[發明專利]一種熱塑性異形管材的成型裝置及成型方法

在審

• 申請號: 202010529927.X
• 申請日: 2020-06-11
• 公開（公告）號: CN111633964A
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發明（設計）人: 姚佳楠;于有海;陳春海;馬馳;王力風;劉剛;李慧
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: B29C53/08
• 分類號: B29C53/08;B29C53/84
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 馬小星

本發明提供了一種熱塑性異形管材的成型裝置及成型方法，屬于材料成型領域。本發明提供的成型裝置利用限位塊的弧形凹槽和成型塊的弧形凹槽固定待彎曲的熱塑性管材，加熱后，利用擠壓調節裝置控制成型塊的滑動，以實現待彎曲的熱塑性管材的精確彎曲，冷卻后拆卸成型裝置，避免定型后回彈，成型裝置的各部件由耐高溫、機械強度高的鐵、不銹鋼和碳鋼中的一種或多種材料組成，適用于機械性能高的高性能熱塑性管材的異形成型，同時能夠滿足不同結構熱塑性異形管材的需求，管材在擠壓彎曲過程中受力均勻，避免出現褶皺、凹陷、折斷、失圓的問題，成型效率高且成本低，能實現現場成型并裝配，與目標形狀一致，抽出彈簧后管材回彈僅1～2°。

技術領域

本發明涉及材料成型領域，尤其涉及一種熱塑性異形管材的成型裝置及成型方法。

背景技術

高性能熱塑性塑料管具有耐高溫、耐化學溶劑、耐低溫、耐輻照、抗老化、機械性能高等優點，在航空、航天和核工業等領域廣泛應用，可以替代鋁合金管材達到結構減重的目的，如油路系統管材、液冷系統管材、蒸汽系統管材等。但上述管材系統在機器或設備中進行組裝過程中常遇到異形結構等問題，而且往往有時需要現場進行異形管材成型并裝配。

現有技術中，高性能熱塑性異形管材成型一般是采用注塑成型，即將熔融的原料通過加壓、注入、冷卻、脫離等操作制作一定形狀的異形管材，因此，需要首先將原料熔融，且不同異形結構需要不同模具，故工藝成本過高，也存在脫模困難的問題，無法滿足現場成型并裝配的需求。由于模具的結構是固定，因此，獲得的異形結構也是固定的，無法滿足不同結構熱塑性異形管材的需求，具有應用的局限性。此外，傳統的彎曲成型方法也不適用于機械性能高的高性能熱塑性異形管材成型，容易產生定型后回彈的現象，而且該方法還存在彎曲位置發生凹陷、褶皺、折斷、嚴重失圓等問題。

因此，現在需要一種成型裝置，能實現對高性能熱塑性管材進行現場快速彎曲成型，并滿足不同結構熱塑性異形管材的需求，并避免出現褶皺、凹陷、折斷、失圓，以及定型后回彈的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種熱塑性異形管材的成型裝置及成型方法，本發明提供的熱塑性異形管材的成型裝置，能實現精確控制彎曲弧度的同時，可以根據不同結構熱塑性異形管材需求現場快速成型，避免出現褶皺、凹陷、折斷、失圓和定型后回彈的問題，成型效率高且成本低，能實現現場成型并裝配。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

本發明提供了一種熱塑性異形管材的成型裝置，包括支撐底板1、至少兩個限位塊2、成型塊3和擠壓調節裝置4；

所述支撐底板1為水平方向呈“T”形的平板；

所述限位塊2可拆卸地設置于所述支撐底板1的“T”形中“—”部的兩端，且可相對于支撐底板1的豎直方向軸向旋轉；所述限位塊2的一個側面設置有弧形凹槽5；

所述成型塊3可拆卸地設置于所述“T”形中的“|”部上，且可在所述“|”部的平面上垂直于“—”部的方向雙向滑動；所述成型塊3具有弧形側面，所述弧形側面與“T”形中“—”部相對設置，所述弧形側面上設置有弧形凹槽6；

所述擠壓調節裝置4設置于所述“T”形中的“|”部的端頭，與所述成型塊3連接，控制成型塊3的滑動；

所述熱塑性異形管材的成型裝置的組成材料包括鐵、不銹鋼和碳鋼中的一種或多種。

優選地，所述支撐底板1設置有限位孔7；所述限位孔7用來可拆卸地安裝所述限位塊2。

優選地，所述擠壓調節裝置4上有刻度線，且每推進一個刻度線對應所述待彎曲的管材的彎曲形狀的弧度增大0.5～1.5rad。

優選地，所述弧形凹槽5的弧度和直徑與待彎曲成型的管材的直徑相匹配。

本發明還提供了一種熱塑性異形管材的成型方法，包括以下步驟：