CN220638843U - 一种在线自动调节挤出管体壁厚的成型模具 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于管体成型技术领域，涉及一种挤出成型模具，特别涉及一种在线自动调节挤出管体壁厚的成型模具。该成型模具主要包括壁厚自动调节装置和机头。壁厚自动调节装置包括含有上下调节电机的上下调节模块和含有左右调节电机的左右调节模块。管体挤出时，通过控制上下调节电机和左右调节电机，对机头上的口模进行360°方向的任意调整，实现管体壁厚自动调节。该成型模具调节结构简单，调节精度可达2μm；生产时在壁厚即将超过范围时自动调整，实现不停产进行壁厚调整的自动化生产，其控制系统与挤出机融为一体，在导管出料不稳的情况下能调节导管的出料量，减少原料浪费，解决人工调节壁厚操作复杂的问题，提高生产效率，降低生产成本。

Description

一种在线自动调节挤出管体壁厚的成型模具

技术领域

本实用新型属于管体成型技术领域，涉及一种挤出成型模具，特别涉及一种在线自动调节挤出管体壁厚的成型模具。

背景技术

在单腔导管挤出时，由于装配的原因，需要人为调节口模位置从而使导管壁厚均匀，在调机时，会浪费时间、浪费原料、人工成本高且对挤出人员要求较高。当加工过程中由于原料的性能出现导管壁厚不均匀的情况时，需要人工调节成型模具的调模螺丝或口模加热圈的温度来实现管道壁厚的变化，使得管道壁厚均匀，从而使生产出来的导管成为合格品。

在加工过程中人工进行壁厚调节时，有两种解决路径，一是一边调节一边挤出，需要循环进行壁厚调节、冷却、测量这三个步骤，直至管材的壁厚符合要求，经验丰富的操人员循环次数少一些，反之，经验不足的操作人员循环次数会多一些。二是把正在生产的导管剪断，重新调整口模位置后再进行牵引、冷却、测量，直至管材的壁厚符合要求，此种方式就与刚开始调机时操作一样，浪费时间、浪费原料。

专利申请CN113492508A中提供了一种塑料实壁管壁厚自动调节设备及调节方法，该技术方案虽然能够调节导管壁厚，但调节结构复杂，使用4个调模电机，在调整过程中需要相对的两个电机，一个前进，一个后退，操作较为复杂。其控制采用测径后反馈给终端，通过终端对电机进行调整的方式。没有与挤出机控制系统融为一体进行调节。且通过电机带动调节螺栓进行壁厚的调节，调节精度不高。

实用新型内容

基于此，本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种在线自动调节挤出管体壁厚的成型模具。可以解决人工调节壁厚操作复杂问题，能够实现导管壁厚自动调节，调节结构简单，能够减少原料浪费，提高生产效率，进而降低生产成本，并且时刻监测导管壁厚，在管体壁厚即将超过范围的时候进行自动调整，能够实现不停产进行壁厚调整的自动化生产，其控制系统与挤出机融为一体，在导管出料不稳的情况下也能调节导管的出料量，使用方法简单，调节精度高，精度可达到2μm。

为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供一种在线自动调节挤出管体壁厚的成型模具，主要包括壁厚自动调节装置2和通过口模调节板9与所述壁厚自动调节装置2连接的机头1；其中，壁厚自动调节装置2包括上下调节模块和左右调节模块；上下调节模块主要包括上下移动块24和上下调节电机17，上下调节电机17经过上下调节电机固定架19与上下移动底板21螺栓固定在一起；左右调节模块主要包括左右调节电机18，所述左右调节电机18经过左右调节电机固定架33与左右移动底板27螺栓固定在一起；左右移动底板27与上下移动块24螺栓连接；通过控制上下调节电机17和左右调节电机18，能够对所述机头1上的口模13进行360°方向的任意调整，实现管体壁厚自动调节。

进一步地，上下调节模块还包括上下调节内导轨25和上下调节外导轨23；上下调节内导轨25与上下调节外导轨23之间设有若干钢珠一32；上下移动块24与上下移动底板21通过上下调节内导轨25、上下调节外导轨23和钢珠一32装配一体。上下调节模块还包括与上下调节丝杠螺母26配合的上下调节丝杠22，所述上下调节电机17与所述上下调节丝杠22通过联轴器一20固定连接；所述上下调节丝杠螺母26与所述上下移动块24螺栓连接。上下调节内导轨25与上下移动底板21螺栓连接；上下调节外导轨23与上下移动块24通过螺栓连接。

