CN108437425A - 一种被动滚轮牵引式的双向拉伸管连续成型设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种被动滚轮牵引式的双向拉伸管连续成型设备及方法，涉及机械设备技术领域，包括模头体，所述模头体内设置有芯棒，所述模头体与所述芯棒之间预留有间隙，所述间隙沿物料前进方向逐步变小，所述模头体上设置有进料口，所述进料口与所述间隙连通；所述模头体上还设置有口模，所述口模的前端设置有锥形套，所述锥形套与所述口模相接，所述锥形套的前端与一牵引机连接，所述锥形套内呈环状设置有若干组滚轮，所述滚轮与所述锥形套内壁之间设置有供管坯排出的排料通道。本发明的有益之处是，结构简单，操作便利，成型效果好。

Description

一种被动滚轮牵引式的双向拉伸管连续成型设备

技术领域

本发明涉及机械设备技术领域，尤其是一种被动滚轮牵引式的双向拉伸管连续成型设备。

背景技术

目前，高分子材料的拉伸取向过程是材料在玻璃化温度与熔融温度之间的温度下，通过一定的流场控制和成型加工条件的控制(温度、受力等)使高分子链结构结构和分布出现增强趋势，并沿受力方向择优排布。分子从无序排列到有序排列的过程。高分子链由于实现了有序排列，材料由各向同性转变为各向异性，即材料沿分子取向方向的强度大幅增加。利用高分子材料的取向特点，对管材进行双向拉伸，能够同时提高管材的环向强度和轴向强度，实现管材综合性能的提高。

现阶段，双向拉伸管的制造技术分为两大类：两步加工法和一步加工法。两步加工法，俗称离线工艺或分批工艺，指的是毛坯管的生产和扩胀管步骤独立分开进行，毛坯管在挤出并冷却定型后，被送入扩胀工序。在扩胀过程管胚被加热到适合的扩管温度，再使用一定的方法扩管、冷却、定型。两步法的优点在于设备简单，工艺简单，操作过程分开在两地独立进行，取向度容易控制并能得到大的取向度，且材料的适用范围广。缺点在于劳动力消耗大，综合效率较低，且因为需要重复加热，所以能耗较高。目前国内企业由于资金和技术方面的制约，仍然采用两步成型法，造成能耗居高不下、生产成本高、效率低下。一步法指的是管坯在挤出后，控制好工艺参数，管坯挤出后同步进行扩管工艺。相比于两步法，其优点是产线结构紧凑、节能且自动化程度高，而缺点就在于设备和工艺复杂，且产品范围有一定限制。

针对目前双向拉伸挤管方法及设备存在的技术难题和发展瓶颈，发展一种新型的被动滚轮牵引式的双向拉伸管连续成型方法及设备，对推动我国双向同步拉伸管先进制造具有重大意义。

发明内容

本发明克服了现有技术中的缺点，提供一种被动滚轮牵引式的双向拉伸管连续成型设备，结构简单，操作便利，成型效果好。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种被动滚轮牵引式的双向拉伸管连续成型设备，包括模头体，所述模头体内设置有芯棒，所述模头体与所述芯棒之间预留有间隙，所述间隙沿物料前进方向逐步变小，所述模头体上设置有进料口，所述进料口与所述间隙连通；所述模头体上还设置有口模，所述口模的前端设置有锥形套，所述锥形套与所述口模相接，所述锥形套的前端与一牵引机连接，所述锥形套内呈环状设置有若干组滚轮，所述滚轮与所述锥形套内壁之间设置有供管坯排出的排料通道。

