CN220031123U - 管材成型装置及管材制造设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种管材成型装置及管材制造设备。该管材成型装置具有进口端和出口端,包括:加热组件,加热组件沿轴线具有加热腔体;模具支架,设置于加热腔体中,模具支架具有安装腔体;扩张模具,设置于安装腔体中,扩张模具具有扩张腔体,用于供管材原材料沿扩张腔体的轴线方向由进口端向出口端行进;以及阻挡件,用于阻挡扩张模具及模具支架沿管材原材料的行进方向移动;加热组件用于对加热腔体中的模具支架加热,并通过模具支架对扩张模具加热,使管材原材料在扩张腔体中行进时受热扩张;阻挡件具有供管材原材料在扩张后通过的通道,通道的内径大于或者等于扩张模具的扩张腔体的内径。如此可以制备出满足各种长度及壁厚要求的薄壁管材。
Description
技术领域
本实用新型涉及材料加工制造技术领域,特别是涉及一种管材成型装置及管材制造设备。
背景技术
热塑性高分子材料指具有加热软化、冷却硬化特性的高分子材料,由热塑性高分子材料形成的薄壁管材在很多对精密度要求高的高精尖领域有很大需求,如介入与植入医疗器械行业、电子行业、半导体行业等。
目前高分子管材主要依靠挤出工艺、浸渍涂覆工艺来实现。挤出工艺通过挤出模型将熔融状高分子材料挤出并冷却形成管材结构,主要通过挤出机料筒和螺杆间的作用,物料边受热融化边被螺杆向前推送,连续通过机头而制成各种管材结构。现有的挤出工艺便于制备壁厚较厚的管材,对材料的硬度和热塑性要求较高,但是所制备的管材的外径、内径、壁厚均波动较大,外径和内径公差±0.001in,壁厚公差±0.0002in,不能满足更高的技术要求;此外,当材料硬度在40D以下时,挤出薄壁管材的难度很大、尺寸精度较低。另一方面,尽管浸渍涂覆工艺便于制备薄壁管材,在制备中要求材料可溶解于有机溶剂中,制备而成的管材在外径、内径、壁厚等方面都能满足技术要求,但可加工的高分子材料范围有限,所用的溶剂通常是有毒溶剂(二甲苯、DMF),对环境污染较大,此外存在因提拉速度较慢和烘干时间较长,导致生产效率很低的问题。
实用新型内容
基于此,有必要针对目前管材制造工艺存在难加工、精度低、易污染、效率低的问题,提供一种便于管材成型加工的管材成型装置及管材制造设备。
一种管材成型装置,具有相对设置的进口端和出口端,包括:
加热组件,所述加热组件底部被固定,并且沿轴线具有加热腔体;
模具支架,设置于所述加热腔体中,所述模具支架具有安装腔体;
扩张模具,设置于所述安装腔体中,所述扩张模具具有扩张腔体,用于供管材原材料沿所述扩张腔体的轴线方向由所述进口端向所述出口端行进;以及
阻挡件,用于阻挡所述扩张模具及所述模具支架沿所述管材原材料的行进方向移动;
所述加热组件用于对所述加热腔体中的所述模具支架加热,并通过所述模具支架对所述扩张模具加热,使所述管材原材料在所述扩张腔体中行进时受热扩张;所述阻挡件具有供管材原材料在扩张后通过的通道,所述通道与所述扩张模具的扩张腔体连通并与所述扩张腔体的轴线共线,所述通道的内径大于或者等于所述扩张模具的扩张腔体的内径。
在其中一个实施例中,所述阻挡件设置于出口端,固定在所述模具支架的内壁;
所述阻挡件包括第一连接部与第二连接部,所述第一连接部的外径小于所述第二连接部,所述第一连接部在出口端固定于所述模具支架的内壁,所述第二连接部的外径大于所述模具支架的内径,小于或等于所述加热组件的外径,并在所述出口端与所述加热组件的端部固定连接;
所述阻挡件与所述模具支架为一体结构,或者,所述阻挡件与所述模具支架分体设置。
在其中一个实施例中,所述阻挡件为限位板,所述限位板呈悬臂式设置于所述模具支架的出口端,所述限位板的长度为所述扩张模具的厚度的1/5~4/5。
在其中一个实施例中,所述阻挡件包括第三连接部与第四连接部,所述第三连接部在所述出口端至少部分设置于所述安装腔体,并与所述模具支架的内壁固定连接,所述第四连接部在所述进口端与所述模具支架固定连接,其外径大于所述模具支架的外径、小于或等于所述加热组件的外径,并抵靠所述加热组件;
所述第三连接部与所述扩张模具为一体结构或分体设置,所述第四连接部与所述模具支架为一体结构或分体设置。
在其中一个实施例中,所述阻挡件包括第五连接部和第六连接部,两者均位于进口端,所述第五连接部在所述进口端与所述模具支架固定连接,其内径与所述模具支架相同,其最大外径大于所述模具支架的外径、小于所述加热组件的外径,并抵接所述加热组件,所述第六连接部在所述进口端与所述扩张模具固定连接,其内径等于所述扩张模具的内径,其最大外径大于所述扩张模具的外径、小于所述加热组件的外径,由此抵靠所述第五连接部;
所述第五连接部与所述模具支架为一体结构或分体设置,和/或,所述第六连接部与所述扩张模具为一体结构或分体设置。
在其中一个实施例中,所述阻挡件包括第七连接部与第八连接部,所述第七连接部在所述出口端,其内径小于所述模具支架的内径,其外径与所述模具支架的外径相同;所述第八连接部在所述进口端设置于所述模具支架的端部,其内径等于所述模具支架的内径,其外径大于所述模具支架的外径、小于等于所述加热组件的外径,由此抵接所述加热组件;
所述第七连接部及所述第八连接部与所述模具支架为一体结构或分体设置。
在其中一个实施例中,所述第七连接部的内径由等于所述模具支架的内径,逐渐减小至大于或等于所述扩张模具的内径,由此在所述安装腔体内部形成锥形结构。
在其中一个实施例中,所述管材成型装置还包括滑轨,所述设置于所述加热组件下端,所述滑轨可使所述加热组件整体沿所述行进方向自由移动。
在其中一个实施例中,所述滑轨还设有导轨锁,所述导轨锁用于临时锁定所述加热组件和充气装置的距离。
在其中一个实施例中,所述模具支架在进口端处具有限位凸起,所述加热腔体的内壁具有限位孔,所述限位凸起安装于所述限位孔中。
在其中一个实施例中,所述管材成型装置还包括以下特征中的一个或多个:
所述模具支架采用导热材料制成,所述扩张模具采用低摩擦系数的材料制成;
所述模具支架采用铜块制成,所述扩张模具采用聚四氟乙烯、不锈钢材料或陶瓷材料制成;
所述扩张模具包括防粘涂层,所述防粘涂层设置于所述扩张腔体的内壁;
所述管材成型装置还包括防护罩,所述防护罩罩设于所述加热组件的外侧;所述防护罩呈镂空状设置。
在其中一个实施例中,所述加热组件包括加热筒体以及加热部件,所述加热筒体具有中空的所述加热腔体,所述加热部件设置于所述加热筒体,用于对所述加热筒体加热。
在其中一个实施例中,所述加热部件包括多个加热棒,所述加热筒体具有多个加热孔,多个所述加热孔沿周向方向间隔设置,每一所述加热孔设置一个所述加热棒。
