CN220314122U - 一种塑料管快速内冷挤出模芯 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种塑料管快速内冷挤出模芯，包括依次连接的模芯底座、模芯主体和模芯口部，所述模芯底座设有第一热出气孔和第一压缩进气孔，所述第一热出气孔和第一压缩进气孔贯穿模芯底座；所述模芯主体和模芯底座连接处设有第二热出气孔、第二压缩进气孔，所述第一热出气孔和第二热出气孔连接，所述第二压缩进气孔与第一压缩进气孔连接；所述模芯主体内部设有依次连接的调节阀、热端管体、涡流发生器以及用于压缩空气流入的压缩进气通道，所述调节阀用于调节压缩空气气流强弱；本实用新型在模芯内设计涡流发生器，使压缩空气能量分离；冷空气出口端位于模具出料口，对管道内壁冷却；热空气出口端置于模芯主体内，延缓模具温度降低。

Description

一种塑料管快速内冷挤出模芯

技术领域

本实用新型涉及模具技术领域，特别是涉及一种塑料管快速内冷挤出模芯。

背景技术

塑料管道挤出成型过程中，管道尺寸控制至关重要，但管道冷却定径方式基本采用真空水箱喷淋，冷却只能从外向内传递，而塑料材质的导热系数都比较低，故产品冷却效率低，尺寸稳定性差，因而针对产品内表面加速冷却的研究对提高产量，控制质量至关重要；

目前针对管道快速内冷主要有两种手段：

(1)负压抽吸：一般通过在模具本体尾部设置负压风机，可带动气流流动，将管材内壁的热量经气流通道进入模具本体再从模具本体尾部排出，实现对管材内壁的冷却；可参见201520792964.4《一种具有内冷却装置的PE塑料管道挤出模具》、201620078555.2《一种厚壁管材挤出成型冷却装置》；但该冷却方式降温效果有限，冷风源仅仅是周围环境温度的空气，达不到快速冷却效果，并且低温气体流经模具本体还带走部分热量，不利于保温；

(2)正压喷雾(水、冷却液)：在模具本体上加装液体管道和气体管道，气压液压可调节，利用雾化喷嘴对管材内表面喷射雾化的液体，实现内壁的快速降温冷却；可参见201320009895.6《快速降低管坯内表面温度的挤出模具》；但该方式冷却液体容易回流至口模，产生表面缺陷。

实用新型内容

本实用新型提供一种塑料管快速内冷挤出模芯，用于在塑料管挤出成型时，对塑料管快速冷却。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种塑料管快速内冷挤出模芯，包括依次连接的模芯底座、模芯主体和模芯口部，其中：

所述模芯底座设有第一热出气孔和第一压缩进气孔，所述第一热出气孔和第一压缩进气孔贯穿模芯底座；

所述模芯主体和模芯底座连接处设有第二热出气孔、第二压缩进气孔，所述第一热出气孔和第二热出气孔连接，所述第二压缩进气孔与第一压缩进气孔连接；所述模芯主体内部设有依次连接的调节阀、热端管体、涡流发生器以及用于压缩空气流入的压缩进气通道，所述调节阀用于调节压缩空气气流强弱，所述调节阀设置在第二热出气孔末端，压缩进气通道与第二压缩进气孔连接；所述涡流发生器和热端管体连接的一端为热空气出口端，和模芯口部的冷却气孔连接的一端为冷空气出口端；压缩空气从第二压缩进气孔沿压缩进气通道进入涡流发生器；

