CN101811358A - 一种钢塑复合管挤出成型装置及其成型方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钢塑复合管挤出成型装置及其成型方法，所述的装置包括筛孔套、连接法兰、压缩套、芯棒、均料套、无气辅口模和连接外套，所述的无气辅口模右端与气辅口模连接，所述的气辅口模外侧安装有气辅口模外套，所述的气辅口模外套与口模进气盖板连接，并通过密封圈保证气体通道的密封性；所述的芯棒右端与气辅芯棒连接，所述的气辅芯棒内侧安装有芯棒内套、右端与芯棒进气盖板连接。所述的方法是将具有一定压力的润滑气体同时分两路进入气辅成型流道。由于本发明使口模、芯棒与塑料熔体之间形成稳定气垫膜，实现了降低挤出压力，节省能耗，基本消除离模膨胀，提高了制品精度，减少材料浪费，缩短了成型周期，节约了成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种高分子材料成型加工设备，特别是一种钢塑复合管挤出成型装置及其成型方法。
背景技术
钢塑复合管是一种以钢丝网或钢板为增强相，以高密度聚乙烯、聚丙烯为基体，在挤出生产线上连续成型且具有优良性能的双面防腐管道。其显著结构特点是将塑料的耐腐蚀性与钢管的高强度集于一体，已广泛应用于石油、天然气、化工、市政等领域。现有的钢塑复合管挤出成型装置主要包括筛孔套、连接法兰、压缩套、芯棒、均料套、口模和连接外套，但由于聚合物熔体的高粘性和粘弹性，钢塑复合管成型时存在以下缺点：
1、易出现挤出胀大：挤出胀大增加了挤出模具设计难度，影响复合管精度。
2、挤出模具流道内压降大：使挤出复合管内应力增加，导致变形增加，同时也增加了能量消耗。
3、挤出物表面缺陷：由于挤出速度超过材料的临界挤出速度而使制品表面产生“鳖鱼皮”和挤出破裂等现象，挤出物表面质量缺陷的出现限制了挤出速度的提高，影响生产效率。
以上三大难题严重影响复合管制品精度、限制挤出速度提升，导致挤出能耗高。产生以上问题的根源在于传统挤出技术采用非滑移粘着剪切口模挤出方式，使得口模壁面对挤出熔体的阻力大。
发明内容
为解决现有技术存在的上述问题，本发明要设计一种成型精度高、挤出速度快、能耗低的钢塑复合管挤出成型装置及其成型方法。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种钢塑复合管挤出成型装置，包括筛孔套、连接法兰、压缩套、芯棒、均料套、无气辅口模和连接外套，所述的无气辅口模右端与气辅口模连接，所述的气辅口模外侧安装有气辅口模外套，所述的气辅口模外套与口模进气盖板连接，并通过密封圈保证气体通道的密封性；所述的芯棒右端与气辅芯棒连接，所述的气辅芯棒内侧安装有芯棒内套、右端与芯棒进气盖板连接。
本发明所述的无气辅口模、口模进气盖板、密封圈、气辅口模外套、气辅口模构成第一条润滑气体气路，所述的无气辅口模、气辅口模外套和气辅口模形成封闭气室A；所述的芯棒、芯棒内套、气辅芯棒、芯棒进气盖板构成第二条润滑气体气路，所述的芯棒、芯棒内套、气辅芯棒形成封闭气室B。
本发明所述的均料套和连接外套通过螺栓固定连接，连接法兰与连接外套通过螺栓固定连接。
本发明所述的筛孔套、压缩套、无气辅口模、气辅口模外套、气辅口模按顺序依次装配，连接外套与口模进气盖板通过螺栓固定连接。
本发明所述的芯棒与气辅芯棒之间、气辅芯棒与芯棒进气盖板之间通过螺栓连接。
本发明所述的气辅口模和气辅芯棒的材料是多孔质材料。
一种钢塑复合管挤出成型装置的成型方法，包括以下步骤：
A、塑化：先固定好增强钢骨架，然后使塑料熔体经过连接外套与均料套形成的螺旋流道初步形成管状流，并通过筛孔套上分布的多排筛孔进入筛孔套与芯棒构成的空腔流道内，紧接进入压缩套与芯棒构成的空腔流道内，通过压缩套截面的变化使塑料熔体受剪切作用进一步塑化；
