CN105216294B - 一种pvc‑o管材的扩口装置及扩口方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种PVC‑O管材的扩口装置及扩口方法，该PVC‑O管材的扩口装置包括夹具，密封PVC‑O管材相对待扩口端的另一端管口的密封件，插入PVC‑O管材待扩口端管内的可发热的加热芯体，带动加热芯体移动的动力装置，套装在PVC‑O管材待扩口端外的扩口模具，及用于通入压缩空气与PVC‑O管材的管内相连通的进气口，加热芯体的后端设有用于密封PVC‑O管材待扩口端管口的锥体部，扩口模具内设有带冷却液进口和冷却液出口的冷却腔，且扩口模具与PVC‑O管材的外壁之间形成有模腔。本发明可有效防止PVC‑O管在加热过程中径向收缩，提高加工效率，扩口时可保持壁厚均匀，强度高。
Description
技术领域
本发明涉及塑料管件的加工领域，特别是一种PVC-O管材的扩口装置及扩口方法。
背景技术
PVC-O 管是双轴取向聚氯乙烯管材的英文缩写，是通过对硬聚氯乙烯管材经过轴向拉伸和环向拉伸加工制造出来的。目前PVC-O管普遍应用于液体运输中，为了降低成本，并使管件之间的对接部分具有良好的密封性能，PVC-O管对接时不采用连接件，而是将管端制成扩口形状，现有的PVC-O管一般先将需要扩口的部分加热到热塑状态，然后在该端插入扩口模具，通过扩口模具沿PVC-O管的轴向移动时挤压PVC-O管，从而使PVC-O管向外扩张形成扩口形状，最后冷却定型，拆卸扩口模具，该方法存在如下缺陷：由于PVC-O管由PVC-U管材经过轴向拉伸和环向拉伸加工制得，PVC-O管在加热过程中会产生径向收缩，从而降低了加工效率；扩口部分加热后再进行机械挤压，容易造成管壁厚度不均匀，强度较差。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种可有效防止PVC-O管在加热过程中径向收缩，生产效率高，管壁厚度均匀，强度高的PVC-O管材的扩口装置及扩口方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种PVC-O管材的扩口装置，包括：
夹持PVC-O管材的夹具；
密封PVC-O管材相对待扩口端的另一端管口的密封件；
插入PVC-O管材待扩口端管内的可发热的加热芯体，所述加热芯体的后端设有用于密封PVC-O管材待扩口端管口的锥体部；
带动加热芯体沿PVC-O管材轴向移动的动力装置；
套装在PVC-O管材待扩口端外的扩口模具，所述扩口模具内设有带冷却液进口和冷却液出口的冷却腔，且扩口模具与PVC-O管材的外壁之间形成有模腔；及
用于通入压缩空气与PVC-O管材的管内相连通的进气口。
作为上述技术方案的改进，还设有连通模腔内外的热风进口和热风出口。
作为上述技术方案的进一步改进，所述热风进口和热风出口均设在扩口模具的外周壁上并与冷却腔错开。
进一步，所述扩口模具远离PVC-O管材待扩口端管口的一端设有直径相等的缩口段，该缩口段与PVC-O管材的外壁之间设有第一密封圈。
进一步，所述加热芯体内设有热流道，所述热流道设有供加热液体进出的流体进口和流体出口。
进一步，所述加热芯体内设有电热丝。
进一步，所述密封件套装在PVC-O管材的外壁上，并与PVC-O管材的外壁之间设有第二密封圈。
进一步，所述密封件设有插入PVC-O管材管内的具有弹性的塞封部。
本发明还提供一种PVC-O管材的扩口方法，包括如下步骤：
A、采用夹具将PVC-O管材夹紧，用密封件密封PVC-O管材对应扩口端的另一端的管口，在PVC-O管材待扩口端套装扩口模具，所述扩口模具内设有带冷却液进口和冷却液出口的冷却腔，且扩口模具与PVC-O管材的外壁之间形成有模腔，将加热芯体插入PVC-O管材的管内，并使加热芯体后端的锥体部抵接在PVC-O管材的端部；
