一種自動脫模的hdpe纏繞增強結構壁b型管成型的製造方法
2023-07-17 18:13:21 2
一種自動脫模的hdpe纏繞增強結構壁b型管成型的製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種自動脫模的HDPE纏繞增強結構壁B型管成型機，包括主軸，所述主軸通過軸套水平連接於基座，所述主軸一端與主軸驅動電機傳動連接，從主軸與軸套的連接處到主軸另一端依次同軸連接有多軸變速箱、模具角度導向盤和尾盤，所述主軸上還固定連接有角度驅動裝置，所述模具角度導向盤與角度驅動裝置傳動連接；還包括多根連接於尾盤的自轉模具軸，所述自轉模具軸另一端連接於多軸變速箱的傳動軸，所述自轉模具軸與主軸之間設有5~30°的夾角。本發明的產品自動脫模，省去了脫模工藝的設備、人力、時間投入，有效降低產品的製造成本。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本發明涉及HDPE纏繞增強結構壁B型管【技術領域】，具體涉及一種自動脫模的HDPE 纏繞增強結構壁B型管成型機。 一種自動脫模的HDPE纏繞增強結構壁B型管成型機
【背景技術】
[0002] HDPE纏繞增強結構壁B型管，別名克拉管，是以高密度聚乙烯（HDPE)為主要原材 料，採用熱態纏繞楊型工藝，以聚丙烯（PP)單壁波紋管為支撐結構製成具有較高抗外壓能 力的特殊結構壁管材，具有熔縫質量高、安裝性能優異、柔韌性好、強度高、抗腐蝕、耐老化、 使用壽命長、可循環回收使用、管內壁光滑的優點，在市政排汙和化工排汙方面有著其他管 材無法比擬的優勢。
[0003] HDPE纏繞增強結構壁B型管經纏繞成型、切削、脫模、修整、電容絲預埋等工藝處 理得到成品；目前纏繞成型工藝所採用的成型機，將高密度聚乙烯加熱至190°C後從擠出 機模具擠出纏繞在光面的圓柱形模具上，再冷卻至50°C後切削脫模；在纏繞前必須將模具 預熱至150°C左右，因為高密度聚乙烯擠出後的溫度較高，直接接觸常溫的模具其內壁會因 驟冷而產生收縮，導致很難黏貼在模具上，對產品的密封性、內壁光潔度、強度等都產生極 大的負面影響，一臺成型機在模具加熱方面的成本投入一個月達到數萬元；而且為保證生 產的連續性，一臺成型機至少要配備2到3根模具，一根模具纏繞好後移走進行冷卻脫模， 換上空閒模具繼續纏繞，模具本身的價格在幾千到數十萬之間，以1000mm直徑管材的模具 為例，每根的進口價格大約為2萬元，並且模具在長期重複的加熱、冷卻、脫模過程中必然 會產生變形，其使用壽命有限，更換模具也要花費一定的時間，無法實現真正意義上的連續 生產；還有，產品的長度被模具的長度所限制，目前的模具長度普遍為6米，只能生產長度 不超過6米的產品；此外，模具本身就很重，移動不便，從模具上將產品脫出的難度大，既需 要專業的設備，又要人員進行操作，還存在一定的安全隱患。
【發明內容】
[0004] 本發明要解決的技術問題是提供一種自動脫模的HDPE纏繞增強結構壁B型管成 型機，可以解決現有HDPE纏繞增強結構壁B型管成型機在光面的圓柱形模具上纏繞高密度 聚乙烯和聚丙烯，產品纏繞成型後需要冷卻脫模，導致設備價格和運行成本高，而且產品的 長度受模具限制，脫模工藝難度大的問題。
[0005] 本發明通過以下技術方案實現： 一種自動脫模的HDPE纏繞增強結構壁B型管成型機，包括主軸，所述主軸通過軸套水 平連接於基座，所述主軸一端與主軸驅動電機傳動連接，從主軸與軸套的連接處到主軸另 一端依次同軸連接有多軸變速箱、模具角度導向盤和尾盤，所述多軸變速箱固定連接於主 軸，所述模具角度導向盤和尾盤轉動連接於主軸，所述主軸上還固定連接有角度驅動裝置， 所述模具角度導向盤與角度驅動裝置傳動連接；還包括多根一端均勻轉動連接於尾盤同一 圓周上的自轉模具軸，所述模具角度導向盤上設有與自轉模具軸數量相等的孔，所述多根 自轉模具軸另一端穿過孔，再分別連接於均勻分布在多軸變速箱同一圓周上的傳動軸，所 述傳動軸與變速箱電機傳動連接，所述變速箱電機固定連接於多軸變速箱；所述自轉模具 軸與主軸之間設有5~30°的夾角，使得多根自轉模具軸呈螺旋狀分布在主軸外圍。
