CN110001007A - 一种双承套接接头成型机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种双承套接接头成型机，将模具分拆为上外模、下外模、前模芯和后模芯，更换模具更加方便，并且各自设置独立的驱动装置，每个驱动装置驱动相应外模、模芯所需的能耗大大降低；完成合模后具有两个注料口，先关闭排气孔并通过时间差进行注料排出流道内的大部分空气，再打开排气孔将流道中剩余的空气完全排出，使得注塑压力大幅度增大，成品密实度更高；排而上外模、下外模、前模芯和后模芯均设有独立的冷却水路，使得整个模具自内而外同时得到冷却，更快的消除模芯的热量累积，同时使得熔融塑料在高温环境下骤冷，熔融塑料的分子结构受到骤冷影响，分子排列更加紧凑，进一步提高成品密实度，从而能够提高双承套接接头的成品质量。

Description

一种双承套接接头成型机

技术领域

本发明涉及一种管接头成型机，尤其涉及一种双承套接接头成型机。

背景技术

现有的管道连接大多数采用接头连接的方式，通过一个接头分别与两段管道的管道相对应的进行套接或者焊接。常见的管道接头多采用PE、PC等热塑性树脂材料制成，将原材料混合搅拌之后送入注塑机中加热，将高温的原材料通过注塑机挤压进入模具中成型，再将模具进行冷却脱模，取出最终已成型的成品接头。对于普通管道来说，通过上述生产工艺所生产的双承套接接头已经能够满足大多数管道的安装要求，但是对于大型管道而言，由于大型管道多数深埋在地下（比如城建用的排污管、排水管等），双承套接接头除了受到管内流质的腐蚀和冲击之外，还要受到埋地土壤的压力，这种环境对双承套接接头本身的成品密度和抗压性的要求更高。

目前，在双承套接接头的生产过程中，用于注塑双承套接接头的注塑机所用的模具通常分为上模和下模，上模和下模分别包括模套和模芯，上模和下模通过相应的驱动装置（常用的驱动装置比如气缸、油缸、电机等）的驱动合模，使上模和下模的模套和模芯相对应的合模锁紧；合模完成后，注塑用的熔融塑料通过上模上的注塑口注入，自上至下通过模具中的流道自然流满整个模具而成型。但是，对于用于大型管道的双承套接接头的生产而言，传统的注塑工作存在以下几个问题：

（一）大型管道的双承套接接头体积大，生产时所采用的模具也相对较大，在进行合模进行合模时模具的驱动装置所要求的能耗更高，而且更换不同尺寸的模具难度大；

（二）模具在合模时，上模的模芯和模套分别相对应的与下模的模芯和模套并合，驱动装置提供的夹合力同时作用于模芯和模套，导致上模和下模之间的锁模力降低，需要提供更大的夹合力才能保证上模和下模之间达到预定的锁模力，进一步提高合模时所需要的能耗；

（三）合模之后模具的流道中充斥着空气，在进行注塑时，流道内的空气受到熔融塑料流动挤压而通过注塑口排出，由于通过同一个注塑口进行熔融塑料注塑和排气，熔融塑料的注塑压力不能太大，流道内的空气也易于熔融塑料混合，最终使得成品接头的密度不够，无法承受埋地土壤的压力；

（四）完成注塑工作之后需要对模具进行冷却，一般的模具只在模套上设置冷却水路，而由于大型管道的双承套接接头注塑时间长，注塑时高温的熔融塑料流满流道的过程中，模芯也长时间吸收来自熔融塑料的热量，长时间的热量累积使得模芯温度过高，单纯依靠模套上的冷却水路不能对接头成品和模芯同时起到很好的冷却效果，影响双承套接接头最终的成品质量。

综上所述，无论是生产过程中的能耗，还是最终的成品质量，现有的注塑设备都不能满足用于大型管道连接的双承套接接头的生产要求。

发明内容

本发明所要解决的问题是提供一种双承套接接头成型机，这种双承套接接头成型机模具更换方便、大幅度提高合模锁模力、工作能耗低，能够提高双承套接接头的成品质量。采用的技术方案如下：

