CN107553885A - 一种双向取向拉伸装置 - Google Patents
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Abstract
一种双向取向拉伸装置，包括成形筒8和位于其中的夹紧机构，夹紧机构包括高压热气道2、中心轴4、套管5、夹头6、固定盘7，将管坯9放入成形筒与筒体14中夹紧机构的夹头中，通过动力装置1给予管坯预紧力，通入热气对管坯加热，加热至拉伸温度时，动力装置继续给予管坯一定的加紧力，然后高压热气道通入高压热气对管坯进行径向膨胀拉伸，同时对管坯进行轴向拉伸，扩口头13在动力装置作用下对管坯的另一端进行拉伸同时扩口，在双向拉伸完成时，管头扩口也同时完成，此时，循环冷却流道通10和冷却口11充入冷却气体对管材进行冷却定型。
Description
技术领域
本发明涉及一种双向取向拉伸装置，特别是一种塑料管材拉伸生产领域。
背景技术
中国专利在1999年10月13日公开了发明专利，公开号：CN 1231634A，名称为“用双轴拉伸制作塑料管的方法和设备以及由此得到的塑料管”其方法的特征在于：径向膨胀至少是在两个阶段进行的，第一阶段，在这个阶段管坯胀大至中间直径，此中间直径是由插入在成形筒中的双壁罩体所确定的，而罩体的双壁之间有热的流体在循环，接着把罩体逐渐的从成形筒中取出来，以便在第二阶段让塑料管径径向膨胀到成形筒的内径，并让管子纵向膨胀，此成形筒从外部被冷却。第二阶段进行管子的纵向拉伸，通过把管坯两端锁定在相应的夹紧机构并通过使夹紧管子一端的机构离开夹紧管子另一端的机构的运动而得到。其方法和设备主要缺点：一、塑料管坯需通过二次加热成型(第一次是罩体，第二次是成形筒)定型，在二次成型过程中容易造成内部应力不均，降低管子强度；二、管坯在胀大到中间直径后要取出双壁罩体，通过充入加压气体后，在压力的作用下使用动力装置拉出双壁罩体，其拉伸结构复杂，在双壁罩体拉出过程中，管坯中间部分无无支撑容易损坏管材外观；三、管坯在胀大到中间直径后要逐步取出双壁罩体，拉出的双壁罩体会造成设备体积过大，增加设备成本；四、管坯在胀大到中间直径后要取出双壁罩体时，充入加压气体温度、双壁罩体内中热的流体与成形筒内的温度不同，取出双壁罩体后，继续拉伸至筒冷却内径定型，由于冷热不均，在双壁罩体与成形筒接触处在逐步拉伸时易造成管壁褶皱，降低管材的成品率。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构简单、动力小、成本低、成品率高的一种双向取向拉伸装置。
本发明思路主要是因管坯在现有设备上需二次才能成型，在第一阶段胀大到中间直径后，管坯膨胀至双壁罩时，管坯外壁在压力的作用下紧贴在双壁罩体上，拉出双壁罩体时非常困难，会损伤管坯外壁，影响成品管材的外观；如在管坯外壁和罩体内壁之间通入压缩空气会造成第一阶段膨胀均匀的管材因压力变化而发生变形，并且双壁罩体在逐步拉出过程中，并由于充入气体与双壁罩体的温度差异，管坯会出现热交换不均匀现象，造成二次成型困难，本发明利用高压热流体与机械膨胀相结合的方式，一次性双向拉伸成型，无需二次成型，简化了设备，保证了管材生产的外观和性能。
本发明解决问题所采用的技术方案：一种双向取向拉伸装置，包括成形筒和位于其中的夹紧机构,其成形筒的开口端同轴方向上设有一内壁直径大于成形筒内壁直径的筒体，筒体内设有另一夹紧机构，该夹紧机构内端设有扩口头，扩口头伸入成形筒且二者圆周方向上形成间隙，筒体圆周上设有与其内部相通的热气口和冷却口，一外加热管依次穿过成形筒的底部、位于成形筒内的夹紧机构且开口位于管坯外径之外，成形筒上设有循环冷却流道，上述二夹紧机构外端分别伸出成形筒和筒体的底部。
