CN101653983B - 用于制造塑料缠绕结构壁管材的机头模具 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于制造塑料缠绕结构壁管材的机头模具，它包括分流体、外筒体、芯模、压盖和口模。其中的分流体的主体为圆柱体，圆柱体的前端设有一个圆锥形头部，后端顺序连接有法兰和熔融料入口管，入口管的入口通道延伸到法兰内侧的圆柱体内，并在法兰内侧向径向周围分出多个熔融料分入口，在圆柱体的表面间隔设有多条螺旋形通道，各螺旋形通道的后端分别与各熔融料分入口连通，各螺旋形通道的前端分别在圆柱体的圆锥形头部贯通。本发明的机头模具用于制造塑料缠绕结构壁管材，能使物料的混合更加均匀，并能有效地形成塑料缠绕结构壁管所要求的截面尺寸。

Description

用于制造塑料缠绕结构壁管材的机头模具

技术领域

本发明涉及一种塑料制品的制作设备和制作方法，尤其涉及一种用于与塑料缠绕结构壁管材结合制作成带承插接口的塑料承插管的用于制造塑料缠绕结构壁管材的机头模具及其制作方法。

背景技术

塑料缠绕壁管材是一种以高密度聚乙烯(HDPE)或聚丙烯(PP)为主要原料，根据刚度与口径的不同，挤出截面为一定尺寸的矩形料坯，经缠绕机缠绕模具缠绕，并以熔融HDPE相熔接而成的。是一种具有较高抗外压能力的柔性结构壁管材。

在埋地排水排污管领域，过去几乎完全采用传统的钢管、铸铁管、水泥管及粘土管等刚性管材。随着近年来我国对于环境保护意识的提高，刚性管材很容易泄漏造成污染公害的问题引起了重视。道路的静荷载和动荷载的增加，引发刚性管材接口泄漏，造成水资源流失并污染地下水。混凝土管材施工速度慢、埋设操作占路面积大，这种施工作业已不适应车水马龙的城市交通发展。水泥管道生产过程中从原料到成型存在污染、耗能等问题。总之刚性管网存在以下缺点：①使用寿命短，一般为5-10年；②耐化学抗腐蚀性能差；③水力学性能不好；④施工成本高，周期长；⑤管道整体性差，易泄漏等等。因此从20世纪中期以来，世界各国特别是发达国家一直在进行塑料管材专用料和塑料管道开发和使用。塑料管材在发达国家，特别在欧洲得到了成功的发展和广泛的使用。

塑料管材在生活和工业应用中，以其环保安全而越来越受青睐，发挥着重要的、不可替代的作用。以环保型绿色塑料管材替代传统管材等已成为新世纪发展的潮流。我国同样也在不断研发各种塑料管材，虽然发展相对滞后，但近几年随着我国综合国力的增强，人民生活水平的提高，塑料管道得到了突飞猛进的发展。特别是80年代以来，塑料管材在市政工程和建筑工程中的应用取得了明显进步，不仅在数量上而且在品种和规格上得到了很大的发展。尤其是近几年建设部成立了国家化学建材协调组管道专家委员会从政策上引导、鼓励大力发展新型绿色环保管材，管道行业取得了突飞猛进的发展。

经过前几年的飞速发展，目前，我国塑料管材已发展成为品种较齐全、生产能力较具规模的建材行业，主要的塑料管材品种有：PVC-U管、PE管、PP-R管、ABS管、钢塑复合管、玻纤增强管等等。目前，已初步形成以聚氯乙烯(PVC-U)管、聚乙烯(PE)管和聚丙烯(PP-R)管为主的塑料管产业。其中聚乙烯(PE)管由于其自身独特的优点被广泛的应用于建筑给水，建筑排水，埋地排水管，建筑采暖、输气管，工业用管、农业用管等。

高密度聚乙烯(HDPE)管又有实壁管和结构壁管之分。实壁管虽然性能优良，但成本较高，浪费材料，特别是我国正面临发展塑料管(包括大口径塑料管)的历史机遇，但是因为经济合理性的问题阻碍了它的发展，这是因为环刚度是和直径的三次方成反比，直径很大的塑料排水管要达到足够的环刚度必须有较大的惯性矩。换句话说，随着直径的加大，原材料的消耗增加很快。过去没有大口径聚乙烯管一方面是因为那时聚乙烯的强度比较低，另一方面也因为制造工艺的问题。后来，聚乙烯管专用材料得到了很大的发展，性能上有了明显的提高，特别是高强度PE100及PE112和PE125等级原材料出来后，就为大口径聚乙烯塑料管发展开辟了道路。我公司通过几年来不断探索新工艺，最终研发成功塑料缠绕结构壁管材。但要制作成塑料缠绕结构壁管材，必须要有相应的设备和制造工艺。

发明内容

本发明的目的，就是为了提供一种用于制造塑料缠绕结构壁管材的机头模具。

本发明的目的是这样实现的：一种用于制造塑料缠绕结构壁管材的机头模具，其包括：

分流体，其主体为圆柱体，圆柱体的前端设有一个圆锥形头部，后端顺序连接有法兰和熔融料入口管，入口管的入口通道延伸到法兰内侧的圆柱体内，并在法兰内侧向径向周围分出多个熔融料分入口，在圆柱体的表面间隔设有多条螺旋形通道，各螺旋形通道的后端分别与各熔融料分入口连通，各螺旋形通道的前端分别在圆柱体的圆锥形头部贯通；

