CN102501386A - 一种压制-烧结法制作塑料管法兰接头的方法 - Google Patents

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Abstract

一种压制-烧结法制作塑料管法兰接头的方法，在塑料管端部装上模具组件，在模具组件形成的模腔中加入与塑料管相同材质的树脂原料，然后在模具两端加压形成法兰预成型坯，同时开启温控加热装置，使加入料充分熔融，加压保温一定时间，切断加热电源，待冷却后拆启模具，形成法兰。本发明采用特定的模具，结构简单，安装使用方便，运用加温加压成型的方法，粉末原料熔融后将内嵌金属法兰完全包覆并与管材有机结合形成一个整体。这种连接方式具有连接强度高，法兰端面对接精度有保证，施工方便的特点。

Description

一种压制-烧结法制作塑料管法兰接头的方法
技术领域
本发明涉及塑料加工，即一种压制-烧结法制作塑料管法兰接头的方法。适用于在各种热塑性塑料管材端部直接成型法兰接头，特别适用于加工性能不好的超高分子量聚乙烯或聚四氟乙烯管材的法兰连接接头。
背景技术
塑料管道的翻边法兰连接一般是把管口向外翻卷起来在端口形成环形台阶以阻挡内侧活动的金属法兰，或者将环形台阶本身直接作为法兰（但法兰强度低），通过法兰将管道连接起来。这种连接方式在加工大口径厚壁管时施工难度很大，要把管口翻卷起来不容易，而且翻卷时加热不均匀，塑料容易氧化或烧焦，翻边质量不能严格控制。翻边口的不平整和端口内径与翻边呈圆弧，会造成连接管道的密封不严实，流动介质在此形成涡流，加速管口的磨损。翻边与活动的金属法兰不是一个整体，在管道对接时不能做到管道与管道连接处的端面完全吻合，形成一个台阶，同样会造成管口严重磨损。
发明内容
为了克服塑料翻边法兰连接存在的问题，本发明提出了一种压制-烧结法制作塑料管法兰接头的方法。
这种压制-烧结法制作塑料管法兰接头的方法，其特征在于：在塑料管端部装上模具组件，在模具组件形成的模腔中加入与塑料管相同材质的树脂原料，然后在模具两端加压形成法兰预成型坯，同时开启温控加热装置，使加入料充分熔融，加压保温一定时间，切断加热电源，待冷却后拆启模具，形成法兰。
模具组件由底模、滑动模和加热装置组成。底模为内芯和外套大小不同的两个同心圆筒，内芯呈1～３°导向锥度，内芯的外径比塑料管的内径在端面处大2～10mm，外套的内径和滑动模的外径一致，外套上还有上、下两个加料孔，加料孔有丝杆封堵；滑动模为2～4瓣弧形瓦安装在一起组成的圆筒，滑动模的内径和塑料管的外径相等，滑动模的壁厚即法兰的高度，滑动模上有限位台阶控制法兰整体厚度；在底模和滑动模中装有加热装置。
在滑动模与粉末原料接触的内侧均布有与管壁呈30～60°夹角的宽槽，数量4～8个，宽度10～50mm，使成型后的法兰背面均布加强筋。
制作塑料管法兰接头的步骤如下：
一、将底模插入塑料管内并固定好，底模内芯呈1～３°导向锥度，内芯的外径比塑料管的内径在端面处大2～10mm，起到支撑和固定作用，滑动模安装在塑料管外壁上，底模外套与滑动模合模后形成有一定行程的模腔，模腔内预先嵌装金属法兰，金属法兰上的螺丝孔中安装有固定销，固定销的端部与底模接触，通过外套上的上下加料孔装入粉末原料；
二、通过加压装置对滑动模预加压，并按设计要求控制行程和控制加压的压力；
三、开启模腔四周的加热装置，预压完成后带压烧结成型；
四、拆模，机械修理加工。
粉末原料均匀分加在金属法兰两边，金属法兰厚度满足强度设计要求，螺栓孔位置和尺寸满足塑料管道的安装要求。金属法兰与塑料管道外壁接触处均匀焊接4～８个直角边长为5～15mm，厚度3～10mm的三角形铁板，形成金属法兰上的金属加强筋，三角铁板上钻有小孔；在金属法兰上螺栓孔之间的位置均匀布置有尺寸为0.5～1.5倍螺栓孔直径的通孔。三角铁板上的小孔和金属法兰上的通孔与三角铁板一起起到锚定金属法兰和增加粉末原料流动性的作用。
本发明采用特定的模具，结构简单，安装使用方便，运用加温加压成型的方法，粉末原料熔融后将内嵌金属法兰完全包覆并与管材有机结合形成一个整体。这种连接方式具有连接强度高，法兰端面对接精度有保证，施工方便的特点。
附图说明
图1是本发明模具的结构图。
图中：1、塑料管，2、固定销，3、底模，4、滑动模，5、加热器，6、加热器，7、加热器，8、粉末原料，9、金属法兰，10、加热器，11、加料孔，12、三角铁板，13、通孔。
具体实施方式
    结合附图对本发明详细说明如下：
这种压制-烧结法制作塑料管法兰接头的方法，在塑料管端部装上模具组件，在模具组件形成的模腔中加入与塑料管相同材质的树脂原料，然后在模具两端加压形成法兰预成型坯，同时开启可控温加热装置，使加入料充分熔融，加压保温一定时间，切断加热电源，待冷却后拆启模具，形成法兰。
在图1中，模具组件由底模3和滑动模4及加热器5、6、7、10组成。底模3为内芯和外套大小不同的两个同心圆筒，内芯呈2°导向锥度，内芯的外径比塑料管的内径在端面处大5mm，外套的内径和滑动模4的外径一致，外套上还有上、下两个加料孔11；滑动模4为两瓣弧形瓦安装在一起组成的圆筒，滑动模4内径和塑料管1的外径相等，滑动模4的壁厚为法兰的高度；在底模3和滑动模4中装有加热器5、6、7、10。
在滑动模与粉末原料接触的内侧均布有与管壁呈45°夹角的宽槽，数量6个，宽度20mm，使成型后的法兰背面均布加强筋。
制作塑料管法兰接头的步骤如下：
1、将底模3插入塑料管1内并固定好，底模1内芯呈2°导向锥度，内芯的外径比塑料管的内径在端面处大5mm，起到支撑和固定作用，滑动模4安装在塑料管1外壁上，底模3外套与滑动模4合模后形成有一定行程的模腔，模腔内预先嵌装金属法兰9，金属法兰9上的螺丝孔中安装有固定销2，固定销2的端部与底模3接触，通过外套上的上、下两个加料孔11装入粉末原料；
2、通过加压装置对滑动模4预加压，并按设计要求控制行程和控制加压的压力；
3、开启模腔四周的加热器5、6、7、10，预压完成后带压烧结成型；
4、拆模，机械修理加工。
粉末原料均匀分加在金属法兰9的两边，金属法兰9厚度满足强度设计要求，螺栓孔位置和尺寸满足塑料管道的安装要求。金属法兰9与塑料管1外壁接触处均匀焊接六个直角边长为10mm，厚度5mm的三角形铁板12，形成金属法兰9上的六个金属加强筋，三角铁板12上钻有小孔；在金属法兰9上螺栓孔之间的位置均匀布置有尺寸为1倍螺栓孔直径的通孔13。三角铁板上的小孔和金属法兰上的通孔13与三角铁板12一起起到锚定金属法兰9和增加粉末原料流动性的作用。

