本發(fā)明涉及將以水為載體的纖維或纖維與粘合劑通過堆積、擠壓和干燥過程制成管狀成型件的方法，所稱纖維包括：紙纖維及其他有機纖維，還包括無機纖維；所稱粘合劑包括有機和無機粘合劑。

背景技術：

纖維管狀成型件品種較多，此處僅列舉發(fā)明人最為關注的兩種，一為變壓器濕法成型的紙質(zhì)管狀絕緣件，制作該管狀成型件需先在紙機上抄出厚平濕紙坯，再由成型技師將濕紙坯用手工在胎型上成型，生產(chǎn)效率極低，且產(chǎn)品質(zhì)量取決于成型技師的經(jīng)驗和技巧，因此其價格十分昂貴；另一為在鑄造行業(yè)中，由日本花王公司發(fā)明的成型技術所生產(chǎn)的紙質(zhì)澆道管(授權公告號：cn100363127c)，此種紙質(zhì)澆道管正在推廣使用，但其成型技術沒有脫離開傳統(tǒng)紙漿模塑中空制品成型技術，即兩個半模合成一個模腔，由開口部先后向模腔內(nèi)注漿使紙纖維堆積成型、注入壓縮空氣使成型紙纖維脫水，再由開口部插入彈性體型芯并使之膨脹以擠壓成型紙纖維使與模具貼實，進而在熱整形工位也需在開口部插入彈性體型芯并使之膨脹以獲得良好形狀，上述工藝的缺點是過于繁瑣導致成本過高，從而嚴重阻礙紙質(zhì)澆道管的推廣使用。

技術實現(xiàn)要素：

鑒于現(xiàn)有變壓器管狀成型絕緣件工藝效率十分低下以及紙質(zhì)澆道管成本過高的現(xiàn)狀，本發(fā)明提出一種將以水為載體的纖維或纖維與粘合劑通過堆積、擠壓和干燥過程制成管狀成型件的方法，所稱纖維包括：紙纖維及其他有機纖維，還包括無機纖維；所稱粘合劑包括有機和無機粘合劑；該方法能夠使變壓器管狀絕緣件的制作由手工為主實現(xiàn)全部模具化生產(chǎn)，提高變壓器管狀絕緣件的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，使制作成本變得低廉；同時該方法應用于紙質(zhì)澆道管的制作將簡化工藝步驟從而使產(chǎn)品成本顯著降低，并能夠使紙質(zhì)澆道管的強度和外觀更優(yōu)化，十分有利于紙質(zhì)澆道管的推廣。

該技術所適合制作的管狀成型件并不僅限于變壓器管狀成型絕緣件和紙質(zhì)澆道管，所有由濕法成型的纖維成型件均可使用此技術。

本發(fā)明的技術解決方案是這樣實現(xiàn)的：

1、管狀成型件的材料使用以水為載體的纖維或纖維和粘合劑，模具組成包括兩個成型表面合起來與所制管狀成型件的外表面相同的半模，每個半模的氣室可以按設定分別通大 氣、真空或壓縮空氣，氣室與成型表面有小孔或縫隙相通，成型表面還覆有可以使水通過并攔截紙漿中固狀物的網(wǎng)或多孔材料層，兩個半模初始處于分開狀態(tài)，一個表面形狀與所制管狀成型件內(nèi)表面相同的芯模置于兩個半模之間；

2、兩個半?？梢栽谄涑尚捅砻娼肜w維或纖維與粘合劑和水形成的漿料中后靠纖維漿與氣室的壓力差排水成型，所述芯模與兩個半模的初始距離要能夠滿足兩個半模排水層積纖維不受到阻礙的要求；

3、兩個半模能夠在層積了足夠的纖維層后或?qū)臃e的過程中向芯模相對運動，一直到兩個半模的分型面緊密貼合，同時芯模與半模成型表面的間隙達到設定間隙；芯模和半模的共同作用使已層積的纖維充分脫水；兩個半模緊密貼合后，成型表面的纖維層在0.01至40mpa壓力作用下于分型面處緊密結合成一體，經(jīng)濟的壓力為0.5至10mpa；

