CN107791485A - 一种消除合缝线的管材模头 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种消除合缝线的管材模头，由进料口、尾模套、分流锥、动态分流筋、分流支架外环、分流支架内环、调节环、压板、口模、芯棒、增压环等构成。动态轮、支撑筋、轴承和电机一起组成动态分流筋；动态分流筋固定在分流支架上；电机带动动态轮转动，熔体流经动态分流筋时，随着动态轮的转动熔体分流后会快速汇合；经过分流支架后有一个微微凸起的增压环，给刚汇合的流体施加一定压力，提高合并效果同时起到均化的作用。本发明在分流支架处提供了一种动态热机械作用并及时增压合并，能很好的消除管材挤出时合缝线，使管材密实度增加，力学性能大幅度提高。

Description

一种消除合缝线的管材模头

技术领域

本发明属于塑料机械设备领域，具体涉及一种可以消除合缝线的管材挤出机头。

背景技术

塑料管材具有环保、安全、质轻等优点，在人们的日常生活和工业生产中得到了广泛的应用，对国民经济的发展起着不可忽视的作用。随着管材产品越来越受到大家的青睐，管材生产设备也越来越受到人们的关注，管材模头作为管材挤出成型的重要部件之一更成为人们研究的重点。

管材的生产过程是将物料熔融塑化成高粘度的流体，在给予一定的压力条件下使其进入到模头进行管坯成型，之后再用辅机进行冷却定型和计量，得到管材产品。目前生产使用的管材模头主要是中心支架式模头，这种模头的分流锥和芯棒主要是依靠分流支架上的分流筋来支撑的，分流筋是固定不动的，熔体沿着流道向前流动，经过分流筋时会发生分流，变成多股料流向前流动，物料自身的分子链缠结被破坏，当料流再次汇合时，分子链短时间内无法恢复到分流前缠结程度，即料流无法完全融为一体，会生成一条合缝线，这条合缝线是管材产品的缺陷部位，不但使管材的力学强度严重降低，而且影响产品外观，当熔体流动性较差、管材壁厚较大时这种缺陷的影响更加明显。

分流筋有时被加工成锥形，流体被分流之后有较长一段缓冲区用于熔体的汇合，但这种方法得到的管材合缝线无法完全消除，依然会成为缺陷影响管材产品的质量。

发明内容

本发明的目的是，针对以上这些难题，提供一种能够消除管材合缝线、力学性能较好的一种管材挤出模头，解决因合缝线的存在而导致的力学性能下降的问题。

本发明的目的是这样实现的，所述的一种消除合缝线的管材模头，它包括进料口、尾模套、分流锥、动态分流筋、分流支架外环、分流支架内环、压板、口模、芯棒、增压环、调节环；尾模套与分流锥之间相对位置的固定能确定进料量，进料口接到尾模套与分流锥之间的空腔中，其特征在于动态分流筋是由动态轮、轴承、电机以及支撑筋组成，两个轴承分别固定在分流支架内环和分流支架外环上，用于支撑筋的传动和定位；动态轮设于分流支架内环与分流支架外环之间的空间中，电机与支撑筋相连，支撑筋穿过且固定在两个轴承的内圈孔中以及穿过动态轮的轮孔，支撑筋与动态轮之间是用键相互固定，为动态轮的旋转提供动力；分流支架外环的前侧与尾模套用螺钉相连、后侧与调节环相连，分流支架内环的前侧与分流锥用螺钉相连、后侧与带有增压环的芯棒相连，芯棒上的增压能为熔体增压，促进熔体汇合；口模固定在压板上，压板与调节环用螺钉相连，用于口模的轴向定位，进而确定适当的压缩比；芯棒用螺钉固定在分流支架内环上，芯棒与调节环、口模之间有流道且芯棒、调节环、口模三者具有相同的中心轴线，以确保管材壁厚的均匀性和压力均衡的目的，管材壁厚的均匀性通过调节环上的调节螺钉进行调整。

