实用新型内容
本实用新型的主要目的是提供一种挤出机头和管材加工设备,旨在提供一种可实现有效温度控制的挤出机头,该挤出机头在长时间加工生产后,有效解决了产品会出现表观粗糙、不一致、截面气孔,从而影响密实度等各种各样问题。
为实现上述目的,本实用新型提出的挤出机头,用于管材挤出成型,所述挤出机头包括:
机头结构,所述机头结构内设有间隔设置的成型流道和加热通道,所述加热通道环绕所述成型流道设置,所述机头结构还设有连通所述加热通道的入口和出口,所述成型流道用于管材成型,所述加热通道用于热介质流通;
进口接头,所述进口接头设于所述入口处,用于输入热介质;及
出口接头,所述出口接头设于所述出口处,用于热介质排出。
在一实施例中,所述机头结构包括:
机头主体,所述机头主体内设有间隔设置的第一成型流道和第一加热通道,所述第一加热通道环绕所述第一成型流道设置,所述入口和所述出口间隔设置于所述机头主体;和
模具组件,所述模具组件包括外模和设于所述外模内的芯棒,所述外模与所述芯棒围合形成第二成型流道,所述外模内设有第二加热通道,所述模具组件与所述机头结构连接,以使所述第二成型流道与所述第一成型流道连通,以形成所述成型流道,所述第二加热通道与所述第一加热通道连通,以形成所述加热通道。
在一实施例中,所述机头主体包括:
机头体,所述机头体具有安装腔,所述机头体内还设有环绕所述安装腔设置的所述第一加热通道,所述入口和所述出口间隔设置于所述机头体;和
分流锥,所述分流锥的周缘设有多个支架,所述分流锥设于所述安装腔内,并通过多个所述支架与所述安装腔的内壁连接,所述分流锥的外壁与所述安装腔的内壁围合形成所述第一成型流道;
所述外模与所述机头体连接,所述芯棒与所述分流锥连接。
在一实施例中,所述分流锥内还设有第三加热通道,一所述支架内设有第一加热连通段,所述第三加热通道通过所述第一加热连通段与所述第一加热通道连通,以使所述第三加热通道、所述第一加热通道及所述第二加热通道形成所述加热通道;
另一所述支架内设有第二加热连通段,所述入口与所述第二加热连通段对应且连通。
在一实施例中,所述分流锥内还设有第一气道,所述第一气道与所述第三加热通道间隔设置,另一所述支架内设有气道连通段,所述芯棒内设有与所述第一气道连通的第二气道;
所述机头体还设有进气孔,所述进气孔与所述第一加热通道和所述安装腔间隔设置,并与所述气道连通段对应且连通。
在一实施例中,所述分流锥面向所述芯棒的一侧设有限位槽,所述第一气道贯通所述限位槽的底壁;
所述芯棒对应所述限位槽设有安装凸起,所述第二气道贯通所述安装凸起,所述安装凸起容纳并限位于所述限位槽内,以使所述芯棒与所述分流锥连接,并使所述第一气道与所述第二气道连通。
在一实施例中,所述机头体面向所述外模的一侧设有安装槽,所述安装腔贯通所述安装槽的底壁,所述第一加热通道与所述安装槽连通;
所述外模至少部分容纳并限位于所述安装槽内,以使所述第二加热通道与所述第一加热通道连通。
在一实施例中,所述安装槽的侧壁开设有调节孔,所述挤出机头还包括调节螺钉,所述调节螺钉穿设于所述调节孔内,并与所述外模的外壁抵接,所述调节螺钉用于调节所述第二成型流道的间隙;
且/或,所述安装槽的底壁邻近所述第一加热通道还设有定位销,所述外模对应所述定位销设有定位孔,所述定位销插入所述定位孔内,以使所述第二加热通道与所述第一加热通道对应且连通。
在一实施例中,所述外模的外壁与所述安装槽的侧壁围合形成固定槽,所述挤出机头还包括压盖,所述压盖套设于所述外模,所述压盖的部分容纳并限位于所述固定槽内,以使所述外模固定于所述机头体。
本实用新型还提出一种管材加工设备,包括设备主体和上述所述挤出机头,所述设备主体设有输料口,所述设备主体与所述挤出机头连接,以使所述输料口与所述挤出机头的成型流道连通。
本实用新型技术方案的挤出机头通过在机头结构内设置加热通道,使得加热通道环绕成型流道设置,并设置连通加热通道的入口和出口,利用进口接头向加热通道内输入热介质,从而使得加热通道内的热介质对机头结构内成型流道进行导热控制,并通过出口接头将加热通道内的热介质排出,如此实现温度控制功能,并保证控制精准度在百分之0.5以内,从而挤出机头在长时间加工生产后,有效解决了产品会出现表观粗糙、不一致、截面气孔,从而影响密实度等各种各样问题。
具体实施方式
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,所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例,而不是全部的实施例。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。