所述的一种双向取向拉伸装置，其夹紧机构由中心轴、套管、固定盘和夹头构成，中心轴位于套管内部且与固定盘相连接，夹头位于固定盘的内端头内，套管壁上设有沿轴向的若干个高压热气道，高压热气道一端开口于套管的外端面，另一端开口于固定盘底部的内侧且位于管坯的内径之内。将高压热气道设置于套管上能够管坯快速受热，并加热均匀。
所述的一种双向取向拉伸装置，其扩口头由支撑段和插口段构成，支撑段的外径小于插口段的外径，支撑段和插口段相连且与位于筒体内的夹紧机构的中心轴相连。此扩口头生产出来的管子与其他管子主要是配合胶粘使用。
所述的一种双向取向拉伸装置，其扩口头由支撑段、插口段和密封段构成，支撑段的外径小于插口段的外径，插口段的外径与密封段的外径相同且与小于设于密封段圆周上的圆环状凸起的外径，支撑段、插口段与密封段依次相连且与位于筒体内的夹紧机构的中心轴相连。此扩口头生产出来的管子与其他管子主要是配合密封圈承插使用。
所述的一种双向取向拉伸装置，其循环冷却流道一端开口于成形筒底的外侧，另一端开口于成形筒外壁。这种结构方便加工，并且可以增大冷却面积，从而能够是管材快速冷却定型。
所述的一种双向取向拉伸装置，其循环冷却流道的两端均开口于成形筒外壁上。
所述的一种双向取向拉伸装置，其成形筒的内径小于筒体的内径。此结构使扩口头充分的加热或冷却，保证扩口部分能够迅速定型。
所述的一种双向取向拉伸装置，其成形筒和筒体可由圆管体和端板构成。
所述的一种双向取向拉伸装置，其位于成形筒和筒体的夹紧机构外端处设有动力装置。
本发明的有益效果：一、本发明采用成形筒由整体的改变为两部分组合的方式，一端用高压热气成型，另一端用机械成型，变已有两次成型为一次成型，避免了二次成型内应力的产生，提高了塑料管的强度；二、本发明设计了紧凑的设备结构，去掉了已有的双壁罩体和双壁罩体拉出装置，减少了设备体积和零部件，降低了设备成本；三、本发明采用一次性成型方式，省去了双壁罩体拉出时的动力和压缩空气充气装置，保证了管材的性能和外观；四、本发明采用了高压热气与机械扩口一次成型，避免了逐步成型过程中因热交换不均而产生褶皱和层叠的缺点，提高了管材的成品率，保证了产品的外观和性能。五、本发明采用3种加热方式(外加热管加热、高压热气道加热、热气口加热)和2种冷却方式(循环冷却流道冷却、冷却口冷却)，能够快速对管坯进行加热和冷却，管坯加热和冷却均匀，提高了管材的生产速度，保证管材的性能。六、本发明采用了机械扩口头装置，可以根据生产的实际需要更换扩口装置，以达到生产的目的，从而拓宽了设备的适用范围，提高了设备的使用率。
附图说明
图1为实施例1的结构示意图；
图2为实施例1的双向拉伸状态示意图；
图3为实施例1中扩口头的结构示意图；
图4为实施例2的结构示意图；
图5为实施例2中扩口头的结构示意图；
图6为实施例3的结构示意图。
图1-6中，1为动力装置，2为高压热气道，3为外加热管，4为中心轴，5为套管，6为夹头，7为固定盘，8为成形筒，9为管坯，10为循环冷却流道，11为冷却口，12为热气口，13为扩口头，14为筒体，15为支撑段，16为插口段，17为密封段。
具体实施方式
参照附图1-2，本实施例1包括成形筒8和位于其中的夹紧机构，夹紧机构包括高压热气道2、中心轴4、套管5、夹头6、固定盘7，其特征在于成形筒8的开口端同轴方向上设有一内壁直径大于成形筒内壁直径的筒体14，筒体内设有另一夹紧机构，该夹紧机构内端设有扩口头13，扩口头伸入成形筒且二者圆周方向上形成间隙，筒体圆周上设有与其内部相通的热气口12和冷却口11，一外加热管3依次穿过成形筒的底部、位于成形筒内的夹紧机构且开口位于管坯9外径之外，成形筒上设有循环冷却流道10，上述二夹紧机构外端分别伸出成形筒和筒体的底部。