Claims (5)

1.一种压制-烧结法制作塑料管法兰接头的方法，其特征在于：在塑料管端部装上模具组件，在模具组件形成的模腔中加入与塑料管相同材质的树脂原料，然后在模具两端加压形成法兰预成型坯，同时开启温控加热装置，使加入料充分熔融，加压保温一定时间，切断加热电源，待冷却后拆启模具，形成法兰。
2.根据权利要求1所述的一种压制-烧结法制作塑料管法兰接头的方法，其特征在于：模具组件由底模和滑动模及加热装置组成，底模为内芯和外套大小不同的两个同心圆筒，内芯呈1～３°导向锥度，内芯的外径比塑料管的内径在端面处大2～10mm，外套的内径和滑动模的外径一致，外套上还有上、下两个加料孔，加料孔由丝杆封堵；滑动模为2～4瓣弧形瓦安装在一起组成的圆筒，滑动模的内径和塑料管的外径相等，滑动模的壁厚即法兰的高度；在底模和滑动模中装有加热装置。
3.根据权利要求2所述的一种压制-烧结法制作塑料管法兰接头的方法，其特征在于：在滑动模与粉末原料接触的内侧均布有与管壁呈30～60°夹角的宽槽，数量4～8个，宽度10～50mm，使成型后的法兰背面均布加强筋。
4.根据权利要求1所述的一种压制-烧结法制作塑料管法兰接头的方法，其特征在于：制做塑料管法兰接头的步骤如下：
（1）、将底模插入塑料管内并固定好，底模内芯呈1～３°导向锥度，内芯的外径比塑料管的内径在端面处大2～10mm，起到支撑和固定作用，滑动模安装在塑料管外壁上，底模外套与滑动模合模后形成有一定行程的模腔，模腔内预先嵌装金属法兰，金属法兰上的螺丝孔中安装有固定销，固定销的端部与底模接触，通过外套上的上、下两个加料孔装入粉末原料；
(2)、通过加压装置对滑动模预加压，并按设计要求控制行程和控制加压的压力；
(3)、开启模腔四周的加热装置，预压完成后带压烧结成型；
(4)、拆模，机械修理加工。
5.根据权利要求4所述的一种压制-烧结法制作塑料管法兰接头的方法，其特征在于：粉末原料均匀分加在金属法兰两边，金属法兰与塑料管道外壁接触处均匀焊接4～８个直角边长为5～15mm，厚度3～10mm的三角形铁板，形成金属法兰上的金属加强筋，三角铁板上钻有小孔；在金属法兰上螺栓孔之间的位置均匀布置有尺寸为0.5～1.5倍螺栓孔直径的通孔。
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