CN114619654A - 塑料波纹管的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及塑料波纹管生产技术领域，尤其涉及一种塑料波纹管制备方法。包括如下步骤：S1.设备预热：将烘箱和胚管预热机构加热至预设温度并保持，通过模具加热机构使波纹管吸塑成型模具达到波纹管成型所需温度并保持；S2.预热胚管：将胚管预热机构移动至胚管上并对其进行预加热，预加热结束后胚管预热机构远离胚管且胚管静置一定的时间；S3.波纹成型：静置完毕后，波纹管吸塑成型模具合模，使胚管进入波纹管吸塑成型模具内，合模后负压机构工作，将胚管壁吸附到定型波纹上，从而胚管成型为波纹管；S4.成型完毕。与现有的技术相比，本塑料波纹管制备方法优点在于：设计合理，适用各种塑料波纹成型，尤其特种工程塑料。

Description

塑料波纹管的制备方法

技术领域

本发明涉及塑料波纹管生产技术领域，尤其涉及一种塑料波纹管制备方法。

背景技术

波纹管是一种可折叠、可伸长、可弯曲的管状弹性部件，塑料波纹管广泛的用于线束保护、液体输送等领域。根据外形，塑料波纹管主要分螺旋式和波节式，螺旋式的制备方式是通过模具的旋转挤压形成螺旋结构的波纹，波节式的是让模具以链条旋转方式成型波纹。螺旋式波纹管无焊接缝，但是此种方式制备的波纹形状仅限于螺旋状的波纹，此种波纹弯曲程度和伸长率较低。而波节式的成型工艺模具组合结构灵活，可制备不同长度的波纹，生产效率高，但是其模具匹配度很差，导致合模处存在焊接缝，并且，此种制备工艺对于波纹高度和形状有极大的限制。

以上两种波纹制备方式常用于PE、PP、PVC等一般塑料的制备，普通塑料熔点低，粘度较低，熔程大，加工容易。但是随着社会的发展，塑料种类的丰富，特种工程塑料如PEEK、PI、PFA、 FEP、PA等材质构成的波纹管较少，而工程塑料具有强度大、熔点高、耐腐蚀，其应用领域更加广泛，但是目前波纹管的制备工艺不适合所有高熔点或高粘度塑料加工，且波纹形状单一，限制了其应用范围。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提供一种设计合理，适用各种塑料波纹成型尤其是特种工程塑料的塑料波纹管制备方法。

为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：本塑料波纹管制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1.设备预热：将烘箱和胚管预热机构加热至预设温度并保持，通过模具加热机构使波纹管吸塑成型模具达到波纹管成型所需温度并保持；

S2.预热胚管：将胚管预热机构移动至胚管上并对其进行预加热，预加热结束后胚管预热机构远离胚管且胚管静置一定的时间；

S3.波纹成型：静置完毕后，波纹管吸塑成型模具合模，使胚管进入波纹管吸塑成型模具内，合模后负压机构工作，将胚管壁吸附到定型波纹上，从而胚管成型为波纹管；

S4.成型完毕：负压机构停止工作，然后打开波纹管吸塑成型模具，取出成型完毕的波纹管，最后冷却定型。

在上述的塑料波纹管制备方法中，在步骤S2中，胚管预热机构轴向远离胚管，同时波纹管吸塑成型模具轴向接近胚管。

在上述的塑料波纹管制备方法中，所述的波纹管吸塑成型模具包括上下对称设置的两个半模，轴向移动半模使两半模移动至胚管的上下两侧。

在上述的塑料波纹管制备方法中，在步骤S3中，两半模合模使胚管位于两个成型半腔之间。

在上述的塑料波纹管制备方法中，在步骤S2中，将胚管套设在芯轴上，在加热的同时转动芯轴使得胚管旋转，加热完毕后停止转动芯轴。

在上述的塑料波纹管制备方法中，在步骤S2、S3和S4中，对芯轴两端的非胚管安装区始终冷却。

在上述的塑料波纹管制备方法中，在步骤S4中，两半模分离，从而轴向抽出成型完毕的波纹管，悬挂于支架上冷却定型。

在上述的塑料波纹管制备方法中，在步骤S1中，胚管预热机构的温度设置为200℃-500℃，烘箱的温度设置为50℃-400℃，模具加热机构的温度设置为室温-300℃，升温至设置的温度后，保温20min-60min；