[0006] 所述自轉模具軸由第一芯軸、第二芯軸和軸套組成，所述第一芯軸一端連接於尾 盤，另一端穿過模具角度導向盤上的孔後通過第一萬向節連接於第二芯軸一端，所述第二 芯軸的另一端通過第二萬向節連接於多軸變速箱上的傳動軸；所述第一芯軸與主軸之間 設有5~30°的夾角；所述軸套同軸固定連接於第一芯軸，且位於尾盤和模具角度導向盤之 間，所述軸套外壁設有隔熱層。
[0007] 所述主軸為兩端連通的管形軸，其與主軸驅動電機傳動的一端通過管道連通鼓風 機。
[0008] 所述多軸變速箱上還設有與變速箱電機對稱的平衡配重塊。
[0009] 所述多軸變速箱的邊部沿周向設有導向槽，所述導向槽中連接有至少四個導向 輪，所述導向輪連接於設置在多軸變速箱外圍的門形支架。
[0010] 所述多軸變速箱和模具角度導向盤之間的主軸上還同心固定連接有主軸託盤，所 述主軸託盤周向邊部均勻連接有至少四個定向輪，所述定向輪的輪軸連接在設置於主軸託 盤一側的壁板上；所述主軸託盤的同一圓周上設有數量與自轉模具軸數量相等的腰孔，所 述壁板上設有通孔，多根自轉模具軸分別穿過主軸託盤上對應的腰孔，主軸和多根自轉模 具軸同時穿過壁板上的通孔；所述角度驅動裝置固定連接於主軸託盤，所述模具角度導向 盤上設有蝸輪蝸杆，通過蝸輪蝸杆與角度驅動裝置傳動連接。
[0011] 所述主軸託盤朝向模具角度導向盤的一面固定連接有至少三根垂直於其表面的 螺杆，所述模具角度導向盤上設有與螺杆位置對應的導向腰孔，螺杆外端穿過導向腰孔，並 連接有螺母。
[0012] 所述模具角度導向盤在多圈不同直徑的圓周上分別設有多個孔。
[0013] 所述主軸驅動電機、變速箱電機和角度驅動裝置均為伺服電機。
[0014] 本發明與現有技術相比的優點在於： 一、 多根呈螺旋狀分布在主軸外圍的自轉模具軸旋轉形成螺旋前進動力，產品前端受 螺旋前進動力的作用逐漸向遠離自轉模具軸的方向延伸，自動從自轉模具軸上脫離，形成 自動纏繞自動脫模，省去了脫模工藝的設備、人力、時間投入，有效降低產品的製造成本； 二、 高密度聚乙烯和聚丙烯纏繞在自轉模具軸上，與每根自轉模具軸的接觸面積很小， 自轉模具軸的軸套外壁設有隔熱層，高密度聚乙烯不會出現內壁收縮的情況，不需要對自 轉模具軸進行加熱，節約了模具加熱的成本投入，進一步降低產品的製造成本； 三、 通過更換不同尺寸的尾盤，調整自轉模具軸的數量及穿過模具角度導向盤的位置 可以生產不同直徑的HDPE纏繞增強結構壁B型管，自轉模具軸、模具角度導向盤和尾盤的 總價不超過4萬元，相比每根進口價格幾千到數十萬的模具，大幅降低成型機的價格； 四、 產品的長度不再受到模具限制，可以根據需要自由選擇，增加產品的通用性，有利 於市場推廣。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015] 圖1為本發明的結構示意圖。
[0016] 圖2為自轉模具軸結構示意圖。
【具體實施方式】
