專利名稱：一種模壓成型聚烯烴管件的制造方法及設(shè)備的制作方法
一種模壓成型聚烯烴管件的制造方法及設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域 本發(fā)明屬于聚烯烴管件的制作技術(shù)。
背景技術(shù)：
目前國內(nèi)市場上聚烯烴(如聚乙烯)管件成型的方式不外乎有以下兩種成型方式 注塑成型方式和模壓成型方式。這兩種方式都存在的一種無法克服的缺陷，制品內(nèi)部存在 氣孔，管件密實度不高，導(dǎo)致強度降低無法滿足正常的使用要求。并且這兩種成型方式都 存在著各自的缺陷。注塑成型方式，設(shè)備和模具投入成本大，受成型工藝的要求特別是大 口徑管件，生產(chǎn)效率低下，且成型過程中無法將物料和成型中物料合流所包圍的空氣排出， 即無法實現(xiàn)多次排氣，導(dǎo)致的結(jié)果就是管件制品不可避免地存在氣孔，使管件強度降低無 法達到使用要求。至于一般的模壓成型技術(shù)其成型工藝都是用擠出的方法將聚乙烯物料通 過擠出機進行塑化后直接放入(人工或自動)壓力模具，施壓成型。這種成型方法同樣無 法解決物料成型流動過程中包在物料內(nèi)部的氣體的釋放問題，同樣導(dǎo)致制品內(nèi)部有氣孔的 現(xiàn)象，導(dǎo)致制品強度降低無法滿足使用要求。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種聚烯烴管件在制造過程中制品內(nèi)部無氣孔、 縮孔、且制品密實度高，無裂紋等缺陷的模壓成型聚烯烴管件的制造方法和設(shè)備。本發(fā)明模壓成型聚烯烴管件的制造方法，其特征在于包括如下連續(xù)的生產(chǎn)步驟(1) 、聚烯烴原料在擠出機中進行塑化；(2) 塑化后的原料進入坯料模具中成型為毛坯，其中控制成型溫度為80 210'C, 壓力0.3 0.8MPa;(3) 毛坯進入管件成型模具中進行壓制，壓制壓力為8 30MPa，成型模具外帶有 水冷裝置，入水溫度為18 25'C,成型模具中帶有排氣出口；(4) 管件成型后進行恒溫處理，溫度為10 25'C，時間至少24小時；(5) 機加工處理得到合格制品。上述步驟(3)可進行三次壓制， 一般前兩次的壓制時間為2-3分鐘，最后一次壓制 時間可根據(jù)管件的大小、形狀而定。如4)500mm法蘭管件壓制時間一般為15-20分鐘步驟(2)塑化后的原料一般視直徑大小確定成型壓力。實現(xiàn)本發(fā)明制造方法的模壓成型設(shè)備包括帶干燥料斗的單螺桿擠出機、毛坯成型 機、毛坯輸送裝置、液壓機、管件成型模具，所述毛坯成型機包括平臺、放置在平臺上的 坯料模具、與坯料模具連接的一級氣缸和與一級氣缸連接的二級氣缸， 一級氣缸和二級氣 缸分別通過連接套安裝在支架上，所述毛坯輸送裝置連接在單螺桿擠出機與坯料模具之 間，由推進氣缸和鏟板組成，所述管件成型模具放置在液壓機上，單螺桿擠出機出口通過 連接管與毛坯成型機的坯料模具腔連接。聚烯烴經(jīng)混合干燥機混合干燥后，加入到單螺桿擠出機的加料斗內(nèi)，在一定的溫度 下，擠出機將原料塑化后(為公知技術(shù)方法)，經(jīng)連接管進入毛坯成型機的坯料模具中，坯 料模具中的塑化好的物料的密實度是通過一級氣缸的壓力調(diào)節(jié)來實現(xiàn)的，由一級氣缸施加 壓力，制得規(guī)則的內(nèi)部無氣體的毛坯，隨著物料的擠出增加到設(shè)定要求時(根據(jù)管件的大 小而定)，二級氣缸開始動作，將坯料模具提起，毛坯自動從坯料模具中脫出，此時毛坯 輸送裝置的鏟板在推進氣缸的作用下，將毛坯料送入位于液壓機平板上的管件成型模具 內(nèi)，進行壓制成型。