CN110587938B - 一种drpo双层共挤钢塑增强缠绕管制备方法及双层共挤模具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种DRPO双层共挤钢塑增强缠绕管制备方法及双层共挤模具，属于缠绕管生产的技术领域，该制备方法包括以下步骤：取多条钢带，并对钢带表面进行预处理后待用；将双层共挤模具固定于适当位置，并对该双层共挤模具配置使其共挤成型的挤出机，各条所述钢带穿过该双层共挤模具且在挤出机的工作下，经钢带复合挤出以成型出钢塑缠绕带材；将钢塑缠绕带材经过冷却设备进行冷却定型；将冷却定型后的钢塑缠绕带材牵引至绕管设备，经缠绕加工后形成钢塑缠绕管；钢塑缠绕管经切割设备按照加工需求进行切割分段，以达到针对钢塑增强缠绕管的内外表面材料能够进行改色、改性，以提升钢塑增强缠绕管的整体刚度、强度和耐用性的目的。

Description

一种DRPO双层共挤钢塑增强缠绕管制备方法及双层共挤模具

技术领域

本发明属于缠绕管生产的技术领域，具体而言，涉及一种DRPO双层共挤钢塑增强缠绕管制备方法及双层共挤模具。

背景技术

目前，我国的排水管网系统仍以传统的钢筋混凝土管、陶管、铸铁管为主流，但其施工难度高，管道之间的连接复杂，往往造成庞大的施工浪费。尤其是在长期的使用中，常常由于腐蚀、破损、渗漏，特别是大面积的污水渗漏，已严重污染了越来越少的地下水源。解决城市的缺水及污染问题，关系到城市的可持续发展，也是我国当前和长远发展的重大问题。根据国外发达国家塑料管材的发展情况及国内产业政策的大力推广，大口径塑料埋地排水管已经成为新的投资热点。而在众多的大口径塑料埋地排水管道中，由于钢塑缠绕管以其独特的结构设计，比其它的塑料管道更节省原料、强度更高，而成为众多投资者的首选。

钢塑缠绕管是由钢塑复合的异型带材经螺旋缠绕焊接(搭接面上挤出焊接)制成，其内壁光滑平整，规格为DN200-DN3000mm。该种管材具有耐腐蚀、质量轻、安装简便、通流量大、寿命长(50年)等优点，可替代高能耗材质(水泥、铸铁、陶瓷等)制作的管材，属环保型绿色产品。

现有市面上的钢塑缠绕管多为单色结构，其内表面和外表面均是采用相同材料且同色材料制成，一方面，由于其内、外表面采用同色的同种材料进行挤出成型，不能够针对内、外表面所处的使用环境分别将原材料进行适应性的改性调整，导致钢塑缠绕管的耐用度不够且不能对成本进行合理控制；另一方面，由于其内、外表面采用同色材料进行挤出成型，其在外观上辨识度不够。

针对上述问题，目前市面上缺乏针对双色钢塑缠绕管的制备方法。

发明内容

鉴于此，为了解决现有技术存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种DRPO双层共挤钢塑增强缠绕管制备方法及双层共挤模具以达到针对钢塑增强缠绕管的内外表面材料能够进行改色、改性，以提升钢塑增强缠绕管的整体刚度、强度和耐用性的目的。

本发明所采用的技术方案为：一种DRPO双层共挤钢塑增强缠绕管制备方法，该制备方法包括以下步骤：

(1)取多条钢带，并对钢带表面进行预处理后待用；

(2)将双层共挤模具固定于适当位置，并对该双层共挤模具配置使其共挤成型的挤出机，各条所述钢带穿过该双层共挤模具且在挤出机的工作下，经钢带复合挤出以成型出钢塑缠绕带材；

