CN117818009A - 基于端口结构便于拆卸的pe管材加工模具 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种加工模具，具体地说，涉及基于端口结构便于拆卸的PE管材加工模具。其包括口模以及设置在口模内部的模芯，模芯与口模之间形成用于供原料成型的模腔，所述模芯与口模之间插接配合，所述口模内部开设有引导槽，所述口模内壁开设有引导口，所述引导口与分流通道相通，所述引导槽与模腔的进口之间设置有混合部件，该基于端口结构便于拆卸的PE管材加工模具中，通过引导槽与混合部件的配合，能够使部分原料分成两路流动，一部分原料正常流动，而另一部分原料则经过引导槽的引导与正常流动的原料挤压混合，从而避免被切开的原料之间难以存在挤压力，出现融合后的质量参差不齐的现象。
Description
技术领域
本发明涉及一种加工模具，具体地说，涉及基于端口结构便于拆卸的PE管材加工模具。
背景技术
PE管道具有良好的经济性，而且具备低温抗冲击性好、抗应力开裂性好、耐化学腐蚀性好、可挠性好、水流阻力小及搬运方便等一系列优点被广泛应用于市政给排水、冶金等行业。
PE管材生产工艺流程主要包括了混料干燥、塑化挤出、模具成型、冷却定型以及切割和堆放搬运几个阶段，其中塑化挤出阶段是最重要的生产阶段，主要是在合适的温度下，从挤出机中挤出的物料通过滤板由旋转运动变为直线运动进入模具，经过螺旋分流后在成型段融合压实为管状型坯，最后从口模挤出。如公开号为CN107891589A的中国专利公开了一种PE管挤出机模具，包括口模和芯模，所述的口模为圆柱形中空结构，芯模为圆柱形实心结构，所述的芯模和口模同轴设置，芯模设置在口模空腔内，所述的口模包括圆柱结构的大环、小环和嵌环，所述的嵌环和小环连接，所述芯模包括底座、圆柱形结构的模芯和嵌芯，所述的嵌芯与模芯连接。
为了实现对不同厚度管材的加工，在生产时可以通过更换不同粗细的芯模来达到该目的。但是，目前模具中的口模和芯模都是单独安装在挤出机上，口模和芯模之间并未连接，因此在更换芯模时，需要先将口模拆卸，这样两次拆卸就导致更换芯模的效率降低。而若将芯模与口模连接，只需拆卸口模即可，但芯模与口模之间的连接处便会将粘稠的原料切开，导致被切开的原料在脱离口模时难以再次融合，从而出现融合后的质量参差不齐，后续容易出现开裂的现象。
发明内容
本发明的目的在于提供基于端口结构便于拆卸的PE管材加工模具，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，提供了基于端口结构便于拆卸的PE管材加工模具，包括口模以及设置在口模内部的模芯，模芯与口模之间形成用于供原料成型的模腔，所述模芯与口模之间插接配合，所述口模内部开设有引导槽，所述口模内壁开设有引导口，所述引导口与分流通道相通，所述引导槽与模腔的进口之间设置有混合部件，原料输送时，所述混合部件利用原料推动力将模腔内的部分原料送入引导槽内，以使口模内的原料经引导口排出后与其它原料混合。
作为本技术方案的进一步改进，所述口模的一端固定连接有接头，所述接头的侧壁开设有插槽，所述模芯一端的外圈固定设置插块，当模芯从口模的一端穿入时，所述插块插在插槽内。
作为本技术方案的进一步改进，所述引导口向收缩部处倾斜。
作为本技术方案的进一步改进，所述混合部件包括位于引导槽与插块之间的收缩部，所述收缩部与模芯之间形成聚集腔，以使输送的原料靠近引导槽处时产生聚集，所述聚集腔一端开设有分流通道，所述分流通道呈“L”形结构，所述分流通道的弯折端与引导槽连通。
作为本技术方案的进一步改进，所述收缩部呈一端开口大，另一端开口小的锥形结构，其中开口大的一端靠近接头设置，开口小的一端远离接头设置。
作为本技术方案的进一步改进，所述引导口位于插块的正前方。
作为本技术方案的进一步改进，所述混合部件包括驱动装置和引导通道，其中，所述引导通道包括流动腔、输送腔以及轴孔，所述流动腔开设在插块内；所述输送腔开设在口模内，所述输送腔的一端与引导槽连通，另一端与流动腔连通；所述轴孔开设在模芯的一端，并且轴孔与流动腔的底端连通；所述驱动装置转动设置在轴孔内，当原料流动时，所述驱动装置将部分原料送入引导通道内，用于与模腔内的原料混合。
作为本技术方案的进一步改进，所述驱动装置包括叶轮以及转动设置在轴孔内的转轴，所述转轴与叶轮之间设置有将二者同轴固定连接的螺杆，所述螺杆的外径与轴孔的内径一致。
作为本技术方案的进一步改进，所述驱动装置包括叶轮以及转动设置在轴孔内的转轴，所述转轴与叶轮之间设置有将二者同轴固定连接的往复丝杆，所述往复丝杆的外圈螺旋连接有活塞块，所述活塞块滑动设置在轴孔内，所述轴孔的一端固定连接有轴盖板，所述轴盖板转动套设在往复丝杆外圈，所述轴盖板的侧壁和流动腔内均设置有单向阀。
