專利名稱：免鋼襯塑料異型材及其內(nèi)共擠出模頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種不需鋼襯加強(qiáng)的塑料異型材及其擠出模具，具體地說是一種免鋼襯塑料異型材及其內(nèi)共擠出模頭。
背景技術(shù)：
用于加工門窗的塑料異型材內(nèi)腔中通常設(shè)有若干個內(nèi)筋，將內(nèi)腔分隔成不同功能的腔室，為了防止型材在生產(chǎn)、裝箱、運輸及使用過程中易發(fā)生彎曲變形、破裂等現(xiàn)象，通常需要在型材中間的主腔室中裝入標(biāo)準(zhǔn)的鋼襯，通過螺釘固定在型材壁上，來增加型材的強(qiáng)度。由于技術(shù)原因，型材主腔室尺寸很難做到均勻一致，因此在裝配過程中又極易出現(xiàn)型材內(nèi)腔小無法裝配，或內(nèi)腔大易松動等問題，使得裝配難度大，且成本較高。
為了克服這種缺陷，中國專利ZL201020639717.4公開了一種加工具有塑料內(nèi)襯的型材的擠出模頭，通過內(nèi)共擠方法在型材主腔室中獲得塑料內(nèi)襯，內(nèi)襯選用價格低廉的塑料以避免過多地增加生產(chǎn)成本。用這種方法加工型材，內(nèi)襯與型材同步成型,不需后續(xù)裝配，可以提高后續(xù)的門窗加工效率。由于內(nèi)襯與型材均為塑料，其強(qiáng)度較低，為了保證內(nèi)襯有足夠的強(qiáng)度，內(nèi)襯需要有一定的厚度，因此內(nèi)襯需要消耗較多的原料，不僅增加型材重量,也會增加生產(chǎn)成本。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種免鋼襯塑料異型材及其內(nèi)共擠出模頭，通過內(nèi)共擠方法獲得以高強(qiáng)度的型材主腔室內(nèi)筋，既可以免去裝配鋼襯帶來的困難，又可以減輕型材重量，降低生產(chǎn)成本。
本發(fā)明免鋼襯塑料異型材采用的技術(shù)方案是:所述型材的型腔內(nèi)具有形成主腔室的兩條內(nèi)筋；所述構(gòu)成主腔室的兩條內(nèi)筋材質(zhì)為擠出型PBT材料；主腔室的兩個型材外壁內(nèi)側(cè)設(shè)有槽壁凸出至型腔內(nèi)、用來包夾內(nèi)筋的內(nèi)筋卡槽，所述兩個內(nèi)筋通過共擠方式鋪設(shè)在相應(yīng)內(nèi)筋卡槽中。
PBT是聚對苯二甲酸丁二醇酯(英文名polybutylene terephthalate)的簡稱。PBT是最堅韌的工程熱塑材料之一，具有非常好的化學(xué)穩(wěn)定性、機(jī)械強(qiáng)度、電絕緣特性和熱穩(wěn)定性，可以有效的增強(qiáng)型材的強(qiáng)度。用PBT制成的內(nèi)筋強(qiáng)度高，同壁厚的情況下較塑料內(nèi)筋增加5倍左右，幾乎不增加內(nèi)筋壁厚的情況下不需要另外增加內(nèi)襯就可以滿足型材強(qiáng)度需要。
考慮到基料PVC和共擠料PBT兩種材料的塑化溫度不同，且兩者的相容性不好的問題，在擠出時在型材內(nèi)壁上同步擠出內(nèi)筋卡槽，成型后的內(nèi)筋嵌入卡槽中，可以防止內(nèi)筋在型材內(nèi)移動，以充分發(fā)揮其支撐作用。
進(jìn)一步地，所述內(nèi)筋卡槽為燕尾槽。這種卡槽對內(nèi)筋的包夾效果好,PBT材料形成的內(nèi)筋與型材外壁連接牢靠。
