CN101602251A

CN101602251A - 一种利用聚乙烯管材制做弯头的方法及制造设备

Info

Publication number: CN101602251A
Application number: CNA2009101520267A
Authority: CN
Inventors: 吴源; 崔莹; 危迎春; 崔阳; 白成德; 赵继红
Original assignee: YADA PLASTIC PRODUCT CO Ltd
Current assignee: YADA PLASTIC PRODUCT CO Ltd
Priority date: 2009-07-10
Filing date: 2009-07-10
Publication date: 2009-12-16
Anticipated expiration: 2029-07-10
Also published as: CN101602251B

Abstract

本发明公开了一种利用聚乙烯管材制做弯头的方法及制造设备，所述方法包括准备管段-加热-成型-冷却定型的步骤，由于采用了加热管段并进一步弯折成型弯头的方法，使得成型后弯头的内部实现了完全的圆滑过渡，有效减少了压力以及流量损失。另外，所述制造设备包括牵引装置、定型装置及动力装置，所述动力装置驱动所述牵引装置沿所述定型装置运动，其中所述牵引装置牵引所述组合件弯折，所述定型装置保证所述组合件弯折到所需角度，所述动力装置为所述牵引装置提供动力。所述制造设备，具有结构简单易操作的优点，有效降低了生产设备的投资。经检测，利用本发明所述方法及制造设备制造出的弯头的外观和性能完全符合GB/T13663.2－2005以及GB15558.2－2005的要求。

Description

一种利用聚乙烯管材制做弯头的方法及制造设备

技术领域

本发明涉及聚乙烯管件的制作方法及制造设备，特别涉及一种利用聚乙烯管材制做弯头的方法及制造设备。

背景技术

由于PE管材在性能及价格方面的优越性，进入二十一世纪随着聚乙烯(PE)管道在各地燃气输送管网中的大量使用。而作为配套PE管材的PE管件是决定PE管道成本的关键因素。PE弯头是PE管件中的一种。

目前对所有聚乙烯类管件的加工主要采取注塑方法。注塑又称注射成型，是塑料的一种重要成型方法，几乎所有的热塑性塑料和部分热固性塑料都可用注塑方法成型。注塑设备包括注塑机和模具两大部分。注塑是通过注塑机来实现的，注塑机的基本作用：一是加热塑料并使其熔化；二是对熔融塑料施加高压，使其快速射出而充满模腔。注塑机主要包括注射系统、合模系统、液压传递和电器控制系统。其中，注射系统包括加料装置、料筒、螺杆或柱塞及喷嘴。注塑模具是指成型时确定塑料制品形状、尺寸所用部件的组合。注塑模具的结构形式主要由塑料品种、制品形状和注塑机类型等决定，但基本结构是一致的，均是由浇筑系统、成型零件和结构零件三大部分组成。故注塑设备存在结构复杂，资金投入大的特点。

与注塑设备相对应的注塑加工工艺，其具有的优点是塑料在注模中成型快，时间周期较短，制品的溢边少，因此后加工也少，制品的尺寸准确性大。又因为注射加工中所用的塑料绝大部分是属于热塑性的，在操作中热塑性塑料的软化和变硬均为物理变化，因此，制品的废边、废角及不符合质量标准的制品，如能保持注塑制品的清洁，上述不合格制品仍能回炉作回用料使用。但在利用上述注塑工艺生产弯头管件时亦有诸多不足之处：第一，不同规格，不同角度的弯头必须用不同的模具，故成本较高；第二，由于模具设计本身的原因，弯头管件内部不能实现完全的圆滑过渡，存在一定的压力损失，带来了流量损失。

