CN110901078B - 一种塑料管体焊接带孔塑料件的加工方法及其实现装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种塑料管体焊接带孔塑料件的加工方法，包括以下步骤：S1,将塑料件和管体分别固定在上模和下模中；S2,转动转盘至挤压件与管体相对设置，挤压件下移挤压管体端部形成翻边；一种塑料管体焊接带孔塑料件的装置，包括管体、塑料件和底座，所述底座的一端上侧壁固定有伸缩杆一，所述伸缩杆一的驱动端竖直向上固定有连接板，所述连接板远离伸缩杆一的一端固定有电机一，所述电机一的驱动端竖直向下固定有转盘，所述转盘上开设有开口，所述开口内固定有伸缩杆二。本发明通过超声能量在塑料件和管体的连接处产生高温热能，并通过挤压使接触面快速连接，无融化坍塌现象，并通过翻边的内折连接加强焊接处强度，保证焊接后的稳定。

Description

一种塑料管体焊接带孔塑料件的加工方法及其实现装置
技术领域
本发明涉及塑料管体加工技术领域，尤其涉及一种塑料管体焊接带孔塑料件的加工方法及其实现装置。
背景技术
塑料管体一般是以合成树脂，也就是聚酯为原料、加入稳定剂、润滑剂、增塑剂等，以“塑”的方法在制管机内经挤压加工而成。主要用作房屋建筑的自来水供水系统配管、排水、排气和排污卫生管、地下排水管系统、雨水管以及电线安装配套用的穿线管等。
传统在进行塑料管体与塑料件直接的连接采用热焊接，且热焊接一般采用热焊钳对管体和塑料件的连接处进行热融化后进行连接的方式，融化后的塑料挤压流向外侧，连接处接触不充分，容易造成密封不好的情况，或采用对端部进行加热后接触挤压的方式进行连接，但容易再次管件端部的塌陷，进而造成连接不紧密的问题。
授权公告号CN 109278301 A公开了一种塑料管体焊接带孔塑料件的加工方法及其实现装置，包括如下步骤：S1：分别夹持塑料管体以及带孔塑料件；S2：将加热装置移至塑料管体以及带孔塑料件的焊接面位置，并对焊接面加热，将焊接面加热至塑料熔化状态；其中，加热装置包括红外加热装置和热板加热装置，红外加热装置用于加热所述带孔塑料件，热板加热装置用于加热所述塑料管体；S3：撤回加热装置，夹持塑料管体以及带孔塑料件的夹具进行合模运动；S4：保压冷却。采用对带孔塑料件采用红外加热，对塑料管体采用热板加热的方式进行焊接连接，但在焊接过程中仍有塑料熔融向外侧坍塌流动的问题，进而造成焊接密封性不佳的问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决背景技术中的问题，而提出的一种塑料管体焊接带孔塑料件的加工方法及其实现装置。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种塑料管体焊接带孔塑料件的加工方法，包括以下步骤：
S1,将塑料件和管体分别固定在上模和下模中；
S2,转动转盘至挤压件与管体相对设置，挤压件下移挤压管体端部形成翻边；
S3,转动转盘至塑料件与管体相对设置，塑料件下移与管体端部接触挤压，超声波发生器对焊接面摩擦熔合；
S4,环形导轨到达挤压板进行转动，同时挤压板往内侧转动挤压翻边往内侧移动与塑料件的外壁接触熔合；
S5，停止超声波发生器，在挤压状态下进行冷却定型。
一种塑料管体焊接带孔塑料件的装置，包括管体、塑料件和底座，所述底座的一端上侧壁固定有伸缩杆一，所述伸缩杆一的驱动端竖直向上固定有连接板，所述连接板远离伸缩杆一的一端固定有电机一，所述电机一的驱动端竖直向下固定有转盘，所述转盘上开设有开口，所述开口内固定有伸缩杆二，所述伸缩杆二的驱动端竖直向下固定有挤压件，所述挤压件包括位于上侧的横板和与横板下侧壁固定连接的中空杆，所述中空杆的外壁上均匀嵌设有多个红外加热管，所述转盘上还固定有上模，所述转盘的外壁上固定有超声波发生器，所述超声波发生器的驱动端连接有延伸至上模内部的焊头，所述底座上固定有下模，所述上模和下模内均设置夹持机构，所述底座的上侧壁固定有呈L型设置的固定杆，所述固定杆的端部固定有环形直线导轨，所述环形直线导轨包括导轨和在导轨上滑动的滑块组成，所述滑块的上侧壁转动连接有挤压板，所述滑块的上侧壁固定有朝向挤压板设置的伸缩杆三优选地，
