三层复合管材生产模具的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种三层复合管材生产模具,旨在解决目前复合管生产模具所生产的用管材内壁不光滑，易于产生水垢积淀，既而形成大量细菌滋生的技术问题,解决UHMW-9003与HDPE100溶脂、流延度不一致，合成难度较大的技术问题,该模具包括依次对接的分流合成模、增塑压缩模、定形成型模，本实用新型的三层复合管材生产模具首先解决了目前HDPE给水用管材由于添加黑色元素分子造成内壁不光滑，易于产生水垢积淀，既而形成大量细菌滋生使水质无法达到卫生标准要求问题,其次解决了UHMW-9003与HDPE100溶脂不一致的相溶问题,基于本实用新型的模具所生产出的管材具有内壁光滑,在实际生产中可消除管材结合时所产生的结合线，以增加抗拉伸性能等优点。
【专利说明】三层复合管材生产模具
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种模具，具体涉及一种三层复合管材生产模具。
【背景技术】
[0002]目前HDPE管材已被广泛的应用于城乡供水工程中，但在使用中还存在以下问题:由于炭黑元素为微分子颗粒状，在受热冷却时表面会形成一些细小裂纹和表层细小颗粒，积淀在管材内壁，使管壁不光洁。在水流体通过时，水垢和一些微生物遇阻会停附在裂纹及颗粒周围越积越多，长时间会逐渐形成大量水垢并造成细菌滋生，给水质卫生安全带来隐患。另外，在生产实践中，对水质矿化度和含氟量超标的水源，均采用氯氧化物处理及过滤处理，处理过后的水质会有一定的氯氧残留量，经过长期侵泡会使管壁表面炭黑素分解被人饮用，而炭黑素进入人体后会对肺纤维造成钙化破坏，对人体健康会带来一定的危害。以上问题的存在与生产该管材的模具有着至关的重要性，同时，物料在模具内融合度不同、压塑力度不同等均会造成以上问题的存在。如UHMW-9003与HDPE100溶脂不一致的相溶问题，在管材压缩、实现无缝隙密合时，所使用的模具必须解决以上两种材料的溶脂数和流延度不一致问题。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的在于克服技术不足，提供一种三层复合管材生产模具，旨在解决目前复合管生产模具所生产的管材内壁不光滑、易于产生水垢积淀，既而造成大量细菌滋生的技术问题，同时解决UHMW-9003与HDPE100溶脂、流延度不一致，合成难度大的技术问题。
[0004]为了实现本实用新型的目的，本实用新型采用的技术方案为:
[0005]设计一种三层复合管材生产模具，包括依次对接的分流合成模、增塑压缩模、定形成型模，
[0006]所述分流合成模包括外筒体，设置于该外筒体内且由内至外依次嵌套设置的内层进料体、中层进料体、外层进料体；
[0007]所述内层进料体与中层进料体之间、中层进料体与外层进料体之间、外层进料体与外筒体内壁之间均留有物料流道；
[0008]在所述外筒体上设置有内外层物料进料筒，在该内外层物料进料筒内设置有内层物料进料道及外层物料进料道，所述内层物料进料道与所述内层进料体与中层进料体之间的物料流道对应连通，所述外层物料进料道与所述外层进料体与外筒体内壁之间的物料流道对应连通；在所述外筒体的尾端设置有中层物料进料口，并在该外筒体的尾端设置有其两端分别与中层物料进料口、中层进料体与外层进料体之间的物料流道对应连通的中层物料进料道。
[0009]在所述内层进料体、中层进料体及外层进料体的外侧壁上均设置有螺旋槽。
[0010]所述螺旋槽的深度由进料口处至出料口处依次变浅。
[0011]在所述内层进料体的前端设置有与该内层进料体对接的合流共挤芯模，所述合流共挤芯模的尾端至前端为向上倾斜的倾斜面，且该倾斜面与所述内层进料体、中层进料体、外层进料体之间的区域形成合流共挤区。
[0012]所述倾斜面与水平方向的夹角为30°?80°。
[0013]所述增塑压缩模包括与所述外筒体对接的增塑压缩筒体、设置于该增塑压缩筒体内并与所述合流共挤芯模对接的增塑压缩芯模，在所述增塑压缩芯模上设置有增塑凸起，所述增塑压缩筒体前端的内壁与增塑压缩芯模之间形成压缩区，所述压缩区的横截面的上下长度由进料口处至出料口处依次减小。
[0014]所述定形成型模包括与所述增塑压缩筒体对接的定形成型筒体、与所述增塑压缩芯模对接的定形成型芯棒；在所述定形成型芯棒上设置有弧形凹槽，并在该定形成型芯棒的中部设置有定形凸起，所述定形成型芯棒的前段为平滑面，所述平滑面与定形成型筒体之间的区域形成稳流定型区。
[0015]设定由该三层复合管材生产模具所需要生产的管材的外径为d，所述稳流定型区所对应的定形成型筒体的内径D= (0.9?0.93) d。
[0016]所述定形成型芯棒前段的平滑面的长度L= (0.5?3.0) D0