需要说明,本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
同时,全文中出现的“和/或”或“且/或”的含义为,包括三个方案,以“A和/或B”为例,包括A方案,或B方案,或A和B同时满足的方案。
另外,在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本实用新型要求的保护范围之内。
相关技术中管材加工设备的挤出机机筒各段加热都有控温功能,而机头模具的温度段没有控温功能,只能依靠机头模具自然冷却降温实现控制温度。但是长时间加工生产后,挤出物料在机筒内不断剪切摩擦生热、加上外部环境温度影响,机头模具依靠自然降温量已不能确保机头模具温度相互平衡,使得机头模具温度与给定的温度值出现差异偏高,无法有效控制工艺温度,导致生产出来的产品会出现表观粗糙、不一致、截面气孔,从而影响密实度等各种各样问题,严重影响到产品质量。
基于上述构思和问题,本实用新型提出一种挤出机头100。可以理解的,该挤出机头100应用于管材加工设备,可通过挤出机头100实现管材挤出成型。管材可以是塑料管材、热缩套管或冷缩套管等,在此不做限定。
请结合参照图1至图6所示,在本实用新型实施例中,该挤出机头100包括机头结构1、进口接头3及出口接头4,其中,机头结构1内设有间隔设置的成型流道11和加热通道12,加热通道12环绕成型流道11设置,机头结构1还设有连通加热通道12的入口1311和出口1312,成型流道11用于管材成型,加热通道12用于热介质流通;进口接头3设于入口1311处,用于输入热介质;出口接头4设于出口1312处,用于热介质排出。
在本实施例中,机头结构1的成型流道11用于加工管材挤出成型,也即将物料输入机头结构1的成型流道11经由成型流道11的形状限定,通过控制流速、压力等,使得物料从而成型流道11被挤出形成管材结构。可以理解的,成型流道11为设置在机头结构1内的腔体结构,也即成型流道11贯穿机头结构1设置。
在本实施例中,通过在机头结构1内设置加热通道12,加热通道12与成型流道11呈间隔设置,也即加热通道12与成型流道11为不连通的两个腔体结构。可以理解的,加热通道12用于热介质流通,也即加热通道12为设置在机头结构1内的腔体结构,该腔体结构能够容纳热介质。
可以理解的,通过在机头结构1上设置入口1311和出口1312,使得入口1311和出口1312分别与加热通道12连通,从而方便热介质经由入口1311流入加热通道12,使得加热通道12内充满热介质。出口1312的设置,有利于热介质在加热通道12内实现流通循环,确保加热通道12内的热介质温度相当,从而实现对机头结构1内成型流道11的温度控制。
在本实施例中,为了进一步对机头结构1内成型流道11的温度实现有效控制,加热通道12环绕成型流道11设置,也即加热通道12和成型流道11之间通过腔壁隔开,如此使得加热通道12内的热介质通过腔壁将热量传递至成型流道11内,从而实现温度控制。
可以理解的,加热通道12可以是包围在成型流道11的外侧,也可以是设置在成型流道11的内侧。加热通道12还可以设置为将成型流道11夹设在中间,也即加热通道12包括设置在成型流道11的外侧的部分和设置在成型流道11的内侧的部分组成。当然,在其他实施例中,加热通道12还可以设置为螺旋结构,该螺旋结构中心为成型流道11,在此不做限定。
在本实施例中,通过设置进口接头3和出口接头4,使得进口接头3设于入口1311处,用于输入热介质;出口接头4设于出口1312处,用于热介质排出,从而方便向加热通道12内输入和排出热介质,提高挤出机头100的使用便利性。可以理解的,为了进一步控制加热通道12内热介质的量以及流速,还可以在进口接头3和/或出口接头4上设置有控制阀。可选地,控制阀为机械开关或阀门,也可以是电子控制阀等,在此不做限定。
本实用新型的挤出机头100通过在机头结构1内设置加热通道12,使得加热通道12环绕成型流道11设置,并设置连通加热通道12的入口1311和出口1312,利用进口接头3向加热通道12内输入热介质,从而使得加热通道12内的热介质对机头结构1内成型流道11进行导热控制,并通过出口接头4将加热通道12内的热介质排出,如此实现温度控制功能,并保证控制精准度在百分之0.5以内,从而挤出机头100在长时间加工生产后,有效解决了产品会出现表观粗糙、不一致、截面气孔,从而影响密实度等各种各样问题。
