CN115027069A - 聚氯乙烯分子定向管件或连接件生产系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种聚氯乙烯分子定向管件或连接件生产系统及方法，该设备包括预成型装置使坯管从刚性状态变为塑性状态，并能够形成直管预成型或者弯曲预成型；成型装置利用成型模具和高压热空气，使预成型的坯管在高压热空气作用下发生分子定向膨胀于成型面上成型为粗成型管件。本发明够使得未经分子定向的直塑料管直接制造直的或弯的分子定向管配件，步骤简单，效果良好。

Description

聚氯乙烯分子定向管件或连接件生产系统及方法
技术领域
本发明涉及高分子加工领域，特别是涉及一种聚氯乙烯分子定向管件或连接件生产系统及方法。
背景技术
管道系统中管道的连接配件传统上是由不同的解决方案来解决的。最传统的解决方案金属铸造配件，已经有多年历史；另外，还有由注入模具的高分子材料制成的配件。
通常在塑料领域，可以找到非分子取向地制造技术，包括：
注射：一种广泛使用的结构件制造技术，在一个封闭的模具中，注入熔融的塑料，填充模具的型腔。
机加工二次成型：采用棒材为最初材料，通过切铣，获得合适的工件形状。
吹塑：一种特殊结构件在低压空气作用下，使其在模具上形成特定的形状，由于温度不高，工件直接成型，不产生分子取向。
分子定向是指在适当的温度、拉伸速度条件下，对预先挤出成型的料坯进行拉伸取向，使分子链发生规整的排列，其力学性能发生实质性变化的过程，主要表现为材料的抗拉强度、抗冲击性、蠕变性能的改善，抗裂纹扩展性能和模量的提高等，获得一种更高功能（或性能）材料，制造相同的性能的制品，较少原料使用。
制造管状制品有不同的系统和方法，可分为两大类: 连续或不连续系统。连续工艺的取向是以连续的方式生产，与管坯挤出同步，过程中没有中间原料、没有中断；不连续系统主要基于“高压热空气介质”产生分子取向，这是通过在外定型模具中膨胀预制管坯来实现的。
定向管配件主要用于定向管材的连接，形成连续的管道系统，并且适应安装的地理环境和技术要求。管材连接可能有以下几种情况：弯曲、分支、改变直径等，以使流体输送适应每种情况下的具体需要。
发明内容
本发明的目的在于：针对现有技术存在的现有塑料管件采用从未经分子定向的直塑料管来制造分子定向管配件较为困难的问题，提供一种聚氯乙烯分子定向管件或连接件生产系统及方法，能够实现不同几何形状管配件（直接头、异径接头、弯头等）的制造。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种聚氯乙烯分子定向管件或连接件生产系统，包括：
坯管制造装置，包括管材挤出设备和注塑设备，所述挤出设备用于制造无定向直形管材的坯管，所述注塑设备用于制造多支管的异形管件的坯管；
预成型装置，包括预热部件、定充气夹头、动充气夹头、弧形导轨和第一驱动器，所述预热部件对所述坯管加热，使其从刚性状态变为塑性状态，所述定充气夹头和所述弧形导轨设置于基座上，所述动充气夹头滑动连接于所述弧形导轨，所述定充气夹头和所述动充气夹头能够相对设置，且密封夹持于预热后的所述坯管的两端，形成所述坯管直管预成型，所述第一驱动器驱动所述动充气夹头沿所述弧形导轨移动，能够使得所述坯管弯曲预成型；
成型装置，包括成型模具、安装座、第二驱动器和高压热空气源，所述成型模具连接于所述安装座上，所述成型模具包括若干部分，所述安装座滑动设置在所述基座上，所述第二驱动器驱动所述安装座带动所述成型模具合模或者开模，所述定充气夹头和所述动充气夹头连通所述高压热空气源，所述成型模具合模时具有成型腔，所述成型腔相对的两端设置所述定充气夹头和所述动充气夹头，所述成型腔的腔壁为成型面，预成型的所述坯管在高压热空气作用下发生分子定向膨胀于所述成型面上成型为粗成型管件。