在上述的塑料波纹管制备方法中，在步骤S2中，胚管预热机构对胚管进行加热30s-300s，加热结束后胚管静置10s-120s；

在上述的塑料波纹管制备方法中，在步骤S3中，负压机构抽真空时间为20s-120s。

与现有的技术相比，本塑料波纹管制备方法优点在于：1、设计合理，适用各种塑料波纹成型，尤其特种工程塑料。2、可成型波纹形状复杂、丰富，且波纹无焊缝，结构可靠，形状美观。3、可加工各种塑料，尤其高温工程塑料，包括且不限于PA、PTFE、 PFA、PEEK、PI、FEP等高温塑料。4、波纹管伸长率更大以及弯曲程度更大。

附图说明

图1是本发明提供的结构示意图。

图2是本发明提供的半模的结构示意图。

图3是本发明提供的半模另一视角的剖视结构示意图。

图4是本发明提供的成型后波纹管的放大结构示意图。

图中，烘箱1、波纹管吸塑成型模具2、成型腔21、抽负压机构3、模具加热机构4、胚管预热机构5、半模21、进管半口 22、出管半口24、成型半腔23、定型波纹231、模具加热机构4、模具安装座25、真空腔31、吸真空口32、真空通道33、真空发生器34、油温机41、油温管路42、半圆型槽231a、第一侧面231b、第二侧面231c、支架6、胚管8、芯轴81、芯轴旋转装置9、冷却系统10、成型安装管811、冷却管812、隔热结构7、隔热垫 71、电磁加热器51、波纹管11。

具体实施方式

实施例一

如图1-4所示，本塑料波纹管制备方法，包括如下步骤：

S1.设备预热：将烘箱1和胚管预热机构5加热至预设温度并保持，通过模具加热机构4使波纹管吸塑成型模具2达到波纹管成型所需温度并保持；

S2.预热胚管：将胚管预热机构5移动至胚管8上并对其进行预加热，预加热结束后胚管预热机构5远离胚管8且胚管8静置一定的时间；S3.波纹成型：静置完毕后，波纹管吸塑成型模具 2合模，使胚管8进入波纹管吸塑成型模具2内，合模后负压机构3工作，将胚管8壁吸附到定型波纹231上，从而胚管8成型为波纹管；

S4.成型完毕：负压机构3停止工作，然后打开波纹管吸塑成型模具2，取出成型完毕的波纹管，最后冷却定型。

更具体的说，在步骤S2中，将胚管8套设在芯轴81上，在加热的同时转动芯轴81使得胚管8旋转，通过胚管旋转装置9 转动芯轴81，加热完毕后停止转动芯轴81，胚管预热机构5轴向远离胚管8，同时波纹管吸塑成型模具2轴向接近胚管8；波纹管吸塑成型模具2包括上下对称设置的两个半模21，轴向移动半模 21使两半模21移动至胚管8的上下两侧。

在步骤S3中，两半模21合模使胚管8位于两个成型半腔23 之间。

在步骤S4中，两半模21分离，从而轴向抽出成型完毕的波纹管11，悬挂于支架上冷却定型。

在步骤S2、S3和S4中，对芯轴81两端的非胚管8安装区始终冷却。通过冷却系统10始终对芯轴81的冷却管812进行降温。

在步骤S1中，胚管预热机构的温度设置为200℃-500℃，烘箱的温度设置为50℃-400℃，模具加热机构的温度设置为室温 -300℃，升温至设置的温度后，保温20min-60min；