作为本技术方案的进一步改进，所述单向阀可拆卸的设置在轴盖板的侧壁和流动腔内。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1、该基于端口结构便于拆卸的PE管材加工模具中，通过引导槽与混合部件的配合，能够使部分原料分成两路流动，一部分原料正常流动，而另一部分原料则经过引导槽的引导与正常流动的原料挤压混合，从而避免被切开的原料之间难以存在挤压力，出现融合后的质量参差不齐的现象。
2、该基于端口结构便于拆卸的PE管材加工模具中，当模腔内的原料存在气泡、混合不均匀等现象时，通过负压的作用，可以使该部分的原料吸至模腔的进口处重新参与混合，从而提高了原料混合的均匀性，降低成型后管材开裂、粗糙等的现象产生。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的内模芯的结构示意图；
图3为本发明的外模管的剖面结构示意图其一；
图4为本发明的外模管的剖面结构示意图其二；
图5为本发明的叶轮的结构示意图；
图6为本发明的螺杆的结构示意图；
图7为本发明的轴孔的结构示意图；
图8为本发明的往复丝杆的结构示意图；
图9为本发明的轴盖板的结构示意图。
图中各个标号意义为：
100、口模；101、接头；102、插槽；103、模腔；110、引导槽；111、引导口；112、分流通道；120、收缩部；121、聚集腔；
200、模芯；201、插块；202、轴孔；
210、叶轮；211、螺杆；212、转轴；220、流动腔；221、输送腔；222、单向阀；
230、往复丝杆；231、活塞块；232、轴盖板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
请参阅图1-图3所示，提供了基于端口结构便于拆卸的PE管材加工模具，包括口模100以及设置在口模100内部的模芯200，模芯200为圆柱结构，口模100为管状结构；模芯200与口模100之间形成用于供原料成型的模腔103，模芯200与口模100之间插接配合。具体结构如图2所示的那样：口模100的一端固定连接有接头101，接头101的侧壁开设有插槽102，而模芯200一端的外圈固定设置插块201，如此一来，当模芯200从口模100的一端穿入时，插块201插在插槽102内，从而实现模芯200与口模100的连接。需要生产不同厚度的管材时，只需要将对应直径的模芯200放入口模100内即可。
但是，当融化的原料从口模100的进口(靠近接头101的一端)流至出口时，粘稠的原料容易被插块201切开，从而导致原本的原料被分割成多部分，虽然被分割后的原料能够在后续的流动中(插块201与口模100出口之间的距离进行)融合，但前提是需要将口模100以及模芯200设置较长。这样的话，一方面会影响到模具的体积，另一方面就是切开的原料之间难以存在挤压力，从而出现融合后的质量参差不齐，后续容易出现开裂的现象。
为此，口模100内部开设有引导槽110，口模100内壁开设有引导口111，引导口111与分流通道112相通，引导槽110与模腔103的进口之间设置有混合部件，原料输送时，混合部件利用原料推动力将模腔103内的部分原料送入引导槽110内，以使口模100内的原料经引导口111排出后与其它原料混合。
并且，作为优选地，引导口111向收缩部120处倾斜。这样，经引导口111排出的原料在倾斜的作用下可以避免向模腔103的出口端施加较大的压力，因为靠近模腔103的出口端就代表原料即将成型，从而避免改变即将成型的管材的结构。
也就是说，通过引导槽110与混合部件的配合，能够使部分原料分成两路流动，一部分原料正常流动，而另一部分原料则经过引导槽110的引导与正常流动的原料挤压混合，从而避免被切开的原料之间难以存在挤压力，出现融合后的质量参差不齐的现象。
接下来，通过图3和图4示出混合部件的实施例1。如图所示：混合部件包括位于引导槽110与插块201之间的收缩部120，收缩部120呈一端开口大，另一端开口小的锥形结构。其中开口大的一端靠近接头101设置，开口小的一端远离接头101设置，从而使聚集腔121与模芯200之间形成聚集腔121，能够使输送的原料靠近引导槽110处时产生聚集。此外，聚集腔121开口小的一端开设有分流通道112，分流通道112呈“L”形结构，分流通道112的弯折端与引导槽110连通。