在其中一个实施例中,所述加热部件包括加热风机以及多个送风管道和出风口,所述加热筒体具有多个加热孔,每一所述送风管道的一端连接所述加热风机,另一端连接所述加热孔,所述加热孔沿周方向间隔设置,每一所述加热孔连接一个通风管道,所述出风口与所述加热孔分布于所述加热腔体的两端。
一种管材制造设备,包括工作台以及设置于所述工作台的充气装置与如上述任一技术特征所述的管材成型装置;
所述充气装置在所述工作台上可向靠近或远离所述管材成型装置的方向移动,所述充气装置包括气针和卡盘,所述气针用于向所述管材原材料内部充气,所述卡盘用于夹持所述管材原材料的一端部,当所述充气装置远离所述管材成型装置时,所述卡盘牵引所述管材原材料延伸。
在其中一个实施例中,所述管材制造设备还包括固定组件,所述固定组件设置在所述工作台上,所述固定组件用于支撑所述管材原材料的远离所述充气装置的另一端部。
采用上述技术方案后,本实用新型至少具有如下技术效果:
本实用新型的管材成型装置及管材制造设备,该管材成型装置包括加热组件、模具支架、扩张模具以及阻挡件,加热组件具有加热腔体,模具支架具有安装腔体,并设置于加热腔体中,扩张模具具有扩张腔体,并位于安装腔体中,阻挡件能够阻挡模具支架和扩张模具的移动。管材原材料穿设安装在扩张腔体中,并沿扩张腔体的轴向方向行进。管材原材料在行进时,加热组件对管材原材料进行加热,使得管材原材料的管壁软化,并使得管材原材料在扩张腔体中扩张至预设尺寸的薄壁管材。而且,管材原材料行进时,阻挡件能够在扩张模具的出口端对扩张模具进行阻挡,避免管材原材料沿行进方向行进时带动扩张模具沿行进方向移动,使得扩张后的薄壁管材准确的与扩张模具分离。
该管材成型装置,通过加热组件与模具支架及扩张模具的配合,实现管材原材料的加热,使得管材原材料在扩张腔体中扩张,并扩张至预设尺寸,同时,该管材成型装置通过阻挡件对扩张模具的移动进行阻挡,限制扩张模具随管材原材料移动,便于张后的薄壁管材准确的与扩张模具分离,便于管材原材料的成型加工。该管材成型装置加热速度快,温度波动小,清洁环保。该管材制造设备可以制备出满足长度≤3m及壁厚≥0.00015in的薄壁管材原材料,尺寸稳定,可以满足苛刻工况下的使用。
附图说明
图1为本实用新型一实施例的管材制造设备的工作原理图,其中图a为管材原材料扩张后通过管材成型装置的示意图,图b为管材原材料扩张为薄壁管材的示意图;
图2为本实用新型一实施例的管材成型装置的立体图;
图3为图2所示的管材成型装置的剖视图;
图4为图2所示的管材成型装置的爆炸图;
图5为与图2所示的管材成型装置配合的充气装置的立体图;
图6为本实用新型一实施例的管材制造设备的第一种工作状态图;
图7为图6所示的管材制造设备在1-1处的局部放大图;
图8为图6所示的管材制造设备的俯视图;
图9为本实用新型一实施例的管材制造设备的第二种工作状态图;
图10为图9所示的管材制造设备在2-2处的局部放大图;
图11为本实用新型一实施例的管材制造设备的第三种工作状态图;
图12为图3所示的管材成型装置中阻挡件第一实施例一实施方式的剖视图;
图13为图12所示的阻挡件另一实施方式的剖视图;
图14为图12所示的阻挡件第三实施方式的剖视图;
图15为图12所示的阻挡件第四实施方式的剖视图;
图16为图3所示的管材成型装置中阻挡件第二实施例一实施方式的剖视图;
图17为图16所示的阻挡件另一实施方式的剖视图;
图18为图3所示的管材成型装置中阻挡件第三实施例一实施方式的剖视图;
图19为图18所示的阻挡件另一实施方式的剖视图;
图20为图3所示的管材成型装置中阻挡件第四实施例的剖视图。
其中:102、薄壁管材;103、管材原材料;10、管材成型装置;11、扩张模具;111、进口端;112、出口端;113、扩张腔体;12、模具支架;121、限位凸起;13、加热组件;131、加热筒体;132、加热部件;14、防护罩;15、滑轨;16、导轨锁;17、阻挡件;170、通道;171、第一连接部;172、第二连接部;173、第三连接部;174、第四连接部;175、第五连接部;176、第六连接部;177、第七连接部;178、第八连接部;20、充气装置;21、卡盘;211、管腔;22、气针;23、接气端;231、密封件;24、固定螺母;25、固定座;26、充气接头;31、定位组件;40、牵引组件;50、工作台;60、固定组件。
具体实施方式
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进,因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
在本实用新型的描述中,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”、“轴向”、“径向”、“周向”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。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示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。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;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或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
参见图1至图11,本实用新型提供一种管材成型装置10。该管材成型装置10应用于管材制造设备之后,用于对管材原材料103进行扩张,使得管材原材料103扩张至预设尺寸。本实用新型的管材成型装置10对管材原材料103进行扩张的工作原理为:利用热塑性高分子管材原材料103较好的扩张比特性,在管材原材料103外部对其进行加热使其呈软化状态,同时在其内部进行充气,使软化状态的管材原材料103扩张至预设尺寸。由于热塑性高分子材料受热时在外力的作用下会发生径向扩张及轴向延伸,因而能够将较厚的管材原材料103逐渐径向扩张和轴向延伸成薄壁管材102粗产品,之后进行冷却,去除外力即可形成所需尺寸的薄壁管材102。