在一实施例中,如图1、图4、图5、图6、图7和图8所示,机头结构1包括机头主体13和模具组件2,其中,机头主体13内设有间隔设置的第一成型流道111和第一加热通道121,第一加热通道121环绕第一成型流道111设置,入口1311和出口1312间隔设置于机头主体13;模具组件2包括外模21和设于外模21内的芯棒22,外模21与芯棒22围合形成第二成型流道112,外模21内设有第二加热通道122,模具组件2与机头结构1连接,以使第二成型流道112与第一成型流道111连通,以形成成型流道11,第二加热通道122与第一加热通道121连通,以形成加热通道12。
在本实施例中,通过将机头结构1设置为机头主体13和模具组件2,从而利用模具组件2的外模21和芯棒22调整挤出管材的大小尺寸以及管壁厚度等。可以理解的,成型流道11由设置于机头主体13内的第一成型流道111与外模21和芯棒22围合形成的第二成型流道112连通组成,也即物料从机头主体13内的第一成型流道111流向模具组件2的第二成型流道112,并由外模21和芯棒22的第二成型流道112挤出成型形成管材。
为了实现对成型流道11的第一成型流道111和第二成型流道112同时实现温度控制,机头主体13内设置有第一加热通道121,第一加热通道121与第一成型流道111间隔设置,并环绕第一成型流道111设置;外模21内设有第二加热通道122,第二加热通道122与第二成型流道112间隔设置,并环绕第二成型流道112设置。
可以理解的,为了方便控制加热通道12内的热介质,第二加热通道122与第一加热通道121连通,使得第一加热通道121和第二加热通道122组成加热通道12。在本实施例中,入口1311和出口1312间隔设置于机头主体13,并与加热通道12连通。
在本实施例中,第一加热通道121可以是包围在第一成型流道111的外侧,也可以是设置在第一成型流道111的内侧。第一加热通道121还可以设置为将第一成型流道111夹设在中间,也即第一加热通道121包括设置在第一成型流道111的外侧的部分和设置在第一成型流道111的内侧的部分组成。当然,在其他实施例中,第一加热通道121还可以设置为螺旋结构,该螺旋结构中心为第一成型流道111,在此不做限定。
可以理解的,第二加热通道122可以是包围在第二成型流道112的外侧,也可以是设置在第二成型流道112的内侧。第二加热通道122还可以设置为将第二成型流道112夹设在中间,也即第二加热通道122包括设置在第二成型流道112的外侧的部分和设置在第二成型流道112的内侧的部分组成。当然,在其他实施例中,第二加热通道122还可以设置为螺旋结构,该螺旋结构中心为第二成型流道112,在此不做限定。
在本实施例中,外模21设有锥形腔,芯棒22的外形与锥形腔的腔壁结构轮廓相当,芯棒22容纳与该外模21的锥形腔内,如此使得芯棒22的外壁与外模21的锥形腔的腔壁围合形成第二成型流道112。当然,在其他实施例中,外模21与芯棒22还可以是其他设置方式,只要能围合形成第二成型流道112即可,在此不做限定。
可以理解的,为了使得第一加热通道121与第二加热通道122连通,机头主体13面向模具组件2的一侧设有连通第一加热通道121的连通口,且外模21面向机头主体13的一侧设有与该连通口对应的通孔,该通孔与第二加热通道122连通,如此在模具组件2与机头结构1连接时,机头主体13的连通口与外模21的通孔对应并连通,从而实现第一加热通道121与第二加热通道122连通。可选地,该连通口和通孔可以是环形通孔,也可以多个间隔设置的通孔,在此不做限定。
在本实施例中,第一成型流道111为贯穿机头主体13设置,第二成型流道112贯穿模具组件2,在模具组件2与机头结构1连接时,机头主体13的第一成型流道111与模具组件2的第二成型流道112对应并连通。可以理解的,为了实现物料被挤出后成型为管材结构,第二成型流道112为外模21和芯棒22围合形成的环形腔体,第一成型流道111可以是环形腔体或直线腔体均可,在此不做限定。
在一实施例中,如图4、图5、图6、图7和图8所示,机头主体13包括机头体131和分流锥132,其中,机头体131具有安装腔1313,机头体131内还设有环绕安装腔1313设置的第一加热通道121,入口1311和出口1312间隔设置于机头体131;分流锥132的周缘设有多个支架133,分流锥132设于安装腔1313内,并通过多个支架133与安装腔1313的内壁连接,分流锥132的外壁与安装腔1313的内壁围合形成第一成型流道111;外模21与机头体131连接,芯棒22与分流锥132连接。
