CN112157889A - 一种层叠管成型模具及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及管材制造领域，尤其是一种层叠管成型模具及方法。层叠管成型模具，用于将层状熔体挤出成型，包括分流模和成型模，分流模设有第一流道和第二流道，成型模设有圆环状的出口，分流模使进入第一流道、第二流道的层状熔体分别往相反的方向旋转90°，成型模还设有一对渐变的半圆流道，层状熔体进入半圆流道后逐渐成为两个半圆形的管胚，一对管胚由出口挤出时，两个管胚汇合成一个圆环形的管道。通过分流模的分割、旋转以及成型模的变形、汇合，将层状熔体挤出成型为高性能层叠管道，从而解决了管材成型的问题，具有结构简单、成型效果好、方便生产的有益效果。

Description

一种层叠管成型模具及方法

技术领域

本发明涉及管材制造领域，尤其是一种层叠管成型模具及方法。

背景技术

层状纳米复合材料由于在力学性能、阻隔性能、导电性能、光学性能等方面具有独特的优点，应用场景广泛。

请参见图1，公开号为CN200910237622.5的中国发明专利公开了一种纳米叠层复合材料制造装置，主要包括有塑化供料装置、汇流器、叠层复合发生器、成型装置，塑化供料装置、汇流器、叠层复合发生器、 成型装置前后依次串联，塑化供料装置有n个，汇流器有n个入口，每个入口 连接一个塑化供料装置，其特征在于，汇流器的流道将n层高分子熔体叠加形成一层复合熔体，复合熔体在离开汇流器时沿宽度方向平均分割成m等分；汇流器与叠层复合发生器对接，每一等分的熔体在叠层复合发生器的流道中 继续向前流动时旋转90度并且展宽m倍，再汇流成为n×m层的叠层结构熔体，叠层结构熔体在叠层复合发生器出口再平均分割成m等分，叠层复合发生器 入口熔体通道尺寸与旋转90度的出口的熔体通道尺寸相同；再对接一个同样 的旋转90度的叠层复合发生器，则可得到n×m×m层结构；串联k个同样的叠 层复合发生器，则可得到n×mk层的多层结构复合材料；最后一个叠层复合发生器的熔体在出口不再分割，与成型装置连接后经过成型装置的流道得到纳 米叠层复合材料制品；n和m为不小于2的整数，k为不小于1的整数。

现有技术的叠层复合材料没有应用到管材领域，无法开发出各类具有独特优势的管道。

发明内容

本发明目的在于提供一种结构简单、成型效果好、方便生产的层叠管成型模具及方法。

为达上述优点，本发明提供的层叠管成型模具，用于将层状熔体挤出成型，包括分流模和成型模，所述分流模设有第一流道和第二流道，所述成型模设有圆环状的出口，所述分流模使进入所述第一流道、所述第二流道的所述层状熔体分别往相反的方向旋转90°，所述成型模还设有一对渐变的半圆流道，所述层状熔体进入所述半圆流道后逐渐成为两个半圆形的管胚，一对所述管胚由所述出口挤出时，两个所述管胚汇合成一个圆环形的管道。

在本发明的一个实施例中，所述层状熔体可由多层相同或不同的材料叠加而成。

在本发明的一个实施例中，所述层状熔体包括A面和B面，一对所述层状熔体形成所述管道后，所述管道的内面或外面相同。

在本发明的一个实施例中，所述分流模具有一对或者多对流道，所述层状熔体进入所述分流模时按偶数数量分割，进入所述成型模的所述层状熔体组合为一对或者多对管胚，所述成型模具有与一对或者多对流道对应的一个或者多个所述出口。

在本发明的一个实施例中，一对所述半圆流道的端部分别与所述出口连通。

在本发明的一个实施例中，所述分流模与所述成型模为可拆卸连接，当所述分流模旋转180°时，进入所述成型模的所述层状熔体的A面与B面位置互换。

在本发明的一个实施例中，一对所述管胚的两侧为对接或是部分重合。

在本发明的一个实施例中，所述成型模还设有位于一对所述半圆流道内的内管流道或是一对所述半圆流道外的外管流道，所述内管流道或所述外管流道分别于所述出口连通。

在本发明的一个实施例中，所述内管流道设有熔体入口，所述熔体入口位于所述分流模或所述成型模的一侧。

一种层叠管成型方法，其特征在于，包括如下步骤：

A、所述层状熔体进入所述分流模时按所述第一流道和所述第二流道分割；

B、进入所述第一流道、所述第二流道的所述层状熔体分别往相反的方向旋转90°；

C、进入所述成型模，所述层状熔体沿所述半圆流道逐渐成为两个半圆形的所述管胚；

D、两个所述管胚于所述出口汇合成一个圆环形的所述管道并挤出。

在本发明中，通过分流模的分割、旋转以及成型模的变形、汇合，将层状熔体挤出成型为高性能层叠管道，从而解决了管材成型的问题，具有结构简单、成型效果好、方便生产的有益效果。

