CN115946325A - 一种竹状塑料挤出制品加工装置及加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种竹状塑料挤出制品加工装置及加工方法，所述加工装置包括挤出模具、竹节成型模具、冷却定型模具、驱动装置和导向装置。所述加工方法包括：在牵引力的作用下，从挤出模具中连续挤出具有一定温度和塑性的管状型坯；按照一定的时间间隔，驱动装置驱动竹节成型模具使之对上游的塑料管坯的外表面形成阻挡，从而使得管材表面隆起，在管坯的指定位置形成竹节，最终得到指定位置具有竹节的竹状塑料挤出制品。本发明有效解决了竹状制品无法连续加工的问题，大大提高了竹状挤出制品的质感和真实感。

Description

一种竹状塑料挤出制品加工装置及加工方法

技术领域

本发明属于塑料挤出制品生产技术领域，具体涉及一种竹状塑料挤出制品加工装置及加工方法。

背景技术

挤出成型工艺是聚合物高效成型的主要手段之一，以其连续生产、截面一致、高效率、高附加值、低成本、大批量而著称，广泛应用于管材、片材和异型材的生产。挤出成型生产线主要包括螺杆挤出机、挤出成型模具、冷却定型装置、牵引装置和切割装置。

塑料挤出制品通常具有高度的截面一致性，为了获得个性化的产品，通常需要对挤出制品进行二次成型或二次加工。典型的二次成型工艺为挤出吹塑成型，利用挤出成型得到半熔融状态的管状型坯来进行吹塑成型。典型的二次加工方法为碌牙方法，用于在塑料吸管本体上形成螺纹管（ZL201410704638.3）。不管是二次成型还是二次加工，均属于非连续加工工艺，导致生产成本增加，生产效率降低。现有的仿真竹子的制造方法包括：注塑后拼接（ZL201920749539.5、ZL202122146121.5和ZL201920782560.5），竹节成型机（ZL201510954962.5）、铝合金竹子（ZL201811310231.7）、对真竹竿进行抛光和油漆等。目前尚无可以连续加工竹状塑料挤出制品的方法。

发明内容

解决的技术问题：针对上述技术问题，本发明提供一种竹状塑料挤出制品加工装置及加工方法，能有效解决现有竹状制品无法连续加工的问题。

技术方案：第一方面，本发明提供一种竹状塑料挤出制品加工装置，包括挤出模具、竹节成型模具、冷却定型模具、驱动装置和导向装置，

所述挤出模具包括口模和型芯，所述口模套在型芯的外部，所述竹节成型模具包括成型模具主体、竹节成型部、直线法兰轴承、温控装置、支架和第一安装座，所述成型模具主体为环形，所述直线法兰轴承设置在成型模具主体的第一端面上，所述竹节成型部为同心圆阶梯孔，所述竹节成型部设置在成型模具主体第二端面的内环处，所述温控装置设置在竹节成型部的外侧凹槽内，两个支架对称设置在成型模具主体的侧面，所述第一安装座设置在支架上，所述冷却定型模具包括模具前部和模具后部，所述模具后部第一端面设有环形凹槽，所述模具前部设置在环形凹槽开口端使环形凹槽形成环形冷却通道，所述冷却定型模具的侧面设有第二安装板，所述挤出模具通过导向装置与成型模具主体连接，所述驱动装置的固定端设置在第二安装板上，且驱动端与第一安装座连接。

优选的，所述型芯出口端面高于口模的端面0~50 mm。

优选的，所述导向装置为导柱，所述导柱的一端设置在口模上的固定孔内，且另一端通过直线法兰轴承与成型模具主体连接。

优选的，所述驱动装置为气缸或伺服电缸。

优选的，所述冷却定型模具为整体式或分体式。

优选的，所述温控装置为加热装置或冷却装置。

优选的，所述模具后部开设有冷却介质入口和冷却介质出口。

优选的，所述冷却定型模具还包括密封装置，所述密封装置为带孔法兰橡胶垫片或O型密封圈，所述密封装置设置在环形冷却通道两侧的凹槽内或模具前部与模具后部的交界面上。

第二方面，本发明提供一种竹状塑料挤出制品加工方法，包括以下步骤：

S1、管坯挤出：在牵引作用下，将原料从挤出模具中连续挤出，得到具有一定温度和塑性的管坯；

S2、竹节成型：按照设定时间间隔T，驱动装置驱动竹节成型模具作直线往复运动，使之对上游的管坯的外表面形成阻挡，从而使得管坯表面隆起，在管坯的指定位置形成竹节，在竹节成型过程中，动态调整时间间隔T，使得竹节沿着挤出方向呈均匀分布或非均匀分布；

