CN110154357A - 一种气体辅助薄壁小截面管材挤出成型模具 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种气体辅助薄壁小截面管材挤出成型模具。运用气辅减阻原理生产管材的过程中，要求管材未被挤出口模前，模具壁面和管材壁面之间的气体压力值要足够高，以形成稳定的气垫减阻层，管材被挤出口模后，又只允许管材内部气压值只略高于大气压值，以避免管材被吹胀甚至被吹破，所要求的这两个气压值的大小相差3～5个数量级，传统模具无法满足。本发明涉及一种气体辅助薄壁小截面管材挤出成型模具，其中：机头体通过螺纹与外部挤出机相联接，分流锥、外口模一和口模压圈从左往右依次安装于机头体内孔中，分流锥通过其外圆柱面与机头体内孔配合连接，分流锥内开设两条独立的气体通道，外口模一上加工有气体流道连接螺纹，用以连接气源形成外气辅气垫层。
Description
技术领域
本发明属于高聚物挤出成型加工领域，具体涉及一种挤出过程中，管材内部气压可控的内外双层气体辅助挤出成型模具。
背景技术
挤出成型是聚合物加工最基本的成型方法之一,也是产品产量所占比重最大的高聚物成型加工方法。由于口模阻力对熔体挤出的作用,传统挤出成型存在挤出胀大、制品表面鲨鱼皮以及熔体破裂等影响产品质量和生产效率的问题。高聚物挤出加工时，利用气体在口模和熔体之间形成气垫层，实现减摩降阻是缓解前述问题的可行之道。
运用气辅减阻原理生产管材的过程中，要求管材未被挤出口模前，模具壁面和管材壁面之间的气垫层气体压力要足够高，以形成稳定的气垫减阻层，管材被挤出口模后，又只允许管材内部气压略高于大气压，以避免管材被吹胀甚至被吹破，所要求的这两个气压值的大小相差3～5个数量级，传统模具无法满足。
发明内容
(一)解决的技术问题
本发明的目的在于提供一种气体辅助薄壁小截面管材挤出成型模具，满足薄壁小截面管材被挤出口模后，其内部气压能迅速从高于大气压数千帕降低至只略高于大气压的水平。
(二)技术方案
本发明的技术方案：一种气体辅助薄壁小截面管材挤出成型模具，包括机头体、内气辅进气口接头、分流锥、外口模一、口模压圈、芯棒一、外气辅进气口接头、外口模二、芯棒二、内气辅出气口接头；其中：机头体通过螺纹与外部挤出机相联接，分流锥、外口模一和口模压圈从左往右依次安装于机头体内孔中，口模压圈与机头体通过螺钉联接紧固，外口模一设有联接气嘴的螺纹口，外口模二与外口模一之间以内外圆柱面定位并使用螺钉联接，分流锥通过其外圆柱面与机头体内孔配合连接，分流锥内开设两条独立的气体通道，气道端部设计有螺纹接口，内气辅进气口接头、内气辅出气口接头穿过机头体上的通孔连接到分流锥上的气道螺纹接口处，芯棒一通过螺纹套接在分流锥中部，并与之保留一定的间隙，形成气流通道，外口模一通过其外圆柱面与机头体内孔配合连接，外口模二通过螺钉与外口模一相连接，外口模二的圆柱定位面和外口模一的内孔配合，外口模一上加工有气体流道连接螺纹，用以连接气源形成外气辅气垫层。
一种气体辅助薄壁小截面管材挤出成型模具，其中：分流锥为整体式，分流锥内部有两条独立的气体流动通道，且在通道的一端设计有联接气嘴的螺纹接口。
一种气体辅助薄壁小截面管材挤出成型模具，其中：芯棒被分为两部分，即芯棒一和芯棒二，且芯棒的两部分分别通过螺纹和分流锥联接，安装固定于分流锥上，形成完整的挤出口模芯棒。
一种气体辅助薄壁小截面管材挤出成型模具，其中：芯棒一和分流锥之间留有间隙，组装后二者之间的间隙和分流锥上的一条气道一起，组成完整的内气辅气流进入通道。
一种气体辅助薄壁小截面管材挤出成型模具，其中：分流锥内设计有气体回流通道，内气辅层气体流出口模后，大部分都被抽气泵经由回气通道抽离，不必全部经由管材的端口自然流出，避免了管材挤出口模后，被内部积聚的气体吹胀甚至吹破。