将管坯放入成形筒与筒体中夹紧机构的夹头中，通过动力装置1给予管坯预紧力，高压热气道、外加热管和热气口通入热气对管坯加热，加热至拉伸温度时，动力装置继续给予管坯一定的加紧力，保证管坯在拉伸中不脱落，然后高压热气道通入高压热气对管坯进行径向膨胀拉伸，同时动力装置带动高压热气道、外加热管、中心轴、套管、夹头和固定盘一起运动，对管坯进行轴向拉伸，同时，扩口头在动力装置作用下对管坯的另一端进行拉伸同时扩口，在双向拉伸完成时，管头扩口也同时完成，此时，循环冷却流道通入冷却液对成型后的管材进行冷却定型，同时冷却口充入冷却气体对扩口头段进行冷却定型，冷却定型完成后开启成形筒和筒体，取出管子去掉工艺管头，完成管材的双向拉伸过程。
参照附图3-5，实施例2与实施例1不同的是：实施例1扩口头由支撑段和插口段构成，支撑段的外径小于插口段的外径，支撑段和插口段相连且与位于筒体内的夹紧机构的中心轴相连。使用实施例1的扩口头生产出来的管子与其他管子主要是配合胶粘使用。
实施例2扩口头由支撑段、插口段和密封段构成，支撑段的外径小于插口段的外径，插口段的外径与密封段的外径相同且与小于设于密封段圆周上的圆环状凸起的外径，支撑段、插口段与密封段依次相连且与位于筒体内的夹紧机构的中心轴相连。
使用实施例2扩口头生产出来的管子与其他管子主要是配合密封圈承插使用。
参照附图6，实施例3与实施例2不同的是：循环冷却流道的两端均开口于成形筒外壁上。
上述实施例中，高压热气道也可如已有技术即设于中心轴内。
Claims (8)
1.一种双向取向拉伸装置，包括成形筒和位于其中的夹紧机构,其特征在于成形筒的开口端同轴方向上设有一内壁直径大于成形筒内壁直径的筒体，筒体内设有另一夹紧机构，该夹紧机构内端设有扩口头，扩口头伸入成形筒且二者圆周方向上形成间隙，筒体圆周上设有与其内部相通的热气口和冷却口，一外加热管依次穿过成形筒的底部、位于成形筒内的夹紧机构且开口位于管坯外径之外，成形筒上设有循环冷却流道，上述二夹紧机构外端分别伸出成形筒和筒体的底部。
2.如权利要求1所述的一种双向取向拉伸装置，其特征在于夹紧机构由中心轴、套管、固定盘和夹头构成，中心轴位于套管内部且与固定盘相连接，夹头位于固定盘的内端头内，套管壁上设有沿轴向的若干个高压热气道，高压热气道一端开口于套管的外端面，另一端开口于固定盘底部的内侧且位于管坯的内径之内。
3.如权利要求1或2所述的一种双向取向拉伸装置，其特征在于扩口头由支撑段和插口段构成，支撑段的外径小于插口段的外径，支撑段和插口段相连且与位于筒体内的夹紧机构的中心轴相连。
4.如权利要求1或2所述的一种双向取向拉伸装置，其特征在于扩口头由支撑段、插口段和密封段构成，支撑段的外径小于插口段的外径，插口段的外径与密封段的外径相同且与小于设于密封段圆周上的圆环状凸起的外径，支撑段、插口段与密封段依次相连且与位于筒体内的夹紧机构的中心轴相连。
5.如权利要求4所述的一种双向取向拉伸装置，其特征在于循环冷却流道一端开口于成形筒底的外侧，另一端开口于成形筒外壁。
6.如权利要求4所述的一种双向取向拉伸装置，其特征在于循环冷却流道的两端均开口于成形筒外壁上。
7.如权利要求6所述的一种双向取向拉伸装置，其特征在于成形筒和筒体可由圆管体和端板构成。
8.如权利要求7所述的一种双向取向拉伸装置，其特征在于位于成形筒和筒体的夹紧机构外端处设有动力装置。
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