一种塑料管成型时内外管壁同时冷却的模具制造技术

本实用新型专利技术涉及一种塑料管成型时内外管壁同时冷却的模具，属塑料管生产线的配件装置技术领域。它由模体、芯模、芯模座、口模及颈模等构成。模体内装有芯模和芯模座，芯模上制作有滤网套或螺旋体；模体的左端装有颈模，右端装有芯模和口模，芯模和芯模座的中心装有吹风导管，吹风导管的左侧装有风机、风机变频器和工控计算机。该塑料管成型时内外管壁同时冷却的模具成型时熔体流经分流熔道层层重叠，不仅能通过分配梗的椭圆形结构改善熔体和侧向熔垂的现象，并由风机将自然风通过吹风导管吹入塑料管坯的内壁上，使内管壁与外管壁的冷却速度同步。解决了现有采用水冷却塑料管外壁易产生内应力和熔垂问题，提高了塑料管的耐应力开裂和抗冲击性能。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种塑料管成型时内外管壁同时冷却的模具，属塑料管生产线的 配件装置

技术介绍
现有聚乙烯中大号厚壁塑料管的生产普遍存在以下两大难点；1、熔垂现有的DN315以上厚壁聚乙烯塑料管生产时，都是采用水冷管坯，冷却径 向固化是由表向内进行冷却。但因为塑料的导热性差，由表向内固化过程很慢，导致沿管子 内侧熔体流动，这种现象称为熔垂。熔垂会引起管壁的厚薄不均，影响聚乙烯塑料管的质量 和使用范围，怎样改善熔垂现象，多年来国内外专家研究出了许多解善熔垂的方法；如有的 采用自动和部分自动调整口模偏移；有的采用油(或用水)冷却口模芯模，使模芯温度接近 于聚乙烯的结晶温度；有的注入惰性液化气体，在管子内侧温和冷却；有的采用低温(零下 40度)冷却剂冷却等等，但或多或少都存在一些问题。2、内应力塑料管生产时，水冷却塑料管表面，会使管材外表面产生收缩固化，由 于聚乙烯导热性差，当内壁逐渐冷下来趋向收缩时，受先冷却固化的外壁所遏止，因此管材 会产生内应力，造成管材力学性能下降。为解决内应力的问题，人们也想了很多办法；如有 的在生产时降低生产速度，采用缓慢冷却；有的将钢材的淬火工艺移植到塑料管生产上，采 取将喷淋箱下移，加大真空箱与喷淋箱的距离，待塑料管外壁的温度回升之后再喷淋冷却 塑料管，来降低内应力功效。也有采用复合模具生产复合塑料管，在成型过程中，使外层和 内层分别形成的内应力加起来比同样的单层塑料管的内应力小，但这些方法的效果都不太王困相综上所述，导致塑料管生产时产生熔垂和内应力的关键因素在于塑料管的外层和 内层冷却速度不一致。
技术实现思路
本技术的目的在于，提供一种塑料管生产时，在塑料管坯的内壁吹入自然风， 使内管壁与外管壁的冷却速度同步，彻底解决聚乙烯中大号厚壁塑料管生产时出现熔垂和 内应力问题的塑料管成型时内外管壁同时冷却的模具。本技术是通过如下技术方案来实现上述目的的一种塑料管成型时内外管壁同时冷却的模具，它由模体、模头压盖、芯模a、芯模 座、芯模b、口模、口模压盖、颈模构成，模体内装有芯模a和芯模座，芯模a上制作有滤网套 或螺旋体；模体的左端装有模头压盖和颈模，模体的右端装有芯模b和口模，口模上装有口 模压盖；其特征在于所述的芯模a、芯模座和芯模b的中心开有通孔，通孔内装有吹风导 管，吹风导管的右端制作有风道；吹风导管的左侧安装有风机。风机上安装有风机变频器，风机变频器上通过导线连接有传感器和工控计算机。所述的芯模a上的分配梗其截面为椭圆形，与模体或滤网套的内孔壁之间的间隙为非均勻结构。所述的吹风导管外层装有隔热层。本技术与现有技术相比的有益效果在于1、该塑料管成型时内外管壁同时冷却的模具与现有的塑料管成型模具相比，由于 芯模和芯模座的中心开有通孔，通孔内装有吹风导管，增设了冷却塑料管内壁的功能，使得 塑料管生产时管坯外层水冷，而管坯内层风冷，达到内层和外层同时冷却固化；降低了现有 采用单一水冷却塑料管外壁而产生的内应力，将聚乙烯原料的优良性能更好地转移到管材 上，提高了塑料管应力开裂的耐受性，增强了塑料管的抗冲击性能，克服了塑料管的脆性断 裂现象。采用本技术的模具生产的塑料管特别适应于用作燃气管道，将燃气管道的耐 应力开裂等管道标准提高了一个等级。另外，采用风冷却固化管坯内侧，排除熔体产生熔垂 现象，避免了管坯内壁因熔垂产生凹凸不平的问题，提高了管壁的均勻度，壁厚公差低于国 标15%左右。2、该塑料管成型时内外管壁同时冷却的模具与采用注入惰性液化气体冷却模具 和塑料管内壁相比，由于注入惰性液化气体冷却的工艺在生产中应用时注入的是一氧化碳 或氮气，不仅污染空气，危害人体健康，而且生产成本高，因此注入惰性液化气体冷却工艺 一直还处于试验过程中，而本技术具有很好的环保性。