專利名稱：共擠熱纏繞結(jié)構(gòu)壁管材,加工方法及模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到一種共擠熱纏繞結(jié)構(gòu)壁管材，加工方法及模具，屬于塑料管材加工技術(shù)及設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，大徑塑管屬于化學(xué)建材，是以塑代鋼，以塑代水泥的換代產(chǎn)品，應(yīng)用于市政排水，遠(yuǎn)距離低壓輸水，礦山及化工排水，農(nóng)田水利灌溉及通風(fēng)管道及化工容器的制作等，對(duì)節(jié)省能源，減少污染，保護(hù)環(huán)境有重要意義。目前這種塑管的生產(chǎn)普遍采用單機(jī)(一個(gè)擠出機(jī))生產(chǎn)方式，用于作纏繞骨架的塑管是以模具擠出U型圓弧帶包敷聚丙烯塑管(簡稱pp管)方式生產(chǎn)，通過在線纏繞在聚乙烯平帶作基層的管材上作為加強(qiáng)筋，用這種方式生產(chǎn)的管材有如下缺陷1、聚乙烯有時(shí)不能完全包敷pp管，形成外露，降低產(chǎn)品環(huán)剛度，為了保證其產(chǎn)品質(zhì)量，平帶纏繞基層往往設(shè)計(jì)的很厚；2、包敷pp管直徑不宜過大，最大為54毫米，骨架尺寸受限制，影響產(chǎn)品環(huán)剛度；3、對(duì)聚乙烯材料要求與基層一樣，生產(chǎn)成本高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種雙擠出機(jī)共擠熱纏繞結(jié)構(gòu)壁管材，加工方法及成型模具，以形成新的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，降低材料使用量，根據(jù)等效壁厚原理，增加最終產(chǎn)品的環(huán)剛度。
本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的這種共擠熱纏繞結(jié)構(gòu)壁管材，是由塑料帶作為基層在模具芯管上螺旋熱纏繞粘結(jié)成型的大口徑管材，其特征在于這種管材的管壁是塑料帶外部熱纏繞粘結(jié)共擠包敷相同材料的單壁波紋管。
本發(fā)明的一種延伸技術(shù)方案是所述共擠熱纏繞結(jié)構(gòu)壁管材的管壁是中空薄壁矩形管在模具芯管上螺旋熱纏繞粘結(jié)成型，中空薄壁矩形管外壁熱纏繞粘結(jié)共擠包敷相同材料的單壁波紋管。
所述共擠熱纏繞結(jié)構(gòu)壁管材的加工方法，一種技術(shù)方案是采用兩個(gè)平行的擠出機(jī)，一個(gè)擠出聚乙烯平帶作為基層；另一個(gè)共擠包敷聚乙烯的單壁波紋管作為加強(qiáng)筋，在線依次螺旋熱纏繞在轉(zhuǎn)動(dòng)并軸向平移的模具芯管上，粘結(jié)成型大口徑管材。
所述共擠熱纏繞結(jié)構(gòu)壁管材的加工方法，延伸技術(shù)方案是一個(gè)擠出機(jī)擠出中空薄壁矩形管作為基層在模具芯管上螺旋熱纏繞；另一個(gè)共擠包敷聚乙烯的單壁波紋管作為加強(qiáng)筋，在線依次螺旋熱纏繞在轉(zhuǎn)動(dòng)并軸向平移的模具芯管上，粘結(jié)成型大口徑管材。
所述共擠熱纏繞結(jié)構(gòu)壁管材加工方法涉及的中空薄壁矩形管內(nèi)設(shè)置1-3個(gè)加強(qiáng)筋。
所述共擠熱纏繞結(jié)構(gòu)壁管材加工方法涉及的中空薄壁矩形管纏繞縫隙填充有相同材料層。
所述共擠熱纏繞結(jié)構(gòu)壁管材的共擠包敷聚乙烯單壁波紋管的加工模具，其基本結(jié)構(gòu)包括由模座、芯棒、可拆卸模芯和擠出口構(gòu)成的十字?jǐn)D出頭，流道位于芯棒與模芯之間，其特征在于所述的流道設(shè)置環(huán)凸中心釋放區(qū)。
所述共擠包敷聚乙烯的單壁波紋管的加工模具，所述的可拆卸模芯與芯棒螺紋聯(lián)接。
所述共擠包敷聚乙烯的單壁波紋管的加工模具，所述的環(huán)凸中心釋放區(qū)設(shè)置于可拆卸模芯與匯流板之間。
所述共擠包敷聚乙烯的單壁波紋管的加工模具的可拆卸模芯與匯流板前面設(shè)置口模。
采用本發(fā)明的加工方法及模具加工的聚丙烯與聚乙烯共擠pp管，聚乙烯完全包敷聚丙烯單壁波紋管，增加了強(qiáng)度，作為大口徑管材的增強(qiáng)筋非常合適。
這種共擠方式可使聚乙烯與大直徑的聚丙烯單壁波紋管共擠，生產(chǎn)出大直徑的pp管骨架，提高管材環(huán)剛度(管道承受外部載荷的能力)。現(xiàn)有技術(shù)pp管直徑為21毫米、34毫米、42毫米、54毫米，本發(fā)明通過更換模芯增加直徑到64毫米、72毫米、80毫米pp管作骨架，使產(chǎn)品規(guī)格得到拓展。