因此，急需研发出一种新的弯头管件的加工方法及其专用的制造设备，使之能够有效避免弯头的压力损失及流量损失。

发明内容

本发明实施例的目的是针对上述现有技术的缺陷，提供了一种利用聚乙烯管材制做弯头的方法及制造设备，利用该方法及设备制造出的弯头，具有减少了压力以及流量损失的优点。

为了实现上述目的本发明实施例采取的技术方案是：

一种利用聚乙烯管材制做弯头的方法，按照以下步骤进行操作：一种利用聚乙烯管材制做弯头的方法，按照以下步骤进行操作：

步骤A准备管段

按照所需制备的弯头规格，选取相应规格的管材并截取适当长度，制备管段；

步骤B加热

将步骤A中获得的管段放入介质中加热至所述管段达到屈服状态；

步骤C成型

将所述加热后的管段中间穿入柔软的芯棒形成组合件，牵引所述芯棒使其弯折出一定的角度，所述角度大于所述弯头的设计角度，其中所述芯棒的外径略小于所述管段的内径；

步骤D冷却定型

将上述步骤C中成型后的所述组合件放置在常温的水中冷却至常温，取下所述芯棒，即得到所需要的弯头。

作为优选，所述的利用聚乙烯管材制做弯头的方法，其中，所述步骤A中的介质为空气或液体，所述液体为无毒且对聚乙烯性能无影响的液体。

为了方便牵引所述芯棒，所述的利用聚乙烯管材制做弯头的方法，其中，所述步骤C中的所述芯棒两端露出所述管段，且所述芯棒的两端套接与之相配的端帽。

所述的利用聚乙烯管材制做弯头的方法，其中，所述步骤C中的弯折是利用定型板对所述组合进进行弯折。

作为优选，所述的利用聚乙烯管材制做弯头的方法，其中，所述柔软的芯棒为橡胶棒。

另外，本发明还提供了一种利用聚乙烯管材制做弯头的制造设备，包括牵引装置、定型装置及动力装置，所述动力装置驱动所述牵引装置沿所述定型装置运动，其中所述牵引装置牵引芯棒使芯棒及管段组成的组合件弯折，所述定型装置为设有导槽的定型板，所述导槽形成一弯折角度，所述弯折角度大于所述弯头的设计角度。

作为优选，所述的制造设备，其中，所述动力装置为电动机、液压泵站带动液压缸或手动的螺杆装置。

作为优选，所述的制造设备，其中，所述动力装置为电动机，所述电动机的输出轴通过减速器连接丝杠；所述牵引装置包括连接在滑轮上钢绳，钢绳由滑轮分隔为的固定钢绳和拉紧钢绳，所述拉紧钢绳的端部连接着的滑块，所述滑块设置在所述丝杠上。

本发明实施例的有益效果是：相比现有技术，本发明采用了加热管段进一步弯折成型弯头的方法，使得成型后的弯头内部能够实现完全的圆滑过渡，因此有效减少了压力以及流量损失。另外，相比现有技术，本发明所述制造设备，仅需更换不同的定型装置即可实现不同规格弯头的加工，而所述制造设备相比现有技术中的注塑设备及所述定型装置相比现有技术中的模具，分别具有结构简单、易操作的优点，有效降低了生产设备的投资，降低了成本。经检测，用本发明所述方法及设备制造出的弯头管件的外观和性能完全符合GB/T13663.2-2005以及GB15558.2-2005的要求。

附图说明

图1是本发明实施例所述方法中步骤1的示意图；

图2是本发明实施例所述方法中步骤3穿入橡胶棒的示意图；

图3是本发明实施例所述方法步骤3中加入端帽的示意图；

图4a、4b是本发明实施例所述方法步骤3中端帽的主视图和侧视图；

图5是执行完本发明实施例所述方法步骤1-3后得到的弯折后的弯头示意图；

图6是利用本发明实施例所述方法制作出的最终成品弯头的示意图；

图7是本发明实施例所述制造设备的整体结构示意图。

图中：1固定钢绳、2组合件、3定型板、4拉紧钢绳、5电动机、6减速器、7丝杠、8滑块、9限位装置、10管段、11橡胶棒、12端帽、12.1大孔、12.2小孔。

A为弯头弯折后角度，B为弯头设计角度。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为对本发明的限定。

如图1-6所示，本发明实施例所述利用聚乙烯管材制做弯头的方法的示意图，本实施例以制造Φ63、SDR11、45度弯头为例加以说明，所述方法按照如下步骤执行：

步骤1准备管段

按照需制备的弯头规格，选取相应规格的管材并截取适当长度，制备管段。如图1所示，本实施例具体是截取Φ63mm、SDR11、壁厚为5.8mm、长度为300mm的管段10。

步骤2加热

将步骤1中获得的管段10放入的介质中加热至屈服状态。本实施例是将管段10放入120℃无毒且对聚乙烯性能无影响的导热油中加热1小时。所述导热油可从市场上购得，它是主要成份为烷烃、芳烃的塑料加工专用导热油。具体实施时，所述介质还可以采用空气或其他无毒且对聚乙烯性能无影响的液体，利用空气通过烘箱加热或利用液体导热，温度120℃时间为1h至所述管段屈服。

步骤3成型

参见图2，将所述加热后的管段10中间穿入柔软的芯棒。牵引芯棒上的端帽12使其弯折出一定的角度A(参见图5)，所述角度A大于所述弯头的设计角度B(参见图5及图6)。

