CN104149252B - 一种用于生产聚四氟乙烯旋塞的模具及该旋塞的制备方法 - Google Patents

一种用于生产聚四氟乙烯旋塞的模具及该旋塞的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种用于生产聚四氟乙烯旋塞的模具，包括外壳、芯模和压模，并共同形成型腔，该模具通过基座固定，外壳为筒状，芯模包括一体成型的中心芯、上滑道和下滑道，中心芯为锥体结构，其较粗一端与上滑道相连，较细一端与下滑道相连，所述压模包括上压模和下压模。还提供一种聚四氟乙烯旋塞的制造方法，原料选取聚四氟乙烯悬浮树脂，使用该模具，并采用双向模压的方法制成。本发明具有的优点和积极效果是：简化了聚四氟乙烯锥形旋塞节流阀的生产工艺，提高生产效率；同时还节约原料，降低生产成本；使产品更易成型，提高产品的一次产出合格率。

Description

一种用于生产聚四氟乙烯旋塞的模具及该旋塞的制备方法
技术领域
本发明属于旋塞阀及其加工技术领域，尤其是涉及一种用于生产聚四氟乙烯旋塞的模具及该旋塞的制备方法。
背景技术
聚四氟乙烯材料具有优异的耐高低温性能和化学稳定性、良好的电绝缘性能、非粘附性、耐候性、阻燃性和良好的自润滑性能，已在化工、石油、电子电气、医疗和机械等领域获得广泛应用。聚四氟乙烯旋塞阀利用了聚四氟乙烯材料的抗腐蚀性和防粘附性，可广泛应用于化工行业防腐管道中。常规聚四氟乙烯锥形旋塞阀多是由聚四氟乙烯管状型材机加工而成，制造工艺繁琐，原料投入量大，生产成本高，过程消耗大，造成不必要的浪费，而现有技术是将聚四氟乙烯旋塞的设置成等壁厚的锥形，如申请号为201120442949.9的专利“用于制作大型旋塞阀的聚四氟乙烯衬套的模具”，在生产过程中不易成型，产品一次产出合格率较低。
发明内容
本发明要解决的问题是提供一种能够大幅提高产品的成品率，从而降低生产成本的用于生产聚四氟乙烯旋塞的新型模具，同时提供一种生产锥形节流阀旋塞的制造方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种用于生产聚四氟乙烯旋塞的模具，包括外壳、芯模和压模，并共同形成型腔，该模具通过基座固定，所述外壳为筒状，芯模包括一体成型的中心芯、上滑道和下滑道，中心芯为锥体结构，其较粗一端与上滑道相连，较细一端与下滑道相连，所述压模包括上压模和下压模，上压模套在上滑道上滑动，下压模套在下滑道上滑动，中心芯的上端面的横截面与上滑道的横截面相同，中心芯的下端面的横截面与下滑道的横截面相同。
进一步，所述上压模在上滑道的滑动范围小于下压模在下滑道的滑动范围。
进一步，所述上压模的高度小于下压模。
一种利用上述模具制造聚四氟乙烯旋塞的方法，原料选取聚四氟乙烯悬浮树脂，包括下列步骤：
(1)将聚四氟乙烯悬浮树脂加入型腔内，安装上压模，并向下加压，对聚四氟乙烯悬浮树脂进行预压成型；
(2)上压模与下压模同时加压；
(3)再对下压模向上加压，保压结束后出模，制成锥形管状毛坯件；
(4)将锥形管状毛坯件套在整形桩外，放入烧结炉进行烧结，烧结过程采用阶梯式升温，并保温一段时间；
(5)再采用阶梯式降温，降至室温后，制成聚四氟乙烯锥形节流阀旋塞。
进一步，所述步骤(1)中，压力为1～20MPa，优选为15MPa，保压时间1～15min，优选为5min。
进一步，所述步骤(2)中，压力达到10～40MPa，优选为25MPa，保压时间1～20min，优选为10min。
进一步，所述步骤(3)中，压力1～20MPa，优选为15MPa，保压时间1～15min，优选为5min。
进一步，所述步骤(4)中，用3～15小时升温至300～330℃，保温1～6小时，用1～5小时至升温370～380℃，保温1～7小时。
进一步，所述步骤(5)中，用1～5小时降温至300～330℃，保温1～7小时，再用3～15小时降至室温。
进一步，所述步骤(4)中，所述整形桩与中心芯形状和尺寸相同。整形桩用于该旋塞半成品在烧结过程中的整形。
本发明具有的优点和积极效果是：
1.精化了聚四氟乙烯锥形节流阀旋塞的生产工艺，提高生产效率；
2.同时节约原料，降低生产成本；
3.该模具使产品更易成型，提高产品的一次产出合格率。
附图说明
图1是所述用于生产聚四氟乙烯旋塞的模具的剖视图；
图2是所述整形桩的结构示意图；