其中，生产直管时，所述预成型装置进行所述坯管直管预成型，对应的所述成型模具采用的是直管成型腔；生产弯管时，所述预成型装置进行所述坯管弯曲预成型，对应的所述成型模具采用的是弯管成型腔。
采用本发明所述的一种聚氯乙烯分子定向管件或连接件生产系统，通过所述预热部件将所述坯管加热成塑性状态，采用所述定充气夹头、所述动充气夹头和所述弧形导轨构成的系统能够使预热后的所述坯管保留直管或者弯曲变形，变形过程中易于发生分子取向，通过所述成型模具、所述定充气夹头和所述动充气夹头密封形成所述成型腔，所述定充气夹头和所述动充气夹头对所述坯管注入高压热空气使预成型的所述坯管在所述成型腔中发生分子定向膨胀成型为粗成型管件，该设备能够使得未经分子定向的直塑料管直接制造直的或弯的分子定向管配件，步骤简单，效果良好。
优选地，该聚氯乙烯分子定向管件或连接件生产系统还包括机械手，所述机械手的夹持头夹持所述坯管的两端，所述机械手用于将预热后的所述坯管从所述预热部件处转移至所述定充气夹头和所述动充气夹头处。
进一步优选地，该聚氯乙烯分子定向管件或连接件生产系统还包括成型管修整台，所述成型管修整台设于所述基座旁，所述成型管修整台用于设置所述粗成型管件，修整得到成型管配件，所述机械手还用于将所述粗成型管件从所述定充气夹头和所述动充气夹头处转移至所述成型管修整台上。
进一步优选地，所述预热部件包括第一传输组件和若干个依次串接的烘箱，所述第一传输组件贯穿所有所述烘箱，所述第一传输组件输送所述坯管，所述烘箱加热所述坯管。
进一步优选地，所述预成型装置还包括温度调节室，所述温度调节室设于所述预热部件和所述基座之间，所述温度调节室中部设有转台，所述温度调节室四周设有红外加热器，所述第一传输组件的输出端与所述转台对齐，所述温度调节室接收预热后的所述坯管，所述转台使所述坯管换向，所述红外加热器对所述坯管加热保温。
优选地，该聚氯乙烯分子定向管件或连接件生产系统还包括坯管分配切割台，所述坯管分配切割台设于所述预热部件前端，所述坯管分配切割台包括切割部件和第二传输组件，所述切割部件将塑料管切割成固定长度的所述坯管，所述第二传输组件将所述坯管输送至所述预热部件。
进一步优选地，所述挤出设备包括挤出流水线和挤出坯管输送带，所述注塑设备包括注塑流水线和注塑坯管输送带，所述挤出坯管输送带连接所述挤出流水线的出口和所述坯管分配切割台，所述注塑坯管输送带连接所述注塑流水线的出口和所述坯管分配切割台。
优选地，所述成型模具包括左右两部分，分别设于被所述定充气夹头和所述动充气夹头夹持的所述坯管两侧，所述成型模具的分型面为水平面的垂直面，采用这种结构，便于所述粗成型管件较好的脱模。
本发明还提供了一种聚氯乙烯分子定向管件或连接件生产方法，应用如以上任何一项所述的聚氯乙烯分子定向管件或连接件生产系统，该方法包括以下步骤：
A、采用所述坯管制造装置制造所述坯管；
B、采用所述预热部件对所述坯管加热，使其从刚性状态变为塑性状态；
C、若制造直管，则所述定充气夹头和所述动充气夹头夹持于预热后的所述坯管的两端；
若制造弯管，则所述定充气夹头和所述动充气夹头夹持于预热后的所述坯管的两端后，所述第一驱动器驱动所述动充气夹头沿所述弧形导轨移动，使得所述坯管弯曲；
D、所述第二驱动器驱动所述安装座带动所述成型模具合模，同时所述定充气夹头和所述动充气夹头对所述坯管注入高压热空气，使得所述坯管在高压热空气作用下发生分子定向膨胀于所述成型面上成型为所述粗成型管件。
