CN217670966U - 一种pvc多层复合模具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种PVC多层复合模具，旨在解决PVC多层复合管挤出不畅，容易出现焦化的问题，其技术方案要点是：包括挤出模头和复合模头，所述复合模头连接于挤出模头的上游端，挤出模头和复合模头内分别开设连通的挤出腔和进料腔，所述挤出腔内设模芯，模芯与挤出腔内壁形成挤出流道，模芯包括芯体以及朝向进料腔延伸的芯轴，所述芯轴延伸至进料腔，所述进料腔内设环绕于芯轴的复合套筒，复合套筒与进料腔内壁之间形成第一流道；复合套筒与芯轴之间形成第二流道。本实用新型两组摸头相互配合，挤出成型前先对原料进行了多层复合，能够保持挤出过程中压力的稳定性和流动顺畅性，能够实现PVC多层复合管生产。

Description

一种PVC多层复合模具

技术领域

本实用新型涉及一种挤出模具，更具体地说，它涉及一种PVC多层复合模具。

背景技术

PO类复合管共挤技术已相当发达，具体如图8所示，在单层的挤出模具的内层当中增设内套，将挤出模具分隔呈内外两层流道，内层的流道上游端连通主挤出机；外层流道在挤出模具的外侧开口，连接辅挤出机，实现双层复合管道生产。若需生产多层，可采用相同的方式在挤出模内部再增设相应数量的内套，将挤出流道分隔层多层结构，再与相应数量的辅挤出机连接，实现多层复合管道生产。

但是，挤出模具在正常生产过程中内部压力就很大，在模具的内部增设内套，形成复合的支流，将导致模具内部压力更大，影响模具内部材料流通的顺畅性。对于传统的复合挤出模具而言，两层复合管道勉强能够生产，更多层复合时，由于模具内部压力的影响，生产非常困难，几乎无法生产，对于模具的寿命影响也很大。

对于PVC材料而言，上述影响更甚，由于PVC材料为热敏性材料，热稳定性差，如直接采用现有的PO复合技术设计、刻制模具，由于模具内压力很大，PVC物料在模具内部存在某处流动慢或不流动问题，如长时间生产，流动慢或不流动对应模具部位非常容易发生结焦问题，严重结焦会使模具发生龟裂，甚至会造成模具报废现象发生。

因此需要提出一种新的方案来解决这个问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决上述问题而提供一种PVC多层复合模具，在挤出成型前先对原料进行了多层复合，能够保持挤出过程中压力的稳定性和流动顺畅性，能够实现PVC多层复合管生产。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种PVC多层复合模具，包括挤出模头和复合模头，所述复合模头连接于挤出模头的上游端，挤出模头和复合模头内分别开设连通的挤出腔和进料腔，所述挤出腔内设模芯，模芯与挤出腔内壁形成挤出流道，模芯包括芯体以及朝向进料腔延伸的芯轴，所述芯轴延伸至进料腔，所述进料腔内设环绕于芯轴的复合套筒，复合套筒与进料腔内壁之间形成第一流道，第一流道上游端连通第一进料通道，下游端朝挤出流道开口；复合套筒与芯轴之间形成第二流道，第二流道上游端连通第二进料通道，下游端朝挤出流道开口。

本实用新型进一步设置为，所述第二流道朝向挤出流道一端开口，背向挤出流道一端封闭，所述复合模头对应于进料腔的外周设置连通第二进料通道的接口，所述接口连通第二流道。

本实用新型进一步设置为，所述挤出流道中段扩大，朝向两端逐渐缩小，挤出流道的下游端形成挤出环口。

本实用新型进一步设置为，所述芯轴包括分段设置的导向段和分流段，所述导向段连接于模芯，分流段设置于复合套筒的内周，所述分流段开设有轴孔，所述轴孔的上游端连通第一进料通道，下游端朝向挤出流道开口。

本实用新型进一步设置为，所述分流段背向模芯的一端连接有分流锥，所述轴孔贯穿分流锥，所述轴孔的上游端呈向外逐渐扩大的锥形。

本实用新型进一步设置为，所述导向段一端连接于芯体，另一端伸入分流段的轴孔内，并与轴孔之间形成第三流道，第三流道上游端通过轴孔连通第一进料通道，下游端朝向挤出通道开口。