图中：1-外壳；2-上滑道；3-上压模；4-中心芯；5-下滑道；6-下压模；7-基座；8-型腔。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施例做详细说明。
如图1～2所示，一种用于生产聚四氟乙烯旋塞的模具，包括外壳1、芯模和压模，并共同形成型腔8，该模具通过基座7固定，外壳1为筒状，芯模包括一体成型的中心芯4、上滑道2和下滑道5，中心芯4为锥体结构，其较粗一端与上滑道2相连，较细一端与下滑道5相连，压模包括上压模3和下压模6，上压模3套在上滑道2上滑动，下压模6套在下滑道5上滑动，中心芯4的上端面的横截面与上滑道2的横截面相同，中心芯4的下端面的横截面与下滑道5的横截面相同。上压模3在上滑道2的滑动范围小于下压模6在下滑道5的滑动范围。上压模3的高度小于下压模6。利用液压机双向加压，将聚四氟乙烯树脂压成上、下端内径不等的锥形管状节流阀旋塞。
下面结合实施例对本发明的制造方法做详细说明。
实施例1
一种利用上述模具制备聚四氟乙烯旋塞的方法，原料选取聚四氟乙烯悬浮树脂，包括下列步骤：
(1)将聚四氟乙烯悬浮树脂加入型腔8内，安装上压模3，向下加压，对聚四氟乙烯悬浮树脂进行预压成型，压力为15MPa，保压时间为5min；
(2)保压后使用双向模压，即上压模3与下压模6同时加压，压力达为25MPa，保压时间为10min；
(3)再对下压模6向上加压，压力为15MPa，保压时间为5min，保压结束后出模，制成锥形管状毛坯件；
(4)将锥形管状毛坯件套在与中心芯4形状和尺寸均相同的整形桩外，放入烧结炉进行烧结，烧结过程采用阶梯式升温，用3小时升温至315℃，保温5小时，再升温3小时至370℃，保温5小时；
(5)升温及保温结束后，再采用阶梯式降温，用5小时降温至315℃，保温5小时，保温结束后，再用6小时降至室温，制成聚四氟乙烯锥形的节流阀旋塞。
实施例2
一种利用上述模具制备聚四氟乙烯旋塞的方法，原料选取聚四氟乙烯悬浮树脂，包括下列步骤：
(1)将聚四氟乙烯悬浮树脂加入型腔8内，安装上压模3，向下加压，对聚四氟乙烯悬浮树脂进行预压成型，压力为20MPa，保压时间为5min；
(2)保压后使用双向模压，即上压模3与下压模6同时加压，压力达为35MPa，保压时间为10min；
(3)再对下压模6向上加压，压力为20MPa，保压时间为5min，保压结束后出模，制成锥形管状毛坯件；
(4)将锥形管状毛坯件套在与中心芯4形状和尺寸均相同的整形桩外，放入烧结炉进行烧结，烧结过程采用阶梯式升温，用3小时升温至317℃，保温5小时，再升温4小时至380℃，保温6小时；
(5)升温及保温结束后，再采用阶梯式降温，用5小时降温至317℃，保温5小时，保温结束后，再用10小时降至室温，制成聚四氟乙烯锥形的节流阀旋塞。
实施例3
一种利用上述模具制备聚四氟乙烯旋塞的方法，原料选取聚四氟乙烯悬浮树脂，包括下列步骤：
(1)将聚四氟乙烯悬浮树脂加入型腔8内，安装上压模3，向下加压，对聚四氟乙烯悬浮树脂进行预压成型，压力为1MPa，保压时间为15min；
(2)保压后使用双向模压，即上压模3与下压模6同时加压，压力达为40MPa，保压时间为1min；
(3)再对下压模6向上加压，压力为1MPa，保压时间为15min，保压结束后出模，制成锥形管状毛坯件；
(4)将锥形管状毛坯件套在与中心芯4形状和尺寸均相同的整形桩外，放入烧结炉进行烧结，烧结过程采用阶梯式升温，用15小时升温至330℃，保温6小时，再升温1小时至372℃，保温1小时；
(5)升温及保温结束后，再采用阶梯式降温，用1小时降温至330℃，保温1小时，保温结束后，再用15小时降至室温，制成聚四氟乙烯锥形的节流阀旋塞。
实施例4
一种利用上述模具制备聚四氟乙烯旋塞的方法，原料选取聚四氟乙烯悬浮树脂，包括下列步骤：
(1)将聚四氟乙烯悬浮树脂加入型腔8内，安装上压模3，向下加压，对聚四氟乙烯悬浮树脂进行预压成型，压力为10MPa，保压时间为1min；
(2)保压后使用双向模压，即上压模3与下压模6同时加压，压力达为10MPa，保压时间为20min；
(3)再对下压模6向上加压，压力为10MPa，保压时间为1min，保压结束后出模，制成锥形管状毛坯件；
(4)将锥形管状毛坯件套在与中心芯4形状和尺寸均相同的整形桩外，放入烧结炉进行烧结，烧结过程采用阶梯式升温，用10小时升温至300℃，保温1小时，再升温5小时至375℃，保温7小时；
