一种在线双轴取向塑料大口径管材的挤出成型模具的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种在线双轴取向塑料挤出成型模具，尤其涉及一种在线双轴取向塑料大口径管材的挤出成型模具。
【背景技术】
[0002]热塑性塑料管材挤出时在管的轴向、径向两个方向进行的拉伸为双轴拉伸。经实践证明:双轴拉伸后的管材表现了较高的物理力学性能，大大提高了其强度和韧性，且大幅度降低了材料的消耗，有广阔的应用领域。
[0003]目前，人们大多采用模拉法的在线双轴取向挤出成型模具，该发明的模具能生产比较良好的强度和韧度的管材，但该发明的不足之处在于:在生产比较大规格的管材时，由于芯棒直径大、长度也很长，容易变形，使管材的同轴度差和管壁厚度不均匀性严重，且操作复杂、生产成本高。
【发明内容】
[0004]本发明提供一种在线双轴取向塑料大口径管材的挤出成型模具，提供一种控制管材尺寸精度高，拉伸工艺易控制，能提高拉伸管材尺寸和表面质量的制造径、轴双向拉伸塑料管材的挤出成型模具和工艺，以解决现有技术存在的管材的同轴度差、管壁厚度不均匀性严重、操作复杂、能耗大、生产成本高等的技术问题。
[0005]为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案:
[0006]—种在线双轴取向塑料大口径管材的挤出成型模具，模具包括管胚成型区、保温区和双向扩胀区；管胚成型区、保温区和双向扩胀区顺序连接。
[0007]进一步的，
[0008]所述管胚成型区由模体、分流锥、芯模支架、耐高温绝热软管及接头、机头体、口模、同轴调节螺钉、芯棒、加热器、热电偶和连接螺钉组成，所述芯棒和芯模支架内的通道设有耐高温绝热软管及接头。
[0009]所述保温区由保温段芯棒、保温段口模组成，所述保温区的平直段长度为管胚壁厚的20-100倍；所述保温段芯棒内有一通孔，其沿双轴拉伸方向上有一段扩胀圆锥，所述扩胀圆锥与平直段以圆角平滑过渡，以便于对管材进行双轴拉伸；所述保温段口模中有通有一定温度的液体或气体的通道；所述保温段口模与口模有相互配合的锥台和锥槽定位，并通过连接螺钉固定，所述保温段口模与口模之间有第一隔热垫片隔热，所述保温段芯棒与芯棒有相互配合的锥台和锥槽定位，所述保温段口模与口模之间有第二隔热垫片隔热，并通过连接螺钉固定。
[0010]所述圆角大小为R10-50mm。
[0011]所述双向扩胀区由拉伸扩胀模腔、隔板、热电偶、加热器、真空接口组成，所述拉伸扩胀模腔内分段设有多个相互独立的真空通道，便于对管胚进行分段吸附，又便于在不更换拉伸扩胀模腔时可以生产不同规格的管材；所述隔板为中心有圆孔的橡胶或弹性塑料，用于在抽真空时对空气的阻隔；所述拉伸扩胀模腔与保温段口模通过螺纹连接，因而拉伸扩胀模腔可更换，以生产各种不同规格的管材。
[0012]所述双向扩胀区的拉伸扩胀模腔的锥角为5-70°，所述过渡圆角为R20-200mm，所述双向扩胀区的轴向拉伸比多1:1.05，所述双向扩胀区的径向拉伸比多1:1.1，且所述双向扩胀区的径向拉伸比大于轴向拉伸比。
[0013]本发明的主要创新点:1)在扩胀成型区分段设有相配合的真空装置及通道，保证了管材的高度取向；2)模具选取适宜的轴向拉伸比和径向拉伸比，能取得高程度取向及内外表面光滑平整的管材；3)模具结构简单合理，减少了芯棒的长度，提高了管材的同轴度和管壁厚度的均匀性；4)在模具芯棒和芯模支架内设有耐高温绝热软管及接头的通道，通过接抽风机，管材挤出过程中管材内部空气快速流动，带走管材内壁热量，从而提高冷却效率，并有利于减少保温区的长度，从而减少模具的整体长度，而不影响模具内芯棒的温度；5)在更换拉伸扩胀模腔的情况下，也可以生产不种规格的管材；在不更换拉伸扩胀模腔的情况下，也可以生产多种规格的管材，可以实现连续生产，节约生产成本。
[0014]有益效果:
[0015]1、根据不同塑料材料，选取适宜的扩胀角和扩胀过渡圆角，能够保证管胚的圆顺轴向和径向拉伸；
[0016]2、在扩胀成型区设有相配合的真空装置，保证了管材的连续取向；
[0017]3、在管胚成型区和扩胀成型区内设有的加热保温装置，使塑料在一定温度范围内进行塑性拉伸使其分子链获得一定的取向，可得到力学性能良好的管材；
[0018]4、选取适宜的轴向拉伸比和径向拉伸比，能取得高程度双轴取向及内外表面光滑平整的管材；
[0019]5、与无经过双轴拉伸生产的同规格的管材，在相同性能下，壁厚可减少1/4以上，达到了节约材料、节约能源和降低生产成本。
[0020]6、在更换扩胀成型环的情况下，也可以生产不种规格的管材；在不更换扩胀成型环的情况下，也可以生产多种规格的管材，可以实现连续生产，节约生产成本。
【附图说明】
[0021]下面将结合附图对本发明进行详细说明。
[0022]图1为双轴取向塑料大口径管材挤出成型模具结构示意图。
[0023]1、模体；2、分流锥；3、芯模支架；4、耐高温绝热软管及接头；5、机头体；6、口模；7、同轴调节螺钉；8、芯棒；9、第一隔热垫片；10、连接螺钉；11、保温段口模；12、热电偶；13、拉伸扩胀模腔；14、热电偶；15、隔板；16、加热器；17、真空接口 ； 18、保温段芯棒；19、第二隔热垫片；20、加热器；21、热电偶；22、热电偶；23、加热器；24、连接螺钉；25、连接螺钉；26、加热器；27、热电偶；28、连接螺钉。
【具体实施方式】
[0024]下面结合说明书附图对本发明进行详细描述。参照附图，对本发明优选实施例进行详细的描述，其中所有相同的附图标记表示相同的部件。
[0025]—种在线双轴取向塑料大口径管材的挤出成型模具，模具包括管胚成型区、保温区和双向扩胀区；管胚成型区、保温区和双向扩胀区顺序连接。
[0026]进一步的，
[0027]所述管胚成型区由模体、分流锥、芯模支架、耐高温绝热软管及接头、机头体、口模、同轴调节螺钉、芯棒、加热器、热电偶和连接螺钉组成，所述芯棒和芯模支架内的通道设有耐高温绝热软管及接头。
[0028]所述保温区由保温段芯棒、保温段口模组成，所述保温区的平直段长度为管胚壁厚的20-100倍；所述保温段芯棒内有一通孔，其沿双轴拉伸方向上有一段扩胀圆锥，所述扩胀圆锥与平直段以圆角平滑过渡，以便于对管材进行双轴拉伸；所述保温段口模中有通有一定温度的液体或气体的通道；所述保温段口模与口模有相互配合的锥台和锥槽定位，并通过连接螺钉固定，所述保温段口模与口模之间有第一隔热垫片