[实用新型]风动力牵引三维吹塑设备

说明书

                        技术领域

本实用新型涉及一种聚合物吹塑技术，特别涉及一种风动力牵引三维吹塑设备。

                        背景技术

采用普通吹塑方法成型三维弯曲管件时存在飞边多和夹坯缝等问题。为了减少成型过程中的飞边，提高材料利用率，降低成本，需要对普通吹塑技术进行改进。三维吹塑是一种新型的吹塑方法，其主要思路是将型坯置于弯曲状模腔之内，然后通入压缩空气将型坯吹胀并冷却制品。然而，由于多种技术难点的存在，该技术还没有得到广泛推广。其中如何将型坯置于模具的型腔是这一技术的主要难点所在。

专利号为US 4645447的美国专利公开了一种真空牵拉式三维吹塑设备。如图1所示，在模具的上下端设置嵌块，模具体与上下嵌块可以各自动作。首先，模具闭合，通过机头挤出型坯，同时开启真空泵形成负压拉动型坯沿着弯曲的模腔移动，当型坯到达预定位置时，停止挤出型坯，上下嵌块闭合，然后通入压缩空气吹胀型坯。这种方法的缺点是由于型坯下方真空环境的存在，容易导致型坯出现凹陷变形，从而使得型坯较难通过模具的型腔。另外，真空产生及其控制装置比较昂贵，使得设备的制造成本很高。

专利号为US 4738612的美国专利公开了一种采用模具运动方式来吹塑三维弯曲管件的设备。如图2所示，下半模安装在一个与水平面成一定角度的模架上。首先，挤出型坯同时封住型坯的一端，并对型坯作一定的预吹以防止型坯凹陷变形，在型坯挤出的同时，驱动下半模具作三维运动或两维移动并转动，使得挤出的型坯刚好落到模具型腔之中，在型坯到达预定的位置时，上半模具合上，并通入压缩空气吹胀型坯。这种方式虽然可以成型弯曲管件，但也存在明显的缺点：由于型坯与模具接触的表面首先发生冷却，这会导致制品圆周方向上的壁厚分布不均匀而且周向性能也存在着一定差别。

                     实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种结构简单、紧凑，制造成本低，作用效果理想的风动力牵引三维吹塑设备。

本实用新型的目的通过下述技术方案实现：一种风动力牵引三维吹塑设备，包括型坯机头、型坯内部压力控制系统、三维吹塑模具和上、下嵌块，所述型坯机头与型坯内部压力控制系统连接，所述三维吹塑模具与上下嵌块连接；其特征在于：该设备还包括风环组件和风动力产生与控制装置，风环组件与上嵌块连接，风动力产生与控制装置与风环组件连接。

所述风环组件安装在型坯机头的正下方并固定在上嵌块上，其中心线与型坯机头中心线重合。

所述风环组件包括风环外套、风环内套、挡板和径向调节螺钉，所述风环内套设置于风环外套内侧并与风环外套同轴设置，在风环外套与风环内套之间设置挡板形成气体稳定室，所述径向调节螺钉与风环外套相连接，通过调节径向调节螺钉可以调节风环的周向气流分布。

所述挡板可有3～5层，形成“S”形流道。

所述径向调节螺钉轴对称设置，其数量可为4个。

所述风环的进风口对称设置，其数量可为4～12个，这种结构能够使流出风环的气体尽可能的均匀。

所述风环内套表面与中心线成一锐角，型坯从直径大的一端进入风环内套。

所述锐角的角度范围可为5°～30°。

所述风力产生与控制装置包括气泵、气体比例阀、压力传感器和压力控制器，所述气泵与气体比例阀连接，气体比例阀与风环组件连接，压力传感器安装在靠近风环气体出口处的模腔内，压力传感器将压力信号反馈到压力控制器，压力控制器控制气体比例阀实现对模腔内的气体压力的控制，使得型坯能够顺利通过弯曲状的模腔。

一种利用上述设备实现的风动力牵引三维吹塑方法，主要包括下述步骤：利用风环产生的气流牵引型坯沿模具的模腔移动。

所述模腔可为弯曲状的复杂模腔形状。

本方法更具体可包括下述步骤：通过型坯机头挤出直径比模腔直径小的环形型坯，同时往型坯的内部注入低压气体使型坯保持圆环形状，在挤出型坯的同时启动气泵通过风环将压缩空气注入到模具型腔之中，并控制模腔内的气体压力，使挤出来的型坯在风环产生的气流的牵引力作用下沿着弯曲状模具型腔移动，由于风环产生的气流在模具型腔与型坯之间形成稳定的气垫使得型坯在移动过程中不会与模具型腔发生接触和冷却硬化，当型坯到达预定的位置时，机头停止挤出型坯，安装在型坯入口和出口处的嵌块闭合，将型坯两个端口封住，然后将吹气针插入型坯并注入压缩空气吹胀型坯，使得型坯贴紧模具型腔并冷却制品，最终取出三维吹塑制品。