一種一步法制備雙軸取向塑料管材的工藝方法及設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及聚合物成型加工領(lǐng)域，具體地，涉及一種制備雙軸取向塑料管材的工藝方法及設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]高分子材料的大分子鏈在一定溫度和外應(yīng)力場(chǎng)的作用下會(huì)產(chǎn)生有序排列，獲得取向結(jié)構(gòu)，使材料在取向方向上的力學(xué)性能大大提高，實(shí)現(xiàn)材料的自增強(qiáng)。在相同外徑和承壓能力下，取向結(jié)構(gòu)的管材的管壁更薄，有有效地節(jié)省能源和原材料。
[0003]人們圍繞制造雙向拉伸取向的塑料管發(fā)明了許多制造方法或設(shè)備，如有芯棒機(jī)械擴(kuò)脹法、氣液擴(kuò)脹法、充氣布袋擴(kuò)脹法等，而這些的雙向拉伸塑料管的制造方法或設(shè)備中都在管材內(nèi)部放置一根長(zhǎng)長(zhǎng)的一端固定在擠出模頭上的芯棒機(jī)械擴(kuò)脹裝置或一端固定在擠出模頭上而另一端固定在封氣柱塞或機(jī)械擴(kuò)脹設(shè)備或充氣布袋上的拉繩或充氣液的管子上，這些發(fā)明多為二步法，先是把管材冷卻到常溫后再加熱到拉伸溫度，使得這類方法或設(shè)備復(fù)雜，生產(chǎn)線長(zhǎng)，占地面積大，生產(chǎn)成本高，設(shè)備投資高，操作不方便，能量消耗大且管材廢品率尚。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是為了提供一種一步法制備雙軸取向塑料管材的工藝方法及設(shè)備，該工藝方法簡(jiǎn)單、設(shè)備簡(jiǎn)單、低能耗、生產(chǎn)成本低、易于工業(yè)化實(shí)現(xiàn)、能提高管材性能、尺寸精度和表面質(zhì)量的徑向與軸向雙向拉伸塑料管的工藝方法和設(shè)備。
[0005]本發(fā)明是利用真空吸附力和牽引機(jī)拉伸力的共同作用下，使管胚在一定溫度下沿著雙向拉伸模具內(nèi)壁運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)管材的雙軸拉伸的。
[0006]本發(fā)明公開(kāi)了一種制備雙軸取向塑料管材的設(shè)備，包括塑料擠出機(jī)、擠出管模頭、管胚冷卻保溫段、雙向拉伸模具、真空冷卻定徑裝置、冷卻箱、牽引機(jī)、切割機(jī)和自動(dòng)放管機(jī)，上述設(shè)備依次直線定位構(gòu)成生產(chǎn)線；所述管胚冷卻保溫段有溫度控制裝置，所述雙向拉伸模具包括位于塑料管材壁外的拉伸擴(kuò)脹模腔、真空裝置和溫度控制裝置，雙向拉伸模具具有根據(jù)不同的規(guī)格可更換的結(jié)構(gòu)。
[0007]所述設(shè)備中還具有與雙向拉伸模具連接的利于管的雙軸拉伸成型的真空裝置，所述真空裝置提供管材雙向拉伸成型中對(duì)管胚由外向內(nèi)的作用力，其是管胚緊貼拉伸擴(kuò)脹模腔內(nèi)壁保證塑料管材雙向拉伸成型的關(guān)鍵。
[0008]所述設(shè)備中還具有與擠出管模頭連接的冷卻管材內(nèi)壁和控制溫度的吸氣機(jī)構(gòu)，所述吸氣機(jī)構(gòu)包括輸送氣體的空心耐高溫絕熱軟管和可以控制抽風(fēng)量大小的抽風(fēng)機(jī)。
[0009]進(jìn)一步的，
[0010]所述設(shè)備中位于雙向拉伸模具后設(shè)置有真空冷卻箱，所述真空冷卻箱內(nèi)有對(duì)拉伸后的管材進(jìn)行冷卻定徑的外定徑套，拉伸成型后的管材在冷卻外定徑套內(nèi)進(jìn)行冷卻定型處理，所述設(shè)備中有與真空冷卻箱連接的真空裝置，提供對(duì)管材由外向內(nèi)的作用力，同時(shí)也有利于拉伸成型后的管材緊貼外定徑套保證管材外徑尺寸精度高、外表面光滑，外定徑套具有根據(jù)不同的規(guī)格可更換的結(jié)構(gòu)。
[0011 ] 所述設(shè)備中的冷卻箱中設(shè)有水或風(fēng)冷卻機(jī)構(gòu)。
[0012]有益效果:
[0013]1、本發(fā)明采用真空機(jī)的吸附力和牽引機(jī)的牽引力拉伸管材，不僅實(shí)現(xiàn)了對(duì)管材的徑向取向和軸向取向，而且使取向均勻，取向后的管材雙向性能都有較大提高，相同規(guī)格的管材雙軸取向后拉伸強(qiáng)度和彈性模量比普通管材提高了 20%以上，其環(huán)向性能優(yōu)于軸向性能，符合取向管的實(shí)際使用需要；
