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CN110202731A - 塑料管材成型模具及成型方法 - Google Patents

塑料管材成型模具及成型方法 Download PDF

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CN110202731A
CN110202731A CN201910597874.2A CN201910597874A CN110202731A CN 110202731 A CN110202731 A CN 110202731A CN 201910597874 A CN201910597874 A CN 201910597874A CN 110202731 A CN110202731 A CN 110202731A
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段庆生
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Xiamen Shidi Medical Technology Co Ltd
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Abstract

本发明提供了一种塑料管材成型模具及成型方法。所述塑料管材成型模具由形状记忆合金一体成型，所述模具包括弯曲部分，所述弯曲部分为折弯段和圆弧段中的至少一种。所述塑料管材成型方法包括如下步骤：预热模具；将模具浸入浸塑液中，使浸塑液附着在模具表面；取出模具、流平，加热模具，使浸塑液固化定型；冷却模具；模具伸直，将固化定型后的制品与模具分离。当模具与制品分离即脱模时，模具能够被拉伸变形，使弯曲部分伸直，有助于顺利脱模，脱模结束后，模具能够恢复到初始带折弯或圆弧状态并进行下一次成型。相比于尖端成型工艺，本发明能够实现一步法成型带有弯曲部分的单端封闭的塑料管材，减少了大量无用的工序，大大提升生产效率。

Description

塑料管材成型模具及成型方法
技术领域
本发明属于浸塑制品领域，特别涉及一种塑料管材成型模具及成型方法。
背景技术
塑料管材在人们的生产生活中有着广泛的应用，其成型方法也有多种不同的工艺，但是，成型单端封闭的管材能够选择的工艺就比较少。目前成型单端封闭的管材常用的工艺为尖端成型工艺，具体来说就是将已经成型好的管材用尖端成型设备将其一端进行二次成型，使其封闭，这种成型工艺需要多道工序，效率低、成本高，而且制成品的气密性不好。此外，尖端成型工艺因为其特殊的工艺要求，想要用这种方法成型带有折弯或者圆弧的管材就更加困难。
挤出成型是成型塑料管材常用的一种工艺，挤出成型在塑料加工中又称为挤塑，是指物料通过挤出机料筒和螺杆间的作用，边受热塑化，边被螺杆向前推送，连续通过机头而制成各种截面制品或半制品的一种加工方法，具有连续化、效率高、设备简单等优势。但其成型工艺决定了通过一次挤出成型制得的管材必定两端都是开口的，而在一些领域和行业里，需要一端封闭的管材，这就无法通过挤出成型工艺制备。
发明内容
本发明的目的是提供一种塑料管材成型模具及成型方法，以解决目前的常用成型工艺效率低、成本高，无法制备单端封闭管材或者能够制备单端封闭管材但是难以脱模的问题。
本发明一方面提供了一种塑料管材成型模具，所述模具由形状记忆合金一体成型，所述模具包括弯曲部分，所述模具用于浸塑成型单端封闭的塑料管材。
进一步地，所述弯曲部分为折弯段和圆弧段中的至少一种。
进一步地，所述模具包括多个长直段和折弯段，相邻两个长直段之间设置有所述折弯段。
进一步地，所述模具包括多个长直段和圆弧段，相邻两个长直段之间设置有所述圆弧段。
进一步地，所述模具包括多个长直段、折弯段以及圆弧段，相邻两个长直段之间分别设置有所述折弯段或圆弧段。
进一步地，所述模具为实心的模具或单端封闭的中空的模具。
进一步地，所述中空的模具的管壁上设置有微孔，微孔的直径范围为0.01-1mm。
本发明另一方面提供了一种塑料管材成型方法，采用根据本发明第一方面所述的塑料管材成型模具，包括如下步骤：
步骤1，将模具预热；
步骤2，将模具浸入浸塑液中，使浸塑液附着在模具表面；
步骤3，取出模具，采用浸塑流平方法使浸塑液在模具表面流平均匀；
