專利名稱：制作異型聚四氟乙烯管的模具及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制作異型聚四氟乙烯管的模具，以及利用該模具制作異型聚四氟乙烯管的方法。
背景技術(shù)：
異型管包括三角形異型管、六角形異型管、菱形異型管、半圓形異型管、瓜子形異型管、雙凸形異型管和雙凹形異型管等。在某些特殊的場合，如輸送物料的空間異型的，該異型空間所采用的輸料管件也必須是異型管，所以，在有些場合輸料不能用圓形管件來替代異型管件；同時，因異型管相對圓形管具有較大的慣性矩和截面模數(shù)，以及有較大的抗彎曲和抗扭能力，同時還能節(jié)省原材料，所以，異型管不僅可以應(yīng)用于特殊場合，而且其性能優(yōu)于圓形管。在現(xiàn)有技術(shù)中，制作異型管如果采用鋼鐵或分子質(zhì)量較低的塑性材料，雖然制作 過程比制作圓形管相對復(fù)雜，但用其制作異型管可采用澆鑄和注射的方式使其成型，且異型管的密度可達(dá)到均勻一致。但，對于高分子材料來說，如聚四氟乙烯材料，其相對分子質(zhì)量高的可達(dá)一千萬以上，較低的也能達(dá)到數(shù)百萬，而這種高分子材料即便在分解溫度(415°C)下使其處于熔融狀態(tài)時也不易流動，為此，利用聚四氟乙烯材料制作管件通常采用類似于粉末冶金制作管件的方式，即先將粉末狀聚四氟乙烯放入模具中壓縮成型后再燒結(jié)，以制成輸料管件，且要想使用聚四氟乙烯材料制作管件達(dá)到密度均勻一致，只能制作橫截面為圓形的管件。最主要的問題是，聚四氟乙烯是一種具有耐高低溫、耐強(qiáng)酸強(qiáng)堿腐蝕、抗老化、高潤滑和不粘附等性能的材料，所以，用聚四氟乙烯材料制作的輸料管被廣泛地應(yīng)用于電子和化工等諸多領(lǐng)域，特別是用聚四氟乙烯材料制作的異型管，可應(yīng)用在特殊場合，其性能高于聚四氟乙烯圓形管，所以，利用聚四氟乙烯材料制作異型管是人們可望解決的一種技術(shù)方案?；谶@一點(diǎn)，在現(xiàn)有技術(shù)中，為得到用聚四氟乙烯材料異型管件，通常采用一根圓柱形聚四氟乙烯棒，并通過機(jī)械切削的方式將其加工成聚四氟乙烯異型管件。雖然該種聚四氟乙烯異型管件能達(dá)到均勻一致的密度，且具有理想的輸料功能，但由于機(jī)械切削，如采用車洗加工，不僅需工更多的工時和人力，同時還浪費(fèi)較大聚四氟乙烯材料，致使其制作成本提聞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)是提供一種利用圓形管制作異型管的方式解決密度不均勻和成本高等問題的制作異型聚四氟乙烯管的模具。本發(fā)明的另一個任務(wù)是利用上述模具制作異型聚四氟乙烯管的方法。本發(fā)明所提出的制作異型聚四氟乙烯管的模具包括外徑與異型聚四氟乙烯管內(nèi)徑形狀相匹配的芯模具和內(nèi)徑與異型聚四氟乙烯管外徑形狀相匹配的外模具，所述芯模具和外模具受熱溫度在290 - 340°C之間時的體積變化率均為I. 5 — 2. 5%。
本發(fā)明所提出的制作異型聚四氟乙烯管的模具包括外徑與異型聚四氟乙烯管內(nèi)徑形狀相匹配的芯模具和內(nèi)徑與異型聚四氟乙烯管外徑形狀相匹配的外模具，以及內(nèi)徑與異型聚四氟乙烯管端部法蘭外徑形狀相匹配的法蘭模具，所述芯模具和外模具及法蘭模具受熱溫度在290 - 340°C之間時的體積變化率均為I. 5 — 2. 5%。上述的體積變化率即熱膨脹率，是指模具在加熱處理前后體積變化的相對百分率。模具熱膨脹率=(受熱后體積一受熱前體積)/受熱前體積*100%。如果模具的熱膨脹率小于I. 5%，脫模較困難，如果大于2. 5%，易使異型聚四氟乙烯管變形。