CN105881863B - 用于压延膜挤出的扁口模 - Google Patents

Abstract

用于压延膜挤出的扁口模，包括与推压机相连接的挤压筒，所述挤压筒的出口端与过渡接头的入口端相连接，所述过渡接头的出口端与扁平状的成形模具的入口端相连接；所述过渡接头具有从其入口端到出口端逐渐窄缩的第一内腔，所述成形模具的入口端设有向内逐渐窄缩的第二内腔，所述第二内腔的出口端与延展腔相连接，所述延展腔沿坯料流动方向的截面积具有依次递增、恒定、递减的梯度变化。本发明具有以下有益效果：本发明中的扁口模，通过对模具型腔的设计，使模胚能够一次成形，且幅面宽度齐整，膜坯厚度均匀性高，纵向、横向拉伸强度一致性好。

Description

用于压延膜挤出的扁口模

技术领域

本发明属于热塑性材料加工领域，具体涉及一种用于压延膜挤出的扁口模。

背景技术

PTFE，即聚四氟乙烯材料，在工业生产及日益兴起的环保产业中应用越来越广泛，其最早被用于工业及生活住宅供水、供气管道的密封，过滤装置的盘根等，如今在医疗领域的器械生产如人工关节、人工血管，环保领域的各类过滤装置，日常生活领域的防水透气服装制作等方面亦得到了进一步的拓展。

上述产品的前期加工过程中，都离不开PTFE膜坯的制作，传统的PTFE膜坯制作方法是通过圆口模具预挤压成形φ20~φ40 mm的圆棒料，后经压延设备多次压制完成的，该方法的特点是利用一对压延辊，使PTFE 预制棒料在压延辊间通过，预制棒料通过的时候靠两辊的转动和摩擦产生两向应力压延制成膜坯。该过程中，一对压延辊与PTFE预制棒料的各界面的摩擦互不相同，有时候上压延辊摩擦力大，有时候下压延辊摩擦力大，使得得到的膜坯横向拉伸强度差异性较大，进而造成膜坯边缘不整齐，表面质量不高，存在需要后续定尺寸、机械加工、裁剪幅宽等缺点。

因此，本发明对现有技术中的PTFE挤出模具进行了研究。

发明内容

针对现有技术中的不足，本发明提供了一种用于压延膜挤出的扁口模，能使PTFE模胚一次成形，幅面宽度齐整，且膜坯厚度均匀性高、纵向、横向拉伸强度一致性好。

本发明通过以下技术方案实现。

用于压延膜挤出的扁口模，包括与推压机相连接的挤压筒，所述挤压筒的出口端与过渡接头的入口端相连接，所述过渡接头的出口端与扁平状的成形模具的入口端相连接；所述过渡接头具有从其入口端到出口端逐渐窄缩的第一内腔，所述成形模具的入口端设有向内逐渐窄缩的第二内腔，所述第二内腔的出口端与延展腔相连接，所述延展腔沿坯料流动方向的截面积具有依次递增、恒定、递减的梯度变化。

相比于现有技术中的传统的圆口模具，本发明中独创性的采用了扁口模，通过扁口梯度宽展挤压成形的加工方法，具有一次成形的特点，且幅面宽度齐整，膜坯厚度均匀性高，纵向、横向拉伸强度一致性好的优点。进一步的，本发明中的延展腔具有梯度变化的截面积，坯料从第二内腔进入延展腔的过程中，坯料经历了压缩、放松、再压缩的过程，在这一过程中坯料被反复熟化，最后通过被定尺寸挤出。

扁口梯度宽展挤压成形加工是指坯料在恒定压力下，送入特定的模具中，如本发明中的扁口模中，经梯度宽展，截面积按挤压倍率变化，最终成形为所需制品的加工方法。也可解释为用挤压杆对放置在挤压筒中的坯料加压，使之产生塑性流动，从而获得相应与模具的型孔形状的膜坯制件的模塑成形方法。

作为优选，所述挤压筒、过渡接头、成形模具上设有加热环或加热板，提供加热功能，使其中的坯料受热增加其流动性。

作为优选，所述成形模具的入口端设有凸出部，所述过渡接头的出口端设有与该凸出部配合安装的凹陷部，安装时凸出部插入凹陷部中，安装方便，同时也使得连接处更加匹配，保证无缝连接。