對(duì)于擠出機(jī)來講，擠出量一定，由于材料減輕，管材生產(chǎn)效率提高；同時(shí)，由于采用雙機(jī)方式生產(chǎn)，增加了一個(gè)擠出機(jī)，大口徑管材的生產(chǎn)速度將大大提高。
本發(fā)明將鋼塑共擠及鋁塑共擠模具技術(shù)應(yīng)用于柔軟的pp管與聚乙烯共擠，模具專門針對(duì)波紋軟管設(shè)計(jì)了有環(huán)凸中心釋放區(qū)的獨(dú)特流道，以保證PP管在高壓共擠時(shí)不變形，還可采用復(fù)合或改性塑料生產(chǎn)以進(jìn)一步降低成本。


圖1是本發(fā)明共擠熱纏繞結(jié)構(gòu)壁管材及加工方法示意2是現(xiàn)有技術(shù)加工方法示意3是共擠包敷聚乙烯的單壁波紋管的加工模具結(jié)構(gòu)示意4是增強(qiáng)型雙重壁結(jié)構(gòu)壁管材示意中A、塑料擠出機(jī) B、塑料擠出機(jī) C、分配閥1、管外壁包裹塑料 2、單壁波紋管 3、塑料平帶3-1、矩形管3-2、加強(qiáng)筋 3-3、填充層4、模具芯管5、成品管 6、U形塑料帶7、芯棒 8、擠出口9、塑料10、連接法蘭11、連接件 12、模芯13、出口釋放區(qū)14、口模 15、匯流板 16、中間釋放區(qū) 17、模座具體實(shí)施方式
圖2、圖1所示現(xiàn)有技術(shù)與本發(fā)明共擠熱纏繞結(jié)構(gòu)壁管材的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和加工方式，圖2所示的生產(chǎn)方式為一個(gè)擠出機(jī)A通過分配閥C給平帶擠出模及U型帶擠出模供料，擠出平帶及U型帶，U型帶包敷聚乙烯單壁波紋管作為骨架，與平帶共同纏繞成為管材。本發(fā)明加工方法是二個(gè)擠出機(jī)A、B共同工作，一個(gè)擠出平帶3，另一個(gè)通過共擠方式擠出包敷聚乙烯的聚丙烯單壁波紋管2，在線熱纏繞在模具芯管4上形成管材。這兩種產(chǎn)品的規(guī)格、質(zhì)量和材料用量對(duì)比如表1表1

由表1可見，生產(chǎn)同樣管徑的管材，由于采用不同的工藝，在具有相同的環(huán)剛度，相同使用效果的前提下，每米管材重量可降低35.5公斤。
本發(fā)明共擠熱纏繞結(jié)構(gòu)壁管材的另一個(gè)實(shí)施例是增強(qiáng)型雙重壁結(jié)構(gòu)壁管材，如圖4所示，其生產(chǎn)方法也是兩個(gè)擠出機(jī)工作，其中一個(gè)擠出機(jī)擠出中空薄壁矩形管3-1代替平帶3作為基層，外壁纏繞粘結(jié)包敷相同材料的單壁波紋管2，在線熱纏繞在模具芯管4上形成管材，矩形管可設(shè)置加強(qiáng)筋3-2，其纏繞縫隙還設(shè)置有聚乙烯的填充層3-3，這種結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品與韓國技術(shù)生產(chǎn)的雙重壁結(jié)構(gòu)壁管材相比可以有效提高管道的環(huán)剛度，使產(chǎn)品規(guī)格和性能得到拓展。節(jié)省材料對(duì)比如表2

由表2可見，在口徑相同的情況下，每米管重降低39公斤，有廣闊的市場推廣前景。
圖3所示本發(fā)明設(shè)計(jì)的共擠包敷聚乙烯單壁波紋管的加工模具，這種模具是由十字?jǐn)D出頭構(gòu)成的，芯棒7中間穿過波紋管2，模座17、芯棒7、可拆卸模芯12之間設(shè)置流道，為了防止波紋管2在擠出高壓下變形，本發(fā)明在模芯12與匯流板15之間的流道設(shè)計(jì)了環(huán)凸中間釋放區(qū)16和出口釋放區(qū)13。
本發(fā)明模具在產(chǎn)品換型時(shí)，由于模芯12與口模14、匯流板15之間都為螺紋聯(lián)接，可方便拆卸，大大減少了換型時(shí)間，節(jié)省人力及能源，提高生產(chǎn)效率。
上述描述僅作為本發(fā)明共擠熱纏繞結(jié)構(gòu)壁管材，加工方法及模具的一種可實(shí)施的技術(shù)方案提出，不作為對(duì)其結(jié)構(gòu)本身的單一限制條件。
權(quán)利要求