(3)将钢塑缠绕带材经过冷却设备进行冷却定型；

(4)将冷却定型后的钢塑缠绕带材牵引至绕管设备，经缠绕加工后形成钢塑缠绕管；

(5)钢塑缠绕管经切割设备按照加工需求进行切割分段。

进一步地，所述绕管设备与冷却设备之间配备有第一牵引机和第二牵引机，第一牵引机和第二牵引机均与所述钢塑缠绕带材相匹配且两者之间还设有激光打标机，通过该激光打标机在钢塑缠绕带材上标记。

进一步地，在所述钢塑缠绕带材进行缠绕加工之前，通过挤胶机在钢塑缠绕带材的一侧边缘持续涂敷粘接胶。

本发明还公开了一种双层共挤模具，该双层共挤模具应用于上述任意一项所述的DRPO双层共挤钢塑增强缠绕管制备方法中，其包括口模、下型板和模体，所述下型板上开设有共挤腔且共挤腔配设有对其供料的第一流道；所述模体内插装有芯模且芯模设有多个芯棒，各所述芯棒上开设有钢带贯穿孔，且各所述芯棒均插装至所述共挤腔内并与共挤腔的内壁之间形成共挤流道，芯模上设有与该共挤流道相通的第二流道，所述口模上开设有与所述共挤腔对应匹配的挤出腔。

进一步地，所述共挤腔包括平板腔和多个肋条腔，各所述肋条腔分别与各所述芯棒对应匹配；所述第一流道设为衣架式流道，且口模上设有与该衣架式流道相通的第一进料口，第一进料口位于该衣架式流道的顶点端。

进一步地，所述衣架式流道包括呈对称设置的两个主流道和连接于两个主流道之间的支流道，两所述主流道的端部分别与所述平板腔的两端连通，且支流道平行设于所述平板腔的上方。

进一步地，所述平板腔设有折弯部，衣架式流道设有与该折弯部对应的注料口，该注料口与所述支流道连通。

进一步地，所述挤出腔朝向所述共挤腔的一侧设为倾斜内壁，各倾斜内壁分别与各所述芯棒对应匹配。

进一步地，所述第二流道包括主干流道和多个分流道，所述模体上开设有与主干流道相通的第二进料口，各所述分流道均连通在主干流道上且相邻两所述分流道之间设有所述芯棒。

进一步地，还包括装配于下型板与模体之间的中型板、装配于模体一侧的模座，该中型板上开设有与所述芯模相匹配的插装孔；该模座与所述芯模的底部相抵紧。

本发明的有益效果为：

1.采用本发明所公开的DRPO双层共挤钢塑增强缠绕管制备方法，其通过双层共挤成型、冷却定型、激光打标、缠绕加工以及切割分段，以最终形成双层双色的钢塑增强缠绕管，该钢塑增强缠绕管的外层料可根据性能要求，分别经增强改性，在内层料中含有一定量超高分子量聚乙烯，降低摩擦系数，进而减低流阻，在外层料加入适量聚烯烃接枝材料，提高塑料与钢带间相容性，其能够满足应用过程中对钢塑增强缠绕管的使用性能需求。

2.采用本发明所公开的DRPO双层共挤钢塑增强缠绕管制备方法，在两台挤出机配合双层共挤模具的情况下，两台挤出机分别熔融塑化带材内层黄色料及外层黑色钢带包覆料，内层料和外层料经挤出机挤入至双层共挤模具中，使黑色料包覆钢带的同时，与内层黄色料复合挤出，冷却定型成钢塑缠绕带材，该钢塑缠绕带材经缠绕成型之后呈内黄外黑的钢塑增强缠绕管，给消费者独特的视觉特性。

3.采用本发明所公开的双层共挤模具，通过在下型板上开设有衣架式流道将黄色的内层料挤入，而在模体中装配芯模，通过芯模上的第二流道将黑色的外层料挤入，黄色的内层料和黑色的外层料在共挤腔内结合，同时，通过在钢带贯穿孔中传送钢带，以使钢带嵌入在黑色的外层料内部，起到良好的加固、加强作用，最后，再经口模上的挤出腔进行挤出，以达到生成内黄外黑的钢塑缠绕带材的效果。

