CN114013005A - 一种hdpe梯形增强肋缠绕管的制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种HDPE梯形增强肋缠绕管的制作方法，实施例一，生产HDPE单孔梯形增强肋缠绕管，步骤如下：1)在梯形PP波纹管成型模具上连续生产横截面为梯形的PP波纹管；2)横截面为梯形的PP波纹管通过梯形肋包覆模具，包覆模具挤出HDPE熔料包覆层包覆PP波纹管，形成HDPE单孔梯形增强肋带材；3)HDPE单孔梯形增强肋带材被牵引至一组热态的圆桶模具上，与HDPE底带同步缠绕：在底带和单孔梯形增强肋带材下部棱边处加热压合，一体形成HDPE单孔梯形增强肋缠绕管体及其两端的承插口坯体；4)承插口坯体通过切削设备，形成合格承口、插口。实施例二，生产HDPE双孔梯形增强肋缠绕管。本发明具有高刚度、高韧性、不开裂剥离、载流量大的优点。

Description

一种HDPE梯形增强肋缠绕管的制作方法
技术领域
本发明涉及一种HDPE梯形增强肋缠绕管的制作方法。
背景技术
现有的缠绕管，比如PP双高筋增强聚乙烯缠绕管，是在冷态的多个滚轴上缠绕成型，料带结合是在常温下填充熔料压合，由于滚轴间悬空，压合力不连续，断面上分子结构状态差异较大，存在明显的两个分界面，界面之间存在分层剥离趋势，管材在使用中存在泄漏隐患。由于PP双高筋增强聚乙烯缠绕管是冷缠绕制作完成，管材两端的尺寸一致，需另外二次加工承插接口或采用电熔带或热收缩套连接；二次加工的承插接头用焊接方式或使用热收缩套采取明火烧烤方式和管体连接，承插口材料、焊料、加工温度和管身材料特性都不同，结合处存在分界面，无可靠机械强度，容易分层剥离，存在泄漏隐患。并且，PP双高筋增强聚乙烯缠绕管因是冷缠绕连续生产，在搭接的位置会出现内表面凹凸不平，该搭接位置的拉伸强度是个薄弱点，不仅影响管内介质流速，载流量相对较小，还容易造成管体在使用时因外力冲击或装卸时造成断裂。以往的PP波纹管成型模具，是采用将热融的PP吹涨至模具的内表面，其缺点是仅靠单一的吹涨，生产出来的PP波纹管，其厚度不均匀，品质较差。
发明内容
本发明的目的，是要提供一种HDPE梯形增强肋缠绕管的制作方法，它采用梯形PP波纹管经熔融的HDPE料流包覆，形成梯形增强肋带，梯形增强肋带与熔融的HDPE底带在加热的钢制滚筒模具上热熔在一起，形成内表面光滑、外壁呈螺旋状并带有一体成型的承插接口的梯形增强肋缠绕管。它具有高刚度、不开裂剥离、载流量大的优点。
本发明是这样实现的，方案之一：一种HDPE梯形增强肋缠绕管的制作方法，生产步骤如下：
1)在梯形PP波纹管成型模具上连续生产横截面为梯形的PP波纹管，收卷打包备用；
2)横截面为梯形的PP波纹管通过梯形肋包覆模具，梯形肋包覆模具挤出HDPE熔料包覆层包覆PP波纹管，形成HDPE单孔梯形增强肋带材；
3)HDPE单孔梯形增强肋带材被牵引至一组热态的圆桶模具上，在圆桶模具上与HDPE底带同步缠绕：在HDPE底带和HDPE单孔梯形增强肋带材下部棱边处加热压合，一体形成HDPE单孔梯形增强肋缠绕管体及其两端的承插口坯体；
4)HDPE单孔梯形增强肋缠绕管体两端的承插口坯体，通过切削设备，形成合格承口、插口。