所述的管件成型模具包括模體、芯模、壓頭，模體外帶有水套，模體與芯模形成管 件成型腔，管件成型腔末端內(nèi)設(shè)有推料環(huán)，推料環(huán)連接推桿，推料環(huán)與推桿安裝在連接件 上，推桿末端組裝在壓板和退板上，連接件與退板之間通過支柱、固定板連接在一起，固 定板中間設(shè)有退板孔，推料環(huán)與成型腔之間以及推桿與連接件之間設(shè)有0.15 0.2mm的間 隙(間隙配合)。管件成型模具的壓頭與液壓機連接，毛坯放入模體頂部，開啟液壓機合模壓制，毛 坯被擠壓到管件成型腔中，同時通過推料環(huán)與成型腔、推桿與連接件之間的間隙排氣，使 得壓制的管件無氣孔，密實度比較高。壓制完畢，抬起壓頭，采用油缸或其它設(shè)備通過固 定板中間的退板孔向上頂退板，使得推料環(huán)將成型腔內(nèi)的管件頂出。在管件成型模具中成型的管件進入恒溫室恒溫處理即可。后再按尺寸要求經(jīng)車床車 削加工后，得到合格的制品。本發(fā)明的優(yōu)點是1、 制品無氣孔、縮孔、裂紋、內(nèi)外壁光滑。2、 制品密實度高，達到國標(biāo)壓力試驗要求。3、 操作簡便，成品率高，設(shè)備投入少。


圖1為本發(fā)明的工藝設(shè)備流程圖； 圖2為管件成型模具結(jié)構(gòu)示意圖；圖中:l單螺桿擠出機2干燥料斗3推進氣缸4鏟板5—級氣缸6二級氣缸7 坯料模具8支架9連接套10平臺ll連接管12四柱液壓機13管件成型模具14 固定板15退板16壓板17推桿18支柱19定位銷20連接件21推料環(huán)22模 體23成型腔24水套25壓頭26導(dǎo)向柱27芯模28連接柱29退板孔具體實施方式
以下結(jié)合實施例

本發(fā)明的工藝方法及設(shè)備。如圖1，設(shè)備包括帶干燥料斗2的單螺桿擠出機1、毛坯成型機、毛坯輸送裝置、 四柱液壓機12、管件成型模具13。所述毛坯成型機包括平臺10、放置在平臺上的坯料模 具7、與坯料模具7連接的一級氣缸5和與一級氣缸連接的二級氣缸6， 一級氣缸5和二 級氣缸6分別通過連接套9安裝在支架8上，坯料模具7連同一級氣缸5在二級氣缸6的 帶動下在支架8上可上下滑動。所述毛坯輸送裝置連接在單螺桿擠出機1與坯料模具7之 間，由推進氣缸3和鏟板4組成。所述管件成型模具13放置在四柱液壓機12上，單螺桿 擠出機1出口通過連接管11與毛坯成型機的坯料模具7腔連接。如圖2，管件成型模具13包括模體22、芯模27、壓頭25，模體22外帶有水套24， 模體22與芯模27形成管件成型腔23,管件成型腔23末端內(nèi)設(shè)有推料環(huán)21,推料環(huán)21 連接推桿17，推料環(huán)21與推桿17安裝在連接件20上，推桿17末端通過壓板16連接退 板15,連接件20與退板15之間通過支柱18、固定板14連接在一起，固定板14中間設(shè) 有退板孔29，推料環(huán)21與成型腔23之間以及推桿17與連接件20之間設(shè)有0.15 0.2mm 的間隙。塑料原料(聚烯烴)經(jīng)混合干燥機混合干燥后，加入到單螺桿擠出機1的加料斗2 內(nèi)，在一定的溫度下，擠出機將原料塑化后，經(jīng)連接管11進入毛坯成型機的坯料模具7 中，制得規(guī)則的內(nèi)部無氣體的坯料，在這個過程中要控制溫度、壓力等指標(biāo)。