一種一步法制備雙軸取向塑料管材的工藝方法及設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及聚合物成型加工領域，具體地，涉及一種制備雙軸取向塑料管材的工藝方法及設備。
【背景技術】
[0002]高分子材料的大分子鏈在一定溫度和外應力場的作用下會產(chǎn)生有序排列，獲得取向結構，使材料在取向方向上的力學性能大大提高，實現(xiàn)材料的自增強。在相同外徑和承壓能力下，取向結構的管材的管壁更薄，有有效地節(jié)省能源和原材料。
[0003]人們圍繞制造雙向拉伸取向的塑料管發(fā)明了許多制造方法或設備，如有芯棒機械擴脹法、氣液擴脹法、充氣布袋擴脹法等，而這些的雙向拉伸塑料管的制造方法或設備中都在管材內(nèi)部放置一根長長的一端固定在擠出模頭上的芯棒機械擴脹裝置或一端固定在擠出模頭上而另一端固定在封氣柱塞或機械擴脹設備或充氣布袋上的拉繩或充氣液的管子上，這些發(fā)明多為二步法，先是把管材冷卻到常溫后再加熱到拉伸溫度，使得這類方法或設備復雜，生產(chǎn)線長，占地面積大，生產(chǎn)成本高，設備投資高，操作不方便，能量消耗大且管材廢品率尚。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是為了提供一種一步法制備雙軸取向塑料管材的工藝方法及設備，該工藝方法簡單、設備簡單、低能耗、生產(chǎn)成本低、易于工業(yè)化實現(xiàn)、能提高管材性能、尺寸精度和表面質(zhì)量的徑向與軸向雙向拉伸塑料管的工藝方法和設備。
[0005]本發(fā)明是利用真空吸附力和牽引機拉伸力的共同作用下，使管胚在一定溫度下沿著雙向拉伸模具內(nèi)壁運動實現(xiàn)對管材的雙軸拉伸的。
[0006]本發(fā)明公開了一種制備雙軸取向塑料管材的設備，包括塑料擠出機、擠出管模頭、管胚冷卻保溫段、雙向拉伸模具、真空冷卻定徑裝置、冷卻箱、牽引機、切割機和自動放管機，上述設備依次直線定位構成生產(chǎn)線；所述管胚冷卻保溫段有溫度控制裝置，所述雙向拉伸模具包括位于塑料管材壁外的拉伸擴脹模腔、真空裝置和溫度控制裝置，雙向拉伸模具具有根據(jù)不同的規(guī)格可更換的結構。
[0007]所述設備中還具有與雙向拉伸模具連接的利于管的雙軸拉伸成型的真空裝置，所述真空裝置提供管材雙向拉伸成型中對管胚由外向內(nèi)的作用力，其是管胚緊貼拉伸擴脹模腔內(nèi)壁保證塑料管材雙向拉伸成型的關鍵。
[0008]所述設備中還具有與擠出管模頭連接的冷卻管材內(nèi)壁和控制溫度的吸氣機構，所述吸氣機構包括輸送氣體的空心耐高溫絕熱軟管和可以控制抽風量大小的抽風機。
[0009]進一步的，
[0010]所述設備中位于雙向拉伸模具后設置有真空冷卻箱，所述真空冷卻箱內(nèi)有對拉伸后的管材進行冷卻定徑的外定徑套，拉伸成型后的管材在冷卻外定徑套內(nèi)進行冷卻定型處理，所述設備中有與真空冷卻箱連接的真空裝置，提供對管材由外向內(nèi)的作用力，同時也有利于拉伸成型后的管材緊貼外定徑套保證管材外徑尺寸精度高、外表面光滑，外定徑套具有根據(jù)不同的規(guī)格可更換的結構。
[0011 ] 所述設備中的冷卻箱中設有水或風冷卻機構。
[0012]有益效果:
[0013]1、本發(fā)明采用真空機的吸附力和牽引機的牽引力拉伸管材，不僅實現(xiàn)了對管材的徑向取向和軸向取向，而且使取向均勻，取向后的管材雙向性能都有較大提高，相同規(guī)格的管材雙軸取向后拉伸強度和彈性模量比普通管材提高了 20%以上，其環(huán)向性能優(yōu)于軸向性能，符合取向管的實際使用需要；