B、成型：塑料熔体经过无气辅口模和芯棒构成的无气辅成型区流道，进入气辅成型流道；具有一定压力的润滑气体同时分两路进入气辅成型流道，一路气体进入由口模进气盖板、气辅口模外套、气辅口模构成的气室A，并通过气辅口模渗透进入由气辅口模和气辅芯棒构成的空腔流道；另一路气体进入由气辅芯棒、芯棒进气盖板和芯棒内套构成的气室B，并通过气辅芯棒渗透进入由气辅口模和气辅芯棒构成的空腔流道。
本发明所述的一定压力是～.MPa。
本发明所述的润滑气体是压缩空气。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、由于本发明在挤出钢塑复合管过程中，采用气辅口模和气辅芯棒结构，使口模、芯棒与塑料熔体之间形成稳定气垫膜，由于气体的摩擦系数极低，气垫膜层将口模内壁、芯棒外壁对熔体的摩擦阻力降到最低，通过控制气垫膜的特性，使挤出成型由非滑移粘着挤出方式转换成近似完全滑移非粘着挤出方式，塑料熔体在流道内呈柱塞状挤出，实现降低挤出压力，节省能耗，基本消除离模膨胀，提高了制品精度，减少材料浪费，缩短了成型周期，节约了成本。
2、由于本发明在气辅成型区域，气辅口模、气辅芯棒均采用多孔质材料，保证了注入成型区润滑气体的均匀性，增强了气膜的稳定性。
附图说明
本发明共有附图3张，其中：
图1是钢塑料复合管挤出成型装置的装配示意图。
图2是钢塑料复合管挤出成型装置的口模与塑料熔体间气体流道示意图。
图3是钢塑料复合管挤出成型装置的芯棒与塑料熔体间气体流道示意图。
图中：1、芯棒，2、连接法兰，3、筛孔套，4、均料套，5、压缩套，6、无气辅口模，7、连接外套，8、口模进气盖板，9、密封圈，10、气辅口模外套，11、气室A，12、气辅口模，13、气辅芯棒，14、芯棒进气盖板，15、气室B，16、芯棒内套，17、增强钢骨架，18、塑料熔体，19、润滑气体。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行进一步地描述。如图1-3所示，一种钢塑复合管挤出成型装置，包括筛孔套3、连接法兰2、压缩套5、芯棒1、均料套4、无气辅口模6和连接外套7，所述的无气辅口模6右端与气辅口模12连接，所述的气辅口模12外侧安装有气辅口模外套10，所述的气辅口模外套10与口模进气盖板8连接，并通过密封圈9保证气体通道的密封性；所述的芯棒1右端与气辅芯棒13连接，所述的气辅芯棒13内侧安装有芯棒内套16、右端与芯棒进气盖板14连接。所述的无气辅口模6、口模进气盖板8、密封圈9、气辅口模外套10、气辅口模12构成第一条润滑气体19气路，所述的无气辅口模6、气辅口模外套10和气辅口模12形成封闭气室A11；所述的芯棒1、芯棒内套16、气辅芯棒13、芯棒进气盖板14构成第二条润滑气体19气路，所述的芯棒1、芯棒内套16、气辅芯棒13形成封闭气室B15。所述的均料套4和连接外套7通过螺栓固定连接，连接法兰2与连接外套7通过螺栓固定连接。所述的筛孔套3、压缩套5、无气辅口模6、气辅口模外套10、气辅口模12按顺序依次装配，连接外套7与口模进气盖板8通过螺栓固定连接。所述的芯棒1与气辅芯棒13之间、气辅芯棒13与芯棒进气盖板14之间通过螺栓连接。所述的气辅口模12和气辅芯棒13的材料是多孔质材料。
一种钢塑复合管挤出成型装置的成型方法，包括以下步骤：
A、塑化：先固定好增强钢骨架17，然后使塑料熔体18经过连接外套7与均料套4形成的螺旋流道初步形成管状流，并通过筛孔套3上分布的多排筛孔进入筛孔套3与芯棒1构成的空腔流道内，紧接进入压缩套5与芯棒1构成的空腔流道内，通过压缩套5截面的变化使塑料熔体18受剪切作用进一步塑化；
B、成型：塑料熔体18经过无气辅口模6和芯棒1构成的无气辅成型区流道，进入气辅成型流道；具有一定压力的润滑气体19同时分两路进入气辅成型流道，一路气体进入由口模进气盖板8、气辅口模外套10、气辅口模12构成的气室A11，并通过气辅口模12渗透进入由气辅口模12和气辅芯棒13构成的空腔流道；另一路气体进入由气辅芯棒13、芯棒进气盖板14和芯棒内套16构成的气室B15，并通过气辅芯棒13渗透进入由气辅口模12和气辅芯棒13构成的空腔流道。