图1示出了本实用新型实施例的管材成型装置10的工作原理图,首先,热塑性高分子粒子置于挤出机的进料筒中,经过螺杆、机头、口模芯模、水槽冷却定型及切割牵引装置制备成为管材原材料103,之后再将该管材原材料103移动至本申请的管材成型装置10中加热使管材原材料103得到软化,对于部分形状记忆材料,需要进行交联改性后再利用本实用新型的管材成型装置10进行加热使管材原材料103得到软化。管材原材料103的一端被管材制造设备的充气装置20夹持,管材原材料103位于管材成型装置10中,当管材成型装置10加热使管材原材料103受热呈软化态后,充气装置20一边向管材原材料103内充入气体使其径向扩张,一边沿行进方向牵引管材原材料103延伸,管材成型装置10固定不动,从而在管材成型装置10与充气装置20之间形成外径尺寸较大的薄壁管材102,同时薄壁管材102在成型过程中会逐渐冷却成型。
如图2和图5所示,管材制造设备包括管材成型装置10与充气装置20,管材成型装置10与充气装置20的配合实现管材原材料103的成型,充气装置20对管材原材料103进行充气,管材成型装置10对管材原材料103进行加热。后文中,先对管材成型装置10进行描述,再对管材制造设备及其原理进行描述。并且,在描述管材成型装置10时,为简便描述,直接说明对管材原材料103进行扩张,省去充气装置20的充气过程。
而且,为了便于管材在不同形态的区分,记管材在未成型加工时为管材原材料103,在扩张后为薄壁管材102。该管材成型装置10能够对位于其中的管材原材料103进行加热,使得管材原材料103进行软化,便于后期管材制造设备对管材原材料103进行扩张操作形成薄壁管材102。以下介绍一实施例的管材成型装置10的具体结构。
参见图1至图5,在一实施例中,管材成型装置10包括加热组件13、模具支架12、扩张模具11以及阻挡件17。所述加热组件13底部被固定,并且沿轴线具有加热腔体,所述模具支架12设置于所述加热腔体中,所述模具支架12具有安装腔体,所述扩张模具11设置于所述模具支架12的安装腔体中,所述扩张模具11具有扩张腔体113,用于吹胀管材原材料103。
模具支架12设置于所述加热组件13的加热腔体中,扩张模具11设置于所述模具支架12的安装腔体中,管材原材料103穿设所述扩张模具11的扩张腔体113伸出。即加热组件13、模具支架12、扩张模具11从外向内依次套设设置。所述管材成型装置10具有相对设置的进口端111和出口端112,用于所述管材原材料103穿过。由于管材原材料103从所述扩张模具11内贯穿,因此进口端111和出口端112在图4中标示在扩张模具11的两侧。本领域技术人员可以理解,所谓进口端111、出口端112是相对于管材原材料103的行进方向而言的,因此当安装完成后,所述管材成型装置10的进口端111同时也分别是扩张模具11、扩张腔体113、模具支架12、安装腔体、加热组件13、加热腔体的进口端111。管材原材料103从所述扩张腔体113的进口端111伸入扩张腔体113,并沿所述扩张腔体113的轴向行进,从所述扩张腔体113的出口端112伸出。管材原材料103的行进方向即为从进口端111到出口端112的方向。
所述阻挡件17用于阻挡所述扩张模具11及所述模具支架12沿所述行进方向移动。所述加热组件13对所述加热腔体加热,进一步通过所述模具支架12对所述扩张模具11加热,使所述管材原材料103行进时在所述扩张腔体113中受热扩张。
加热组件13对管材原材料103进行加热,使得管材原材料103软化。加热组件13呈中空的筒形设置,加热组件13中空的内部为所述加热腔体,加热腔体沿轴向方向贯通加热组件13设置。可以理解的,这里的轴向方向是指加热腔体的中轴线方向,管材原材料103穿设于管材成型装置10后,管材原材料103的长度方向为轴向方向,该轴向方向与加热腔体的轴向方向一致。并且,管材原材料103在成型过程中,管材原材料103能够沿管材成型装置10的轴向方向行走,即管材成型装置10的轴向方向为管材原材料103的行走方向。
模具支架12对其中的扩张模具11起到支撑作用,扩张模具11用于限定管材原材料103扩张后的径向尺寸,以对管材原材料103的变形范围进行限位,使得管材原材料103扩张后形成的薄壁管材102呈现出预设尺寸。
同时,模具支架12还能起到传热的作用,能够将加热组件13的热量传递到扩张模具11,使得扩张模具11将热量传递到扩张腔体113中的管材原材料103,进而使得管材原材料103在受热后软化。管材原材料103软化后,配合图5所示的充气装置20对管材原材料103的充气,管材原材料103能够在扩张模具11的扩张腔体113中扩张,直至管材原材料103的外壁抵接扩张腔体113的内壁,表明管材原材料103扩张形成预设尺寸的薄壁管材102。
利用加热组件13、模具支架12以及扩张模具11的配合对管材原材料103进行热量传递,并控制管材原材料103的径向扩张的程度(即管材扩张比),可以避免管材原材料103轴向延伸时由于压力不均匀导致管材变形等问题;同时,高分子材料中的高分子链段发生了高弹形变,而扩张后的管材冷却后其分子链段被冻结,即可形成定型的薄壁管材102,其成型前后的对比图可参照图1b。
可以理解的,管材原材料103扩张后会贴合在扩张腔体113的内壁,管材原材料103沿行走方向移动时,管材原材料103会带动扩张模具11有沿行走方向运动的趋势。为此,本实用新型在管材成型装置10中增加阻挡件17,该阻挡件17能够对扩张模具11起到阻挡作用,限制扩张模具11沿管材原材料103的行走方向移动,使得薄壁管材102与扩张模具11相分离,便于成型后的薄壁管材102从扩张模具11中移出。可以理解的,加热组件13与其底部的支架进行支撑固定,也就是说,加热组件13是保持固定不动的结构,通过加热组件13对阻挡件17进行限位,限制扩张模具11和模具支架12沿行走方向的运动。关于底部的支架的具体结构在此不再赘述。
本实用新型的管材成型装置10工作时,加热组件13持续地通过模具支架12对扩张模具11进行加热,进而将热量传导至扩张模具11的扩张腔体113中,以对扩张腔体113中的管材原材料103进行加热,使得管材原材料103受热软化。与此同时,充气装置20夹持管材原材料103的端部,在对管材原材料103充气的同时牵引管材原材料103在扩张腔体113内部由进口端111至出口端112移动,使得管材原材料103从管材成型装置10中移出,形成扩张后的薄壁管材102。在管材原材料103从管材成型装置10移出的过程中,通过阻挡件17阻挡扩张模具11随管材原材料103移动。
