CN119567528B - 一种硬质管体成型装置及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种硬质管体成型装置及其制备方法，通过将预定径部设为前后两部分的分体式结构，定径套前段位于恒温水槽中为普通定径效果，定径套后段沿轴向开设致密布设的辅助孔组位于真孔水槽中，通过预冷却水槽和冷却水槽的配合布设，改善了管体表面粗糙、管体外径不均匀的现象；也改善了挤出过程中牵引麻烦、定径套堵料的问题，以及挤出过程中浪费料的问题，提高了硬质导管的产品质量，提高生产效率，降低生产成本，且操作简便。

Description

一种硬质管体成型装置及其制备方法

技术领域

本发明属于硬质管体生产技术领域，特别涉及一种硬质管体成型装置及其制备方法。

背景技术

随着现代医学的不断进步，各种先进的诊疗技术逐渐普及，如心血管介入治疗、神经血管介入治疗、内窥镜检查与手术等。这些技术都需要使用高质量的医用导管来辅助完成，推动了医用导管技术的发展，也对硬质材料导管的性能和质量提出了更高要求。例如，在心血管介入手术中，需要使用具有一定硬度和柔韧性的导管来准确到达病变部位并进行治疗。

在微创手术中，医用导管是不可或缺的工具，需要通过导管进行器械的导入、药物的输送和液体的引流等操作。为了适应微创手术的需求，医用导管需要具备更小的外径、更好的柔韧性和更高的强度，对硬质材料导管的要求越来越高。

因此，高质量、高精密度的硬质材料导管成型是急需解决的问题。目前，只有对挤出机和挤出机头方面的研究，能够解决硬质高分子材料的熔融效果，但在定径和冷却方面无法精准控制，成型相对比较差，成型过程中出现挤出的管体粗细不均匀，挤出过程中容易断管、堵料等现象。由于硬质材料冷却后会变硬，管体通过普通定径套容易出现堵料，直接进入普通水槽里，管体会迅速变硬，抽真空或者吹气对管体没有任何影响，对后续二次加工影响很大，不能满足产品的需求。

公告号CN219947178U的实用新型公开了一种塑料硬管挤出机，其技术方案要点包括底部设置有机架的挤出机本体，机架的两侧分别设置有加料口和挤出管，机架内设置有推料机构，机架的内部连接有多个间隔设置的加热网球罩，相邻的两个加热网球罩之间设置有内嵌安装在挤出机本体内壁上的加热环，通过设置加热网球罩取代加热斗，使每贯穿一个加热网球罩的塑料进行两次加热，提高加热效果，同时在相邻的两个加热网球罩之间设置内嵌在挤出机本体上的加热环，对外侧的塑料进行加热。

公告号CN216001357U的实用新型公开了一种塑料硬管挤出加工装置，其技术方案要点包括料筒、设置在料筒顶部的驱动装置、设置在料筒的内部且与驱动装置传动连接的驱动轴、设置在料筒底部的出料口以及设置在料筒表面靠近顶部的位置且与料筒内部相连通的进料斗，料筒的内部自上而下依次设置有进料区、集中加热区和加热保温区，进料区、集中加热区和加热保温区的交界位置处均设置有活动套接在驱动轴表面的加热斗。

以上两个技术方案，均是从挤出设备上改善硬质材料的熔融效果，并未对后续的成型进行控制，会导致挤出后出现尺寸不均匀，椭圆度大，表面粗糙等问题。

公告号CN221809579U的实用新型公开了一种用于小管材挤出的真空定径装置，其技术方案要点包括有定径套、挤出通道和真空通道；挤出通道贯通开设于定径套上，挤出通道还包括有位于定径套其中一端上的进料口，和位于定径套另一端上的出料口；真空通道贯通开设于定径套侧壁上，并与挤出通道形成连通；将定径套拆分为上套瓣与下套瓣，在定径套加工过程中，可以分别打磨抛光下套瓣和上套瓣上的凹槽；然而其只对定径装置的结构进行描述，主要是解决直径较小管材的真空定径套内孔打磨抛光处理困难、及后续对于内孔维护不便的问题，此种定径套可以针对普通高分子材料，对硬质高分子材料定径效果并不理想。