一种双承套接接头成型机，包括机架、合模装置、模具和进料装置，合模装置和进料装置安装在机架上，模具上设有与进料装置的出料端相匹配的进料口，其特征在于：所述模具包括上外模、下外模、前模芯和后模芯，所述合模装置包括上外模驱动装置、下外模驱动装置、前模芯驱动装置、后模芯驱动装置，上外模安装在上外模驱动装置的动力输出端上，下外模安装在下外模驱动装置的动力输出端，前模芯安装在前模芯驱动装置的动力输出端上，后模芯安装在后模芯驱动装置的动力输出端上；前模芯和后模芯前后相对设置，上外模和下外模上下相对设置并且分别处于前模芯与后模芯的合模位置的正上方和正下方；上外模、下外模、前模芯和后模芯均设有独立的冷却水路；上外模和下外模合模形成外模，前模芯和后模芯合模形成模芯，外模与模芯之间形成注塑流道，外模的左侧面设有与注塑流道相通的左注料口，外模的右侧面设有与注塑流道相通的右注料口，左注料口和右注料口均作为所述模具的进料口，所述进料装置包括左进料装置和右进料装置，左进料装置的出料口与左注料口配合对接，右进料装置的出料口与右注料口配合对接；下外模的外壁还设有与注塑流道相通的排气孔，排气孔处设有阀门。

本说明书所述的前、后、上、下、左、右均以前模芯、后模芯、上外模、下外模完全合模成一个整体的模具为基点，前模芯合模前所处方位为前方，后模芯合模前所处方位为后方，上外模合模前所处方位为上方，下外模合模前所处方位为下方，左进料装置在合模前所处的方位为左方，右进料装置在合模前所处的方位为右方。

本发明双承套接接头成型机的工作过程简述如下：

（1）前模芯驱动装置驱动前模芯移动至模芯合模位置，同时后模芯驱动装置驱动后模芯移动至模芯合模位置，使前模芯与后模芯合模成双承套接接头的模芯；

（2）上外模驱动装置驱动上外模移动并罩住合模后的模芯的上半部分，同时下外模驱动装置驱动下外模移动并罩住合模后的模芯的下半部分，然后上外模与下外模合模，从上下方向将模芯罩住，使外模与模芯之间形成用于双承套接接套注塑的流道；

（3）排气孔的阀门关闭，左进料装置的出料口与左注料口配合对接，将熔融塑料从左注料口注入模具；经过一定时间差后，右进料装置的出料口与右注料口配合对接，也将熔融塑料注入从右注料口注入模具中，同时排气孔的阀门打开；等到排气孔中连续流出熔融塑料时，排气孔的阀门再次关闭，左进料装置和右进料装置加大注塑压力；

（4）通过上外模、下外模、前模芯和后模芯上独立的冷却水路对模具进行冷却，使熔融塑料降温成型；

（5）左进料装置的出料口和右进料装置的出料口分别离开模具，上外模、下外模、前模芯和后模芯分别复位，取下成品。

将双承套接接头的成型模具分拆为上外模、下外模、前模芯和后模芯，部件体积比传统的上下模更小，更换模具更加方便，特别是在只需要更换外模或者模芯时，不需要像现有的上下模具一样进行全套更换；而上外模、下外模、前模芯和后模芯通过独立的驱动装置（即上外模驱动装置、下外模驱动装置、前模芯驱动装置和后模芯驱动装置）进行合模，每个驱动装置驱动相应外模、模芯所需的能耗比驱动大体积的上下模移动的能耗要低。

现有技术的上模与下模在合模时，上模与下模之间的夹合力不仅作用在模套上，还要作用在模芯上，夹合力作用在上模与下模之间的整个接触面，导致锁模力大幅度降低；而本双承套接接头成型机在合模时，先在水平方向上分别驱动前模芯与后模芯合模成双承套接接头的模芯，再在上下方向上分别驱动上外模与下外模合模，从上下方向将模芯罩住，上外模与下外模的合模与模芯互不影响，上外模、下外模均与模芯没有任何接触，使得上外模与下外模之间的锁模的夹合力只作用在上外模和下外模的对接处，不受模芯的具体结构影响，在相同夹合力的条件下，上外模与下外模之间的锁模力大幅度提高，夹合得更紧。