进一步地，所述芯棒设置有吹气管，所述吹气管的进气端与一空气压缩机连接，出气端与所述锥形套相接，所述吹气管的排气方向与管坯前进方向相同。

进一步地，所述吹气管与所述芯棒的内壁预留有散热通道。

进一步地，所述芯棒的端部设置有安装板，所述安装板上设置有安装孔，所述安装板通过螺栓固定在所述模头体上。

进一步地，所述口模是可拆卸镶嵌在所述模头体上，所述口模通过螺栓进行固定在所述模头体上。

进一步地，所述锥形套内设置有若干个气嘴，所述气嘴的出气方向朝向所述滚轮。

进一步地，所述的一种被动滚轮牵引式的双向拉伸管连续成型设备，使用方法如下：

(1)将芯棒和口模安装固定在模头体上，并将锥形套和牵引机连接好；

(2)往进料口通入物料，在进料口通入物料的同时，开启牵引机、空气压缩机和气嘴，当物料在经过逐步变小间隙的挤压后，从口模排出，形成管坯，在滚轮的牵引下进入到排料通道，并最终经牵引机牵引成型，空气压缩机经吹气管向管坯内部吹入压缩气体，实现径向对管坯的拉伸取向，同时利用牵引机对管材进行轴向拉伸，伴随持续牵引，管坯被一次拉伸冷却，成型为管材，此外，气嘴吹出的气体会给滚轮散热，气体还会进入到散热通道给芯棒进行降温。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明结构设计合理，安装使用便捷，因采用机械扩胀与压缩空气扩胀相结合的方式，结合被动滚轮径向扩胀和内部压缩空气冷却吹胀管坯，引导管坯沿锥形套滚动拉伸实现径向拉伸，同时利用牵引机进行轴向拉伸，可以实现塑料管材一步法连续成型，结构简单有效、效率高、管材性能可调可控，通过调节牵引机速率与挤出速率的比值，实现轴向拉伸比可调，并可更换不同直径大小的锥形套，能生产不同径向拉伸比的塑料管材，扩大了工艺范围和生产范围，有良好的可行性和实用性，有着广阔的市场前景。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制，在附图中：

图1是本发明所述一种被动滚轮牵引式的双向拉伸管连续成型设备总体图；

图2是所述锥形套的侧视图。

图中：1-模头体，2-芯棒，3-间隙，4-进料口，5-口模，6-锥形套，7-滚轮，8-排料通道， 9-吹气管，10-散热通道，11-安装板，12-安装孔，13-螺栓，14-气嘴。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1和图2所示，一种被动滚轮牵引式的双向拉伸管连续成型设备，包括模头体1，模头体1内设置有芯棒2，模头体1与芯棒2之间预留有间隙3，间隙3用于供物料流通，并且间隙3沿物料前进方向逐步变小，这有助于逐步增大对物料的挤压力，使物料得到充分的混炼、混合，在模头体1上设置有进料口4，进料口4与间隙3连通，物料经从进料口4输入至间隙3中；模头体1上还设置有口模5，口模5的前端设置有锥形套6，锥形套6与口模 5相接，锥形套6的前端与一牵引机(未画出)连接，牵引机为普通常见的市面上可售的管体成型牵引机，用于协助管体的拉伸，锥形套6内呈环状设置有若干组滚轮7，滚轮7与锥形套6内壁之间设置有供管坯排出的排料通道8，物料经挤压后，从口模5排出，在滚轮7 的牵引作用下进入到排料通道8，达到机械扩张的目的，采用滚轮7辊转式进行扩张，有利于提高平稳性或平滑性，降低阻力，减少损耗；芯棒2设置有吹气管9，吹气管9的进气端与一空气压缩机(未画出)连接，空气压缩机为市面可售空气压缩机，出气端与锥形套6相接，吹气管9的排气方向与管坯前进方向相同，通过空气压缩机往管坯内注入压缩气体，引导管坯沿锥形套6滚动拉伸实现径向拉伸，同时利用牵引机进行轴向拉伸，可以实现塑料管材一步法连续成型，结构简单有效、效率高、管材性能可调可控；在芯棒2的端部设置有安装板11，安装板11上设置有安装孔12，安装孔12供螺栓13安装使用，安装板11是通过螺栓13固定在模头体1上，结构稳固；口模5是可拆卸镶嵌在模头体1上，口模5通过螺栓 13进行固定在模头体1上，采用可拆卸设计，有利于对零部件的维护或更换。

此外，在吹气管9与芯棒2的内壁预留有散热通道10，锥形套6内设置有若干个气嘴14，气嘴14的出气方向朝向滚轮7，启动气嘴14后，对滚轮7进行散热，气体还会沿着锥形套6进入到散热通道10，将芯棒2内所积存的热量吹散出去，避免温度过高对设备造成伤害。

