[实用新型]水压内冷定型装置

说明书

本实用新型涉及一种挤压成型制造塑料中空型材的冷却定形装置。

用挤出机加工成型聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯等各种塑料管材和型材时，一般均需要对挤出的型坯进行定形冷却处理，常用的方法有内压法及真空法。内压法是用压缩空气使熔融状态的坯料紧贴在外冷却套的内壁进行冷却成型。真空法用真空负压将融熔坯料吸附在外冷却套的内壁上冷却成型。由于冷却效果差，对于聚丙烯和聚乙烯塑料还需要在水冷却槽中进一步冷却。对于大型管道的制造冷却比较困难，特别是制造大型双壁螺旋波纹管，如果在挤出的中空异型带材冷却定型不妥会导致双壁螺旋波纹管的内应力加大影响产品性能。

本实用新型提出一种冷却定形效果好的新型冷却定形装置，适用于各种塑料管材、带中空腔的中空异型材的冷却定形。

本实用新型提供的冷却定形装置采用水作为冷却介质，直接在中空型材的坯料中空腔内冷却。该装置由供水管、吸水管、定形模组成。吸水管在供水管内组成同心套管。吸水管的上段为直管，下段为直管或圆弧形管。吸水管与供水管的上端有一带密封的可拆卸的连接头固定两管间的位置。吸水管与供水管穿过挤出机头模具，固定在机头模具上，供水管的下端设在定形模的入口的上方，吸水管的下段置于定形模的模腔内。定形模根据中空异型材的形状可为直型或弧型。直型定形模为柱形用于加工直型的管材、中空异型材。弧型定形模用于加工螺旋缠绕波纹管用的中空异型材及蛇（盘）管的异型管材。弧型模的纵剖面为圆弧状。为两个半模与插板构成，两个半模之间用螺钉连接为可拆卸式，插板在半模内的槽中，可以插入抽出。吸水管的下段在定型模内呈圆弧状。与直型的定形模配用的吸水管，其下段为直管，在下端部连有一个挡水塞，挡水塞的横截面形状尺寸小于定形模模腔内的异型材的中空腔的横截面形状尺寸，挡水塞用于控制塑料型坯内的水位高度。直型和弧型的定型模的模腔横截面均与中空型材的外廓形状尺寸相同，可为圆形、梯形。矩形、半圆形、三角形、T形、工字形等。定型模用螺钉固定在挤出机机头上（例如直型定形模）或用螺钉固定在牵引缠绕成型设备上（例如弧型定形模）。由于是采用水为冷却介质，直接在塑料坯料的中空腔内冷却，因此冷却效果好。对于圆弧状的型坯也可以直接在型坯内部冷却，因此可以消除影响型材性能的内应力，有利于保证产品性能质量。

图1为弧型定形模的水压内冷定形装置示意图。

图2为图1中B－B旋转剖面图。

图3为直型定形模的水压冷定形装置的示意图。

图4为图2中A－A剖面图。

实施例1：

是用于弧形中空异型材的定形冷却装置。

如图1、图2所示。水压内冷定形装置由吸水管1、供水管2及定形模3组成。吸水管1与供水管2的上部分构成同心套管，靠连接头4固定位置，靠连接头4内的密封圈或填料5保证两管与连接头4之间的密封，连接头4与两管之间为可拆式插入或螺纹连接13，以保证吸水管1和供水管2能插入挤出机的机头模具内。图1所示的定形模可用于制造双壁螺旋波纹管的带翼边的矩形中空带材的冷却定形。定形模为弧型，由两个半模6和插板10组成，定形模3的横截面的形状尺寸与定形的塑料型材外廓形状尺寸一样，为圆形、半圆形、梯形、矩形、三角形、T形、工字形等，定形模3的纵截面为圆弧形。圆弧的曲率半径应比要制造的双壁螺旋波纹管半径或蛇（盘）管的半径大50－100mm。将一块半模6用螺钉14固定在牵引缠绕成型装置的机架上，移动机架，使吸水管的下段圆弧部分置入这个半模6的膜腔7内，供水管2的下端在定形模3的入口8的上方。将另一块半模6合在已固定的半模6上用螺钉14固定上。开启挤出机，融熔塑料从机头模具中挤出沿供水管2的管壁在重力作用下往下流入下方的定形模3的入口8内。操作人员用手将塑料坯料顺模腔7牵引到定形模3的出口9。并缠绕到牵引缠绕成型设备上，再将插板10插入定形模3的两半模的槽中。然后用泵将冷却水注入供水管2内，用泵将冷却水从吸入管中排出。塑料坯料在冷却水的压力作用下紧贴在定型模3的膜腔7及插板10上，在牵引缠绕成型设备的牵引下，连续通过定形模3，经水直接冷却定形为所需型材。这种定形冷却装置很适用于需继续弯曲成型加工为双壁螺旋波纹管的中空异型带材以及蛇（盘）管的定形冷却，经过这样的定形冷却处理，带弧形的型材可以减少制品的内应力，保证其性能。

由于冷却介质为水，又是直接进行冷却，吸水管1，定形模13、插板10均用传热性能优良的铜或铝材制成，甚至还可在定形模外再用水喷啉冷却，因此冷却效果比一般的空气间接冷却效果要好得多。

实施例2：

如图3、图4所示，是用于直型管材或直型中空异型带材的定形冷却装置的一例。与实施例1不同的是定形模3是柱形为一整体模。图中所示的是用于圆形直管的定形冷却装置。定形模3带水冷却夹套12，不仅有冷却水冷却塑料坯料的中空内壁，还可用水冷却坯料的外壁，因此冷却效果很好。吸水管1为一直管，在下端有一个挡水塞11，挡水塞11的横截面为圆形，略小于塑料圆管坯料的内径。挡水管11的横截面形状尺寸应略小于中空异型材的中空腔横截面形状尺寸，除图中所示的圆形外，还可以为矩形、梯形、半圆形、三角形、T形、工字形等。挡水塞11的作用是保证冷却水能充满在挡水塞11以上的塑料坯料内。定形模3用螺钉固定连接在挤出机机头上。使用时融熔坯料顺供水管2进入定形模3中，坯料沿吸水管1通过定形模3，割开从定模出口9引出的坯料，将挡水塞11与吸水管1的下端用螺纹固定连接在一起置于定形模3的出口9之内，然后再用泵输入冷却水，冷却水经连接头4从供水管2中进入坯料的中空腔内，靠水压作用将坯料紧贴在定形模3的模腔7内，经冷却水定形冷却，冷却水再用泵从吸水管1排出，冷却水的送入和排出靠泵输送并调节控制流量。经过一次定形冷却，即能达到定形冷却的目的。即使像聚丙烯、聚乙烯那样的材料，也只需经过这一次定形、冷却无需再在冷却槽中二次水冷即可达到冷却的效果。