在步骤S2中，胚管预热机构对胚管8进行加热30s-300s，加热结束后胚管8静置10s-120s；

在步骤S3中，负压机构3抽真空时间为20s-120s。

作为优选地，在步骤S1中，胚管预热机构5的温度设置为 300-400℃，烘箱1的温度设置为80℃-250℃，模具加热机构4 的温度设置为室温-250℃升温至设置的温度后，保温40min；

在步骤S2中，胚管预热机构5对胚管8进行加热50s-150s，加热结束后胚管8静置20s-90s；

在步骤S3中，负压机构3抽真空时间为30s-90s。

作为优选地，抽负压机构3工作时真空度为 0.06Mpa-0.08Mpa，且成型时间为2s-5s。

本实施例中，以PE波纹管为例，胚管预热机构5的温度设置为200℃，烘箱1的温度设置为200℃，模具加热机构4的温度设置为50℃，胚管8预加热时间为30S，负压机构3抽真空时间为 20s。设置完毕后，启动机器，机器自动运行完毕后获得PE波纹管，波纹长度50mm。

实施例二

本实施例的结构、原理以及实施例步骤与实施例1类似，不同的地方在于，以PP波纹管为例，胚管预热机构5的温度设置为 300℃，烘箱1的温度设置为250℃，模具加热机构4的温度设置为100℃，胚管8预加热时间为50S，负压机构3抽真空时间为 30s。设置完毕后，启动机器，机器自动运行完毕后获得PP波纹管，波纹长度50mm。

实施例三

本实施例的结构、原理以及实施例步骤与实施例1类似，不同的地方在于，以PFA波纹管为例，胚管预热机构5的温度设置为400℃，烘箱1的温度设置为300℃，模具加热机构4的温度设置为200℃，胚管8预加热时间为100S，负压机构3抽真空时间为60s。设置完毕后，启动机器，机器自动运行完毕后获得PFA 波纹管，波纹长度50mm。

实施例四

本实施例的结构、原理以及实施例步骤与实施例1类似，不同的地方在于，以PI波纹管为例，胚管预热机构5的温度设置为 400℃，烘箱1的温度设置为350℃，模具加热机构4的温度设置为300℃，胚管8预加热时间为200S，负压机构3抽真空时间为 90s。设置完毕后，启动机器，机器自动运行完毕后获得PI波纹管，波纹长度50mm。

实施例五

本实施例的结构、原理以及实施例步骤与实施例1类似，不同的地方在于，以PEEK波纹管为例，胚管预热机构5的温度设置为500℃，烘箱1的温度设置为400℃，模具加热机构4的温度设置为300℃，胚管8预加热时间为300S，负压机构3抽真空时间为120s。设置完毕后，启动机器，机器自动运行完毕后获得PEEK 波纹管，波纹长度50mm。

不同实施例与市售产品伸长度以及弯曲角度的对比：

从上述表中，可得知采用本制备方案制备的波纹管伸长率更大以及弯曲程度更大。

本塑料波纹管制备方法所用到的塑料波纹管成型设备，包括烘箱1，在烘箱1内设有波纹管吸塑成型模具2，波纹管吸塑成型模具2的成型腔21上连接有能够用于抽取成型腔21内空气的抽负压机构3，在波纹管吸塑成型模具2上设有模具加热机构4，波纹管吸塑成型模具2的一端设有胚管预热机构5。由于波纹管成型均在烘箱1内进行，从而提高了成型效率，且成型后的波纹管结构更为可靠，从而保障波纹管的伸长率和弯曲程度，由于通过波纹管吸塑成型模具2成型，从而可成型波纹形状复杂，波纹无焊接缝，外观美观，以及波纹管伸长率更大和弯曲程度更大。

更具体的说，波纹管吸塑成型模具2包括上下对称设置的半模21，半模21内表面上开设有由一端至另一端依次分布的进管半口22、成型半腔23和出管半口24，成型半腔23内设有定型波纹231，半模21上设有能够用于抽取成型腔21内空气的抽负压机构3，半模21上还设有模具加热机构4，模具加热机构4包括油温机41，半模21上穿设有若干连接油温机41的油温管路42，半模21设置在模具安装座25上，模具安装座25与合模驱动机构相连。合模驱动机构用于驱动模具安装座25，从而使两半模21 能够分合，合模驱动机构为现有技术，其结构不再详细阐述，例如可以采用气/液压缸、电动缸等直线驱动器，也可以采用机械手等设备。

