专利名称：一种超高分子聚乙烯板的制作模具的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种模具，特别是一种通过挤出的方式制作超高分子聚乙烯板的制作 模具。
背景技术：
超高分子聚乙烯是分子量高于150万的热塑性工程塑料，具有的分子链长度是高 密度聚乙烯的10-20倍，更长分子链赋予了超高分子聚乙烯的主要优势在于韧性、耐磨性 和抗应力开裂性，由于它是聚乙烯的一种，超高分子聚乙烯也具有润滑性、耐化学性和优良 电性能，它的开发成功被普遍认为是20世纪十大科技成果之一，超高分子聚乙烯可以代替 碳钢、不锈钢、青铜等材料用于纺织、造纸、食品机械、运输、医疗、煤矿、化工等部门。超高分子量聚乙烯性能卓越，作为一种正在迅速崛起的工程性热塑性塑料，单纯 就使用性能而言，是目前已知的最好的高分子材料之一，超高分子量聚乙烯的卓越性能源 自于它具有极高的分子量，因此对超高分子量聚乙烯改性成功与否的判定在很大程度上取 决于其制品的分子量保留的程度和在低温下的冲击韧性，由于超高的分子量导致其熔体粘 度极高，很难用传统的塑料成型设备和工艺加工，由于加工困难，国内外超高分子量聚乙烯 的应用多集中在压制产品上。超高分子聚乙烯板的生产，在西方发达国家采用注塑热压的方式，其成本高且效 率低，在国内更是一项空缺。因为板幅宽且板很薄，挤出冷却后由于内应力的作用很容易 出现弯曲、起波浪等类似变形问题，或者出现挤出过程中塑化料子在模具内分配不均勻、缺 料等一系列不可预知的现象。所以，要生产出合格的制品对模具要求极高，不像传统的PE、 PVC、PP挤出板材，很多工艺要求都已成熟。而超高分子聚乙烯料的挤出工艺仍在探索当中， 加之超高分子聚乙烯料需提供的被压通常达到30MPa左右，跨度为1米多宽的流道型腔里 的强度设计要求也很高，正是因为这些种种原因，很多厂家都望而却步，知难而退。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可以让超高分子聚乙烯料在流道中发散、 分配、压缩、冷却、收缩成型，最后挤出成型为宽厚比超过100的超高分子聚乙烯板的制作 模具。为解决上述技术问题，本发明是按如下方式实现的本发明所述一种超高分子聚 乙烯板的制作模具由连接模头、分流板一、分流板二、分流板三、分流板四、压缩段模具、定 型收缩段模具及通水冷却段模具组成；连接模头上端口设有外螺纹，与挤出主机通过法兰 固定连接，连接模头内部设有喇叭口流道，下端通过螺钉与分流板一固定连接；分流板一内 部设有三个分流道，三个分流道的顶部汇聚在一起，分流道的顶部与连接模头内部的喇叭 口流道连通，分流板一下端与分流板二固定连接；分流板二内部设有三个喇叭口流道，三个 喇叭口流道的入口分别与分流板一内部的三个分流道的出口连通，分流板二的下端与分流 板三固定连接；分流板三中间为矩形通槽，矩形通槽内设有分流筋，分流板三内的矩形通槽
3三个喇叭口流道连通，分流板三的下端与分流板四固定连接；分流板 四中间为矩形通槽，矩形通槽内设有分流筋，分流板四内的矩形通槽上端与分流板三内的 矩形通槽连通，分流板四的下端与压缩段模具固定连接；压缩段模具为长方体，上端设有矩 形的压缩流道，压缩流道被四个加强筋分割开，在压缩段模具的下端设有矩形槽，在压缩段 模具的侧面均布有螺纹孔，镶块为长方体，其上设有一个矩形的镶块流道，镶块固定连接在 压缩段模具下端的矩形槽内，镶块流道与压缩段模具的压缩流道连通，调节螺钉可连接在 压缩段模具的侧面的螺纹孔内，并可透过螺纹孔，顶在镶块的侧面，压缩段模具的下端与定 型收缩段模具固定连接；定型收缩段模具为长方体，有大小相同的两个，彼此固定连接，其 上设有矩形的通槽，通槽与压缩段模具内固定连接的镶块上的镶块流道连通，定型收缩段 模具的下端与通水冷却段模具固定连接；通水冷却段模具为长方体，有大小相同的三个，彼 此固定连接，其上设有冷却段流道，在通水冷却段模具的侧面设有降温水道，降温水道为圆 柱形通孔，冷却段流道与定型收缩段模具上的矩形通槽连通。