CN101073915A - 一种定径口模生产多规格塑料管材的方法及其机头模具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种定径口模生产多规格塑料管材的方法及其机头模具，该方法包括原料投放、加热熔化、挤出、定径冷却、牵引、定尺切割步骤，热熔原料从口模挤出后经牵引进入定径模内，口模的内径大于定径模内径，热熔料挤出线速度与定径冷却产品的牵引线速度的比U≤1，口模的内腔直径大于定径模具的内腔直径，口模与定径模具间具有间隙，本发明具有采用一套定径口模可以生产多种规格管材、节约原料、提高效率、产量高的特点。

Description

一种定径口模生产多规格塑料管材的方法及其机头模具

一、技术领域

本发明属于塑料管材加工生产方法及其设备技术领域，尤其是涉及一种定径口模生产多规格塑料管材的方法及其专用机头模具。

二、背景技术

目前塑料管材的生产一般是采用一套模具生产一个品种的塑料管材，口模的尺寸略小于定径套的尺寸，口模内热熔料挤出后经膨胀导入到定径套内，经牵引得出产品，这种生产方法下，原料的挤出线速度与产品牵引线速度基本上保持相同，虽然这种方法能够满足一定的需要，但是由于其生产工艺的限制，在生产不同规格的管材时，需要更换口模、芯模以及定径模，这样一是浪费原料，使已经熔化存在口模和芯模内的原料，只能作为废料处理，二是需要停机更换不同的模具，降低了生产效率，减少了有效生产工时，增加了重新热机的电能消耗等生产费用。

三、发明内容

本发明的目的在于改进已有技术的不足而提供一种采用一套定径口模可以生产多种规格管材、节约原料、提高效率、产量高的定径口模生产多规格塑料管材的方法及其机头模具。

本发明的目的是这样实现的，一种定径口模生产多规格塑料管材的方法，该方法包括原料投放、加热熔化、挤出、定径冷却、牵引、定尺切割步骤，其特点是热熔原料从口模挤出后经牵引进入定径模内，口模的内径大于定径模内径，热熔料挤出线速度与定径冷却产品的牵引线速度的比U≤1。

热熔料挤出线速度与定径冷却产品的牵引线速度的比 $U=\frac{D_0^2-D_1^2}{4(d_n-e_n)e_n}\·K_v\·(1-K_t),$ 其中D₀为口模内径，D₁为芯棒外径，d_n为管材公称外径，e_n为管材公称壁厚，K_v为材料非晶态与晶态体积常数，K_t为材料的收缩常数。

为了实现本发明方法，采用的一种定径口模生产多规格塑料管材方法的专用机头模具，是由主机、螺旋体、压缩内腔、口模、内芯模和定径模具组成，其特点是口模的内腔直径大于定径模具的内腔直径，口模与定径模具间具有间隙。

所述的定径模具内径与口模内径的比为1∶1.1～2。

所述的口模与定径模具间具有的间隙在50-150毫米。

所述的定径模具内径与口模内径的最佳比为1∶1.5～1.8。

本发明与已有技术相比具有以下显著特点和积极效果：本发明采用热熔原料从口模挤出后经牵引进入定径模内，口模的内径大于定径模内径，热熔料挤出线速度与定径冷却产品的牵引线速度的比U≤1，这样通过牵引，使挤出的热熔料得到纵向拉伸，进入定径套内冷却定径，通过不同的牵引速度实现生产不同规格管材的目的，这种方法一是加大了口模的排出量，同时加快了牵引速度，提高了产量，二是通过确定挤出线速度和牵引线速度来确定生产出的管材的规格，不需要更换口模模具，节约了原料，节省了更换模具的时间，同时减少了模具的套数，避免了停机、冷机、更换模具、热机、再生产带来浪费时间、原料等问题，实现了采用一套定直径的口模可以生产多种规格管材、节约原料、提高效率、产量高的目的。

本发明的专用机头模具在口模和定径模具具有间隙，同时改变了传统机头模具的口模比定径模具内径小的结构，使口模大于内径大于定径模具内径，在本发明方法的配合下，使热熔的原料挤出后纵向拉伸，使原料分子结构排列合理，为加大牵引速度提供了结构保证，达到了实现了采用一套定径口模可以生产多种规格管材、节约原料、提高效率、产量高的目的。

