[发明专利]聚乙烯缠绕结构壁管复合成型模具

说明书

技术领域

本发明涉及一种结构壁管复合成型模具，尤其是一种防变形的聚乙烯缠绕结构壁管复合成型模具。

背景技术

高密度聚乙烯（HDPE）缠绕结构壁管材是目前国内外都已经普遍使用的雨、污排水管，该类管材由于采用了不同的结构壁设计形式，具备节约原材料、高环刚度、长使用年限、质量稳定可靠、连接方便、密闭性好等优势，因此具有强大的市场潜力。

结构壁管材种类较多，尺寸规格各不相同，各不同种类的结构壁管材采用各不相同的生产设备。设备制品比较单一，设备综合利用性能较差，且无潜力可挖，性价比差。

目前国内缠绕波纹管和中空壁缠绕管的生产设备已经非常成熟，但都具备单一性且只能生产管材母体，承插式连接的承插口需要二次加工成型，现行设备无潜力可发挥。

目前国内B型带螺旋加强肋和承插口的缠绕结构壁管（克拉管）的生产设备与成型工艺均参考国外设备，各不同规格需要配置整体内胀式实壁园筒模具，模具只能单一生产，不仅价格昂贵，而且有一定的使用寿命，整个生产线的产量还不高，能耗非常大。

圆筒模具在缠绕的时候需要对外壁实时加热，现有技术的圆筒模具加热时只能对整支进行加热，这会浪费大量的热能，加热面积较大造成较大的能耗，整支圆筒模具进行加热，圆筒模具长时间工作，且圆筒模具两端受到支撑，使得圆筒模具容易发生变形，圆筒模具的中间发生弯曲，这就造成缠绕结构壁管的外部加强肋的间距不均，也不容易对缠绕结构壁管实施脱模。

比如：中国专利局于2007年3月28日公开了一份CN1936404A号文献，名称为连续复合缠绕承插式结构壁管材及加工方法，将塑料带、钢带在线依次螺旋缠绕在转动的模具芯管上，粘结成型大口径管材，成型过程中使用的模具芯管为整体式结构，长度与管材的长度相对应，不能调整，如果要加工不同长度的管材，需要更换使用对应长度的模具芯管，效率较低，更换比较麻烦，长时间使用，模具芯管就容易受到加热而变形，造成使用寿命缩短，使得生产的成本增加。

发明内容

本发明解决了现有技术中的模具芯管与管材的长度一一对应，不同长度的管材生产需要准备多种规格的模具芯管，成本较高，模具芯管更换不便的缺陷，提供一种结构简单的聚乙烯缠绕结构壁管复合成型模具，不用更换可以实现多种长度规格的管材的生产，成本较低。 

本发明还解决了现有技术中模具芯管为整体加热，造成模具芯管中间容易发生变形，影响管材脱模及模具芯管自身使用寿命的缺陷，提供一种聚乙烯缠绕结构壁管复合成型模具，长度短，加热后变形小，方便脱模，使用寿命长。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种聚乙烯缠绕结构壁管复合成型模具，包括外壁光滑的圆筒，圆筒可自由转动地套置在支撑架上，支撑架中间设置有与主轴连接的轴孔；圆筒内壁设置有与支撑架相配合的轴向限位部件；圆筒内设置有对圆筒内壁进行加热的加热装置；圆筒的长度至少为待生产的聚乙烯缠绕结构壁管的缠绕单元宽度的两倍。圆筒套置在支撑架上可自由转动，缠绕单元螺旋形缠绕到圆筒外壁上时，缠绕单元带动圆筒旋转，同时给缠绕单元一定的张紧力，提高缠绕单元之间的搭接密封性，生产时管材的旋转也可以带动圆筒转动；轴向限位部件限定了圆筒与支撑支架之间的轴向位置关系，防止圆筒在转动过程中产生轴向偏移；圆筒内部的加热装置对圆筒壁进行加热，热量传递到圆筒外壁，保证黏结时聚乙烯处在一定的高温状态，防止聚乙烯由于冷却而影响两结构单元的黏结强度和黏结稳定性；圆筒的长度较短，不受管材长度的限制，最小为缠绕单元的两倍，最大可以根据实际需要设定；圆筒长度较短，加热产生的热变形较小，不会影响管材的外形尺寸，也不会影响管材成品的脱模，使用寿命较长；一个圆筒可以适应同一内径的不同长度的管材生产需要，因此不用更换模具，生产效率较高，成本较低，而且也方便运输；圆筒与支撑支架之间的转动可以是纯滑动摩擦的转动，也可以是滚动摩擦的转动。

作为优选，支撑架为两组，两支撑架相互平行并支撑在圆筒的内壁两端，支撑架的中心位置设置有套管，轴孔设置于套管中心；加热装置处于两支撑支架之间。两组支撑架相互平行支撑圆筒，支撑稳定，圆筒转动过程中不会发生偏转；套管套置在主轴上，保证成型模具与其他成型部件之间的同轴度；加热装置对圆筒内壁的中间进行加热，确保圆筒壁的温度保持均匀和稳定。