在进行注塑时，排气孔的阀门关闭，左进料装置的出料口与左注料口配合对接，将熔融塑料从左注料口注入模具，流道内的空气受到熔融塑料流动挤压而通过右注料口排出，降低流道中空气含量；当经过一定时间差后，右进料装置的出料口与右注料口配合对接，再从右进料口注入熔融塑料，同时排气孔的阀门打开，由于左注料口和右注料口均处于与注料状态，堆积在流道中的剩余空气通过排气孔排出，等到排气孔中连续流出熔融塑料时，表示注塑流道中的空气已经完全排出，排气孔的阀门再次关闭；此时左进料装置和右进料装置加大注塑压力，提高注塑流道内熔融塑料的密度，最终使得注塑出的双承套接接头成品密实度更高。

在完成熔融塑料注入后对模具进行冷却使熔融塑料降温成型，由于上外模、下外模、前模芯和后模芯均设有独立的冷却水路，在进行冷却工作时上外模、下外模、前模芯和后模芯的冷却水路同时工作，使得整个模具自内而外同时得到冷却，更快的消除模芯的热量累积，整个模具的冷却速度更快；而对于熔融塑料来说，上外模、下外模、前模芯和后模芯同时进行冷却，使得熔融塑料在高温环境下骤冷，熔融塑料的分子结构受到骤冷影响，分子排列更加紧凑，进一步提高双承套接接头成品的密实度。

另外，还可以在上外模和下外模上设置多条细小排气通道和排气孔，用于辅助上述工作过程（3）的排气工作。

作为本发明的优选方案，所述前模芯和后模芯合模形成一个平放的圆柱状模芯；所述上外模设有用于盖住圆柱状模芯的上半部的上半筒面，所述下外模设有用于盖住圆柱状模芯的下半部的下半筒面，上半筒面和下半筒面合模后形成一个完整的圆筒面，圆筒面与圆柱状模芯同轴；圆筒面和圆柱状模芯的柱面之间形成所述双承套接接头成型机的注塑流道。

作为本发明进一步的优选方案，所述上外模的左侧面下端和右侧面下端分别设有开口向下的上凹部，上凹部自上外模的左/右侧面延伸至所述上半筒面；所述下外模的左侧面上端和右侧面上端分别设有开口向上的下凹部，下凹部自下外模的左/右侧面延伸至所述下半筒面；处于同一侧的上凹部和下凹部开口上下相对，上外模的左侧面下端的上凹部与下外模的左侧面下端的下凹部合模形成左注料口，上外模的右侧面下端的上凹部与下外模的右侧面下端的下凹部合模形成右注料口； 所述排气孔设置在所述下外模的左侧面上。

作为本发明更进一步的优选方案，所述上凹部的宽度自上外模的左/右侧面至所述上半筒面递减，所述下凹部的宽度自下外模的左/右侧面至所述下半筒面递减。

作为本发明的优选方案，所述上外模驱动装置和下外模驱动装置均为液压油缸，定义驱动所述上外模的液压油缸为上液压油缸，定义驱动所述下外模的液压油缸为下液压油缸，上液压油缸的活塞杆和下液压油缸的活塞杆处在同一直线上并且相对设置，上液压油缸的活塞杆的长度方向为自上向下延伸，下液压油缸的活塞杆的长度方向为自下向上延伸；所述机架上设有外模导向装置，外模导向装置包括上移动座、下移动座和多根竖直安装在机架上的导柱，上移动座和下移动座均能够沿导柱上下移动，上移动座的上表面与上液压油缸的活塞杆固定连接，上外模安装在上移动座的下表面，下移动座的下表面与下液压油缸的活塞杆固定连接，下外模安装在下移动座的上表面。