四、附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

图1为本发明的机头模具的一种结构示意图。

五、具体实施方案

实施例，一种定径口模生产多规格塑料管材的方法，该方法包括原料投放、加热熔化、挤出、定径冷却、牵引、定尺切割步骤，原料投放、加热熔化、牵引、定尺切割等步骤采用目前现有的常规加工方案，挤出和定径冷却是热熔原料从口模挤出后经牵引进入定径模内，口模的内径大于定径模内径，热熔料挤出线速度与定径冷却产品的牵引线速度的比U≤1，热熔料挤出线速度与定径冷却的牵引线速度的比 $U=\frac{D_0^2-D_1^2}{4(d_n-e_n)e_n}\·K_v\·(1-K_t),$ 其中D₀为口模内径，D₁为芯棒外径，d_n为管材公称外径，e_n为管材公称壁厚，K_v为材料非晶态与晶态体积常数，K_t为材料的收缩常数，定径后的冷却与常规防范完全相同，以具体实施例进行说明，当本发明方法使用口模内径为Φ34.5毫米时，可以生产以生产Φ20、Φ25、Φ32管材，壁厚也是可以改变的，即可以生产出Φ20×2.0mm、Φ20×2.3mm、Φ25×2.3mm、Φ25×2.8mm、Φ32×2.9mm、Φ32×3.6mm的管材，在挤出线速度与现有技术相同的情况下，以生产PP-B、PP-R材料的管材为例，K_v＝0.98，K_t＝3％，Φ20mm的产品定径冷却产品的牵引线速度可以达到21米/分，Φ25mm的牵引线速度可以达到15米/分，Φ32mm的牵引线速度可以达到9米/分。

一种实现本发明方法的专用机头模具，参照图1，是在主机6内中心设有螺旋体5，螺旋体5前部设有压缩内腔4，口模3设置在主机6的前端，口模3内设有内芯模2，口模3与内芯模2间形成挤出空腔，口模3的前部设有定径模具1且口模3与定径模具1间具有50-150毫米的间隙，口模3的内腔直径大于定径模具1的内腔直径，定径模具内径与口模3内径的比为1∶1.1～2，本实施例中口模3与定径模具1间具有的间隙在55毫米，定径模具1内径与口模3内径的比为1∶1.5，这构成了本发明的一种专用机头模具的结构。

下表是现有塑料管材加工技术与本发明加工方法的对比：

		Φ20	Φ25	Φ32	Φ40	Φ50	Φ63
								本发明	口模内径(mm)	34.5	34.5	34.5	68.6	68.6	68.6
定径模内径(mm)	20.6	25.75	32.96	41.2	51.5	64.89
							挤出速度(米/分)		8	8	8	6	6	6
牵引速度(米/分)	21	15	9	18	11.25	7
							现有技术		口模内径(mm)	19.6	24.6	31.6	39.6	49.6	62.6
定径模内径(mm)	20.6	25.75	32.96	41.2	51.5	64.89
								挤出速度(米/分)	8	8	8	6	6	6
牵引速度(米/分)	8	8	8	6	6	6

通过以上表格对比，可以发现本发明在使用一套定直径口模的情况下，可以生产多规格塑料管材，同时定径产品的牵引速度大大提高，提高了产量和效率，节省了更换模具的时间，避免了更换模具是原料的浪费。

Claims (6)

1、一种定径口模生产多规格塑料管材的方法，该方法包括原料投放、加热熔化、挤出、定径冷却、牵引、定尺切割步骤，其特征是热熔原料从口模挤出后经牵引进入定径模内，口模的内径大于定径模内径，热熔料挤出线速度与定径冷却产品的牵引线速度的比U≤1。

2、根据权利要求1所述的一种定径口模生产多规格塑料管材的方法，其特征是热熔料挤出线速度与定径冷却产品的牵引线速度的比 $U=\frac{D_0^2-D_1^2}{4(d_n-e_n)e_n}\·K_v\·(1-K_t),$ 其中D₀为口模内径，D₁为芯棒外径，d_n为管材公称外径，e_n为管材公称壁厚，K_v为材料非晶态与晶态体积常数，K_t为材料的收缩常数。

3、一种权利要求1所述定径口模生产多规格塑料管材方法的专用机头模具，是由主机(6)、螺旋体(5)、压缩内腔(4)、口模(3)、内芯模(2)和定径模具(1)组成，其特征是口模(3)的内腔直径大于定径模具(1)的内腔直径，口模(3)与定径模具(1)间具有间隙。

4、根据权利要求3所述的一种定径口模生产多规格塑料管材方法的专用机头模具，其特征是所述的定径模具(1)内径与口模(3)内径的比为1∶1.1～2。

5、根据权利要求3所述的一种定径口模生产多规格塑料管材方法的专用机头模具，其特征是所述的口模(3)与定径模具(1)间具有的间隙在50-150毫米。

6、根据权利要求4所述的一种定径口模生产多规格塑料管材方法的专用机头模具，其特征是所述的定径模具(1)内径与口模(3)内径的比为1∶1.5～1.8。

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