所述的增压环紧接在动态分流筋之后，凸起的增压环使得流道变窄而能给经过的流体增压，刚刚汇合的流体在增压环的作用下受到较大的压力作用能有效的减少合缝线的存在；动态分流筋和增压环都具有均化流体的作用，使得管材质地均匀、减少缺陷。

所述的动态轮形状采用齿轮状、风车状、圆筒状、椭圆状或十字交叉状。

所述的电机为变频可调速的，以提供不同的转动速度，电机个数可为1-8个，与电机连接的支撑筋的个数与电机相匹配。

所述的动态轮驱动套件的传动组合是以不同个数的蜗轮蜗杆和链轮组合或不同个数的蜗轮蜗杆和皮带轮组合，以改变动力传输方向，适应不同电机个数组合。

所述的增压环形状为梯形、半圆形或半圆台形。

所述的一种消除合缝线的管材模头，其特征在于应用于加工熔体粘度较低的选自PE、PP或PVC的物料，或者加工极端粘度条件的如UHMWPE的高分子量聚合物。

本发明的有益效果在于：分流器支架的分流筋上安装了可以以不同速度旋转的动态轮，当熔体经过时，动态轮对分流的熔体进行搅拌，使熔体更快地汇合，熔体的流动方向也不再是单一的轴向移动，而是向多个方向流动，在较大压缩比的流道中分散混合得更均匀，提升管材的密度和尺寸稳定性；可用于加工不同熔体粘度的物料，适用范围广。

附图说明

图1是消除合缝线的管材模头剖面结构示意图。图中：1为进料口，2为尾模套，3为分流锥，4为动态轮，5为轴承，6为电机，7为分流支架外环，8为分流支架内环，9为压板，10为口模，11为芯棒，12为熔体流道，13为增压环，14为调节环，15为支撑筋。

图2是图1中A-A截面结构示意图。4为动态轮，7为分流支架外环，8为分流支架内环，12为熔体流道，15为支撑筋，16为用于分流锥固定的螺钉，17为用于芯棒固定的螺钉，18为用于尾模套固定的螺钉。

图3为动态分流筋结构的局部放大图。

图4为风车状动态轮模型图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施例来进一步说明本发明的技术方案：

本发明为一种消除合缝线的管材模头，包括进料口1、尾模套2、分流锥3、动态分流筋、分流支架外环7、分流支架内环8、压板9、口模10、芯棒11、熔体流道12、增压环13、调节环14，尾模套2与分流锥3之间相对位置的固定可以确定进料量，尾模套2与分流锥3之间的入口处有进料口1；分流支架外环7和分流支架内环8上分别有凸肩用来定位轴承5位置同时具有固定轴承5的作用，动态分流筋是由动态轮4、轴承5、电机6以及支撑筋15组成，动态轮4设于分流支架内环7与分流支架外环8之间的空间中，支撑筋穿过且固定在两个轴承的内圈孔中以及穿过动态轮4的轮孔，支撑筋15外端连接电机6，支撑筋15与动态轮4用键来配合锁定，防止打滑，位于动态轮4两侧的支撑筋15由分别固定于分流支架外环7和分流支架内环8中的轴承5支承且能置于轴承中转动；支撑筋15同时也承担动态轮4的动力传输功能，所有电机都是同步变频可调的即所有动态轮4的转速是一致的，以确保动态轮4对流体的搅拌作用的均匀性；分流支架内环8与分流锥3用螺钉16相连，用于固定分流锥3的位置，分流支架外环7与尾模套2用螺钉18相连，用于固定尾模套2的位置，尾模套2与分流锥3同中心轴线，确保尾模套2与分流锥3之间的流道间隙均匀，达到压力均衡的目的；分流支架内环8与芯棒11用螺钉17相连，分流支架外环7与调节环14用螺钉相连，口模10通过压板9和锁紧螺钉的作用连接在调节环14上，芯棒11、调节环14、口模10三者同样要求具有同中心轴线，以确保管材壁厚的均匀性和压力均衡的目的，管材壁厚的均匀性也可以通过调节环14上的调节螺钉进行调整；流体从进料口1进入，在分流锥3的作用下由圆柱型流体分开成空心圆环并向前推进，经过动态分流筋时流体会被分成两股，这时流体在动态轮4的机械搅拌和流体的分子热运动的作用下均匀汇合，增压环13紧接在动态分流筋之后，凸起的增压环13使得此处的流道变窄而能给经过的流体增压，刚刚汇合的流体在增压环13的作用下受到较大的压力作用能有效的减少合缝线的存在；另外，动态分流筋和增压环13都具有均化流体的作用，使得管材质地均匀、减少缺陷；经过增压环13之后流道慢慢变窄，流体被慢慢压缩密实并进一步消除合缝线的存在；之后流道固定，管坯也慢慢被定型均化，再经过定径、冷却、切割等辅助设备，管材即可成型。