附图说明

图1是本发明公开的DRPO双层共挤钢塑增强缠绕管制备方法的设备流程图；

图2是本发明提供的双层共挤模具的整体装配结构示意图；

图3是本发明提供的双层共挤模具中下型板的主视示意图；

图4是本发明提供的双层共挤模具中口模的主视示意图；

图5是本发明提供的双层共挤模具中芯模的侧视示意图；

图6是本发明提供的双层共挤模具中芯模的主视示意图；

图7是本发明提供的双层共挤模具中芯模的装配结构示意图；

图8是本发明提供的双层共挤模具中芯模的整体结构示意图；

附图中标注如下：

1-模体，2-中型板，3-下型板，4-口模，5-模座，6-第一进料口，7-芯模，8-钢带贯穿孔，9-衣架式流道，10-第二流道，11-主流道，12-支流道，13-注料口，14-平板腔，15-肋条腔，16-倾斜面，17-折弯部，18-挤出腔，19-芯棒，20-第二挤料腔缝，21-主干流道，22-分流道，23-第一挤料腔缝，24-钢带卷线架，25-钢带，26-双层共挤模具，27-挤出机，28-冷却设备，29-第一牵引机，30-激光打标机，31-第二牵引机，32-绕管设备，33-钢塑缠绕管，34-切割设备，35-钢塑缠绕带材，36-挤胶机。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义；实施例中的附图用以对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

实施例1

如图1所示，在本实施例1中公开了一种DRPO双层共挤钢塑增强缠绕管制备方法，通过该制备方法能够最终制备出内层为黄色，外层为黑色，直径在200mm—2600mm之间的钢塑增强缠绕管，该钢塑增强缠绕管能够满足更高要求的性能需求和提供更好的强度、耐用度，在本实施例中提供了该制备方法的具体步骤如下：

(1)取多条钢带25，并对钢带25表面进行预处理后待用，主要是将钢带25表面的油渍、杂质和氧化膜进行清洁处理，以保证后续的黑色内层料能够牢固的包覆在钢带25表面上；同时，在本实施例中，为保证在后续加工过程中，能够持续提供钢带25，将钢带25缠绕在钢带卷线架24上，以实现随着后续工位上牵引机的正常牵引，能够进行持续输出钢带进行供料。

(2)在厂房现场设置用以对双层共挤模具26进行装配定位的支撑架，将双层共挤模具26固定于支撑架上，并对该双层共挤模具26配置使其共挤成型的挤出机27，配备有两台挤出机，一台挤出机用以对双层共挤模具26供应内层黄色料，另一台挤出机用以对双层共挤模具26供应外层黑色料，两台挤出机27的挤出头分别与双层挤出模具的对应进料口连接；各条所述钢带穿过该双层共挤模具26且在挤出机27的工作下，经钢带复合挤出以成型出钢塑缠绕带材35，以使外层黑色料包覆在钢带的外部，与内层黄色料复合挤出，以最终形成内黄外黑的钢塑缠绕带材35。

(3)将钢塑缠绕带材35经过冷却设备28进行冷却定型，在本实施例中，将冷却设备28采用水冷的方式，在冷却设备28中装有冷却水，该冷却水配备有循环冷却系统且使钢塑缠绕带材35浸入至冷却水中，随着钢塑缠绕带材35的运动，冷却水能够将钢塑缠绕带材35进行冷却定型；