B、使加热芯体发热，对PVC-O管材待扩口端进行加热；
C、待PVC-O管材达到扩口所需温度时，继续加热，并推动加热芯体，使PVC-O管材与锥体部相接触的部分向外扩张而被压紧在扩口模具内壁上，此时，PVC-O管材与加热芯体的锥体部之间形成密封；
D、C步骤之后，继续加热，并在PVC-O管材内通入压缩空气，使PVC-O管材待扩口端的受热段管材在压力作用下向外扩张而贴近扩口模具的内壁；
E、待PVC-O管材的受热段管材贴合扩口模具内壁时，在继续通入压缩空气的情况下，在冷却腔内通入冷却液，停止加热，对PVC-O管材进行冷却；
F、冷却定型后，停止通入冷却液和压缩空气。
作为上述技术方案的改进，所述步骤B、C、D中均向模腔内通入热风。
本发明的有益效果是：本发明由于加热芯体插入PVC-O管材内，可有效防止PVC-O管在加热过程中径向收缩，提高加工效率。扩口时，加热芯体发热对PVC-O管材加热，加热到扩口所需温度时，加热芯体的锥体部在动力装置带动加热芯体沿PVC-O管材轴向移动时，对PVC-O管材进行挤压，从而使PVC-O管材与锥体部相接触的部分向外扩张而被压紧在扩口模具的内壁上，使PVC-O管材与锥体部之间形成密封，此时，继续加热，并向PVC-O管材内通入压缩空气，压缩空气通过加热芯体与PVC-O管材之间的配合间隙作用在受热段管材的内壁上，由于受热段管材处于热塑状态，流动性好，因而其被压缩空气挤压而向外扩张时，容易保持壁厚均匀，强度高。尤其是设有连通模腔内外的热风进口和热风出口，可在模腔内通入热风，使PVC-O管材在轴向和径向受热均匀，提高扩口质量。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明实施例1的结构示意图；
图2是本发明实施例1中的模具的结构示意图；
图3是本发明实施例2的结构示意图；
图4是本发明实施例3的结构示意图；
图5示出了扩口后的PVC-O管材的形状。
具体实施方式
实施例1
参照图1和图2，本发明的一种PVC-O管材的扩口装置，包括夹持PVC-O管材的夹具1，密封PVC-O管材相对待扩口端的另一端管口的密封件2，插入PVC-O管材待扩口端管内的可发热的加热芯体3，带动加热芯体3沿PVC-O管材轴向移动的动力装置，套装在PVC-O管材待扩口端外的扩口模具4，及用于通入压缩空气与PVC-O管材的管内相连通的进气口20，本实施例中，所述进气口20设于密封件2上，方便从进气口20通入的压缩空气沿PVC-O管材的轴向运动至扩口端，使压缩空气较均匀地作用在PVC-O管材的内壁上，而避免压缩空气径向进入而造成PVC-O管材的内壁局部受压变形。
所述加热芯体3的后端设有用于密封PVC-O管材待扩口端管口的锥体部31，加热芯体3在动力装置的推动下沿PVC-O管材轴向运动，该锥体部31对PVC-O管材进行挤压，从而使PVC-O管材与锥体部31相接触的部分向外扩张，并最终被压紧在扩口模具4的内壁上，此时，PVC-O管材与加热芯体3的锥体部31之间形成密封。所述带动加热芯体3移动的动力装置可以为油缸、气缸或电动推杆。
所述扩口模具4内设有带冷却液进口和冷却液出口的冷却腔41，该冷却腔41用于通入冷却液，方便PVC-O管材扩口后冷却定型，所述扩口模具4与PVC-O管材的外壁之间形成有模腔5，该模腔5供PVC-O管材待扩口端向外扩张而形成扩口形状。
