CN102320149A - 大直径pe异径三通支管成型工艺和成型装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种大直径PE异径三通支管成型工艺及其成型装置,按下列步骤进行,用厚壁的PE管材,在规定位置开一个经过计算的小孔(2),将开好孔的管材,固定在由两个半圆型的形成的抱箍夹持装置,用加热器对开孔位置内外壁加热,快速将加热后的管材,由液压缸向右推至右边的半圆模具内,顶紧,将带有冷却装置的拉头,所述拉头前端为细轴,后边成锥形扩大,放入小孔位置,并容许拉头前端的细轴穿过小孔,右边一个拉拔装置的夹头夹住细轴,并施加拉力,对小孔进行翻边扩孔,将拉头拉到位后,停止拉动,保持不动,通入冷却水,对成型后的支管进行内外冷却,冷却成型后,将成型后管材退回至左边位置,将成型后的异径三通管取下,并取出成型拉头。

Description

大直径PE异径三通支管成型工艺和成型装置
技术领域
本发明一般涉及一种塑料加工,特别是一种大直径PE异径三通支管的加工方法。
技术背景
目前大直径PE异径三通支管除了进行注塑加工可以达到要求外,还没有其它加工方法。而用高昂的大型注塑机加工用量较少的支管,再加上高额的模具费用,生产成本是产品的几十倍,无法进行市场销售。另一方面,注塑只能用PE80级原料生产,而PE100虽然原料性能较好,但流动性差,要更高要求的注塑机才能完成。出于注塑在投资和成本方面的限制,所以一般大直径塑料管件的异径三通支管只能另找其它方法加工,例如采用对焊接旁通支管的方法,但无法保证质量。中国发明专利,专利申请号“200510034977.6”,由南塑建材塑胶制品(深圳)有限公司申请的名称为“大口径PE异径三通管的加工方法”,在PE主管的三通支管部位上开设一小孔,在PE主管外壁的小孔部位设置一成型套,对PE主管小孔部位进行加热,直至其软化,熔融,将与成型套相配的模头从PE主管内导入小孔,用外力主要为一千斤顶作用于模头,促使导入小孔的模头由管内向管外挤顶,软化熔融后的PE熔料在模头的挤压下向外流动进入模头与成型套形成的模腔,待模头挤顶到位时,充盈于模腔的PE熔料形成三通支管,该方法可以加工出支管的一截短管,要作为支管使用还须加长,例如通过焊接加长。该申请公开的技术也还存在一些不足,包括①开设小孔未计算,造成支管料不足,壁厚不足。②用外力作用于模头,所使用的外力是用千斤顶,由于管内空间太小,操作困难,而且手动千斤顶效率慢,温度降得快,无法进行连续操作。③由于管子未固定,千斤顶用力易将管子变形,造成椭圆,冷却后难以复原。④造成对中不好,因而形成的支管壁厚不均,长短不一。⑤难以形成系列化生产。⑥产品难以件件生产,质量相同。
鉴于存在上述弊病,所以对公知技术改造是必要的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能克服公知技术缺点,加工方便快速,省时省力,成本低廉的大直径聚乙烯异径三通支管成型工艺。
本发明的再一个目的是提供一种能实现上述工艺的成型装置。
为实现上述目的,本发明的方案为:一种大直径聚乙烯(PE)异径三通支管的成型工艺包括:
1、用厚壁的PE管材,在规定位置开一个经过计算的小孔;
2、将开好孔的管材,固定在由两个半圆型的形成的抱箍夹持装置,用加热器对开孔位置内外壁加热,直至达到软化以上温度;
3、迅速退出加热器,快速将加热后的管材,由液压缸向右推至右边的半圆模具内,顶紧;
4、将带有冷却装置的拉头,所述拉头前端为细轴,后边成锥形扩大,放入小孔位置,并容许拉头前端的细轴穿过小孔,右边一个拉拔装置的夹头夹住细轴,并施加拉力,对小孔进行翻边扩孔;
5、将拉头拉到位后,停止拉动,保持不动;
6、通入冷却水,对成型后的支管进行内外冷却;
7、冷却成型后,将成型后管材退回至左边位置;
8、将成型后的异径三通管取下,并取出成型拉头。
实现上述工艺所需的装置包括,设置一牢固的长形底座,底座的一边设一立柱,立柱的下部与底座用燕尾槽连接,立柱由燕尾槽导向可移动,立柱的上部活动配合一左半边模具,所述的左半边模具包括一个长度短于主管长度的弧形钢板,所说的弧形为主管的外圆周的一部分,例如弧度不大于180°,弧形钢板的两端连接两个钢带形成的抱箍,弧形钢板,抱箍所形成的内圈与主管外圆周配合定位并夹持主管,底座的另一边设置一固定立柱,一个第一液压缸固定在立柱下端,其活塞杆与底座另一端的活动立柱连接,一个第二液压缸固定在立柱上端,其轴线与左边夹具上安装的主管上所开小孔的轴线在同一线上,其活塞杆端部设有夹头。
一个对管壁内外进行加热的电加热器,有一对可伸缩的活动臂,活动臂的端部连接一个成形面积的加热器。
一个拉头,所述拉头前端为较细的轴颈,后边成锥形扩大。
采用上述工艺过程及装置,就能快速,合格地作出支管,而且费用经济,无需投入巨大资金,从而实现了本发明的目的。
下面结合图示及实施例对方案作详细的说明。
附图说明
图1为大直径聚乙烯PE带小孔的主管纵剖面图;
图2为图1中的A-A剖视图;
图3为聚乙烯(PE)主管固定在左半圆模内的安装示意图;
图4为图3的俯视图;
图5为主管小孔位置加热器进、出示意图;
图6为带夹持的主管向右移动位置示意图;
图7为拉头装入小孔,液压缸带夹头移向拉头示意图;
图8为拉头拉到位置后,冷却成型示意图;
图9为成型后的异径三通支管示意图。
具体实施方式
如图1所示为一段准备形成三通支管的大直径聚乙烯管材,通常这种大直径管用于敷设主水道等工程建设中,在截好的主管1上规定位置钻一经过计算的小孔2,所谓计算是指开小孔的大小要根据主管和支管的管径确定,否则支管的壁厚将不合规定。
如图3是将已开小孔的主管1装设在一个夹持装置的左半边模具3内,所述的夹持装置带有一个可移动的立柱4,主柱4与一个如图6中所示的油缸5的活塞杆相连,立柱4通过导轨与基座6相连。
左半边模具3为一圆弧度与主管圆周相符的钢板,长度略小于主管即可,左半边模具3的两端各有一根由钢带形成的抱箍7,一端可固定在模具3的一边,另一端通过可调节长度的装置8与模具的另一边相连,所述的半圆模具3和抱箍7将主管1夹持住,夹具的目的是在以后的加工过程中保持主管1的位置及刚性。
经装夹好的主管的一端送入一个电加热装置9,有两根伸缩臂10可沿主管1的壁移动,伸缩臂10的前端有两个电加热头11,电加热头为圆面积形,其面积覆盖形成支管部分,所开的小孔2居中,内外壁同时加热,直至被加热的管壁部分达到软化的程度,退出两根伸缩臂10,使电加热头11脱离被加热的管壁部分,如图5所示。
在支座6上还设一右半圆模具12,所述的右半圆模具12固定的立柱13上,设置有一个第一液压缸5,其活塞杆与前述的左半边模具3相连,活塞杆收缩,使装夹有主管1的左半边模具向右移,与右半圆模具12共同作用于主管1上,右半圆模具12为一圈形,形成支管的外径,也是固定液压缸5,右半圆模具12紧压在主管1的外壁上,如图6所示。
将带有冷却装置的拉头14的细颈部分放入小孔2内,如图7所示,设在机座上的一个第二液压缸15活塞杆端部的夹头16夹住细颈部,活塞杆回缩施加拉力,对小孔2进行翻边扩孔,所形成的翻边填满右半圆模具12与拉头14的圆柱部分形成的空腔内,成为支管的壁。拉头拉至规定位置后停止拉动,保持不动,通入冷却水,对成型的支管进行内外冷却,退出右半圆模具,将成型后的管材退回至左边位置,松开抱箍7,将成型后的异径三通管取下,并取出成型拉头,检查尺寸及形状,并对生产下一个工件作准备。
上述工艺过程及装备,加工方便快速,省时省力,成本低廉,同一管径不同支管,仅需更换一拉头即可完成系列化生产。整个工艺过程,除管材固定和拉头放入需人工操作外,均由机器,液压动作完成。机器操作简便,力量均衡,产品稳定,支管翻边后,各处壁厚均匀,完全达到规定的支管压力等级的壁厚,符合设计要求。支管与主管接合处材料的晶格较好,结合牢固,成型管保持圆形状态,不产生椭圆。

