CN102019692B - 一种加筋管成型模块上的筋形结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种加筋管成型模块上的筋形结构，其在成型模块上加开两条可用于形成加强筋的型腔，使挤出的压力对充筋的影响降低，并避免了二次填充造成表面拉破的问题，模块筋形结构修改后，管材外观均匀，表面光滑，无拉破现象，管材的物理性能也得到了极大的提高。

Description

一种加筋管成型模块上的筋形结构

技术领域：

本发明涉及一种加筋管的形成模具，具体涉及一种加筋管成型模块。

背景技术：

PVC-U加筋管属化学建材，涉及塑料管道领域，广泛应用城镇排水、排污工程。

PVC-U加筋管采用工字钢的结构原理，在管材外壁间隔分布有环形肋筋，这样在保证了管材内壁光滑的同时使管材有更高的刚性，相同的环刚度的管材，加筋管较传统的直壁管节约材料约30-40％。

当然，特殊的结构也要求其成型方式的特殊性，如图1所示，采用一整套沿固定轨道循环转动的成型模块100，其上设有用于形成筋的注塑型腔102，同时成型模块100与挤出模具200和定径套300配合在相邻两个注塑型腔之间形成直管挤出段101。成型模块在挤出直管的同时完成注塑充筋的动作，由于其成型方式是挤塑和注塑同时进行，在实际生产时，充筋(注塑)受挤出压力波动影响，易造成筋形不均匀，高低不平；另一方面，沿着挤出方向，形成的管材的横截面是不均匀的，直管挤出段101在挤出直管时，挤出量远大于成型要求，会有部分物料提前进入注塑型腔102，在填充时，注塑压力会造成筋根部已成型并初步冷却的部分表皮拉破，影响管材外观质量，严重的在筋形表面形成缺口，会造成管材环柔性、抗冲击等物理性能下降。

发明内容：

本发明针对上述现有加筋管在生产过程中所存在的部分表皮拉破以及物理性能下降等问题，而提供一种加筋管成型模块上新型的筋形结构。使得本发明在形成加筋管时，能够避免二次填充造成表面拉破的问题，使得形成的管材外观均匀，表面光滑，无拉破现象，管材的物理性能也得到了极大的提高。

为了达到上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种加筋管成型模块上的筋形结构，所述成型模块为一整套沿固定轨道循环转动的成型模块，其上设有用于形成筋的注塑型腔，所述成型模块与挤出模具和定径套配合在相邻两个注塑型腔之间形成直管挤出段，所述成型模块上在注塑型腔的根部加开一用于注塑形成加强筋的型腔，

所述型腔的长度满足下列公式：

L＝(1/3～2/3)D，其中L为型腔的长度，D为挤出模的出口间隙；

所述型腔的深满足下列公式：

H＝K*(S/A)，其中H为型腔的深度，S为形成的加筋管的一个结构单元的截面积，A为结构单元的长度，K为修偏系数，K＝1～1.2。

所述型腔的长度在形成大口径加筋管时取小值，形成小口径加筋管时取大值。

所述修偏系数K在压点较薄时取大值。

根据上述技术方案得到的本发明在形成加筋管时，其上形成的加强筋能够调整挤出压力波动，避免了二次填充造成表面拉破的问题，使得管材外观均匀，表面光滑，无拉破现象；同时使得加筋管的筋型均匀，管材的物理性能也得到了极大的提高。

本发明不仅可用于形成PVC-U加筋管，还可用于形成其他原料相同的产品，如HDPE和FRPP等。

附图说明：

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本发明。

图1为加筋管挤出过程示意图。

图2为本发明的结构示意图。

图3为加筋管管材截面示意图。

图4为本发明实施示意图。

图5为本发明实施示意图。

图6为本发明实施示意图。

图7为产品的效果图。

具体实施方式：

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

本发明通过对成型过程的压力变化和物料分配的分析计算，在成型模块上加开两条小筋，使挤出的压力对充筋的影响降低，并避免了二次填充造成表面拉破的问题，模块筋形结构修改后，管材外观均匀，表面光滑，无拉破现象，管材的物理性能也得到了极大的提高。

基于上述原理，本发明的整体结构如图1所示，一种加筋管成型模块上的筋形结构，该成型模块100为一整套沿固定轨道循环转动的成型模块，其上设有用于形成筋的注塑型腔102，同时成型模块100与挤出模具200和定径套300配合在相邻两个注塑型腔之间形成直管挤出段101。为了解决现有技术存在的问题，参见图2，本发明在成型模块上在注塑型腔102的根部加开一用于注塑形成加强筋的型腔103，该型腔103的的长度满足下列公式：

L＝(1/3～2/3)D，

其中L为型腔的长度，D为挤出模的出口间隙。

由于L的取值受挤出模的出口间隙D影响较大，一般的在形成大口径加筋管时取小值，形成小口径加筋管时取大值，这样既不会增加太多的米重，又能达到很好的改善效果。

型腔的深H的取值主要考虑挤出和充筋时的压力变化，设定形成的加筋管一个结构单元的截面积为S，长度为A(如图3所示)，那么H＝K*(S/A)，其中K为一个修偏系数，根据筋形结构不同在1～1.2之间取值，一般压点较薄时取大值。