所述模芯口部用于固定模芯主体，所述模芯口部中轴线处设有冷却气孔和安装凸台；所述安装凸台和模芯口部的外壁连接；所述冷却气孔连接于涡流发生器的冷空气出口端。

进一步的，所述模芯底座中心处设有向外凸出的连接柱，所述连接柱用于和模具本体连接。

进一步的，所述连接柱外表面设有螺纹，用于和模具本体进行螺纹连接。

进一步的，所述模芯底座的连接柱周围设有用于和模芯主体进行连接的螺栓安装孔，所述螺栓安装孔贯穿模芯底座。

进一步的，所述螺栓安装孔为4个，沿模芯底座中轴线均匀分布。

进一步的，所述模芯主体还设有用于和模芯底座进行连接的安装台阶、螺栓孔，所述螺栓孔与螺栓安装孔一一对应，利用螺栓将模芯底座与模芯主体装配。

进一步的，所述模芯通过连接柱安装于模具本体上，所述模具本体连接有口模，所述模芯置于口模内部，模芯、模具本体和口模构成模具。

进一步的，所述模具本体内设有用于热空气排出的热出气通道和用于压缩空气流入的压缩进气流道，热出气通道和第一热出气孔连接，压缩进气流道和第一压缩进气孔连接。

进一步的，所述模芯主体内部设有铜连件，所述第二压缩进气孔通过铜连件与第一压缩进气孔安装拼接，使得模芯底座、模芯主体的压缩进气孔良好的连接密封。

进一步的，所述安装凸台和模芯口部的外壁连接，为六角螺母状。

与现有技术相比，本实用新型技术方案的有益效果是：

本实用新型在模芯内设计涡流发生器，使压缩空气能量分离；冷空气出口端位于模具出料口，对管道内壁冷却；热空气出口端置于模芯主体内，延缓模具温度降低。冷热空气温度可根据压缩空气以及调气阀控制，实现管道内表面快速冷却，提高生产效率以及产品质量；

压缩空气进行风冷的温度低，可实现管道内表面快速冷却；调节阀处气体温度高，可降低气体流动对模具本体温度的热损失；采用气体冷却不会对管道内表面造成缺陷。

附图说明

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本实用新型的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

图1为本实用新型一实施例所述的模芯内部结构示意图；

图2为本实用新型一实施例所述的模芯主体结构示意图；

图3为本实用新型一实施例所述的模芯整体的结构示意图；

图4为本实用新型一实施例所述的模芯底座的结构示意图；

图5为本实用新型一实施例所述的模芯主体前端的结构示意图；

图6为本实用新型一实施例所述的模芯口部的结构示意图；

图7为本实用新型一实施例所述的模具的结构示意图；

附图标记说明：1、模芯底座；101、连接柱；102、螺栓安装孔；103第一热出气孔；2、模芯主体；201、安装台阶；202、螺栓孔；203、第二热出气孔；204、第二压缩进气孔；2001、调节阀；2002热端管体；2003、涡流发生器；2004、压缩进气通道；3、模芯口部；301、冷却气孔；302、安装凸台；4、模具本体；401、热出气通道；402、压缩进气流道；5、口模。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，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的实施例，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，都应当属于本实用新型保护的范围。

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，也可以是电连接或彼此可通讯；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。

实施例1

为了便于理解，请参阅图1、图6，本实用新型提供的一种塑料管快速内冷挤出模芯的一个实施例，包括依次连接的模芯底座1、模芯主体2和模芯口部3，其中：

所述模芯底座1设有第一热出气孔103和第一压缩进气孔104，所述第一热出气孔103和第一压缩进气孔104贯穿模芯底座1；

所述模芯主体2和模芯底座1连接处设有第二热出气孔203、第二压缩进气孔204，所述第一热出气孔103和第二热出气孔203连接，所述第二压缩进气孔204与第一压缩进气孔104连接；所述模芯主体2内部设有依次连接的调节阀2001、热端管体2002、涡流发生器2003以及用于压缩空气流入的压缩进气通道2004，所述调节阀2001用于调节压缩空气气流强弱，所述调节阀2001设置在第二热出气孔203末端，压缩进气通道2004与第二压缩进气孔204连接；所述涡流发生器2003和热端管体连接的一端为热空气出口端，和模芯口部3的冷却气孔301连接的一端为冷空气出口端；压缩空气从第二压缩进气孔204沿压缩进气通道2004进入涡流发生器2003；

所述模芯口部3用于固定模芯主体2，所述模芯口部3中轴线处设有冷却气孔301和安装凸台302；所述安装凸台302和模芯口部3的外壁连接；所述冷却气孔301连接于涡流发生器2003的冷空气出口端。

可以理解的是，涡流发生器2003工作时，基于涡流发生器能量分离的原理，压缩空气从第二压缩进气孔204沿压缩进气通道2004进入涡流发生器2003，压缩空气经过涡流变换后分离成温度不相等的两部分气流，处于中心部位的气流温度低，而处于外层部位的气流温度高，冷气从涡流发生器2003端出来，热气则经过热端管体2002从调节阀2001端出去。

本实用新型在模芯内部设计涡流发生器结构，利用压缩空气在涡流发生器里面的能量分离，产生低温冷空气10℃以下对管道内壁进行环向风冷，而热端空气110℃以上则横穿整个模具本体，从模具本体尾端溢出。