所述分流板三的矩形槽内设有的分流筋密度比分流板四的矩形槽内设有的分流 筋密度大。本发明的工作过程如下第一步将连接模头连接挤出主机，超高分子聚乙烯原料从挤出主机中加热并挤 出后通过连接模头进入模具。第二步超高分子聚乙烯原料经过分流板一，被流道分为三路，分别进入分流板二 的三个喇叭口流道，通过流道分支让料平均分配到1米宽幅的分流板三流道截面。第三步原料经过分流板三，通过分流筋让料重新整理，然后原料进入到分流板 四，并被分流板四的分流筋再次整理。第四步在经过分流板四之后，原料将进入到压缩段模具，通过压缩段时流道变 窄，超高分子聚乙烯料急剧压缩，四根加强筋保证其强度，并且在压缩段出口处设有调节装 置可调节制品厚度，调节螺钉通过螺纹孔可上、下升降迫使镶块变形达到调节厚度作用。第五步超高分子聚乙烯原料从进入模具到第四步流经压缩段模具的温度要保持 在190-230摄氏度之间；在流经压缩段模具之后，被压缩后的超高分子聚乙烯原料流经通 水冷却段模具，经过定型收缩及水路通水冷却后成型。本发明的积极效果本发明所述一种超高分子聚乙烯板的制作模具专门针对超高 的分子量导致超高分子聚乙烯材料熔体粘度极高的特点，通过挤出的方式连续制作超高分 子聚乙烯板，挤出冷却成型后的超高分子聚乙烯板的宽厚比可超过100，且成型后的超高分 子聚乙烯板受内应力影响很小，不会出现弯曲等变形，且料子分配均勻，制出的超高分子聚 乙烯板在韧性、耐磨性和抗应力开裂性等各方面性能极好，该模具实用性很强，有很强的市 场价值。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细的说明。图1是本发明的结构示意2是压缩段模具的装配体结构示意3是压缩段模具的爆炸结构示意图
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图4是压缩段模具的主体结构示意5是通水冷却段模具的装配体结构示意中，1连接模头 2分流板一 3分流板二4分流板三5分流板四6压缩段模具7定型收缩段模具8通水冷却段模具9调节螺钉10镶块11螺纹孔12矩形槽13镶块流道 14压缩流道15加强筋16冷却段流道 17降温水道
具体实施例方式如图1至图5所示，本发明所述一种超高分子聚乙烯板的制作模具由连接模头 (1)、分流板一(2)、分流板二(3)、分流板三(4)、分流板四(5)、压缩段模具(6)、定型收缩 段模具(7)及通水冷却段模具(8)组成。连接模头(1)上端口设有外螺纹，与挤出主机通 过法兰固定连接，连接模头(1)内部设有喇叭口流道，下端通过螺钉与分流板一(2)固定连 接；分流板一(2)内部设有三个分流道，三个分流道的顶部汇聚在一起，分流道的顶部与连 接模头(1)内部的喇叭口流道连通，分流板一(2)下端与分流板二(3)固定连接；分流板二 (3)内部设有三个喇叭口流道，三个喇叭口流道的入口分别与分流板一(2)内部的三个分 流道的出口连通，分流板二(3)的下端与分流板三(4)固定连接；分流板三(4)中间为矩形 通槽，矩形通槽内设有分流筋，分流板三(4)内的矩形通槽上端与分流板二(3)上的三个喇 叭口流道连通，分流板三(4)的下端与分流板四(5)固定连接；分流板四(5)中间为矩形通 