本发明由于加热芯体3插入PVC-O管材内，可有效防止PVC-O管在加热过程中径向收缩，提高加工效率。扩口时，加热芯体3发热对PVC-O管材加热，加热到扩口所需温度时，加热芯体3的锥体部31在动力装置带动加热芯体3沿PVC-O管材轴向移动时，对PVC-O管材进行挤压，从而使PVC-O管材与锥体部31相接触的部分向外扩张而被压紧在扩口模具4的内壁上，使PVC-O管材与锥体部31之间形成密封，此时，继续加热，并向PVC-O管材内通入压缩空气，压缩空气通过加热芯体3与PVC-O管材之间的配合间隙作用在受热段管材的内壁上，由于受热段管材处于热塑状态，流动性好，因而其被压缩空气挤压而向外扩张时，容易保持壁厚均匀，强度高。
进一步，本发明还设有连通模腔5内外的热风进口431和热风出口432，方便在模腔5内通入热风，使PVC-O管材在轴向和径向受热均匀，提高扩口质量。所述热风进口431和热风出口432可以是扩口模具4与PVC-O管材装配后形成的间隙，本实施例中，所述热风进口431和热风出口432均设在扩口模具4的外周壁上并与冷却腔41错开，避免热风进口431和热风出口432被锥体部31堵塞，方便在通入压缩空气时仍可向模腔5内通入热风，使PVC-O管材在轴向和径向受热均匀，确保扩口质量。
更进一步，为了减少热风散失，所述扩口模具4远离PVC-O管材待扩口端管口的一端设有直径相等的缩口段42，该缩口段42与PVC-O管材的外壁之间设有第一密封圈6。所述第一密封圈6防止通入模腔5内的热风从缩口段42与PVC-O管材的外壁之间的缝隙处散失，利于热风对PVC-O管材的外壁进行加热。该缩口段42设置成直径相等，有利于保持第一密封圈6的密封效果，防止PVC-O管材在缩口段42内的部位变形而使第一密封圈6移位。
本实施例中，所述加热芯体3内设有热流道321，所述热流道321设有供加热液体进出的流体进口和流体出口。所述加热液体可以采用传热效率高的导热油。该加热芯体3通过外接加热液体，即可使加热液体携带的热量传导至加热芯体3上使加热芯体3发热，加热液体加热后循环不断地流经热流道321，热效率高，易于实现恒温控制。
进一步，所述密封件2套装在PVC-O管材的外壁上，并与PVC-O管材的外壁之间设有第二密封圈21。该第二密封圈21保证了密封件2与PVC-O管材的密封性能，防止压缩空气从密封件2与PVC-O管材的外壁之间的缝隙漏出。
实施例2
参照图3，其与实施例1的区别仅在于，所述加热芯体3内设有电热丝322。该加热芯体3通电后即可发热，无需外接加热液体，使用方便。
实施例3
参照图4，其与实施例1和2的区别仅在于，所述密封件2设有插入PVC-O管材管内的具有弹性的塞封部22，该结构无外加密封圈，结构简单，密封性能好。
本发明还公开了一种PVC-O管材的扩口方法，包括如下步骤：
A、采用夹具1将PVC-O管材夹紧，用密封件2密封PVC-O管材对应扩口端的另一端的管口，在PVC-O管材待扩口端套装扩口模具4，所述扩口模具4内设有带冷却液进口和冷却液出口的冷却腔41，且扩口模具4与PVC-O管材的外壁之间形成有模腔5，将加热芯体3插入PVC-O管材的管内，并使加热芯体3后端的锥体部31抵接在PVC-O管材的端部；
B、使加热芯体3发热，对PVC-O管材待扩口端进行加热；
C、待PVC-O管材达到扩口所需温度时，继续加热，并推动加热芯体3，使PVC-O管材与锥体部31相接触的部分向外扩张而被压紧在扩口模具4内壁上，此时，PVC-O管材与加热芯体3的锥体部31之间形成密封；
D、C步骤之后，继续加热，并在PVC-O管材内通入压缩空气，使PVC-O管材待扩口端的受热段管材在压力作用下向外扩张而贴近扩口模具4的内壁；
E、待PVC-O管材的受热段管材贴合扩口模具4内壁时，在继续通入压缩空气的情况下，在冷却腔41内通入冷却液，停止加热，对PVC-O管材进行冷却；
F、冷却定型后，停止通入冷却液和压缩空气。
经过上述步骤之后，即可制得扩口后的产品100，其形状如图5所示。