本申请中，两半模21能够在垂直方向上互相接近或远离。

作为优选地，油温机41位于烘箱1外。

作为优选地，油温管路42包括呈迂回形的换热管，换热管两端分别与油温机41相连。

抽负压机构3包括设置在模具安装座25和成型腔21之间的真空腔31，定型波纹231的每个波谷处设有至少一个吸真空口32，吸真空口32通过竖向穿设半模21的真空通道33与真空腔31连通，真空腔31与真空发生器34连接，真空发生器34为真空泵，模具安装座25和成型腔21之间还设有密封圈或其它现有密封结构。

作为优选地，两个半模21的真空腔31共用真空发生器34。真空发生器34位于烘箱1外。

作为优选地，定型波纹231的每个波谷处设有两个沿波谷弧向分布的吸真空口32。

定型波纹231包括若干轴向均匀分布的半圆型槽231a且半圆型槽231a两端开口，半圆型槽231a的截面呈V形，半圆型槽231a 的第一侧面231b垂直于底面，半圆型槽231a的第二侧面231c 倾斜于底面且呈弧形。

显然的，定型波纹231也可以是螺旋形或其它形状。

胚管预热机构5与波纹管吸塑成型模具2之间设有用于套设胚管8的芯轴81，芯轴81一端设置在芯轴支架6上，另一端设置在芯轴旋转装置9上；芯轴81包括成型安装管811，加工时胚管8始终安装在成型安装管811上，在成型安装管811两端均分别设有冷却管812，在冷却管812上连接有冷却系统，在冷却管 812和成型安装管811之间设有隔热结构7。

隔热结构7包括隔热垫71，冷却管812与成型安装管811通过隔热垫71相连；隔热垫71、冷却管812和成型安装管811同轴心设置；隔热垫71、冷却管812和成型安装管811的外径均相等。

作为优选地，隔热结构7包括隔热垫71，隔热垫71呈环形，冷却管812与成型安装管811连为一体式结构，在冷却管812与成型安装管811之间开设有环形槽，在环形槽内设有隔热垫71。

为了防止热量流失以及保障波纹管能够在合适的温度进行加工，胚管预热机构5和烘箱1连通，胚管预热机构5和/或烘箱1 上连接轴移驱动装置，轴移驱动装置为现有技术不再详细阐述，例如轴移驱动装置包括滑块滑轨组件和直线驱动组件，直线驱动组件包括液压缸等；也可以采用滑轨滚轮配合直线驱动组件。

轴移驱动装置可安装在胚管预热机构5和/或烘箱1顶面与屋顶之间，也可安装在胚管预热机构5和/或烘箱1底面与地面之间。

胚管预热机构5包括电磁加热器51，电磁加热器51上设有若干能绕芯轴81圆周方向上分布的电磁加热面板511。

作为优选地，电磁加热器51上设有两个能绕芯轴81圆周方向上分布的电磁加热面板511。

显然的环形的电磁加热面板511也是可行的，例如胚管预热机构5包括电磁加热器51，电磁加热器51上设有环形的电磁加热面板511。

作为优选地，电磁加热面板511上连接有水平移位驱动器。

本实施例中，电磁加热面板511有两块且上下对称设置，电磁加热器51位于胚管旋转装置9的一端具有第一封板，另一端敞口与烘箱1一端连通，烘箱1另一端具有第二封板，芯轴81两端分别穿设第一封板和第二封板。