Claims (2)

1.一种大直径PE异径三通支管成型工艺,其特征在于:按下列步骤进行
①用厚壁的PE管材,在规定位置开一个经过计算的小孔(2);
②将开好孔的管材,固定在由两个半圆型的形成的抱箍夹持装置,用加热器对开孔位置内外壁加热,直至达到软化以上温度;
③迅速退出加热器,快速将加热后的管材,由液压缸向右推至右边的半圆模具内,顶紧;
④将带有冷却装置的拉头,所述拉头前端为细轴,后边成锥形扩大,放入小孔位置,并容许拉头前端的细轴穿过小孔,右边一个拉拔装置的夹头夹住细轴,并施加拉力,对小孔进行翻边扩孔;
⑤将拉头拉到位后,停止拉动,保持不动;
⑥通入冷却水,对成型后的支管进行内外冷却;
⑦冷却成型后,将成型后管材退回至左边位置;
⑧将成型后的异径三通管取下,并取出成型拉头。
2.一种大直径PE异径三通支管成型工艺所需装置,其特征在于:设置一牢固的长形底座,底座的一边设一立柱(4),立柱的下部与底座用燕尾槽连接,立柱由燕尾槽导向可移动,立柱的上部活动配合一左半边模具(3),所述的左半边模具包括一个长度短于主管长度的弧形钢板,所说的弧形为主管的外圆周的一部分,例如弧度不大于180°,弧形钢板的两端连接两个钢带形成的抱箍(7),弧形钢板,抱箍所形成的内圈与主管外圆周配合定位并夹持主管,底座的另一边设置一固定立柱,一个第一液压缸(5)固定在立柱下端,其活塞杆与底座另一端的活动立柱连接,一个第二液压缸(15)固定在立柱上端,其轴线与左边夹具上安装的主管上所开小孔的轴线在同一线上,其活塞杆端部设有夹头。
一个对管壁内外进行加热的电加热器(9),有一对可伸缩的活动臂,活动臂的端部连接一个形成面积的加热器。
一个拉头(14),所述拉头前端为较细的轴颈,后边成锥形扩大。
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