一种被动滚轮牵引式的双向拉伸管连续成型设备，使用方法如下：

(1)将芯棒2和口模5安装固定在模头体1上，并将锥形套6和牵引机连接好；

(2)往进料口4通入物料，在进料口4通入物料的同时，开启牵引机、空气压缩机和气嘴14，当物料在经过逐步变小间隙3的挤压后，从口模5排出，形成管坯，在滚轮7的牵引下进入到排料通道8，并最终经牵引机牵引成型，空气压缩机经吹气管9向管坯内部吹入压缩气体，实现径向对管坯的拉伸取向，同时利用牵引机对管材进行轴向拉伸，伴随持续牵引，管坯被一次拉伸冷却，成型为管材，此外，气嘴14吹出的气体会给滚轮7散热，气体还会进入到散热通道10给芯棒2进行降温。

本发明的工作原理如下：塑料物料通过进料口4进入芯棒2与模头体1之间的间隙3，芯棒2与模头体1之间的间隙3口径由大到小变化，故物料会经过层层挤压，经过挤压之后，物料流出模头体1，进入口模5，在口模5端管坯出来后，内外部同时对管坯进行冷却比形成高弹态，管坯被牵引上锥形套6上的被动滚轮7上，辅助以吹气管9向管坯内部吹入压缩气体，实现径向对管坯的拉伸取向，同时利用牵引机对塑料管材进行轴向拉伸，伴随持续牵引，管坯被一次拉伸冷却，成型为管材。

最后应说明的是：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但是凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种被动滚轮牵引式的双向拉伸管连续成型设备，其特征在于，包括模头体，所述模头体内设置有芯棒，所述模头体与所述芯棒之间预留有间隙，所述间隙沿物料前进方向逐步变小，所述模头体上设置有进料口，所述进料口与所述间隙连通；所述模头体上还设置有口模，所述口模的前端设置有锥形套，所述锥形套与所述口模相接，所述锥形套的前端与一牵引机连接，所述锥形套内呈环状设置有若干组滚轮，所述滚轮与所述锥形套内壁之间设置有供管坯排出的排料通道。

2.根据权利要求1所述的一种被动滚轮牵引式的双向拉伸管连续成型设备，其特征在于，所述芯棒设置有吹气管，所述吹气管的进气端与一空气压缩机连接，出气端与所述锥形套相接，所述吹气管的排气方向与管坯前进方向相同。

3.根据权利要求2所述的一种被动滚轮牵引式的双向拉伸管连续成型设备，其特征在于，所述吹气管与所述芯棒的内壁预留有散热通道。

4.根据权利要求3所述的一种被动滚轮牵引式的双向拉伸管连续成型设备，其特征在于，所述芯棒的端部设置有安装板，所述安装板上设置有安装孔，所述安装板通过螺栓固定在所述模头体上。

5.根据权利要求4所述的一种被动滚轮牵引式的双向拉伸管连续成型设备，其特征在于，所述口模是可拆卸镶嵌在所述模头体上，所述口模通过螺栓进行固定在所述模头体上。

6.根据权利要求5所述的一种被动滚轮牵引式的双向拉伸管连续成型设备，其特征在于，所述锥形套内设置有若干个气嘴，所述气嘴的出气方向朝向所述滚轮。

7.根据权利要求6所述的一种被动滚轮牵引式的双向拉伸管连续成型设备，其特征在于，使用方法如下：

(1)将芯棒和口模安装固定在模头体上，并将锥形套和牵引机连接好；

(2)往进料口通入物料，在进料口通入物料的同时，开启牵引机、空气压缩机和气嘴，当物料在经过逐步变小间隙的挤压后，从口模排出，形成管坯，在滚轮的牵引下进入到排料通道，并最终经牵引机牵引成型，空气压缩机经吹气管向管坯内部吹入压缩气体，实现径向对管坯的拉伸取向，同时利用牵引机对管材进行轴向拉伸，伴随持续牵引，管坯被一次拉伸冷却，成型为管材，此外，气嘴吹出的气体会给滚轮散热，气体还会进入到散热通道给芯棒进行降温。