参见图1至图5,上述实施例的管材成型装置10,通过加热组件13与模具支架12及扩张模具11的配合,实现管材原材料103的加热,使得管材原材料103在扩张腔体113中扩张至预设形状,同时,该管材成型装置10通过阻挡件17对扩张模具11的移动进行阻挡,限制扩张模具11随管材原材料103移动,便于扩张后的薄壁管材102准确的与扩张模具11分离,便于管材原材料103的成型加工。该管材成型装置10加热速度快,温度波动小,清洁环保。该管材制造设备可以制备出满足长度≤3m及壁厚≥0.00015in的薄壁管材102原材料,尺寸稳定,可以满足苛刻工况下的使用。
参见图1至图5,可选地,扩张模具11呈中空的管状结构。扩张模具11的扩张腔体113用于限定所要成型得到的薄壁管材102的外径尺寸,因此,预期得到的薄壁管材102的径向尺寸与扩张模具11的扩张腔体113的尺寸相同。模具支架12呈中空的管状结构,并与扩张模具11配合使用,控制扩张模具11与模具支架12间的间隙大小,进而控制扩张模具11的扩张腔体的大小,便于小规格管材原材料103的尺寸调整。
值得说明的是,阻挡件17的结构形式原则上不受限制,只要能够实现扩张模具11的限位,保证扩张模具11、模具支架12不被拉出,保证扩张后的薄壁管材102能够准确与扩张模具11分离。阻挡件17具有供管材原材料103在扩张后通过的通道170,通道170与扩张模具11的扩张腔体连通并与扩张腔体的轴线共线,通道170的内径大于或者等于扩张模具11的扩张腔体的内径。以下介绍阻挡件17的几种可实现方式。
参见图3、图12至图15,在本实用新型的第一实施例中,所述阻挡件17设置于出口端112,固定在所述模具支架12的内壁,用于阻挡所述扩张模具11沿所述行进方向移动。所述加热组件13底部固定,并对所述加热腔体加热,进一步通过所述模具支架12对所述扩张模具11加热,使所述管材原材料103行进时在所述扩张腔体113中受热扩张。
如图3、图12至图15所示,在本实施例中,阻挡件17设置在模具支架12安装腔体的出口端112,并且,所述阻挡件17与所述模具支架12及加热组件13在出口端112固定连接。例如,所述阻挡件17的外径等于或略大于所述模具支架12的安装腔体的内径,两者过盈配合。再如,所述阻挡件17与所述模具支架12沿着安装腔体的周向卡接或者螺纹连接。所述阻挡件17与所述加热组件13之间通过螺纹或者螺钉固定连接。
如图3、图12、图13、图16至图17所示,在本实施例中,所述阻挡件17具有通道170,供所述管材原材料103通过;所述通道170与所述扩张模具11的扩张腔体113连通,并与所述扩张腔体113的轴线共线,所述通道170的内径大于所述扩张腔体113的外径,由此使得阻挡件17不至于影响薄壁管材102的拉出,在薄壁管材102拉出过程中不与薄壁管材102发生碰撞,避免造成薄壁管材102缺陷。
参见图12至图13,所述阻挡件17包括第一连接部171和第二连接部172,所述第一连接部171的外径小于所述第二连接部172,所述第一连接部171在出口端112固定于所述模具支架12的内壁,所述第二连接部172的外径大于所述模具支架12的外径,并在所述出口端112抵靠所述加热组件13的端部。所述第一连接部171用于与所述模具支架12的安装腔体在出口端112固定连接例如为过盈配合,所述第二连接部172的外径大于所述模具支架12的外径,小于或等于所述加热组件13的外径。所述第二连接部172与所述加热组件13固定连接。这样,第二连接部172能够在出口端112连接加热组件13,由此可以阻挡所述扩张模具11、模具支架12沿管材原材料103行进方向的移动。
本实施例中,所述阻挡件17的上述设置,使得阻挡件17在管材拉出过程中能够阻挡扩张模具11和模具支架12,避免扩张模具11及模具支架12被拉出,同时避免遮挡扩张腔体113的出口端112,保证扩张后的薄壁管材102能够顺利的移出扩张模具11。具体的,当管材原材料103被牵引移动时,由于扩张模具11、模具支架12在出口端112被阻挡件17阻挡限位,有效阻止了扩张模具11和模具支架12沿行走方向上的窜动。而模具支架12在进口端111未设置挡板,便于将扩张模具11从进口端111取出,进而有利于更换具有不同扩张尺寸的扩张模具11,从而便于形成各种尺寸不同的薄壁管材102。
可选地,阻挡件17与扩张模具11为一体结构或分体设置,只要保证阻挡件17对模具支架12以及扩张模具11沿行走方向的阻挡效果即可。如图12和图14所示,阻挡件17与模具支架12分体设置。可以理解的,分体设置可以通过过盈配合、螺纹连接等方式固定,后文不再赘述。如图13和图15所示,阻挡件17与模具支架12为一体结构。
可选地,阻挡件17的通道170的内径大于或等于扩张模具11的扩张腔体111的内径。如图12和图13所示,阻挡件17的通道170的内径大于扩张腔体111的内径,此种设置,使得管材拉出扩张模具11时不会被碰伤,并且便于快速冷却。本领域技术人员可以理解,阻挡件17的通道170的内径也可以等于扩张模具11的内径,如图14和图15所示。
在第一实施例的实用新型构思基础上,本实用新型的阻挡件17还可以是如下形式。在本实用新型的一个实施例中,所述阻挡件17为环状柱形结构。在本实用新型的另一实施例中,所述阻挡件17为限位板,所述限位板呈悬臂式设置于所述模具支架12的出口端112。也就是说,在出口端112处,所述悬臂式的限位板一端连接模具支架12,另一端连接扩张模具11,由此将所述模具支架12与所述扩张模具11在出口端112进行定位或位置固定,使得两者不发生互相位移。该限位板对扩张模具11进行阻挡,同时,不会遮挡扩张腔体113的出口端112,保证扩张后的薄壁管材102能够顺利的移出扩张模具11。可选地,所述限位板的长度为所述扩张模具11的径向厚度的1/5~4/5。所谓径向厚度即壁厚。如此避免限位板遮挡扩张腔体113的出口端112,保证扩张后的薄壁管材102能够顺利的移出扩张模具11。
当然,在本实用新型的其他实施方式中,阻挡件17还可为其他能够阻挡扩张模具11沿行走方向移动且不会阻挡扩张后的薄壁管材102从扩张腔体113中移出的结构形式。
如图16和图17所示,在本实用新型的第二实施例中,所述阻挡件包括位于出口端112的第三连接部173与位于进口端111的第四连接部174,所述第三连接部173在所述出口端112至少部分设置于所述安装腔体,并与所述模具支架12的内壁固定连接,例如过盈配合,或者第三连接部173的外径沿着管材行进方向逐渐变大,形成锥形结构。此种情况下,扩张模具11在安装时,由出口端装入所述模具支架12,并且依赖所述第三连接部173与所述模具支架12过盈配合,由此实现阻挡作用。所述第四连接部174在所述进口端111与所述模具支架12固定连接,并且其外径大于所述模具支架12的外径,小于等于所述加热组件13的外径,由此可以抵靠被底部固定的所述加热组件13,实现阻止其沿管材行进方向移动的作用。
