橡塑模具管材口模自动调整系统的制作方法

本发明涉及管材挤出模具领域，具体涉及橡塑模具管材口模自动调整系统。

背景技术：

橡塑管材是橡胶、塑料、橡胶塑料复合管的统称，日常生活中所用的橡塑管材都是通过挤出定型的方法进行生产。具体的生产过程为：物料在挤出机中通过螺杆的剪切和外热的作用，平均塑化后压入口模，物料在口模中被赋予一定的行状，并进一步塑化后离开挤出机，再定型冷却切割成型。

传统的橡塑料管材生产时，通常是一种规格的管材就需要配一套模具。由于塑料管材制品有非常多种规格，在生产过程中会经常要更换模具以生产不同规格的产品。换模的时候，一方面其本身需要耗费时间和人力，另一方面新换上的模具要重新通电加热到恒温，加热时间长，占用正常生产的时间。如此一来不但浪费能源，还不利于生产效率的提高。现有技术中为解决该问题，通常采用在口模的挤出端设置可拆卸的结构，用于模拟不同规格的挤出模具，以达到不用拆装整个挤出模具就能生产不同规格管材的效果，但是这类解决方案，仍需要对口模进行安装和拆卸，仍然要耗费人力和时间，生产效率并没有明显的提高，生产成本也没有有效降低。

另外，在橡塑料挤压的过程中，管道截面为环形，在挤压过程中容易发生断面的各个位置的厚度不一致，影响型材的质量，并且在挤出机工作过程中，由于挤出模具是封闭的，模具内的物料温度不好控制，如果温度发生变化，同样会影响挤出管材的质量。针对该问题，现有的做法是采用手工扳动机头橡胶挤出机机头的螺丝对挤出口进行调整，达到调整管道壁厚的目的，而调整后的管道壁厚，需要用裁刀裁断管材进行目测检测，存在壁厚不均发现不及时、调整效率和调整精度较低的问题。

技术实现要素：

本发明目的在于提供一种可生产多种口径的橡塑模具管材口模自动调整系统。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种橡塑模具管材口模自动调整系统，包括芯模，所述芯模前端外套设有口模，所述芯模、口模插设在机头内，所述芯模前端内部同心设置有可转动的拨盘、后端插设有多个与芯模同心的内筒，所述内筒侧壁设置有腰形孔，所述芯模内径向设置有与腰形孔适配的止转销，所述止转销和腰形孔前端之间设置有第一弹簧；所述拨盘后端面沿圆周方向间隔设置有多个第一凸起，所述内筒前端侧壁设置有第二凸起，所述第一凸起与第二凸起一一对应，所述拨盘由设置在机头侧壁的第一电机驱动，所述第一电机与挤出机控制器电连。

优选的，所述口模前端内部同心设置有圆柱体、后端插设有多个与口模同心的外筒，所述圆柱体设置有直径大于最大内筒的外径的通孔，所述圆柱体后端面设置有多个与通孔同心的环槽；所述环槽的数量与外筒相同，所述外筒前端插设在环槽内，所述环槽槽口侧壁设置有密封橡胶和限制外筒滑出的限位凸起，所述外筒前端和环槽槽底间设置有第二弹簧，所述外筒前端和环槽槽底组成的腔体通过三通阀与空压机出口相连。

优选的，所述机头侧壁沿圆周方向还均布有至少三个调节螺杆，所述调节螺杆一端抵靠在口模前端侧壁、另一端与设置在机头前端侧壁的第二电机传动连接，所述第二电机与挤出机控制器电连电连，所述调节螺杆由第二电机驱动可沿机头径向移动。

优选的，所述机头出口侧设置有在线厚度检测仪，所述在线厚度检测仪与挤出机控制器电连。

优选的，所述拨盘与第一电机通过蜗轮蜗杆传动。

优选的，所述三通阀为电控阀，且与挤出机控制器电连。

优选的，所述每两第一凸起间的间隔角度相等，所述第一凸起与拨盘间通过斜面过渡。

优选的，所述外筒外侧壁、内筒内侧壁均涂有润滑脂。

优选的，所述第二凸起顶端为弧形。

优选的，所述在线厚度检测仪为超声波在线厚度检测仪。

本发明的有益技术效果是：在芯模内设置拨盘和内筒，口模上设置与空压机连通的环槽和外筒，可以通过电机驱动拨盘、压缩气体驱动外筒，能够实现不同内筒和外筒的组合，从而实现不同型号的管材生产。而整个过程均是通过控制器控制电机实现的，不用人工多次更换口模和芯模，减少了等待时间，生产效率高、成本低，且在口模设置有抵靠芯模的调节螺杆，能够调节芯模和口模的同轴度，从而保证产出的管材壁厚均匀。因此本发明具有生产效率高、生产成本低、加工质量高的特点。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的a部放大示意图；

