目前国内市场上聚烯烃(如聚乙烯)管件成型的方式不外乎有以下两种成型方式:
注塑成型方式和模压成型方式。这两种方式都存在的一种无法克服的
缺陷,制品内部存在 气孔,管件密实度不高,导致强度降低无法满足正常的使用要求。并且这两种成型方式都 存在着各自的缺陷。注塑成型方式,设备和模具投入成本大,受成型工艺的要求特别是大 口径管件,生产效率低下,且成型过程中无法将物料和成型中物料合流所包围的空气排出, 即无法实现多次排气,导致的结果就是管件制品不可避免地存在气孔,使管件强度降低无 法达到使用要求。至于一般的模压成型技术其成型工艺都是用挤出的方法将聚乙烯物料通 过
挤出机进行塑化后直接放入(人工或自动)压
力模具,施压成型。这种成型方法同样无 法解决物料成型流动过程中包在物料内部的气体的释放问题,同样导致制品内部有气孔的 现象,导致制品强度降低无法满足使用要求。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种聚烯烃管件在
制造过程中制品内部无气 孔、
缩孔、且制品密实度高,无裂纹等缺陷的模压成型聚烯烃管件的制造设备。
本实用新型模压成型聚烯烃管件的制作设备,其特征在于包括带干燥料斗的单螺杆挤 出机、毛坯成型机、毛坯输送装置、液压机、管件成型模具,所述毛坯成型机包括平台、 放置在平台上的坯料模具、与坯料模具连接的一级
气缸和与一级气缸连接的二级气缸,一 级气缸和二级气缸分别通过连接套安装在
支架上,所述毛坯输送装置连接在单
螺杆挤出机 与坯料模具之间,由推进气缸和铲板组成,所述管件成型模具放置在液压机上,单螺杆挤 出机出口通过连接管与毛坯成型机的坯料模具腔连接。
聚烯烃经混合干燥机混合干燥后,加入到
单螺杆挤出机的加料斗内,在一定的
温度 下,挤出机将原料塑化后(为公知技术方法),经连接管进入毛坯成型机的坯料模具中,坯 料模具中的塑化好的物料的密实度是通过一级气缸的压力调节来实现的,由一级气缸施加 压力,制得规则的内部无气体的毛坯,随着物料的挤出增加到设定要求时(根据管件的大 小而定),二级气缸开始动作,将坯料模具提起,毛坯自动从坯料模具中脱出,此时毛坯 输送装置的铲板在推进气缸的作用下,将毛坯料送入位于液压机平板上的管件成型模具 内,进行
压制成型。
所述管件成型模具包括模体、芯模、压头,模体外带有
水套,模体与芯模形成管件成 型腔,管件成型腔末端内设有推料环,推料环连接
推杆,推料环与推杆安装在连接件上, 推杆末端组装在
压板和退板上,连接件与退板之间通过支柱、
固定板连接在一起,固定板 中间设有退板孔,推料环与成型腔之间以及推杆与连接件之间设有0.15~0.20mm的间隙 (间隙配合)。
管件成型模具的压头与液压机连接,毛坯放入模体顶部,开启液压机合模压制,毛 坯被
挤压到管件成型腔中,同时通过推料环与成型腔、推杆与连接件之间的间隙排气,使 得压制的管件无气孔,密实度比较高。压制完毕,抬起压头,采用油缸或其它设备通过固 定板中间的退板孔向上顶退板,使得推料环将成型腔内的管件顶出。
在管件成型模具中成型的管件进入恒
温室恒温处理即可。后再按尺寸要求经
车床车 削加工后,得到合格的制品。
利用本实用新型模压成型聚烯烃管件的制作设备制造聚烯烃管件的方法,包括如下 连续的生产步骤:
(1)、聚烯烃原料在挤出机中进行塑化;
(2)塑化后的原料进入坯料模具中成型为毛坯,其中控制成型温度为80~210℃, 压力0.3~0.8MPa;
(3)毛坯进入管件成型模具中进行压制,压制压力为8~30MPa,成型模具外带有 水冷装置(水套),入水温度为18~25℃,成型模具中带有排气出口(通过推料环与成型 腔、推杆与连接件之间的间隙排气);
(4)管件成型后进行恒温处理,温度为10~25℃,时间至少24小时;
(5)机加工处理得到合格制品。
上述步骤(3)可进行三次压制,一般前两次的压制时间为2-3分钟,最后一次压制 时间可根据管件的大小、形状而定。如φ500mm
法兰管件压制时间一般为15-20分钟
步骤(2)塑化后的原料一般视直径大小确定成型压力。
本实用新型的优点是:
1、得到的制品无气孔、缩孔、裂纹、内外壁光滑。
2、制品密实度高,达到国标压力试验要求。
3、操作简便,成品率高,设备投入少。
附图说明
图1为本实用新型的设备结构示意图;
图2为管件成型模具结构示意图;
图中:1单螺杆挤出机 2干燥料斗 3推进气缸 4铲板 5一级气缸 6二级气缸 7 坯料模具 8支架 9连接套 10平台 11连接管 12四柱液压机 13管件成型模具 14 固定板 15退板 16压板 17推杆 18支柱 19
定位销 20连接件 21推料环 22模 体 23成型腔 24水套 25压头 26导向柱 27芯模 28连接柱 29退板孔
以下结合