(4)将冷却定型后的钢塑缠绕带材35牵引至绕管设备32，该绕管设备32为现有设备，其在钢塑缠绕带材35送入之后，在其内部若干个辊轮的作用下对钢塑缠绕带材35进行塑形且呈螺旋状形式缠绕，经缠绕加工后形成钢塑缠绕管33，该钢塑缠绕管33即为内层为黄色，外层为黑色以及直径在200mm—2600mm；在所述钢塑缠绕带材35进行缠绕加工之前，通过挤胶机36在钢塑缠绕带材35的一侧边缘持续涂敷粘接胶，随着钢塑缠绕带材35在进行缠绕加工的过程中，钢塑缠绕带材35的一侧也逐渐缠绕并在粘接胶的作用下相互粘接，以达到加工出最终的钢塑缠绕管33。

(5)钢塑缠绕管33经切割设备34按照加工需求进行切割分段，切割分段之后便于后期对产品进行封装、运输。

在所述绕管设备32与冷却设备28之间配备有第一牵引机29和第二牵引机31，在第一牵引机29和第二牵引机31的作用下实现对钢塑缠绕带材35的运动，第一牵引机29和第二牵引机31均与所述钢塑缠绕带材35相匹配且两者之间还设有激光打标机30，通过该激光打标机30在钢塑缠绕带材35上标记，例如：进行标记生产日期、制造商LOGO以及生产厂商等信息。

实施例2

本发明还公开了一种双层共挤模具，该双层共挤模具应用于上述实施例1中所述的DRPO双层共挤钢塑增强缠绕管制备方法中，如图2所示，该双层共挤模具包括口模4、下型板3和模体1，且口模4、下型板3和模体1沿同一方向经多个螺栓进行紧固装配，所述下型板3上开设有共挤腔且共挤腔配设有对其供料的第一流道，第一流道中经挤出机挤入黄色料，同时，共挤腔用于黄色料与黑色料相结合形成双层双色；所述模体1内插装有芯模7且芯模7设有多个芯棒19，各所述芯棒19上开设有钢带贯穿孔8，钢带贯穿孔8内设有钢带，且各所述芯棒19均插装至所述共挤腔内并与共挤腔的内壁之间形成共挤流道，芯模7上设有与该共挤流道相通的第二流道10，第二流道10中经挤出机挤入黑色料，如图4所示，所述口模4上开设有与所述共挤腔对应匹配的挤出腔18，该挤出腔18与共挤腔之间相互配合作用，以促使在共挤腔内结合后的钢塑缠绕带材经挤出腔18挤出，以达到用户对钢塑缠绕带材的产品外形要求。优选的，在本实施例中，设有四个芯棒19，各个芯棒19内贯穿有钢带，钢带穿过共挤腔之后，会在其外表附着黑色料并进行复合挤出，在经过挤出腔18后，会按照挤出腔18的预设开口形状最终形成钢塑缠绕带材且钢塑缠绕带材内有钢带进行结构加强。

如图3所示，为实现能够在共挤腔内完成黑色料和黄色料的有效结合，所述共挤腔包括平板腔14和多个肋条腔15，各所述肋条腔15均与平板腔14连通以形成所述共挤腔且各所述肋条腔15分别与各所述芯棒19对应匹配，即当芯模7装配之后，该芯模7的各个芯棒19分别插入至各所述肋条腔15内，其中，平板腔14用于形成该钢塑缠绕带材的平板部分，而肋条腔15则用于形成该钢塑缠绕带材的肋条部分。为实现在钢带穿过该共挤腔时，能够在钢带的表面上包覆黑色料，可将各所述芯棒19的端部所在平面与所述共挤腔的开口所在平面之间留有间隙，当钢带从所述芯棒19的端部穿出后，在达到所述口模4的挤出腔18这段距离能够与黑色料相接触，并实现黑色料包覆在钢带的外部表面上。

为实现能够共挤腔内部形成内黄外黑的双层效果，达到形成一层均匀有度的黄色层，将所述第一流道设为衣架式流道9，且口模4上设有与该衣架式流道9相通的第一进料口6，第一进料口6位于该衣架式流道9的顶点端，第一进料口6连接至挤出机的挤出头，并将黄色料挤入第一进料口6中。