附图说明

图1所示为现有技术的纳米叠层复合材料制造装置的结构示意图。

图2所示为本发明第一实施例的层叠管成型模具的结构示意图。

图3所示图2的层叠管成型模具的剖切示意图。

图4所示图2的层叠管成型模具的层状熔体的结构示意图。

图5所示图4的层状熔体的剖切示意图。

图6所示图4的层状熔体的剖切示意图。

图7所示图4的层状熔体的管道的剖切示意图。

图8所示图4的层状熔体的管道的剖切示意图。

图9所示为本发明第二实施例的层状熔体的管道的剖切示意图。

图10所示为本发明第三实施例的层状熔体的管道的剖切示意图。

图11所示为本发明第四实施例的层叠管成型模具的结构示意图。

图12所示图11的层叠管成型模具的剖切示意图。

图13所示图11的层叠管成型模具的层状熔体的结构示意图。

图14所示图13的层状熔体的剖切示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

请参见图2、图3，本发明第一实施例的层叠管成型模具，用于将层状熔体a挤出成型，包括分流模1和成型模2，分流模1和成型模2前后串联，分流模1与制造层状复合高分子材料的装置连接，分流模1设有第一流道3和第二流道4，成型模2设有圆环状的出口5，分流模1使进入第一流道3、第二流道4的层状熔体a分别往相反的方向旋转90°，当第一流道3顺时针旋转时，第二流道4逆时针旋转，当第一流道3逆时针旋转时，第二流道4顺时针旋转。

请参见图4，旋转后的形成一对或多对平行不汇合的层状熔体a。第一流道3和第二流道4为宽度逐渐变窄的结构，层状熔体a随旋转而逐渐变薄。或者，第一流道3和第二流道4旋转后的宽度不变。

请参见图5，成型模2还设有一对渐变的半圆流道6，层状熔体a进入半圆流道6后逐渐成为两个半圆形的管胚b，一对管胚b由出口5挤出时，两个管胚b汇合成一个圆环形的管道c。一对半圆流道6的端部分别与出口5连通。

层状熔体a可由多层相同或不同的材料叠加而成。层状熔体a包括A面和B面，一对层状熔体a形成管道c后，管道c的内面或外面相同。一对层状熔体a旋转方向相反保证了一对管胚b的内表面、外表面材质一致。

请参见图6，若层状熔体a为多对，当进入半圆流道6时，位于同一半圆流道6内的多个层状熔体a相互重叠并汇合。分流模1具有多对流道，层状熔体a进入分流模1时按偶数数量分割，第一流道3与第二流道4对应的层状熔体a厚度相同。进入成型模2的层状熔体a组合为一对，经成型模2可成型为多个层状熔体a层叠的管道c。分流模1与成型模2为可拆卸连接，当分流模1旋转180°时，进入成型模2层状熔体a的A面与B面位置互换，从而使管道c内面与外面的材质对调。

层叠管成型方法，包括如下步骤：

A、层状熔体a进入分流模1时按第一流道3和第二流道4分割；

B、进入第一流道3、第二流道4的层状熔体a分别往相反的方向旋转90°；

C、进入成型模2，层状熔体a沿半圆流道6逐渐成为两个半圆形的管胚b；

D、两个管胚b于出口5汇合成一个圆环形的管道c并挤出。

A和C步骤还包括分流模1具有多对流道，多对层状熔体a于成型模2重叠并汇合。

请参见图7，使用过程中，首先层状熔体a进入分流模1时按第一流道3和第二流道4分割成两份或多对，其中分流模1使进入第一流道3、第二流道4的层状熔体a分别旋转90°，当第一流道3顺时针旋转时，第二流道4逆时针旋转，当第一流道3逆时针旋转时，第二流道4顺时针旋转，此时一对层状熔体a的A面或B面相对；随后进入成型模2形成一对层状熔体a，一对层状熔体a沿半圆流道6逐渐由平面变成圆弧面，使其逐渐成为两个半圆形的管胚b，最后一对管胚b汇合并由出口5挤出时，两个管胚b两侧对接并汇合成一个圆环形的管道c，此时管道c的内面或外面相同，内部的多层结构的材料也相同。

请参见图8，第一流道3内或第二流道4内的多个层状熔体a的厚度可不同，成形后的管道c的多个相同厚度的层状熔体a的相对应。

请参见图9，本发明的第二实施例中，一对半圆流道6为不对称的重叠结构，当一对管胚b的两侧为部分重合时，此时管胚b的A面与另一管胚b的B面接触，管道c熔接的部分层数翻倍。