采用本发明所述的一种聚氯乙烯分子定向管件或连接件生产方法，通过所述预热部件将所述坯管加热成塑性状态，采用所述定充气夹头、所述动充气夹头和所述弧形导轨构成的系统能够使预热后的所述坯管保留直管或者弯曲变形，变形过程中易于发生分子取向，通过所述成型模具、所述定充气夹头和所述动充气夹头密封形成所述成型腔，所述定充气夹头和所述动充气夹头对所述坯管注入高压热空气使预成型的所述坯管在所述成型腔中发生分子定向膨胀成型为粗成型管件，该方法能够使得未经分子定向的直塑料管直接制造直的或弯的分子定向管配件，操作简便，效果良好。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、本发明所述的一种聚氯乙烯分子定向管件或连接件生产系统，通过所述预热部件将所述坯管加热成塑性状态，采用所述定充气夹头、所述动充气夹头和所述弧形导轨构成的系统能够使预热后的所述坯管保留直管或者弯曲变形，变形过程中易于发生分子取向，通过所述成型模具、所述定充气夹头和所述动充气夹头密封形成所述成型腔，所述定充气夹头和所述动充气夹头对所述坯管注入高压热空气使预成型的所述坯管在所述成型腔中发生分子定向膨胀成型为粗成型管件，该设备能够使得未经分子定向的直塑料管直接制造直的或弯的分子定向管配件，步骤简单，效果良好；
2、本发明所述的一种聚氯乙烯分子定向管件或连接件生产方法，通过所述预热部件将所述坯管加热成塑性状态，采用所述定充气夹头、所述动充气夹头和所述弧形导轨构成的系统能够使预热后的所述坯管保留直管或者弯曲变形，变形过程中易于发生分子取向，通过所述成型模具、所述定充气夹头和所述动充气夹头密封形成所述成型腔，所述定充气夹头和所述动充气夹头对所述坯管注入高压热空气使预成型的所述坯管在所述成型腔中发生分子定向膨胀成型为粗成型管件，该方法能够使得未经分子定向的直塑料管直接制造直的或弯的分子定向管配件，操作简便，效果良好。
附图说明
图1是聚氯乙烯分子定向管件或连接件生产系统的结构示意图；
图2是预成型装置的结构示意图；
图3是成型模具和粗成型管件的结构示意图；
图4是利用该生产系统及方法制造的一些成型管配件的示意图。
图中标记：01-挤出流水线，02-挤出坯管输送带，03-注塑流水线，04-注塑坯管输送带，1-坯管，2-坯管分配切割台，3-预热部件，4-温度调节室，5-机械手，51-夹持头，61-定充气夹头，62-动充气夹头，7-成型模具，8-基座，81-弧形导轨，9-安装座，10-成型管修整台，11-粗成型管件，12-成型管配件。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作详细的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
如图1至4所示，本发明所述的一种聚氯乙烯分子定向管件或连接件生产系统，包括依次设置的坯管制造装置、坯管分配切割台2、预热部件3、温度调节室4、机械手5、基座8、修整台10和高压热空气源。
如图1所示，所述坯管制造装置包括管材挤出设备和注塑设备，所述挤出设备用于制造无定向直形管材的坯管1，所述注塑设备用于制造多支管的异形管件的坯管1，所述挤出设备包括挤出流水线01和挤出坯管输送带02，所述注塑设备包括注塑流水线03和注塑坯管输送带04，所述挤出坯管输送带02连接所述挤出流水线01的出口和所述坯管分配切割台2，所述注塑坯管输送带04连接所述注塑流水线03的出口和所述坯管分配切割台2；所述挤出流水线01制造无定向直形管材的坯管1，并通过所述挤出坯管输送带02输送至所述坯管分配切割台2，所述注塑流水线03制造多支管的异形管件的坯管1，并通过所述注塑坯管输送带04输送至所述坯管分配切割台2，其中，多支管的异形管件为等径三通、等径四通、非等径三通等。