目前硬管挤出的问题有：

1、硬质塑料挤出由于硬质的流动性较差，挤出过程中容易出现管体粗细不均匀、表面粗糙、断管、堵料等现象，影响产品的质量、外观和生产效率。

2、硬质材料冷却后会变硬，管体通过普通定径套容易出现堵料，且直接进入普通水槽里，管体会迅速变硬，抽真空或者吹气对管体内外径、椭圆度没有任何影响，保证不了产品的内外径及椭圆度的一致性。

3、传统式定径套是一体式定径套，孔径比较分散，孔径偏大，真空度大会造成管体不均匀。

针对以上问题，本发明提供一种硬管成型的制作方法，实现硬质管高精密化和材料微观形态高均匀化。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术的不足，提供一种硬质管体成型装置及其制备方法，解决定径套堵料及牵管困难的问题。

为解决以上技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种硬质管体成型装置，包括挤出机部、预定径部、冷却部及牵引超声闭环和裁切部，且挤出机部包括挤出机及安装在挤出机上的机头和挤出模具，

所述预定径部包括分体拼合的定径套上体、定径套下体及间隔套设在二者上的定径套前固定板和定径套后固定板，且定径套前固定板和定径套后固定板将其分为定径套前段和定径套后段，且定径套前固定板套设在定径套前段首端部并通过沿径向配设的固定螺栓对上下体紧固；