本实用新型进一步设置为，所述导向段伸入轴孔的一端为锥头，所述轴孔的下游端呈与锥头适配的锥形。

本实用新型进一步设置为，所述导向段可轴向调节，用于调节第三流道的大小。

本实用新型进一步设置为，所述导向段可拆卸连接于芯体，所述导向段与芯体之间沿轴向抵压有垫片，所述垫片可更换式垫片。

本实用新型进一步设置为，所述进料腔和挤出腔之间形成缩口，所述导向段穿过缩口的位置呈与缩口适配的圆柱形，导向端与缩口内周之间形成环形间隙；所述环形间隙上游端与第一流道、第二流道和第三流道连通，下游端与挤出流道连通。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

通过挤出模头和复合模头相互配合，能够在原料输送过程中，先通过复合模头将多层物料进行分流复合，实现原料的多层复合状态；再通过挤出模具将复合后的原料挤出成型，复合原料的加入不影响挤出模具的工作，能够保持挤出模具的压力稳定，保持原料顺畅流通，有效避免了PVC管道挤出过程中焦料的问题。

通过采用分流结构，能够将第一进料通道输入的主料分流呈内外两层，而第二进料通道输入的辅料将形成中间的填充层，在填充层中可加入回料，让有色等回料包覆到填充层当中，影响实际产品的使用性能不会下降，也不影响管道的外管颜色，实现了回料的有效利用，减少废料产生，利于控制生产成本。在中间的填充层材料也可选择发泡材料，能够在复合管道的中间形成发泡复合层结构，可以有效减少管材的重量，减少管道的导热性，进而扩展了管道的功能。

附图说明

图1为实施例一中一种PVC多层复合模具的结构示意图；

图2为实施例一中挤出模头的结构示意图；

图3为实施例一中复合模头的结构示意图；

图4为实施例一中抱箍的结构示意图；

图5为实施例二中一种PVC多层复合模具的结构示意图；

图6为实施例二中的复合模头以及部分部分挤出模头的结构示意图；

图7为实施例二中复合模头的爆炸图；

图8为现有技术中复合挤出模具的结构示意图。

附图标记：1、挤出模头；11、挤出腔；111、挤出流道；112、挤出环口；2、复合模头；21、进料腔；211、第一流道；212、第二流道；213、第三流道；22、第一进料通道；23、第二进料通道；231、接口；3、模芯；31、芯体；311、连接架一；312、过料孔一；32、芯轴；321、导向段；322、分流段；323、轴孔；324、分流锥；325、锥头；326、锥形开口；33、垫片；331、螺杆二；332、螺孔；4、复合套筒；41、连接架二；411、过料孔二；412、进料孔；5、抱箍；51、半环；52、环槽；53、耳座；54、铰链；55、螺杆一；56、过孔；57、螺母；61、接头一；62、接头二；63、连接凸环；64、连接槽；65、连接套；66、缩口；7、内套。

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，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一

本实施例公开一种PVC多层复合模具，如图1-4所示，包括挤出模头1和复合模头2，挤出模头1和复合模头2内分别开设挤出腔11和进料腔21，在挤出模头1的上游端和供给模头的下游端之间通过抱箍5连接；挤出腔11和进料腔21连通，两种物料从进料腔21当中进入，形成多层复合结构，再经过挤出腔11挤出得到多层管。

挤出模头1的挤出腔11内安装模芯3，模芯3可采用与挤出腔11相互适配的回转体状，模芯3与挤出腔11内壁形成挤出流道111，在挤出流道111的下游端形成挤出环口112，能够供管道挤出。

为了确保管道的强度和性能要求，挤出流道111两端小，中间段较大的结构，使得管道材料在挤出过程中能够形成稳定的压力状态，成型的管道具有更好的强度性能。挤出模头1与复合模头2之间采用可拆卸的连接结构，挤出模头1以及其内部的模芯3可根据管道的规格进行具体更换。

模芯3包括芯体31以及朝向进料腔21延伸的芯轴32，芯体31由若干端组件轴向拼接而成，在中段位置安装连接架一311，通过连接架一311与挤出模头1之间连接，形成模芯3与挤出模头1的固定安装。在连接架一311对应于挤出流道111的位置开设过料孔一312，可供挤出的材料通过。

芯轴32与芯体31同轴设置，为模芯3的延伸段，伸入至复合模头2的进料腔21当中。在进料腔21内设置复合套筒4，复合套筒4同轴套装环绕于芯轴32的外周，在挤出腔11当中形成多层环绕结构。在复合套筒4与进料腔21内壁之间形成第一流道211，第一流道211上游端连通第一进料通道22，下游端朝挤出流道111开口；复合套筒4与芯轴32之间形成第二流道212，第二流道212上游端连通第二进料通道23，下游端朝挤出流道111开口。