上述的芯模具和外模具，以及法蘭模具的形狀與預(yù)制的異型聚四氟乙烯管相對應(yīng)部位的形狀相同，模具可采用304號不銹鋼材料制成。利用上制作異型聚四氟乙烯管的模具制作異型聚四氟乙管的方法包括以下步驟 首先將圓柱形聚四氟乙烯管加熱使其變軟，將變軟的聚四氟乙烯管壓制成內(nèi)表面近似于芯模具形狀，外表面近似于外模具形狀的聚四氟乙烯變形管，然后將芯模具和外模具分別插入聚四氟乙烯變形管內(nèi)和套在聚四氟乙烯變形管外，再將帶有芯模具和外模具的聚四氟乙烯變形管放入壓力機(jī)中對其進(jìn)行施壓，當(dāng)施壓的聚四氟乙烯變形管的溫度降至常溫后對其脫模，即制成異型聚四氟乙烯管。利用上述制作異型聚四氟乙烯管的模具制作異型聚四氟乙管的方法包括以下步驟首先將圓柱形聚四氟乙烯管加熱使其變軟，將變軟的聚四氟乙烯管壓制成內(nèi)表面近似于芯模具形狀，外表面近似于外模具形狀，一個端部近似于法蘭模具形狀的聚四氟乙烯變形管，然后將芯模具和外模具分別插入聚四氟乙烯變形管內(nèi)和套在聚四氟乙烯變形管外，以及將法蘭模具套在聚四氟乙烯變形管法蘭形端部，再將帶有芯模具和外模具及法蘭模具的聚四氟乙烯變形管放入壓力機(jī)中對其進(jìn)行施壓，當(dāng)施壓的聚四氟乙烯變形管的溫度降至常溫后對其脫模，即制成異型聚四氟乙烯管。所述加熱圓柱形聚四氟乙烯管使其變軟的溫度在290 - 340°C之間。所述施壓的聚四氟乙烯變形管的溫度降至45-55°C時，將其再放入水中冷卻至常溫后對其脫模。本發(fā)明所提出的制作異型聚四氟乙烯管的模具采用分立的芯模具和外模具，以及法蘭模具，致使該種模具不僅加工方便，脫模方便，而且制作成本較低；另外，采用該種模具制作的異型聚四氟乙烯管可以節(jié)約很大一部分原料，且異型管的密度均勻一致，質(zhì)量非常聞。


附圖I是本發(fā)明所提出的制作異型聚四氟乙烯管的模具中芯模具的一個實(shí)施例的外觀結(jié)構(gòu)示意 附圖2是本發(fā)明所提出的制作異型聚四氟乙烯管的模具中外模具的一個實(shí)施例的外觀結(jié)構(gòu)示意 附圖3是本發(fā)明所提出的制作異型聚四氟乙烯管的模具中法蘭模具的一個實(shí)施例的外觀結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式 參見圖I至圖3，這三個附圖給出本發(fā)明所提出的制作異型聚四氟乙烯管的模具一個實(shí)施例的外觀結(jié)構(gòu)示意圖。該模具包括外模具I和芯模具2，以及法蘭模具3。外模具I具有圓柱形主體11，在主體11的中部區(qū)域設(shè)置有一個軸向通孔12，該軸向通孔12的橫斷面類似于瓜子形，而芯模具2的橫斷面也是類似于瓜子形，且使軸向通孔12的內(nèi)徑大于芯模具2的外徑，兩者之間的間距等于異型聚四氟乙烯管的厚度；法蘭模具3具有一塊平板件31，在平板件31的中部區(qū)域設(shè)置有與預(yù)制法蘭形狀相同的凹孔32。上述的外模具I和芯模具2，以及法蘭模具3均由剛性材料制成，剛性材料包括金屬材料，如采用304號不銹鋼，其中的芯模具2和外模具I在溫度290 - 340°C為之間時，其體積變化率均為I. 5 — 2. 5%。在制作異型聚四氟乙烯管時，首先選擇與所需要制作的異型聚四氟乙烯管的內(nèi)徑和外徑周長相同或相近似的圓柱形聚四氟乙烯管為基料，然后將圓柱形聚四氟乙烯管加熱使其變軟，其加熱溫度在290 - 340°C之間，將變軟的圓柱形聚四氟乙烯管從加熱設(shè)備中取出，利用機(jī)械或人工將變軟的圓柱形聚四氟乙烯管壓制成預(yù)制的異型聚四氟乙烯管相同或相近似的形狀，即其內(nèi)表面近似于芯模具2的形狀，外表面近似于外模具I中軸向通孔12的形狀，然后將芯模具2和外模具I分別插入聚四氟乙烯變形管內(nèi)和套在聚四氟乙烯變形管外，將法蘭模具3套在聚四氟乙烯變形管法蘭形端部，再將帶有芯模具2和外模具I及法蘭模具3的聚四氟乙烯變形管放入壓力機(jī)中對其進(jìn)行施壓，在施壓后，當(dāng)聚四氟乙烯變形管的溫度降至45-55°C時，將其再放入水中冷卻至常溫后對其進(jìn)行脫模，以制成異型聚四氟 乙烯管。上述制作的是端部帶有法蘭盤的異型聚四氟乙烯管，而制作不帶有法蘭盤的異型聚四氟乙管，只需要芯模具2和外模具I這兩個模具，并按照上述方法制作成異型聚四氟乙烯管。