所述定径套前段上开有沿轴向稀疏布设的定径孔组，且每组定径孔组沿周向开有多个定径孔，

而定径套后段上开有沿轴向致密布设的辅助孔组，且每组辅助孔组沿周向开有多个辅助孔，辅助孔孔径远小于定径孔孔径；

所述冷却部包括预冷却水槽和冷却水槽，且预冷却水槽包括恒温水槽和真空水槽，定径套前段位于恒温水槽中，定径套后段位于真空水槽中；

经定径套挤出的管体通过恒温水槽预冷却后进入真空水槽，并在置于真空水槽后端的牵引机牵引下进入冷却水槽定型，随后经牵引超声闭环挤出，并通过裁切部裁切成需求长度。

所述定径套前固定板固设在配设于恒温水槽前端的挡水板上，而定径套后固定板布设在恒温水槽和真空水槽两侧壁之间。

所述真空水槽固设在配设的水槽架上，恒温水槽固设在真空水槽上并通过配设的恒温传感器及温控器控制温度。

所述定径孔组设有1~6组，且定径孔孔径为1~3mm；

所述辅助孔组设有10~30组，且辅助孔孔径为0.05~0.2mm。

一种硬质管体成型装置的制备方法，其包括以下步骤：

（1）烘料，并依据物料选择模具及相应的挤出参数；

（2）挤出

安装适合管体尺寸的口模和芯棒，并校正口模和芯棒位置，随后将烘干后的物料加入料筒，并通过螺杆加压将熔融的物料经过口模挤出；

（3）安装预定径部，定径套

安装固定定径套上体和定径套下体，并调整其与后口模的距离；

（4）预冷却水槽

管体进入恒温水槽预冷却，且恒温水槽温度保持在28-30℃，随后进入真空水槽；

（5）冷却定型

牵引机将管胚牵入冷却水槽定型；

（6）牵引超声闭环

打开牵引机，设置牵引速度，闭环挤出，并实时纠偏调节牵引速度；

（7）裁切成型

根据产品使用要求，裁切成适当长度。

步骤（1）中，若物料选用TPU或PA粒料时，在80～100℃下烘干2～6h；

若物料选用PVC、PP粒料，则不需要进行烘干。

步骤（1）中，若物料选用PVC粒料，则模具的口模芯棒尺寸需为管体壁厚的1.0-1.4倍；

若物料选用TPU粒料，则模具的口模芯棒尺寸需为管体壁厚的1.2-1.5倍；

若物料选用PP粒料，则模具的口模芯棒尺寸需为管体壁厚的1.0-1.2倍；

若物料选用PA粒料，则模具的口模芯棒尺寸需为管体壁厚的1.4-3.0倍。

步骤（3）中，若物料选用PVC粒料，则定径套的长度需为管体外径的15-33倍；

若物料选用TPU粒料，则定径套的长度需为管体外径的14-22倍；

若物料选用PP粒料，则定径套的长度需为管体外径的14-22倍；

若物料选用PA粒料，则定径套的长度需为管体外径的12-23倍。

所述恒温水槽温度为28-30℃，冷却水槽中的水温为10℃-15℃。

所述真空水槽的真空度为23Kpa-65Pkpa，且真空水槽顶部盖设有用于密封的玻璃挡板。

本发明的有益效果是：

（1）本发明公开了一种硬质管体成型装置及其制备方法，通过将预定径部设为前后两部分的分体式结构，定径套前段位于恒温水槽中为普通定径效果，定径套后段沿轴向开设致密布设的辅助孔组位于真孔水槽中，通过预冷却水槽和冷却水槽的配合布设，改善了管体表面粗糙、管体外径不均匀的现象；也改善了挤出过程中牵引麻烦、定径套堵料的问题，以及挤出过程中浪费料的问题，提高了硬质导管的产品质量，提高生产效率，降低生产成本，且操作简便。

（2）本发明解决了硬质导管椭圆度大的问题以及硬质导管尺寸不均匀的问题，通过新型的分体式预定经装置两部分进行定径，并经过恒温水槽及真空水槽抽真空进行二次定型，用此方法进提高了产品质量，提升了后续加工的合格率。

（3）本发明解决了硬质导管表面粗糙的问题，原有的定径套孔径较大，孔分布比较散，当水压不稳定时，会造成管体表面粗糙，新型的定径套前后两部分结构及后半部分小孔的设计，可以解决表面粗糙，可以降低挤出过程中报废率，从而节约了成本。

（4）分体式定径套能够解决定径套堵料及牵管困难的问题，且水流均匀，管体表面光滑；本发明专利提出的预冷却水槽能对管体进行预冷却，而非急速冷却，可使管体尺寸均匀且导管更圆。

附图说明

图1是本发明预定径部的结构示意图；

图2是本发明预冷却水槽的断面示意图；

图3是本发明恒温水槽的结构示意图；

图4是预定径部与预冷却水槽的装配示意图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

请参阅图1至图4。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

本发明提供了一种硬质管体成型装置及其制备方法，如图1至图4所示。

一种硬质管体成型装置，包括挤出机部、预定径部、冷却部及牵引超声闭环和裁切部，且挤出机部包括挤出机及安装在挤出机上的机头和挤出模具。

所述预定径部包括分体拼合的定径套上体4、定径套下体5及间隔套设在二者上的定径套前固定板2和定径套后固定板3，且定径套前固定板2和定径套后固定板3将其分为定径套前段31和定径套后段32，且定径套前固定板2套设在定径套前段31首端部并通过沿径向配设的固定螺栓1对上下体紧固。

所述定径套前段31上开有沿轴向稀疏布设的定径孔组，且每组定径孔组沿周向开有多个定径孔；定径孔组设有1~6组，每组沿周向布设有6~10个定径孔，且定径孔孔径为1~3mm。

而定径套后段32上开有沿轴向致密布设的辅助孔组，且每组辅助孔组沿周向开有多个辅助孔，辅助孔孔径远小于定径孔孔径；优选的，辅助孔组设有10~30组，每组沿周向布设有16~20个辅助孔，且辅助孔孔径为0.05~0.2mm。

所述冷却部包括预冷却水槽和冷却水槽，且预冷却水槽包括恒温水槽13和真空水槽17，且真空水槽17中的水温与恒温水槽13保持一致，定径套前段31位于恒温水槽13中，定径套后段32位于真空水槽17中，定径套锁紧后即可保持真空水槽17的真空度。

安装时，当管体牵引后从定径套下体5及定径套前固定板2、定径套后固定板3通过，待管体稳定后，定径套上体4装到定径套前固定板2、定径套后固定板3，装到位后，将定径套固定螺栓1装到定径套前固定板2固定。定径套前固定板2固设在配设于恒温水槽13前端的挡水板14上，而定径套后固定板3布设在恒温水槽13和真空水槽17间的侧壁上。