S3、冷却定型：具有竹节的管坯在冷却定型模具中冷却定型，经过切割得到竹状塑料挤出制品。

优选的，步骤S1中，原料为PMMA、PC、PVC、PP或PE，牵引速度为1-50 mm/s，牵引比为1.05~4.0。

优选的，步骤S2中，时间间隔T为2~500s，所述直线往复运动包括进给运动、成型运动和返回运动；竹节沿着挤出方向均匀分布或呈由小到大的重复变化。

优选的，步骤S3中，冷却定型模具的数量为1~10，冷却介质为冷却水、冷却空气或冷却油，得到竹状塑料挤出制品外径为10~150mm，壁厚为1~10mm，竹节处壁厚为2~12mm，竹节间距为10~1000mm。

有益效果：本发明一种竹状塑料挤出制品加工装置及加工方法，有效解决了竹状制品无法连续加工的问题；本发明的竹状挤出制品具有竹节，大大提高了竹状挤出制品的质感和真实感。

附图说明

图1是本发明竹状塑料挤出制品的结构示意图；

图2是本发明竹状塑料挤出制品加工装置的结构示意图；

图3是本发明加工装置中挤出模具的结构示意图；

图4是本发明加工装置中竹节成型模具的主视图和后视图；

图5是本发明加工装置中冷却定型模具的主视图和横向剖面图；

图中序号：100、竹状塑料挤出制品，110、管坯，120、竹节，200、挤出模具，210、口模，211、固定孔，212、第一沉头孔，220、型芯，300、竹节成型模具，310、成型模具主体，311、竹节成型部，320、直线法兰轴承，330、温控装置，340、支架，350、第一安装座，400、冷却定型模具，410、模具前部，420、模具后部，421、冷却介质入口，422、冷却介质出口，423、第二沉头孔，430、第二安装板，440、环形冷却通道，450、密封装置，500、驱动装置，600、导向装置。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作详细说明：

实施例1

如图1所示，一种竹状塑料挤出制品100，材料为PMMA，通过挤出成型得到管坯110，在管坯110的长度方向的指定位置，外周面上形成环状凸起的竹节120，管坯110的外径为78mm，壁厚为5mm，竹节120的最大外径为80mm，竹节间距为300mm。

实施例2

如图2-图5所示，一种竹状塑料挤出制品加工装置，包括挤出模具200、竹节成型模具300、冷却定型模具400、驱动装置500和导向装置600，

所述挤出模具200包括形成管坯110外壁的口模210和形成管坯110内壁的型芯220，所述型芯220出口端面高于口模210的端面5mm，所述口模210套在型芯220的外部，所述口模210上开设有固定孔211，用于安装导向装置600，二者为过渡配合，所述口模210上开设有第一沉头孔212，用于挤出模具200和挤出机头（未画出）的连接；

所述竹节成型模具300包括成型模具主体310、竹节成型部311、直线法兰轴承320、温控装置330、支架340和第一安装座350，所述成型模具主体310为环形，所述直线法兰轴承320设置在成型模具主体310的第一端面上，所述竹节成型部311为同心圆阶梯孔，所述竹节成型部311设置在成型模具主体310第二端面的内环处，所述温控装置330为电加热装置，其设置在竹节成型部311的外侧凹槽内，两个支架340对称设置在成型模具主体310的侧面，所述第一安装座350设置在支架340上；

所述冷却定型模具400包括模具前部410和模具后部420，所述模具后部420第一端面设有环形凹槽，所述模具前部410设置在环形凹槽开口端使环形凹槽形成环形冷却通道440，所述冷却定型模具400的侧面设有第二安装板430，所述冷却定型模具400为分体式，数量为2；所述模具后部420上开设有第二沉头孔423，用于模具前部410和模具后部420的连接；

所述挤出模具200通过导向装置600与成型模具主体310连接，所述驱动装置500的固定端设置在第二安装板430上，且驱动端与第一安装座350连接，所述挤出模具200、竹节成型模具300和冷却定型模具400同轴设置。

所述导向装置600为导柱，所述导柱的一端通过螺栓固定在口模210的固定孔211内，且另一端插入直线法兰轴承320内孔。

所述驱动装置500为气缸，采用PLC控制，以得到所需的速度曲线。

所述模具后部420开设有冷却介质入口421和冷却介质出口422。

所述冷却定型模具400还包括密封装置450，所述密封装置450为O型密封圈，所述密封装置450设置在环形冷却通道440两侧的凹槽内。

实施例3

一种竹状塑料挤出制品加工方法，包括以下步骤：

S1、管坯挤出：在牵引作用下，将原料PMMA从口模210和型芯220之间的狭缝中连续挤出，得到具有一定温度和塑性的管坯110，牵引速度为15 mm/s，牵引比为1.1；

S2、竹节成型：按照设定时间间隔T=20s，两个气缸驱动竹节成型模具300作直线往复运动，阻碍上游的PMMA熔体流动，从而使得管坯110表面隆起，在管坯110长度方向的指定位置形成竹节120，竹节间距为300mm，温控装置330为加热丝，设置在竹节成型部320周围的凹槽中，加热温度为120℃；