与第一实施例的不同之处在于,本实施例的阻挡件17由两部分构成,一部分设置在进口端111,一部分设置在出口端112。在一个实施例中,第三连接部173的外壁与模具支架12的内壁在出口端112为过盈配合。在另一个实施例中,第三连接部173与模具支架12沿周向通过螺纹连接。通过以上方式,将第三连接部173固定在所述模具支架12的出口端12。这样,通过第三连接部173能够对扩张模具11进行限位,限制扩张模具沿行走方向的移动。第四连接部174设置在进口端111,并与模具支架12固定连接,例如沿轴线方向通过螺纹连接。并且,第四连接部174能够抵接在加热组件13,这样,第四连接部174通过加热组件13的作用可以阻挡所述模具支架12沿管材原材料103行进方向的移动。
可选地,所述第三连接部173与所述扩张模具11为一体结构或分体设置,所述第四连接部174与所述模具支架12为一体结构或分体设置。如图16所示,第三连接部173与扩张模具11分体设置,第四连接部174与模具支架12分体设置。如图17所示,第三连接部173与扩张模具11为一体结构,第四连接部174与模具支架12为一体结构。可选地,与第一实施例类似,阻挡件17的通道170的内径大于或等于所述扩张模具11的内径,优选大于所述扩张模具11的内径。
如图18和图19所示,在本实用新型的第三实施例中,所述阻挡件包括第五连接部175和第六连接部176,两者均位于进口端111,所述第五连接部175在所述进口端111与所述模具支架12固定连接,例如螺钉连接,其内径与所述模具支架12的内径相同,其最大外径大于所述模具支架12的外径、小于所述加热组件13的外径,由此所述第五连接部175可以抵靠所述加热组件13的侧壁。所述第六连接部176在所述进口端111与所述扩张模具11固定连接,例如螺钉连接,其内径等于所述扩张模具11的内径,其最大外径大于所述扩张模具11的外径、小于所述加热组件13的外径,由此所述第六连接部176可以抵靠所述第五连接部175。通过这种方式,由于加热组件13固定,所述扩张模具11和模具支架12均被阻挡。
与第一实施例的不同之处在于,本实施例的阻挡件17全部设置在进口端111。第五连接部175安装到进口端111后,第五连接部175能够在进口端111抵接模具支架12与加热组件13的端部,如此能够限制模具支架12沿行进方向的移动。第六连接部176安装到进口端111后,第六连接部176能够在进口端111连接第五连接部175与扩张模具11,限制扩张模具11沿行进方向的移动。
可选地,所述第五连接部175与所述模具支架12为一体结构或分体设置,所述第六连接部176与所述扩张模具11为一体结构或分体设置。如图18所示,第五连接部175与模具支架12分体设置,第六连接部176与扩张模具11分体设置。可选地,第五连接部175通过螺纹件固定在模具支架12或加热组件13,第六连接部176通过螺纹件固定在第五连接部175或扩张模具11。可选地,第五连接部175与第六连接部176也可为一体结构。当然,在本实用新型的其他实施方式中,第五连接部175与第六连接部176还可通过其他方式固定,在此不再赘述。如图19所示,第五连接部175与模具支架12为一体结构,第六连接部176与扩张模具11为一体结构。可选地,与第一实施例类似,阻挡件17的通道170的内径大于或等于扩张腔体111的内径。
如图20所示,在本实用新型的第四实施例中,阻挡件17与模具支架12一体成型,包括第七连接部177与第八连接部178,所述第七连接部177在所述出口端112,其内径小于所述模具支架12的内径,其外径与所述模具支架12的外径相同;所述第八连接部178在所述进口端111设置于所述模具支架12的端部,其内径等于所述模具支架12的内径,并且外径大于所述模具支架12的外径,小于等于所述加热组件13的外径,由此实现与所述加热组件13抵靠。
本实施例中,阻挡件17包括两部分,一部分设置在进口端111,部分设置在出口端112,与第二实施例类似,本实施例与对比文件1的区别之处在于,第七连接部177在出口端112,所述第七连接部177的内径小于所述扩张模具11的内径,并与所述扩张模具11的内壁形成环形台阶状结构。这样,第七连接部177能够起到阻挡扩张模具11沿行进方向的移动。同时,第八连接部178在模具支架12的进口端111形成向外侧凸出的翻边,具体来说,所述第八连接部178与所述模具支架12的进口端一体成型,所述第八连接部178的外径大于所述模具支架12的外径。这样,第八连接部178能够抵接在加热组件13,以对模具支架12沿行进方向的运动进行限制。
也就是说,在出口端112,所述模具支架12的内径比所述扩张模具11的内径略大,比所述扩张模具11的外径小,亦即在出口端112的所述模具支架12的安装腔体的内径变小。当所述扩张模具11进入所述模具支架12到特定位置时,在薄壁管材102从所述扩张腔体113中拉出的过程中,第七连接部177能够阻挡所述扩张模具11被拉出,限制扩张模具11进一步沿薄壁管材102的行进方向移动。如图20所示,可选地,所述第七连接部177及所述第八连接部178与所述模具支架12为一体结构。当然,在本实用新型的其他实施方式中,第七连接部177及所述第八连接部178与所述模具支架12也可分体设置。可选地,阻挡件17的通道170的内径大于或等于扩张腔体111的内径。
当然,在其他实施方式中(图未示),与第四实施例不同之处在于,所述第七连接部177在出口端112设置在扩张模具11的安装腔体中,并且所述第七连接部177的内径由等于所述模具支架12的内径,逐渐减少至大于或者等于所述扩张模具11的内径,由此在所述安装腔体内部形成锥形结构。由此,第七连接部177中的安装通道170与安装腔体形成锥形的结构形式。也就是说,从进口端111向出口端112的方向上,阻挡件17的安装通道或者说是安装腔体的内径逐渐减小。这样,在薄壁管材102从扩张腔体113中拉出时,该逐渐减小的内径能够阻挡扩张模具11沿行走方向移动。
本领域技术人员可以理解,以上所述“内径”是指元件的腔体的内腔直径,以上所述“外径”是指元件本身的实体结构的外径。
本领域技术人员可以理解,以上第一实施例、第二实施例、第三实施例以及第四实施例可以同时选择,也可以各自单独选择。
所述管材成型装置10的其它元件如下所述,本领域技术人员可以理解,以上对其它元件的描述可以分别适用于上述实施例1-4。