槽，矩形通槽内设有分流筋，分流板四(5)内的矩形通槽上端与分流板三(4)内的矩形通槽 连通，分流板四(5)的下端与压缩段模具(6)固定连接；压缩段模具(6)为长方体，上端设 有矩形的压缩流道(14)，压缩流道(14)被四个加强筋(15)分割开，在压缩段模具(6)的 下端设有矩形槽(12)，在压缩段模具(6)的侧面均布有螺纹孔(11)，镶块(10)为长方体， 其上设有一个矩形的镶块流道(13)，镶块(10)固定连接在压缩段模具(6)下端的矩形槽 (12)内，镶块流道(13)与压缩段模具(6)的压缩流道(14)连通，调节螺钉(9)可连接在 压缩段模具(6)的侧面的螺纹孔(11)内，并可透过螺纹孔(11)，顶在镶块(10)的侧面，压 缩段模具(6)的下端与定型收缩段模具(7)固定连接；定型收缩段模具(7)为长方体，有大 小相同的两个，彼此固定连接，其上设有矩形的通槽，通槽与压缩段模具(6)内固定连接的 镶块(10)上的镶块流道(13)连通，定型收缩段模具(7)的下端与通水冷却段模具(8)固 定连接；通水冷却段模具(8)为长方体，有大小相同的三个，彼此固定连接，其上设有冷却 段流道(16)，在通水冷却段模具(8)的侧面设有降温水道(17)，降温水道(17)为圆柱形通 孔，冷却段流道(16)与定型收缩段模具(7)上的矩形通槽连通。所述分流板三(4)的矩形槽内设有的分流筋密度比分流板四(5)的矩形槽内设有 的分流筋密度大。本发明的工作过程如下第一步将连接模头(1)连接挤出主机，超高分子聚乙烯原料从挤出主机中加热 并挤出后通过连接模头(1)进入模具。第二步超高分子聚乙烯原料经过分流板一(2)，被流道分为三路，分别进入分流
5板二(3)的三个喇叭口流道，通过流道分支让料平均分配到1米宽幅的分流板三(4)流道截面。第三步原料经过分流板三(4)，通过分流筋让料重新整理，然后原料进入到分流 板四(5)，并被分流板四(5)的分流筋再次整理。第四步在经过分流板四(5)之后，原料将进入到压缩段模具(6)，通过压缩段时 流道变窄，超高分子聚乙烯料急剧压缩，四根加强筋(15)保证其强度，并且在压缩段出口 处设有调节装置可调节制品厚度，调节螺钉(9)通过螺纹孔可上、下升降迫使镶块(10)变 形达到调节厚度作用。第五步超高分子聚乙烯原料从进入模具到第四步流经压缩段模具(6)的温度要 保持在190-230摄氏度之间；在流经压缩段模具(6)之后，被压缩后的超高分子聚乙烯原料 流经通水冷却段模具(8)，经过定型收缩及水路通水冷却后成型。本发明的工作过程是本发明所述一种超高分子聚乙烯板的制作模具，将连接模头连接挤出主机，超高 分子聚乙烯原料从挤出主机中加热并挤出后通过连接模头进入模具，在经过分流板一时， 原料被流道分为三路，分别进入分流板二的三个喇叭口流道，通过流道分支让料平均分配 到1米宽幅的分流板三流道截面，通过分流板三的分流筋让原料重新整理之后，原料进入 到分流板四，并被分流板四的分流筋再次整理，让原料流动更加顺畅；在经过分流板四之 后，原料将进入到压缩段模具，通过压缩段时流道变窄，超高分子聚乙烯料急剧压缩，这是 保证超高聚乙烯板的强度及质量得关键，四根加强筋保证其强度，并且在压缩段出口处设 有调节装置可调节制品厚度，调节螺钉通过螺纹孔可上、下升降迫使镶块变形达到调节厚 度作用；超高分子聚乙烯原料从主机中加热并挤出后进入模具，原料从进入模具到流经压 缩段模具的温度要保持在190-230摄氏度之间；最后被压缩后的超高分子聚乙烯板经过定 型收缩及水路通水冷却后成型。
权利要求
