[發(fā)明專利]一種PVC?O管材多級溫控加工成型裝置及其加工方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510554288.1
• 申請日: 2015-09-02
• 公開（公告）號: CN105128351B
• 公開（公告）日: 2017-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 申晉;馬立修;高明亮;尹麗菊;劉國柱;劉偉;陳文鋼;曹立軍;劉連鑫
• 申請（專利權(quán)）人: 山東理工大學(xué)
• 主分類號: B29C69/02
• 分類號: B29C69/02;B29B7/14;B29B7/26;B29K27/06;B29L23/00
• 代理公司: 淄博佳和專利代理事務(wù)所37223
• 代理人: 張雯

技術(shù)領(lǐng)域

一種PVC-O管材多級溫控加工成型裝置及其加工方法，屬于PVC-O管材的加工設(shè)備領(lǐng)域。

背景技術(shù)

雙軸取向聚氯乙烯（PVC-O）是PVC管的最新進化形式，通過特殊的取向加工工藝制造的管材，一般是采用擠出方法生產(chǎn)的PVC-U管材進行軸向拉伸和徑向拉伸，使管材中的PVC長鏈分子在雙軸向規(guī)整排列，獲得高強度、高韌性、高抗沖、抗疲勞的新型PVC管材，性能遠優(yōu)于普通PVC-U管材，研究開發(fā)PVC-O管材，可以大大節(jié)約原材料資源，降低成本，提高產(chǎn)品性能，具有明顯的經(jīng)濟效益和社會效益。

PVC屬于非結(jié)晶型的無定型塑料，由于分子中的氯具有較大的極性，因此呈剛性，玻璃化溫度較高，沒有明確的熔點。這種性能的管材，與其他結(jié)晶型的聚烯烴管材相比，較適合于進行雙軸拉伸取向。PVC管材在成型過程中很容易進行單軸拉伸取向，即軸向拉伸取向，只要增加管材牽引和擠出的速比即可實現(xiàn)這種取向。但這種軸向拉伸取向?qū)懿牡男阅軄碇v是毫無意義的，因為它雖然通過拉伸取向增加了管材取向的強度，但卻降低了管材徑向（即環(huán)向）的強度，這對于塑料管材，尤其是給水管材來說，是十分有害的，因為它會大大降低管材的液壓爆破強度，這也是管材的質(zhì)量標準中要規(guī)定管材的縱向回縮率一定要小于等于5%的原因。 理想的拉伸取向應(yīng)當是雙向的，即雙軸拉伸取向，通過雙軸拉伸取向，既增加了管材的軸向強度，同時也增加了管材的徑向（即環(huán)向）強度。也就是說，通過雙軸拉伸取向，提高了管材的整體性能。在管材材料強度大大增加、管材原有液壓爆破強度基礎(chǔ)上，通過降低壁厚的方法節(jié)省原料，降低產(chǎn)品的成本。

現(xiàn)有技術(shù)，對PVC-O 管材的軸向拉伸是容易實現(xiàn)的，但是徑向（即環(huán)向）的拉伸的實現(xiàn)存在一定的技術(shù)問題，現(xiàn)有的徑向擴張裝置對管材的擴張由于自身結(jié)構(gòu)的缺陷，不能保證管材整體擴張的均勻性，使得拉伸后的管材存在壁厚不均勻，管體容易變形等問題，嚴重影響了管材的使用強度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可在線生成管材的同時進行徑向拉伸的、管材壁厚均勻、使用強度高的PVC-O管材多級溫控加工成型裝置及其加工方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：該PVC-O管材多級溫控加工成型裝置，包括機架、下料擠出機構(gòu)和管體成型機構(gòu)，在所述機架上橫向設(shè)有相連接的下料擠出機構(gòu)和管體成型機構(gòu)，下料擠出機構(gòu)包括下料機構(gòu)、攪拌機構(gòu)和擠出機構(gòu)，下料機構(gòu)設(shè)置在攪拌機構(gòu)作為進料端一端的上方，攪拌機構(gòu)進料端連接動力機構(gòu)，擠出機構(gòu)設(shè)置在攪拌機構(gòu)作為出料端的另一端，其特征在于：所述的攪拌機構(gòu)包括攪拌筒和攪拌軸，攪拌筒出料端內(nèi)側(cè)固定有支撐出料板，并在支撐出料板外側(cè)連接擠出機構(gòu)，支撐出料板為套裝在攪拌軸出料端并帶有出料孔的圓盤；

擠出機構(gòu)包括進料筒、初步成型管和初步成型軸，初步成型管內(nèi)套裝同軸設(shè)置的初步成型軸，進料筒筒體的外圈設(shè)有加熱絲，所述初步成型軸上設(shè)有冷卻絲，初步成型軸的出料端伸出初步成型管后連接管體成型機構(gòu)，管體成型機構(gòu)的進料口和出料口兩端分別設(shè)有一組拖管機構(gòu)，通過拖管機構(gòu)將拖動成型的管體拖出。

所述的進料筒為錐形出口，錐形出口為截面呈梯形設(shè)置的錐形筒，錐形筒大口徑端連通所述的攪拌筒內(nèi)作為出料端的一端，小口徑端連接初步成型管。

將下料擠出機構(gòu)和管體成型機構(gòu)順序連接為一體，管材擠出生成之后直接進入拉伸工藝中去，下料、攪拌、擠出生成一氣呵成，然后在管材初步生成的同時進行難度較大的徑向拉伸，保證了管材整體擴張的均勻性，使得拉伸后的管材壁厚均勻，管體不易變形；管材的輸出通過拖管機構(gòu)拖出，整個成型、拉伸工藝一條生產(chǎn)線下即可高效率的完成，節(jié)省了中間環(huán)節(jié)的繁雜，簡化了工藝過程，又保證了管材的質(zhì)量。

在初步成型管內(nèi)壁與初步成型軸之間的間隙行走初步成型的管材，并利用加熱絲對管材進行緩慢加熱，直至成型，更有利于管材壁厚的均勻性。

所述的攪拌軸軸向安裝在橫向放置的攪拌筒內(nèi)，攪拌筒上環(huán)繞有加熱絲，攪拌軸一端伸出攪拌筒外連接動力機構(gòu)，另一端通過支撐出料板固定在攪拌筒內(nèi)作為出料端的另一端。攪拌軸為蝸桿或絞龍。通過蝸桿或絞龍來實現(xiàn)物料的均勻攪拌，蝸桿或絞龍的轉(zhuǎn)動速率可根據(jù)不同物料的密度進行自由調(diào)整。

所述的支撐出料板上環(huán)形均布多個出料孔，出料孔呈扇形設(shè)置。

所述的支撐出料板內(nèi)設(shè)有引線孔，該引線孔與所述的出料孔相連通，初步成型軸內(nèi)部中空且進料端部設(shè)有同樣的引線孔，進料筒外的加熱絲與初步成型軸上的冷卻絲的線路依次經(jīng)過初步成型軸內(nèi)部、出料孔、引線孔后與外部電源相連。