4、兩個半模的層積成型可以依賴設定其氣室為負壓，從而形成真空成型方式；

5、另外的方式是：一個半模作為上模安裝在上模安裝板上，另一個為下模安裝在下模安裝板上，模具組成中還包括一個動密封地套在下模(或上模)安裝板上，其上端(下端)與上模(或下模)安裝板形成靜密封的柱面筒，上模安裝板、下模安裝板與該柱面筒三者組成一個密封空間，在外力作用下上下模安裝板可相向運動，此時套在下模(或上模)安裝板上的柱面筒也跟著相對于下模(或上模)安裝板滑動，使得三者組成的密封空間容積不斷縮小，從而對密封在其間的纖維漿產(chǎn)生壓力，使纖維漿中的水不斷從半模成型表面被擠出而纖維層狀地堆積在半模成型表面，這種方式稱之為密封擠壓成型；在芯模和半模共同作用使已層積的纖維充分脫水之前，該方式下的纖維漿壓力范圍為0.01至40mpa，最經(jīng)濟為0.01至8mpa。

6、為增加兩個半模表面的紙纖維層在分型面處的結合強度，可將每個半模的成型表面擴展形成兩側的與分型面平行的翻邊，其翻邊的寬度與管狀成型件的徑向尺寸相適宜；翻邊的寬度與管狀成型件的徑向尺寸的比值約在1/100至1/5左右；由此形成的管狀成型件的鰭邊對管狀成型件的抗彎強度和局部抗凹陷能力均有顯著增強作用，管狀成型件的插入端的鰭邊可用合適的工具去除。

7、芯模設置在兩個半模之間的方法為：芯模至少有一端的一定長度在半模成型表面的覆蓋范圍之外，芯模賴此一定長度的端頭與芯模支架可拆卸地固聯(lián)在一起，芯模支架與兩個半模安裝板中的至少一個之間有一根或一根以上的定位桿定位，芯模支架可以套在定位桿上上下滑動，以實現(xiàn)芯模相對于兩個半模的接近或遠離的運動。

8、在同一個上下模安裝板與柱面筒組成的模具內(nèi)或真空成型方式的同一個成型機構中可安放兩套以上更多的半模及芯模組合，它們可以是完全一樣的也可以是形狀不一樣的， 但最好是所成型的管狀成型件的壁厚具有相同或近似的厚度要求。

9、芯模由熱膨脹系數(shù)較大的塑料材料制成，芯?？梢允菍嵭牡囊部梢允怯休S向長孔的，l形管和三通管的芯模可由兩件塑料棒相交聯(lián)接組成，四通管則由位于同一平面的三件塑料棒相交聯(lián)接組成；所述的相交聯(lián)接為可插拔式；

10、芯模與包覆其外的管狀成型件濕坯一同被取出，在常溫下于通風處放置至含水率下降至25-50％時送入烘干機內(nèi)烘干或置于熱模中干燥，也可以直接進入烘干機烘干或置于熱模中干燥；當含水率降至10％以下(最好是6％以下)取出冷卻至能夠順利抽取芯模所需溫度時，將芯模抽出回用；

與現(xiàn)有技術相比較，本發(fā)明的優(yōu)勢是顯而易見的：

本發(fā)明成功地解決了變壓器管狀成型絕緣件生產(chǎn)效率低下的問題，尤其是將管狀成型件的用平板濕坯手工成型變革為紙漿模內(nèi)借助壓力機直接成型，使生產(chǎn)成本大大降低；模具高壓成型使絕緣件密度更高、形狀更準確，因而絕緣強度更高。同時本發(fā)明還解決了紙質(zhì)澆道管工藝過于復雜，導致成本過高推廣不力的問題，并且本發(fā)明能夠使紙質(zhì)澆道管在保留了原有質(zhì)輕、易操作的優(yōu)勢前提下更密實、更堅固，從而破損率也將顯著降低；對于所有適合使用紙漿原料的管狀成型件的制作生產(chǎn)，本發(fā)明都具有產(chǎn)品成本低廉、尺寸精確和密實堅固的優(yōu)勢。