参见图1至图4,在一实施例中,所述管材成型装置10还包括滑轨15,所述滑轨15设置于所述加热组件13下方,所述加热组件13滑动设置于滑轨15上。由此,所述滑轨15可使所述加热组件13整体沿所述行进方向自由移动,可灵活调整加热组件13和充气装置20间的距离,便于穿管操作,生产效率高。
具体的,加热组件13与滑轨15连接后,当加热组件13通过滑轨15远离充气装置20时,能够便于操作人员进行穿管作业;当加热组件13通过滑轨15靠近充气装置20时,加热组件13能够对管材原材料103进行支撑,避免管材原材料103下垂,从而减少出现“细颈”现象,提高成品率。
参见图1至图4,在一实施例中,所述滑轨15还设有导轨锁16,所述导轨锁16用于临时锁定所述加热组件13和充气装置20的距离。导轨锁16用于锁定滑轨15与加热组件13,以使得加热组件13与充气装置20之间的距离固定。可选地,导轨锁16为类似销钉等部件。
参见图2至图4,在一实施例中,在进口端111处,所述模具支架12具有限位凸起121,所述加热组件13的加热腔体的内壁具有限位孔,所述限位凸起121安装于所述限位孔中。限位凸起121沿模具支架12的进口端111的周向方向凸出设置,限位孔为加热腔体内壁的沉台的结构形式。当模具支架12安装于加热组件13的加热腔体后,限位凸起121安装于限位孔中,通过限位凸起121与限位孔的配合实现模具支架12在所述加热组件13内的轴向限位,避免模具支架12沿管材行走方向移动。
在一实施例中,所述模具支架12采用导热材料制成。可以理解的,模具支架12的结构与材质,既要满足能够放入扩张模具11,又能够将来自加热组件13的热量传递到扩张模具11中。可选地,模具支架12采用导热材料制成。可选地,所述模具支架12采用黄铜制成。当然,在本实用新型的其他实施方式中,模具支架12还可采用其他能够导热的材料制成。
在一实施例中,所述扩张模具11采用低摩擦系数的材料制成。为了防止管材受热熔融后粘连在扩张模具11的内壁,导致无法脱模,扩张模具11采用低摩擦系数的材料制成。可选地,所述扩张模具11采用聚四氟乙烯(PTFE)、不锈钢材料或陶瓷材料等制成。
在一实施例中,所述扩张模具11包括防粘涂层,所述防粘涂层设置于所述扩张腔体113的内壁。防粘涂层设置于扩张腔体113的内壁后,能够避免起到防粘作用,便于成型后的薄壁管材102脱离扩张模具11的内壁。
参见图1至图4,在一实施例中,所述加热组件13包括加热筒体131以及加热部件132,上文所述加热腔体位于所述加热筒体131的轴线上;在所述加热筒体131的周向,围绕所述加热腔体设置多个用于容纳所述加热部件132的容纳腔,所述加热部件132设置于所述加热筒体131的容纳腔内,用于对所述加热筒体131加热。模具支架12设置于加热筒体131的加热腔体中,加热部件132设置于加热筒体131的容纳腔中。加热部件132加热时,加热部件132能够将热量传递到加热筒体131,进而通过加热筒体131传递到模具支架12,再通过模具支架12将热量传递到扩张模具11的扩张腔体113中,以对管材原材料103进行加热。
参见图1至图4,在本实用新型的一实施例中,所述加热部件132包括多个加热棒,所述加热筒体131的筒壁设置多个加热孔,多个所述加热孔沿周向方向间隔设置,每一所述加热孔设置一个所述加热棒,通过加热棒通电后进行加热。
可选地,加热棒为圆柱形的铜棒。通过对加热棒通电使加热棒产生热量,进而将热量传递到扩张模具11中,从而使套接在扩张模具11中的管材原材料103受热呈熔融状,便于后续处理。可选地,加热棒沿加热腔体均匀分布,数量不小于3个。
在本实用新型的另一实施例中,所述加热部件132包括加热风机以及多个送风管道和出风口,所述加热筒体131的筒壁设置多个加热孔,每一所述送风管道的一端连接所述加热风机,另一端连接所述加热孔,所述加热孔沿周方向间隔设置,每一所述加热孔连接一个通风管道,所述出风口与所述加热孔分布于所述加热腔体的两端。加热风机工作时会产生热风,热风通过送风管道送入对应的加热孔中,以实现加热操作,加热后的热风通过出风孔送出。
参见图1至图4,在一实施例中,所述管材成型装置10还包括防护罩14,所述防护罩14罩设于所述加热组件13的外侧。防护罩14起到防护作用,避免操作人员误触加热组件13而被烫伤,保证操作的安全性,降低安全隐患。可选地,所述防护罩14呈镂空状设置。通过镂空状的防护罩14方便加热组件13散热,保证散热效果。
参见图1至图4,进一步地,管材成型装置10还包括至少一个定位组件31,定位组件31设置在扩张模具11的进口端111或者两端,用于支撑管材原材料103以保持管材原材料103和扩张模具11的扩张腔体113的同心度。定位组件31具有与所述扩张模具11的扩张腔体113相匹配的凹部,所述凹部与扩张模具11的扩张腔体113同水平高度设置,便于管材原材料103穿过。由于管材原材料103较长,在运行相对较长的时间后,管材原材料103容易受到重力作用,导致管材原材料103弯曲,影响管材原材料103的同心度及外观;此外,由于管材原材料103被扩张时其壁厚变薄,同时有较为明显的拉伸比,会导致管材原材料103弯曲,为了保证进料段和出料段的同心度,在管材原材料103进入加热组件13通过定位组件31进行辅助支撑,提高其同心度。
可选地,为了简化产品结构,定位组件31与加热组件13活动连接,当定位组件31远离加热组件13时,能够便于操作人员更换不同尺寸的扩张模具11;当定位组件31靠近加热组件13时,与加热组件13之间存在较小的间隙,从而便于支撑管材原材料103。而且,定位组件31与加热组件13的活动连接还能够保证对管材原材料103的支撑效果。
参见图5至图11,本实用新型还提供一种管材制造设备,包括工作台50以及设置于所述工作台50的充气装置20与如上述任一实施例所述的管材成型装置10。所述充气装置20在所述工作台50上可向靠近或远离所述管材成型装置10的方向移动。图5示出了管材制造设备的充气装置20的立体图,如图5所示,所述充气装置20包括气针22和卡盘21,所述气针22用于向所述管材原材料103内部充气,所述卡盘21用于夹持所述管材原材料103的一端部,当所述充气装置20远离所述管材成型装置10时,所述卡盘21牵引所述管材原材料103延伸。
如图5所示,充气装置20还包括固定螺母24、固定座25以及充气接头26(未图示),充气接头26连接气源和气针22,用于向气针22输入气体,固定座25用于固定安装充气装置20,固定螺母24用于将气针22和卡盘21固定在固定座25上。卡盘21内部设置管腔211,管腔211的底部设置接气端23,气针22设置在接气端23上,接气端23的外壁上设置密封件231。管材原材料103的端部套设在管腔211的内壁和密封件231的外壁之间,由此使得管腔211的底部为封闭端,仅可使气针22穿过管腔211。气针22可伸入到管材原材料103中,从而在管材原材料103的端部形成密封端,进而便于气针22向管材内部充气。