作为本发明进一步的优选方案，所述前模芯驱动装置和后模芯驱动装置均为液压油缸，定义驱动所述前模芯的液压油缸为前液压油缸，定义驱动所述后模芯的液压油缸为后液压油缸，前液压油缸的活塞杆和后液压油缸的活塞杆处在同一直线上并且相对设置，前液压油缸的活塞杆的长度方向为自前向后延伸，后液压油缸的活塞杆的长度方向为自后向前延伸。

上外模驱动装置、下外模驱动装置、前模芯驱动装置、后模芯驱动装置均采用液压油缸驱动，液压油缸结构简单、运动平稳。另外，还可以在活塞杆上设置位移传感器，使模芯和模具实现精准定位合模，提高成型机合模的自动化。

作为本发明的优选方案，所述左进料装置和右进料装置均包括料桶、挤料机构和进料移动机构，进料移动机构安装在所述机架上，挤料机构安装在进料移动机构的动力输出端上，料桶的出料口与挤料机构的进料口相通连接。挤料机构可以采用螺旋挤出机或者现有的其他挤出设备；进料移动机构通常包括移动座、滑轨和驱动装置，滑轨沿左右方向设置在机架上，移动座可移动的设置在滑轨上并且能够在驱动装置的驱动下沿滑轨移动，驱动装置可采用液压油缸，也可以采用电机、链轮与链条配合的结构；挤料机构安装在移动座上，随着移动座的移动对接或者远离所述模具的左/右注料口。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：

本发明双承套接接头成型机将双承套接接头的成型模具分拆为上外模、下外模、前模芯和后模芯，更换模具更加方便，并且各自设置独立的驱动装置，每个驱动装置驱动相应外模、模芯所需的能耗大大降低；完成合模后模具具有两个注料口，先关闭排气孔阀门并通过时间差进行注料排出注塑流道内的大部分空气，再打开排气孔阀门将注塑流道中剩余的空气完全排出，使得注塑压力能够大幅度增大，双承套接接头成品密实度更高；排而上外模、下外模、前模芯和后模芯均设有独立的冷却水路，使得整个模具自内而外同时得到冷却，更快的消除模芯的热量累积，同时使得熔融塑料在高温环境下骤冷，熔融塑料的分子结构受到骤冷影响，分子排列更加紧凑，进一步提高双承套接接头成品的密实度，从而能够提高双承套接接头的成品质量。

附图说明

图1为本发明优选实施方式的结构示意图；

图2为图1的左视结构示意图；

图3为图1中模具的俯视结构示意图；

图4为图1中阀门关闭的示意图；

图5为图1中阀门打开时的示意图；

图6为图1中左/右进料装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和本发明的优选实施方式做进一步的说明。

如图1至图3所示，一种双承套接接头成型机，包括机架（图中未标示）、模具1、合模装置2和进料装置3，合模装置2和进料装置3安装在机架上，模具1上设有与进料装置3的出料端相匹配的进料口；模具1包括上外模101、下外模102、前模芯103和后模芯104，前模芯103和后模芯104前后相对设置并合模形成一个平放的圆柱状模芯，上外模101设有用于盖住圆柱状模芯的上半部的上半筒面，下外模102设有用于盖住圆柱状模芯的下半部的下半筒面，上外模101和下外模102上下相对设置并合模形成外模并从上下方向将圆柱状模芯罩住，上半筒面和下半筒面合模后形成一个完整的圆筒面，圆筒面与圆柱状模芯同轴；圆筒面和圆柱状模芯的柱面之间形成注塑流道105；上外模101、下外模102、前模芯103和后模芯104均设有独立的冷却水路（图中未标示）；