本发明中的压点指的是成型模块平直段部分与定径套之间形成的间隙，等同于管材直管段壁厚，如图2所示的101部分，其与通常意义所说的管材壁厚的区别在于管材壁厚对应于挤出模具在圆周方向的挤出量，而压点壁厚除了受挤出量的影响外，更直接的反映成型模块与定径套之间的间隙是否均匀，调整管材壁厚通过调整模具来完成，调整压点壁厚则需要调整成型机位置来完成。判断压点厚薄需要考虑两方面的因素，即主机的挤出速度(产量和线速度)和环形肋筋高度与压点壁厚的比值，具体的，对于92锥形双螺杆挤出机，产量在800Kg/h时，线速度大于1.5m/min，环形肋筋高度与压点壁厚的比值大于6时，可以认为压点较薄。

根据上述技术方案得到的本发明在具体实施如下：

如图4所示，本发明成型模块100与挤出模具200、定径套300配合挤出直管时，成型方式与传统的直壁管区别不大，不同的是定型模块100与管材是同步移动的，此外，挤出模具200的挤出速度是对应于加筋管的平均成型速度，即直管段主机挤出速度大于管材成型需要，相差的幅度与管材形状有关，一般筋形越高，压点越薄，相差的比例越大，但对应的管材米重轻，成本低。此时的成型压力较大，会有部分物料201沿着与挤出方向相反的方向充入成型模块的注塑型腔102，如图5所示。

采用常规技术必然存在以下两个技术问题：

1、由于挤出模具200的挤出速度和压点壁厚、模具光滑度等在圆周方向并不是完全相同，这就造成反向充入型腔的物料在量上存在差异，当模块移动到图6所示位置时，相同的注塑充筋时间，会由于这部分物料多少不一使筋充填的程度不同，造成筋高低不平，影响外观和环刚度，

2、反向充入型腔的物料会因接触模块表面温度下降冷却定型，在图6所示位置时，从挤出模具200挤出的物料202充入型腔102，会带动这部分已冷却的物料移动造成表皮拉破，有时会在筋顶部形成缺口，造成管材环柔性不合格。

本发明提供的具有特殊结构的成型模块，在图5所示成型位置时，其上的型腔103能够形成一加强筋，加高的加强筋使挤出模具200的挤出速度与加筋管的成型速度基本一致，这样，成型压力不会太大，反向充入型腔102的物料201会减少，同时，加高的加强筋使前面较高的成型压力有一个释放的空间并在圆周方向取得均衡，使充入型腔102的物料基本一致，这样管材的筋形会保持均匀，当成型模块运动到图6所示的位置时，注塑充筋的压力会拉动充入型腔102已冷却的部分物料，加高的加强筋此时起到的作用是固定并拉住这部分物料，避免这部分物料受力发生位移造成表皮拉破。

由于可知本发明能够有效的调整挤出压力波动，使加筋管的筋型均匀，改进管材的外观质量和环刚度；同时能够注塑充筋时固定已冷却定型的部分，避免管材表皮拉破或在筋顶部形成缺口造成的环柔性不合格，从而使得管材外观均匀，表面光滑，无拉破现象。具体如图7所示，A，B为连续生产中所截取的一段管材，其中A部分为利用未修改的成型模块生产出来的管材，B部分为利用本发明修改后的成型模块生产出来的管材。

从图上可以直观的看出在A部分管材的筋形表面上出现缺口部分1、表面拉破部分2、充筋不匀部分3，这些问题的出现严重影响管材外观质量。而B部分的管材外观均匀，表面光滑，无拉破现象。

由于A部分管材的筋形表面上存在上述的缺陷会造成管材环柔性、环刚度、抗冲击等物理性能下降。

通过对A，B部分管材分别进行检测，结果如表1所示：

表1

由上可知，通过本发明产生得到的加筋管的筋形均匀，且管材的物理性能也得到了极大的提高。

本发明不仅可应用于PVC-U加筋管，同时也可应用于其他原料的相同产品，如HDPE和FRPP等，其挤出过程和成型方式与PVC-U加筋管一致，可以达到完全相似的效果，其具体操作如上所述，此处不加以赘述。

以上显示和描述了本发明的基本原理和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本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (3)

1.一种加筋管成型模块上的筋形结构，所述成型模块为一整套沿固定轨道循环转动的成型模块，其上设有用于形成筋的注塑型腔，所述成型模块与挤出模具和定径套配合在相邻两个注塑型腔之间形成直管挤出段，其特征在于，所述成型模块上在注塑型腔的根部加开一用于注塑形成加强筋的型腔，

所述形成加强筋的型腔的长度满足下列公式：

L＝（1/3～2/3）D，其中L为型腔的长度，D为挤出模具的出口间隙；

所述形成加强筋的型腔的深满足下列公式：

H=K*（S/A），其中H为型腔的深度，S为形成的加筋管的一个结构单元的截面积，A为结构单元的长度，K为修偏系数，K＝1～1.2。

2.根据权利要求1所述的一种加筋管成型模块上的筋形结构，其特征在于，所述形成加强筋的型腔的长度在形成大口径加筋管时取小值，形成小口径加筋管时取大值。

3.根据权利要求1所述的一种加筋管成型模块上的筋形结构，其特征在于，所述修偏系数K在压点较薄时取大值。

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