进一步地，左右调节模块还包括左右移动块28、左右调节内导轨36和左右调节外导轨39；左右调节内导轨36与左右调节外导轨39之间设有若干钢珠二38；左右移动块28通过调节模板隔热板29与调节模块连接板30螺栓连接；调节模块连接板30通过口模隔热板31与口模调节板9螺栓连接。左右调节电机18与左右调节丝杠40通过联轴器二34固定连接。

进一步地，机头1依次包括口模13、开设有4个沉头孔的压板10、均匀分布有4个通孔15的口模调节板9、含有内腔的圆柱形主体5和通过4个沉头孔4与主体5螺栓连接的T型分流梭3；口模调节板9通过压板10与口模13过盈配合，用于调节口模13的位置。

机头1还包括固定螺栓16，所述固定螺栓16通过压板10的沉头孔和口模调节板9的通孔15与主体5固定连接。

进一步地，主体5靠近壁厚自动调节装置2的圆周一侧开设有热电偶孔7，对称分布的圆周另一侧开设有与内腔相通的进料口6。

进一步地，机头1还包括前端与芯棒12螺纹连接，后端与螺母14螺纹连接的芯棒固定杆8；芯棒固定杆8安装于分流梭3的内腔中。

本实用新型的有益效果是：

1.通过本实用新型提供的成型模具，能够实现导管壁厚自动调节，调节结构简单，能够减少原料浪费，提高生产效率，进而降低生产成本。

2.使用本实用新型提供的成型模具，可以生产过程中时刻监测导管壁厚，在管体壁厚即将超过范围的时候进行自动调整，能够实现不停产进行壁厚调整的自动化生产，其控制系统与挤出机融为一体，在导管出料不稳的情况下也能调节导管的出料量，使用方法简单。

3.本实用新型提供的成型模具，调节精度高，精度可达到2μm。解决人工调节壁厚操作复杂的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

附图1为在线自动调节挤出管体壁厚的成型模具结构示意图。

附图2为在线自动调节挤出管体壁厚的成型模具主视图。

附图3为A-A剖视图。

附图4为B-B旋转45°剖视图。

附图5为壁厚自动调节装置示意图。

附图6为N-N剖视图。

图中：1为机头，2为壁厚自动调节装置，3为分流梭，4为沉头孔，5为主体，6为进料口，7为热电偶孔，8为芯棒固定杆，9为口模调节板，10为压板，12为芯棒，13为口模，14为螺母，15为通孔，16为固定螺栓，17为上下调节电机，18为左右调节电机，19为上下调节电机固定架，20为联轴器一，21为上下移动底板，22为上下调节丝杠，23为上下调节外导轨，24为上下移动块，25为上下调节内导轨，26为上下调节丝杠螺母，27为左右移动底板，28为左右移动块，29为调节模板隔热板，30为调节模板连接板，31为口模隔热板，32为钢珠一，33为左右调节电机固定架，34为联轴器二，35为螺栓，36为左右调节内导轨，37为左右调节丝杠螺母，38为钢珠二，39左右调节外导轨，40为左右调节丝杠。

具体实施方式

下面将结合附图，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。

如图1和图2所示的在线自动调节挤出管体壁厚的成型模具，包括机头1、壁厚自动调节装置2。如图3所示，机头1包括分流梭3、分流梭3为T型结构，T型侧有四个沉头孔4，分流梭3通过沉头孔4与主体5螺栓连接，主体5有一内腔，主体5圆周外侧有一与内腔相通的的进料口6，主体5圆周外侧有一与进料口6相对的热电偶孔7，口模调节板9上有四个均匀分布的通孔15，通孔15的直径比压板10的固定螺栓16的直径大。

