CN105479653A - 一种一体化压力补偿式扁平滴头生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种一体化压力补偿式扁平滴头生产方法，该方法的步骤包括：建立主体模具、建立变形体模具、主体的注塑和冷却、变形体的注塑和对接、冷却。该压力补偿式扁平滴头生产方法，由于所述的主体由PE材料热流注射成型，变形体由TPE材料热流注塑成型，主体与变形体为按顺序一次注射成型于一体，生产工艺简单、省时省力、降低了生产成本；由于TPE材料的变形体本身具有弹性、受力可变形等特性，迷宫流道可随压力变化而活动，调节迷宫流道大小的压力补偿功能，故本发明方法生产的滴头无需另增加硅胶类补偿片；该压力补偿式扁平滴头生产方法生产的滴头提高了节省了材料，极大地提高了滴灌带材料的回收利用效率。

Description

一种一体化压力补偿式扁平滴头生产方法
技术领域
本发明涉及一种压力补偿式扁平滴头生产方法，属于农业生产中节水灌溉器材技术领域，具体地说是一种补偿部件和滴头本体为一体的压力补偿式扁平滴头的生产方法。
背景技术
农业生产中，压力补偿式扁平滴头是微滴灌工程中大量使用的滴头形式之一，由于压力补偿式扁平滴头一般由外壳、迷宫流道和弹性膜片3部分组成，外壳和迷宫流道分别采用不同的模具注塑而成，材料为PE，补偿片一般为硅胶材料，热流注射成型，再用冲裁机冲裁而成圆片。上述三部分部件需要专用设备组装后才能成为压力补偿式扁平滴头，工艺程序多，需要投入设备种类多，人力多，生产成本高。另外，由于硅胶和PE热流注射成型要求完全不同，无法采用相同成型工艺，因此，硅胶的加入彻底改变了PE材料回收利用效率，严重制约着目前压力补偿式滴灌带的回收利用。为此，替代硅胶材料，发明热塑形弹性迷宫流道的压力补偿式扁平滴头及其生产方法非常重要。
发明内容
针对上述现有技术中存在的问题，本发明的目的在于，提供一种一次成型的具有压力补偿功能扁平滴头的生产方法，从而简化压力补偿式扁平滴头生产工艺环节，降低生产成本，提高生产效率和产品合格率，提高材料的回收利用率。
为了实现上述任务，本发明采用以下技术方案：
一种一体化压力补偿式扁平滴头生产方法，包括以下步骤：
步骤一，建立主体模具
根据主体的结构，制作主体模具；
所述的主体为长方体结构，在主体内部的长度方向上依次设置进水口缓冲槽、固定迷宫流道、安装窗口以及出水口缓冲槽，在固定迷宫流道中开设有用于通过水流的弯折水道；进水口缓冲槽的下方设置有与进水口缓冲槽贯连的固定窗口；
步骤二，建立变形体模具
根据变形体的结构，制作变形体模具；
所述的变形体包括固定板，在固定板上设置有可变迷宫流道，可变迷宫流道中开设有用于通过水流的弯折水道，在固定板的一端设置有弹性舌片；
步骤三，主体的注塑和冷却
采用注塑机将主体注塑材料注入到主体模具中，使主体注塑材料在主体模具中形成主体结构；使主体模具中的材料冷却并处于热塑化状态；
步骤四，变形体的注塑和对接
采用注塑机将变形体注塑材料注入变形体模具中，使变形体注塑材料在变形体模具中形成变形体结构；待变形体模具中的材料也处于热塑化状态时，将变形体模具翻转，与主体模具对接，使变形体模具中的弹性舌片镶嵌在主体模具中的固定窗口中，固定板以及可变迷宫流道镶嵌在安装窗口中，并使可变迷宫流道与固定迷宫流道对接；
步骤五，冷却
将对接后的变形体模具和主体模具保持对接状态，静止冷却，得到一体化压力补偿式扁平滴头。
进一步地，步骤二所述的变形体中，在变形体底部弹性舌片与固定板连接处设置有卡槽。
进一步地，步骤二中所述的可变迷宫流道包括两排弹性齿，两排弹性齿之间构成弯折水道；每一排的弹性齿的俯视外形均呈正弦波状，且一排弹性齿的波峰处指向另一排固定齿的波谷处；在弹性齿底部与固定板的上表面之间留有间隙。