(5)升温及保温结束后，再采用阶梯式降温，用3小时降温至300℃，保温7小时，保温结束后，再用3小时降至室温，制成聚四氟乙烯锥形的节流阀旋塞。
实施例5
一种利用上述模具制备聚四氟乙烯旋塞的方法，原料选取聚四氟乙烯悬浮树脂，包括下列步骤：
(1)将聚四氟乙烯悬浮树脂加入型腔8内，安装上压模3，向下加压，对聚四氟乙烯悬浮树脂进行预压成型，压力为17MPa，保压时间为9min；
(2)保压后使用双向模压，即上压模3与下压模6同时加压，压力达为15MPa，保压时间为14min；
(3)再对下压模6向上加压，压力为8MPa，保压时间为9min，保压结束后出模，制成锥形管状毛坯件；
(4)将锥形管状毛坯件套在与中心芯4形状和尺寸均相同的整形桩外，放入烧结炉进行烧结，烧结过程采用阶梯式升温，用6小时升温至320℃，保温2小时，再升温4小时至377℃，保温4小时；
(5)升温及保温结束后，再采用阶梯式降温，用2小时降温至320℃，保温4小时，保温结束后，再用8小时降至室温，制成聚四氟乙烯锥形的节流阀旋塞。
以上对本发明的5个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (13)

1.一种用于生产聚四氟乙烯旋塞的模具，包括外壳(1)、芯模和压模，并共同形成型腔(8)，该模具通过基座(7)固定，其特征在于：所述外壳(1)为筒状，芯模包括一体成型的中心芯(4)、上滑道(2)和下滑道(5)，中心芯(4)为锥体结构，其较粗一端与上滑道(2)相连，较细一端与下滑道(5)相连，所述压模包括上压模(3)和下压模(6)，上压模(3)套在上滑道(2)上滑动，下压模(6)套在下滑道(5)上滑动，中心芯(4)的上端面的横截面与上滑道(2)的横截面相同，中心芯(4)的下端面的横截面与下滑道(5)的横截面相同。
2.根据权利要求1所述的用于生产聚四氟乙烯旋塞的模具，其特征在于：所述上压模(3)在上滑道(2)的滑动范围小于下压模(6)在下滑道(5)的滑动范围。
3.根据权利要求2所述的用于生产聚四氟乙烯旋塞的模具，其特征在于：所述上压模(3)的高度小于下压模(6)。
4.一种利用如权利要求1～3任一项所述的模具制备聚四氟乙烯旋塞的方法，其特征在于：原料选取聚四氟乙烯悬浮树脂，包括下列步骤：
(1)将聚四氟乙烯悬浮树脂加入型腔(8)内，安装上压模(3)，并向下加压，对聚四氟乙烯悬浮树脂进行预压成型；
(2)上压模(3)与下压模(6)同时加压；
(3)再对下压模(6)向上加压，保压结束后出模，制成锥形管状毛坯件；
(4)将锥形管状毛坯件套在整形桩外，放入烧结炉进行烧结，烧结过程采用阶梯式升温，并保温一段时间；
(5)再采用阶梯式降温，降至室温后，制成聚四氟乙烯锥形的节流阀旋塞。
5.根据权利要求4所述的制备聚四氟乙烯旋塞的方法，其特征在于：所述步骤(1)中，压力为1～20MPa，保压时间1～15min。
6.根据权利要求5所述的制备聚四氟乙烯旋塞的方法，其特征在于：所述步骤(2)中，压力达到10～40MPa，保压时间1～20min。
7.根据权利要求5或6所述的制备聚四氟乙烯旋塞的方法，其特征在于：所述步骤(3)中，压力1～20MPa，保压时间1～15min。
8.根据权利要求7所述的制备聚四氟乙烯旋塞的方法，其特征在于：所述步骤(4)中，用3～15小时升温至300～330℃，保温1～6小时，用1～5小时至升温370～380℃，保温1～7小时。
9.根据权利要求5、6或8所述的制备聚四氟乙烯旋塞的方法，其特征在于：所述步骤(5)中，用1～5小时降温至300～330℃，保温1～7小时，再用3～15小时降至室温。
10.根据权利要求9所述的制备聚四氟乙烯旋塞的方法，其特征在于：所述步骤(4)中，所述整形桩与中心芯(4)形状和尺寸相同。
11.根据权利要求5所述的制备聚四氟乙烯旋塞的方法，其特征在于：所述步骤(1)中，压力为15MPa，保压时间为5min。
12.根据权利要求6所述的制备聚四氟乙烯旋塞的方法，其特征在于：所述步骤(2)中，压力为25MPa，保压时间为10min。
13.根据权利要求7所述的制备聚四氟乙烯旋塞的方法，其特征在于：所述步骤(3)中，压力为15MPa，保压时间为5min。
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