口模调节板9与口模13过盈装配，用于调节口模位置，压板10上有四个沉头孔，固定螺栓16通过压板10的沉头孔以及口模调节板9的通孔15连接在主体5上。

分流梭3有一内腔，芯棒固定杆8一侧有内螺纹，芯棒12一侧有一外螺纹，芯棒固定杆8与芯棒12通过螺纹连接在一起，芯棒固定杆8另一侧有外螺纹，与螺母14螺纹连接。芯棒12与芯棒固定杆8连接，通过螺母14将其芯棒固定。

如图5和图6所示，的壁厚自动调节装置2，包括上下调节电机17，上下调节电机17通过上下调节电机固定架19通过螺栓固定在上下移动底板21上。上下移动底板21通过螺栓固定在固定架上，上下调节电机17与上下调节丝杠22通过联轴器20连接在一起，上下调节内导轨25通过螺栓与上下移动底板21连接，上下调节丝杠螺母26与上下移动块24通过螺栓连接，上下调节丝杠螺母26与上下调节丝杠22配合，上下调节外导轨23与上下移动块24通过螺栓连接，上下调节内导轨25与上下调节外导轨23之间有若干钢珠一32，确保移动过程中稳定移动且无开卡顿、晃动等。上下移动块24与上下移动底板21装配是通过上下调节内导轨25、上下调节外导轨23、钢珠一32装配在一起。

还包括左右调节电机18，左右调节电机18通过左右调节电机固定架33通过螺栓固定在左右移动底板27上，左右移动底板27通过螺栓固定在上下移动块24上，左右调节电机18与左右调节丝杠通过联轴器34连接在一起，左右调节内导轨、左右调节丝杠螺母、左右移动块28、左右调节内导轨、左右调节外导轨的连接方式与上下调节模块的连接方式一致。左右移动块28通过调节模板隔热板29与调节模块连接板30通过螺栓连接，调节模块连接板30与口模调节板9通过口模隔热板31螺栓连接在一起。

管体挤出时，通过控制上下调节电机17、左右调节电机18，能够实现口模360°方向的任意的调整，只对上下调节电机17控制时，上下移动块24带动左右（上下）调节模块控制口模调节板9上下移动，进行口模上下位置的调节。只对左右调节电机18控制时，左右移动块28控制口模调节板9左右移动，进行口模左右位置的调节。如果需要对其上下左右都进行控制时，则同时控制上下调节电机17、左右调节电机18。

在进行管体挤出时，在线自动调节挤出管体壁厚的成型模具搭配超声壁厚检测装置一起实现壁厚的在线控制。其工作原理如下：

超声壁厚检测装置有8个探头，能对其上下左右以及斜线方向进行8个位置的壁厚检测，安装好后成型模具后，导管经过定径、冷却、牵引后成型，超声壁厚检测装置安装在冷却水槽内，对其壁厚进行8方位检测，检测的壁厚信号传送至挤出机，通过对壁厚的检测对比判断其是否合格，如若不合格通过挤出机控制系统自动进行壁厚的调整。在挤出过程中能够实时检测壁厚，通过控制系统的计算，能够设置调整范围，调整范围不超过壁厚上下限范围，在其超过调整范围时自动进行壁厚的调整。若检测8个方位的壁厚同时增大或减小时，则对其挤出机螺杆进行调整，调整其出料量，从而保证壁厚的稳定。

使用本实用新型提供的成型模具，实现在线自动调节挤出管体壁厚的方法包括如下步骤：

步骤一，设置参数，设置壁厚的调整值、壁厚的上下限值、闭环控制参数的控制范围、修正因子、线速度参数。壁厚的上下限值即壁厚的合格范围，壁厚的调整值小于等于壁厚上下限值，壁厚的调整值即希望壁厚调整的数值，超过此数值进行壁厚的调整。

步骤二，启动挤出机，将所需加工的聚氨酯弹性体、聚氯乙烯、聚丙烯、尼龙弹性体中的任意一种高分子材料，加入挤出机料斗，通过壁厚自动调节的挤出模具，经过定径、冷却、牵引后成型。

