一种小口径厚壁热缩管扩张模具及其扩张系统的制作方法

【技术领域】

本发明涉及机械制造技术领域，具体涉及一种小口径厚壁热缩管的扩张模具及其扩张系统。

背景技术：

目前，热缩管扩张系统包括输送装置、加热炉、扩张装置、冷却装置及牵引装置，小口径热缩管扩张装置一般采用负压方式，即在扩张模具内抽真空，造成负压，从而使热缩管扩张；在负压扩张中，通常设置扩张模具轻微漏气适当减小真空度，以防止热缩管和扩张模具内壁贴合过紧而造成的热缩管纵向收缩率偏大的问题。但是，对于小口径高倍率的厚壁热缩管，负压扩张因为漏气产生的局部真空度不均匀会造成扩张成品严重偏壁，同时纵向收缩率不稳定，扩张速度也只能控制在极低的水平。

技术实现要素：

为解决以上问题之一或多个，本发明提供一种适用于小口径厚壁热缩管的正压扩张模具及其扩张系统，通过向热缩管内部通入压缩空气的正压扩张方式，小口径厚壁热缩管扩张速度根据扩张倍率不同可提升1-4倍不等，纵向收缩率和偏壁率都可以稳定控制在合格范围内，比负压扩张明显得到改善。

为达成上述目的，本发明所提供小口径厚壁热缩管扩张模具，包括依次固定连通的模具对接法兰、排气管芯、扩张管芯和定径管芯；所述排气管芯外部套设有排气管芯外套，所述排气管芯外套开设有用于排气的排气通孔，所述扩张管芯外部套设有扩张管芯外套，所述扩张管芯外套上开设有充气孔；所述扩张管芯外套与所述扩张管芯之间围成有保压腔，所述排气管芯被所述排气管芯外套包围的位置开设有若干排气小孔；所述扩张管芯被所述扩张管芯外套包围的位置开设有若干保压小孔。

在一个优选实施方式中，所述排气管芯外套在和排气管芯连接的位置设置有密封圈，所述扩张管芯外套在和扩张管芯连接的位置设置有密封圈。

在一个优选实施方式中，所述扩张管芯的内径大于所述定径管芯的内径，所述定径管芯内径大于等于所述排气管芯的内径，所述模具对接法兰的内孔直径比未扩张的热缩管外径大1～4毫米。

为达成上述目的，本发明还提供一种小口径厚壁热缩管扩张系统，包括所述扩张模具、所述扩张模具进口端的加热筒、所述扩张模具出口端的冷却水槽以及分别用来输送和牵引热缩管的送管轮和牵引轮；所述热缩管末端连接有第三充气装置，所述加热筒设置有第一充气装置，所述扩张模具通过充气孔连接有第二充气装置。

在一个优选实施方式中，所述扩张模具末端向下倾斜，和所述加热筒的轴向呈小于180°的角。扩张模具末端向下倾斜，可使得热缩管从扩张模具出来后向下倾斜以一定的角度进入冷却水槽中冷却定型，倾斜角度的设置防止冷却水向扩张模具中倒灌。

在一个优选实施方式中，所述扩张模具通过所述模具对接法兰与所述加热筒固定连接，所述扩张模具的定径管芯与所述冷却水槽的冷却水直接接触，冷却水的液面覆盖所述定径管芯的内上壁。

在一个优选实施方式中，加热筒为全密封的加热油箱。

如上所述，本发明小口径厚壁热缩管扩张模具及其扩张系统，第三充气装置向热缩管内部充入压缩空气，使得热缩管内部气压均匀，通过充气孔向扩张管芯外套与扩张管芯之间的保压腔充入气体，该保压腔内气体与扩张管芯内的管腔气体通过保压小孔连通形成可流通状态，并使得热缩管充有的内腔气体与扩张管芯的管腔内的气体形成压力平衡，该压力平衡在热缩管扩张的同时，能够使得热缩管与扩张管芯的管内壁减少接触摩擦甚至无接触摩擦，使得热缩管能够保持较低的偏壁率、稳定的纵向收缩率和光滑的表观。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举本发明较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

【附图说明】

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明较佳实施例提供的小口径厚壁热缩管正压扩张模具结构示意图；

图2为本发明较佳实施例提供的小口径厚壁热缩管正压扩张系统示意图；

附图标号说明：扩张模具10、模具对接法兰11、排气管芯12、排气管芯外套13、排气小孔121、排气通孔131、排气腔132、扩张管芯14、扩张管芯外套15、保压小孔141、充气孔151、保压腔152、定径管芯16、密封圈17、热缩管20、送管轮30、加热筒40、第一充气装置50、第二充气装置60、冷却水槽70、牵引轮80、第三充气装置90、冷却水71、热油41。

【具体实施方式】

为了使本发明的目的、技术方案和有益技术效果更加清晰明白，以下结合附图和具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本发明，并不是为了限定本发明。

请参阅图1和图2，本发明小口径厚壁热缩管正压扩张系统，包括扩张模具10、所述扩张模具10进口端的加热筒40、所述扩张模具10出口端的冷却水槽70以及分别用来输送和牵引热缩管20的送管轮30和牵引轮80；实现热缩管加热软化、扩张、冷却定型的生产工艺。

所述热缩管20末端连接有第三充气装置90，通过第三充气装置90将设定压力的压缩空气通入使热缩管20膨胀，实现热缩管20的正压扩张；正压扩张的工艺使得热缩管20内部均匀充满压缩空气，保证了热缩管20扩张成品较低的偏壁率；所述加热筒40设置有第一充气装置50，通过第一充气装置50向加热筒40通入设定压力的压缩空气，使加热筒40内保持和热缩管20内部一致的压强，防止热缩管20在加热筒40内提前扩张。