请参见图10，本发明的第三实施例中，分流模1具有多对流道（第一流道和第二流道），成型模2设有多对半圆流道6以及与半圆流道6对应的多个出口5。进入成型模2的层状熔体a组合为多对管胚b，成型模2具有与多对管胚b对应的多个出口5。一对分流模流道对应一个出口5，出口5数量对应同时挤出管道的数量。该层叠管成型模具可同时成型多个不同外径、壁厚的管道，且各个成型相互独立，互不影响。

请参见图11、图12，本发明的第三实施例中，成型模2还设有位于一对半圆流道6内的内管流道61或是出口5外的外管流道63，内管流道61或外管流道63分别与出口5连通。内管流道61设有熔体入口62，熔体入口62位于分流模1或成型模2一侧。C步骤还包括内管流道61和/或外管流道63内的熔体同时与半圆流道6内的层状熔体a朝出口5挤出。

请参见图13、图14，在成型模2添加内管流道61时，内管流道61内的熔体同时与半圆流道6内的层状熔体a朝出口5挤出，经过出口5时，内管流道61内的熔体与管道c的内表面结合形成复合管道c。外管流道63位于出口5外，外管流道63内的熔体与管道c的外表面结合形成复合管道。熔体可同时通过内管流道61和外管流道63与管道c结合。

本发明中，通过改变第一流道3、第二流道4的对数控制挤出管道的数量，从而提高生产效率。

本发明中，分流模1与成型模2为可拆卸连接，通过旋转分流模1使管道c内面与外面的材质对调，方便生产和调节。

本发明中，内管流道和/或外管流道63内的熔体与管道c结合形成复合管道c，从而丰富了管道c产品类型。

本发明中，第一流道3与第二流道4使层状熔体a分别往相反的方向旋转90°，从而使管道c的内面或外面材质相同，使管道c保持材料的一致性，因此该模具结构简单，成型效果好。

本发明中，层状熔体a进入半圆流道6后逐渐成为两个半圆形的管胚b，一对管胚b由出口5挤出汇合成一个圆环形的管道c，从而使管道c具有较高的熔接强度，因此该模具结构简单，方便成型。

本发明提供的层叠管成型模具及方法，通过分流模1的分割、旋转以及成型模2的变形、汇合，将层状熔体a挤出成型为高性能层叠管道c，从而解决了管材成型的问题，具有结构简单、成型效果好、方便生产的有益效果。

以上，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化和修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种层叠管成型模具，用于将层状熔体挤出成型，其特征在于，包括分流模和成型模，所述分流模设有第一流道和第二流道，所述成型模设有圆环状的出口，所述分流模使进入所述第一流道、所述第二流道的所述层状熔体分别往相反的方向旋转90°，所述成型模还设有一对渐变的半圆流道，所述层状熔体进入所述半圆流道后逐渐成为两个半圆形的管胚，一对所述管胚由所述出口挤出时，两个所述管胚汇合成一个圆环形的管道。

2.根据权利要求1所述的层叠管成型模具，其特征在于，所述层状熔体可由多层相同或不同的材料叠加而成。

3.根据权利要求1所述的层叠管成型模具，其特征在于，所述层状熔体包括A面和B面，一对所述层状熔体形成所述管道后，所述管道的内面或外面相同。

4.根据权利要求1所述的层叠管成型模具，其特征在于，所述分流模具有一对或者多对流道，所述层状熔体进入所述分流模时按偶数数量分割，进入所述成型模的所述层状熔体组合为一对或者多对管胚，所述成型模具有与一对或者多对流道对应的一个或者多个所述出口。

5.根据权利要求1所述的层叠管成型模具，其特征在于，一对所述半圆流道的端部分别与所述出口连通。

6.根据权利要求3所述的层叠管成型模具，其特征在于，所述分流模与所述成型模为可拆卸连接，当所述分流模旋转180°时，进入所述成型模的所述层状熔体的A面与B面位置互换。

7.根据权利要求1所述的层叠管成型模具，其特征在于，一对所述管胚的两侧为对接或是部分重合。

8.根据权利要求1所述的层叠管成型模具，其特征在于，所述成型模还设有位于一对所述半圆流道内的内管流道或是一对所述半圆流道外的外管流道，所述内管流道或所述外管流道分别于所述出口连通。

9.根据权利要求8所述的层叠管成型模具，其特征在于，所述内管流道设有熔体入口，所述熔体入口位于所述分流模或所述成型模的一侧。

10.一种层叠管成型方法，其特征在于，包括权利要求1～9任意一项所述的层叠管成型模具，其成型步骤如下：

A、所述层状熔体进入所述分流模时按所述第一流道和所述第二流道分割；

B、进入所述第一流道、所述第二流道的所述层状熔体分别往相反的方向旋转90°；

C、进入所述成型模，所述层状熔体沿所述半圆流道逐渐成为两个半圆形的所述管胚；

D、两个所述管胚于所述出口汇合成一个圆环形的所述管道并挤出。

Images