本發(fā)明用于免鋼襯塑料異型材的內(nèi)共擠出模頭，包括機(jī)頸、過渡板、支架板、壓縮板、預(yù)成型板、成型板和鑲塊；機(jī)頸內(nèi)設(shè)有主流道，過渡板上設(shè)有與主流道相通的分流道，過渡板中間設(shè)有凸出至機(jī)頸主流道內(nèi)的分流錐；支架板中間設(shè)有型芯，型芯一端延伸至壓縮板、預(yù)成型板型腔內(nèi)；鑲塊固定在型芯出口端；型芯及鑲塊上設(shè)有用來擠出構(gòu)成型材主腔室內(nèi)筋的兩條共擠流道，過渡板上開有與型芯內(nèi)共擠流道相通的共擠主流道，共擠主流道的進(jìn)料口設(shè)置在過渡板側(cè)壁上；型芯及鑲塊在兩條共擠流道外側(cè)，以及與型材主腔室外壁對應(yīng)的分流道內(nèi)側(cè)分別設(shè)有隔熱層安裝槽，槽內(nèi)裝有由隔熱材料制成的隔熱層。PVC基料由機(jī)頸的主流道進(jìn)入，PBT共擠料由過渡板側(cè)壁的進(jìn)料口進(jìn)入。PVC熔坯的擠出溫度約在200°C左右，溫度過高會造成料流紊亂以致糊料。PBT塑化溫度約為250°C左右，高于PVC塑化溫度(PVC塑化溫度約為190°C)，考慮到擠出過程中的溫度下降，進(jìn)入共擠流道內(nèi)的PBT共擠料熔坯溫度不能低于240°C，否則材料自身就會因凝結(jié)而不流動。因此進(jìn)入過渡板內(nèi)的PBT共擠料溫度高于PVC基料溫度，通過在共擠流道外側(cè)及與型材主腔室外壁對應(yīng)的分流道內(nèi)側(cè)的型芯和鑲塊內(nèi)設(shè)置隔熱層，可以有效防止共擠料熱量傳遞給外層的PVC基料的影響。進(jìn)一步地，與型材主腔室外壁對應(yīng)的分流道上有向型芯二內(nèi)的兩條共擠流道的兩側(cè)延伸的分支流道，所述分支流道在型芯二出口端與相應(yīng)的共擠流道融合。進(jìn)一步地，所述支架板沿擠出方向分為第一支架板和第二支架板，第二支架板上的第二型芯及鑲塊在兩條共擠流道內(nèi)側(cè)分別開有加熱元件安裝孔，孔內(nèi)裝有加熱元件，第二支架板的側(cè)壁上開有與加熱元件安裝孔相通的電纜引出通道，加熱元件的電纜通過電纜引出通道與外置的溫控系統(tǒng)電連接。通過在型芯內(nèi)設(shè)置加熱元件，可以對共擠流道中的PBT共擠熔坯進(jìn)行加熱，穩(wěn)定和補充熱量，可以滿足其擠出需要的適宜溫度，保證PBT共擠熔坯的流動性。由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明采用內(nèi)共擠方法，由PBT共擠料形成型材主腔室的兩條內(nèi)筋，內(nèi)筋的強(qiáng)度高，不需要裝配鋼襯，既減輕了型材重量，又降低生產(chǎn)成本。


圖1是本發(fā)明內(nèi)共擠出模頭結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1的左視圖。圖3是圖1中沿A-A線的剖視圖。圖4是圖1中沿B-B線的剖視圖。圖5是圖1中沿C-C線的剖視圖。圖6是圖5中D處局部放大示意圖。圖7是免鋼襯塑料異型材斷面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明免鋼襯塑料異型材如圖7所示，型材I中間最大的內(nèi)腔為主腔室15，主腔室15的兩個型材外壁11、12內(nèi)側(cè)設(shè)有槽壁111凸出至型腔內(nèi)，用來包夾內(nèi)筋的內(nèi)筋卡槽112，兩個內(nèi)筋13、14通過共擠方式鋪設(shè)在相應(yīng)內(nèi)筋卡槽112中，內(nèi)筋卡槽112為燕尾槽。兩條內(nèi)筋13、14材質(zhì)為擠出型PBT材料。內(nèi)共擠出模頭如圖1所示，包括機(jī)頸21、過渡板22、第一支架板23、第二支架板24、壓縮板25、預(yù)成型板26、成型板27和鑲塊28 ;機(jī)頸21內(nèi)設(shè)有主流道211，過渡板22內(nèi)設(shè)有與主流道211相通的分流道3，過渡板22中間設(shè)有凸出至機(jī)頸21主流道內(nèi)的分流錐221 ;第一支架板23和第二支架板24內(nèi)分別設(shè)有第一型芯231和第二型芯241，第二型芯241 一端延伸至壓縮板25、預(yù)成型板26型腔內(nèi)，鑲塊28通過螺釘281固定在第二型芯241的出口端。第一型芯231、第二型芯241及鑲塊28上設(shè)有用來擠出構(gòu)成型材主腔室內(nèi)筋13、14的兩條共擠流道41、42。