实施例附图说明本实用新型的设备。
如图1,设备包括:带干燥料斗2的单螺杆挤出机1、毛坯成型机、毛坯输送装置、 四柱液压机12、管件成型模具13。所述毛坯成型机包括平台10、放置在平台上的坯料模 具7、与坯料模具7连接的一级气缸5和与一级气缸连接的二级气缸6,一级气缸5和二 级气缸6分别通过连接套9安装在支架8上,坯料模具7连同一级气缸5在二级气缸6的 带动下在支架8上可上下滑动。所述毛坯输送装置连接在单螺杆挤出机1与坯料模具7之 间,由推进气缸3和铲板4组成。所述管件成型模具13放置在四柱液压机12上,单螺杆 挤出机1出口通过连接管11与毛坯成型机的坯料模具7腔连接。
如图2,管件成型模具13包括模体22、芯模27、压头25,模体22外带有水套24, 模体22与芯模27形成管件成型腔23,管件成型腔23末端内设有推料环21,推料环21 连接推杆17,推料环21与推杆17安装在连接件20上,推杆17末端通过压板16连接退 板15,连接件20与退板15之间通过支柱18、固定板14连接在一起,固定板14中间设 有退板孔29,推料环21与成型腔23之间以及推杆17与连接件20之间设有0.15~0.20mm 的间隙。
塑料原料(聚烯烃)经混合干燥机混合干燥后,加入到单螺杆挤出机1的加料斗2 内,在一定的温度下,挤出机将原料塑化后,经连接管11进入毛坯成型机的坯料模具7 中,制得规则的内部无气体的坯料,在这个过程中要控制温度、压力等指标。以聚乙烯为 例,温度应在80-210℃之间,毛坯成型机的压力一般应控制在0.3-0.8MPa之间(视管件 直径大小,管件直径越大,压力相应增大)。坯料模具7内的压力通过一级气缸5调节, 随着物料的挤出增加到设定要求时(根据管件的大小而定),二级气缸6开始动作,将坯 料模具7连同一级气缸5提起,形成的毛坯自动从坯料模具7中脱出。此时铲板4在推进 气缸3的作用下,将毛坯送入位于液压机9平板上的管件成型模具13内,进行压制成型。 管件成型模具13的压头与四柱液压机12连接,毛坯放入模体22顶部,开启四柱液压机 12合模压制,毛坯被挤压到管件成型腔23中,同时通过推料环21与成型腔23、推杆17 与连接件20之间的间隙排气,使得压制的管件无气孔,密实度比较高。在压制过程中要 分三次压制,一般前两次的压制时间为2-3分钟,最后一次压制时间可根据管件的大小、 形状而定。如φ500mm法兰管件压制时间一般为15-20分钟,在成型期间,还要控制液压 机的压力,一般为8-30MPa,视管件大小而定。模具的温度也要控制,在模体外的水套 24中通
冷却水,入水温度一般为18-25℃。压制完毕,抬起压头25,采用油缸或其它设备 通过固定板中间的退板孔29向上顶退板15,使得推料环21将成型腔内的管件顶出。管件 成型后取出,放入恒温室24小时,恒温室温度一般为10-25℃为宜。后再按尺寸要求经车 床
车削加工后,得到合格的制品。
工艺、技术参数如下:
混合干燥机的温度:70℃-110℃
挤出机及毛坯成型模具(坯料模具)温度:80℃-210℃
毛坯成型机一级气缸工作压力:0.3-0.8MPa,二级气缸工作压力0.3-0.8MPa
推进气缸工作压力0.3-0.8MPa
液压机工作压力:8-30MPa
管件成型模具温度:18-25℃
以Φ500法兰管件为例,本实用新型达到的效果如下:
压扁试验:管件在压至内外壁重合时,无任何裂纹和破坏。
液压试验:管件在试验压力要求下,无渗漏和破坏。
无气孔:将管件在车床上车削加工,在整个车削过程中无任何气孔。
以上试验充分说明了此管件的优点,无气孔密实度高,达到实用要求。
仍以Φ500法兰管件为例说明不同技术参数下的管件
质量情况:
当其它条件不变的情况下,毛坯成型机的一级气缸在无工作压力的情况下,制得的 管件,有大小不等的气孔,当一级气缸的工作压力为0.5MPa时,制得的管件无气孔。当 其它条件不变的情况下,液压机的工作压力为7MPa时,制得的管件压扁试验有裂纹,液 压试验在试验压力条件下有破坏。当液压机的工作压力为15MPa时,制得的管件质量合 格,达到要求。
同样条件下,对于Φ800法兰管件而言,液压机的压力的15MPa时,制得的Φ800 法兰管件不合格,当液压机的工作压力调整为25MPa时,产品质量合格。当其它条件不 变的情况下,毛坯成型机的一级气缸在无工作压力的情况下,制得的管件,有大小不等的 气孔,当一级气缸的工作压力为0.6MPa时,制得的管件无气孔。
同样条件下,对于Φ160法兰管件而言,液压机的压力的7MPa时,制得的法兰管件 不合格,当液压机的工作压力调整为8MPa时,产品质量合格。当其它条件不变的情况下, 毛坯成型机的一级气缸在无工作压力的情况下,制得的管件,有大小不等的气孔,当一级 气缸的工作压力为0.3MPa时,制得的管件无气孔。