复合套筒4朝向挤出模头1的一端呈外周逐渐缩小的锥状，使得第一流道211呈逐渐缩小的结构，第一流道211和第二流道212当中的两层材料经过回流，能够协同进入到挤出流道111当中，形成内外双层的结构。

具体地，在复合套筒4外周固定有连接架二41，通过连接架二41与复合模头2之间连接，形成复合套筒4与复合模头2之间的固定，并在连接架二41上开设过料孔二411供物料顺畅通过。在芯轴32伸入复合套筒4的一端形成环形凸起，该环形凸起结构能够与复合套筒4的内腔相互适配，将复合套筒4的内腔一端封闭，使得第二流道212形成朝向挤出流道111一端开口，背向挤出流道111一端封闭的结构。

在复合模头2内的进料腔21呈前后两端开口结构，一端与挤出腔11连通，另一端则第一进料通道22连通，可供第一材料输入。在芯轴32穿过复合套筒4的一端安装分流锥324，该分流锥324位于第一进料通道22的连接位置，能够对第一进料通道22输入的材料进行分流，使其能够均匀地流入至第一流道211当中，保持第一材料能够顺畅输入。

在复合模头2的外周对应于复合套筒4的位置开设接口231，接口231的外侧安装连接管路，连通第二进料通道23；接口231的内侧正对复合套筒4外周的连接架二41的位置，连接架二41上开设向内的进料孔412，进料孔412连通复合套筒4内的第二进料通道23，使得第二进料通道23当中能够输入另一种材料，可在第一进料通道22和第二进料通道23的汇流处形成内外分层的双层复合结构。

在生产过程中，通过调节第一进料通道22和第二进料通道23的压力，即可对内外层的厚度进行调节。外层的壁厚调节是对第一进料通道22的压力进行调节，即调节主挤出机的挤出量，当主挤出机的挤出量大时外层壁厚就会厚一点，挤出量小时外层壁厚就会薄一点。内层的壁厚调节是对第二进料通道23的压力进行调节，即调节辅挤出机的挤出量，当辅挤出机的挤出量大时内层层壁厚就会厚一点，挤出量小时内层壁厚就会薄一点。由于内层或外层在调节后，另一侧将产生相对变化，需要调节两者的压力维持在适当值，进而保持管道生产相对稳定。

挤出模头1与供给模头相互连接的一端，分别形成接头一61和接头二62，接头一61和接头二62配合，在外周均形成环形的连接凸环63，两个连接凸环63相背的一侧形成锥面状结构；两个连接凸环63相对安装，形成截面类等腰梯形结构。

抱箍5则包括两个半环51，两个半环51的弧度略小于半圆，围合后在两个半环51之间形成间隙，可在两个半环51之间施加抱合力，提高连接的稳定性；半环51的内侧形成与连接凸环63适配的环槽52，环槽52的截面呈等腰梯形，在安装时，环槽52两侧的锥面能够与连接凸环63上的锥面相抵，在连接凸环63之间形成相互压紧的作用力，从而能够保持接头一61、接头二62之间的连接稳定性，并通过压力能够更好地保持两者连接处的密封性。

半环51的两端均固定有耳座53，两个半环51合围后，一侧的耳座53通过铰链54连接，形成可活动的连接，另一侧通过螺杆一55连接。具体地，可将螺杆一55的一端连接在耳座53上，在对应的另一侧耳座53上开设与螺杆一55适配的过孔56，螺杆一55穿过过孔56并安装螺母57，通过旋转螺母57即可实现抱箍5的拆装。

为了保持接头一61和接头二62的连接位置的密封性，可在接头一61和接头二62之间安装连接套65，连接套65采用金属材料。通过抱箍5对接头一61和接头二62的相对挤压力，将接头一61、连接套65和接头二62之间相互压紧，从而形成较好的密封结构。

具体地，可在接头一61和接头二62的内侧开设环形的连接槽64，连接槽64的外周尺寸与连接套65相互适配，连接套65的两端分别插入两侧的连接槽64当中。安装时，接头一61和接头二62之间形成间隙，连接套65的端面与两侧连接槽64内的底面相互抵压，实现轴向受力，并且抵压面之间具有良好的平整性，通过抱箍5抱紧施压，能够保持连接套65与两侧的连接槽64之间的密封性。