优选的，如图3所示，该衣架式流道9包括呈对称设置的两个主流道11和连接于两个主流道11之间的支流道12，两所述主流道11的端部分别与所述平板腔14的两端连通，且支流道12平行设于所述平板腔14的上方；为保证当黄色料与黑色料之间能够形成清晰的分型面，将两所述主流道11的端口搭接在所述平板腔14的端部中间位置处，以实现在通过第一进料口6进行挤入黄色料时，先经过主流道11的引导，对平板腔14的两端进行挤料(弥补边缘位置挤料压力不足的缺陷)；同时，位于平板腔14与主流道11之间的表面高度略低于下型板3的端面，当下型板3与口模4装配之后，则会形成第一挤料腔缝23(如图2所示)，该第一挤料腔缝23用以保证黄色料能够均匀的挤入至共挤腔内，并形成黄色层。

在本实施例中，由于钢塑缠绕带材的外形要求，在所述平板腔14内设有折弯部17，该折弯部17则可形成钢塑缠绕带材的折弯边，在折弯边的表面上用于涂敷粘接胶，衣架式流道9设有与该折弯部17对应的注料口13，该注料口13与所述支流道12连通，以实现在通过第一进料口6进行挤入黄色料时，先经过主流道11的引导，对平板腔14的两端进行挤料，再通过支流道12的引导，经过注料口13对折弯部17进行挤料，以保证该折弯部17的左右两端能够良好的衔接，并且也能够弥补折弯位置挤料压力不足的缺陷。

如图5-图8所示，所述第二流道10包括主干流道21和多个分流道22，所述模体1上开设有与主干流道21相通的第二进料口，各所述分流道22均连通在主干流道21上且相邻两所述分流道22之间设有所述芯棒19，所述芯棒19的两侧均设有倾斜面16。优选的，将主干流道21设为对称的弯状结构，而第二进料口的进料位置位于该弯状结构的中心处，当第二进料口挤入黑色料时，有利于黑色料沿两端方向挤入至相邻两芯棒19之间，为配合黑色料的顺利挤入，如图7所示，在模体1上开设有第一装配孔，第一装配孔与芯模7的主体部分相配合；在中型板2上开设有第二装配孔，在下型板3上开设有第三装配孔，当模体1、中型板2和下型板3依次紧固装配之后，第一装配孔、第二装配孔和第三装配孔则依次拼接形成内斜孔，该内斜孔与所述芯棒19两侧的倾斜面16相匹配，在倾斜面16与内斜孔的内壁之间形成第二挤料腔缝20，该第二挤料腔缝20能够实现黑色料顺利挤入至挤出腔18内部，并最终形成双层双色钢塑缠绕带材。当然，所述挤出腔18在朝向共挤腔的一侧也设为与第三装配孔相匹配的内斜孔壁，该内斜孔壁与所述共挤腔的肋条腔15相匹配，以进一步保证能够从挤出腔18顺利挤出双层双色的钢塑缠绕带材。

如图2所示，还包括装配于下型板3与模体1之间的中型板2，该中型板2上开设有与所述芯模7相匹配的插装孔，该插装孔即为上述的第二装配孔，中型板2为该双层共挤模具的结构模具板，此处不再赘述。还包括装配于模体1一侧的模座5，该模座5与所述芯模7的底部相抵紧，通过该模座5实现对芯模7的拆卸和安装，其属于芯模7的常规配套结构，此处不再赘述。

采用本发明公开的双层共挤模具，其工作原理如下：

将第一进料口6与挤出机连接并通过该挤出机挤入黄色料，黄色料经衣架式流道9先分别对平板腔14的两端和折弯部17进行挤料，随着挤料的持续，经过第一挤料腔缝23将黄色料沿平板腔14的边缘均匀挤入；