进一步地，步骤一中所述的固定迷宫流道包括两排固定齿，两排固定齿之间构成弯折水道；其中每一排固定齿的俯视外形均呈连续波状，该连续波是由多个在[0，π]区间的单位正弦波间隔构成，相邻的单位正弦波之间由直线连接；两排固定齿中，其中一排固定齿的单位正弦波的波峰处指向另一排固定齿的两个相邻的单位正弦波之间。
进一步地，步骤一和步骤二中所述的可变迷宫流道和固定迷宫流道的顶部均呈圆弧状突起，即沿可变迷宫流道或固定迷宫流道的宽度方向对其进行截切，截切面中可变迷宫流道的顶部或固定迷宫流道的顶部为一段圆弧或为一段近似圆弧。
进一步地，所述的可变迷宫流道的顶部和固定迷宫流道的顶部齐平。
进一步地，步骤一中所述的进水口缓冲槽上方的主体中设置有进水栅格。
进一步地，所述的变形体模具内设置有冷却水流道，使模具内的变形体从内壁冷却固化。
进一步地，所述的主体注塑材料、变形体注塑材料分别采用PE材料和TPE热流塑化材料。
本发明具有以下技术特点：
该压力补偿式扁平滴头生产方法，由于所述的主体由PE材料热流注射成型，变形体由TPE材料热流注塑成型，主体与变形体为按顺序一次注射成型于一体，生产工艺简单、省时省力、降低了生产成本；由于TPE材料的变形体本身具有弹性、受力可变形等特性，迷宫流道可随压力变化而活动，调节迷宫流道大小的压力补偿功能，故本发明方法生产的滴头无需另增加硅胶类补偿片，另外，由于TPE材料与PE材料热塑效果几乎完全一致，所以该压力补偿式扁平滴头生产方法生产的滴头提高了节省了材料，极大地提高了滴灌带材料的回收利用效率。
附图说明
图1为本发明方法的整体流程图；
图2为本发明整体结构的俯视示意图；
图3为图2的A-A断面剖视示意图；
图4为变形体的结构俯视图；
图5为图4的B-B断面剖视示意图；
图6为图4的C-C断面剖视示意图；
图7为主体的俯视示意图；
图8为主体的仰视示意图；
图9为图7的D-D断面剖视示意图；
图10为图7的E-E断面剖视示意图；
图中标号代表：1—变形体，2—主体，3—弹性齿，4—间隙，5—弹性舌片，6—可变迷宫流道，7—固定迷宫流道，8—固定齿，9—进水栅格，10—进水口缓冲槽，11—安装窗口，12—出水口缓冲槽，13—固定窗口，14—固定板，15—卡槽。
具体实施方式
本发明提供了一种一体化压力补偿式扁平滴头生产方法，按照该方法生产的滴头具有更良好的使用性能，该方法包括以下步骤：
步骤一，建立主体模具
根据主体2的结构，制作主体模具；
本实施例中的主体2为长方体结构，在主体2内部的长度方向上依次设置贯连的进水口缓冲槽10、固定迷宫流道7、安装窗口11以及出水口缓冲槽12，在固定迷宫流道7中开设有用于通过水流的弯折水道；进水口缓冲槽10的下方设置有与进水口缓冲槽10贯连的固定窗口13；毛管中的水流进入到进水口缓冲槽10中后，依次经过固定迷宫流道7、安装窗口11后进入出水口缓冲槽12，自设置于毛管上的出水孔进入土壤中。
根据具体的结构制作注塑模具为本领域的常规技术，在本方案中不再赘述。
更加具体地，所述的固定迷宫流道7包括两排固定齿8，两排固定齿8之间构成弯折水道；其中每一排固定齿8的俯视外形均呈连续波状，该连续波是由多个在[0，π]区间的单位正弦波间隔构成，相邻的单位正弦波之间由直线连接；两排固定齿8中，其中一排固定齿8的单位正弦波的波峰处指向另一排固定齿8的两个相邻的单位正弦波之间。
固定迷宫流道7是固定式结构，其形状不可改变，主要使水流在进入到可变迷宫流道6之前起到缓冲、导引作用。水流进入从进水口缓冲槽10进入到固定迷宫流道7时，压力相对还比较大，因此固定迷宫流道7内部的弯折水道空间应该相对大一些。关于固定齿8的构造，如果从俯视的角度去看，其呈连续波的形状，更具体地说，连续波是由多个单位正弦波构成的，这个单位正弦波，可以认为是函数f(x)＝sinax(a为整数)在区间[0，π]的波形；然而为了使内部空间更大，单位正弦波之间由直线连接，使水流能有足够的缓冲空间；如图9所示，固定齿8具有一定的厚度，且厚度大于弹性齿3的厚度。