所述坯管分配切割台2设于所述预热部件3前端，所述坯管分配切割台2包括切割部件和第二传输组件，所述切割部件将塑料管切割成固定长度的坯管1，所述第二传输组件将所述坯管1输送至所述预热部件3。
所述预热部件3包括第一传输组件和若干个依次串接的烘箱，所述第一传输组件贯穿所有所述烘箱，所述第一传输组件输送所述坯管1至所述温度调节室4，所述烘箱加热所述坯管1，使其从刚性状态变为塑性状态。
所述温度调节室4设于所述预热部件3和所述基座8之间，所述温度调节室4中部设有转台，所述温度调节室4四周设有红外加热器，所述第一传输组件的输出端与所述转台对齐，所述温度调节室4接收预热后的所述坯管1，所述转台使所述坯管1换向，便于所述机械手5抓取，所述红外加热器对所述坯管1加热保温。
所述机械手5的夹持头51夹持所述坯管1的两端，所述机械手5用于将预热后的所述坯管1从所述温度调节室4处转移至所述基座8处。
所述基座8上设有定充气夹头61、弧形导轨81、第一驱动器、安装座9和第二驱动器，所述弧形导轨81上滑动连接有动充气夹头62，所述定充气夹头61和所述动充气夹头62能够相对设置，所述定充气夹头61和所述动充气夹头62接收所述机械手5转移地所述坯管1并密封夹持于所述坯管1的两端，形成所述坯管1直管预成型，所述第一驱动器驱动所述动充气夹头62沿所述弧形导轨81移动，能够使得所述坯管1弯曲预成型，所述安装座9上连接有成型模具7，所述成型模具7包括若干部分，所述安装座9滑动设置在所述基座8上，所述第二驱动器驱动所述安装座9带动所述成型模具7合模或者开模，所述定充气夹头61和所述动充气夹头62连通所述高压热空气源，所述成型模具7合模时具有成型腔，所述成型腔相对的两端设置所述定充气夹头61和所述动充气夹头62，所述成型腔的腔壁为成型面，预成型的所述坯管1在高压热空气作用下发生分子定向膨胀于所述成型面上成型为粗成型管件11。
所述成型管修整台10设于所述基座8旁，所述机械手5还用于将所述粗成型管件11从所述定充气夹头61和所述动充气夹头62处转移至所述成型管修整台10上，所述成型管修整台10用于设置所述粗成型管件11，修整得到成型管配件12。
作为本实施例的一个优选方案，所述成型模具7包括左右两部分，分别设于被所述定充气夹头61和所述动充气夹头62夹持的所述坯管1两侧，所述成型模具7的分型面为水平面的垂直面，采用这种结构，便于所述粗成型管件11较好的脱模。
其中，生产直管时，所述预成型装置进行所述坯管1直管预成型，对应的所述成型模具7采用的是直管成型腔；生产弯管时，所述预成型装置进行所述坯管1弯曲预成型，对应的所述成型模具7采用的是弯管成型腔。
本发明所述的一种聚氯乙烯分子定向管件或连接件生产系统，通过所述预热部件3将所述坯管1加热成塑性状态，采用所述定充气夹头61、所述动充气夹头62和所述弧形导轨81构成的系统能够使预热后的所述坯管1保留直管或者弯曲变形，变形过程中易于发生分子取向，通过所述成型模具7、所述定充气夹头61和所述动充气夹头62密封形成所述成型腔，所述定充气夹头61和所述动充气夹头62对所述坯管1注入高压热空气使预成型的所述坯管1在所述成型腔中发生分子定向膨胀成型为粗成型管件11，该设备能够使得未经分子定向的直塑料管直接制造直的或弯的分子定向管配件，步骤简单，效果良好。
实施例2
如图1至4所示，本发明所述的一种聚氯乙烯分子定向管件或连接件生产方法，应用如实施例1所述的聚氯乙烯分子定向管件或连接件生产系统，该方法包括以下步骤：
A、所述挤出流水线01制造无定向直形管材的坯管1，并通过所述挤出坯管输送带02输送至所述坯管分配切割台2，所述注塑流水线03制造多支管的异形管件的坯管1，并通过所述注塑坯管输送带04输送至所述坯管分配切割台2；
