CN1248840C - 大型塑料制品的滚塑成型方法及其专用模具 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种大型塑料制品的滚塑成型方法及其专用模具，选用旋转、摆动幅度均为360度的设备，模具无需特殊结构，若选用通常设备，模具旋转360度、摆动幅度小于300度，则需采用专用模具，在大斜度部位采用阻流结构进行熔料阻流，避免因熔料流淌造成的制品厚度不均，所述专用模具的阻流结构为其斜壁内侧的凸出结构，可以是若干圈环形半圆缺凸起、或阶梯状凸起、或若干均匀分布的球面状凸起，对带法兰的大型制件，采用特殊结构模具，在冷却时卸下殊装置应有先后。本发明克服了现有滚塑成型技术不能成型大型复杂制品的缺陷，成型的制品厚度大，均匀性好，强度高，可用于大型环保设备、大型化工设备等等。
Description
技术领域
本发明涉及塑料制品的制造，具体地讲是一种大型塑料制品的滚塑成型方法及其专用模具。
背景技术
滚塑成型方法是一种常用的塑料制品成型方法，特别是对于精度要求不高而又大型的制品，往往采用这种方法成型。对于成型制品厚而斜度(大于20度)的制品，采用方式有两种(1)选用特殊设备使模具旋转和摆动幅度均为360度(既双向360度)设备(图1)(2)选用普通滚塑成型设备，即模具旋转360度，而摆动幅度小于300度。其模具内腔若采用光滑表面，在成型过程中易造成熔料的流淌，使壁厚的均匀影响很大，直接影响制品强度，因而现有普通滚塑设备和内壁光滑的模具无法生产这种带有斜面大的复杂的合格制品必须采用特殊模具。另外由于塑料的成型收缩率比钢制模具线膨胀系数相差10倍左右，如成型带法兰的圆筒大制品就要采用特殊的结构，才能使脱模方便。
发明内容
为克服现有技术的上述缺陷，本发明提供了一种大型塑料制品的滚塑成型方法和一种大型塑料制品的滚塑成型专用模具，采用这种方法和这种模具可以成型出具有所需厚度或斜度的和带法兰的圆筒大型制品。
本发明实现上述目的的技术方案是：一种大型塑料制品的滚塑成型方法，主要包括加料、塑化、冷却和出模，其中加料分两次或多次进行，每次加料后进行一次相应的塑化，在塑化过程中对大斜度制品防止熔料流淌采用(1)选择能使模具旋转、摆动幅度均为360度(双向旋转360度)的特殊设备，模具无需特殊结构，用油或电外加热模具(如图1)，可以生产各种形状的制品，包括大斜度制品(图2)；(2)若选用普通设备即模具旋转360度，摆动幅度小于300度的设备，可用煤气或电外加热，那么制大斜度制品在模具应采用阻流结构进行熔料阻流，避免因熔料流淌造成的制品厚度不均。
生产大斜度大型塑料制品用普通滚塑成型设备，模具应设有阻流结构，所述阻流结构是模具斜壁内侧的若干凸起的结构。
所述阻流结构由模具斜壁内侧的若干凸起构成，所述凸起呈环形半圆缺状。
所述阻流结构由模具斜壁内侧的若干凸起构成，所述凸起呈环形阶梯状。
所述阻流结构由模具斜壁内侧的若干凸起构成，所述凸起由均匀分布的若干球面状凸起构成。
由于本发明采用两次或多次加料和塑化的方式进行成型，并且还采用模具上的阻流结构对制品的大斜度部位进行熔料阻流，克服了塑化熔料流淌对制品厚度均匀性的不利影响，因此可以生产有足够的厚度大型复杂制品，使滚塑成型大型复杂制品成为可能。依照申请人的实验，采用这种方法成型的大型制品最大直径或边长可达5米，最大高度可达6米，单件重量可以达5吨，曲面斜度可达40度，壁厚可达40毫米。这种方式成型的制品，质量好，强度高，可用做大型环保设备、化工设备等等。