优选地，所述下模的上端外壁上螺纹连接有环形挡板。
优选地，所述夹持机构包括两个对称设置的弧形夹板，两个所述弧形夹板的外侧设有固定在上模和下模内的限位板，两个所述弧形夹板相互远离的一侧侧壁上均固定有贯穿限位板的抵杆，两个所述抵杆的外侧均转动连接有推杆，两个所述推杆之间固定有电机二，所述电机二的驱动端固定有两个摆杆。
优选地，所述伸缩杆二和上模均偏离转盘的圆心设置。
优选地，所述底座的下侧壁固定有呈U型设置的顶杆，所述顶杆的端部固定有延伸至下模内的支撑管。
优选地，所述管体的上端外壁上形成有呈环形的翻边。
与现有的技术相比，本一种塑料管体焊接带孔塑料件的加工方法及其实现装置的优点在于：
1、红外加热管对管体的上端进行加热至熔融状态，横板挤压管体的端部往下坍缩与环形挡板接触挤压形成翻边；
2、塑料件和管体挤压焊接的过程中滑块带动挤压板进行移动，伸缩杆三的驱动端伸出使挤压板往内侧转动与熔化的翻边往内侧移动对焊接面进一步进行密封，保证焊接后连接处的强度；
3、利用超声波发生器，将超声能量集中在较小的面积上即聚能，焊头将接收到的振动能量传递到待焊接工件的接合部，在该区域，振动能量被通过摩擦方式转换成热能，使塑料呈现待熔化状态，再通过塑料件与管体之间的挤压作用，使接触面快速连接在一起，只在焊接面形成融化状态，不会发生管体或塑料件融化坍塌的形象，且保证了连接强度；
综上所述，本发明通过超声能量在塑料件和管体的连接处产生高温热能，并通过挤压使接触面快速连接，无融化坍塌现象，并通过翻边的内折连接加强焊接处强度，保证焊接后的稳定。
附图说明
图1为本发明提出的一种塑料管体焊接带孔塑料件的加工方法及其实现装置的结构示意图；
图2为本发明提出的一种塑料管体焊接带孔塑料件的加工方法及其实现装置中管体与挤压件连接的结构示意图；
图3为本发明提出的一种塑料管体焊接带孔塑料件的加工方法及其实现装置中管体的结构示意图；
图4为本发明提出的一种塑料管体焊接带孔塑料件的加工方法及其实现装置中夹持机构的结构示意图；
图5为图1中A部分的放大图。
图中：1底座、2伸缩杆一、3连接板、4伸缩杆二、5横板、6中空杆、7红外加热管、8超声波发生器、9上模、10转盘、11导轨、12下模、13固定杆、14环形挡板、15管体、16翻边、17弧形夹板、18限位板、19抵杆、20电机二、21摆杆、22推杆、23顶杆、24支撑管、25挤压板、26伸缩杆三、27滑块。
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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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。
参照图1-5，一种塑料管体焊接带孔塑料件的加工方法，包括以下步骤：
S1,将塑料件和管体分别固定在上模和下模中；
S2,转动转盘至挤压件与管体相对设置，挤压件下移挤压管体端部形成翻边；
S3,转动转盘至塑料件与管体相对设置，塑料件下移与管体端部接触挤压，超声波发生器对焊接面摩擦熔合；
S4,环形导轨到达挤压板进行转动，同时挤压板往内侧转动挤压翻边往内侧移动与塑料件的外壁接触熔合；
S5，停止超声波发生器，在挤压状态下进行冷却定型。