本发明所述的一定压力是0～0.5MPa。所述的润滑气体19是压缩空气。
Claims (9)
1.一种钢塑复合管挤出成型装置，包括筛孔套(3)、连接法兰(2)、压缩套(5)、芯棒(1)、均料套(4)、无气辅口模(6)和连接外套(7)，其特征在于：所述的无气辅口模(6)右端与气辅口模(12)连接，所述的气辅口模(12)外侧安装有气辅口模外套(10)，所述的气辅口模外套(10)与口模进气盖板(8)连接，并通过密封圈(9)保证气体通道的密封性；所述的芯棒(1)右端与气辅芯棒(13)连接，所述的气辅芯棒(13)内侧安装有芯棒内套(16)、右端与芯棒进气盖板(14)连接。
2.根据权利要求1所述的一种钢塑复合管挤出成型装置，其特征在于：所述的无气辅口模(6)、口模进气盖板(8)、密封圈(9)、气辅口模外套(10)、气辅口模(12)构成第一条润滑气体(19)气路，所述的无气辅口模(6)、气辅口模外套(10)和气辅口模(12)形成封闭气室A(11)；所述的芯棒(1)、芯棒内套(16)、气辅芯棒(13)、芯棒进气盖板(14)构成第二条润滑气体(19)气路，所述的芯棒(1)、芯棒内套(16)、气辅芯棒(13)形成封闭气室B(15)。
3.根据权利要求1所述的一种钢塑复合管挤出成型装置，其特征在于：所述的均料套(4)和连接外套(7)通过螺栓固定连接，连接法兰(2)与连接外套(7)通过螺栓固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种钢塑复合管挤出成型装置，其特征在于：所述的筛孔套(3)、压缩套(5)、无气辅口模(6)、气辅口模外套(10)、气辅口模(12)按顺序依次装配，连接外套(7)与口模进气盖板(8)通过螺栓固定连接。
5.根据权利要求1所述的一种钢塑复合管挤出成型装置，其特征在于：所述的芯棒(1)与气辅芯棒(13)之间、气辅芯棒(13)与芯棒进气盖板(14)之间通过螺栓连接。
6.根据权利要求1所述的一种钢塑复合管挤出成型装置，其特征在于：所述的气辅口模(12)和气辅芯棒(13)的材料是多孔质材料。
7.一种钢塑复合管挤出成型装置的成型方法，其特征在于：包括以下步骤：
A、塑化：先固定好增强钢骨架(17)，然后使塑料熔体(18)经过连接外套(7)与均料套(4)形成的螺旋流道初步形成管状流，并通过筛孔套(3)上分布的多排筛孔进入筛孔套(3)与芯棒(1)构成的空腔流道内，紧接进入压缩套(5)与芯棒(1)构成的空腔流道内，通过压缩套(5)截面的变化使塑料熔体(18)受剪切作用进一步塑化；
B、成型：塑料熔体(18)经过无气辅口模(6)和芯棒(1)构成的无气辅成型区流道，进入气辅成型流道；具有一定压力的润滑气体(19)同时分两路进入气辅成型流道，一路气体进入由口模进气盖板(8)、气辅口模外套(10)、气辅口模(12)构成的气室A(11)，并通过气辅口模(12)渗透进入由气辅口模(12)和气辅芯棒(13)构成的空腔流道；另一路气体进入由气辅芯棒(13)、芯棒进气盖板(14)和芯棒内套(16)构成的气室B(15)，并通过气辅芯棒(13)渗透进入由气辅口模(12)和气辅芯棒(13)构成的空腔流道。
8.根据权利要求7所述的一种钢塑复合管挤出成型装置的成型方法，其特征在于：所述的一定压力是0～0.5MPa。
9.根据权利要求7所述的一种钢塑复合管挤出成型装置的成型方法，其特征在于：所述的润滑气体(19)是压缩空气。
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| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20120912 Termination date: 20150416 |
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| EXPY | Termination of patent right or utility model |