附图说明
图1为能使模具双向旋转360度的设备示意图。
图2为设备能使模具双向旋转360度时，大斜度制品模具的示意图；
图3～8为普通设备生产大斜度制品的模具上的阻流结构；
图3是采用半圆凸起阻流结构的模具的A-A向剖面示意图；
图4是与图1对应的主视示意图；
图5是采用阶梯状凸起阻流结构的模具的B-B向剖面示意图；
图6是与图3对应的主视示意图；
图7是采用球面状凸起阻流结构的模具的C-C向剖面示意图；
图8是与图5对应的主视示意图；
图9是带有法兰成型结构的特殊模具的主视示意图。
具体实施方式
本发明提供的大型塑料制品的滚塑成型方法分为两种(1)选用特殊设备，即模具旋转与摆动幅度均为360度(即双向旋转360度)，用电或油为热源在烘箱内加热；(2)选用普通设备，即模具旋转360度，摆动幅度小于300度用煤气加热模具。普通设备的成型分解为下列依次进行的各步骤：(以三次加料为例)
(1)第一次加料入模：加料量为总加料量的40％-50％；
(2)第一次塑化：模具转速为20-40转/分，摆动幅度为0-180度，外加热温度为110-160摄氏度；
(3)第二次加料入模：加料量为总加料量的20％-30％；
(4)第二次塑化：模具转速为30-45转/分，加热温度为140-180摄氏度，摆动幅度为0-300度；
(5)第三次加料入模：加料量为称量的剩余量；
(6)第三次塑化：模具转速为40-60转/分，加热温度为150-200摄氏度，摆动幅度为0-300度；
(7)冷却：用冷水在外面冷却模具，用冷风吹制品内壁；
(8)出模。
所述各塑化过程的温度控制可以采用煤气或电外加热模具的方式进行。
所述第三次塑化步骤中，模具旋转可以采用先慢、后快、再慢的变化，转速变化范围为20-60转/分。
如果制品带有法兰或法兰状边缘，可以采用设有法兰成型结构的特殊模具，所述法兰成型结构的特殊模具的结构可以参见图9，其筒体上设有用于成型法兰的上短件4.1、下短件4.2和端盖3，在冷却步骤中，当制品开始冷却时，可以先后卸下特殊模具的端盖、上短件和下短件，待冷却定型后，再卸下该模具构成简体的其他部分5，实现出模。
采用本发明的方法，一般应使用改性料作为制品原料。在所述加料步骤之前，应先进行磨粉、捏合和称量。
本发明提供的大型塑料制品的滚塑成型模具设有阻流结构，所述阻流结构由模具斜壁内侧的若干凸起结构。
参见图3.4，所述阻流结构由模具斜壁内侧的若干凸起构成，所述凸起呈环形半圆缺状。
所述环形半圆状凸起图3.4构成位于模具斜壁内侧并与模具转轴垂直的阻流圈，其数量可视模具大小、制品厚度和斜壁斜度大小确定，一般可以是一个或两个，圈与圈之间的距离视模具斜度而定。
所述环形半圆状凸起(图4)的凸起高度通常应小于制品厚度20毫米。
参见图5-6，所述阻流结构由模具斜壁内侧的若干凸起构成，所述凸起呈环形阶梯状。
所述环形阶梯凸起图5.6构成位于模具斜壁内侧并与模具转轴垂直的阻流圈，其凸起高度通常应小于制品厚度20毫米。其数量可视模具大小、制品厚度和斜壁斜度大小确定，一般可以是一个或两个，圈与圈之间的距离视模具斜度而定。
所述环形阶梯状凸起图6的凸起高度通常应小于制品厚度20毫米。
参见图7-8，所述阻流结构由模具斜壁内侧的若干凸起构成，所述凸起由均匀分布的若干球面状凸起构成。