以聚乙烯為 例，溫度應(yīng)在80-210^C之間，毛坯成型機的壓力一般應(yīng)控制在0.3-0.8MPa之間(視管件 直徑大小，管件直徑越大，壓力相應(yīng)增大)。坯料模具7內(nèi)的壓力通過一級氣缸5調(diào)節(jié)， 隨著物料的擠出增加到設(shè)定要求時(根據(jù)管件的大小而定)，二級氣缸6開始動作，將坯 料模具7連同一級氣缸5提起，形成的毛坯自動從坯料模具7中脫出。此時鏟板4在推進 氣缸3的作用下，將毛坯送入位于液壓機9平板上的管件成型模具13內(nèi)，進行壓制成型。 管件成型模具13的壓頭與四柱液壓機12連接，毛坯放入模體22頂部，開啟四柱液壓機12合模壓制，毛坯被擠壓到管件成型腔23中，同時通過推料環(huán)21與成型腔23、推^F17 與連接件20之間的間隙排氣，使得壓制的管件無氣孔，密實度比較高。在壓制過程中要 分三次壓制， 一般前兩次的壓制時間為2-3分鐘，最后一次壓制時間可根據(jù)管件的大小、 形狀而定。如4)500mm法蘭管件壓制時間一般為15-20分鐘，在成型期間，還要控制液壓 機的壓力， 一般為8-30MPa，視管件大小而定。模具的溫度也要控制，在模體外的水套 24中通冷卻水，入水溫度一般為18-25'C。壓制完畢，抬起壓頭25，采用油缸或其它設(shè)備 通過固定板中間的退板孔29向上頂退板15,使得推料環(huán)21將成型腔內(nèi)的管件頂出。管件 成型后取出，放入恒溫室24小時，恒溫室溫度一般為10-25'C為宜。后再按尺寸要求經(jīng)車 床車削加工后，得到合格的制品。工藝、技術(shù)參數(shù)如下混合干燥機的溫度70°C-110'C擠出機及毛坯成型機坯料模具溫度80'C-210°C毛坯成型機一級氣缸工作壓力0.3-0.8MPa， 二級氣缸工作壓力0.3-0.8 MPa推進氣缸工作壓力0.3-0.8 MPa液壓機工作壓力8-30 MPa管件成型模具溫度18-25'C以O(shè)500法蘭管件為例，本發(fā)明達到的效果如下壓扁試驗管件在壓至內(nèi)外壁重合時，無任何裂紋和破壞。液壓試驗管件在試驗壓力要求下，無滲漏和破壞。無氣孔將管件在車床上車削加工，在整個車削過程中無任何氣孔。以上試驗充分說明了此管件的優(yōu)點，無氣孔密實度高，達到實用要求。仍以0>500法蘭管件為例說明不同技術(shù)參數(shù)下的管件質(zhì)量情況 當(dāng)其它條件不變的情況下，毛坯成型機的一級氣缸在無工作壓力的情況下，制得的管件，有大小不等的氣孔，當(dāng)一級氣缸的工作壓力為O.SMPa時，制得的管件無氣孔。當(dāng) 其它條件不變的情況下，液壓機的工作壓力為7MPa時，制得的管件壓扁試驗有裂紋，液 壓試驗在試驗壓力條件下有破壞。當(dāng)液壓機的工作壓力為15MPa時，制得的管件質(zhì)量合 格，達到要求。同樣條件下，對于①800法蘭管件而言，液壓機的壓力的15MPa時，制得的0800 法蘭管件不合格，當(dāng)液壓機的工作壓力調(diào)整為25MPa時，產(chǎn)品質(zhì)量合格。當(dāng)其它條件不 變的情況下，毛坯成型機的一級氣缸在無工作壓力的情況下，制得的管件，有大小不等的氣孔，當(dāng)一級氣缸的工作壓力為0.6MPa時，制得的管件無氣孔。