图3为图1的b部放大示意图；

图4为本发明的芯模示意图；

图5为本发明的拨盘示意图；

图6为本发明的内筒示意图；

图7为本发明的口模示意图；

图8为本发明的圆柱体示意图；

图9为本发明的外筒示意图。

具体实施方式

下面结合图1-图9，对本发明做详细的描述。

一种橡塑模具管材口模自动调整系统，包括芯模2，所述芯模2前端外套设有口模3，所述芯模2、口模3插设在机头1内，所述芯模2端内部同心设置有可转动的拨盘21、后端插设有多个与芯模2同心的内筒22，所述内筒22侧壁设置有腰形孔26，所述芯模2内径向设置有与腰形孔26适配的止转销27，所述止转销27和腰形孔26前端之间设置有第一弹簧29；所述拨盘21后端面沿圆周方向间隔设置有多个第一凸起23，所述内筒22前端侧壁设置有第二凸起24，所述第一凸起23与第二凸起24一一对应，所述拨盘21由设置在挤出头1侧壁的第一电机11驱动，所述第一电机11与挤出机控制器电连。

具体来说，橡塑物料添加在挤出机内，由挤出机加热并由挤出机的螺杆挤压，然后通过芯模2后端和口模3后端组成的型腔挤出成型。芯模2内设置的止转销27插设在内筒22侧壁的腰形孔26内，在限制内筒22转动的同时也限制了内筒22轴向滑动的行程。芯模2前端内部还设置有容纳拨盘21的腔体，和固定拨盘21的转轴，使得拨盘21在第一电机11的驱动下，可绕芯模2的轴线转动；而拨盘21和第一电机11之间的传动可通过齿轮、蜗轮蜗杆、齿轮齿条等方式传动，优选通过蜗轮蜗杆传动，可实现传动机构的自锁和高传动比，确保拨盘21的转动角度准确。

另外，应当知晓的是，腰形孔26的长度大于第一凸起23的高度，且止转销27、腰形孔26的末端设置在芯模2前端的内腔内，不会直接和橡塑材料接触，因此不会影响到管材的成型和第一弹簧29的复位。为了在更换起作用的内筒22时，第一电机11旋转的角度相同，方便精准控制，所述每两第一凸起23间的间隔角度相等，也就是每第一凸起23中线与芯模2轴心相连所形成的径线间的夹角相等。内筒22的内侧壁还涂有润滑脂，以减小两内筒22相对滑动时所受的摩擦力。同时，为了减少小拨盘21在转动时第一凸起23和第二凸起24之间的摩擦力，所述第一凸起23与拨盘21间通过斜面过渡，并在斜面上涂有润滑脂，且第二凸起24的顶面做成弧形；也避免了第一凸起23、第二凸起24根部应力集中的现象。

进一步的，所述口模3前端内部同心设置有圆柱体31、后端插设有多个与口模3同心的外筒32，所述圆柱体31设置有直径大于最大内筒22的外径的通孔33，所述圆柱体31后端面设置有多个与通孔33同心的环槽34；所述环槽34的数量与外筒32相同，所述外筒32前端插设在环槽34内，所述环槽34槽口侧壁设置有密封橡胶和限制外筒32滑出的限位凸起，所述外筒32前端和环槽34槽底间设置有第二弹簧35，所述外筒32前端和环槽34槽底组成的腔体通过三通阀与空压机出口相连。

可以理解的是，口模3内设置的圆柱体31与口模3固定连接，也可与口模3的前端一体成型。环槽34的槽口设置有凸起，同时在外筒32的前端设置有与之对应的凸起，从而使外筒32的前端只能在环槽34内前后滑动；设置在环槽34槽口侧壁设置有密封橡胶，使外筒32前端和环槽34槽底组成密封的腔体。环槽34槽底径向设置有气嘴，也就是圆柱体31前端端面的气嘴，通过管道连接三通阀使外筒32前端和环槽34槽底组成的腔体与空压机的气体输出端相连。三通阀可以是手动的，也可以是电动的，为了提高外筒32的切换效率，优选为电控三通阀，同时与挤出机的控制器电性连接，实现自动化控制。

