CN211616535U - 一种双轴取向管材定径套 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双轴取向管材定径套，包括管状的定径套本体，其所述定径套本体内从第一端到第二端依次设有坯料入口、双轴取向拉伸腔和定径成型腔；所述双轴取向拉伸腔的第一端与坯料入口相连，双轴取向拉伸腔的第二端与定径成型腔相连，双轴取向拉伸腔轮廓从自身第一端到第二端逐渐扩大。本实用新型双轴取向管材定径套通过双轴拉伸取向，既可增加管材的轴向强度，同时也增加管材的径向强度，同时减少材料和能源的消耗。

Description

一种双轴取向管材定径套

技术领域

本实用新型涉及管材成型设备技术领域，具体而言，涉及一种双轴取向管材定径套。

背景技术

目前，行业内塑料管材生产中常用的是管材外径定径的定径套，定径套的入口内径和出口内径是相同的，在定径套的这段长度内，管子的外表面需要硬化，以使管子离开定径套时，管壁的硬化深度足以使管子能支持自重，不会变形或破裂。

定径套内径按管材材料的收缩率来算，一般比管材产品外径放大2％左右，或者比管材挤出机挤出的管材料坯的外径小一些，但是，管材料坯外径大而定径套内径小，使得管材坯料在定径套内移动过程中存在较高的摩擦阻力，增加管材牵引设备功率，导致制造成本高的同时会使管子产生内应力，降低管道表面光洁度；此外，管材定径过程中只会产生轴向拉伸取向，这种单向拉伸取向对管材的性能来讲作用不是特别明显，因为它虽然通过拉伸取向增加了管材轴向取向的强度，但却降低了管材径向(即环向)的强度，这对于塑料管材来说，是十分有害的，因为它会大大降低管材的液压爆破强度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服背景技术的缺点，提供一种双轴取向的管材定径套，通过双轴拉伸取向，既可增加管材的轴向强度，同时也增加管材的径向(即环向)强度，同时减少材料和能源的消耗。

本实用新型的实施例是这样实现的：

一种双轴取向管材定径套，包括管状的定径套本体，所述定径套本体内从第一端到第二端依次设有坯料入口、双轴取向拉伸腔和定径成型腔；

所述双轴取向拉伸腔的第一端与坯料入口相连，双轴取向拉伸腔的第二端与定径成型腔相连，双轴取向拉伸腔轮廓从自身第一端到第二端逐渐扩大。

进一步地，在垂直于定径套本体轴线的方向上，所述双轴取向拉伸腔任意截面的轮廓均为圆形且截面轮廓的直径从双轴取向拉伸腔的第一端到第二端呈线性扩大趋势。

进一步地，所述坯料入口的开口轮廓大小从定径套本体第一端端部向内逐渐缩小。

进一步地，所述双轴取向拉伸腔的管壁上设有储水环用于管材的水冷降温。

进一步地，所述定径成型腔直径与双轴取向拉伸腔第二端端部轮廓直径相等。

进一步地，所述定径成型腔内壁上设有若干通孔。

进一步地，所述储水环上开设有入水口和出水口。

进一步地，所述坯料入口开口轮廓为圆形，且坯料入口开口最小内径小于定径成型腔内径。

本实用新型双轴取向管材定径套的有益效果如下：

1、能经济、方便、稳定、连续地制造出双轴取向塑料管材，提升产品的力学性能、理化性能和更为整洁、光亮、美观的外观结构；

2、降低管材成型过程中牵引设备的牵引力，生产速度更快，能耗更小；

3、在管材材料强度和管材液压爆破强度增加的基础上，通过降低壁厚的方法节省原料，降低产品的成本。

附图说明

图1为本实用新型双轴取向管材定径套结构示意图；

图标：1-定径套本体，100-坯料入口，110-双轴取向拉伸腔，120-定径成型腔，121-通孔，140-储水环，141-进水口，142-出水口。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1所示，一种双轴取向管材定径套，包括管状的定径套本体1，定径套本体1由金属材料制造而成，所述定径套本体1内从图示左侧的第一端到右侧的第二端依次设有坯料入口100、双轴取向拉伸腔110和定径成型腔120；

所述坯料入口100在垂直于定径套本体1轴线的任意截面上的轮廓均为圆形，且坯料入口100的开口轮廓大小从定径套本体1第一端端部向内逐渐缩小，坯料入口100的截面最小轮廓小于定径套成型腔120的轮廓大小。

所述双轴取向拉伸腔110的第一端与坯料入口100相连，双轴取向拉伸腔 110的第二端与定径成型腔120相连，双轴取向拉伸腔110轮廓从自身第一端到第二端逐渐扩大，具体地，在垂直于定径套本体1轴线的方向上，所述双轴取向拉伸腔110任意截面的轮廓均为圆形且截面轮廓的直径从双轴取向拉伸腔100 的第一端到第二端呈线性扩大趋势，即双轴取向拉伸腔110内壁为线性过渡，双轴取向拉伸腔110第二端与定径成型腔120连接，且双轴取向拉伸腔110的第二端端部最大截面轮廓等于定径成型腔120在垂直于定径套本体1轴线的方向上的截面轮廓。