另外，进水口缓冲槽10上方的主体2中设置有进水栅格9，进水栅格9起到将制作好的滴头与毛管对接，同时过滤的作用。
步骤二，建立变形体模具
根据变形体1的结构，制作变形体模具；
所述的变形体1包括固定板14，在固定板14上设置有可变迷宫流道6，可变迷宫流道6中开设有用于通过水流的弯折水道，在固定板14的一端设置有弹性舌片5；在变形体1底部弹性舌片5与固定板14连接处设置有卡槽15；用于卡住变形体1。
具体地，可变迷宫流道6包括两排弹性齿3，两排弹性齿3之间构成弯折水道；每一排的弹性齿3的俯视外形均呈正弦波状，且一排弹性齿3的波峰处指向另一排固定齿8的波谷处；在弹性齿3底部与固定板14的上表面之间留有间隙4。
弹性齿3是弹性材料(TPE热流塑化材料)制作而成的，因而具有一定的弹性形变能力。弹性齿3底部留有一定的间隙4，这样在水流和变形体1的上下压力差作用下，弹性齿3可作微小运动，以改变可变迷宫流道6中弯折水道的大小，从而实现压力补充的效果。为了便于弹性齿3的形状变化，弹性齿3俯视为正弦波形，且一侧的正弦波波峰对着另一侧的波谷，这样水流流经时能得到有效的缓释，有利于保持水流压力输出的稳定。弹性齿3具有一定的厚度，如图5所示。
另外，步骤一和步骤二中所述的可变迷宫流道6和固定迷宫流道7的顶部均呈圆弧状突起，即沿可变迷宫流道6或固定迷宫流道7的宽度方向对其进行截切，截切面中可变迷宫流道6的顶部或固定迷宫流道7的顶部为一段圆弧或为一段近似圆弧，便于和毛管的配合过程。更优的设置方式是，成型的滴头上，可变迷宫流道6的顶部和固定迷宫流道7的顶部齐平。
步骤三，主体2的注塑和冷却
前面的步骤已经按照主体2、变形体1的结构，制作好的对应的注塑模具。在本步骤中，采用注塑机将PE材料注入到主体模具中，使PE材料在主体模具中形成主体2结构；使主体模具中的材料冷却、初始硬化，并处于热塑化状态。
步骤四，变形体1的注塑和对接
待主体模具中的材料处于热塑化状态下，将TPE热流塑化材料快速注入变形体模具中，使TPE热流塑化材料在变形体模具中形成变形体1结构，待变形体模具中的材料也处于热塑化状态时，将变形体模具翻转，与主体模具对接，使变形体模具中的弹性舌片5镶嵌在主体模具中的固定窗口13中，固定板14以及可变迷宫流道6镶嵌在安装窗口11中，并使可变迷宫流道6与固定迷宫流道7端部对接。
步骤五，冷却
将对接后的变形体模具和主体模具保持对接状态，静止冷却3分钟，变形体1即可热粘接在安装窗口11和固定窗口13上，得到一体化压力补偿式扁平滴头；整个生产过程连续，一次性完成。
在变形体1模具内设有冷却水流道，使模具内的变形体1首先从内壁冷却固化，外表面还存在热熔层，此时顶入主体2的安装窗口11和固定窗口13内，便于变形体1与主体2的安装窗口11和固定窗口13内壁热合为一体，实现一次成型的目的。
利用本发明方法制作的滴头，在灌溉过程中，水流在压力作用下从毛管内腔经进水栅格9进入到进水口缓冲槽10中，再先后经过固定迷宫流道7、可变迷宫流道6、出水口缓冲槽12，最后经过毛管上的出水孔进入土壤中。在水流流经可变迷宫流道6，且当压力发生变化时，弹性齿3可在水流方向前后发生微小运动，改变可变迷宫流道6中弯折水道的宽度，同时由于变形体1上下压力差发生变化，改变间隙4的大小，实现压力补偿作用，在压力一定变化范围内，滴头流量处于稳定的范围内。

Claims (9)

1.一种一体化压力补偿式扁平滴头生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，建立主体模具
