正压扩张模具及具有其的热缩管加工设备的制作方法

1.本实用新型涉及热缩管生产制造设备技术领域，特别涉及一种正压扩张模具及应用该扩张模具的热缩管加工设备。


背景技术：

2.相关技术中，热缩管在扩张生产时，通过加热加压罐体进入扩张模具，由于咀模和扩前管之间存在间隙，导致罐体靠近模具的入口处气压降低，同时间隙处气体流速加快，局部压力骤降，导致扩前管容易发生提前扩张和径向扩张不均匀的现象，在不使用模具内皮带牵引的情况下极易产生轴向拉伸，影响热缩管扩张生产的稳定性和热缩管的质量，而且使用模具内皮带牵引时有局部皮带压痕，圆周方向局部轴向拉伸率不一样，扩张速度较慢。


技术实现要素：

3.在一方面，本技术提供一种正压扩张模具，其采用三段式扩张和两段式水冷结构，改善热缩管高速生产的稳定性与成品质量，并且通过模具前段连通高压组件的微型斜孔形成的气体隔离层，增加保温保压罐体稳定性的同时改善热缩管因贴壁现象产生的轴向拉伸不良弊端。
4.为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
5.一种正压扩张模具，包括间隔布置、依次连通保温保压罐体的预扩张组、扩张组和定径组，以及限位于保温保压罐体出口和预扩张组之间的咀模；
6.所述预扩张组包括相围合形成高压腔的预扩模与高压腔壳体，所述高压腔与高压设备连通，所述预扩模上设有连通所述高压腔与预扩模过腔的多个微型斜孔，所述高压腔中的高压气体经所述微型斜孔进入预扩通道并于热缩管表面形成气体隔离层；
7.所述扩张组成型有冷却水腔，所述冷却水腔用以输送热缩管表面除污降温的冷却水；
8.所述定径组用于热缩管的充分冷却塑型。
9.一些技术方案中，所述微型斜孔包括贯穿靠近咀模的预扩模芯一端的对流组斜孔，及贯穿靠近扩张组的预扩模芯一端的输送组斜孔；
10.所述对流组斜孔的倾斜角度沿热缩管前进方向向外发散，所述输送组斜孔的倾斜角度沿热缩管前进方向向内收敛。
11.一些技术方案中，所述咀模限位于导引块与预扩模之间，通过高压腔壳体及保温保压罐体出口将导引块、咀模及预扩模共同锁定至罐口处，所述咀模的通孔截面积尺寸不小于热缩管扩前管截面积的尺寸，避免扩前管与咀模之间产生过大阻力，规避生产的不稳定性。
12.一些技术方案中，所述扩张组包括扩张模，所述扩张模靠近预扩张组一侧的壁面上贯穿设有喷淋斜孔，所述喷淋斜孔的倾斜角度沿热缩管前进方向向外发散，以使冷却水腔中的冷却水经由所述喷淋斜孔喷射至经过预扩张后的热缩管表面进行除污降温。
13.一些技术方案中，所述定径组包括定径模与冷却模套，所述定径模设于冷却模套内，并贯穿冷却模套，所述冷却模套与定径模围合形成用于盛装冷却水的模腔，所述定径模上设有连通所述模腔与定径模过腔的冷却水孔，以对通过扩张后的热缩管进行冷却除污。
14.一些技术方案中，所述冷却模套上设有入水孔与出水孔，以重力方向为基准，所述出水孔设置于冷却模套中心轴线上方，所述入水孔设置于冷却模套中心轴线下方。
15.一些技术方案中，所述冷却水孔为均匀排列在定径模上的多个，多个所述冷却水孔垂直于热缩管扩张前进方向布设。
16.一些技术方案中，所述咀模、预扩张组、扩张组和定径组均开有通孔过腔并保持同轴安装，以热缩管扩张前进方向为准，咀模、预扩张组、扩张组和定径组的过腔截面大小关系依次为：咀模小于等于预扩张组、预扩张组小于等于扩张组、扩张组小于等于定径组。
17.一些技术方案中，所述高压腔壳体上设有供高压气体进入高压腔的充压口，所述充压口的前段设有调压阀，以对高压腔内的气体压力进行调节；和/ 或，
18.所述冷却水腔连通有第一注水口，所述第一注水口前段设有第一水流调节阀，用于调节进入所述冷却水腔的液体压力；和/或，
19.所述定径组形成的用于盛装冷却水的模腔连通有第二注水口，所述第二注水口前段设有第二水流调节阀，用于调节进入模腔的液体压力。
20.另一方面，本技术提供一种热缩管加工设备，包括上述的正压扩张模具，以对热缩管进行扩张塑型。
21.本实用新型采用以上技术方案至少具有如下的有益效果：
22.1.本技术在扩张模具前段通过设计的多个微型斜孔连通高压组件与预扩模过腔，进而于热缩管表面形成气体隔离层，不仅有效减缓了保温保压罐体的内压泄漏现象，增加保温保压稳定性，节省能源；而且还能避免热缩管因贴壁产生的轴向拉伸不良，相较于现有的皮带牵引方式，解决了成型时热缩管表面皮带印的问题；
23.2.本技术微型斜孔具体设计为包括贯穿靠近咀模的预扩模芯一端的对流组斜孔，及贯穿靠近扩张组的预扩模芯一端的输送组斜孔，对流组斜孔的倾斜角度沿热缩管前进方向向外发散，输送组斜孔的倾斜角度沿热缩管前进方向向内收敛，该技术方案对流组斜孔在咀模处输出高速高压气流对冲罐体内压力，减少咀模处气体流速过快造成的局部低压，从而保证扩前管不会在咀模处提前扩张避免了大拉伸的现象；输送组斜孔通过高速气压对管材表面施加向前的推力，确保热缩管圆周方向轴向拉伸率的一致性；
24.3.本技术采用三段式扩张结构，包括间隔设置的预扩张组、扩张组和定径组，加工过程中，热缩管内部充有加热加压气体，并在模具过腔的气压作用下维持相对平衡，当热缩管通过相邻模具组件的间隙部位时，由于外部气压突然消失，在内压的作用下热缩管继续扩张，经三段式扩张组件的共同作用，热缩管可实现高速扩张，提高生产效率；