所述定径成型腔120内壁上设有若干通孔121，所述若干通孔121沿着定径成型腔120内壁的环向和轴向方向上均匀分布，定径成型腔120外壁上设有水冷循环系统，但其与储水环140上的水冷循环系统相互独立。

所述双轴取向拉伸腔110的管壁上设有储水环140用于管材的水冷降温，储水环140同时覆盖坯料入口100管壁，以同时对坯料入口100和双轴取向拉伸腔110内的管材进行冷却，相应地，所述储水环140上开设有入水口141和出水口142。

所述坯料入口100开口轮廓为圆形，且坯料入口100开口最小内径小于定径成型腔120内径，即管材从坯料入口100进入定径套本体1内部后，管材的直径是逐步增大的。

使用时将定径套本体1装配到真空定型箱后，管材挤出机挤出的料坯进入定径套本体1的坯料入口100,冷水系统的水流从进水口141流入储水环140，从出水口142流出，在定径套本体1第一端的内壁上环形流动冷却，保证料坯不会粘模并且得到均匀冷却，使物料拉伸的温度保持在玻璃化温度与熔融温度之间；

塑料管材厚料坯外径略微大于定径套本体1的坯料入口100的最小内径，在料坯入口100的喇叭口处存留，堵住坯料入口100保证真空负压不泄露，在真空作用下管坯外壁贴附定径套本体1内壁，经过双轴取向拉伸腔110，管材的外壁由料坯进入口100处的内径大小逐渐扩胀到双轴取向拉伸腔110的内径大小，在牵引设备作用下，管材向定径套本体1第二端移动过程中，管径增大，并最终达到定径成型腔120内壁大小的内径，实现径向的扩张，分子链在扩张和冷却定型过程中实现径向取向；

同时，塑料管材厚料坯在料坯入口10的喇叭口处存留，由于牵引设备速度快于坯料的挤出速度，厚料坯逐渐被拉薄，保持一种不断拉伸的稳定的动态平衡，管材牵引和挤出的速比实现轴向的拉伸，卷曲的分子链拉直并沿拉伸的方向排列并被冷却冻结，实现轴向取向，即配合定径成型腔120处的水冷却和通孔 121内外壁的气压差，实现径向扩张，同时管材壁厚由厚变薄，实现轴向拉伸，在气压差下保持形状，在水冷却下实现分子链的取向排列并快速冻结，实现双轴取向。

上述径向取向和轴向取向是在同一过程中同时发生的。通过双向拉伸，将垂直于双向拉伸这个拉伸面的强度叠加到拉伸面方向的强度上，由此增加了材料拉伸面方向的强度，即“在线”双轴取向生产工艺，然后冷却定型成为高性能的管材，使本实用新型有效地达到了前述发明目的。

在本实用新型中，料坯入口100及双向拉伸腔110的水冷系统独立于定径成型腔120处的冷却系统，保证径向扩张和轴向拉伸的温度条件，保证管坯内外壁温差受控、管坯周围厚度和温度的差异受控和扩张和拉伸的比例受控。达到温度精确和均匀的工艺条件，保证产品性能稳定并使产品外观更整洁、光滑、美观，管材外径从小到大扩张，料坯与定径套的内壁摩擦力小，牵引功率浪费少，节约能源，此外，因为双轴取向后管材力学性能成倍增加，按照管材的执行标准，管材壁厚更薄，这样冷却定型速率快、生产效率高，能耗小。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种双轴取向管材定径套，包括管状的定径套本体(1)，其特征在于：所述定径套本体(1)内从第一端到第二端依次设有坯料入口(100)、双轴取向拉伸腔(110)和定径成型腔(120)；

所述双轴取向拉伸腔(110)的第一端与坯料入口(100)相连，双轴取向拉伸腔(110)的第二端与定径成型腔(120)相连，双轴取向拉伸腔(110)轮廓从自身第一端到第二端逐渐扩大。

2.根据权利要求1所述的双轴取向管材定径套，其特征在于：在垂直于定径套本体(1)轴线的方向上，所述双轴取向拉伸腔(110)任意截面的轮廓均为圆形且截面轮廓的直径从双轴取向拉伸腔(110)的第一端到第二端呈线性扩大趋势。

3.根据权利要求1所述的双轴取向管材定径套，其特征在于：所述坯料入口(100)的开口轮廓大小从定径套本体(1)第一端端部向内逐渐缩小。

4.根据权利要求1所述的双轴取向管材定径套，其特征在于：所述双轴取向拉伸腔(110)的管壁上设有储水环(140)用于管材的水冷降温。

5.根据权利要求2所述的双轴取向管材定径套，其特征在于：所述定径成型腔(120)直径与双轴取向拉伸腔(110)第二端端部轮廓直径相等。

6.根据权利要求1所述的双轴取向管材定径套，其特征在于：所述定径成型腔(120)内壁上设有若干通孔(121)。

7.根据权利要求4所述的双轴取向管材定径套，其特征在于：所述储水环(140)上开设有入水口(141)和出水口(142)。

8.根据权利要求3所述的双轴取向管材定径套，其特征在于：所述坯料入口(100)开口轮廓为圆形，且坯料入口(100)开口最小内径小于定径成型腔(120)内径。

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