1.共擠熱纏繞結(jié)構(gòu)壁管材，是由塑料帶作為基層在模具芯管(4)上螺旋熱纏繞粘結(jié)成型的大口徑管材，其特征在于這種管材的管壁是塑料帶外部熱纏繞粘結(jié)共擠包敷相同材料的單壁波紋管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述共擠熱纏繞結(jié)構(gòu)壁管材，其特征在于這種管材的管壁是中空薄壁矩形管(3-1)在模具芯管上(4)螺旋熱纏繞粘結(jié)成型，中空薄壁矩形管外壁熱纏繞粘結(jié)共擠包敷相同材料的單壁波紋管(2)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述共擠熱纏繞結(jié)構(gòu)壁管材的加工方法，其特征在于采用兩個(gè)平行的擠出機(jī)，一個(gè)擠出聚乙烯平帶(3)作為基層；另一個(gè)共擠包敷聚乙烯的單壁波紋管(2)作為加強(qiáng)筋，在線依次螺旋熱纏繞在轉(zhuǎn)動(dòng)并軸向平移的模具芯管(4)上，粘結(jié)成型大口徑管材(5)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述共擠熱纏繞結(jié)構(gòu)壁管材的加工方法，其特征在于一個(gè)擠出機(jī)擠出中空薄壁矩形管(3-1)作為基層在模具芯管(4)上螺旋熱纏繞；另一個(gè)共擠包敷聚乙烯的單壁波紋管(2)作為加強(qiáng)筋，在線依次螺旋熱纏繞在轉(zhuǎn)動(dòng)并軸向平移的模具芯管(4)上，粘結(jié)成型大口徑管材(5)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述共擠熱纏繞結(jié)構(gòu)壁管材加工方法，其特征在于所述的中空薄壁矩形管(3-1)內(nèi)設(shè)置1-3個(gè)加強(qiáng)筋(3-2)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述共擠熱纏繞結(jié)構(gòu)壁管材加工方法，其特征在于所述的中空薄壁矩形管(3-1)纏繞縫隙填充有相同材料層(3-3)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述共擠熱纏繞結(jié)構(gòu)壁管材的共擠包敷聚乙烯單壁波紋管(2)的加工模具，其基本結(jié)構(gòu)包括由模座(17)、芯棒(7)、可拆卸模芯(12)和擠出口(8)構(gòu)成的十字?jǐn)D出頭，流道位于芯棒與模芯之間，其特征在于所述的流道設(shè)置環(huán)凸中心釋放區(qū)(16)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述共擠包敷聚乙烯的單壁波紋管(2)的加工模具，其特征在于所述的可拆卸模芯(12)與芯棒螺紋聯(lián)接。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述共擠包敷聚乙烯的單壁波紋管(2)的加工模具，其特征在于所述的環(huán)凸中心釋放區(qū)(16)設(shè)置于可拆卸模芯(12)與匯流板(15)之間。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述共擠包敷聚乙烯的單壁波紋管(2)的加工模具，其特征在于所述的可拆卸模芯(12)與匯流板(15)前面設(shè)置口模(14)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種雙擠出機(jī)共擠熱纏繞結(jié)構(gòu)壁管材，加工方法及成型模具，以形成新的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，降低材料使用量，根據(jù)等效壁厚原理，增加最終產(chǎn)品的環(huán)剛度。這種共擠熱纏繞結(jié)構(gòu)壁管材，是由塑料帶作為基層在模具芯管上螺旋熱纏繞粘結(jié)成型的大口徑管材，其特征在于這種管材的管壁是塑料帶外部熱纏繞粘結(jié)共擠包敷相同材料的單壁波紋管。采用本發(fā)明的加工方法及模具加工的聚丙烯與聚乙烯共擠pp管，聚乙烯完全包敷聚丙烯單壁波紋管，增加了強(qiáng)度，作為大口徑管材的增強(qiáng)筋非常合適。對(duì)于擠出機(jī)來講，擠出量一定，由于材料減輕，管材生產(chǎn)效率提高；同時(shí)，由于采用雙機(jī)方式生產(chǎn)，增加了一個(gè)擠出機(jī)，大口徑管材的生產(chǎn)速度將大大提高。
文檔編號(hào)B29C47/20GK1749626SQ20051001275
公開日2006年3月22日 申請(qǐng)日期2005年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月26日
發(fā)明者王利群, 岳伏軍 申請(qǐng)人:王利群