可选地,密封件231为密封圈,通过将管材原材料103的端部插入密封圈中,同时配合管腔211的内部结构,使得管材原材料103的端部形成封闭端。采用密封圈套接管材原材料103的方式,能够使管材原材料103端部被夹持的同时避免了被夹扁的风险。需要说明的是,该种方式仅是本申请的一种优选实施方式,其他类型的结构,只要能够将管材原材料103的端部夹持住并形成封闭结构,都是本申请所允许的。
参见图1至图5,在具体制造中,管材原材料103穿设在扩张模具11的扩张腔体113中,同时,其端部可穿过加热组件13至充气装置20的管腔211,并套设在其上的卡盘21中,从而使管材原材料103的端部形成密封端。充气装置20上的气针22伸入到管材原材料103中,当加热组件13通电后使加热部件132产生热量,进而将热量传递到扩张模具11中,从而使套接在扩张模具11中的管材原材料103受热呈熔融状,同时通过气针22向熔融状的管材原材料103内腔充入气体,使其逐渐膨胀贴合到扩张模具11的扩张腔体113上,最后再对其进行冷却处理,从而形成需要制备的薄壁管材102。
由于管材原材料103具有较大的扩张比,最大可以达到6倍,所以原始管材尺寸会相对较小,充气装置20即要满足夹持管材原材料103端部的同时又要满足可以对管材原材料103内部进行充气,因此,通过卡盘21和气针22配合的结构方式,能够很好的满足本实用新型的技术要求。此外,为了使充气装置20呈现更好地充气效果,气针22的周向布置多个充气孔,使得气针22插入管材原材料103后可以快速对熔融状态的管材原材料103进行充气。
图6示出了本申请实施例的管材制造设备的第一种工作状态图,图7示出了本申请实施例的管材制造设备在1-1处的局部放大图,结合图6、图7所示,管材制造设备包括管材成型装置10、充气装置20、定位组件31、牵引组件40、固定组件60和工作台50,其中,定位组件31和加热组件13连接在一起,通过模块化设置固定在工作台50的台面上,充气装置20与牵引组件40连接在一起并通过牵引组件40设置在工作台50的台面上,牵引组件40用于驱动充气装置20靠近或者远离加热组件13,固定组件60设置在工作台50的端部,用于夹持管材原材料103远离充气装置20的另一端。
需要说明的是,图6、图7所示的工作状态,即本实用新型的管材制造设备的初始状态,加热组件13和充气装置20紧邻设置,管材原材料103依次穿过固定组件60、定位组件31、加热组件13到充气装置20上,其端部被充气装置20夹持,另一端被固定组件60夹持。充气装置20固定在牵引组件40上,其上连接有充气接头26,外部气源通过充气接头26向充气装置20上的气针22充气。
固定组件60夹持管材原材料103的另一端部,从而使管材原材料103的两端分别被固定组件60和充气装置20夹持,一方面能够保证管材原材料103在延伸过程中的同心度,另一方面便于使管材原材料103形成密封空间,进而便于充气装置20向管材原材料103的内腔充气。
当然,在本实用新型的其他实施方式中,固定组件60也可被省略。即结合图6、图7所示,管材制造设备包括管材成型装置10、充气装置20、定位组件31、牵引组件40和工作台50。管材原材料103依次穿过定位组件31、加热组件13到充气装置20上,其端部被充气装置20夹持,也可实现管材原材料103的成型加工。
可选地,当管材原材料103的长度较长或硬度较高时,固定组件60可设置成管状结构,便于管材原材料103穿过,其所起到的作用类似于定位组件31,即对管材原材料103进行支撑,从而保证其平滑地被牵引移动,但为了保证管材原材料103内腔的密封状态,可对管材原材料103的尾部端口进行封闭处理,方式包括但不限于夹子夹紧、堵头封死等。因而,本领域的技术人员可以根据实际需要设计合适的固定组件60的结构。
在工作中,加热组件13对套接在其上的管材原材料103进行加热,气针22向熔融状的管材原材料103内充气,使其扩张变成薄壁管材102,同时牵引组件40牵引充气装置20沿A-A方向移动,使充气装置20沿A-A方向远离加热组件13,充气装置20一边持续向管材原材料103中充气使其扩张成薄壁管材102,一边牵引薄壁管材102远离加热组件13,同时,随着薄壁管材102的延伸其外部温度逐渐降低直至管材冷却成型。
图9示出了本实用新型一实施例的管材制造设备的第二种工作状态图,图10示出了图9所示的管材制造设备在2-2处的局部放大图,此时处于本实用新型提供的管材制造设备中间状态,即牵引组件40牵引充气装置20远离管材成型装置10,并牵引成型的薄壁管材102延伸而出。需要说明的是,牵引组件40的结构包括但不限于传动带、传动轮以及涡轮蜗杆结构,本领域的技术人员可以根据实际需要设定合适的牵引组件40。
图11示出了的本实用新型一实施例的管材制造设备的第三种工作状态图,此时,充气装置20在牵引组件40的牵引下沿A-A方向远离管材成型装置10,形成具有较薄壁厚的管材,即本实用新型的管材制造设备的最终状态。最后,操作人员再将形成的薄壁管材102从设备上取下即可。
本实用新型的管材制造设备,同时可以配备控制系统,控制系统与加热组件13、充气装置20和牵引组件40通信连接,控制系统通过控制加热组件13的加热温度,充气装置20的充气气压以及牵引组件40的移送速度等参数,便于精准加工制造需要成型的薄壁管材102;同时可调整管材的生产长度范围,优选地,管材长度范围介于5cm-200cm之间。
图8示出了本申请实施例的管材制造设备的俯视图,通过图8可知,本实用新型的管材制造设备,通过将多个充气装置集成在牵引组件40上,在工作台50上可以同时完成多套薄壁管材102的制造,从而极大地提升了产品的生产效率。
本申请所提供的管材制造设备,通过加热组件13和充气装置20组合使用,将管材原材料103穿设在加热组件13和充气装置20中,充气装置20中的气针22穿设在管材原材料103中,用于对其进行充气;加热组件13和扩张模具11套设在管材原材料103的外部,利用加热组件13进行加热并经扩张模具11传递热量至管材原材料103,使其管壁软化,同时通过气针22对其充气,使得管材原材料103逐渐扩张至充满扩张模具11的内部腔体,并在卡盘21的牵引下逐渐延伸,直至冷却成型。
