角度，支腿3外侧各面间连接处具有支腿外侧倒角18。本专利技术材料性能的测定：利用实验制备的重载纤维模塑材料，按照《薄膜和薄片拉伸性能的测定》(GB/T1040.3-200)与《瓦楞纸板边压强度的测定法》(GBT6546–1998)进行实验，获得材料的应力—应变曲线和弹性模量。通过软件ProE与ANSYS进行建模与性能模拟分析，利用正交试验方法设计并优化托盘结构。实施例1：面板凹孔4孔型的选择面板下表面分别采取正三角形、平行四边形、矩形、正六边形和圆形5种面板凹孔4形式，为使面板下表面5种不同面板凹孔4结构的托盘具有可比性，在面板上均排布数量为24×20的面板凹孔4，并控制面板体积相同。面孔之间梁的宽度处处相等(除圆孔外)，以保证面板梁能够均匀受力。在ProE中建立几何模型，再导入到ANSYS软件中进行静态结构模拟分析。以废纸板为原材料制得的重载纤维模塑材料，弹性模量为3415.3MPa，泊松比取0.1。采用ANSYS中多段线性塑性模型的多段线性线段组合，近似表示纤维模塑材料弹黏塑性模型，对图6等间距取6个数据，见表1。表1纤维模塑材料应力-应变数据在ANSYS中，选择solid185单元类型，采用智能网格划分。根据托盘承载过程中的实际情况，对面板上表面施加载荷0.001MPa面压力，托盘支腿底面进行固定约束(约束6个方向的自由度)，得到各种形状面孔托盘的最大应力与位移图，见图7。托盘的抗弯强度和抗弯刚度都是决定托盘承载是否失效的主要表，当托盘结构的最大应力与最大位移越小，说明其抗弯强度和抗弯刚度越高。由图7可知，面板孔型为正六边形的托盘最大应力最小，且最大位移较小，即承载能力最强。实施例2：面板凹孔结构单元尺寸的优化不同孔型的面板，在承受均载荷时，最大应力点均出现在面板凹孔4顶部，根据材料力学理论，主要是弯矩作用导致面板凹孔4顶部出现最大应力，进而导致面板破坏。为此，以图4正六边形的面板凹孔单元为例，对面板凹孔单元外侧的6个面，施加反向面压力，底面固定，使每个面上形成线性分布的弯矩进行模拟分析。面板凹孔单元尺寸主要包括面孔深度、壁厚、拔模角度和倒圆角半径。根据预实验，每个因素取3个水平，进行正交试验见表2。表2正交试验方案及结果分析各因素与应力及位移的变化关系趋势，参见图8。由图8可知，最大应力与位移均随面孔深本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种重载纤维模塑托盘，其特征在于：包括面板(2)，所述面板(2)的上表面为平面(1)；面板(2)的下表面具有边框(6)，边框(6)内设置十字形梁(5)，边框(6)内还阵列有九个支腿(3)，面板(2)的下表面被十字形梁(5)划分的四个区域内等距排布有面板凹孔(4)，支腿(3)内侧设置有支腿凹孔(7)。

【技术特征摘要】
1.一种重载纤维模塑托盘，其特征在于：包括面板(2)，所述面板(2)的上表面为平面(1)；面板(2)的下表面具有边框(6)，边框(6)内设置十字形梁(5)，边框(6)内还阵列有九个支腿(3)，面板(2)的下表面被十字形梁(5)划分的四个区域内等距排布有面板凹孔(4)，支腿(3)内侧设置有支腿凹孔(7)。2.根据权利要求1所述的一种重载纤维模塑托盘，其特征在于：所述面板(2)的上表面为光滑平整的平面(1)。3.根据权利要求1或2所述的一种重载纤维模塑托盘，其特征在于：所述面板(2)下表面排布的面板凹孔(4)形状为单一形式或混合排列形式。4.根据权利要求3所述的一种重载纤维模塑托盘，其特征在于：所述面板凹孔...

【专利技术属性】
技术研发人员：王全亮，肖生苓，岳金权，
申请(专利权)人：东北林业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23