实施例2

下面结合具体的工作方式对实施例1中的方案进行进一步的介绍，详见下文描述：

如图1所示，作为优选的实施方式，在上述方式的基础上，进一步的，所述第二热出气孔203直径大于第一热出气孔103，使得第二热出气孔203具备较大空间，容纳螺丝刀伸入第二热出气孔203以便于操作调节阀2001。

如图3所示，作为优选的实施方式，在上述方式的基础上，进一步的，所述模芯底座1中心处设有向外凸出的连接柱101，所述连接柱101用于和模具本体4连接。

如图4所示，作为优选的实施方式，在上述方式的基础上，进一步的，所述模芯底座1的连接柱101周围设有用于和模芯主体2进行连接的螺栓安装孔102，所述螺栓安装孔102贯穿模芯底座1。

如图4所示，作为优选的实施方式，在上述方式的基础上，进一步的，所述连接柱101外表面设有螺纹，用于和模具本体4进行螺纹连接。

如图4所示，作为优选的实施方式，在上述方式的基础上，进一步的，所述螺栓安装孔102为4个，沿模芯底座1中轴线均匀分布，更好地进行模芯底座1与模芯主体2。

如图5所示，作为优选的实施方式，在上述方式的基础上，进一步的，所述模芯主体2还设有用于和模芯底座1进行连接的安装台阶201、螺栓孔202，所述螺栓孔202与螺栓安装孔102一一对应，利用螺栓将模芯底座1与模芯主体2装配。

需要说明的是，第一热出气孔103可设置于连接柱101内，和连接柱101的中轴线重合。

本实施例中，结合图6和图7，在模具本体4安装模芯前，利用调节阀2001提前调节好冷却气孔301端温度，然后用螺栓装配模芯底座1，连接柱101与模芯主体2上的外螺纹同向，热出气通道401和第一热出气孔103位置对应，先安装模芯口部3与模芯主体2的螺纹段，再利用扳手卡住安装凸台302将模芯底座1的连接柱101旋入模具本体4，最后安装口模5，以及在模具本体4的压缩进气流道402上接气管。

可以理解的是，口模是毛坯件经正火处理一种塑料管成型用模具。涡旋管工作时，输入一定压力的压缩空气，通过涡流发生器内部能量转换，一端产生冷空气，一端产生热空气最高温度可达+110℃，涡旋管的热气端装有一个小型的可调节阀门，有手动调节旋钮，这样就可以手动调节冷气流的温度和气流量,当用调节旋钮来将制冷系数调得越小时，冷气的温度就越低。

实际生产过程中，物料从料筒经过合流芯进入模具本体4，经过螺旋体分流，在螺旋体末端合流，利用口模和模芯组成的压缩段和成型段，形成一定尺寸的管胚，从端部挤出，料胚外壁经过定径套以及真空水箱，进行冷却定型。而内部，则依靠模具本体4的压缩进气流道402内引入的压缩空气，在涡流发生器2003切向通道作用下，以很高的速度沿切线方向进入涡流发生器2003，其转速高达1.0×10⁶RPM，气体形成涡流后，旋转前进，沿涡流发生器2003管壁的气体与管壁发生摩擦，温度会迅速升高，一部分从涡流发生器的热空气出口端排出，依次经过第二热出气孔203、第一热出气孔103、模具本体4的热出气通道401排出模具本体4；其排出的压缩空气温度高于入口压缩空气的温度，少量带走模具热量；

排出的压缩空气中一部分热气流沿模具中心线返回，形成回流，这部分回流气体与贴近涡流发生器2003管壁的涡流反向而行，持续发生热交换，使得这部分回流气体温度逐渐降低，形成冷气流，冷气流从冷却气孔301排出，对料胚内壁快速冷却。

实施例3

下面结合具体的工作方式对实施例1和实施例2中的方案进行进一步的介绍，详见下文描述：

如图7所示，作为优选的实施方式，在上述方式的基础上，进一步的，所述模芯通过连接柱101安装于模具本体4，所述模具本体4连接有口模5，所述模芯置于口模5内部，模芯、模具本体4和口模5构成模具。

如图7所示，作为优选的实施方式，在上述方式的基础上，进一步的，所述模具本体4内设有用于热空气排出的热出气通道401和用于压缩空气流入的压缩进气流道402，热出气通道401和第一热出气孔103连接，压缩进气流道402和第一压缩进气孔104连接。