需要说明的是，为提高被切开后原料融合的一体性，引导口111应开设在插块201的正前方，从而在原料流动过程中，被切开的部分能够位于引导口111处，从而增加原料融合的一体性。
工作原理：
请参阅图3所示，图中虚线箭头的方向为原料流动的方向。首先，原料经引导槽110的进口进入到模腔103内，当原料输送至聚集腔121处时，由于通道变小的原因，原料通过模腔103的速度降低，从而在聚集腔121处进行聚集。随着挤出机内原料的不断进入，聚集腔121处的原料在压力的作用下被挤压至分流通道112内，然后进入引导槽110内后经引导口111排出。从引导口111排出后的原料与原先进入模腔103内的原料在压力的作用下融合，从而再次融为一体，随后通过模腔103的出口排出。
图5-图7示出了混合部件的实施例2。如图所示，混合部件包括驱动装置和引导通道，其中，引导通道包括流动腔220、输送腔221以及轴孔202，流动腔220开设在插块201内；输送腔221开设在口模100内，输送腔221的一端与引导槽110连通，另一端与流动腔220连通；轴孔202开设在模芯200的一端，并且轴孔202与流动腔220的底端连通。驱动装置转动设置在轴孔202内，当原料流动时，驱动装置将部分原料送入引导通道内，用于与模腔103内的原料混合。
如图6-图9所示，本发明公开了驱动装置的两个实施例。具体如下：
图6和图7为驱动装置的实施例1。如图所示，驱动装置包括叶轮210以及转动设置在轴孔202内的转轴212，转轴212与叶轮210之间设置有将二者同轴固定连接的螺杆211，螺杆211的外径与轴孔202的内径一致。
使用时，原料在向模腔103出口流动过程中会对叶轮210造成冲击，从而使得叶轮210通过该冲击力产生转动。在转动过程中，叶轮210带动螺杆211转动，螺杆211转动将周围的原料挤入轴孔202内。随着原料不断被挤压至轴孔202内，轴孔202内的原料压力变大，在压力的作用下，轴孔202内的原料通过流动腔220和输送腔221流动至引导槽110内，进入引导槽110内的原料后经引导口111排出，从引导口111排出后的原料与原先进入模腔103内的原料在压力的作用下融合，从而再次融为一体，随后通过模腔103的出口排出。
图8和图9为驱动装置的实施例2。如图所示，驱动装置包括叶轮210以及转动设置在轴孔202内的转轴212，转轴212与叶轮210之间设置有将二者同轴固定连接的往复丝杆230，往复丝杆230的外圈螺旋连接有活塞块231，活塞块231横向滑动设置在轴孔202内，轴孔202的一端固定连接有轴盖板232，轴盖板232转动套设在往复丝杆230外圈，轴盖板232的侧壁和流动腔220内均设置有单向阀222。
使用时，原料在向模腔103出口流动过程中会对叶轮210造成冲击，从而使得叶轮210通过该冲击力产生转动。在转动过程中，叶轮210带动往复丝杆230转动，往复丝杆230转动带动活塞块231作往复运动，活塞块231在往复运动过程中通过单向阀222将外部原料吸入轴孔202内，然后推入流动腔220内，通过输送腔221流入到引导槽110内，进入引导槽110内的原料后经引导口111排出，从引导口111排出后的原料与原先进入模腔103内的原料在压力的作用下融合，从而再次融为一体，随后通过模腔103的出口排出。
需要注意的是，活塞块231只能横向滑动设置在轴孔202内，并不能在轴孔202内进行转动，可以通过将活塞块231和轴孔202设置呈矩形状态，或者在活塞块231的外圈设置伸入轴孔202的凸块，从而避免活塞块231在轴孔202内转动的现象产生。
其次，模腔103内的原料一直与处于流动状态，它会一直通过模腔103的一端排出；在这过程中，原料的流动压力主要存在于模腔103处，而丝杆230和活塞块231主要位于叶轮210的正后方的中心处，且叶轮210的中心部位为实心结构，同时体积较大，从而使叶轮210受到原料的推力大于原料对活塞块231的推力，实现活塞块231的往复运动。
值得说明的是，通过改变往复丝杆230的侧壁和流动腔220内单向阀222的开口角度(例如将单向阀222水平转动180度)，从而使模腔103内的原料被吸入往复丝杆230处(如图9中虚线箭头所指的方向)。具体原理如下：
当单向阀222的开口角度调整后，活塞块231的往复运动会使流动腔220内部产生负压，因此在负压的作用下，通过引导口111将模腔103内的部分原料吸入至轴孔202内，然后通过轴盖板232上的单向阀222排出。如此一来，当模腔103内的原料存在气泡、混合不均匀等现象时，通过负压的作用，可以使该部分的原料吸至模腔103的进口处重新参与混合，从而提高了原料混合的均匀性，降低成型后管材开裂、粗糙等的现象产生。