根据主体(2)的结构，制作主体模具；
所述的主体(2)为长方体结构，在主体(2)内部的长度方向上依次设置进水口缓冲槽(10)、固定迷宫流道(7)、安装窗口(11)以及出水口缓冲槽(12)，在固定迷宫流道(7)中开设有用于通过水流的弯折水道；进水口缓冲槽(10)的下方设置有与进水口缓冲槽(10)贯连的固定窗口(13)；
步骤二，建立变形体模具
根据变形体(1)的结构，制作变形体模具；
所述的变形体(1)包括固定板(14)，在固定板(14)上设置有可变迷宫流道(6)，可变迷宫流道(6)中开设有用于通过水流的弯折水道，在固定板(14)的一端设置有弹性舌片(5)；
步骤三，主体的注塑和冷却
采用注塑机将主体注塑材料注入到主体模具中，使主体注塑材料在主体模具中形成主体(2)结构；使主体模具中的材料冷却并处于热塑化状态；
步骤四，变形体的注塑和对接
采用注塑机将变形体注塑材料注入变形体模具中，使变形体注塑材料在变形体模具中形成变形体(1)结构；待变形体模具中的材料也处于热塑化状态时，将变形体模具翻转，与主体(2)模具对接，使变形体模具中的弹性舌片(5)镶嵌在主体(2)模具中的固定窗口(13)中，固定板(14)以及可变迷宫流道(6)镶嵌在安装窗口(11)中，并使可变迷宫流道(6)与固定迷宫流道(7)对接；
步骤五，冷却
将对接后的变形体(1)模具和主体(2)模具保持对接状态，静止冷却，得到一体化压力补偿式扁平滴头。
2.如权利要求1所述的一体化压力补偿式扁平滴头生产方法，其特征在于，步骤二所述的变形体(1)中，在变形体(1)底部弹性舌片(5)与固定板(14)连接处设置有卡槽(15)。
3.如权利要求1所述的一体化压力补偿式扁平滴头生产方法，其特征在于，步骤二中所述的可变迷宫流道(6)包括两排弹性齿(3)，两排弹性齿(3)之间构成弯折水道；每一排的弹性齿(3)的俯视外形均呈正弦波状，且一排弹性齿(3)的波峰处指向另一排固定齿(8)的波谷处；在弹性齿(3)底部与固定板(14)的上表面之间留有间隙(4)。
4.如权利要求1所述的一体化压力补偿式扁平滴头生产方法，其特征在于，步骤一中所述的固定迷宫流道(7)包括两排固定齿(8)，两排固定齿(8)之间构成弯折水道；其中每一排固定齿(8)的俯视外形均呈连续波状，该连续波是由多个在[(0)，π]区间的单位正弦波间隔构成，相邻的单位正弦波之间由直线连接；两排固定齿(8)中，其中一排固定齿(8)的单位正弦波的波峰处指向另一排固定齿(8)的两个相邻的单位正弦波之间。
5.如权利要求1所述的一体化压力补偿式扁平滴头生产方法，其特征在于，步骤一和步骤二中所述的可变迷宫流道(6)和固定迷宫流道(7)的顶部均呈圆弧状突起，即沿可变迷宫流道(6)或固定迷宫流道(7)的宽度方向对其进行截切，截切面中可变迷宫流道(6)的顶部或固定迷宫流道(7)的顶部为一段圆弧或为一段近似圆弧。
6.如权利要求1所述的一体化压力补偿式扁平滴头生产方法，其特征在于，所述的可变迷宫流道(6)的顶部和固定迷宫流道(7)的顶部齐平。
7.如权利要求1所述的一体化压力补偿式扁平滴头生产方法，其特征在于，步骤一中所述的进水口缓冲槽(10)上方的主体(2)中设置有进水栅格(9)。
8.如权利要求1所述的一体化压力补偿式扁平滴头生产方法，其特征在于，所述的变形体(1)模具内设置有冷却水流道，使模具内的变形体(1)从内壁冷却固化。
9.如权利要求1所述的一体化压力补偿式扁平滴头生产方法，其特征在于，所述的主体(2)注塑材料、变形体(1)注塑材料分别采用PE材料和TPE热流塑化材料。
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