如图1所示，作为优选的实施方式，在上述方式的基础上，进一步的，所述模芯主体2内部设有铜连件205，所述第二压缩进气孔204通过铜连件205与第一压缩进气孔104安装拼接，使得模芯底座1、模芯主体2的压缩进气孔良好的连接密封。

如图6所示，作为优选的实施方式，在上述方式的基础上，进一步的，所述安装凸台302和模芯口部3的外壁连接，为六角螺母状，便于扳手进行固定。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包括在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种塑料管快速内冷挤出模芯，其特征在于，包括依次连接的模芯底座(1)、模芯主体(2)和模芯口部(3)，其中：

所述模芯底座(1)设有第一热出气孔(103)和第一压缩进气孔(104)，所述第一热出气孔(103)和第一压缩进气孔(104)贯穿模芯底座(1)；

所述模芯主体(2)和模芯底座(1)连接处设有第二热出气孔(203)、第二压缩进气孔(204)，所述第一热出气孔(103)和第二热出气孔(203)连接，所述第二压缩进气孔(204)与第一压缩进气孔(104)连接；所述模芯主体(2)内部设有依次连接的调节阀(2001)、热端管体(2002)、涡流发生器(2003)以及用于压缩空气流入的压缩进气通道(2004)，所述调节阀(2001)用于调节压缩空气气流强弱，所述调节阀(2001)设置在第二热出气孔(203)末端，压缩进气通道(2004)与第二压缩进气孔(204)连接；所述涡流发生器(2003)和热端管体连接的一端为热空气出口端，和模芯口部(3)的冷却气孔(301)连接的一端为冷空气出口端；压缩空气从第二压缩进气孔(204)沿压缩进气通道(2004)进入涡流发生器(2003)；

所述模芯口部(3)用于固定模芯主体(2)，所述模芯口部(3)中轴线处设有冷却气孔(301)和安装凸台(302)；所述安装凸台(302)和模芯口部(3)的外壁连接；所述冷却气孔(301)连接于涡流发生器(2003)的冷空气出口端。

2.根据权利要求1所述一种塑料管快速内冷挤出模芯，其特征在于，所述模芯底座(1)中心处设有向外凸出的连接柱(101)，所述连接柱(101)用于和模具本体(4)连接。

3.根据权利要求2所述一种塑料管快速内冷挤出模芯，其特征在于，所述连接柱(101)外表面设有螺纹，用于和模具本体(4)进行螺纹连接。

4.根据权利要求2所述一种塑料管快速内冷挤出模芯，其特征在于，所述模芯底座(1)的连接柱(101)周围设有用于和模芯主体(2)进行连接的螺栓安装孔(102)，所述螺栓安装孔(102)贯穿模芯底座(1)。

5.根据权利要求4所述一种塑料管快速内冷挤出模芯，其特征在于，所述螺栓安装孔(102)为4个，沿模芯底座(1)中轴线均匀分布。

6.根据权利要求5所述一种塑料管快速内冷挤出模芯，其特征在于，所述模芯主体(2)还设有用于和模芯底座(1)进行连接的安装台阶(201)、螺栓孔(202)，所述螺栓孔(202)与螺栓安装孔(102)一一对应，利用螺栓将模芯底座(1)与模芯主体(2)装配。

7.根据权利要求6所述一种塑料管快速内冷挤出模芯，其特征在于，所述模芯通过连接柱(101)安装于模具本体(4)上，所述模具本体(4)连接有口模(5)，所述模芯置于口模(5)内部，模芯、模具本体(4)和口模(5)构成模具。

8.根据权利要求7所述一种塑料管快速内冷挤出模芯，其特征在于，所述模具本体(4)内设有用于热空气排出的热出气通道(401)和用于压缩空气流入的压缩进气流道(402)，热出气通道(401)和第一热出气孔(103)连接，压缩进气流道(402)和第一压缩进气孔(104)连接。

9.根据权利要求1所述一种塑料管快速内冷挤出模芯，其特征在于，所述模芯主体(2)内部设有铜连件(205)，所述第二压缩进气孔(204)通过铜连件(205)与第一压缩进气孔(104)安装拼接，使得模芯底座(1)、模芯主体(2)的压缩进气孔良好的连接密封。

10.根据权利要求1所述一种塑料管快速内冷挤出模芯，其特征在于，所述安装凸台(302)和模芯口部(3)的外壁连接，为六角螺母状。