作为优选，所述凸出部的外壁设有外螺纹，所述凹陷部的内壁设有内螺纹，凸出部与凹陷部通过螺纹配合连接在一起。

作为优选，所述成形模具由两个半模体组成，组装方便。

作为优选，所述第二内腔包括依次设置的窄缩部、矩形部，所述窄缩部的入口端与过渡接头的出口端对齐，所述矩形部与延展腔相连接，所述延展腔为逐渐扁平状的梯形结构，该结构中的窄缩部用于接收过渡接头中的坯料，窄缩的内腔使其挤压产生一定的压力和较快的流速，坯料通过最窄小的矩形部后，迅速在延展腔中均匀的延展铺开，在扁口型腔中成型。

作为优选，所述延展腔与矩形部连接处的纵向夹角为12°、横向夹角为80°，该延展腔具有优选的逐渐扁平状的梯形结构。

作为优选，所述挤压筒与过渡接头之间通过卡箍固定连接在一起。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明中的扁口模，通过对模具型腔的设计，使模胚能够一次成形，且幅面宽度齐整，膜坯厚度均匀性高，纵向、横向拉伸强度一致性好。

附图说明

图1为侧视的结构示意图。

图2为部分俯视的结构示意图。

图3为成形模具上的凸出部的示意图。

图4为矩形部的示意图。

图5为过渡接头的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，对本发明作进一步描述。

见图1至图5，用于压延膜挤出的扁口模，包括与推压机11相连接的挤压筒21（该挤压筒21的内表面粗糙度为Ra0.4），所述挤压筒21的出口端与过渡接头22（该过渡接头22内腔表面的粗糙度为Ra0.8）的入口端相连接，所述过渡接头22的出口端与扁平状的成形模具23的入口端相连接，所述成形模具23（该成形模具232内腔表面的粗糙度为Ra0.4）由两个半模体组成，两个半模体以圆柱销定位、M12和M16高强度螺栓连接紧固；所述过渡接头22具有从其入口端到出口端逐渐窄缩的第一内腔223，所述成形模具23的入口端设有向内逐渐窄缩的第二内腔，所述第二内腔的出口端与延展腔234相连接，所述延展腔234沿坯料流动方向的截面积具有依次递增、恒定、递减的梯度变化。

本实施方式中，所述挤压筒21、过渡接头22、成形模具23上设有加热环211，221，231，也可以为加热板。所述成形模具23的入口端设有凸出部236，所述过渡接头22的出口端设有与该凸出部236配合安装的凹陷部222，所述凸出部236的外壁设有外螺纹，所述凹陷部222的内壁设有内螺纹，凸出部236与凹陷部222通过螺纹配合连接在一起。

本实施方式中，所述第二内腔包括依次设置的窄缩部232、矩形部233，所述窄缩部232的入口端与过渡接头22的出口端对齐，所述矩形部233设于模具中心并与延展腔234相连接，连接处经圆滑转角变化，形成左右（横向）80°夹角、上下（纵向）12°夹角逐渐扁平状的倒梯形长孔，也即所述的延展腔234；所述挤压筒21与过渡接头22之间通过卡箍29固定连接在一起。

如前所述，延展腔234的截面积由矩形部233的出口端至梯形长孔的大端（出料端），形成递增、恒定、递减的梯度变化，这一过程中PTFE料坯被反复熟化；梯形长孔的大端出口处的截面积为矩形部233截面积的1.6倍。梯形长孔大端出口直至扁口梯度宽展挤压成形模出口处为一个等截面长方孔，该等截面长方孔的上下方向上设计了两个130mmX100mmX0.1mm的凸台27，用来防止弹性坯料在挤出的过程中向中间聚集。

工作时，在推压机11的挤压杆12的作用下，PTFE料坯进入过渡接头22的锥形孔（即第一内腔223）中，此部位结构对料坯有初次预压的作用，随后，被预压过的PTFE料坯通过窄缩部232进入矩形部233中进行初次塑形，接着，初步塑形的PTFE料坯挤压导入倒梯形、且带有一定倾斜角度的延展腔234中，经过截面积的梯度变化，使PTFE料坯经历了压缩-放松-再压缩的过程，在这一过程中PTFE料坯被反复熟化，最后通过一段等截面长方孔定尺寸挤出。

