CN113183439A - 一种实壁管挤压模头的冷却结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及塑料成型技术领域，具体公开了一种实壁管挤压模头的冷却结构，包括模套（1）和位于模套（1）内部的模芯（2），模套（1）包括前模套（11）和尾模套（12），模芯（2）包括主芯模（21）和尾模芯（22），尾模套（12）和尾模芯（22）之间形成供物料流动的环形型腔（3），其特征在于：所述的主芯模（21）和前模套（11）之间设有多个可套叠插入的次芯模，且所述主芯模（21）和次芯模的外壁均设有供物料流动的流道，流道的出料口均与所述的环形型腔（3）连通，所述的次芯模内均设有用于通入冷却介质的冷却循环通道；通过在次芯模内部加入冷却介质达到冷却塑料熔体，来减小或杜绝塑料溶体在环形型腔内的熔垂，克服了塑料成型管在冷却后表面形成皱褶、厚薄不均的问题。

Description

一种实壁管挤压模头的冷却结构
技术领域
本发明涉及塑料成型技术领域，特别涉及一种实壁管挤压模头的冷却结构。
背景技术
由于塑料在熔融状态下，没有应变硬化效应，其熔体强度低和耐熔垂性能差，使其在成型时受到很多的限制，而且对于一般的常用的方法也表现出许多的缺陷，如热成型时易出现制品壁厚不均，挤出、涂布、压延时出现边缘卷曲、收缩，发泡成型时泡孔易于塌陷等问题。
针对上述问题，通常是采用对挤压模具的冷却来调整模具中熔融状态下塑料的温度，使其达到一个较佳的温度值，来防止塑料在熔融状态下发生的熔垂现象。
目前，针对挤压模具的冷却方式主要有两种。一种是水冷，在模具内腔通入冷却介质，来降低模芯内表面的温度；另一种是风冷，采用鼓风机鼓风或用压缩空气对模具外表面进行风冷，来降低模具外表的温度。
但是，由于塑料是属于热的不良导体，其导热性很差，如果只是简单的从外表增加风冷装置，或在内部通入冷却介质，也只是对模具内熔融状态下塑料的上下表面进行冷却，尤其是针对规格大、管壁厚的实壁管，其中心部位的温度依然还是难以降下来。因此，针对实壁管挤压模头的冷却已成为亟需解决的问题。
发明内容
为了克服现有技术存在的缺陷，本发明提供一种实壁管挤压模头的冷却结构，让热交换界面深入到熔体之中，解决了熔体绝热的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种实壁管挤压模头的冷却结构，包括模套和位于模套内部的模芯，模套包括前模套和尾模套，模芯包括主芯模和尾模芯，尾模套和尾模芯之间形成供物料流动的环形型腔，其特征在于：所述的主芯模和前模套之间设有多个可套叠插入的次芯模，且所述主芯模和次芯模的外壁均设有供物料流动的流道，流道的出料口均与所述的环形型腔连通，所述的次芯模内均设有用于通入冷却介质的冷却循环通道。
作为优选的，所述的次芯模包括第一次芯模和第二次芯模，所述的第二次芯模径向套设于所述的第一次芯模上。
进一步的，所述的流道为多组并排旋设于所述主芯模、第一次芯模或第二次芯模的螺旋槽组，所述主芯模和第一次芯模的进料端的端面环向均布有多个与螺旋槽组对应的入料孔，入料孔与对应的螺旋槽组连通，所述第二次芯模的入料孔位于前模套上，且所述第二次芯模的入料端设有多条用于连通入料孔与螺旋槽组的分流道。
进一步的，所述的螺旋槽组为单条或多条并排设置的螺旋槽。
进一步的，所述螺旋槽的截面积由流道的进料端向出料端逐渐递减。
进一步的，所述螺旋槽的截面深度由流道的进料端向出料端逐渐递减，螺旋槽的宽度由流道的进料端向出料端逐渐递增。
优选的，所述的冷却循环通道包括冷却入口、冷却出口和冷却螺旋通道，所述的冷却入口和冷却出口均位于次芯模进料端的端面，冷却入口和冷却出口均与所述的冷却螺旋通道连通。
进一步的，所述冷冷却螺旋通道为彼此分开的双向流道，冷却介质从冷却入口进入，通过其中一个流道到达末端时进入另一个流道，并从冷却出口流出。