本发明所述梯形PP波纹管成型模具，根据所述梯形PP波纹管的规格，开出互为镜像的左模块和右模块，左模块和右模块合并为梯形贯通槽；所述梯形贯通槽内的槽面上间隔开出截面成梯形状的环槽；所述左模块和右模块合并后的顶部中央设有通往梯形贯通槽的抽真空吸气孔；所述左模块和右模块的侧面均设有上直角凹槽和下直角凹槽；所述左模块和右模块的顶面均设有通往上下直角凹槽的螺孔；左模块和右模块合并后在其正面设有矩形密封圈凹槽；左模块和右模块的底部均设有传动用的拨位卡槽。
本发明所述梯形肋包覆模具，由模芯、模套、过渡套A、过渡套B、成型内套、成型外套、压套顺序套设而成，所有部件同心配合；模套上设有孔；所述成型内套和成型外套外圆内梯形；所述成型内套和成型外套的内梯形尺寸按梯形肋管的尺寸设计。
本发明所述梯形PP波纹管的横截面为等腰梯形。
方案之二：所述一种HDPE梯形增强肋缠绕管的制作方法，生产步骤如下：1)在波纹管生产设备上连续生产横截面为直角梯形的PP波纹管，包括横截面为左直角梯形PP波纹管、横截面为右直角梯形PP波纹管，收卷打包备用；
2)步骤1)两条互为镜像排列的直角梯形PP波纹管，其相邻的两垂直边由熔融的PP液体粘合固定，成为双孔PP波纹管，双孔PP波纹管通过包覆模具，包覆模具挤出HDPE熔料包覆双孔PP波纹管，形成HDPE双孔梯形增强肋带材；
3)HDPE双孔梯形增强肋带材被牵引至一组热态的圆桶模具上，在圆桶模具上与HDPE底带同步缠绕：在底带和双孔梯形增强肋带材下部棱边处加热压合，一体形成HDPE双孔梯形增强肋缠绕管体及其两端的承插口坯体；
4)HDPE双孔梯形肋缠绕管两端的承插口坯体，通过切削，形成合格承插口。
本发明的有益效果是，本发明所述的HDPE梯形增强肋缠绕管及两端的承插接口是在预热的整体钢制滚筒模具上缠绕一体成型，料带间结合是在完全热融状态下压合，由于模具呈整体圆面，压合力高且均匀一致，断面上分子结构状态完全相同，不存在分界面，没有开裂剥离形象，完全杜绝了管材在使用中的泄漏隐患。本发明所述梯形增强肋带采用波纹形状梯形PP管，高度较大时也能够弯曲回转，特别适合制造大口径高环刚度管材。本发明所述HDPE梯形增强肋缠绕管具有高刚度、高韧性、不开裂剥离、载流量大的优点。由于在模具顶部设计了通往贯通槽的抽真空吸气孔，先将热融的PP吹出一个通孔，再由模具顶部的吸气孔将热融的PP吸附至模具的内壁，用它生产的梯形PP波纹管厚度均匀，刚度高、柔韧性好，由于其梯形结构上窄下宽，稳固性好，其波纹形状，高度较大时也能够弯曲回转，特别适合生产大口径高环刚度的HDPE梯形增强肋缠绕管。
附图说明
图1为本发明的实施例之一HDPE单孔梯形增强肋缠绕管的立体图。
图2为图1的剖示图。
图3为本发明的实施例之二HDPE双孔梯形增强肋缠绕管的立体图。
图4为图3的剖示图。
图5为本发明所述单孔梯形增强肋带材及HDPE底带的横截面示意图。
图6为本发明所述双孔梯形增强肋带材及HDPE底带的横截面示意图。
图1-6中：1.HDPE熔料包覆层；2.横截面为等腰梯形的PP波纹管；3.HDPE底带；4.承口；5.插口；6.横截面为左直角梯形PP波纹管；7.横截面为右直角梯形PP波纹管。
图7、图8为本发明所述梯形PP波纹管成型模具左右两模块合并后的示意图。
图9、图10为本发明所述梯形PP波纹管成型模具左右两模块分开后的示意图。
图11为本发明所述梯形PP波纹管成型模具左右两模块合并后的主视图。
图12为本发明所述梯形PP波纹管成型模具左右两模块合并后的后视图。
图13为本发明所述梯形PP波纹管成型模具左右两模块合并后的仰视图。