[0017] 如圖1所示的一種自動脫模的HDPE纏繞增強結構壁B型管成型機，包括主軸1， 所述主軸1通過軸套17水平連接於基座20,所述主軸1 一端與主軸驅動電機2傳動連接， 從主軸1與軸套17的連接處到主軸1另一端依次同軸連接有多軸變速箱4、模具角度導向 盤6、主軸託盤5和尾盤3,所述多軸變速箱4和主軸託盤5固定連接於主軸1，所述模具角 度導向盤6和尾盤3轉動連接於主軸1，所述主軸託盤5周向邊部均勻連接有至少四個定 向輪14,所述定向輪14的輪軸連接在設置於主軸託盤5 -側的壁板12上；所述主軸託盤 5朝向模具角度導向盤6的一面固定連接有至少三根垂直於其表面的螺杆18,所述模具角 度導向盤6上設有與螺杆18位置對應的導向腰孔，螺杆18外端穿過導向腰孔，並連接有螺 母；所述多軸變速箱4的邊部沿周向設有導向槽，所述導向槽中連接有至少四個導向輪15， 所述導向輪15連接於設置在多軸變速箱4外圍的門形支架13 ;所述主軸託盤5上還固定連 接有角度驅動裝置11，所述模具角度導向盤6上設有蝸輪蝸杆21，通過蝸輪蝸杆21與角度 驅動裝置11傳動連接；還包括多根由第一芯軸71、第二芯軸72和軸套73組成的自轉模具 軸7,所述模具角度導向盤6和主軸託盤5上分別設有與自轉模具軸7數量相等的孔、腰孔， 所述壁板12上設有通孔，所述多根自轉模具軸7的第一芯軸71 -端均勻轉動連接於尾盤 3同一圓周，另一端穿過模具角度導向盤6上的孔、主軸託盤5上的腰孔後通過第一萬向節 8連接於第二芯軸72 -端，所述第二芯軸72的另一端通過第二萬向節8'連接於均勻分布 在多軸變速箱4同一圓周上的傳動軸，所述傳動軸與變速箱電機9傳動連接，所述變速箱電 機9固定連接於多軸變速箱4,所述多軸變速箱4上還設有與變速箱電機9對稱的平衡配重 塊16,所述軸套73同軸固定連接於第一芯軸71，且位於尾盤3和模具角度導向盤6之間， 所述主軸1和多根自轉模具軸7同時穿過壁板12上的通孔；所述第一芯軸71與主軸1之 間設有5~30°的夾角，使得多根自轉模具軸7的第一芯軸71呈螺旋狀分布在主軸1外圍。
[0018] 所述主軸1為兩端連通的管形軸，其與主軸驅動電機2傳動的一端通過管道連通 鼓風機19,鼓風機19將空氣通過主軸1鼓入產品中，加速產品的冷卻成型。
[0019] 所述模具角度導向盤6在多圈不同直徑的圓周上分別設有多個孔，在加工不同直 徑的產品時不需要更換整個模具角度導向盤6,只要調整自轉模具軸7穿過孔的位置即可。
[0020] 所述主軸驅動電機2、變速箱電機9和角度驅動裝置11均為伺服電機。
[0021] 根據待加工產品的尺寸不同，自轉模具軸7的數量以及與之對應的模具角度導向 盤6上的通孔、主軸託盤5上的腰孔和多軸變速箱4上的傳動軸數量也不同，例如：加工 500mm直徑的產品使用16根自轉模具軸7。
[0022] 加工時原料從擠出機模具擠出黏貼在多根自轉模具軸7的外壁，變速箱電機9啟 動，驅動多根自轉模具軸7旋轉開始纏繞，形成螺旋前進動力，產品前端逐漸向自轉模具軸 7外延伸，直至達到需要的長度；HDPE纏繞增強結構壁B型管兩端還分別設置有承插口，承 插口的壁較厚，且外壁沒有聚丙烯纏繞形成的加強筋，當需要製作承插口時，降低自轉模具 軸7的轉速，同時啟動主軸驅動電機2,使主軸1與自轉模具軸7同向轉動，主軸1與自轉模 具軸7的轉速之和等於擠出機出料速度，使得高密度聚乙烯在自轉模具軸7上纏繞的長度、 厚度滿足承插口的壁厚要求。
[0023] 在生產不同壁厚的產品時，角度驅動裝置11通過蝸輪蝸杆21驅動模具角度導向 盤6轉動一定的角度，進而調節第一芯軸71與主軸1之間的角度，從而改變產品前端向自 轉模具軸7外端延伸的速度；第一芯軸71與模具角度導向盤6之間還設有軸承以降低摩 擦。
【權利要求】
1. 一種自動脫模的HDPE纏繞增強結構壁B型管成型機，包括主軸（1 )，其特徵在於：所 述主軸（1)通過軸套（17 )水平連接於基座（20 )，所述主軸（1)一端與主軸驅動電機（2 )傳動 連接，從主軸（1)與軸套（17)的連接處到主軸（1)另一端依次同軸連接有多軸變速箱（4)、 模具角度導向盤（6)和尾盤（3)，所述多軸變速箱（4)固定連接於主軸（1)，所述模具角度導 向盤（6)和尾盤（3)轉動連接於主軸（1)，所述主軸（1)上還固定連接有角度驅動裝置（11)， 所述模具角度導向盤（6)與角度驅動裝置（11)傳動連接；還包括多根一端均勻轉動連接於 尾盤（3)同一圓周上的自轉模具軸（7)，所述模具角度導向盤（6)上設有與自轉模具軸（7) 數量相等的孔，所述多根自轉模具軸（7)另一端穿過孔，再分別連接於均勻分布在多軸變速 箱（4)同一圓周上的傳動軸，所述傳動軸與變速箱電機（9)傳動連接，所述變速箱電機（9) 固定連接於多軸變速箱（4);所述自轉模具軸（7)與主軸（1)之間設有5~30°的夾角，使得 多根自轉模具軸（7 )呈螺旋狀分布在主軸（1)外圍。