一种塑料管体焊接带孔塑料件的装置，包括管体15、塑料件和底座1，底座1的一端上侧壁固定有伸缩杆一2，伸缩杆一2的驱动端竖直向上固定有连接板3，连接板3远离伸缩杆一2的一端固定有电机一，电机一的驱动端竖直向下固定有转盘10，转盘10上开设有开口，开口内固定有伸缩杆二4，伸缩杆二4的驱动端竖直向下固定有挤压件，挤压件包括位于上侧的横板5和与横板5下侧壁固定连接的中空杆6，中空杆6的外壁上均匀嵌设有多个红外加热管7，转盘10上还固定有上模9，伸缩杆二4和上模9均偏离转盘10的圆心设置，塑料件和管体15分别固定在上模9和下模12中，启动电机一，带动转盘10转动至挤压件与管体15位置相对设置，在下模12的外壁上旋上环形挡板14，启动伸缩杆二4和红外加热管7，伸缩杆二4带动挤压件下移与管体15接触，中空杆6插入至管体15的内部，红外加热管7对管体15的上端进行加热至熔融状态，横板5挤压管体15的端部往下坍缩与环形挡板14接触挤压形成翻边16。
转盘10的外壁上固定有超声波发生器8，超声波发生器8的驱动端连接有延伸至上模9内部的焊头，底座1上固定有下模12，下模12的上端外壁上螺纹连接有环形挡板14，管体15的上端外壁上形成有呈环形的翻边16，伸缩杆二4带动挤压件回移，启动电机一带动转盘10转动至上模9和下模12位置相对应，伸缩杆一2的驱动端收回带动上模9下移至塑料件与管体15相接触，启动超声波发生器8，通过超声波发生器8将50/60赫兹电流转换成15-40KHz的电能。被转换的高频电能通过换能器再次被转换成为同等频率的机械运动，随后机械运动通过一套可以改变振幅的变幅杆装置传递到焊头，超声波变幅杆超声波振动系统中一个重要的组成部分，主要作用是把机械振动的质点位移或速度放大，并将超声能量集中在较小的面积上即聚能，焊头将接收到的振动能量传递到待焊接工件的接合部，在该区域，振动能量被通过摩擦方式转换成热能，使塑料呈现待熔化状态，再通过塑料件与管体15之间的挤压作用，使接触面快速连接在一起。
超声波作用于热塑性的塑料接触面时，会产生每秒几万次的高频振动，这种达到一定振幅的高频振动，通过上焊件把超声能量传送到焊区，由于焊区即两个焊接的交界面处声阻大，因此会产生局部高温。又由于塑料导热性差，一时还不能及时散发，聚集在焊区，致使两个塑料的接触面迅速熔化，加上一定压力后，使其融合成一体。当超声波停止作用后，让压力持续几秒钟，使其凝固成型，这样就形成一个坚固的分子链，达到焊接的目的，焊接强度能接近于原材料强度。
上模9和下模12内均设置夹持机构，夹持机构包括两个对称设置的弧形夹板17，两个弧形夹板17的外侧设有固定在上模9和下模12内的限位板18，两个弧形夹板17相互远离的一侧侧壁上均固定有贯穿限位板18的抵杆19，两个抵杆19的外侧均转动连接有推杆22，两个推杆22之间固定有电机二20，电机二20的驱动端固定有两个摆杆21，塑料件和管体15插入至两个弧形夹板17之间，启动电机二20，电机二20带动摆杆21进行转动，摆杆21的端部与推杆22的下端进行接触挤压推杆22下端往外侧转动，推杆22的上端往内侧转动，挤压抵杆19进行移动，带动两个弧形夹板17往内侧移动对塑料件和管体15进行夹紧，完成塑料件和管体15的固定，保证后续塑料件和管体15之间进行挤压时的稳定。
底座1的上侧壁固定有呈L型设置的固定杆13，固定杆13的端部固定有环形直线导轨，环形直线导轨包括导轨11和在导轨11上滑动的滑块27组成，滑块27的上侧壁转动连接有挤压板25，滑块27的上侧壁固定有朝向挤压板25设置的伸缩杆三26，在超声波发生器8对塑料件和管体15相接触的一端进行高温熔化时，启动环形直线导轨和伸缩杆三26，滑块27带动挤压板25进行移动，伸缩杆三26的驱动端伸出使挤压板25往内侧转动与熔化的翻边16往内侧移动对焊接面进一步进行密封，保证焊接后连接处的强度。
进一步地，伸缩杆一2、伸缩杆二4和伸缩杆三26可采用气缸、电动伸缩杆或液压缸中的一种；电机一和电机二20可采用步进电机，通过步进驱动器进行步进电机的控制，方便对步进电机转动角度的调节。
底座1的下侧壁固定有呈U型设置的顶杆23，顶杆23的端部固定有延伸至下模12内的支撑管24，在挤压板25对翻边16往内侧挤压的过程中，支撑管24插入至管体15的内部与管体15的内壁接触，避免在挤压过程中管体15上端发生形变，保证挤压工作的有序进行。