优选的，扩张模具10末端向下倾斜，和所述加热筒40的轴向呈小于180°的角，倾斜角度的设置防止冷却水71向扩张模具10中倒灌。

进一步的，扩张模具10通过所述模具对接法兰11与所述加热筒40固定连接，所述扩张模具10的定径管芯16与所述冷却水槽70的冷却水71直接接触，冷却水71的液面覆盖所述定径管芯16的内上壁，使得热缩管从扩张模具10出来后直接进入冷却水槽70中冷却定型，冷却水71完全覆盖热缩管20，保证热缩管20的充分冷却。

进一步的，所述加热筒40为全密封的加热油箱，使得通过第一充气装置50向加热筒40通入设定压力的压缩空气后，加热筒40内部能够轻易的保持和热缩管内部相当的压强。

进一步的，所述小口径厚壁热缩管正压扩张模具10，包括依次固定连通的模具对接法兰11、排气管芯12、扩张管芯14和定径管芯16。

进一步的，所述排气管芯12外部套设有排气管芯外套13，排气管芯外套13和排气管芯12之间围成排气腔132，所述排气管芯外套13上面开设有用于排气的排气通孔131；所述扩张管芯14外部套设有扩张管芯外套15，扩张管芯外套15和扩张管芯14之间围成保压腔152，所述扩张管芯外套15上开设有充气孔151；充气孔151通过第二充气装置60将设定压力的压缩空气通入扩张管芯外套15中，减少热缩管20外表面与扩张管芯14内壁的摩擦力，使得热缩管20能够保持稳定的纵向收缩率和光滑的表观。

优选的，所述排气管芯12被排气管芯外套13包围的位置开设有若干排气小孔121，使得排气管芯12内部和排气腔132连通；所述扩张管芯14被扩张管芯外套15包围的位置开设有若干保压小孔141，使得扩张管芯14内部和保压腔152连通。

进一步的，所述排气管芯外套13在和排气管芯12连接的位置设置有密封圈17，使得排气腔两端密封效果更好，排出的压缩空气可以定向到达排气通孔131；所述扩张管芯外套15在和扩张管芯14连接的位置设置有密封圈17，密封圈17的设置使得保压腔的密封性更好。

具体的，所述扩张管芯14的内径大于所述定径管芯16的内径，所述定径管芯16内径大于等于所述排气管芯12的内径，所述模具对接法兰11的内孔直径比未扩张的热缩管20外径大1～4毫米。使得未扩张的热缩管20很容易的进入扩张模具10进行扩张。

具体的，各充气装置设定压力数值关系为：第一充气装置50≥第三充气装置三90≥第二充气装置60。通向加热筒的第一充气装置50设定值等于或略大于通向热缩管内部的第三充气装置90的设定值，确保了热缩管20不会在加热筒40中提前扩张；通向扩张模具的第二充气装置60的设定值等于或略小于通向热缩管内部的第三充气装置90的设定值，保证热缩管20在扩张管芯14里内部压强大于外部压强，从而能够实现正压扩张。

本发明小口径厚壁热缩管扩张系统在工作时，热缩管20在送管轮30的输送下进入加热筒40内进行加热，加热后的热缩管20进入扩张模具10内进行扩张，扩张后的热缩管20在牵引轮80的牵引下进入冷却水槽70内进行冷却，冷却后即可完成。

第三充气装置90将压缩空气充入热缩管20，实现热缩管20的正压扩张，第一充气装置50将压缩空气输送至加热筒40内，使热缩管20在加热筒40内不会提前扩张；排气管芯16表面的排气小孔121及排气管芯外套13上的排气通孔121将加热筒40内充入的压缩空气排至外界，以避免气体的存在而导致无法扩张；通过第二充气装置60将压缩空气通入扩张管芯外套15中，减少热缩管20外表面与扩张管芯14内壁的摩擦力，使得热缩管20能够保持稳定的纵向收缩率和光滑的表观。

本发明小口径厚壁热缩管扩张模具及其扩张系统能够实现小口径厚壁管热缩管的正压扩张，在不降低生产速度的同时，保证了产品稳定的纵向收缩率和偏壁率。

在扩张时，第三充气装置90将压缩空气充入热缩管20，保持热缩管20内部的均匀气压，第二充气装置60通过充气孔151向扩张管芯外套15与扩张管芯14之间的保压腔152充入气体，该保压腔152内气体与扩张管芯14内的管腔气体通过保压小孔141连通形成可流通状态，并使得热缩管20充有的内腔气体与扩张管芯14的管腔内的气体形成压力平衡，该压力平衡在热缩管20扩张的同时，能够使得热缩管20与扩张管芯14的管内壁减少接触摩擦甚至无接触摩擦，同时因热缩管20内部气压分布均匀，使得热缩管20能够保持较低的偏壁率、稳定的纵向收缩率和光滑的表观。

本发明通过向热缩管内部通入压缩空气的正压扩张方式，小口径厚壁热缩管扩张速度根据扩张倍率不同可提升1-4倍不等，纵向收缩率和偏壁率都可以稳定控制在合格范围内。

本发明并不仅仅限于说明书和实施方式中所描述，因此对于熟悉领域的人员而言可容易地实现另外的优点和修改，故在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念的精神和范围的情况下，本发明并不限于特定的细节、代表性的设备和这里示出与描述的图示示例。