作为优选，所述柔软的芯棒为橡胶棒11。具体实施时，所述芯棒还可以采用软塑料棒。如图2所示，本实施例是将外径为51mm、长度为340mm的橡胶棒11穿入管段10中，最终由芯棒及管段形成组合件2(参见图3)。为了方便牵引芯棒，芯棒两端各露出管段，本例中采用芯棒两端各露出管段1~2cm，并且在芯棒的两端套接与之相配的端帽12。如图4a及4b所示，端帽12中设有阶梯状的大孔12.1和小孔12.2，大孔12.1和小孔12.2分别与管段10和橡胶棒11相配。为了方便操作，芯棒的外径略小于管段10的内径，将两个端帽12分别套在管段10两端，然后在牵引端帽12弯折角度即A具体为55度角，此时弯头的设计角度B为45度，其中多折的10度为弯头的回弹余量，该余量具体是随着弯头的角度、规格的改变而改变。

步骤4冷却定型

将上述步骤3中成型后的组合件2放置在常温的水中冷却至常温，取下芯棒，即得到所需要的弯头。

本实施例，是将成型后的管段10、橡胶棒11及端帽12组成的组合件2放置在常温的水中冷却1小时。去除端帽12和橡胶棒11后，获得所要求的Φ63、SDR11、45度弯头管件。

本发明还提供了一种利用聚乙烯管材制做弯头的制造设备，如图7所示，包括牵引装置、定型装置及动力装置。所述动力装置驱动所述牵引装置沿所述定型装置运动。其中所述牵引装置牵引芯棒使芯棒及管段组成的组合件弯折。所述定型装置保证所述组合件弯折角度，其为设有导槽的定型板，所述导槽形成一弯折角度，所述弯折角度大于所述弯头的设计角度。

其中，所述牵引装置为钢绳，具体实施时也可以用推杆进行替代。定型装置只要满足弯头的角度光滑过渡，并能限制管材的装置均可。动力装置可以为电机、液压泵站带动液压缸或者是手动的螺杆装置。

具体的在本实施例中，所述动力装置为电动机5。所述电动机5的输出轴通过减速器6连接丝杠7。所述牵引装置包括连接在滑轮上钢绳，钢绳由滑轮分隔为的固定钢绳1和拉紧钢绳4。拉紧钢绳4的端部连接着的滑块8，滑块8设置在所述丝杠7上。所述定型装置为设有导槽的定型板3，所述导槽形成一弯折角度A，所述弯折角度A大于所述弯头的设计角度B。为了便于定位，所述丝杠7的末端设有限位装置9。

本发明采用了加热管段进一步弯折成型弯头的方法，使得成型后的弯头内部能够实现完全的圆滑过渡，因此有效减少了压力以及流量损失。另外，本发明所述制造设备，具有结构简单易操作的优点，有效降低了生产设备的投资。经检测，用本发明所述方法及设备制造出的弯头管件的外观和性能完全符合GB/T13663.2-2005以及GB15558.2-2005的要求。

以上所述的实施例，只是本发明较优选的具体实施方式的一种，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。

Claims

1.一种利用聚乙烯管材制做弯头的方法，其特征在于，按照以下步骤进行操作：

步骤A准备管段

步骤B加热

步骤C成型

步骤D冷却定型

2.根据权利要求1所述的利用聚乙烯管材制做弯头的方法，其特征在于：所述步骤A中的介质为空气或液体，所述液体为无毒且对聚乙烯性能无影响的液体。

3.根据权利要求1所述的利用聚乙烯管材制做弯头的方法，其特征在于：所述步骤C中的所述芯棒两端露出所述管段，且所述芯棒的两端套接与之相配的端帽。

4.根据权利要求1所述的利用聚乙烯管材制做弯头的方法，其特征在于：所述步骤C中的弯折是利用定型板对所述组合进进行弯折。

5.根据权利要求1-4任一权利要求所述的利用聚乙烯管材制做弯头的方法，其特征在于：所述柔软的芯棒为橡胶棒。

6.一种利用聚乙烯管材制做弯头的制造设备，其特征在于：包括牵引装置、定型装置及动力装置，所述动力装置驱动所述牵引装置沿所述定型装置运动，其中所述牵引装置牵引芯棒使芯棒及管段组成的组合件弯折，所述定型装置为设有导槽的定型板，所述导槽形成一弯折角度，所述弯折角度大于所述弯头的设计角度。

7.根据权利要求5所述的制造设备，其特征在于：所述动力装置为电动机、液压泵站带动液压缸或手动的螺杆装置。

8.根据权利要求7所述的制造设备，其特征在于：所述动力装置为电动机，所述电动机的输出轴通过减速器连接丝杠；所述牵引装置包括连接在滑轮上钢绳，钢绳由滑轮分隔为的固定钢绳和拉紧钢绳，所述拉紧钢绳的端部连接着的滑块，所述滑块设置在所述丝杠上。