为方便操作，真空水槽17固设在配设的水槽架22上，恒温水槽13固设在真空水槽17上并通过配设的恒温传感器10及温控器11控制温度。

更具体的，真空水槽17通过焊接固定在水槽架22上，恒温水槽13通过固定螺丝16固定在真空水槽17上，定径套装置安装在挡水板14上，挡水板14通过挡水板螺丝15固定在恒温水槽13上，温控保护盒12焊接固定在真空水槽17上，玻璃挡板18、玻璃固定架19、活动架20通过玻璃固定螺丝21固定在真空水槽17上并作为真空水槽17上盖，起到密封作用。

经定径套挤出的管体通过恒温水槽13预冷却后进入真空水槽17，并在置于真空水槽17后端的牵引机牵引下进入冷却水槽定型，随后经牵引超声闭环挤出，并通过裁切部裁切成需求长度。

冷却水槽，根据管体尺寸选用长度为4m~6m的冷却水槽，冷却水槽连接制冷机。挤出前向冷却水槽的水箱添加一定量的纯化水，调节冷却水温为10℃-15℃，控制精度为±2℃，通过制冷机的冷却系统将水冷却，再由水泵将冷却水送入冷却水槽中，随后将管胚牵入冷却水槽中，使管胚浸入冷却水中，降低管胚温度，达到定型的效果。

牵引超声闭环，闭环挤出，实时纠偏调节牵引速度；激光检测探头实时测量管体外径，结合超声检测探头测量的内径、壁厚值，闭环控制系统将采集到的信号与设定值进行对比，当存在偏差时，闭环控制系统会转换牵引信号为模拟量，并发出偏差信号，利用此信号调节牵引速度，保证管体挤出的稳定性。

原有的定径套通常都是成整个圆柱体，由于管体外径与定径套内腔尺寸相差很小，挤出管体后不容易从径套里穿过，容易堵料，牵管比较难，容易断管。而通过将其分为定径套前段31和定径套后段32，解决了定径套堵料及牵管比较难的问题；定径套后段32每组辅助孔组设有16-20个辅助孔，12-14排，辅助孔内径小，均匀的分布在定径套的上下体后半部。因真空水槽抽真空后，压力无法进行精准控制，此预定径装置，不受真空水槽中水压力大小的影响，通过均匀的多个辅助孔，能保证管体通过细微的辅助孔小孔均匀地让水流拍打管体，管体的外表面会更加光滑，外径更均匀。

预冷却水槽的工作原理如下：

恒温水槽温度保持在28-30℃，通过温度传感器检测水槽里的温度，水槽里的温度控制在28-30度，如果水槽里的温度低于或者高于这个温度的话，通过温控器进行调节，从而达到合适的温度。管体通过定径套后进入恒温水槽13，恒温水槽13温度稳定在28-30℃，管体没有完全定型，对管体进行预冷却；如果管体内外径不均匀，椭圆度不够好，通过真空水槽17抽真空，可以调节管体的内外径均匀，椭圆度。

恒温水槽能够保证产品在冷却过程中各个部位以相同的速率收缩，从而精确地控制产品的尺寸精度。恒温水槽有助于优化材料的内部结构，对于高分子材料来说，冷却速率对其结晶形态和内部应力有重要影响，恒温冷却可以使材料形成更均匀的结晶结构。例如，在生产聚丙烯（PP）塑料制品时，合适的恒温冷却条件能使PP形成更完善的结晶，提高产品的强度和韧性。在冷却过程中，如果水温波动大，可能会导致产品表面出现波纹、麻点等缺陷。恒温水槽通过提供稳定的冷却环境，确保产品从挤出机出来后能在适宜温度下逐渐冷却，避免了因急冷或冷却不均造成的表面瑕疵。

一种硬质管体成型装置的制备方法，包括以下步骤：

（1）烘料，并依据物料选择模具及相应的挤出参数；

TPU、PA粒料需要在80～100℃下烘干2～6h；PVC、PP粒料不需要进行烘干。

针对模具，由于PVC、TPU、PP、PA的拉伸比与压缩比的不同，选择设计口模芯棒也有所不同，PVC设计口模芯棒尺寸是管体壁厚的1.0-1.4倍；TPU设计口模芯棒尺寸是管体壁厚的1.2-1.5倍；PP设计口模芯棒尺寸是管体壁厚的1.0-1.2倍；PA设计口模芯棒尺寸是管体壁厚的1.4-3.0倍。