需要说明的是，当本发明中的模具在后续使用时，需要先将模具进行加热，使上一次残留的原料融化，融化后便可进行使用。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.基于端口结构便于拆卸的PE管材加工模具，包括口模(100)以及设置在口模(100)内部的模芯(200)，模芯(200)与口模(100)之间形成用于供原料成型的模腔(103)，其特征在于：所述模芯(200)与口模(100)之间插接配合，所述口模(100)内部开设有引导槽(110)，所述口模(100)内壁开设有引导口(111)，所述引导口(111)与分流通道(112)相通，所述引导槽(110)与模腔(103)的进口之间设置有混合部件，原料输送时，所述混合部件利用原料推动力将模腔(103)内的部分原料送入引导槽(110)内，以使口模(100)内的原料经引导口(111)排出后与其它原料混合。
2.根据权利要求1所述的基于端口结构便于拆卸的PE管材加工模具，其特征在于：所述口模(100)的一端固定连接有接头(101)，所述接头(101)的侧壁开设有插槽(102)，所述模芯(200)一端的外圈固定设置插块(201)，当模芯(200)从口模(100)的一端穿入时，所述插块(201)插在插槽(102)内。
3.根据权利要求2所述的基于端口结构便于拆卸的PE管材加工模具，其特征在于：所述引导口(111)向收缩部(120)处倾斜。
4.根据权利要求2所述的基于端口结构便于拆卸的PE管材加工模具，其特征在于：所述混合部件包括位于引导槽(110)与插块(201)之间的收缩部(120)，所述收缩部(120)与模芯(200)之间形成聚集腔(121)，以使输送的原料靠近引导槽(110)处时产生聚集，所述聚集腔(121)一端开设有分流通道(112)，所述分流通道(112)呈“L”形结构，所述分流通道(112)的弯折端与引导槽(110)连通。
5.根据权利要求4所述的基于端口结构便于拆卸的PE管材加工模具，其特征在于：所述收缩部(120)呈一端开口大，另一端开口小的锥形结构，其中开口大的一端靠近接头(101)设置，开口小的一端远离接头(101)设置。
6.根据权利要求2所述的基于端口结构便于拆卸的PE管材加工模具，其特征在于：所述引导口(111)位于插块(201)的正前方。
7.根据权利要求2所述的基于端口结构便于拆卸的PE管材加工模具，其特征在于：所述混合部件包括驱动装置和引导通道，其中，所述引导通道包括流动腔(220)、输送腔(221)以及轴孔(202)，所述流动腔(220)开设在插块(201)内；所述输送腔(221)开设在口模(100)内，所述输送腔(221)的一端与引导槽(110)连通，另一端与流动腔(220)连通；所述轴孔(202)开设在模芯(200)的一端，并且轴孔(202)与流动腔(220)的底端连通；所述驱动装置转动设置在轴孔(202)内，当原料流动时，所述驱动装置将部分原料送入引导通道内，用于与模腔(103)内的原料混合。
8.根据权利要求7所述的基于端口结构便于拆卸的PE管材加工模具，其特征在于：所述驱动装置包括叶轮(210)以及转动设置在轴孔(202)内的转轴(212)，所述转轴(212)与叶轮(210)之间设置有将二者同轴固定连接的螺杆(211)，所述螺杆(211)的外径与轴孔(202)的内径一致。
9.根据权利要求7所述的基于端口结构便于拆卸的PE管材加工模具，其特征在于：所述驱动装置包括叶轮(210)以及转动设置在轴孔(202)内的转轴(212)，所述转轴(212)与叶轮(210)之间设置有将二者同轴固定连接的往复丝杆(230)，所述往复丝杆(230)的外圈螺旋连接有活塞块(231)，所述活塞块(231)滑动设置在轴孔(202)内，所述轴孔(202)的一端固定连接有轴盖板(232)，所述轴盖板(232)转动套设在往复丝杆(230)外圈，所述轴盖板(232)的侧壁和流动腔(220)内均设置有单向阀(222)。
10.根据权利要求9所述的基于端口结构便于拆卸的PE管材加工模具，其特征在于：所述单向阀(222)可拆卸的设置在轴盖板(232)的侧壁和流动腔(220)内。
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2024
- 2024-02-22 CN CN202410198613.4A patent/CN117818009A/zh active Pending
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