[0017]本实用新型的有益效果在于:
[0018]1.本实用新型的三层复合管材生产模具，通过采用分流合成模中的三层进料体、并结合增塑压缩模、定形成型模解决了目前HDPE给水用管材由于添加黑色元素分子造成内壁不光滑，易于产生水垢积淀，既而形成大量细菌滋生使水质无法达到卫生标准要求问题，同时解决UHMW-9003与HDPE100溶脂不一致的相溶问题，经过本实用新型的模具所生产的的管材内壁光滑，在生产中UHMW-9003与HDPE100溶脂能够很好的结合相溶。
[0019]2.由本实用新型三层复合管材生产模具所生产出的复合管材其柔韧性、耐磨性、光洁性、抗冲击性均能达到相关要求，且相对比于其他模具所生产出的复合管材，其使用寿命更长。
[0020]3.本实用新型的三层复合管材生产模具基于三层供料通道共挤复合原理进而加工成型所需要的复合管材，无需传统的分流支架、分流锥等结构，在实际生产中可消除管材结合时所产生的结合线，以增加抗拉伸性能。
[0021]4.采用先加深再渐浅的螺旋槽深度的逐渐变化的设计，可以增加物料的压缩力，缩短物料在螺旋槽内的流动，避免滞留螺旋，影响产品的厚度。
[0022]5.本实用新型的三条各自独立的供料流道，使三层供料流道中的物料在合流共挤区复合一体，可生产出ABB两种物料的三层复合管材，又可以关闭任意内外层供料通道生产二层复合管材。
[0023]【专利附图】
【附图说明】:
[0024]图1为本实用新型三层复合管材生产模具横截面主要结构示意图；
[0025]图2为图1中E部放大主要结构示意图；
[0026]图中:A.分流合成模；B.增塑压缩模；C.定形成型模；1.外筒体'2.内层进料体；3.中层进料体；4.外层进料体；5、6、7.物料流道；8、9、10.螺旋槽；11.内外层物料进料筒；12.内层物料进料道；13.外层物料进料道；14.中层物料进料口 ；15.中层物料进料道；16.合流共挤芯模；17.倾斜面；18.增塑压缩筒体；19.增塑压缩芯模；20.增塑凸起；21.内壁；22.压缩区；23.定形成型筒体；24.定形成型芯棒；25.弧形凹槽；26.定形凸起；27.平滑面；28.稳流定型区；29.合流共挤区。
【具体实施方式】
[0027]实施例1，一种三层复合管材生产模具，参见图1，包括依次对接的分流合成模A、增塑压缩模B、定形成型模C。所述的分流合成模A包括外筒体1，设置于该外筒体内且由内至外依次嵌套设置的内层进料体2、中层进料体3、外层进料体4，所述的内层进料体2与中层进料体之3间留有物料流道5，中层进料体3与外层进料体4之间留有物料流道6，外层进料体4与外筒体I内壁之间均留有物料流道7，在内层进料体2、中层进料体3及外层进料体4的外侧壁上均对应设置有螺旋槽8、9、10 ;所述的各螺旋槽8、9、10的深度由螺旋槽的进料口处至出料口处依次变浅，以上设计，可以增加物料的压缩力，缩短物料在螺旋槽内的流动，避免滞留螺旋。
[0028]在外筒体I上设置有内外层物料进料筒11，在该内外层物料进料筒11内设置有内层物料进料道12、外层物料进料道13，内层物料进料道12对应连通于内层进料体2与中层进料体3之间的物料流道5，外层物料进料道13对应连通于外层进料体4与外筒体内壁之间的物料流道7 ;上述的内层物料进料道12、外层物料进料道13的顶端连通于一起；在外筒体I的尾端设置有中层物料进料口 14，并在该外筒体的尾端设置有其两端分别与中层物料进料口 14、物料流道6对应连通的中层物料进料道15。
[0029]在内层进料体2的前端设置有与该内层进料体2对接的合流共挤芯模16，该合流共挤芯模16的尾端至前端为向上倾斜的倾斜面17，该倾斜面与水平方向的倾斜角度为30°(或50°或80。)。且该倾斜面与内层进料体2、中层进料体3、外层进料体4之间的区域形成合流共挤区29 (如图中29所指虚线内区域)。
[0030]所述增塑压缩模B包括与外筒体I对接的增塑压缩筒体18、设置于该增塑压缩筒体18内且与合流共挤芯模16对接的增塑压缩芯模19，在该增塑压缩芯模19上设置有增塑凸起20，所述增塑压缩筒体18前端的内壁21与增塑压缩芯模19之间形成压缩区22 (如图中22所指虚线内区域)，所述压缩区22的横截面的上下长度由进料口处至出料口处依次减小。
[0031 ] 所述定形成型模C包括与增塑压缩筒体18对接的定形成型筒体23、与增塑压缩芯模19对接的定形成型芯棒24 ;在所述定形成型芯棒24的尾端上设置有弧形凹槽25，在定形成型芯棒24的中部设置有定形凸起26，定形成型芯棒24的前段为平滑面27，所述平滑面27与定形成型筒体23之间的区域形成稳流定型区28。设定经由该三层复合管材生产模具生产的管材的外径为d，所述的稳流定型区所对应的定形成型筒体23的内径D= (0.9?