挤出参数设定如下：

TPU挤出机的挤出参数：机筒一区：170～175℃；机筒二区：173～178℃；机筒三区：180～185℃； 法兰：178～183℃；模具温度：178～183℃；螺杆转速：8～12r/min；

PVC挤出机的挤出参数包括：机筒一区：168～172℃；机筒二区：170～175℃；机筒三区：175～180℃；法兰：173～178℃；螺杆转速：8～12r/min；

PP挤出机的挤出参数包括：机筒一区：188～192℃；机筒二区：230～232℃；机筒三区：240～242℃；法兰：220～225℃；螺杆转速：8～12r/min；

PA挤出机的挤出参数包括：机筒一区：170～172℃；机筒二区：180～182℃；机筒三区：190～192℃；法兰：208～212℃；螺杆转速：8～12r/min。

（2）挤出

安装适合管体尺寸的口模和芯棒，并校正口模和芯棒位置，随后将烘干后的物料加入料筒，并通过螺杆加压将熔融的物料经过口模挤出；

挤出管胚时，由于管体比较硬，对定径套与模具的距离，当管胚挤出软管，定径套与模具的距离35-50mm，但是对于硬管挤出来说该距离过大，硬管挤出时，定径套与模具距离调到10-25mm之间；距离较大时，由于材料较硬，管体在常温下很容易使管体定型，进入恒温水槽后再进行抽真空会有影响，影响管体的椭圆度及尺寸均匀度。

（3）安装预定径部，定径套

安装固定定径套上体和定径套下体，并调整其与后口模的距离；

内腔尺寸比管体外径大约0.2mm，但是由于材料的不同，选择定径套长度也有所不同：PP定径套的长度是管体外径的14-22倍；PA定径套的长度是管体外景12-23倍；TPU定径套的长度是管体外径的14-22倍；PVC定径套的长度是管体外径的15-33倍。也就是说，当管胚直径较大时，长度应该取小值；反之取大值。并且，挤出软管时取大值，挤出硬管时取小值。

（4）预冷却水槽

管体进入恒温水槽预冷却，且恒温水槽温度保持在28-30℃，随后进入真空水槽；真空水槽的真空度为23Kpa-65Pkpa。

（5）冷却定型

牵引机将管胚牵入冷却水槽定型，冷却水槽中的水温为10℃-15℃，对管体进行最后的定型。

（6）牵引超声闭环

打开牵引机，设置牵引速度，闭环挤出，并实时纠偏调节牵引速度；

（7）裁切成型

根据产品使用要求，裁切成适当长度。

以下结合具体实施例进一步进行说明：

实施例1

挤出管体椭圆度为0.00-0.025，内径0.22±0.05mm，使用25#挤出机。

（1）挤出：安装适合管体尺寸的口模和芯棒，并校正口模和芯棒位置。将烘干后的物料加入料筒，通过螺杆加压将熔融的物料经过口模挤出。

（2）预定径：

选用新型的定径装置，内径为2.4mm，定径长度为22mm，前一段孔径为1.5mm，抽真空后一段孔径为0.1mm，新型定径套与后口模的距离调节为25mm，使管体通过新型定径套进入恒温真空水槽。

（3）预冷却水槽：

使管体进入恒温水槽，水槽温度保持在28-30℃，真空度为65KPa，管体没有完全定型，对管体进行预冷却，并对管体进行抽真空处理。

（4）冷却定型：

使用4m冷却水槽，将管胚牵入冷却水槽中，设置冷却水温为10℃，控制精度为±2℃。

（5）牵引超声闭环：

打开牵引机，设置牵引速度为18r/min-22r/min；使用超声波测厚仪、激光测径仪实时监控管体内径、外径、壁厚、椭圆度信息，实测值与预期设置值存在偏差时，系统会发出偏差信号，利用此偏差信号调节牵引速度，保证管体挤出的稳定性。

（6）裁切成型：

根据产品使用要求裁切成适当长度，得到硬管，挤出过程稳定，硬管壁厚均匀、壁薄，随机抽检30根，测试椭圆度结果0.001-0.013，内径0.21-0.23mm，符合预期技术要求。