[0014]2、本發(fā)明操作簡(jiǎn)便，加工成本低；雙軸拉伸后的管材厚度均勻，可以實(shí)現(xiàn)1.1-3.5的擴(kuò)脹比，可節(jié)約原材料達(dá)20%以上；
[0015]3、本發(fā)明的方法和設(shè)備可通過(guò)更換不同管徑的定徑套和雙軸拉伸模具可以生產(chǎn)多種規(guī)格的塑料增強(qiáng)管材，加工控制方便；
[0016]4、本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了雙軸拉伸管的連續(xù)操作，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制精確，易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化；且采用冷卻保溫方式降低高溫熔融塑料，不是把管胚溫度降到常溫再加熱，節(jié)省能耗，降低生產(chǎn)成本；
[0017]5、本發(fā)明具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖
[0019]1、塑料擠出機(jī)；2、擠出管模頭；3、管胚保溫區(qū)；4、雙向拉伸模具；5、真空冷卻箱；6、冷卻箱；7、牽引機(jī)；8、切割機(jī)；9、自動(dòng)放管機(jī)；10、管胚；11、雙軸拉伸后的管材。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合說(shuō)明書附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。參照附圖，對(duì)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述，其中所有相同的附圖標(biāo)記表示相同的部件。
[0021]—種制備雙軸取向塑料管材的設(shè)備，包括塑料擠出機(jī)1，擠出管模頭2，管胚保溫段3，雙向拉伸模具4，真空冷卻箱5，冷卻箱6，牽引機(jī)7，切割機(jī)8和自動(dòng)放管機(jī)9并依次直線定位構(gòu)成生產(chǎn)線；管胚保溫段3有溫度控制裝置，雙向拉伸模具4中有位于塑料管材壁外的拉伸擴(kuò)脹模腔、真空裝置和溫度控制裝置，設(shè)備中位于雙向拉伸模具后有真空冷卻箱5，箱內(nèi)有對(duì)拉伸后的管材進(jìn)行冷卻定徑的外定徑套和與真空冷卻箱連接的真空裝置。
[0022]設(shè)備中有與雙向拉伸模具連接的利于管的雙軸拉伸成型的真空裝置，是管材雙向拉伸成型中對(duì)管胚由外向內(nèi)的作用力，是管胚緊貼拉伸擴(kuò)脹模腔內(nèi)壁保證塑料管材雙向拉伸成型的關(guān)鍵。
[0023]設(shè)備中有與擠出管模頭連接的有利于管材內(nèi)壁冷卻和控制溫度的吸氣機(jī)構(gòu)，吸氣機(jī)構(gòu)包括輸送氣體的空心耐高溫絕熱軟管和可以控制抽風(fēng)量大小的抽風(fēng)機(jī)。
[0024]設(shè)備中位于雙向拉伸模具后有真空冷卻箱，箱內(nèi)有對(duì)拉伸后的管材進(jìn)行冷卻定徑的外定徑套，拉伸成型后的管材在冷卻外定徑套內(nèi)進(jìn)行冷卻定型處理，設(shè)備中有與真空冷卻箱連接的真空裝置，是對(duì)管材由外向內(nèi)的作用力，同時(shí)也有利于拉伸成型后的管材緊貼外定徑套保證管材外徑尺寸精度高、外表面光滑，外定徑套可根據(jù)不同的規(guī)格更換。
[0025]設(shè)備中的冷卻箱中有水或風(fēng)冷卻機(jī)構(gòu)。
[0026]工作方式:
[0027]將塑料原料加入擠出機(jī)1中，在擠出機(jī)1中熔融塑化后，從擠出機(jī)1后的擠出管模頭2擠出成型為管胚10，管胚10經(jīng)管胚保溫段3冷卻保溫在高彈態(tài)，，經(jīng)過(guò)雙向拉伸模具4中的加熱箱保溫加熱到高彈態(tài)的可拉伸溫度范圍內(nèi)，在牽引機(jī)7的牽引力和真空的吸附作用力下，管胚10的外壁緊貼在雙向拉伸模具4的內(nèi)壁移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了雙向拉伸模具4對(duì)胚管10進(jìn)行徑、軸雙向拉伸，在真空冷卻箱5中的定徑套內(nèi)快速冷卻定徑定型取向，得到雙軸取向的管材11。本實(shí)施例未述部分與現(xiàn)有技術(shù)相同。剛開(kāi)始生產(chǎn)時(shí)，管胚保溫段3里先不通水或油，讓管坯10擠出后牽引到牽引機(jī)7上牽引，直到通過(guò)牽引機(jī)7，同時(shí)冷卻箱6通水冷卻。然后管胚保溫段3內(nèi)開(kāi)始通入熱水或熱油，調(diào)節(jié)管胚保溫段3和雙向拉伸模具4的溫度，使之在高彈態(tài)溫度范圍內(nèi)，打開(kāi)雙向拉伸模具4中的真空裝置對(duì)管胚10進(jìn)行徑向拉伸，并調(diào)節(jié)其真空度，再打開(kāi)真空冷卻箱的真空裝置并調(diào)節(jié)真空度，并調(diào)節(jié)牽引機(jī)7的夾緊設(shè)置，使之符合夾緊管材的要求，最后調(diào)節(jié)牽引速度，使得擴(kuò)張后的管材外徑符合規(guī)定尺寸后，開(kāi)始正常生產(chǎn)。