步骤4，将表面附着均匀浸塑液的模具加热，使浸塑液完全固化定型；
步骤5，冷却模具；
步骤6，将模具拉伸变形，使模具的弯曲部分伸直，将固化定型后的塑料管材与模具分离，得到具有弯曲部分的单端封闭的塑料管材；
步骤7，模具恢复到拉伸变形前的形状。
进一步地，所述步骤3中的浸塑流平方法为：将表面附着有浸塑液的螺旋状模具连接离心机并设置于与模具平行的气流中，离心机驱动表面附着有浸塑液的模具自旋转。
进一步地，所述制品与模具分离的方法为向中空的模具中通入压缩空气，气压高于大气压0.1-1MPa，将制品吹离模具。
本发明的有益效果如下：
1、在本发明中，当模具与制品分离即脱模时，形状记忆合金模具能够被拉伸变形，使弯曲部分伸直，有助于顺利脱模，脱模结束后，形状记忆合金模具能够恢复到初始状态，即带折弯或者圆弧的状态，并进行下一次成型。相比于尖端成型工艺，本发明采用形状记忆合金模具和浸塑工艺，一步法成型带有弯曲部分的单端封闭的塑料管材，减少了大量无用的工序，大大提升生产效率。
2、采用本发明的模具和方法可以制备各种形状的管类制品。
3、采用本发明制备的制品一体成型，在气密性等方面优于尖端成型工艺。
4、本发明的成型步骤简化，模具更加简洁，比传统挤出成型成本更低。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的塑料管材成型模具的实施例一的结构示意图；
图2为本发明提供的塑料管材成型模具的实施例二的结构示意图。
图3为本发明提供的塑料管材成型模具的实施例三的结构示意图。
图4为本发明提供的塑料管材成型模具的实施例四的结构示意图。
图5为本发明提供的塑料管材成型模具伸直后的结构示意图。
图示说明：1-长直段；2-折弯段；3-圆弧段。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例中的技术方案，并使本发明实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明实施例中的技术方案作进一步详细的说明。
本发明一方面提供了一种塑料管材成型模具，参照图1至图5，所述模具由形状记忆合金一体成型，所述模具包括弯曲部分，所述模具用于浸塑成型单端封闭的塑料管材，所述模具的形状可参照图1至图4，图1到图4仅是示例，并不限定本发明的模具的形状。将由形状记忆合金一体成型的模具拉伸变形时，所述变曲部分伸直，由此模具变形为一长直状模具，变形后的长直状模具参照图5。所述模具可包括多个弯曲部分，所述多个可为一个或一个以上。所述弯曲部分为折弯段和圆弧段中的至少一种。所述模具可根据塑料管材形状的需要包括多个折弯段和圆弧段，从而制备各种形状的塑料管材。
在根据本发明的塑料管材成型模具的一实施例中，所述模具包括多个长直段1和折弯段2，相邻两个长直段1之间设置有所述折弯段2。在一实施例中，参照图1，所述模具包括两个长直段1、一个折弯段2，所述一个折弯段2设置于所述两个长直段1之间。在另一实施例中，参照图3，所述模具包括四个长直段1，三个折弯段2，相邻两个长直段之间设置有所述折弯段2。
在根据本发明的塑料管材成型模具的一实施例中，所述模具包括多个长直段1和圆弧段3，相邻两个长直段1之间设置有所述圆弧段3。在一实施例中，参照图2，所述模具包括两个长直段1、一个圆弧段3，所述一个圆弧段3设置于所述两个长直段1之间。
在根据本发明的塑料管材成型模具的一实施例中，所述模具包括多个长直段1、折弯段2以及圆弧段3，相邻两个长直段1之间分别设置有所述折弯段2或圆弧段3。在一实施例中，参照图4，所述模具包括四个长直段1，两个折弯段2，一个圆弧段3，相邻两个长直段之间分别设置有所述折弯段2或所述圆弧段3。
在根据本发明的塑料管材成型模具的一实施例中，所述模具为实心的模具。
在根据本发明的塑料管材成型模具的一实施例中，所述模具为单端封闭的中空的模具。在一实施例中，所述中空的模具的管壁上设置有微孔，微孔的直径范围为0.01-1mm。