本发明的有益效果是：
1、通过将挤压的模芯分成多层，一方面可在内层芯模和外层芯模注入性能更加优越的材料，中间层芯模注入性能略次的材料或者回收料，这样可以不影响挤压后管材的整体强度，同时降低生产加工的成本，而且还可以进行废料再利用，更加环保；
2、同时在中间层芯模内分别设有用于通入冷却介质冷却循环通道；对塑料溶体的内部进行冷却，增加塑料溶体的冷却面，让热交换界面深入到熔体之中，提高冷却效率，解决了熔体绝热的问题；通过在次芯模内部加入冷却介质达到冷却塑料熔体，来减小或杜绝塑料溶体在环形型腔内的熔垂，克服了塑料成型管在冷却后表面形成皱褶、厚薄不均的问题；
3、通过将螺旋槽组设计为单条或多条并排设置的螺旋槽；螺旋槽的截面积由流道的进料端向出料端逐渐递减，且螺旋槽的截面深度由流道的进料端向出料端逐渐递减，其宽度由流道的进料端向出料端逐渐递增；可进一步对螺旋槽内的溶体进行压实，提高溶体内部冷却的均匀度，加强管材的制造精度，提高挤压后管材的整体强度，保证管材的质量。
附图说明
图1为本发明的轴测剖视图。
图2为本发明的立体图。
图3为本发明的剖视图。
图4为本发明的剖视图。
图5为主芯模的立体图。
图6为第一次芯模的立体图。
图7是第二次芯模的立体图。
图中，1-模套，2-模芯，3-环形型腔，4-第一次芯模，5-第二次芯模，11-前模套，12-尾模套，21-主芯模，22-尾模芯，41-流道二，42-第一冷却循环通道，43-入料孔二， 51-流道三，52-第二冷却循环通道，53-入料孔三，54-分流道，211-流道一，212-入料孔一，421-冷却入口一，422-冷却出口一，423-冷却螺旋通道一，521-冷却入口二，522-冷却出口二，523-冷却螺旋通道二。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
参见附图1-4所示，本实施例一种实壁管挤压模头的冷却结构，包括模套1和位于模套1内部的模芯2，模套1包括前模套11和尾模套12，模芯2包括主芯模21和尾模芯22，尾模套12和尾模芯22之间形成供物料流动的环形型腔3，主芯模21和前模套11之间设有两个可套叠插入的次芯模，包括第一次芯模4和第二次芯模5，第二次芯模5径向套设于第一次芯模4上，主芯模21、第一次芯模4和第二次芯模5的外壁分别设有供物料流动的流道一211、流道二41和流道三51，流道一211、流道二41和流道三51的出料口均与环形型腔3连通，第一次芯模4和第二次芯模5内分别设有用于通入冷却介质的第一冷却循环通道42和第二冷却循环通道52。
通过将挤压的模芯分成多层，即本实施例中的主芯模21、第一次芯模4和第二次芯模5，也可以将模芯分成两层或者四层、五层、六层等。一方面可在主芯模21（内层）和第二次芯模5（外层）注入性能更加优越的材料，第二次芯模5（中间层）注入性能略次的材料或者回收料，这样可以不影响挤压后管材的整体强度，同时降低生产加工的成本，而且还可以进行废料再利用，更加环保。
更重要的是，由于塑料是属于热的不良导体，其导热性很差，将挤压的模芯分成主芯模21、第一次芯模4和第二次芯模5，同时在第一次芯模4和第二次芯模5内分别设有用于通入冷却介质的第一冷却循环通道42和第二冷却循环通道52；对塑料溶体的内部进行冷却，增加塑料溶体的冷却面，让热交换界面深入到熔体之中，提高冷却效率，解决了熔体绝热的问题。通过在次芯模内部加入冷却介质达到冷却塑料熔体，来减小或杜绝塑料溶体在环形型腔3内的熔垂，克服了塑料成型管在冷却后表面形成皱褶、厚薄不均的问题。