上外模101的左侧面下端和右侧面下端分别设有开口向下的上凹部1011，上凹部1011自上外模101的左/右侧面延伸至上半筒面，上凹部1011的宽度自上外模101的左/右侧面至上半筒面递减；下外模102的左侧面上端和右侧面上端分别设有开口向上的下凹部1021，下凹部1021自下外模102的左/右侧面延伸至下半筒面，下凹部1021的宽度自下外模102的左/右侧面至下半筒面递减；处于同一侧的上凹部1011和下凹部1021开口上下相对，上外模101的左侧面下端的上凹部1011与下外模102的左侧面下端的下凹部1021合模形成与注塑流道105相通的左注料口106，上外模101的右侧面下端的上凹部1011与下外模102的右侧面下端的下凹部1021合模形成与注塑流道105相通的右注料口107，左注料口106和右注料口107均作为模具1的进料口；

合模装置2包括上外模驱动装置、下外模驱动装置、前模芯驱动装置、后模芯驱动装置，本实施例中，上外模驱动装置、下外模驱动装置、前模芯驱动装置和后模芯驱动装置均采用液压油缸，定义驱动上外模101的液压油缸为上液压油缸201，定义驱动下外模102的液压油缸为下液压油缸202，定义驱动前模芯103的液压油缸为前液压油缸203，定义驱动后模芯104的液压油缸为后液压油缸204；上液压油缸201的活塞杆和下液压油缸202的活塞杆处在同一直线上并且相对设置，上液压油缸201的活塞杆的长度方向为自上向下延伸，下液压油缸202的活塞杆的长度方向为自下向上延伸；机架上设有外模导向装置205，外模导向装置205包括上移动座2051、下移动座2052和多根竖直安装在机架上的导柱2053，上移动座2051和下移动座2052均能够沿导柱2053上下移动，上移动座2051的上表面与上液压油缸201的活塞杆固定连接，上外模101安装在上移动座2051的下表面，下移动座2052的下表面与下液压油缸202的活塞杆固定连接，下外模102安装在下移动座2052的上表面；前液压油缸203的活塞杆和后液压油缸204的活塞杆处在同一直线上并且相对设置，前液压油缸203的活塞杆的长度方向为自前向后延伸，后液压油缸204的活塞杆的长度方向为自后向前延伸；前模芯103安装在前液压油缸203的活塞杆上，后模芯104安装在后液压油缸204的活塞杆上；

如图1、图4和图5所示，下外模102的左侧面上还设有与注塑流道105相通的排气孔108，排气孔108处设有阀门1081；阀门1081采用一个带有通孔1083的球形阀，并由一个旋转机构1082进行驱动（可以采用旋转气缸或者其他现有的机械结构等），通过旋转球形阀1081控制通孔1083与流道的角度来实现阀门1081的开闭，当通孔1083的长度方向与流道垂直时阀门1081关闭，当通孔1083的长度方向与流道平行时阀门1081打开；

如图1和图6所示，进料装置3包括左进料装置301和右进料装置302，左进料装置301的出料口与左注料口106配合对接，右进料装置302的出料口与右注料口107配合对接；左进料装置301和右进料装置302均包括料桶31、挤料机构和进料移动机构，进料移动机构安装在机架上，在本实施例中，进料移动机构包括移动座33、滑轨34和液压油缸35（也可以采用电机、链轮与链条配合的结构，或者其他现有的驱动装置），滑轨34沿左右方向设置在机架上，移动座33设置在滑轨34上并且能够在液压油缸35的驱动下沿滑轨34移动，挤料机构采用螺旋挤出机32（也可以采用现有的其他挤出设备），螺旋挤出机32安装在移动座33上，随着移动座33的移动对接或者远离模具1的左注料口106和右注料口107，料桶31的出料口与螺旋挤出机32的进料口相通连接。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其各部分名称等可以不同，凡依本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种双承套接接头成型机，包括机架、合模装置、模具和进料装置，合模装置和进料装置安装在机架上，模具上设有与进料装置的出料端相匹配的进料口，其特征在于：所述模具包括上外模、下外模、前模芯和后模芯，所述合模装置包括上外模驱动装置、下外模驱动装置、前模芯驱动装置、后模芯驱动装置，上外模安装在上外模驱动装置的动力输出端上，下外模安装在下外模驱动装置的动力输出端，前模芯安装在前模芯驱动装置的动力输出端上，后模芯安装在后模芯驱动装置的动力输出端上；前模芯和后模芯前后相对设置，上外模和下外模上下相对设置并且分别处于前模芯与后模芯的合模位置的正上方和正下方；上外模、下外模、前模芯和后模芯均设有独立的冷却水路；上外模和下外模合模形成外模，前模芯和后模芯合模形成模芯，外模与模芯之间形成注塑流道，外模的左侧面设有与注塑流道相通的左注料口，外模的右侧面设有与注塑流道相通的右注料口，左注料口和右注料口均作为所述模具的进料口，所述进料装置包括左进料装置和右进料装置，左进料装置的出料口与左注料口配合对接，右进料装置的出料口与右注料口配合对接；下外模的外壁还设有与注塑流道相通的排气孔，排气孔处设有阀门。