所述各球面状凸起(如图7)在模具斜壁内侧均匀分布，并且沿转轴方向前后分布的相邻凸起应当岔开，其数量可视模具大小、制品厚度和斜壁斜度大小确定。
所述球面状凸起(如图8)的高度一般应小于制品的厚度20毫米，直径视模腔大小而定，一般可在400-600毫米。
所谓大斜度制品一般指斜度大于20度，实践中可以根据制品厚度、大小和成型效果确定多大的斜度下应采用阻流结构。
Claims (9)
1、一种大型塑料制品的滚塑成型方法，主要包括加改性料、塑化、冷却和出模，其特征在于所述加料分两次或多次进行，每次加料后进行一次相应的所述塑化，在所述塑化过程中使模具转动360度，而摆动幅度小于300度，所述的模具上设置有阻流结构进行熔料阻流，以避免因熔料流淌造成的制品厚度不均。
2、如权利要求1所述的大型塑料制品的滚塑成型方法，其特征在于具体步骤分解为下列依次进行的：
(1)第一次加料入模：加料量为总加料量的40％-50％；
(2)第一次塑化：模具转速为20-40转/分，摆动幅度为0-180度，外加热温度为110-160摄氏度；
(3)第二次加料入模：加料量为20％-30％；
(4)第二次塑化：模具转速为30-45转/分，加热温度为140-180摄氏度，摆动幅度为0-300度；
(5)第三次加料入模：加料量为剩余量；
(6)第三次塑化：模具转速为40-60转/分，加热温度为150-200摄氏度，摆动幅度为0-300度；
(7)冷却：用冷水在外面冲洗模具，用冷风吹制品内壁；
(8)出模。
3、如权利要求2所述的大型塑料制品的滚塑成型方法，其特征在于所述第三次塑化步骤中，模具旋转采用先慢、后快、再慢的多级变速旋转方式，转速变化范围为20-60转/分。
4、如权利要求2、3所述的大型塑料制品的滚塑成型方法，其特征在于所述各塑化过程采用煤气或电外加热模具的方式进行进行温度控制，所述加料步骤之前先进行磨粉、捏合和称量，制品原料采用改性料。
5、如权利要求1所述的大型塑料制品的滚塑成型方法，其特征在于当制品带有法兰或法兰状边缘时，采用设有法兰成型结构的特殊模具，所述设有法兰成型结构的特殊模具的筒体上设有用于成型法兰的上短件、下短件和端盖，当制品开始冷却时，依次卸下特殊模具的端盖、上短件和下短件，待冷却定型后，再卸下该模具构成筒体的其他部分，实现出模。
6、一种权利要求1所述的大型塑料制品的滚塑成型模具，其特征在于，模具上设有阻流结构，阻流结构为模具斜壁内侧的若干凸起的结构。
7、如权利要求6所述的大型塑料制品的滚塑成型模具，其特征在于所述的凸起的结构呈环形半圆缺状，所述环形半圆缺状凸起构成位于模具斜壁内侧并与模具转轴垂直的阻流圈，圈与圈之间的距离视模具斜度而定，所述环形半圆状凸起的凸起高度应小于制品厚度20毫米。
8、如权利要求6所述的大型塑料制品的滚塑成型模具，其特征在于所述的凸起的结构呈环形阶梯状，所述环形阶梯凸起构成位于模具斜壁内侧并与模具转轴垂直的阻流圈，圈与圈之间的距离视模具斜度而定，所述环形阶梯状凸起的凸起高度应小于制品厚度20毫米。
9、如权利要求6所述的大型塑料制品的滚塑成型模具，其特征在于所述的凸起的结构由均匀分布的若干球面状凸起构成，所述各球面状凸起在模具斜壁内侧均匀分布，并且沿转轴方向前后分布的相邻凸起应当岔开，其高度应小于制品厚度20毫米，直径为400-600毫米。
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