本申请所提供的管材的制造设备,可以制备出满足长度<2m及壁厚>0.00020in的薄壁管材102,生产出的管材尺寸稳定,使管材具有更大的尺寸及性能调整空间;设备结构简单,占地面积小,操作容易;具有较好的工艺操作性,投产容易,且不同规格模具之间切换简单;减少了不必要的人工成本;同时由于在生产过程中管材原材料103会不断变长,大大的提高了产品的产率。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本实用新型的保护范围。因此,本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (16)
1.一种管材成型装置,具有相对设置的进口端和出口端,其特征在于,包括:
加热组件,所述加热组件底部被固定,并且沿轴线具有加热腔体;
模具支架,设置于所述加热腔体中,所述模具支架具有安装腔体;
扩张模具,设置于所述安装腔体中,所述扩张模具具有扩张腔体,用于供管材原材料沿所述扩张腔体的轴线方向由所述进口端向所述出口端行进;以及
阻挡件,用于阻挡所述扩张模具及所述模具支架沿所述管材原材料的行进方向移动;
所述加热组件用于对所述加热腔体中的所述模具支架加热,并通过所述模具支架对所述扩张模具加热,使所述管材原材料在所述扩张腔体中行进时受热扩张;所述阻挡件具有供管材原材料在扩张后通过的通道,所述通道与所述扩张模具的扩张腔体连通并与所述扩张腔体的轴线共线,所述通道的内径大于或者等于所述扩张模具的扩张腔体的内径。
2.根据权利要求1所述的管材成型装置,其特征在于,所述阻挡件设置于出口端,固定在所述模具支架的内壁;
所述阻挡件包括第一连接部与第二连接部,所述第一连接部的外径小于所述第二连接部,所述第一连接部在出口端固定于所述模具支架的内壁,所述第二连接部的外径大于所述模具支架的内径,小于或等于所述加热组件的外径,并在所述出口端与所述加热组件的端部固定连接;
所述阻挡件与所述模具支架为一体结构,或者,所述阻挡件与所述模具支架分体设置。
3.根据权利要求2所述的管材成型装置,其特征在于,所述阻挡件为限位板,所述限位板呈悬臂式设置于所述模具支架的出口端,所述限位板的长度为所述扩张模具的厚度的1/5~4/5。
4.根据权利要求1所述的管材成型装置,其特征在于,所述阻挡件包括第三连接部与第四连接部,所述第三连接部在所述出口端至少部分设置于所述安装腔体,并与所述模具支架的内壁固定连接,所述第四连接部在所述进口端与所述模具支架固定连接,其外径大于所述模具支架的外径、小于或等于所述加热组件的外径,并抵靠所述加热组件;
所述第三连接部与所述扩张模具为一体结构或分体设置,所述第四连接部与所述模具支架为一体结构或分体设置。
5.根据权利要求1所述的管材成型装置,其特征在于,所述阻挡件包括第五连接部和第六连接部,两者均位于进口端,所述第五连接部在所述进口端与所述模具支架固定连接,其内径与所述模具支架相同,其最大外径大于所述模具支架的外径、小于所述加热组件的外径,并抵接所述加热组件,所述第六连接部在所述进口端与所述扩张模具固定连接,其内径等于所述扩张模具的内径,其最大外径大于所述扩张模具的外径、小于所述加热组件的外径,由此抵靠所述第五连接部;
所述第五连接部与所述模具支架为一体结构或分体设置,和/或,所述第六连接部与所述扩张模具为一体结构或分体设置。
6.根据权利要求1所述的管材成型装置,其特征在于,所述阻挡件包括第七连接部与第八连接部,所述第七连接部在所述出口端,其内径小于所述模具支架的内径,其外径与所述模具支架的外径相同;所述第八连接部在所述进口端设置于所述模具支架的端部,其内径等于所述模具支架的内径,其外径大于所述模具支架的外径、小于等于所述加热组件的外径,由此抵接所述加热组件;
所述第七连接部及所述第八连接部与所述模具支架为一体结构或分体设置。
7.根据权利要求6所述的管材成型装置,其特征在于,所述第七连接部的内径由等于所述模具支架的内径,逐渐减小至大于或等于所述扩张模具的内径,由此在所述安装腔体内部形成锥形结构。
8.根据权利要求1所述的管材成型装置,其特征在于,所述管材成型装置还包括滑轨,所述设置于所述加热组件下端,所述滑轨可使所述加热组件整体沿所述行进方向自由移动。
9.根据权利要求8所述的管材成型装置,其特征在于,所述滑轨还设有导轨锁,所述导轨锁用于临时锁定所述加热组件和充气装置的距离。
10.根据权利要求1所述的管材成型装置,其特征在于,所述模具支架在进口端处具有限位凸起,所述加热腔体的内壁具有限位孔,所述限位凸起安装于所述限位孔中。
11.根据权利要求1至10任一项所述的管材成型装置,其特征在于,所述管材成型装置还包括以下特征中的一个或多个:
所述模具支架采用导热材料制成,所述扩张模具采用低摩擦系数的材料制成;
所述模具支架采用铜块制成,所述扩张模具采用聚四氟乙烯、不锈钢材料或陶瓷材料制成;
所述扩张模具包括防粘涂层,所述防粘涂层设置于所述扩张腔体的内壁;
所述管材成型装置还包括防护罩,所述防护罩罩设于所述加热组件的外侧;所述防护罩呈镂空状设置。
12.根据权利要求1至10任一项所述的管材成型装置,其特征在于,所述加热组件包括加热筒体以及加热部件,所述加热筒体具有中空的所述加热腔体,所述加热部件设置于所述加热筒体,用于对所述加热筒体加热。
13.根据权利要求12所述的管材成型装置,其特征在于,所述加热部件包括多个加热棒,所述加热筒体具有多个加热孔,多个所述加热孔沿周向方向间隔设置,每一所述加热孔设置一个所述加热棒。
14.根据权利要求12所述的管材成型装置,其特征在于,所述加热部件包括加热风机以及多个送风管道和出风口,所述加热筒体具有多个加热孔,每一所述送风管道的一端连接所述加热风机,另一端连接所述加热孔,所述加热孔沿周方向间隔设置,每一所述加热孔连接一个通风管道,所述出风口与所述加热孔分布于所述加热腔体的两端。
15.一种管材制造设备,其特征在于,包括工作台以及设置于所述工作台的充气装置与如权利要求1至10任一项所述的管材成型装置;
所述充气装置在所述工作台上可向靠近或远离所述管材成型装置的方向移动,所述充气装置包括气针和卡盘,所述气针用于向所述管材原材料内部充气,所述卡盘用于夹持所述管材原材料的一端部,当所述充气装置远离所述管材成型装置时,所述卡盘牵引所述管材原材料延伸。
16.根据权利要求15所述的管材制造设备,其特征在于,所述管材制造设备还包括固定组件,所述固定组件设置在所述工作台上,所述固定组件用于支撑所述管材原材料的远离所述充气装置的另一端部。
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