參見圖3，過渡板22上開有與第一型芯231內(nèi)的共擠流道41、42相通的共擠主流道4，共擠主流道4的進(jìn)料口 7設(shè)置在過渡板22側(cè)壁上。
參見圖1、圖2、圖4和圖5，第二型芯241及鑲塊28在兩條共擠流道41、42內(nèi)側(cè)分別開有三個用來安裝加熱元件51、52的安裝孔，每個孔內(nèi)裝有加熱元件，加熱元件51、52可以采用帶測溫功能的加熱棒，以便于控制溫度。第二支架板24的側(cè)壁上開有與加熱元件51、52安裝孔相通的電纜引出通道81、82，加熱元件51、52的電纜通過電纜引出通道81、82與外置的溫控系統(tǒng)電連接。第一型芯231、第二型芯241及鑲塊28在兩條共擠流道41、42外側(cè)，以及在加熱元件51、52與型材主腔室外壁對應(yīng)的分流道3之間分別設(shè)有隔熱層安裝槽61、62、63、64，每個槽內(nèi)裝有聚四氟乙烯或石棉作為隔熱層。
參見圖2、圖5和圖6，共擠流道41、42的兩端呈燕尾狀。與型材主腔室外壁對應(yīng)的分流道3上有向兩條共擠流道41、42的兩側(cè)延伸的分支流道31、32，分支流道31、32與分流道3形成燕尾形狀并環(huán)繞在共擠流道41、42的兩端，分支流道31、32在第二型芯241出口端與相應(yīng)的共擠流道41、42融合。
其工作原理如下:溫度約200°C左右的PVC基料由機(jī)頸21的主流道進(jìn)入，由分流錐221分流進(jìn)入分流道3中；同時，溫度約250 V左右的擠出型PBT共擠料由過渡板22側(cè)壁的進(jìn)料口 7進(jìn)入，經(jīng)共擠主流道4分成兩路分別進(jìn)入共擠流道41、42內(nèi)，兩者在鑲塊28內(nèi)融合，PBT共擠熔胚在鑲塊28出口端的瞬間膨脹并被布置在型材I的內(nèi)筋13、14邊緣的內(nèi)筋卡槽112的兩個槽壁111夾緊，與PVC主料同步出模頭，并進(jìn)入定型模及水箱冷卻成型。擠出過程中，發(fā)熱元件51、52的熱量通過第二型芯241傳遞至共擠流道41、42中的共擠熔坯，對其進(jìn)行加熱、補充和穩(wěn)定熱量，以滿足其擠出需要的適宜溫度。而隔熱槽61、62、63、64內(nèi)的隔熱層將共擠料與基料之間的熱傳導(dǎo)路徑隔開，防止共擠料熱量傳遞給外層的PVC基料，保證出料的均勻性與穩(wěn)定性。
本發(fā)明內(nèi)共擠出模頭的型芯內(nèi)也可不設(shè)置加熱元件，即上述第一支架板和第二支架板合二為一即可。由于模頭內(nèi)沒有設(shè)置加熱元件，共擠料的進(jìn)料溫度略高，溫度最好在260°C左右，并且溫度控制要求嚴(yán)格，要求進(jìn)料溫度波動小。
權(quán)利要求
1.免鋼襯塑料異型材，所述型材(I)的型腔內(nèi)具有形成主腔室(15)的兩條內(nèi)筋(13、14);其特征在于:所述構(gòu)成主腔室的兩條內(nèi)筋(13、14)材質(zhì)為擠出型PBT材料；主腔室的兩個型材外壁(11、12)內(nèi)側(cè)設(shè)有槽壁(111)凸出至型腔內(nèi)，用來包夾內(nèi)筋的內(nèi)筋卡槽(112)，所述兩個內(nèi)筋(13、14)通過共擠方式鋪設(shè)在相應(yīng)內(nèi)筋卡槽(112)中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的免鋼襯塑料異型材，其特征在于:所述內(nèi)腔筋卡槽(112)為燕尾槽。