Claims (7)

1.一种消除合缝线的管材模头，它包括进料口、尾模套、分流锥、动态分流筋、分流支架外环、分流支架内环、压板、口模、芯棒、增压环、调节环；尾模套与分流锥之间相对位置的固定能确定进料量，进料口接到尾模套与分流锥之间的空腔中，其特征在于动态分流筋是由动态轮、轴承、电机以及支撑筋组成，两个轴承分别固定在分流支架内环和分流支架外环上，用于支撑筋的传动和定位；动态轮设于分流支架内环与分流支架外环之间的空间中，电机与支撑筋相连，支撑筋穿过且固定在两个轴承的内圈孔中以及穿过动态轮的轮孔，支撑筋与动态轮之间是用键相互固定，为动态轮的旋转提供动力；分流支架外环的前侧与尾模套用螺钉相连、后侧与调节环相连，分流支架内环的前侧与分流锥用螺钉相连、后侧与带有增压环的芯棒相连，芯棒上的增压能为熔体增压，促进熔体汇合；口模固定在压板上，压板与调节环用螺钉相连，用于口模的轴向定位，进而确定适当的压缩比；芯棒用螺钉固定在分流支架内环上，芯棒与调节环、口模之间有流道且芯棒、调节环、口模三者具有相同的中心轴线，以确保管材壁厚的均匀性和压力均衡的目的，管材壁厚的均匀性通过调节环上的调节螺钉进行调整。

2.根据权利要求1所述的一种消除合缝线的管材模头，其特征在于所述的增压环紧接在动态分流筋之后，凸起的增压环使得流道变窄而能给经过的流体增压，刚刚汇合的流体在增压环的作用下受到较大的压力作用能有效的减少合缝线的存在；动态分流筋和增压环都具有均化流体的作用，使得管材质地均匀、减少缺陷。

3.根据权利要求1或2所述的一种消除合缝线的管材模头，其特征在于所述的动态轮形状采用齿轮状、风车状、圆筒状、椭圆状或十字交叉状。

4.根据权利要求1或2所述的一种消除合缝线的管材模头，其特征在于所述的电机为变频可调速的，以提供不同的转动速度，电机个数可为1-8个，与电机连接的支撑筋的个数与电机相匹配。

5.根据权利要求1或2所述的一种消除合缝线的管材模头，其特征在于所述的动态轮驱动套件的传动组合是以不同个数的蜗轮蜗杆和链轮组合或不同个数的蜗轮蜗杆和皮带轮组合，以改变动力传输方向，适应不同电机个数组合。

6.根据权利要求1-5任一所述的一种消除合缝线的管材模头，其特征在于所述的增压环形状为梯形、半圆形或半圆台形。

7.根据权利要求1-6任一所述的一种消除合缝线的管材模头，其特征在于应用于加工熔体粘度较低的选自PE、PP或PVC的物料，或者加工极端粘度条件的如UHMWPE的高分子量聚合物。