在本实施例中,挤出机头100的机头体131用于安装在设备主体上,并与设备主体的入料口连接,从而使得物料由设备主体的入料口输入机头体131的第一成型流道111内,依次流向模具组件2的外模21和芯棒22围合形成的第二成型流道112,并由外模21和芯棒22配合挤出成型。
可以理解的,为了使得从设备主体的入料口输入机头体131的第一成型流道111内的物流能够分流形成管材形状,机头主体13设置为机头体131和分流锥132,机头体131具有安装腔1313,分流锥132设于安装腔1313内,并通过多个支架133与安装腔1313的内壁连接,使得分流锥132的外壁与安装腔1313的内壁围合形成第一成型流道111,从而利用分流锥132实现分流,以使第一成型流道111在机头主体13内呈管状或环状的腔体通道。
在本实施例中,为了方便安装模具组件2的外模21和芯棒22,并使得第二成型流道112与第一成型流道111对应且连通,从而通过外模21与机头体131连接,芯棒22与分流锥132连接。
在一实施例中,如图4、图5和图8所示,分流锥132内还设有第三加热通道123,一支架133内设有第一加热连通段1331,第三加热通道123通过第一加热连通段1331与第一加热通道121连通,以使第三加热通道123、第一加热通道121及第二加热通道122形成加热通道12;另一支架133内设有第二加热连通段1332,入口1311与第二加热连通段1332对应且连通。
在本实施例中,通过在分流锥132内设置第三加热通道123,使得第三加热通道123,位于第一成型流道111的内侧,第一加热通道121位于第一成型流道111的外侧,从而将第一成型流道111夹设在第一成型流道111和第三加热通道123之间,一方面对第一成型流道111实现快速控温,另一方面,提高对第一成型流道111的热传离速度和效率。
可以理解的,为了实现第三加热通道123与第一加热通道121连通,实现热介质的循环,一支架133内设有第一加热连通段1331,使得第三加热通道123通过第一加热连通段1331与第一加热通道121连通,从而使第三加热通道123、第一加热通道121及第二加热通道122形成加热通道12,从而形成闭环回路。
在本实施例中,为了对第一成型流道111实现快速控温,另一支架133内设有第二加热连通段1332,入口1311与第二加热连通段1332对应且连通,从而使得热介质从入口1311经由第二加热连通段1332先流入第三加热通道123,再经由第一加热连通段1331流入第一加热通道121,最后由出口1312排除,实现热介质热量的充分传递,提高温控效率。
在本实施例中,热介质在加热通道12内的流经路径为:热介质从入口1311经由第二加热连通段1332先流入第三加热通道123,再经由第一加热连通段1331流入第一加热通道121,并依次流入第二加热通道122,再由第二加热通道122流入第一加热通道121,最后由出口1312排除。
可以理解的,第二加热通道122与第一加热通道121连通的位置邻近第一加热连通段1331,也即由第一加热连通段1331流入第一加热通道121后,先流入第二加热通道122,使得第二加热通道122充满热介质后,在通过第二加热通道122流入靠近出口1312位置处的第一加热通道121,最后由出口1312排除。
在一实施例中,如图4、图5和图8所示,分流锥132内还设有第一气道1321,第一气道1321与第三加热通道123间隔设置,另一支架133内设有气道连通段1333,芯棒22内设有与第一气道1321连通的第二气道221;机头体131还设有进气孔1314,进气孔1314与第一加热通道121和安装腔1313间隔设置,并与气道连通段1333对应且连通。
可以理解的,通过在分流锥132内设置第一气道1321,并在芯棒22内设置第二气道221,从而向第一气道1321内通入气体,使得气体在气压作用下,随着物料挤出成型时,对成型的管材内腔产生压力,避免管材内腔发生粘连,不易成型。
在本实施例中,为了方便向第一气道1321和第二气道221内通入气体压力,机头体131设置有进气孔1314,另一支架133内设有气道连通段1333,使得进气孔1314与气道连通段1333对应且连通,从而实现进气孔1314通过气道连通段1333与第一气道1321连通,方便通入气体。
可以理解的,为了避免第一气道1321内的气体压力影响第一成型流道111内的温控效果,第一气道1321设于分流锥132内的中心位置,第三加热通道123环绕第一气道1321设置,也即第三加热通道123夹设于第一气道1321和第一成型流道111之间。在本实施例中,第一气道1321位于机头主体13的中心轴线上,第三加热通道123、第一成型流道111及第一加热通道121均以第一气道1321为中心轴呈同轴设置。