2. 如權利要求1所述的一種自動脫模的HDPE纏繞增強結構壁B型管成型機，其特徵 在於：所述自轉模具軸（7 )由第一芯軸（71 )、第二芯軸（72 )和軸套（73 )組成，所述第一芯 軸（71) -端連接於尾盤（3)，另一端穿過模具角度導向盤（6)上的孔後通過第一萬向節（8) 連接於第二芯軸（72)-端，所述第二芯軸（72)的另一端通過第二萬向節（8')連接於多軸 變速箱（4)上的傳動軸；所述第一芯軸（71)與主軸（1)之間設有5~30°的夾角；所述軸套 (73)同軸固定連接於第一芯軸（71)，且位於尾盤（3)和模具角度導向盤（6)之間，所述軸套 (73)外壁設有隔熱層。
3. 如權利要求1所述的一種自動脫模的HDPE纏繞增強結構壁B型管成型機，其特徵在 於：所述主軸（1)為兩端連通的管形軸，其與主軸驅動電機（2 )傳動的一端通過管道連通鼓 風機（19)。
4. 如權利要求1所述的一種自動脫模的HDPE纏繞增強結構壁B型管成型機，其特徵在 於：所述多軸變速箱（4)上還設有與變速箱電機（9)對稱的平衡配重塊（16)。
5. 如權利要求1所述的一種自動脫模的HDTO纏繞增強結構壁B型管成型機，其特徵 在於：所述多軸變速箱（4)的邊部沿周向設有導向槽，所述導向槽中連接有至少四個導向 輪（15)，所述導向輪（15)連接於設置在多軸變速箱（4)外圍的門形支架（13)。
6. 如權利要求1所述的一種自動脫模的HDPE纏繞增強結構壁B型管成型機，其特徵在 於：所述多軸變速箱（4)和模具角度導向盤（6)之間的主軸（1)上還同心固定連接有主軸託 盤（5)，所述主軸託盤（5)周向邊部均勻連接有至少四個定向輪（14)，所述定向輪（14)的輪 軸連接在設置於主軸託盤（5) -側的壁板（12)上；所述主軸託盤（5)的同一圓周上設有數 量與自轉模具軸（7 )數量相等的腰孔，所述壁板（12 )上設有通孔，多根自轉模具軸（7 )分別 穿過主軸託盤（5)上對應的腰孔，主軸（1)和多根自轉模具軸（7)同時穿過壁板（12)上的 通孔；所述角度驅動裝置（11)固定連接於主軸託盤（5)，所述模具角度導向盤（6)上設有蝸 輪蝸杆（21 )，通過蝸輪蝸杆（21)與角度驅動裝置（11)傳動連接。
7. 如權利要求6所述的一種自動脫模的HDPE纏繞增強結構壁B型管成型機，其特徵在 於：所述主軸託盤（5)朝向模具角度導向盤（6)的一面固定連接有至少三根垂直於其表面 的螺杆（18)，所述模具角度導向盤（6)上設有與螺杆（18)位置對應的導向腰孔，螺杆（18) 外端穿過導向腰孔，並連接有螺母。
8. 如權利要求1所述的一種自動脫模的HDPE纏繞增強結構壁B型管成型機，其特徵在 於：所述模具角度導向盤（6)在多圈不同直徑的圓周上分別設有多個孔。
9.如權利要求1所述的一種自動脫模的HDPE纏繞增強結構壁B型管成型機，其特徵在 於：所述主軸驅動電機（2)、變速箱電機（9)和角度驅動裝置（11)均為伺服電機。
【文檔編號】B29C53/80GK104057608SQ201410299284
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年6月30日 優先權日:2014年6月30日
【發明者】王永忠 申請人:王永忠