權(quán)利要求
1.制作異型聚四氟乙烯管的模具，其特征在于該模具包括外徑與異型聚四氟乙烯管內(nèi)徑形狀相匹配的芯模具和內(nèi)徑與異型聚四氟乙烯管外徑形狀相匹配的外模具，所述芯模具和外模具受熱溫度在290 - 340°C之間時的體積變化率均為I. 5 — 2. 5%。
2.制作異型聚四氟乙烯管的模具，其特征在于該模具包括外徑與異型聚四氟乙烯管內(nèi)徑形狀相匹配的芯模具和內(nèi)徑與異型聚四氟乙烯管外徑形狀相匹配的外模具，以及內(nèi)徑與異型聚四氟乙烯管端部法蘭外徑形狀相匹配的法蘭模具，所述芯模具和外模具及法蘭模 具受熱溫度在290 - 340°C之間時的體積變化率均為I. 5 — 2. 5%。
3.利用權(quán)利要求I所述制作異型聚四氟乙烯管的模具制作異型聚四氟乙管的方法，其特征在于包括以下步驟 首先將圓柱形聚四氟乙烯管加熱使其變軟，將變軟的聚四氟乙烯管壓制成內(nèi)表面近似于芯模具形狀，外表面近似于外模具形狀的聚四氟乙烯變形管，然后將芯模具和外模具分別插入聚四氟乙烯變形管內(nèi)和套在聚四氟乙烯變形管外，再將帶有芯模具和外模具的聚四氟乙烯變形管放入壓力機(jī)中對其進(jìn)行施壓，當(dāng)施壓的聚四氟乙烯變形管的溫度降至常溫后對其脫模，即制成異型聚四氟乙烯管。
4.利用權(quán)利要求2所述制作異型聚四氟乙烯管的模具制作異型聚四氟乙管的方法，其特征在于包括以下步驟 首先將圓柱形聚四氟乙烯管加熱使其變軟，將變軟的聚四氟乙烯管壓制成內(nèi)表面近似于芯模具形狀，外表面近似于外模具形狀，一個端部近似于法蘭模具形狀的聚四氟乙烯變形管，然后將芯模具和外模具分別插入聚四氟乙烯變形管內(nèi)和套在聚四氟乙烯變形管外，以及將法蘭模具套在聚四氟乙烯變形管法蘭形端部，再將帶有芯模具和外模具及法蘭模具的聚四氟乙烯變形管放入壓力機(jī)中對其進(jìn)行施壓，當(dāng)施壓的聚四氟乙烯變形管的溫度降至常溫后對其脫模，即制成異型聚四氟乙烯管。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的方法，其特征在于所述加熱圓柱形聚四氟乙烯管使其變軟的溫度在290 - 340°C之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的方法，其特征在于所述施壓的聚四氟乙烯變形管的溫度降至45-55°C時，將其再放入水中冷卻至常溫后對其脫模。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種制作異型聚四氟乙烯管的模具及其制作方法，其中的模具包括芯模具和外模具，芯模具和外模具受熱溫度在290－340℃之間時的體積變化率均為1.5－2.5%。用該模具制作的異型聚四氟乙烯管不僅加工和脫模方便，而且制作成本較低；另外，采用該種模具制作的異型聚四氟乙烯管可以節(jié)約很大一部分原料，且異型管的密度均勻一致，質(zhì)量非常高。
文檔編號B29L23/00GK102774002SQ20121028915
公開日2012年11月14日 申請日期2012年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月15日
發(fā)明者劉暉 申請人:劉暉