在一实施例中,如图4、图5和图8所示,分流锥132面向芯棒22的一侧设有限位槽1322,第一气道1321贯通限位槽1322的底壁;芯棒22对应限位槽1322设有安装凸起222,第二气道221贯通安装凸起222,安装凸起222容纳并限位于限位槽1322内,以使芯棒22与分流锥132连接,并使第一气道1321与第二气道221连通。
可以理解的,通过在分流锥132设置限位槽1322,在芯棒22设置安装凸起222,一方面可利用安装凸起222和限位槽1322的限位配合实现芯棒22的安装固定;另一方面,利用安装凸起222和限位槽1322的限位配合实现第一气道1321和第二气道221的连通密封。
在一实施例中,如图4、图5、图7和图8所示,机头体131面向外模21的一侧设有安装槽1315,安装腔1313贯通安装槽1315的底壁,第一加热通道121与安装槽1315连通;外模21至少部分容纳并限位于安装槽1315内,以使第二加热通道122与第一加热通道121连通。
可以理解的,通过设置安装槽1315,一方面利用安装槽1315实现外模21的安装限位,另一方面实现第一加热通道121与第二加热通道122连通的同时实现密封,以及实现第一成型流道111和第二成型流道112连通的同时实现密封。
可以理解的,为了进一步提供密封效果,可以在第一加热通道121与第二加热通道122的周缘设置密封圈、密封件或密封垫等结构。也可以在第一成型流道111和第二成型流道112的周缘设置密封圈、密封件或密封垫等结构,在此不做限定。
在一实施例中,如图1、图2、图4、图5和图8所示,安装槽1315的侧壁开设有调节孔1316,挤出机头100还包括调节螺钉5,调节螺钉5穿设于调节孔1316内,并与外模21的外壁抵接,调节螺钉5用于调节第二成型流道112的间隙。
可以理解的,通过设置调节孔1316和调节螺钉5,从而通过调节调节螺钉5与外模21的抵接位置,从而控制成型管材的尺寸大小、壁厚等。在本实施例中,调节在调节孔1316内的调节螺钉5,使得调节螺钉5与外模21的外壁抵接,从而调节外模21与芯棒22围合形成第二成型流道112的间隙或间距大小,从而实现管材壁厚以及尺寸的大小调整。
在一实施例中,如图5、图6、图7和图8所示,安装槽1315的底壁邻近第一加热通道121还设有定位销1317,外模21对应定位销1317设有定位孔211,定位销1317插入定位孔211内,以使第二加热通道122与第一加热通道121对应且连通。
可以理解的,通过设置定位销1317和定位孔211,利用定位销1317和定位孔211的配合实现外模21的精准定位安装,从而确保第二加热通道122与第一加热通道121对应且连通。
在一实施例中,如图4、图5、图6、图7和图8所示,外模21的外壁与安装槽1315的侧壁围合形成固定槽212,挤出机头100还包括压盖6,压盖6套设于外模21,压盖6的部分容纳并限位于固定槽212内,以使外模21固定于机头体131。
在本实施例中,通过设置压盖6,从而提供外模21与机头体131的连接稳定性。可以理解的,通过在外模21的外壁与安装槽1315的侧壁围合形成固定槽212,使得压盖6的部分容纳并限位于固定槽212内,从而进一步提高压盖6的安装稳定性以及外模21与机头体131的连接稳定性。
本实用新型还提出一种管材加工设备,该管材加工设备包括设备主体和挤出机头100,该挤出机头100的具体结构参照上述实施例,由于本管材加工设备的挤出机头100采用了上述所有实施例的全部技术方案,因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果,在此不再一一赘述。
在本实施例中,设备主体设有输料口,设备主体与挤出机头100连接,以使输料口与挤出机头100的成型流道11连通。可以理解的,管材加工设备还包括温控装置,该温控装置用于提供热介质,使得温控装置与进口接头3和出口接头4连接,从而实现对挤出机头100的加热通道12内输送热介质。可选地,热介质可以是高温热介质或低温热介质,也即热介质仅为实现热量交换,从而实现温度控制的介质,温度的高低取决于实际应用场景,在此不做限定。
以上所述仅为本实用新型的可选实施例,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是在本实用新型的构思下,利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。