而三通阀的设置，使得的在外筒32前端和环槽34槽底组成的腔体与空压机的气体输出端、大气之间切换连通，当与空压机连通时，外筒32前端气体压力的作用下向后移动；当与大气连通时，外筒32的前端没有压力保持不动，或者是在第二弹簧35回复力的作用下前移。同样的，外筒32的前端仅在环槽34内前后滑动，因此外筒32后端与内筒22后端所组成的腔体是完整的圆柱形腔体，并不会影响挤出管道成型。

进一步的，所述机头1侧壁沿圆周方向还均布有至少三个调节螺杆38，所述调节螺杆38一端抵靠在口模3前端侧壁、另一端与设置在机头1前端侧壁的第二电机12传动连接，所述第二电机12与挤出机控制器电连电连，所述调节螺杆38由第二电机12驱动沿机头1径向移动。应当理解的是，机体1侧壁设置有供口模3前端径向移动的腔体，通过挤出机的控制器控制第二电机12的转动，从而带动调节螺杆38转动，能够调节口模3和芯模2轴线间的相对位置，从而调整挤出管材的侧壁偏心度。而第二电机12的输出轴通过端头与调节螺杆38端头适配型腔的杆件连接，在输出旋转力矩的同时也可使调节螺杆38在杆件的端部上下滑动，避免在调节过程中，调节螺杆38和第二电机12的传动连接失效。

进一步的，所述机头1出口侧设置有在线厚度检测仪4，所述在线厚度检测仪4与挤出机控制器电连。也就是说，在挤出机的出料端设置有在线检测管材壁厚的在线厚度检测仪4，能够实时的检测所挤出的管材的壁厚，从而通过控制器调节第二电机12，确保挤出管材的壁厚均匀。现有的在线厚度检测仪有多种类型，如x射线厚度检测仪、光波厚度检测仪、超声波厚度检测仪，优选低辐射、高精度、高扫描频次的超声波厚度检测仪。

本发明的工作原理及过程：

安装完成后，由于芯模2上最外侧的内筒22和口模3内孔最内侧的外筒32组成初始挤出型腔，可生产一种规格的管材。通过在线厚度检测仪4实时检测所生产出的管材的管壁厚度，并将数据反馈给挤出机的控制器，由控制器将管壁数据与设定值进行比较；在数据存在偏差时，控制第二电机12转动，可调节调节螺杆38径向的插入深度，而改变口模3和机体1轴线的相对位置，起到调节挤出管材管壁厚度的作用。

当需要生产其他规格的管材时，通过挤出机的控制器控制第一电机11工作，带动转盘21转动，而在拨盘21转动时，第二凸起24被第一凸起23顶起，从而将相应的内筒22顶出，此时相应内筒22的外径即为芯模2后端的外径；随着拨盘21的继续转动，之前被顶出的内筒22在第一弹簧29回复力的作用下自动复位，相应的另一其他外径的内筒22被顶出，从而实现生产不同内径管材的口模自动、快速的切换。同样的，在控制器控制电控三通阀动作，使得外筒32前端和环槽34槽底组成的腔体与空压机输出端导通，通过空压机输出的压缩气体推动外筒32向后端移动，从而将相应的外筒32顶出，此时相应外筒32的内径即为口模3后端的内径；切换各三通阀的动作，之前外筒32前端和环槽34槽底组成的腔体内的气压被卸掉，被顶出的外筒32在第二弹簧35回复力的作用下自动复位，相应的另一其他内径的外筒32被顶出，从而实现生产不同外径管材的口模自动、快速的切换。

因此通过第一电机11和电控三通阀的联动，可生产多种壁厚、内径、外径的管，而不需要人工拆卸更换新的芯模、口模。避免了需对更换新的口模重新通电加热到恒温，加热时间长，占用正常生产的时间的问题，提高了生产效率，降低了生产成本。同时通过在线厚度检测仪4和第二电机12的动作，调节效率高、调节精度高，能够确保生产出管材壁厚均匀的高质量管材。需要注意的是，本发明所附附图只作为本申请的结构说明使用，其中部件的比例未按照实际生产使用所绘制。