即：电磁加热器51和烘箱1之间形成加热保温空间，使得波纹管在加工过程中能处于合适的温度。

为了提升保温效果，胚管预热机构5和烘箱1之间的过渡部上设有保温组件，保温组件包括保温棉。

冷却管812上连接有冷却系统10，冷却系统10为风冷系统或液冷系统，冷却系统10为现有设备，其结构不再详细阐述，冷却管812上设有冷却通道，冷却通道呈U形、直线型或S型；当冷却通道呈U形时，冷却系统10的出气/液管与冷却通道一端相连，冷却通道的回出气/液管与冷却通道另一端相连。

本申请中，冷却系统10为液冷系统，冷却液为常温水。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了烘箱1、波纹管吸塑成型模具2、成型腔21、抽负压机构3、模具加热机构4、胚管预热机构5、半模 21、进管半口22、出管半口24、成型半腔23、定型波纹231、模具加热机构4、模具安装座25、真空腔31、吸真空口32、真空通道33、真空发生器34、油温机41、油温管路42、半圆型槽231a、第一侧面231b、第二侧面231c、支架6、胚管8、芯轴81、芯轴旋转装置9、冷却系统10、成型安装管811、冷却管812、隔热结构7、隔热垫71、电磁加热器51、波纹管11等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质,把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (10)

1.一种塑料波纹管制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1.设备预热：将烘箱(1)和胚管预热机构(5)加热至预设温度并保持，通过模具加热机构(4)使波纹管吸塑成型模具(2)达到波纹管成型所需温度并保持；

S2.预热胚管：将胚管预热机构(5)移动至胚管(8)上并对其进行预加热，预加热结束后胚管预热机构(5)远离胚管(8)且胚管(8)静置一定的时间；

S3.波纹成型：静置完毕后，波纹管吸塑成型模具(2)合模，使胚管(8)进入波纹管吸塑成型模具(2)内，合模后负压机构(3)工作，将胚管(8)壁吸附到定型波纹(231)上，从而胚管(8)成型为波纹管；

S4.成型完毕：负压机构(3)停止工作，然后打开波纹管吸塑成型模具(2)，取出成型完毕的波纹管，最后冷却定型。

2.根据权利要求1所述的塑料波纹管制备方法，其特征在于，

在步骤S2中，胚管预热机构(5)轴向远离胚管(8)，同时波纹管吸塑成型模具(2)轴向接近胚管(8)。

3.根据权利要求2所述的塑料波纹管制备方法，其特征在于，所述的波纹管吸塑成型模具(2)包括上下对称设置的两个半模(21)，轴向移动半模(21)使两半模(21)移动至胚管(8)的上下两侧。

4.根据权利要求3所述的塑料波纹管制备方法，其特征在于,在步骤S3中，两半模(21)合模使胚管(8)位于两个成型半腔(23)之间。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的塑料波纹管制备方法，其特征在于，在步骤S2中，将胚管(8)套设在芯轴(81)上，在加热的同时转动芯轴(81)使得胚管(8)旋转，加热完毕后停止转动芯轴(81)。

6.根据权利要求5所述的塑料波纹管制备方法，其特征在于，在步骤S2、S3和S4中，对芯轴(81)两端的非胚管(8)安装区始终冷却。

7.根据权利要求1或2或3或4所述的塑料波纹管制备方法，其特征在于，在步骤S4中，两半模(21)分离，从而轴向抽出成型完毕的波纹管，悬挂于支架上冷却定型。

8.根据权利要求1或2或3或4所述的塑料波纹管制备方法，其特征在于，在步骤S1中，胚管预热机构(5)的温度设置为200℃-500℃，烘箱(1)的温度设置为50℃-400℃，模具加热机构(4)的温度设置为室温-300℃，升温至设置的温度后，保温20min-60min。

9.根据权利要求1或2或3或4所述的塑料波纹管制备方法，其特征在于，在步骤S2中，胚管预热机构(5)对胚管(8)进行加热30s-300s，加热结束后胚管(8)静置10s-120s。

10.根据权利要求1或2或3或4所述的塑料波纹管制备方法，其特征在于，在步骤S3中，负压机构(3)抽真空时间为20s-120s。

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