将第二进料口与挤出机连接并通过该挤出机挤入黑色料，黑色料先进入至芯模7的主干流道21中，主干流道21进行分流道22进行分流后，并分别进入至第二挤料腔缝20中；

同时，由于钢带在牵引机的作用下，以稳定的速度持续穿过钢带贯穿孔8、共挤腔和挤出腔18，以使钢带的外部包覆有黑色料并进行复合挤出成型；

在此过程中，黄色料与黑色料在共挤腔内完成结合，并且随着不断挤料，结合之后的双层料连通钢带一同从挤出腔18穿出，以形成双层双色的钢塑缠绕带材。

本发明不局限于上述可选实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本发明权利要求界定范围内的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种双层共挤模具，其特征在于，其包括口模、下型板和模体，且口模、下型板和模体沿同一方向经多个螺栓进行紧固装配；所述下型板上开设有共挤腔且共挤腔配设有对其供料的第一流道；所述模体内插装有芯模且芯模设有多个芯棒，各所述芯棒上开设有钢带贯穿孔，且各所述芯棒均插装至所述共挤腔内并与共挤腔的内壁之间形成共挤流道，芯模上设有与该共挤流道相通的第二流道，所述口模上开设有与所述共挤腔对应匹配的挤出腔；所述共挤腔包括平板腔和多个肋条腔，各所述肋条腔分别与各所述芯棒对应匹配；所述第一流道设为衣架式流道，且口模上设有与该衣架式流道相通的第一进料口，第一进料口位于该衣架式流道的顶点端；所述衣架式流道包括呈对称设置的两个主流道和连接于两个主流道之间的支流道，两所述主流道的端部分别与所述平板腔的两端连通，且支流道平行设于所述平板腔的上方；所述平板腔设有折弯部，衣架式流道设有与该折弯部对应的注料口，该注料口与所述支流道连通。

2.根据权利要求1所述的双层共挤模具，其特征在于，所述挤出腔朝向所述共挤腔的一侧设为倾斜内壁，各倾斜内壁分别与各所述芯棒对应匹配。

3.根据权利要求1所述的双层共挤模具，其特征在于，所述第二流道包括主干流道和多个分流道，所述模体上开设有与主干流道相通的第二进料口，各所述分流道均连通在主干流道上且相邻两所述分流道之间设有所述芯棒。

4.根据权利要求1所述的双层共挤模具，其特征在于，还包括装配于下型板与模体之间的中型板、装配于模体一侧的模座，该中型板上开设有与所述芯模相匹配的插装孔；该模座与所述芯模的底部相抵紧。

5.一种DRPO双层共挤钢塑增强缠绕管制备方法，应用权利要求1~4中任一项所述的双层共挤模具，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：

（1）取多条钢带，并对钢带表面进行预处理后待用；

（2）将双层共挤模具固定于适当位置，并对该双层共挤模具配置使其共挤成型的挤出机，各条所述钢带穿过该双层共挤模具且在挤出机的工作下，经钢带复合挤出以成型出钢塑缠绕带材；该双层共挤模具配备有两台挤出机，两台挤出机的挤出头分别与双层挤出模具的对应进料口连接；

（3）将钢塑缠绕带材经过冷却设备进行冷却定型；

（4）将冷却定型后的钢塑缠绕带材牵引至绕管设备，经缠绕加工后形成钢塑缠绕管；在所述钢塑缠绕带材进行缠绕加工之前，通过挤胶机在钢塑缠绕带材的一侧边缘持续涂敷粘接胶；

（5）钢塑缠绕管经切割设备按照加工需求进行切割分段。

6.根据权利要求5所述的DRPO双层共挤钢塑增强缠绕管制备方法，其特征在于，所述绕管设备与冷却设备之间配备有第一牵引机和第二牵引机，第一牵引机和第二牵引机均与所述钢塑缠绕带材相匹配且两者之间还设有激光打标机，通过该激光打标机在钢塑缠绕带材上标记。