对比例

测试椭圆度结果0.001-0.013，内径0.21-0.23mm，使用25#挤出机。

（1）挤出：安装适合管体尺寸的口模和芯棒，并校正口模和芯棒位置。将烘干后的物料加入料筒，通过螺杆加压将熔融的物料经过口模挤出。

（2）真空定径：选用内径为2.4mm，定径长度为22mm，抽真空孔径为1.5mm，真空度为65KPa，真空定径套与后口模的距离调节为25mm，使管胚通过真空定径套进入真空箱。

（3）冷却定型：将管体牵入冷却水槽中，冷却水温为10℃。

（4）打开牵引机，设置牵引速度为18r/min-22r/min。使用超声波测厚仪、激光测径仪实时监控管体内径、外径、壁厚、椭圆度信息，实测值与预期设置值存在偏差时，系统会发出偏差信号，利用此偏差信号调节牵引速度，保证管体挤出的稳定性。

（5）裁切成型：根据产品使用要求裁切成适当长度，得到硬管，硬管存在壁偏厚、尺寸不稳定的现象,随机抽检30根，测试椭圆度结果0.045-0.088，内径0.20-0.25mm，不符合预期技术要求。

对比结果如下：

使用预定径装置与预冷却水槽挤出管体内外径一致且均匀，挤出过程稳定，测试管体椭圆度0.001-0.013，内径0.21-0.23mm，符合预期技术要求。

未使用预定型装置且挤出过程不稳定，测试椭圆度结果0.045-0.088，内径0.20-0.25mm，不符合预期技术要求。

对比测试结果，使用预定型装置，挤出管体壁薄且均匀，挤出过程稳定，可实时纠偏，提高合格率，从而降低成本，实现精密挤出，挤出椭圆度可达到0.015以内，挤出精度可以达到0.01。

本发明公开的一种硬质管体成型装置及其制备方法，采用分体式定径装置，定径装置采用前后两部分的分体式设计，前面一部分是普通定径效果，后面一部分有多个小孔，通过多个小孔的分体式定径套，改善了管体表面粗糙、管体外径不均匀的现象；也改善了挤出过程中牵引麻烦，定径套堵料的问题，节约挤出过程中浪费料的问题，通过此方法能够改善硬质管体的产品质量、提高产品合格率，降低成本，挤出椭圆度可达到0.015以内。

而恒温预冷却水槽，普通挤出生产线只有一个冷却水槽，导管牵引后直接进入冷却水槽，会导致冷却速度不一致，造成管材弯曲或尺寸偏差等质量问题，而本发明在普通冷却水槽之前增加了预冷却水槽，通过恒温水槽和真空水槽配合，保证产品在冷却过程中各个部位以相同的速率收缩，从而精确地控制产品的尺寸精度，解决了内外径不均匀，椭圆度的问题恒温水槽能够减少硬质导管的表面瑕疵，提高产品质量，减少原材料的浪费，控制产品质量，降低废品率，从而提高生产效率，降低生产成本。

管体冷却定型分为两个水槽，普通挤出生产线只有一个水槽温度在10℃左右，当硬管从挤出机直接进入温度较低的水槽，立即就定型了，会造成管体椭圆度比较大等相关质量问题，如果把水槽温度设置成28℃左右的话，虽然能达到定径效果，管体没有完全冷却，会导致后期存放管体弯曲或者变形的问题；而本发明，第一个预冷却水槽，即恒温水槽温度控制在28-30℃，管体挤出成型后先到恒温水槽进行预定型，并对真空水槽进行抽真空，管体的椭圆度尺寸稳定，然后进入冷却水槽，温度在10℃左右，对成型后的管体进行彻底冷却，这样后期管体存放使减少管体变形及弯曲的现象，从而提高了后期加工的合格率，减少了后期的报废率，节约了生产成本。

本专利中使用了“第一”、“第二”等词语来限定零部件的话，本领域技术人员应该知晓：“第一”、“第二”的使用仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，上述词语并没有特殊的含义。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及等同物界定。

在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确地范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应当被视为在本文中具体公开。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“中心”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本发明保护内容的限制。

Claims (10)