S3、冷却定型：具有竹节120的管坯110在两个分体式冷却定型模具400中冷却定型，冷却介质为22~28℃的冷却水，冷却水从冷却介质入口421流入，从冷却介质出口422流出，经过切割得到竹状塑料挤出制品100。

本发明加工装置在牵引装置的作用下可以连续高效的制造竹状塑料挤出制品，有效解决了竹状制品无法连续加工的问题；得到的竹状挤出制品具有竹节，大大提高了竹状挤出制品的质感和真实感。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种竹状塑料挤出制品加工装置，其特征在于：包括挤出模具（200）、竹节成型模具（300）、冷却定型模具（400）、驱动装置（500）和导向装置（600），

所述挤出模具（200）包括口模（210）和型芯（220），所述口模（210）套在型芯（220）的外部，

所述竹节成型模具（300）包括成型模具主体（310）、竹节成型部（311）、直线法兰轴承（320）、温控装置（330）、支架（340）和第一安装座（350），所述成型模具主体（310）为环形，所述直线法兰轴承（320）设置在成型模具主体（310）的第一端面上，所述竹节成型部（311）为同心圆阶梯孔，所述竹节成型部（311）设置在成型模具主体（310）第二端面的内环处，所述温控装置（330）设置在竹节成型部（311）的外侧凹槽内，两个支架（340）对称设置在成型模具主体（310）的侧面，所述第一安装座（350）设置在支架（340）上；

所述冷却定型模具（400）包括模具前部（410）和模具后部（420），所述模具后部（420）第一端面设有环形凹槽，所述模具前部（410）设置在环形凹槽开口端使环形凹槽形成环形冷却通道（440），所述冷却定型模具（400）的侧面设有第二安装板（430），

所述挤出模具（200）通过导向装置（600）与成型模具主体（310）连接，所述驱动装置（500）的固定端设置在第二安装板（430）上，且驱动端与第一安装座（350）连接。

2.根据权利要求1所述的一种竹状塑料挤出制品加工装置，其特征在于：所述型芯（220）出口端面高于口模（210）的端面0~50 mm。

3.根据权利要求1所述的一种竹状塑料挤出制品加工装置，其特征在于：所述导向装置（600）为导柱，所述导柱的一端设置在口模（210）上的固定孔（211）内，且另一端通过直线法兰轴承（320）与成型模具主体（310）连接。

4.根据权利要求1所述的一种竹状塑料挤出制品加工装置，其特征在于：所述驱动装置（500）为气缸或伺服电缸；所述冷却定型模具（400）为整体式或分体式；所述温控装置（330）为加热装置或冷却装置。

5.根据权利要求1所述的一种竹状塑料挤出制品加工装置，其特征在于：所述模具后部（420）开设有冷却介质入口（421）和冷却介质出口（422）。

6.根据权利要求1所述的一种竹状塑料挤出制品加工装置，其特征在于：所述冷却定型模具（400）还包括密封装置（450），所述密封装置（450）为带孔法兰橡胶垫片或O型密封圈，所述密封装置（450）设置在环形冷却通道（440）两侧的凹槽内或模具前部（410）与模具后部（420）的交界面上。

7.采用权利要求1-6任一项所述的加工装置生产竹状塑料挤出制品的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、管坯挤出：在牵引作用下，将原料从挤出模具（200）中连续挤出，得到具有一定温度和塑性的管坯（110）；

S2、竹节成型：按照设定时间间隔T，驱动装置（500）驱动竹节成型模具（300）作直线往复运动，使之对上游的管坯（110）的外表面形成阻挡，从而使得管坯（110）表面隆起，在管坯（110）的指定位置形成竹节（120），在竹节成型过程中，动态调整时间间隔T，使得竹节（120）沿着挤出方向呈均匀分布或非均匀分布；

S3、冷却定型：具有竹节（120）的管坯（110）在冷却定型模具（400）中冷却定型，经过切割得到竹状塑料挤出制品（100）。

8.根据权利要求7所述的加工方法，其特征在于：步骤S1中，原料为PMMA、PC、PVC、PP或PE，牵引速度为1-50 mm/s，牵引比为1.05~4.0。

9.根据权利要求7所述的加工方法，其特征在于：步骤S2中，时间间隔T为2~500s，所述直线往复运动包括进给运动、成型运动和返回运动；竹节沿着挤出方向均匀分布或呈由小到大的重复变化。

10.根据权利要求7所述的加工方法，其特征在于：步骤S3中，冷却定型模具（400）的数量为1~10，冷却介质为冷却水、冷却空气或冷却油，得到竹状塑料挤出制品（100）外径为10~150mm，壁厚为1~10mm，竹节处壁厚为2~12mm，竹节（120）间距为10~1000mm。

Images