本发明另一方面提供了一种塑料管材成型方法，采用上述的塑料管材成型模具，包括如下步骤：步骤1，将模具预热；步骤2，将模具浸入浸塑液中，使浸塑液附着在模具表面；步骤3，取出模具，采用浸塑流平方法使浸塑液在模具表面流平均匀；步骤4，将表面附着均匀浸塑液的模具加热，使浸塑液完全固化定型；步骤5，冷却模具；步骤6，将模具拉伸变形，使模具的弯曲部分伸直，将固化定型后的塑料管材与模具分离，即脱模，得到具有弯曲部分的单端封闭的塑料管材；步骤7，模具恢复到拉伸变形前的形状。所述步骤1中所述预热温度可为120～300℃，预热时间可为3～30min。所述步骤2中所述浸塑液可为PVC浸塑液或者PE浸塑液。所述步骤3中的浸塑流平方法可为：将表面附着有浸塑液的螺旋状模具连接离心机并设置于与模具平行的气流中，离心机驱动表面附着有浸塑液的模具自旋转。所述离心机旋转的速度可为60rpm/min～120rpm/min。所述气流的速度可为3～20m/s。所述步骤4中所述加热温度可为150～350℃，加热时间为3～30min。所述步骤5冷却方式可为风冷或水冷。
本发明的塑料管材成型方法采用形状记忆合金模具和浸塑工艺，一步法成型塑料管材，脱模时，形状记忆合金模具能够伸直，有助于顺利脱模，脱模结束后，形状记忆合金模具能够恢复到初始带折弯或者圆弧状态，进行下一次成型，减少了大量无用的工序，大大提升生产效率。制品一体成型，在气密性等方面优于尖端成型工艺。成型步骤简化，模具更加简洁，比传统挤出成型成本更低。
在一实施例中，当所述模具为单端封闭的中空的模具时，所述中空的模具的管壁上设置有微孔，微孔的直径范围为0.01-1mm，所述制品与模具分离的方法可为向中空模具中通入压缩空气，气压高于大气压0.1-1MPa，将制品吹离模具。由此进一步地顺利脱模。
下面具体举例来说明根据本发明的塑料管材成型模具及成型方法。
实施例一
参照图1，塑料管材成型模具包括两个长直段1、一个折弯段2，所述一个折弯段2设置于所述两个长直段1之间。
所述模具为实心的模具。
采用上述模具的塑料管材成型方法包括如下步骤：
步骤1，将模具(参照图1)在120℃下预热30min；
步骤2，将预热后的模具浸入PVC浸塑液中，使PVC浸塑液附着在模具表面；
步骤3，将表面附着有PVC浸塑液的模具连接离心机并设置于与模具平行的气流中，离心机驱动表面附着有浸塑液的模具自旋转，直至浸塑液在模具表面流平均匀，其中离心机旋转的速度为60rpm/min，气流的速度为3m/s；
步骤4，将表面附着均匀PVC塑溶胶的模具加热，加热温度为150℃，加热时间为30min，使PVC塑溶胶完全固化定型；
步骤5，采用水冷的方式将模具冷却至室温；
步骤6，将模具拉伸变形，使折弯段2伸直(伸直后模具参照图5)，脱膜，得到单端封闭的塑料管材(得到的塑料管材的形状参照图1，即与模具形状相同)；
步骤7，模具恢复到拉伸变形前的形状(参照图1)。
实施例二
参照图2，塑料管材成型模具包括两个长直段1、一个圆弧段3，所述一个圆弧段3设置于所述两个长直段1之间。
所述模具为单端封闭的中空的模具。所述中空的模具的管壁上设置有微孔，微孔的直径为1mm。
采用上述模具的塑料管材成型方法包括如下步骤：
步骤1，将模具(参照图2)在150℃下预热3min；
步骤2，将预热后的模具浸入PE浸塑液中，使PE浸塑液附着在模具表面；
步骤3，将表面附着有PE浸塑液的模具连接离心机并设置于与模具平行的气流中，离心机驱动表面附着有浸塑液的模具自旋转，直至浸塑液在模具表面流平均匀，其中离心机旋转的速度为120rpm/min，气流的速度为20m/s；
步骤4，将表面附着均匀PE塑溶胶的模具加热，加热温度为150℃，加热时间为3min，使PE塑溶胶完全固化定型；
步骤5，采用风冷的方式将模具冷却至室温；
步骤6，将模具拉伸变形，使圆弧段3伸直(伸直后模具参照图5)，使模具呈一端封闭的直管状，向中空模具中通入压缩空气，气压高于大气压1MPa，将制品吹离模具，得到带圆弧的单端封闭塑料管材(得到的塑料管材的形状参照图2，即与模具形状相同)；
步骤7，模具恢复到拉伸变形前的形状(参照图2)。
实施例三
参照图3，塑料管材成型模具包括四个长直段1，三个折弯段2，相邻两个长直段之间设置有所述折弯段2。
所述模具为单端封闭的中空的模具。所述中空的模具的管壁上设置有微孔，微孔的直径为0.01mm。
采用上述成型模具的塑料管材成型方法包括如下步骤：
步骤1，将模具(参照图3)在200℃下预热3min；
步骤2，将预热后的模具浸入PE浸塑液中，使PE浸塑液附着在模具表面；
步骤3，将表面附着有PE浸塑液的模具连接离心机并设置于与模具平行的气流中，离心机驱动表面附着有浸塑液的模具自旋转，直至浸塑液在模具表面流平均匀，其中离心机旋转的速度为120rpm/min，气流的速度为30m/s；