图7-13中：11.左模块；12.右模块；13.梯形贯通槽；14.环槽；15.吸气孔；16.上直角凹槽；17.下直角凹槽；18.螺孔；19.矩形密封圈凹槽；20.拨位卡槽。
图14为本发明所述梯形肋包覆模具正向示意图。
图15为图14的分散示意图。
图16为本发明所述梯形肋包覆模具反向示意图。
图17为图16的分散示意图。
图14-17中：21.模芯，22.模套，23.过渡套A，24.过渡套B，25.成型内套，26.成型外套，27.压套，28.熔料进入孔。
具体实施方式
如图1、图2、图5所示，本发明的实施例之一：HDPE单孔等腰梯形增强肋缠绕管。
所述一种HDPE单孔等腰梯形增强肋缠绕管的制作方法，生产步骤如下：
1)在波纹管生产设备上连续生产横截面为等腰梯形的PP波纹管，收卷打包备用；
2)横截面为等腰梯形的PP波纹管2通过包覆模具，包覆模具的温度为220度至230度；包覆模具挤出HDPE熔料包覆层1包覆PP波纹管，形成HDPE单孔等腰梯形增强肋带材；
3)HDPE单孔等腰梯形肋带材被牵引至一组热态的圆桶模具上，圆桶模具温度200度左右，在圆桶模具上与HDPE底带3同步缠绕：在底带和单孔等腰梯形肋带材下部棱边处加热压合，一体形成HDPE梯形肋缠绕管体及其两端的承插口坯体；
4)HDPE单孔等腰梯形增强肋缠绕管两端的承插口坯体，通过切削，形成合格承口4、插口5。
如图3、图4、图6所示，本发明的实施例之二：HDPE双孔梯形增强肋缠绕管，所述一种HDPE双孔梯形增强肋缠绕管的制作方法，生产步骤如下：
1)在波纹管生产设备上连续生产横截面为直角梯形的PP波纹管，包括横截面为左直角梯形PP波纹管6、横截面为右直角梯形PP波纹管7，收卷打包备用；
2)上述两条互为镜像排列的直角梯形PP波纹管，其相邻的两垂直边由熔融的PP液体粘合固定，成为双孔PP波纹管，双孔PP波纹管通过包覆模具，包覆模具的温度为220度至230度；包覆模具挤出HDPE熔料包覆双孔PP波纹管，形成HDPE双孔梯形增强肋带材；
3)HDPE双孔梯形增强肋带材被牵引至一组热态的圆桶模具上，圆桶模具温度200度左右，在圆桶模具上与HDPE底带3同步缠绕：在底带和双孔梯形增强肋带材下部棱边处加热压合，一体形成HDPE梯形增强肋缠绕管体及其两端的承插口坯体；
4)HDPE双孔梯形增强肋缠绕管两端的承插口坯体，通过切削，形成合格承插口。
如图7-13所示，本发明所述梯形PP波纹管成型模具，采用钢加工制造，根据所述梯形PP波纹管的规格，开出互为镜像的左模块11和右模块12，左模块11和右模块12合并为梯形贯通槽13；为了增加梯形PP波纹管的刚性和与熔融的HDPE料流粘接紧密，所述梯形贯通槽13内的槽面上间隔开出截面成梯形状的环槽14；所述左模块11和右模块12合并后的顶部中央设有通往贯通槽13的抽真空吸气孔15。
本发明所述左模块11和右模块12的侧面均设有上直角凹槽16和下直角凹槽17；所述左模块11和右模块12的顶面均设有通往上下直角凹槽的螺孔18；上下直角凹槽用于置放连接片，连接前后两模块，螺孔18用于穿入螺丝固定连接片；左模块11和右模块12合并后在其正面设有矩形密封圈凹槽19，用于置放矩形密封圈；左模块11和右模块12的底部均设有传动用的拨位卡槽20，用于驱动模块传动。