一种超高分子聚乙烯板的制作模具，其特征在于由连接模头、分流板一、分流板二、分流板三、分流板四、压缩段模具、定型收缩段模具及通水冷却段模具组成；连接模头上端口设有外螺纹，与挤出主机通过法兰固定连接，连接模头内部设有喇叭口流道，下端通过螺钉与分流板一固定连接；分流板一内部设有三个分流道，三个分流道的顶部汇聚在一起，分流道的顶部与连接模头内部的喇叭口流道连通，分流板一下端与分流板二固定连接；分流板二内部设有三个喇叭口流道，三个喇叭口流道的入口分别与分流板一内部的三个分流道的出口连通，分流板二的下端与分流板三固定连接；分流板三中间为矩形通槽，矩形通槽内设有分流筋，分流板三内的矩形通槽上端与分流板二上的三个喇叭口流道连通，分流板三的下端与分流板四固定连接；分流板四中间为矩形通槽，矩形通槽内设有分流筋，分流板四内的矩形通槽上端与分流板三内的矩形通槽连通，分流板四的下端与压缩段模具固定连接；压缩段模具为长方体，上端设有矩形的压缩流道，压缩流道被四个加强筋分割开，在压缩段模具的下端设有矩形槽，在压缩段模具的侧面均布有螺纹孔，镶块为长方体，其上设有一个矩形的镶块流道，镶块固定连接在压缩段模具下端的矩形槽内，镶块流道与压缩段模具的压缩流道连通，调节螺钉可连接在压缩段模具的侧面的螺纹孔内，并可透过螺纹孔，顶在镶块的侧面，压缩段模具的下端与定型收缩段模具固定连接；定型收缩段模具为长方体，有大小相同的两个，彼此固定连接，其上设有矩形的通槽，通槽与压缩段模具内固定连接的镶块上的镶块流道连通，定型收缩段模具的下端与通水冷却段模具固定连接；通水冷却段模具为长方体，有大小相同的三个，彼此固定连接，其上设有冷却段流道，在通水冷却段模具的侧面设有降温水道，降温水道为圆柱形通孔，冷却段流道与定型收缩段模具上的矩形通槽连通。
2.根据权利要求1所述的一种超高分子聚乙烯板的制作模具，其特征在于所述分流 板三的矩形槽内设有的分流筋密度比分流板四的矩形槽内设有的分流筋密度大。
3.一种超高分子聚乙烯板的制作模具，其特征在于本发明的工作过程如下 第一步将连接模头连接挤出主机，超高分子聚乙烯原料从挤出主机中加热并挤出后通过连接模头进入模具。第二步超高分子聚乙烯原料经过分流板一，被流道分为三路，分别进入分流板二的三 个喇叭口流道，通过流道分支让料平均分配到1米宽幅的分流板三流道截面。第三步原料经过分流板三，通过分流筋让料重新整理，然后原料进入到分流板四，并 被分流板四的分流筋再次整理。第四步在经过分流板四之后，原料将进入到压缩段模具，通过压缩段时流道变窄，超 高分子聚乙烯料急剧压缩，四根加强筋保证其强度，并且在压缩段出口处设有调节装置可 调节制品厚度，调节螺钉通过螺纹孔可上、下升降迫使镶块变形达到调节厚度作用。第五步超高分子聚乙烯原料从进入模具到第四步流经压缩段模具的温度要保持在 190-230摄氏度之间；在流经压缩段模具之后，被压缩后的超高分子聚乙烯原料流经通水 冷却段模具，经过定型收缩及水路通水冷却后成型。
全文摘要
本发明涉及一种模具，特别是一种通过挤出的方式制作超高分子聚乙烯板的制作模具；本发明由连接模头、分流板一、分流板二、分流板三、分流板四、压缩段模具、定型收缩段模具及通水冷却段模具组成；连接模头上端口设有外螺纹，与挤出主机通过法兰固定连接，下端通过螺钉与分流板一固定连接，分流板一下端与分流板二固定连接，分流板二的下端与分流板三固定连接，分流板三的下端与分流板四固定连接，分流板四的下端与压缩段模具固定连接，压缩段模具的下端与定型收缩段模具固定连接，定型收缩段模具的下端与通水冷却段模具固定连接。
文档编号B29K23/00GK101905523SQ20101024446
公开日2010年12月8日 申请日期2010年8月4日 优先权日2010年8月4日
发明者刘勇, 张大安, 詹智勇, 邓小龙 申请人:武汉现代精工机械有限公司