进一步说明，上述固定连接，除非另有明确的规定和限定，否则应做广义理解，例如，可以是焊接，也可以是胶合，或者一体成型设置等本领域技术人员熟知的惯用手段。
现对本发明的操作原理作如下阐述：
S1,将塑料件和管体分别固定在上模和下模中；
S2,转动转盘至挤压件与管体相对设置，挤压件下移挤压管体端部形成翻边；
S3,转动转盘至塑料件与管体相对设置，塑料件下移与管体端部接触挤压，超声波发生器对焊接面摩擦熔合；
S4,环形导轨到达挤压板进行转动，同时挤压板往内侧转动挤压翻边往内侧移动与塑料件的外壁接触熔合；
S5，停止超声波发生器，在挤压状态下进行冷却定型。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种塑料管体焊接带孔塑料件的装置，包括管体(15)、塑料件和底座(1)，所述底座(1)的一端上侧壁固定有伸缩杆一(2)，所述伸缩杆一(2)的驱动端竖直向上固定有连接板(3)，所述连接板(3)远离伸缩杆一(2)的一端固定有电机一，所述电机一的驱动端竖直向下固定有转盘(10)，所述转盘(10)上开设有开口，所述开口内固定有伸缩杆二(4)，所述伸缩杆二(4)的驱动端竖直向下固定有挤压件，所述挤压件包括位于上侧的横板(5)和与横板(5)下侧壁固定连接的中空杆(6)，所述中空杆(6)的外壁上均匀嵌设有多个红外加热管(7)，所述转盘(10)上还固定有上模(9)，所述转盘(10)的外壁上固定有超声波发生器(8)，所述超声波发生器(8)的驱动端连接有延伸至上模(9)内部的焊头，所述底座(1)上固定有下模(12)，所述上模(9)和下模(12)内均设置夹持机构，所述底座(1)的上侧壁固定有呈L型设置的固定杆(13)，所述固定杆(13)的端部固定有环形直线导轨，所述环形直线导轨包括导轨(11)和在导轨(11)上滑动的滑块(27)组成，所述滑块(27)的上侧壁转动连接有挤压板(25)，所述滑块(27)的上侧壁固定有朝向挤压板(25)设置的伸缩杆三(26)；
塑料管体焊接带孔塑料件的加工方法包括以下步骤：
S1 ,将塑料件和管体(15)分别固定在上模(9)和下模(12)中；
S2 ,转动转盘(10)至挤压件与管体(15)相对设置，挤压件下移挤压管体(15)端部形成翻边；
S3 ,转动转盘(10)至塑料件与管体(15)相对设置，塑料件下移与管体(15)端部接触挤压，超声波发生器(8)对焊接面摩擦熔合；
S4 ,环形直线导轨到达挤压板(25)进行转动，同时挤压板(25)往内侧转动挤压翻边往内侧移动与塑料件的外壁接触熔合；
S5，停止超声波发生器(8)，在挤压状态下进行冷却定型。
2.根据权利要求1所述的一种塑料管体焊接带孔塑料件的装置，其特征在于，所述下模(12)的上端外壁上螺纹连接有环形挡板(14)。
3.根据权利要求1所述的一种塑料管体焊接带孔塑料件的装置，其特征在于，所述夹持机构包括两个对称设置的弧形夹板(17) ，两个所述弧形夹板(17)的外侧设有固定在上模(9)和下模(12)内的限位板(18)，两个所述弧形夹板(17)相互远离的一侧侧壁上均固定有贯穿限位板(18)的抵杆(19)，两个所述抵杆(19)的外侧均转动连接有推杆(22)，两个所述推杆(22)之间固定有电机二(20)，所述电机二(20)的驱动端固定有两个摆杆(21)。
4.根据权利要求1所述的一种塑料管体焊接带孔塑料件的装置，其特征在于，所述伸缩杆二(4)和上模(9)均偏离转盘(10)的圆心设置。
5.根据权利要求1所述的一种塑料管体焊接带孔塑料件的装置，其特征在于，所述底座(1)的下侧壁固定有呈U型设置的顶杆(23)，所述顶杆(23)的端部固定有延伸至下模(12)内的支撑管(24)。
6.根据权利要求1所述的一种塑料管体焊接带孔塑料件的装置，其特征在于，所述管体(15)的上端外壁上形成有呈环形的翻边(16)。
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