[0028]在本發(fā)明特定實(shí)施例中被描述時(shí)，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到本發(fā)明可以在不超出權(quán)利要求書的精神和范圍內(nèi)進(jìn)行修正。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種制備雙軸取向塑料管材的設(shè)備，其特征在于:包括塑料擠出機(jī)、擠出管模頭、管胚冷卻保溫段、雙向拉伸模具、真空冷卻定徑裝置、冷卻箱、牽引機(jī)、切割機(jī)和自動(dòng)放管機(jī)，上述設(shè)備依次直線定位構(gòu)成生產(chǎn)線；所述管胚冷卻保溫段有溫度控制裝置，所述雙向拉伸模具包括位于塑料管材壁外的拉伸擴(kuò)脹模腔、真空裝置和溫度控制裝置，雙向拉伸模具具有根據(jù)不同的規(guī)格可更換的結(jié)構(gòu)。 所述設(shè)備中還具有與雙向拉伸模具連接的利于管的雙軸拉伸成型的真空裝置，所述真空裝置提供管材雙向拉伸成型中對(duì)管胚由外向內(nèi)的作用力，其是管胚緊貼拉伸擴(kuò)脹模腔內(nèi)壁保證塑料管材雙向拉伸成型的關(guān)鍵。 所述設(shè)備中還具有與擠出管模頭連接的冷卻管材內(nèi)壁和控制溫度的吸氣機(jī)構(gòu)，所述吸氣機(jī)構(gòu)包括輸送氣體的空心耐高溫絕熱軟管和可以控制抽風(fēng)量大小的抽風(fēng)機(jī)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于:所述設(shè)備中位于雙向拉伸模具后設(shè)置有真空冷卻箱，所述真空冷卻箱內(nèi)有對(duì)拉伸后的管材進(jìn)行冷卻定徑的外定徑套，拉伸成型后的管材在冷卻外定徑套內(nèi)進(jìn)行冷卻定型處理，所述設(shè)備中有與真空冷卻箱連接的真空裝置，提供對(duì)管材由外向內(nèi)的作用力，同時(shí)也有利于拉伸成型后的管材緊貼外定徑套保證管材外徑尺寸精度高、外表面光滑，外定徑套具有根據(jù)不同的規(guī)格可更換的結(jié)構(gòu)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的設(shè)備，其特征在于:所述設(shè)備中的冷卻箱中設(shè)有水或風(fēng)冷卻機(jī)構(gòu)。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種制備雙軸取向塑料管材的設(shè)備，包括塑料擠出機(jī)、擠出管模頭、管胚冷卻保溫段、雙向拉伸模具、真空冷卻定徑裝置、冷卻箱、牽引機(jī)、切割機(jī)和自動(dòng)放管機(jī)，上述設(shè)備依次直線定位構(gòu)成生產(chǎn)線；所述管胚冷卻保溫段有溫度控制裝置，所述雙向拉伸模具包括位于塑料管材壁外的拉伸擴(kuò)脹模腔、真空裝置和溫度控制裝置，雙向拉伸模具具有根據(jù)不同的規(guī)格可更換的結(jié)構(gòu)。上述設(shè)備依次直線定位構(gòu)成生產(chǎn)線。管胚的外壁緊貼在雙向拉伸模具的內(nèi)壁移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)雙向拉伸模具對(duì)胚管進(jìn)行徑向、軸雙向拉伸；徑、軸雙向拉伸由雙向拉伸模具和牽引機(jī)共同完成。
【IPC分類】B29C33/04, B29C55/26, B29C69/02
【公開(kāi)號(hào)】CN205033611
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520564598
【發(fā)明人】李代敘, 李白千, 彭曉翊, 秦小梅, 管子現(xiàn)
【申請(qǐng)人】佛山市日豐企業(yè)有限公司, 佛山市日豐企業(yè)科技有限公司
【公開(kāi)日】2016年2月17日
【申請(qǐng)日】2015年7月29日