3.用于免鋼襯塑料異型材的內(nèi)共擠出模頭，包括機(jī)頸(21)、過渡板(22)、支架板(23、24)、壓縮板(25)、預(yù)成型板(26)、成型板(27)和鑲塊(28);機(jī)頸(21)內(nèi)設(shè)有主流道(211)，過渡板(22)上設(shè)有與主流道(211)相通的分流道(3)，過渡板(22)中間設(shè)有凸出至機(jī)頸主流道(211)內(nèi)的分流錐(221);支架板(23、24)中間設(shè)有型芯(231、241)，型芯一端延伸至壓縮板(25)、預(yù)成型板(26)型腔內(nèi)；鑲塊(28)固定在型芯出口端；型芯(231、241)及鑲塊(28)上設(shè)有用來擠出構(gòu)成型材主腔室內(nèi)筋的兩條共擠流道(41、42)，過渡板(22)上開有與型芯內(nèi)共擠流道(41、42)相通的共擠主流道(4)，共擠主流道的進(jìn)料口(7)設(shè)置在過渡板(22)側(cè)壁上；其特征在于:型芯(231,241)及鑲塊(28)在兩條共擠流道(41,42)外側(cè)，以及與型材主腔室外壁對應(yīng)的分流道(3)內(nèi)側(cè)分別設(shè)有隔熱層安裝槽出1、62、63、64)，槽內(nèi)裝有由隔熱材料制成的隔熱層。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的內(nèi)共擠出模頭，其特征在于:與型材主腔室外壁對應(yīng)的分流道(3)上有向兩條共擠流道(41、42)的兩側(cè)延伸的分支流道(31、32)，所述分支流道(31、32)在型芯出口端與相應(yīng)的共擠流道(41、42)融合。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的內(nèi)共擠出模頭，其特征在于:所述支架板(23、24)沿擠出方向分為第一支架板(23)和第二支架板(24)，第二支架板(24)上的第二型芯(241)及鑲塊(28)在兩條共擠流道(41、42)內(nèi)側(cè)分別開有加熱元件(51、52)安裝孔，孔內(nèi)裝有加熱元件，第二支架板(24)的側(cè)壁上開有與加熱元件安裝孔相通的電纜引出通道(81、82)，加熱元件(51、52)的電纜通過電纜引出通道(81、82)與外置的溫控系統(tǒng)電連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種免鋼襯塑料異型材及其內(nèi)共擠出模頭，構(gòu)成型材主腔室的兩條內(nèi)筋材質(zhì)為擠出型PBT材料，并通過共擠方式鋪設(shè)在相應(yīng)內(nèi)筋卡槽中。所用內(nèi)共擠出模頭，包括機(jī)頸、過渡板、支架板、壓縮板、預(yù)成型板、成型板和鑲塊；型芯及鑲塊上設(shè)有形成內(nèi)筋的兩條共擠流道；共擠流道外側(cè)以及與型材主腔室外壁對應(yīng)的分流道內(nèi)側(cè)分別設(shè)有隔熱層安裝槽，槽內(nèi)裝有由隔熱材料制成的隔熱層。本發(fā)明采用內(nèi)共擠方法，PBT共擠料形成型材主腔室的兩條內(nèi)筋，內(nèi)筋的強(qiáng)度高，不需要裝配鋼襯，既減輕了型材重量，又降低生產(chǎn)成本。
文檔編號E06B3/20GK103147664SQ20131003871
公開日2013年6月12日 申請日期2013年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月31日
發(fā)明者查安平, 敖萬路, 徐瑞, 王菁, 周漢生 申請人:銅陵格瑞特擠出技術(shù)有限公司