如图14-17所示，本发明所述梯形肋包覆模具，由模芯21、模套22、过渡套A23、过渡套B24、成型内套25、成型外套26、压套27顺序套设而成，所有部件同心配合；模套上设有孔28；所述成型内套25和成型外套26外圆内梯形；所述成型内套25和成型外套26的内梯形尺寸按梯形肋管的尺寸设计。
本发明所述梯形PP波纹管成型的原理：挤出机挤出PP热态熔融圆形管料，圆形管料进入梯形PP管成型模具腔体内，在圆形管料内通入一定压力的空气，将圆形管料吹涨，再从通往梯形贯通槽13的抽真空吸气孔15抽真空吸气，使PP贴合到模具内腔上，形成梯形PP波纹管；梯形PP波纹管成型模具向前移动，形成连续的梯形PP波纹管，同时对模具进行水冷降温，模具前行一定距离后左模块和右模块分离，以滑道回转复位循环运行，冷却定型的梯形PP波纹管从中脱出，收卷打包。
梯形肋成型原理：挤出机挤出热态熔融HDPE料，熔料进入梯形肋包覆模具腔体内，沿模具腔体缝隙分流扩散，最后经成型内套和成型外套之间的梯形缝隙中挤出，梯形PP波纹管从成型内套的内孔中匀速穿出，HDPE熔料包覆在梯形PP波纹管上，形成一定厚度HDPE梯形增强肋管，HDPE梯形增强肋管在梯形PP波纹管的带动下，输送至加热的钢制滚筒模具上与HDPE底带热熔在一起，形成内表面光滑、外壁呈螺旋状并带有一体成型的承插接口的HDPE梯形增强肋缠绕管的管体结构。
本发明所述一种HDPE梯形增强肋缠绕管冷却定型采用自然风冷，材料分子结晶均勻一致，残余应力完全释放，管材强度高韧性较好，抗冲击强度高。HDPE梯形增强肋缠绕管的整体钢制滚筒模具有效长度6米，模具自带承插口模型。生产时通过高温加热，承插口和管身一体成型，承插口与管身料带之间的结合状态完全相同，不存在分层剥离可能性。6米长度无论从生产效率、物流运输经济效益都最为合理。HDPE梯形增强肋缠绕管的管内表面光滑平整，对介质流动阻碍小，载流量大。
表一是送检的直径为1500mm的HDPE单孔等腰梯形增强肋缠绕管检测报告：
表一：HDPE单孔等腰梯形增强肋缠绕管检测报告(1500mm)
Figure BDA0003269386220000051
Figure BDA0003269386220000061
Figure BDA0003269386220000071
表二是送检的直径为1000mm的HDPE双孔梯形增强肋缠绕管检测报告：
表二：HDPE双孔梯形增强肋缠绕管检测报告(1000mm)
Figure BDA0003269386220000072
Figure BDA0003269386220000081
表三是送检的直径为600mm的HDPE双孔梯形增强肋缠绕管检测报告：
表三：HDPE双孔梯形增强肋缠绕管检测报告(600mm)
Figure BDA0003269386220000082
Figure BDA0003269386220000091
本发明通过多次试验，横截面为矩形的PP波纹管，或横截面为圆形的PP波纹管，或横截面为三角形的PP波纹管，它们的抗压能力都不如横截面为梯形的PP波纹管，因为上窄下宽的梯形结构最稳固，所以选用抗压能力最强的横截面为梯形的PP波纹管来生产梯形增强肋。而采用梯形PP波纹管做成HDPE单孔梯形肋缠绕管或HDPE双孔梯形肋缠绕管，能将缠绕管的直径做成600mm、1000mm、1500mm，并能实现大口径塑料排水管高环刚度要求。
以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种HDPE梯形增强肋缠绕管的制作方法，其特征是，生产步骤如下：