一种气体辅助薄壁小截面管材挤出成型模具，其中：由外口模一、外口模二组装配成口模整体，由芯棒一、芯棒二及分流锥装配成芯棒整体，口模整体与芯棒整体之间的同轴度由它们与机头体之间的加工装配精度保证，不由传统的调节螺钉方式调整二者间的间隙或同轴度。
(三)有益效果
本发明的优点在于：与现有技术相比,本发明的有益效果包括：利用所设计的完整的进出气体流道，通过调节进气嘴和出气嘴两处的气体流量和压力，可以满足管材被挤出口模后，管内气压迅速从形成口模内稳定气垫层所需的高气压值，降低至口模外不吹胀管材所需的低气压值，解决了内外双层气辅挤出时，内层气压值设定的两难问题；同时摒弃了常规技术中的口模调节螺钉，直接以内外圆柱面定位，依靠机械加工和装配精度，保证口模和芯棒之间的同轴度，满足薄壁管材挤出加工时，对管壁厚度均匀性的要求。
除了上述所描述的目的、特征和优点外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明进一步说明。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
附图标记：机头体1、内气辅进气口接头2、分流锥3、外口模一4、口模压圈5、芯棒一6、外气辅进气口接头7、外口模二8、芯棒二9、内气辅出气口接头10。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1、请参阅图1，一种气体辅助薄壁小截面管材挤出成型模具，包括机头体1、内气辅进气口接头2、分流锥3、外口模一4、口模压圈5、芯棒一6、外气辅进气口接头7、外口模二8、芯棒二9、内气辅出气口接头10；其中：机头体1通过螺纹与外部挤出机相联接，分流锥3、外口模一4和口模压圈5从左往右依次安装于机头体1内孔中，口模压圈5与机头体1通过螺钉联接紧固，外口模一4设有联接气嘴的螺纹口，外口模二8与外口模一4之间以内外圆柱面定位并使用螺钉联接，分流锥3通过其外圆柱面与机头体1内孔配合连接，分流锥内开设两条独立的气体通道，气道端部设计有螺纹接口，内气辅进气口接头2、内气辅出气口接头10穿过机头体1上的通孔连接到分流锥3上的气道螺纹接口处，芯棒一6通过螺纹套接在分流锥3中部，并与之保留一定的间隙，形成气流通道。外口模一4通过其外圆柱面与机头体1内孔配合连接，外口模二8通过螺钉与外口模一4相连接，外口模二8的圆柱定位面和外口模一4的内孔配合，外口模一4上加工有气体流道连接螺纹，用以连接气源形成外气辅气垫层。
实施例2、请参阅图1，一种气体辅助薄壁小截面管材挤出成型模具，其中：分流锥3为整体式，分流锥3内部有两条独立的气体流动通道，且在通道的一端设计有联接气嘴的螺纹接口。其余同实施例1。
实施例3、请参阅图1，一种气体辅助薄壁小截面管材挤出成型模具，其中：芯棒被分为两部分，即芯棒一6和芯棒二9，且芯棒的两部分分别通过螺纹和分流锥3联接，安装固定于分流锥3上，形成完整的挤出口模芯棒。其余同实施例1。
实施例4、请参阅图1，一种气体辅助薄壁小截面管材挤出成型模具，其中：芯棒一6和分流锥3之间留有间隙，组装后二者之间的间隙和分流锥3上的一条气道一起，组成完整的内气辅气流进入通道。其余同实施例1。
实施例5、请参阅图1，一种气体辅助薄壁小截面管材挤出成型模具，其中：分流锥3内设计有气体回流通道，内气辅层气体流出口模后，大部分都被抽气泵经由回气通道抽离，不必全部经由管材的端口自然流出，避免了管材挤出口模后，被内部积聚的气体吹胀甚至吹破。其余同实施例1。
实施例6、请参阅图1，一种气体辅助薄壁小截面管材挤出成型模具，其中：由外口模一4、外口模二8组装配成口模整体，由芯棒一6、芯棒二9及分流锥3装配成芯棒整体，口模整体与芯棒整体之间的同轴度由它们与机头体1之间的加工装配精度保证，不由传统的调节螺钉方式调整二者间的间隙或同轴度。其余同实施例1。