进一步的，如图5-7所示，流道一211、流道二41和流道三51分别包括多组并排旋设于主芯模21、第一次芯模4和第二次芯模5的螺旋槽组；其中，主芯模21和第一次芯模4的进料端的端面分别环向均布有多个与螺旋槽组对应的入料孔一212和入料孔二43，入料孔一212和入料孔二43分别与对应的螺旋槽组连通。第二次芯模5的入料孔三53位于前模套11上，且第二次芯模5的入料端设有多条用于连通入料孔三53与螺旋槽组的分流道54。
其中，螺旋槽组为单条或多条并排设置的螺旋槽；螺旋槽的截面积由流道的进料端向出料端逐渐递减，且螺旋槽的截面深度由流道的进料端向出料端逐渐递减，其宽度由流道的进料端向出料端逐渐递增。可进一步对螺旋槽内的溶体进行压实，提高溶体内部冷却的均匀度，加强管材的制造精度，提高挤压后管材的整体强度，保证管材的质量。
第一冷却循环通道42包括冷却入口一421、冷却出口一422和冷却螺旋通道一423，冷却入口一421和冷却出口一422均位于第一次芯模4进料端的端面，冷却入口一421和冷却出口一422均与冷却螺旋通道一423连通。第二冷却循环通道52包括冷却入口二521、冷却出口二522和冷却螺旋通道二523，冷却入口二521和冷却出口二522均位于第二次芯模5进料端的端面，冷却入口二521和冷却出口二522均与冷却螺旋通道二523连通。
其中，冷却螺旋通道一423和冷却螺旋通道二523均为彼此分开的双向流道，冷却介质从冷却入口一421和冷却入口二521进入，通过其中一个流道到达末端时进入另一个流道，并从冷却出口一422和冷却出口二522流出。
以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种实壁管挤压模头的冷却结构，包括模套（1）和位于模套（1）内部的模芯（2），模套（1）包括前模套（11）和尾模套（12），模芯（2）包括主芯模（21）和尾模芯（22），尾模套（12）和尾模芯（22）之间形成供物料流动的环形型腔（3），其特征在于：所述的主芯模（21）和前模套（11）之间设有多个可套叠插入的次芯模，且所述主芯模（21）和次芯模的外壁均设有供物料流动的流道，流道的出料口均与所述的环形型腔（3）连通，所述的次芯模内均设有用于通入冷却介质的冷却循环通道。
2.根据权利要求1所述的一种实壁管挤压模头的冷却结构，其特征在于：所述的次芯模包括第一次芯模（4）和第二次芯模（5），所述的第二次芯模（5）径向套设于所述的第一次芯模（4）上。
3.根据权利要求2所述的一种实壁管挤压模头的冷却结构，其特征在于：所述的流道为多组并排旋设于所述主芯模（21）、第一次芯模（4）或第二次芯模（5）的螺旋槽组，所述主芯模（21）和第一次芯模（4）的进料端的端面环向均布有多个与螺旋槽组对应的入料孔，入料孔与对应的螺旋槽组连通，所述第二次芯模（5）的入料孔位于前模套（11）上，且所述第二次芯模（5）的入料端设有多条用于连通入料孔与螺旋槽组的分流道。
4.根据权利要求3所述的一种实壁管挤压模头的冷却结构，其特征在于：所述的螺旋槽组为单条或多条并排设置的螺旋槽。
5.根据权利要求4所述的一种实壁管挤压模头的冷却结构，其特征在于：所述螺旋槽的截面积由流道的进料端向出料端逐渐递减。
6.根据权利要求5所述的一种实壁管挤压模头的冷却结构，其特征在于：所述螺旋槽的截面深度由流道的进料端向出料端逐渐递减，螺旋槽的宽度由流道的进料端向出料端逐渐递增。
7.根据权利要求1所述的一种实壁管挤压模头的冷却结构，其特征在于：所述的冷却循环通道包括冷却入口、冷却出口和冷却螺旋通道，所述的冷却入口和冷却出口均位于次芯模进料端的端面，冷却入口和冷却出口均与所述的冷却螺旋通道连通。
8.根据权利要求7所述的一种实壁管挤压模头的冷却结构，其特征在于：所述冷冷却螺旋通道为彼此分开的双向流道，冷却介质从冷却入口进入，通过其中一个流道到达末端时进入另一个流道，并从冷却出口流出。
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