1.一种硬质管体成型装置，包括挤出机部、预定径部、冷却部及牵引超声闭环和裁切部，且挤出机部包括挤出机及安装在挤出机上的机头和挤出模具，其特征在于：

所述预定径部包括分体拼合的定径套上体、定径套下体及间隔套设在二者上的定径套前固定板和定径套后固定板，且定径套前固定板和定径套后固定板将其分为定径套前段和定径套后段，且定径套前固定板套设在定径套前段首端部并通过沿径向配设的固定螺栓对上下体紧固；

所述定径套前段上开有沿轴向稀疏布设的定径孔组，且每组定径孔组沿周向开有多个定径孔，

而定径套后段上开有沿轴向致密布设的辅助孔组，且每组辅助孔组沿周向开有多个辅助孔，辅助孔孔径远小于定径孔孔径；

所述冷却部包括预冷却水槽和冷却水槽，且预冷却水槽包括恒温水槽和真空水槽，真空水槽的水温与恒温水槽水温保持一致，定径套前段位于恒温水槽中，定径套后段位于真空水槽中；

经定径套挤出的管体通过恒温水槽预冷却后进入真空水槽，并在置于真空水槽后端的牵引机牵引下进入冷却水槽定型，随后经牵引超声闭环挤出，并通过裁切部裁切成需求长度。

2.根据权利要求1所述的一种硬质管体成型装置，其特征在于：所述定径套前固定板固设在配设于恒温水槽前端的挡水板上，而定径套后固定板布设在恒温水槽和真空水槽两侧壁之间。

3.根据权利要求1所述的一种硬质管体成型装置，其特征在于：所述真空水槽固设在配设的水槽架上，恒温水槽固设在真空水槽上并通过配设的恒温传感器及温控器控制温度。

4.根据权利要求1所述的一种硬质管体成型装置，其特征在于：所述定径孔组设有1~6组，且定径孔孔径为1~3mm；

所述辅助孔组设有10~30组，且辅助孔孔径为0.05~0.2mm。

5.基于权利要求1至4任一项所述的一种硬质管体成型装置的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）烘料，并依据物料选择模具及相应的挤出参数；

（2）挤出

安装适合管体尺寸的口模和芯棒，并校正口模和芯棒位置，随后将烘干后的物料加入料筒，并通过螺杆加压将熔融的物料经过口模挤出；

（3）安装预定径部，定径套

安装固定定径套上体和定径套下体，并调整其与后口模的距离；

（4）预冷却水槽

管体进入恒温水槽预冷却，且恒温水槽温度保持在28-30℃，随后进入真空水槽；

（5）冷却定型

牵引机将管胚牵入冷却水槽定型；

（6）牵引超声闭环

打开牵引机，设置牵引速度，闭环挤出，并实时纠偏调节牵引速度；

（7）裁切成型

根据产品使用要求，裁切成适当长度。

6.根据权利要求5所述的一种硬质管体成型装置的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，若物料选用TPU或PA粒料时，在80～100℃下烘干2～6h；

若物料选用PVC、PP粒料，则不需要进行烘干。

7.根据权利要求5所述的一种硬质管体成型装置的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，若物料选用PVC粒料，则模具的口模芯棒尺寸需为管体壁厚的1.0-1.4倍；

若物料选用TPU粒料，则模具的口模芯棒尺寸需为管体壁厚的1.2-1.5倍；

若物料选用PP粒料，则模具的口模芯棒尺寸需为管体壁厚的1.0-1.2倍；

若物料选用PA粒料，则模具的口模芯棒尺寸需为管体壁厚的1.4-3.0倍。

8.根据权利要求5所述的一种硬质管体成型装置的制备方法，其特征在于：步骤（3）中，若物料选用PVC粒料，则定径套的长度需为管体外径的15-33倍；

若物料选用TPU粒料，则定径套的长度需为管体外径的14-22倍；

若物料选用PP粒料，则定径套的长度需为管体外径的14-22倍；

若物料选用PA粒料，则定径套的长度需为管体外径的12-23倍。

9.根据权利要求5所述的一种硬质管体成型装置的制备方法，其特征在于：所述恒温水槽温度为28-30℃，冷却水槽中的水温为10℃-15℃。

10.根据权利要求5所述的一种硬质管体成型装置的制备方法，其特征在于：所述真空水槽的真空度为23Kpa-65Pkpa，且真空水槽顶部盖设有用于密封的玻璃挡板。