附圖說明：

本發(fā)明附圖2頁，即：

圖1至圖3為制作管狀成型件的密封擠壓成型方式的模具結構示意：分別為：注漿時狀態(tài)、密封擠壓開始時狀態(tài)和密封擠壓終了時狀態(tài)；

圖4為l型鑄造澆道管示意；

圖5為一次成型多個管狀成型件的模具示意。

圖中：11為上半模；12為上半模安裝板；21為下半模；22為下半模安裝板；31為芯模；32為芯模支架；33為芯模支架定位桿；41為柱面筒；51為紙質(zhì)澆道管。

具體實施方式

實施例1l型紙質(zhì)鑄造澆道管的成型方法：

步驟一：注漿將以廢舊報紙、碳纖維和粘合劑為原料制取的濃度為1％的混合漿料定量地注入按密封擠壓成型方式做成的模具容腔中，如圖1所示，密封擠壓成型模具組成包括成型表面帶有翻邊的上半模11和下半模21、能夠升降的上半模安裝板12、固定在成型件工作臺上的下半模安裝板22、尼龍6制成的芯模31、芯模支架32、芯模支架定位桿33及動密封 地套在下模安裝板22上的圓形柱面筒41，此時上半模安裝板12與柱面筒41上端面分離、柱面筒41與下模安裝板22形成的容腔處于最大容積狀態(tài)；

步驟二：成型如圖2所示，先令上半模安裝板12下行接觸柱面筒41上端面并建立密封，同時使芯模31處于距離上半模11和下半模21接近相等的位置；然后繼續(xù)使上半模安裝板12下行使得由上模安裝板12、下模安裝板22和柱面筒41三者組成的密封空間容積不斷縮小，從而對密封在其間的混合漿料產(chǎn)生壓力，使混合漿料中的水不斷從半模成型表面被擠出而纖維層狀地堆積在半模成型表面，直到上半模11和下半模21的分型面緊密貼合，同時芯模31與半模成型表面的距離不斷縮小直至達到設定間隙，芯模31和兩個半模11和21的共同作用使已層積的纖維充分脫水，兩個半模11和21緊密貼合后，成型表面的纖維層在最大10mpa壓力作用下充分脫水并于分型面處緊密結合成一體，如圖3所示；

步驟三：干燥上模安裝板12上行打開模具容腔，取出已成型的含水率約為48％左右的l型紙質(zhì)澆道管51(如圖4所示)濕坯及被其包覆的芯模31并送到烘干機內(nèi)以120度的溫度烘干至含水率6％以內(nèi)取出，干燥后的l型紙質(zhì)澆道管的密度為0.8至1.0克/立方厘米；

步驟四：抽取芯模將經(jīng)干燥后的l型紙質(zhì)澆道管51及芯模31置于風冷下降溫至室溫，由于尼龍6的熱膨脹系數(shù)大于密度為0.8以上的管狀成型件的熱膨脹系數(shù)，所以此時l型紙質(zhì)澆道管51內(nèi)壁與芯模31外表面之間產(chǎn)生間隙，可以分別從l型紙質(zhì)澆道管51的兩個管口處取出兩個尼龍棒正交插接組成的芯模31。

實施例2變壓器管狀絕緣件的成型方法：

步驟一：注漿將以本色絕緣木漿為原料制取的濃度為0.3％的漿料定量地注入按密封擠壓成型方式做成的模具容腔中，除成型表面的形狀和尺寸外(其中上半模11和下半模21的成型表面的翻邊寬度與管徑的比值小于實施例1)，模具組成與實施例1相同。

步驟二：成型除兩個半模11和21緊密貼合后，成型表面的纖維層所受最大壓力比10mpa更大達到15mpa外，其余與實施例1同；

步驟三：干燥上模安裝板12上行打開模具容腔，取出已成型的含水率約為46％左右的變壓器管狀絕緣件的濕坯及被其包覆的芯模31并送到熱壓模具內(nèi)以120度的溫度烘干至含水率6％以內(nèi)取出，干燥后的變壓器管狀絕緣件的密度為1.0至1.2克/立方厘米；

步驟四：抽取芯模與實施例1類似，略。

實施例3：可以一次成型多個管狀成型件的模具

如圖5所示，在一個由柱面筒和上、下模安裝板組成的模腔內(nèi)安裝有多套上半模11、下半模21和芯模31組合，一次可以成型多個管狀成型件。