[0014]2、本發(fā)明操作簡便，加工成本低；雙軸拉伸后的管材厚度均勻，可以實現(xiàn)1.1-3.5的擴脹比，可節(jié)約原材料達20%以上；
[0015]3、本發(fā)明的方法和設備可通過更換不同管徑的定徑套和雙軸拉伸模具可以生產(chǎn)多種規(guī)格的塑料增強管材，加工控制方便；
[0016]4、本發(fā)明實現(xiàn)了雙軸拉伸管的連續(xù)操作，結構簡單，控制精確，易于實現(xiàn)工業(yè)化；且采用冷卻保溫方式降低高溫熔融塑料，不是把管胚溫度降到常溫再加熱，節(jié)省能耗，降低生產(chǎn)成本；
[0017]5、本發(fā)明具有明顯的經(jīng)濟效益和社會效益。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明的結構示意圖
[0019]1、塑料擠出機；2、擠出管模頭；3、管胚保溫區(qū)；4、雙向拉伸模具；5、真空冷卻箱；6、冷卻箱；7、牽引機；8、切割機；9、自動放管機；10、管胚；11、雙軸拉伸后的管材。
【具體實施方式】
[0020]下面結合說明書附圖對本發(fā)明進行詳細描述。參照附圖，對本發(fā)明優(yōu)選實施例進行詳細的描述，其中所有相同的附圖標記表示相同的部件。
[0021]—種制備雙軸取向塑料管材的設備，包括塑料擠出機1，擠出管模頭2，管胚保溫段3，雙向拉伸模具4，真空冷卻箱5，冷卻箱6，牽引機7，切割機8和自動放管機9并依次直線定位構成生產(chǎn)線；管胚保溫段3有溫度控制裝置，雙向拉伸模具4中有位于塑料管材壁外的拉伸擴脹模腔、真空裝置和溫度控制裝置，設備中位于雙向拉伸模具后有真空冷卻箱5，箱內(nèi)有對拉伸后的管材進行冷卻定徑的外定徑套和與真空冷卻箱連接的真空裝置。
[0022]設備中有與雙向拉伸模具連接的利于管的雙軸拉伸成型的真空裝置，是管材雙向拉伸成型中對管胚由外向內(nèi)的作用力，是管胚緊貼拉伸擴脹模腔內(nèi)壁保證塑料管材雙向拉伸成型的關鍵。
[0023]設備中有與擠出管模頭連接的有利于管材內(nèi)壁冷卻和控制溫度的吸氣機構，吸氣機構包括輸送氣體的空心耐高溫絕熱軟管和可以控制抽風量大小的抽風機。
[0024]設備中位于雙向拉伸模具后有真空冷卻箱，箱內(nèi)有對拉伸后的管材進行冷卻定徑的外定徑套，拉伸成型后的管材在冷卻外定徑套內(nèi)進行冷卻定型處理，設備中有與真空冷卻箱連接的真空裝置，是對管材由外向內(nèi)的作用力，同時也有利于拉伸成型后的管材緊貼外定徑套保證管材外徑尺寸精度高、外表面光滑，外定徑套可根據(jù)不同的規(guī)格更換。
[0025]設備中的冷卻箱中有水或風冷卻機構。
[0026]工作方式:
[0027]將塑料原料加入擠出機1中，在擠出機1中熔融塑化后，從擠出機1后的擠出管模頭2擠出成型為管胚10，管胚10經(jīng)管胚保溫段3冷卻保溫在高彈態(tài)，，經(jīng)過雙向拉伸模具4中的加熱箱保溫加熱到高彈態(tài)的可拉伸溫度范圍內(nèi)，在牽引機7的牽引力和真空的吸附作用力下，管胚10的外壁緊貼在雙向拉伸模具4的內(nèi)壁移動，實現(xiàn)了雙向拉伸模具4對胚管10進行徑、軸雙向拉伸，在真空冷卻箱5中的定徑套內(nèi)快速冷卻定徑定型取向，得到雙軸取向的管材11。本實施例未述部分與現(xiàn)有技術相同。