外筒体，套装在分流体上并与分流体的法兰固定相连；

芯模，与分流体的前端嵌套相连，芯模的前部为圆柱体，后部扩大为锥形体，该锥形体与圆柱体的圆锥形头部相连组成一个连续的锥形面；

压盖，与外筒体的前端固定相连，该压盖为圆环形结构件，其内侧面为与圆柱体的圆锥形头部适配的弧形面，压盖的内侧弧形面与圆柱体的圆锥形头部之间留有间隙；

口模，套装在芯模上并通过一个法兰与压盖固定相连，口模与芯模之间留有间隙，该间隙形成熔融料出口通道。

所述的外筒体外壁设有多个测温口。

所述的芯模的外端部设有芯模安装孔。

本发明的机头模具用于制造塑料缠绕结构壁管材，能使物料的混合更加均匀，并能有效地形成塑料缠绕结构壁管所要求的截面尺寸。

附图说明

图1为本发明机头模具的主视结构示意图；

图2为本发明机头模具的左视结构示意图；

图3为图1的A-A向剖视结构示意图；

图4为图2的B-B向剖视结构示意图；

图5图2的C-C向剖视结构示意图；

图6为本发明中的分流体的正视结构示意图；

图7为本发明中的分流体的左视结构示意图。

具体实施方式

参见图2，配合参见图3、图4，本发明用于制造塑料缠绕结构壁管材的机头模具，主要包括分流体1、外筒体2、芯模3、压盖4和口模5。

配合参见图5、图6、图7，本发明中的分流体1的主体为圆柱体，圆柱体的前端设有一个圆锥形头部11，后端顺序连接有法兰12和熔融料入口管13，入口管的入口通道延伸到法兰内侧的圆柱体内，并在法兰内侧向径向周围分出多个熔融料分入口14，在圆柱体的表面间隔设有多条螺旋形通道15，各螺旋形通道的后端分别与各熔融料分入口连通，各螺旋形通道的前端分别在圆柱体的圆锥形头部贯通。

外筒体2套装在分流体1上并与分流体的法兰12固定相连，在外筒体外壁设有多个测温口21。

芯模3与分流体1的前端嵌套相连，芯模的前部为圆柱体，后部扩大为锥形体，该锥形体与圆柱体的圆锥形头部相连组成一个连续的锥形面，在芯模3的外端部设有芯模安装孔31。

压盖4与外筒体2的前端固定相连，该压盖为圆环形结构件，其内侧面为与圆柱体的圆锥形头部适配的弧形面，压盖的内侧弧形面与圆柱体的圆锥形头部之间留有间隙。

口模5套装在芯模3上并通过一个法兰6与压盖4固定相连，口模5与芯模3之间留有间隙，该间隙形成熔融料出口通道7。

采用本发明机头模具用于制造塑料缠绕结构壁管材的主要过程是，高密度聚乙烯(HDPE)在主挤出机的单螺杆筒内，经高温加热熔融挤出后，进入机头模具，经过机头模具后，在机头模具出口处形成圆环状的挤出料，经真空定径后形成高密度聚乙烯(HDPE)缠绕结构壁管材。

在生产过程中，高密度聚乙烯(HDPE)在主机部分的螺杆筒内，经螺杆的剪切与混炼，高温加热熔融挤出后，开始进入机头模具。熔融料由分流体1的熔融料入口13开始进入机头模具，在螺杆挤压的作用力下流经熔融料分入口14，之后进入螺旋形通道15，然后熔融料进入压盖4和芯模3与口模5之间形成的熔融料出口7。从出口7出来的熔融料接着进入真空定径装置处理，经缠绕机的缠绕模具缠绕，从而形成高密度聚乙烯(HDPE)缠绕结构壁管材。

为了使物料不至于在机头模具内冷却，在机头模具的外壁上加有加热元件和测温元件。为了对熔融料的温度进行监控，使做出来的管材各处的性能一样，加热温度必须稳定，在机头模具的外筒体上装有温度传感器，温度传感器与温控表相连，由温控表通过固态继电器控制加热元件的加热与停止。

实践证明，物料经此机头模具后，物料混合更加均匀，并能有效地形成塑料缠绕结构壁管所要求的截面尺寸。

Claims (3)

1.一种用于制造塑料缠绕结构壁管材的机头模具，其特征在于包括：

分流体，其主体为圆柱体，圆柱体的前端设有一个圆锥形头部，后端顺序连接有法兰和熔融料入口管，入口管的入口通道延伸到法兰内侧的圆柱体内，并在法兰内侧向径向周围分出多个熔融料分入口，在圆柱体的表面间隔设有多条螺旋形通道，各螺旋形通道的后端分别与各熔融料分入口连通，各螺旋形通道的前端分别在圆柱体的圆锥形头部贯通；

外筒体，套装在分流体上并与分流体的法兰固定相连；

芯模，与分流体的前端嵌套相连，芯模的前部为圆柱体，后部扩大为锥形体，该锥形体与圆柱体的圆锥形头部相连组成一个连续的锥形面；

压盖，与外筒体的前端固定相连，该压盖为圆环形结构件，其内侧面为与圆柱体的圆锥形头部适配的弧形面，压盖的内侧弧形面与圆柱体的圆锥形头部之间留有间隙；

口模，套装在芯模上并通过一个法兰与压盖固定相连，口模与芯模之间留有间隙，该间隙形成熔融料出口通道。

2.如权利要求1所述的用于制造塑料缠绕结构壁管材的机头模具，其特征在于：所述的外筒体外壁设有多个测温口。

3.如权利要求1所述的用于制造塑料缠绕结构壁管材的机头模具，其特征在于：所述的芯模的外端部设有芯模安装孔。

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