同樣條件下，對于O160法蘭管件而言，液壓機的壓力的7MPa時，制得的法蘭管件 不合格，當(dāng)液壓機的工作壓力調(diào)整為8MPa時，產(chǎn)品質(zhì)量合格。當(dāng)其它條件不變的情況下， 毛坯成型機的一級氣缸在無工作壓力的情況下，制得的管件，有大小不等的氣孔，當(dāng)一級 氣缸的工作壓力為0.3MPa時，制得的管件無氣孔。
權(quán)利要求
1. 一種模壓成型聚烯烴管件的制造方法，其特征在于包括如下連續(xù)的生產(chǎn)步驟(1)、聚烯烴原料在擠出機中進行塑化；(2)塑化后的原料進入坯料模具中成型為毛坯，其中控制成型溫度為80～210℃，壓力0.3～0.8MPa；(3)毛坯進入管件成型模具中進行壓制，壓制壓力為8～30MPa，成型模具外帶有水冷裝置，入水溫度為18～25℃，成型模具中帶有排氣出口；(4)管件成型后進行恒溫處理，溫度為10～25℃，時間至少24小時；(5)機加工處理得到合格制品。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于所述步驟(3)進行三次壓制，前兩 次的壓制時間分別為2-3分鐘。
3、 一種實現(xiàn)權(quán)利要求1所述模壓成型聚烯烴管件的制造方法的設(shè)備，其特征在于包 括帶干燥料斗的單螺桿擠出機、毛坯成型機、毛坯輸送裝置、液壓機、管件成型模具，所 述毛坯成型機包括平臺、放置在平臺上的坯料模具、與坯料模具連接的一級氣缸和與一級 氣缸連接的二級氣缸， 一級氣缸和二級氣缸分別通過連接套安裝在支架上，所述毛坯輸送 裝置連接在單螺桿擠出機與坯料模具之間，由推進氣缸和鏟板組成，所述管件成型模具放 置在液壓機上，單螺桿擠出機出口通過連接管與毛坯成型機的坯料模具腔連接。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于所述的管件成型模具包括模體、芯模、 壓頭，模體外帶有水套，模體與芯模形成管件成型腔，管件成型腔末端內(nèi)設(shè)有推料環(huán)，推 料環(huán)連接推桿，推料環(huán)與推桿安裝在連接件上，推桿末端組裝在壓板和退板上，連接件與 退板之間通過支柱、固定板連接在一起，固定板中間設(shè)有退板孔，推料環(huán)與成型腔之間以 及推桿與連接件之間設(shè)有0.15 0.2mm的間隙。
全文摘要
本發(fā)明模壓成型聚烯烴管件的制造方法，包括如下連續(xù)的生產(chǎn)步驟(1)聚烯烴原料在擠出機中進行塑化；(2)塑化后的原料進入坯料模具中成型為毛坯，其中控制成型溫度為80～210℃，壓力0.3～0.8MPa；(3)毛坯進入管件成型模具中進行壓制，壓制壓力為8～30MPa，成型模具外帶有水冷裝置，入水溫度為18～25℃，成型模具中帶有排氣出口；(4)管件成型后進行恒溫處理，溫度為10～25℃，時間至少24小時；(5)機加工處理得到合格制品。本發(fā)明同時提供了實現(xiàn)該工藝的生產(chǎn)設(shè)備。本發(fā)明的優(yōu)點是制品無氣孔、縮孔、裂紋、內(nèi)外壁光滑；制品密實度高，達到國標(biāo)要求；操作簡便，成品率高，設(shè)備投入少。
文檔編號B29K23/00GK101254651SQ200710013740
公開日2008年9月3日 申請日期2007年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月28日
發(fā)明者付宇經(jīng) 申請人:山東天野塑化有限公司