B、在所述坯管分配切割台2处被所述切割部件切割成固定长度的所述坯管1，所述坯管1被所述第二传输组件输送至所述预热部件3；
C、所述预热部件3处所述第一传输组件接收所述坯管1，所述坯管1经过所有所述烘箱，所述坯管1被加热至塑性状态，所述第一传输组件将预热后的所述坯管1输送至所述温度调节室4；
D、所述温度调节室4处所述转台接收预热后的所述坯管1，并使所述坯管1换向，所述红外加热器对所述坯管1加热保温，所述机械手5抓取所述转台上的所述坯管1两端，并转移至所述定充气夹头61和所述动充气夹头62处；
E、若制造直管，则所述定充气夹头61和所述动充气夹头62夹持于预热后的所述坯管1的两端；
若制造弯管，则所述定充气夹头61和所述动充气夹头62夹持于预热后的所述坯管1的两端后，所述第一驱动器驱动所述动充气夹头62沿所述弧形导轨81移动，使得所述坯管1弯曲，如图2所示；
F、所述第二驱动器驱动所述安装座9带动所述成型模具7合模，同时所述定充气夹头61和所述动充气夹头62对所述坯管1注入高压热空气，使得所述坯管1在高压热空气作用下发生分子定向膨胀于所述成型面上成型为所述粗成型管件11；
G、所述第二驱动器驱动所述安装座9带动所述成型模具7开模，所述机械手5夹持所述粗成型管件11两端，并转移至所述成型管修整台10处；
H、在所述成型管修整台10上修整所述粗成型管件11得到如图4所示的成型管配件12。
本发明所述的一种聚氯乙烯分子定向管件或连接件生产方法，通过所述预热部件3将所述坯管1加热成塑性状态，采用所述定充气夹头61、所述动充气夹头62和所述弧形导轨81构成的系统能够使预热后的所述坯管1保留直管或者弯曲变形，变形过程中易于发生分子取向，通过所述成型模具7、所述定充气夹头61和所述动充气夹头62密封形成所述成型腔，所述定充气夹头61和所述动充气夹头62对所述坯管1注入高压热空气使预成型的所述坯管1在所述成型腔中发生分子定向膨胀成型为粗成型管件11，该方法能够使得未经分子定向的直塑料管直接制造直的或弯的分子定向管配件，能够流水线作业，操作简便，效果良好。

Claims (9)

1.聚氯乙烯分子定向管件或连接件生产系统，其特征在于，包括：
坯管制造装置，包括管材挤出设备和注塑设备，所述挤出设备用于制造无定向直形管材的坯管(1)，所述注塑设备用于制造多支管的异形管件的坯管(1)；
预成型装置，包括预热部件(3)、定充气夹头(61)、动充气夹头(62)、弧形导轨(81)和第一驱动器，所述预热部件(3)对所述坯管(1)加热，使其从刚性状态变为塑性状态，所述定充气夹头(61)和所述弧形导轨(81)设置于基座(8)上，所述动充气夹头(62)滑动连接于所述弧形导轨(81)，所述定充气夹头(61)和所述动充气夹头(62)能够相对设置，且密封夹持于预热后的所述坯管(1)的两端，形成所述坯管(1)直管预成型，所述第一驱动器驱动所述动充气夹头(62)沿所述弧形导轨(81)移动，能够使得所述坯管(1)弯曲预成型；
成型装置，包括成型模具(7)、安装座(9)、第二驱动器和高压热空气源，所述成型模具(7)连接于所述安装座(9)上，所述成型模具(7)包括若干部分，所述安装座(9)滑动设置在所述基座(8)上，所述第二驱动器驱动所述安装座(9)带动所述成型模具(7)合模或者开模，所述定充气夹头(61)和所述动充气夹头(62)连通所述高压热空气源，所述成型模具(7)合模时具有成型腔，所述成型腔相对的两端设置所述定充气夹头(61)和所述动充气夹头(62)，所述成型腔的腔壁为成型面，预成型的所述坯管(1)在高压热空气作用下发生分子定向膨胀于所述成型面上成型为粗成型管件(11)。