3、该塑料管成型时内外管壁同时冷却的模具与自动调节口模偏移相比，由于自动 调节将上下壁厚调正后引起侧向熔垂现象，熔垂会引起管壁的厚薄不均，影响聚乙烯塑料 管的质量和使用范围，造成管材厚度不均勻浪费材料，本技术设置的非圆形分配梗，具 有调节侧向熔垂的功效，还有补偿调节口模偏移的精度，提高了管壁的均勻度。附图说明图1为一种塑料管成型时内外管壁同时冷却的模具的蓝式结构示意图图2为一种塑料管成型时内外管壁同时冷却的模具的螺旋式结构示意图图3为一种塑料管成型时内外管壁同时冷却的模具的内蓝式外分流式侧进料的 结构示意图图4为一种塑料管成型时内外管壁同时冷却的模具的内蓝式外分流式的结构示 意图。图中1、模体，2、模头压盖，3、芯模a，4、芯模座，5、风道，6、芯模b，7、口模，8、口 模压盖，9、分配梗，10、颈模，11、吹风导管，12、风机，13、工控计算机，14、风机变频器，15、传 感器，16、滤网套，17、螺旋体，18、隔热层。具体实施方式该塑料管成型时内外管壁同时冷却的模具由模体1、模头压盖2、芯模a3、芯模座 4、芯模b6、口模7、口模压盖8、颈模10构成。模体1内装有芯模a3和芯模座4，蓝式模具 的芯模a3上制作有滤网套16，螺旋式模具的芯模a3上制作有螺旋体17。模体1的左端装 有模头压盖2和颈模10，模体1的右端装有芯模b6和口模7，口模7上装有口模压盖8。所 述的芯模a3、芯模座4和芯模b6的中心开有通孔，通孔内装有吹风导管11，吹风导管11外 层装有隔热层18，吹风导管11的右端制作有风道5 ；吹风导管11的左侧安装有风机12，风 机12上安装有风机变频器14，风机变频器14上通过导线连接有传感器15和工控计算机 13。所述的芯模a3上制作有分配梗9，分配梗9的截面为椭圆形，使分配梗9与蓝式模具的滤网套16或与螺旋式模具的模体1的内孔壁之间的间隙形成下间隙略小、左右间隙略大的 非均勻结构(参见附图1 4)。该塑料管成型时内外管壁同时冷却的模具使用时，熔体经颈模10进入芯模a3，流 向分配梗9，并被分配梗9改道流经滤网套16或螺旋体17内，由于分配梗9是非圆形体， 对流经的熔体实施径向分配后，补偿和改善当管壁上下调正后两侧产生的熔垂现象。若是 蓝式结构，进入滤网套16内的熔体流向芯模座4的锥形前端，被它改道横向外侧，通过滤网 套16上的许多微孔流道进入缓冲区，熔体再改道纵向重叠经阻尼压缩进入第二缓冲区，最 后经口模7和芯模b6间的环隙定型段形成管坯挤出。若是螺旋式结构，被分配梗9改道的 熔体流入螺旋体17的前缓冲区，前缓冲区的熔体流经螺旋熔道层层重叠后进入螺旋熔道 后缓冲区，再经阻尼压缩进入第三缓冲区，最后经口模7和芯模b6之间的环隙定型段形 成管坯挤出。该塑料管成型时内外管壁同时冷却的模具成型时熔体流经分流熔道层层重叠，不 仅能通过分配梗9的椭圆形结构改善熔体熔垂和改善侧向熔垂的现象；其最大的特点在 于芯模a3、芯模座4和芯模b6的中心孔内装有吹风导管11，吹风导管11的右端制作有 风道5，并通过风道5将风道的面积变大；吹风导管11的左侧安装有风机12和风机变频器 14，由风机12将自然风通过吹风导管11吹到塑料管坯的内壁上，使塑料管生产时管坯外 层水冷，而管坯内层风冷，使内管壁与外管壁的冷却速度同步，达到内层和外层同时冷却固 化。降低了现有采用单一水冷却塑料管外壁而产生的内应力，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种塑料管成型时内外管壁同时冷却的模具，它由模体（１）、模头压盖（２）、芯模ａ（３）、芯模座（４）、芯模ｂ（６）、口模（７）、口模压盖（８）、颈模（１０）构成，模体（１）内装有芯模ａ（３）和芯模座（４），芯模ａ（３）上制作有滤网套（１６）或螺旋体（１７）；模体（１）的左端装有模头压盖（２）和颈模（１０），模体（１）的右端装有芯模ｂ（６）和口模（７），口模（７）上装有口模压盖（８）；其特征在于：所述的芯模ａ（３）、芯模座（４）和芯模ｂ（６）的中心开有通孔，通孔内装有吹风导管（１１），吹风导管（１１）的右端制作有风道（５）；吹风导管（１１）的左侧安装有风机（１２）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈金宏，陈镜杰，陈佑凡，
申请(专利权)人：陈金宏，
类型：实用新型
国别省市：42