步骤三，测量，导管经过超声波壁厚测量装置，进行8方位壁厚检测，将其检测值传送至挤出机控制系统，与壁厚设定值进行对比。

步骤四，调整，上一步骤中的检测值与设定值进行对比，根据偏差情况进行壁厚自动调节装置的控制：

当某一方位的壁厚检测值大于壁厚调整值时，则启动相应的调节电机进行反方向的调整。然后经过步骤三-步骤四，反复调整，直至导管壁厚合格，完成壁厚调节。

当8个方位的壁厚检测值同时大于或小于壁厚调整值时，则调整螺杆转速，增大或减小螺杆速度，经过经过步骤三-步骤四，反复调整，直至导管壁厚合格，完成壁厚调节。

可以理解的是，以上关于本实用新型的具体描述，仅用于说明本实用新型而并非受限于本实用新型实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本实用新型进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种在线自动调节挤出管体壁厚的成型模具，其特征在于，主要包括壁厚自动调节装置（2）和通过口模调节板（9）与所述壁厚自动调节装置（2）连接的机头（1）；所述壁厚自动调节装置（2）包括上下调节模块和左右调节模块；所述上下调节模块主要包括上下移动块（24）和上下调节电机（17），所述上下调节电机（17）经过上下调节电机固定架（19）与上下移动底板（21）螺栓固定在一起；所述左右调节模块主要包括左右调节电机（18），所述左右调节电机（18）经过左右调节电机固定架（33）与左右移动底板（27）螺栓固定在一起；所述左右移动底板（27）与上下移动块（24）螺栓连接；通过控制上下调节电机（17）和左右调节电机（18），能够对所述机头（1）上的口模（13）进行360°方向的任意调整，实现管体壁厚自动调节。

2.根据权利要求1所述的成型模具，其特征在于，所述上下调节模块还包括上下调节内导轨（25）和上下调节外导轨（23）；所述上下调节内导轨（25）与上下调节外导轨（23）之间设有若干钢珠一（32）；所述上下移动块（24）与上下移动底板（21）通过上下调节内导轨（25）、上下调节外导轨（23）和钢珠一（32）装配一体。

3.根据权利要求2所述的成型模具，其特征在于，所述上下调节模块还包括与上下调节丝杠螺母（26）配合的上下调节丝杠（22），所述上下调节电机（17）与所述上下调节丝杠（22）通过联轴器一（20）固定连接；所述上下调节丝杠螺母（26）与所述上下移动块（24）螺栓连接。

4.根据权利要求2所述的成型模具，其特征在于，所述上下调节内导轨（25）与上下移动底板（21）螺栓连接；所述上下调节外导轨（23）与上下移动块（24）通过螺栓连接。

5.根据权利要求1所述的成型模具，其特征在于，所述左右调节模块还包括左右移动块（28）、左右调节内导轨（36）和左右调节外导轨（39）；所述左右调节内导轨（36）与左右调节外导轨（39）之间设有若干钢珠二（38）；所述左右移动块（28）通过调节模板隔热板（29）与调节模块连接板（30）螺栓连接；所述调节模块连接板（30）通过口模隔热板（31）与口模调节板（9）螺栓连接。

6.根据权利要求5所述的成型模具，其特征在于，所述左右调节电机（18）与左右调节丝杠（40）通过联轴器二（34）固定连接。

7.根据权利要求1所述的成型模具，其特征在于，所述机头（1）依次包括口模（13）、开设有4个沉头孔的压板（10）、均匀分布有4个通孔（15）的口模调节板（9）、含有内腔的圆柱形主体（5）和通过4个沉头孔（4）与主体（5）螺栓连接的T型分流梭（3）；所述口模调节板（9）通过压板（10）与所述口模（13）过盈配合，用于调节口模（13）的位置。

8.根据权利要求7所述的成型模具，其特征在于，所述机头（1）还包括固定螺栓（16），所述固定螺栓（16）通过压板（10）的沉头孔和口模调节板（9）的通孔（15）与主体（5）固定连接。

9.根据权利要求7所述的成型模具，其特征在于，所述主体（5）靠近壁厚自动调节装置（2）的圆周一侧开设有热电偶孔（7），对称分布的圆周另一侧开设有与内腔相通的进料口（6）。

10.根据权利要求1-9任意一项所述的成型模具，其特征在于，所述机头（1）还包括前端与芯棒（12）螺纹连接，后端与螺母（14）螺纹连接的芯棒固定杆（8）；所述芯棒固定杆（8）安装于分流梭（3）的内腔中。