1)在梯形PP波纹管成型模具上连续生产横截面为梯形的PP波纹管(2)，收卷打包备用；
2)横截面为梯形的PP波纹管(2)通过梯形肋包覆模具，梯形肋包覆模具挤出HDPE熔料包覆层(1)包覆PP波纹管，形成HDPE单孔梯形增强肋带材；
3)HDPE单孔梯形增强肋带材被牵引至一组热态的圆桶模具上，在圆桶模具上与HDPE底带(3)同步缠绕：在HDPE底带和HDPE单孔梯形增强肋带材下部棱边处加热压合，一体形成HDPE单孔梯形增强肋缠绕管体及其两端的承插口坯体；
4)HDPE单孔梯形增强肋缠绕管体两端的承插口坯体，通过切削设备，形成合格承口(4)、插口(5)。
2.根据权利要求1所述一种HDPE梯形增强肋缠绕管的制作方法，其特征是：所述梯形PP波纹管成型模具，根据所述梯形PP波纹管的规格，开出互为镜像的左模块(11)和右模块(12)，左模块(11)和右模块(12)合并为梯形贯通槽(13)；所述梯形贯通槽(13)内的槽面上间隔开出截面成梯形状的环槽(14)；所述左模块(11)和右模块(12)合并后的顶部中央设有通往梯形贯通槽(13)的抽真空吸气孔(15)；所述左模块(11)和右模块(12)的侧面均设有上直角凹槽(16)和下直角凹槽(17)；所述左模块(11)和右模块(12)的顶面均设有通往上下直角凹槽的螺孔(18)；左模块(11)和右模块(12)合并后在其正面设有矩形密封圈凹槽(19)；左模块(11)和右模块(12)的底部均设有传动用的拨位卡槽(20)。
3.根据权利要求1所述一种HDPE梯形增强肋缠绕管的制作方法，其特征是：所述梯形肋包覆模具，由模芯(21)、模套(22)、过渡套A(23)、过渡套B(24)、成型内套(25)、成型外套(26)、压套(27)顺序套设而成，所有部件同心配合；模套上设有孔(28)；其特征是：所述成型内套(25)和成型外套(26)外圆内梯形；所述成型内套(25)和成型外套(26)的内梯形尺寸按梯形肋管的尺寸设计。
4.根据权利要求1所述一种HDPE梯形增强肋缠绕管的制作方法，其特征是：所述梯形PP波纹管的横截面为等腰梯形。
5.一种HDPE梯形增强肋缠绕管的制作方法，其特征是，生产步骤如下：
1)在梯形PP波纹管成型模具上连续生产横截面为直角梯形的PP波纹管，包括横截面为左直角梯形PP波纹管(6)、横截面为右直角梯形PP波纹管(7)，收卷打包备用；
2)步骤1)两条互为镜像排列的直角梯形PP波纹管，其相邻的两垂直边由熔融的PP液体粘合固定，成为双孔PP波纹管，双孔PP波纹管通过梯形肋包覆模具，梯形肋包覆模具挤出HDPE熔料包覆双孔PP波纹管，形成HDPE双孔梯形增强肋带材；
3)HDPE双孔梯形增强肋带材被牵引至一组热态的圆桶模具上，在圆桶模具上与HDPE底带同步缠绕：在HDPE底带和HDPE双孔梯形增强肋带材下部棱边处加热压合，一体形成HDPE梯形增强肋缠绕管体及其两端的承插口坯体；
4)HDPE双孔梯形肋缠绕管体两端的承插口坯体，通过切削，形成合格承插口。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN116001251A (zh) * 2023-03-24 2023-04-25 山东中水管道工程有限公司 一种宽幅纤维网增强塑料复合管材生产方法及生产线

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