0.93)d,且所述定形成型芯棒前段的平滑面的长度L= (0.5?3.0)D。以上所述的尾端方向为图1中的左端方向，其前端方向为图1中的右端方向。
[0032]本实用新型的三层复合管材生产模具工作过程如下:
[0033]先对分流合成模A、增塑压缩模B、定形成型模C经电阻式加热圈八小时进行预热，当温度达到生产额定温度值时，由中层物料进料道15开始进料。塑化的超高相对分子质量聚乙烯经过物料流道6进入螺旋槽9内被多次施压，塑化的超高相对分子质量聚乙烯在螺旋槽9内被多次施压的同时可消除结合线，并提高产品径向抗拉伸性能。从螺旋槽9内被施压后进入前部的合流共挤区29内，与此同时并从内外层物料进料筒11上的进料口处开始进料，并经过对应的物料流道5、物料流道7进入对应的螺旋槽8、螺旋槽10内并多次施压，消除结合线，提高管材径向抗拉伸性能。之后进入前部的合流共挤区29内与中层物料结合，经合流共挤芯模16上的倾斜面17处进行相融；并在合流共挤区29进行合流，相融合后继续沿轴线向前移动，并在增塑凸起20处再一次进行施压以增加其融合度，之后进入压缩区22进行压缩，增加其坚固性，之后进入定形成型模C内经过定形凸起26处再次被施压以再次增加其融合度增加管材的紧固性及抗拉性，最后经由平滑面27进行最后定型，成为成品。
【权利要求】
1.一种三层复合管材生产模具，包括依次对接的分流合成模、增塑压缩模、定形成型模，其特征在于， 所述分流合成模包括外筒体，设置于该外筒体内且由内至外依次嵌套设置的内层进料体、中层进料体、外层进料体； 所述内层进料体与中层进料体之间、中层进料体与外层进料体之间、外层进料体与外筒体内壁之间均留有物料流道； 在所述外筒体上设置有内外层物料进料筒，在该内外层物料进料筒内设置有内层物料进料道及外层物料进料道，所述内层物料进料道与所述内层进料体与中层进料体之间的物料流道对应连通，所述外层物料进料道与所述外层进料体与外筒体内壁之间的物料流道对应连通；在所述外筒体的尾端设置有中层物料进料口，并在该外筒体的尾端设置有其两端分别与中层物料进料口、中层进料体与外层进料体之间的物料流道对应连通的中层物料进料道。
2.如权利要求1所述的三层复合管材生产模具，其特征在于:在所述内层进料体、中层进料体及外层进料体的外侧壁上均设置有螺旋槽。
3.如权利要求2所述的三层复合管材生产模具，其特征在于:所述螺旋槽的深度由进料口处至出料口处依次变浅。
4.如权利要求1所述的三层复合管材生产模具，其特征在于:在所述内层进料体的前端设置有与该内层进料体对接的合流共挤芯模，所述合流共挤芯模的尾端至前端为向上倾斜的倾斜面，且该倾斜面与所述内层进料体、中层进料体、外层进料体之间的区域形成合流共挤区。
5.如权利要求4所述的三层复合管材生产模具，其特征在于:所述倾斜面与水平方向的夹角为30°?80°。
6.如权利要求4所述的三层复合管材生产模具，其特征在于:所述增塑压缩模包括与所述外筒体对接的增塑压缩筒体、设置于该增塑压缩筒体内并与所述合流共挤芯模对接的增塑压缩芯模，在所述增塑压缩芯模上设置有增塑凸起，所述增塑压缩筒体前端的内壁与增塑压缩芯模之间形成压缩区，所述压缩区的横截面的上下长度由进料口处至出料口处依次减小。
7.如权利要求6所述的三层复合管材生产模具，其特征在于:所述定形成型模包括与所述增塑压缩筒体对接的定形成型筒体、与所述增塑压缩芯模对接的定形成型芯棒；在所述定形成型芯棒上设置有弧形凹槽，并在该定形成型芯棒的中部设置有定形凸起，所述定形成型芯棒的前段为平滑面，所述平滑面与定形成型筒体之间的区域形成稳流定型区。
8.如权利要求7所述的三层复合管材生产模具，其特征在于:设定由该三层复合管材生产模具所需要生产的管材的外径为d，所述稳流定型区所对应的定形成型筒体的内径D=(0.9 ?0.93) do
9.如权利要求8所述的三层复合管材生产模具，其特征在于:所述定形成型芯棒前段的平滑面的长度L= (0.5?3.0) D。
【文档编号】B29C47/20GK203994632SQ201420274556
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年5月27日 优先权日:2014年5月27日
【发明者】周振民, 孔庆东, 王学超, 周科 申请人:华北水利水电大学