进一步，为了使PVC-O管材在轴向和径向受热均匀，便于PVC-O管材在压力作用下向外扩张，提高扩口质量，所述步骤B、C、D中均向模腔5内通入热风。
当然，本发明除了上述实施方式之外，还可以有其它结构上的变形，这些等同技术方案也应当在其保护范围之内。
Claims (10)
1.一种PVC-O管材的扩口装置，其特征在于，包括：
夹持PVC-O管材的夹具（1）；
密封PVC-O管材相对待扩口端的另一端管口的密封件（2）；
插入PVC-O管材待扩口端管内的可发热的加热芯体（3），所述加热芯体（3）的后端设有用于密封PVC-O管材待扩口端管口的锥体部（31）；
带动加热芯体（3）沿PVC-O管材轴向移动的动力装置；
套装在PVC-O管材待扩口端外的扩口模具（4），所述扩口模具（4）内设有带冷却液进口和冷却液出口的冷却腔（41），且扩口模具（4）与PVC-O管材的外壁之间形成有模腔（5）；及
用于通入压缩空气与PVC-O管材的管内相连通的进气口（20）。
2.根据权利要求1所述的一种PVC-O管材的扩口装置，其特征在于：还设有连通模腔（5）内外的热风进口（431）和热风出口（432）。
3.根据权利要求2所述的一种PVC-O管材的扩口装置，其特征在于：所述热风进口（431）和热风出口（432）均设在扩口模具（4）的外周壁上并与冷却腔（41）错开。
4.根据权利要求3所述的一种PVC-O管材的扩口装置，其特征在于：所述扩口模具（4）远离PVC-O管材待扩口端管口的一端设有直径相等的缩口段（42），该缩口段（42）与PVC-O管材的外壁之间设有第一密封圈（6）。
5.根据权利要求1所述的一种PVC-O管材的扩口装置，其特征在于：所述加热芯体（3）内设有热流道（321），所述热流道（321）设有供加热液体进出的流体进口和流体出口。
6.根据权利要求1所述的一种PVC-O管材的扩口装置，其特征在于：所述加热芯体（3）内设有电热丝（322）。
7.根据权利要求1所述的一种PVC-O管材的扩口装置，其特征在于：所述密封件（2）套装在PVC-O管材的外壁上，并与PVC-O管材的外壁之间设有第二密封圈（21）。
8.根据权利要求1所述的一种PVC-O管材的扩口装置，其特征在于：所述密封件（2）设有插入PVC-O管材管内的具有弹性的塞封部（22）。
9.一种PVC-O管材的扩口方法，包括如下步骤:
A、采用夹具（1）将PVC-O管材夹紧，用密封件（2）密封PVC-O管材对应扩口端的另一端的管口，在PVC-O管材待扩口端套装扩口模具（4），所述扩口模具（4）内设有带冷却液进口和冷却液出口的冷却腔（41），且扩口模具（4）与PVC-O管材的外壁之间形成有模腔（5），将加热芯体（3）插入PVC-O管材的管内，并使加热芯体（3）后端的锥体部（31）抵接在PVC-O管材的端部；
B、使加热芯体（3）发热，对PVC-O管材待扩口端进行加热；
C、待PVC-O管材达到扩口所需温度时，继续加热，并推动加热芯体（3），使PVC-O管材与锥体部（31）相接触的部分向外扩张而被压紧在扩口模具（4）内壁上，此时，PVC-O管材与加热芯体（3）的锥体部（31）之间形成密封；
D、C步骤之后，继续加热，并在PVC-O管材内通入压缩空气，使PVC-O管材待扩口端的受热段管材在压力作用下向外扩张而贴近扩口模具（4）的内壁；
E、待PVC-O管材的受热段管材贴合扩口模具（4）内壁时，在继续通入压缩空气的情况下，在冷却腔（41）内通入冷却液，停止加热，对PVC-O管材进行冷却；
F、冷却定型后，停止通入冷却液和压缩空气。
10.根据权利要求9所述的一种PVC-O管材的扩口方法，其特征在于：所述步骤B、C、D中均向模腔（5）内通入热风。
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