剛開始生產(chǎn)時，管胚保溫段3里先不通水或油，讓管坯10擠出后牽引到牽引機7上牽引，直到通過牽引機7，同時冷卻箱6通水冷卻。然后管胚保溫段3內(nèi)開始通入熱水或熱油，調(diào)節(jié)管胚保溫段3和雙向拉伸模具4的溫度，使之在高彈態(tài)溫度范圍內(nèi)，打開雙向拉伸模具4中的真空裝置對管胚10進行徑向拉伸，并調(diào)節(jié)其真空度，再打開真空冷卻箱的真空裝置并調(diào)節(jié)真空度，并調(diào)節(jié)牽引機7的夾緊設置，使之符合夾緊管材的要求，最后調(diào)節(jié)牽引速度，使得擴張后的管材外徑符合規(guī)定尺寸后，開始正常生產(chǎn)。
[0028]在本發(fā)明特定實施例中被描述時，本領域技術人員應該認識到本發(fā)明可以在不超出權利要求書的精神和范圍內(nèi)進行修正。
【主權項】
1.一種制備雙軸取向塑料管材的設備，其特征在于:包括塑料擠出機、擠出管模頭、管胚冷卻保溫段、雙向拉伸模具、真空冷卻定徑裝置、冷卻箱、牽引機、切割機和自動放管機，上述設備依次直線定位構成生產(chǎn)線；所述管胚冷卻保溫段有溫度控制裝置，所述雙向拉伸模具包括位于塑料管材壁外的拉伸擴脹模腔、真空裝置和溫度控制裝置，雙向拉伸模具具有根據(jù)不同的規(guī)格可更換的結構。 所述設備中還具有與雙向拉伸模具連接的利于管的雙軸拉伸成型的真空裝置，所述真空裝置提供管材雙向拉伸成型中對管胚由外向內(nèi)的作用力，其是管胚緊貼拉伸擴脹模腔內(nèi)壁保證塑料管材雙向拉伸成型的關鍵。 所述設備中還具有與擠出管模頭連接的冷卻管材內(nèi)壁和控制溫度的吸氣機構，所述吸氣機構包括輸送氣體的空心耐高溫絕熱軟管和可以控制抽風量大小的抽風機。2.根據(jù)權利要求1所述的設備，其特征在于:所述設備中位于雙向拉伸模具后設置有真空冷卻箱，所述真空冷卻箱內(nèi)有對拉伸后的管材進行冷卻定徑的外定徑套，拉伸成型后的管材在冷卻外定徑套內(nèi)進行冷卻定型處理，所述設備中有與真空冷卻箱連接的真空裝置，提供對管材由外向內(nèi)的作用力，同時也有利于拉伸成型后的管材緊貼外定徑套保證管材外徑尺寸精度高、外表面光滑，外定徑套具有根據(jù)不同的規(guī)格可更換的結構。3.根據(jù)權利要求1或2所述的設備，其特征在于:所述設備中的冷卻箱中設有水或風冷卻機構。
【專利摘要】本實用新型公開了一種制備雙軸取向塑料管材的設備，包括塑料擠出機、擠出管模頭、管胚冷卻保溫段、雙向拉伸模具、真空冷卻定徑裝置、冷卻箱、牽引機、切割機和自動放管機，上述設備依次直線定位構成生產(chǎn)線；所述管胚冷卻保溫段有溫度控制裝置，所述雙向拉伸模具包括位于塑料管材壁外的拉伸擴脹模腔、真空裝置和溫度控制裝置，雙向拉伸模具具有根據(jù)不同的規(guī)格可更換的結構。上述設備依次直線定位構成生產(chǎn)線。管胚的外壁緊貼在雙向拉伸模具的內(nèi)壁移動，從而實現(xiàn)雙向拉伸模具對胚管進行徑向、軸雙向拉伸；徑、軸雙向拉伸由雙向拉伸模具和牽引機共同完成。
【IPC分類】B29C33/04, B29C55/26, B29C69/02
【公開號】CN205033611
【申請?zhí)枴緾N201520564598
【發(fā)明人】李代敘, 李白千, 彭曉翊, 秦小梅, 管子現(xiàn)
【申請人】佛山市日豐企業(yè)有限公司, 佛山市日豐企業(yè)科技有限公司
【公開日】2016年2月17日
【申請日】2015年7月29日