使用本发明中的模具在加工PTFE压延膜膜坯整个过程主要有三个熟化阶段，第一阶段是在过渡接头22的锥形孔中的挤压熟化；第二阶段是通过矩形部233时的挤压熟化；第三阶段是经过延展腔234时，随着截面积的梯度变化，形成时长较大的挤压熟化；伴随这三个阶段的外部温度控制在60~90度之间。上述三个阶段都是塑性变形的过程尤其是经过变截面带转角的通道时，料坯组织的分子细化现象更为均匀和明显，对原始平均分子结构在该过程中挤压，最终的平均分子结构成倍增加，挤出的膜坯两边平直、膜面色泽均匀，整幅膜坯拉伸强度沿纵向和横向的一致性大幅提高。通过试验和生产，用不同口径的扁口梯度宽展挤压成形模具——扁口模，可生产幅宽100~500mm、厚度1~5mm 的膜坯，采用41.8T推力的推压机即可满足使用。

以上所述，本发明提供了一种通过使用带温控功能的挤压筒、过渡接头和带温控功能的扁口梯度宽展挤压成形模具相结合，并将导料通道设计为带转角的梯度结构，最终实现较小圆柱胚料挤压成形宽幅、均厚膜坯的生产。省力、节能、挤出的膜坯表面光洁、幅宽齐整。挤出的膜坯在质地方面，纵向和横向拉伸强度的一致性较比圆口模大幅提高，为双向拉伸膜产品的生产提供了良好的基础膜坯，如用于生料带的制作，使得分切后的每卷生料带在质量方面完全一致，彻底改变了以往由圆口模膜坯生产的生料带，分切后质量不一的弊端。

本发明的保护范围包括但不限于以上实施方式，本发明的保护范围以权利要求书为准，任何对本技术做出的本领域的技术人员容易想到的替换、变形、改进均落入本发明的保护范围。

Claims (6)

1.用于压延膜挤出的扁口模，包括与推压机（11）相连接的挤压筒（21），其特征在于，所述挤压筒（21）的出口端与过渡接头（22）的入口端相连接，所述过渡接头（22）的出口端与扁平状的成形模具（23）的入口端相连接；所述过渡接头（22）具有从其入口端到出口端逐渐窄缩的第一内腔（223），所述成形模具（23）的入口端设有向内逐渐窄缩的第二内腔，所述第二内腔的出口端与延展腔（234）相连接，所述延展腔（234）沿坯料流动方向的截面积具有依次递增、恒定、递减的梯度变化；所述第二内腔包括依次设置的窄缩部（232）、矩形部（233），所述窄缩部（232）的入口端与过渡接头（22）的出口端对齐，所述矩形部（233）与延展腔（234）相连接，所述延展腔（234）为逐渐扁平状的梯形结构；所述延展腔（234）与矩形部（233）连接处的纵向夹角为12°、横向夹角为80°。

2.根据权利要求1所述的用于压延膜挤出的扁口模，其特征在于，所述挤压筒（21）、过渡接头（22）、成形模具（23）上设有加热环或加热板（211，221，231）。

3.根据权利要求2所述的用于压延膜挤出的扁口模，其特征在于，所述成形模具（23）的入口端设有凸出部（236），所述过渡接头（22）的出口端设有与该凸出部（236）配合安装的凹陷部（222）。

4.根据权利要求3所述的用于压延膜挤出的扁口模，其特征在于，所述凸出部（236）的外壁设有外螺纹，所述凹陷部（222）的内壁设有内螺纹，凸出部（236）与凹陷部（222）通过螺纹配合连接在一起。

5.根据权利要求4所述的用于压延膜挤出的扁口模，其特征在于，所述成形模具（23）由两个半模体组成。

6.根据权利要求1至5任一项所述的用于压延膜挤出的扁口模，其特征在于，所述挤压筒（21）与过渡接头（22）之间通过卡箍（29）固定连接在一起。