2.根据权利要求1所述的聚氯乙烯分子定向管件或连接件生产系统，其特征在于，还包括机械手(5)，所述机械手(5)的夹持头(51)夹持所述坯管(1)的两端，所述机械手(5)用于将预热后的所述坯管(1)从所述预热部件(3)处转移至所述定充气夹头(61)和所述动充气夹头(62)处。
3.根据权利要求2所述的聚氯乙烯分子定向管件或连接件生产系统，其特征在于，还包括成型管修整台(10)，所述成型管修整台(10)设于所述基座(8)旁，所述成型管修整台(10)用于设置所述粗成型管件(11)，修整得到成型管配件(12)，所述机械手(5)还用于将所述粗成型管件(11)从所述定充气夹头(61)和所述动充气夹头(62)处转移至所述成型管修整台(10)上。
4.根据权利要求2所述的聚氯乙烯分子定向管件或连接件生产系统，其特征在于，所述预热部件(3)包括第一传输组件和若干个依次串接的烘箱，所述第一传输组件贯穿所有所述烘箱，所述第一传输组件输送所述坯管(1)，所述烘箱加热所述坯管(1)。
5.根据权利要求4所述的聚氯乙烯分子定向管件或连接件生产系统，其特征在于，所述预成型装置还包括温度调节室(4)，所述温度调节室(4)设于所述预热部件(3)和所述基座(8)之间，所述温度调节室(4)中部设有转台，所述温度调节室(4)四周设有红外加热器，所述第一传输组件的输出端与所述转台对齐，所述温度调节室(4)接收预热后的所述坯管(1)，所述转台使所述坯管(1)换向，所述红外加热器对所述坯管(1)加热保温。
6.根据权利要求1所述的聚氯乙烯分子定向管件或连接件生产系统，其特征在于，还包括坯管分配切割台(2)，所述坯管分配切割台(2)设于所述预热部件(3)前端，所述坯管分配切割台(2)包括切割部件和第二传输组件，所述切割部件将塑料管切割成固定长度的所述坯管(1)，所述第二传输组件将所述坯管(1)输送至所述预热部件(3)。
7.根据权利要求6所述的聚氯乙烯分子定向管件或连接件生产系统，其特征在于，所述挤出设备包括挤出流水线(01)和挤出坯管输送带(02)，所述注塑设备包括注塑流水线(03)和注塑坯管输送带(04)，所述挤出坯管输送带(02)连接所述挤出流水线(01)的出口和所述坯管分配切割台(2)，所述注塑坯管输送带(04)连接所述注塑流水线(03)的出口和所述坯管分配切割台(2)。
8.根据权利要求1-7任一项所述的聚氯乙烯分子定向管件或连接件生产系统，其特征在于，所述成型模具(7)包括左右两部分，分别设于被所述定充气夹头(61)和所述动充气夹头(62)夹持的所述坯管(1)两侧，所述成型模具(7)的分型面为水平面的垂直面。
9.聚氯乙烯分子定向管件或连接件生产方法，其特征在于，应用如权利要求1-8任一项所述的聚氯乙烯分子定向管件或连接件生产系统，该方法包括以下步骤：
A、采用所述坯管制造装置制造所述坯管(1)；
B、采用所述预热部件(3)对所述坯管(1)加热，使其从刚性状态变为塑性状态；
C、若制造直管，则所述定充气夹头(61)和所述动充气夹头(62)夹持于预热后的所述坯管(1)的两端；
若制造弯管，则所述定充气夹头(61)和所述动充气夹头(62)夹持于预热后的所述坯管(1)的两端后，所述第一驱动器驱动所述动充气夹头(62)沿所述弧形导轨(81)移动，使得所述坯管(1)弯曲；
D、所述第二驱动器驱动所述安装座(9)带动所述成型模具(7)合模，同时所述定充气夹头(61)和所述动充气夹头(62)对所述坯管(1)注入高压热空气，使得所述坯管(1)在高压热空气作用下发生分子定向膨胀于所述成型面上成型为所述粗成型管件(11)。
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