工作原理：
进行气辅挤出管材加工时，高聚物熔体从模具左端的A入口流入，经过流道的分流、压缩和定型，最后从模具右端的B出口流出，经定径冷却成为成品管材，外气辅层气体从气嘴7的C入口流入，经外口模一4与外口模二8之间的缝隙，进入聚合物熔体和外口模二8的内孔壁面之间，形成管材外壁与口模间的气垫减阻层，最后流出口模散逸于大气中。内气辅层气体从气嘴2的D入口流入，经芯棒内的流道、分流锥3与芯棒一6之间的缝隙，进入聚合物熔体和芯棒二9的外壁之间，形成管材内壁与芯棒间的气垫减阻层，内气辅层气体流出口模后，在气嘴10外接抽气泵的条件下，又从分流锥3最右端的气孔进入分流锥3内部气道，最后从气嘴10的E出口流出，通过抽气泵后散逸到大气中，避免了使用传统气辅挤出口模时，气体流出口模后无法及时从管材端口排出，在管材腔内积聚后吹胀甚至吹破未冷却的管材的缺陷。
需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种气体辅助薄壁小截面管材挤出成型模具，包括机头体(1)、内气辅进气口接头(2)、分流锥(3)、外口模一(4)、口模压圈(5)、芯棒一(6)、外气辅进气口接头(7)、外口模二(8)、芯棒二(9)、内气辅出气口接头(10)；其特征在于：机头体(1)通过螺纹与外部挤出机相联接，分流锥(3)、外口模一(4)和口模压圈(5)从左往右依次安装于机头体(1)内孔中，口模压圈(5)与机头体(1)通过螺钉联接紧固，外口模一(4)设有连接气嘴的螺纹口，外口模二(8)与外口模一(4)之间以内外圆柱面定位并使用螺钉联接，分流锥(3)通过其外圆柱面与机头体(1)内孔配合连接，分流锥内开设两条独立的气体通道，气道端部设计有螺纹接口，内气辅进气口接头(2)、内气辅出气口接头(10)穿过机头体(1)上的通孔连接到分流锥(3)上的气道螺纹接口处，芯棒一(6)通过螺纹套接在分流锥(3)中部，并与之保留一定的间隙，形成气流通道，外口模一(4)通过其外圆柱面与机头体(1)内孔配合连接，外口模二(8)通过螺钉与外口模一(4)相连接，外口模二(8)的圆柱定位面和外口模一(4)的内孔配合，外口模一(4)上加工有气体流道连接螺纹，用以连接气源形成外气辅气垫层。
2.根据权利要求1所述的一种气体辅助薄壁小截面管材挤出成型模具，其特征在于：分流锥(3)为整体式，分流锥(3)内部有两条独立的气体流动通道，且在通道的一端设计有联接气嘴的螺纹接口。
3.根据权利要求1所述的一种气体辅助薄壁小截面管材挤出成型模具，其特征在于：芯棒被分为两部分，即芯棒一(6)和芯棒二(9)，且芯棒的两部分分别通过螺纹和分流锥(3)联接，安装固定于分流锥(3)上，形成完整的挤出口模芯棒。
4.根据权利要求1所述的一种气体辅助薄壁小截面管材挤出成型模具，其特征在于：芯棒一(6)和分流锥(3)之间留有间隙，组装后二者之间的间隙和分流锥(3)上的一条气道一起，组成完整的内气辅气流进入通道。
5.根据权利要求1所述的一种气体辅助薄壁小截面管材挤出成型模具，其特征在于：分流锥(3)内设计有气体回流通道，内气辅层气体流出口模后，大部分都被抽气泵经由回气通道抽离，不必全部经由管材的端口自然流出，避免了管材挤出口模后，被内部积聚的气体吹胀甚至吹破。
6.根据权利要求1所述的一种气体辅助薄壁小截面管材挤出成型模具，其特征在于：由外口模一(4)、外口模二(8)组装配成口模整体，由芯棒一(6)、芯棒二(9)及分流锥(3)装配成芯棒整体，口模整体与芯棒整体之间的同轴度由它们与机头体之间的加工装配精度保证，不由传统的调节螺钉方式调整二者间的间隙或同轴度。
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