实施例二

本实施例还公开一种PVC多层复合模具，在实施例一的基础上，再参照图5-7进行说明，对芯轴32以及复合套筒4之间的连接结构进行进一步的优化，能够实现三层复合管道的挤出。

芯轴32包括分段设置的导向段321和分流段322，导向段321和分流段322之间断开，其中，导向段321同轴连接于模芯3，分流段322则安装在复合套筒4的内周，分流段322通过外周的环形凸起与复合套筒4之间连接，对分流段322实现固定支撑。

在分流段322开设有轴孔323，轴孔323的上游端连通第一进料通道22，下游端朝向挤出流道111开口；通过中空的分流段322能够对第一进料通道22输入的材料分流，使得第一材料形成内外双层分布结构。

具体地，可在分流段322背向模芯3的一端连接有分流锥324，轴孔323贯穿分流段322和分流锥324，在轴孔323的上游端呈向外逐渐扩大的锥形扩口。通过该分流锥324能够对进入轴孔323和第一流道211的材料进行分流和导向，使得第一物料在进料腔21的进口处位置能够顺畅流动，能够对第一物料进行均匀稳定地分流。

导向段321一端连接于芯体31，另一端伸入分流段322的轴孔323内，在导向段321与轴孔323内壁之间形成环形的流道，即第三流道213。第三流道213上游端为轴孔323，与第一进料通道22连通，下游端则形成朝向挤出通道开口状态。

为了提高第三流道213输出的材料与外层材料的汇流稳定性，可将导向段321伸入轴孔323的一端设置为锥头325，并且将轴孔323的下游端设置呈锥形开口326，该锥形开口326与锥头325相互适配，使得第三流道213形成喇叭状的扩口结构，能够对第三流道213内的材料进行导向，使其能够更加平顺地向第第二流道212的内周位置过渡。从第三流道213当中挤出的材料，将在第二流道212的内周形成复合管道的第三层，由于第一流道211和第三流道213当中输入的均为第一材料，而中间的第二流道212当中输入的为第二材料，因此，从该模具挤出的管道形成三层复合结构，内外层材料一致，中间则形成复合层。

通过三层流道的相互复合汇流，两种材料在共挤模具当中就形成三层复合状态，原料在挤出模头1仅需将已经复合的原料挤出成型即可，能够大大降低挤出模头1的压力，并且保持挤出摸头当中材料流通的稳定性和顺畅，能够避免PVC材料流通不畅而产生的焦料的问题，大大提高了PVC复合管道的生产稳定性和质量。

管道的中间层为填充层，在生产过程中，中间复合的第二材料可选用循环的有色材料进行填充，而内外层的材料则选择管道所需的材料，不影响管道的性能要求，并且不影响管道的颜色。通过该复合模具能够在生产过程中对循环料会进行回收利用，并且循环料的使用不影响管道的性能要求，减少了物料的浪费，降低了生产成本。

第二材料可也可选择发泡材料，能够在复合模头2当中预先复合在外层当中，能够后端的挤出摸头当中挤出，形成发泡复合层结构，可以减少管材的重量，减少管道的导热性，扩展了管道的功能性。

为对管道的内层和外层的壁厚进行调节，可将导向段321设置成可轴向调节的结构，通过调节导向段321即可调节导向端的锥头325伸入到分流段322的轴孔323的深度，调节锥头325与轴孔323之间的第三流道213的大小，进而调节第三流道213输出的内层的壁厚。

导向段321可拆卸连接于芯体31，导向段321采用可拆卸更换的结构，而且在导向段321与芯体31之间安装有垫片33，该垫片33沿轴向方向垫在芯体31和导向段321之间，可通过更换垫片33，对导向段321的轴向位置，即锥头325的轴向位置进行调节，进而实现对第三流道213的调节，便于调节管道内层的壁厚。

具体地，可在芯体31的端面上固定螺杆二331，螺杆与芯体31同轴；在导向段321朝向芯体31的一端开设螺孔332，螺孔332与螺杆二331相互适配，使得导向段321能够螺纹连接在芯体31上，实现两者的可拆装结构，方便对导向段321进行拆卸更换。垫片33则抵压在导向段321的端面与芯体31之间，将导向段321拆卸即可进行更换。垫片33的外周轮廓与导向段321的外周轮廓一致，使得垫片33安装后，能够保持芯体31与芯轴32之间平缓过渡，确保挤出流道111当中物料顺畅输送。