步骤4，将表面附着均匀PE塑溶胶的模具加热，加热温度为200℃，加热时间为3min，使PE塑溶胶完全固化定型；
步骤5，采用风冷的方式将模具冷却至室温；
步骤6，将模具拉伸变开形，使折弯段2伸直(伸直后模具参照图5)，使模具呈一端封闭的直管状，向中空模具中通入压缩空气，气压高于大气压0.5MPa，将制品吹离模具，得到单端封闭塑料管材(得到的塑料管材的形状参照图3，即与模具形状相同)；
步骤7，模具恢复到拉伸变形前的形状(参照图3)。
实施例四
参照图4，塑料管材成型模具包括四个长直段1，两个折弯段2，一个圆弧段3，相邻两长直段之间设置所述折弯段2或所述圆弧段3。
所述模具为单端封闭的中空的模具。所述中空的模具的管壁上设置有微孔，微孔的直径为0.5mm。
采用上述模具的管材成型方法包括如下步骤：
步骤1，将上述模具(参照图4)在120℃下预热30min；
步骤2，将预热后的模具浸入PVC浸塑液中，使PVC浸塑液附着在模具表面；
步骤3，将表面附着有PVC浸塑液的模具连接离心机并设置于与模具平行的气流中，离心机驱动表面附着有浸塑液的模具自旋转，直至浸塑液在模具表面流平均匀，其中离心机旋转的速度为60rpm/min，气流的速度为3m/s；
步骤4，将表面附着均匀PVC塑溶胶的模具加热，加热温度为150℃，加热时间为30min，使PVC塑溶胶完全固化定型；
步骤5，采用水冷的方式将模具冷却至室温；
步骤6，将模具拉伸变形，使折弯段2、圆弧段3伸直(伸直后模具参照图5)，使模具呈一端封闭的直管状，向中空模具中通入压缩空气，气压高于大气压0.1MPa，将制品吹离模具，得到带圆弧的单端封闭塑料管材(得到的塑料管材的形状参照图4，即与模具形状相同)；
步骤7，模具恢复到拉伸变形前的形状(参照图4)。
以上对本发明所提供的一种塑料管材成型模具及成型方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种塑料管材成型模具，其特征在于，所述模具由形状记忆合金一体成型，所述模具包括弯曲部分，所述模具用于浸塑成型单端封闭的塑料管材。
2.根据权利要求1所述的塑料管材成型模具，其特征在于，所述弯曲部分为折弯段和圆弧段中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的塑料管材成型模具，其特征在于，所述模具包括多个长直段(1)和折弯段(2)，相邻两个长直段(1)之间设置有所述折弯段(2)。
4.根据权利要求2所述的塑料管材成型模具，其特征在于，所述模具包括多个长直段(1)和圆弧段(3)，相邻两个长直段(1)之间设置有所述圆弧段(3)。
5.根据权利要求2所述的塑料管材成型模具，其特征在于，所述模具包括多个长直段(1)、折弯段(2)以及圆弧段(3)，相邻两个长直段(1)之间分别设置有所述折弯段(2)或圆弧段(3)。
6.根据权利要求1所述的塑料管材成型模具，其特征在于，所述模具为实心的模具或单端封闭的中空的模具。
7.根据权利要求5所述的塑料管材成型模具，其特征在于，所述中空的模具的管壁上设置有微孔，微孔的直径范围为0.01-1mm。
8.一种塑料管材成型方法，其特征在于，采用根据权利要求1-7中任意一项所述的塑料管材成型模具，包括如下步骤：
步骤1，将模具预热；
步骤2，将模具浸入浸塑液中，使浸塑液附着在模具表面；
步骤3，取出模具，采用浸塑流平方法使浸塑液在模具表面流平均匀；
步骤4，将表面附着均匀浸塑液的模具加热，使浸塑液完全固化定型；
步骤5，冷却模具；
步骤6，将模具拉伸变形，使模具的弯曲部分伸直，将固化定型后的塑料管材与模具分离，得到具有弯曲部分的单端封闭的塑料管材；
步骤7，模具恢复到拉伸变形前的形状。
9.根据权利要求7所述的塑料管材成型方法，其特征在于，所述步骤3中的浸塑流平方法为：将表面附着有浸塑液的螺旋状模具连接离心机并设置于与模具平行的气流中，离心机驱动表面附着有浸塑液的模具自旋转。
10.根据权利要求7所述的塑料管材成型方法，其特征在于，所述制品与模具分离的方法为向中空的模具中通入压缩空气，气压高于大气压0.1-1MPa，将制品吹离模具。
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