2.按照权利要求1所述的双承套接接头成型机，其特征在于：所述前模芯和后模芯合模形成一个平放的圆柱状模芯；所述上外模设有用于盖住圆柱状模芯的上半部的上半筒面，所述下外模设有用于盖住圆柱状模芯的下半部的下半筒面，上半筒面和下半筒面合模后形成一个完整的圆筒面，圆筒面与圆柱状模芯同轴；圆筒面和圆柱状模芯的柱面之间形成所述双承套接接头成型机的注塑流道。

3. 按照权利要求2所述的双承套接接头成型机，其特征在于：所述上外模的左侧面下端和右侧面下端分别设有开口向下的上凹部，上凹部自上外模的左/右侧面延伸至所述上半筒面；所述下外模的左侧面上端和右侧面上端分别设有开口向上的下凹部，下凹部自下外模的左/右侧面延伸至所述下半筒面；处于同一侧的上凹部和下凹部开口上下相对，上外模的左侧面下端的上凹部与下外模的左侧面下端的下凹部合模形成左注料口，上外模的右侧面下端的上凹部与下外模的右侧面下端的下凹部合模形成右注料口； 所述排气孔设置在所述下外模的左侧面上。

4.按照权利要求3所述的双承套接接头成型机，其特征在于：所述上凹部的宽度自上外模的左/右侧面至所述上半筒面递减，所述下凹部的宽度自下外模的左/右侧面至所述下半筒面递减。

5.按照权利要求1所述的双承套接接头成型机，其特征在于：所述上外模驱动装置和下外模驱动装置均为液压油缸，定义驱动所述上外模的液压油缸为上液压油缸，定义驱动所述下外模的液压油缸为下液压油缸，上液压油缸的活塞杆和下液压油缸的活塞杆处在同一直线上并且相对设置，上液压油缸的活塞杆的长度方向为自上向下延伸，下液压油缸的活塞杆的长度方向为自下向上延伸；所述机架上设有外模导向装置，外模导向装置包括上移动座、下移动座和多根竖直安装在机架上的导柱，上移动座和下移动座均能够沿导柱上下移动，上移动座的上表面与上液压油缸的活塞杆固定连接，上外模安装在上移动座的下表面，下移动座的下表面与下液压油缸的活塞杆固定连接，下外模安装在下移动座的上表面。

6.按照权利要求5所述的双承套接接头成型机，其特征在于：所述前模芯驱动装置和后模芯驱动装置均为液压油缸，定义驱动所述前模芯的液压油缸为前液压油缸，定义驱动所述后模芯的液压油缸为后液压油缸，前液压油缸的活塞杆和后液压油缸的活塞杆处在同一直线上并且相对设置，前液压油缸的活塞杆的长度方向为自前向后延伸，后液压油缸的活塞杆的长度方向为自后向前延伸。

7.按照权利要求1所述的双承套接接头成型机，其特征在于：所述左进料装置和右进料装置均包括料桶、挤料机构和进料移动机构，进料移动机构安装在所述机架上，挤料机构安装在进料移动机构的动力输出端上，料桶的出料口与挤料机构的进料口相通连接。