在进料腔21和挤出腔11相对的一端呈逐渐缩小的结构，在两者连接处形成缩口66，导向段321从该缩口66处穿过。该缩口66呈圆柱形结构，导向段321对应于缩口66内侧的位置也呈圆柱形，进而在导向端与缩口66内周之间形成环形间隙，该环形间隙上游端与第一流道211、第二流道212和第三流道213连通，下游端与挤出流道111连通。导向段321在轴向调节过程中，其与缩口66之间形成的环形间隙的宽度保持稳定不变，使得调节过程中导向段321仅对第三流道213的尺寸进行调节不影响外侧两层，也不影响输入至挤出流道111当中的开口大小，能够实现对内层的调节。

对于外层和中间层的厚度，则可通过对第一进料通道22和第二进料通道23的挤出调节而实现；挤出压力的调节配合锥头325的位置调节，即可实现三层物料的厚度调节。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种PVC多层复合模具，其特征在于，包括挤出模头(1)和复合模头(2)，所述复合模头(2)连接于挤出模头(1)的上游端，挤出模头(1)和复合模头(2)内分别开设连通的挤出腔(11)和进料腔(21)，所述挤出腔(11)内设模芯(3)，模芯(3)与挤出腔(11)内壁形成挤出流道(111)，模芯(3)包括芯体(31)以及朝向进料腔(21)延伸的芯轴(32)，所述芯轴(32)延伸至进料腔(21)，所述进料腔(21)内设环绕于芯轴(32)的复合套筒(4)，复合套筒(4)与进料腔(21)内壁之间形成第一流道(211)，第一流道(211)上游端连通第一进料通道(22)，下游端朝挤出流道(111)开口；复合套筒(4)与芯轴(32)之间形成第二流道(212)，第二流道(212)上游端连通第二进料通道(23)，下游端朝挤出流道(111)开口。

2.根据权利要求1所述的一种PVC多层复合模具，其特征在于，所述第二流道(212)朝向挤出流道(111)一端开口，背向挤出流道(111)一端封闭，所述复合模头(2)对应于进料腔(21)的外周设置连通第二进料通道(23)的接口(231)，所述接口(231)连通第二流道(212)。

3.根据权利要求1所述的一种PVC多层复合模具，其特征在于，所述挤出流道(111)中段扩大，朝向两端逐渐缩小，挤出流道(111)的下游端形成挤出环口(112)。

4.根据权利要求1所述的一种PVC多层复合模具，其特征在于，所述芯轴(32)包括分段设置的导向段(321)和分流段(322)，所述导向段(321)连接于模芯(3)，分流段(322)设置于复合套筒(4)的内周，所述分流段(322)开设有轴孔(323)，所述轴孔(323)的上游端连通第一进料通道(22)，下游端朝向挤出流道(111)开口。

5.根据权利要求4所述的一种PVC多层复合模具，其特征在于，所述分流段(322)背向模芯(3)的一端连接有分流锥(324)，所述轴孔(323)贯穿分流锥(324)，所述轴孔(323)的上游端呈向外逐渐扩大的锥形。

6.根据权利要求4所述的一种PVC多层复合模具，其特征在于，所述导向段(321)一端连接于芯体(31)，另一端伸入分流段(322)的轴孔(323)内，并与轴孔(323)之间形成第三流道(213)，第三流道(213)上游端通过轴孔(323)连通第一进料通道(22)，下游端朝向挤出通道开口。

7.根据权利要求6所述的一种PVC多层复合模具，其特征在于，所述导向段(321)伸入轴孔(323)的一端为锥头(325)，所述轴孔(323)的下游端呈与锥头(325)适配的锥形。

8.根据权利要求7所述的一种PVC多层复合模具，其特征在于，所述导向段(321)可轴向调节，用于调节第三流道(213)的大小。

9.根据权利要求7所述的一种PVC多层复合模具，其特征在于，所述导向段(321)可拆卸连接于芯体(31)，所述导向段(321)与芯体(31)之间沿轴向抵压有垫片(33)，所述垫片(33)为可更换式垫片(33)。

10.根据权利要求6所述的一种PVC多层复合模具，其特征在于，所述进料腔(21)和挤出腔(11)之间形成缩口(66)，所述导向段(321)穿过缩口(66)的位置呈与缩口(66)适配的圆柱形，导向端与缩口(66)内周之间形成环形间隙；所述环形间隙上游端与第一流道(211)、第二流道(212)和第三流道(213)连通，下游端与挤出流道(111)连通。

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