25.4.本技术于扩张段和定径段均设置冷却结构，在扩张段中对热缩管进行预冷，而后于定径段中进行充分冷却塑型，可有效降低热缩管轴向拉伸的不稳定的现象。
附图说明
26.为了更清楚的说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图及其标记作简单的介绍，显而易见地，下面描述的附图仅仅是本实用新型的一些
实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，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它的附图。
27.图1为本实用新型实施例所述的正压扩张模具的整体装配示意图；
28.图2为本实用新型实施例所述的正压扩张模具的预扩张组结构示意图；
29.图3为本实用新型实施例所述的正压扩张模具的扩张组结构示意图；
30.图4为本实用新型实施例所述的正压扩张模具的定径组结构示意图。
31.图中标注符号的含义如下：
32.1-保温保压罐体，11-罐口，12-罐体充压口；
33.2-导引块；3-咀模；
34.4-预扩模，41-对流组斜孔，42-输送组斜孔，43-第一密封圈；
35.5-高压腔壳体，51-充压口，5a-高压腔；
36.6-扩张组，61-喷淋斜孔，62-第一注水口，63-扩张模，6a-冷却水腔；
37.7-定径模，71-冷却水孔；
38.8-冷却模套，81-入水孔，82-出水孔，83-第二密封圈；
39.9-热缩管。
具体实施方式
40.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本实用新型的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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的附图，并获得其他的实施方式。
41.为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与实用新型相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。
42.还应当进一步理解，在本技术说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
43.在本文中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
44.请参阅图1，示出了一种正压扩张模具，包括间隔布置、依次连通保温保压罐体1的预扩张组、扩张组6和定径组，以及限位于保温保压罐体出口和预扩张组之间的咀模3。本技术采用三段式扩张和两段式水冷结构，改善热缩管9高速生产的稳定性与成品质量。
45.本技术咀模3、预扩张组、扩张组6和定径组均开有通孔过腔并保持同轴安装，以热缩管9扩张前进方向为准，咀模3、预扩张组、扩张组6和定径组的过腔截面大小关系依次为：咀模3小于等于预扩张组、预扩张组小于等于扩张组6、扩张组6小于等于定径组。容易理解的，本技术中各段模具的热缩管9逐级扩张，保持同轴装设，可以避免管材发生弯曲，影响后
续加工与使用。
46.保温保压罐体1设有罐体充压口12，以对罐体内充填加热加压气体并维持罐体内气压稳定，热缩管9通过保温保压罐体1加热，获得软化再塑能力，热缩管9内部冲有气压，在罐体中同样施有压力，热缩管9在外压的作用下维持原样。
47.在本技术一具体实施例中，咀模3限位于导引块2与预扩模4之间，通过导引块2施加压力，将咀模3固定在预扩模阶梯孔内，并通过高压腔壳体 5及罐口11将导引块2、咀模3及预扩模4共同锁定至保温保压罐体出口，涉及高压腔壳体5与罐口11的锁定方式可以采用多种，包括但不限于丝口锁定、螺丝紧固或法兰锁定。
48.一些实施方式中，导引块2截面呈缩口状，且最小处截面大于咀模3截面，而咀模3的通孔截面积尺寸不小于热缩管扩前管截面积的尺寸，避免扩前管与咀模之间产生过大阻力，规避生产的不稳定性。
49.在本技术一具体实施例中，结合参阅图2，预扩张组包括相围合形成高压腔5a的预扩模4与高压腔壳体5，高压腔5a与高压设备连通，预扩模4 上设有连通高压腔5a与预扩模过腔的多个微型斜孔，高压腔5a中的高压气体经所述微型斜孔进入预扩通道并于热缩管9表面形成气体隔离层，并通过预扩模尾端装设的第一密封圈43进行密封。该实施方式中，通过在热缩管9 表面形成的气体隔离层，防止热缩管9在软化状态下扩张塑性过程中与咀模 3和预扩模4发生摩擦，导致管材拉伸过大，相较于相关技术中采用的皮带牵引方式，解决了成型时热缩管表面皮带印问题，从而提高热缩管高速化的生产稳定性和成品质量。
50.一些实施方式中，微型斜孔具体包括贯穿靠近咀模3的预扩模芯一端的对流组斜孔41，及贯穿靠近扩张组6的预扩模芯一端的输送组斜，且对流组斜孔41的倾斜角度沿热缩管9前进方向向外发散，输送组斜孔42的倾斜角度沿热缩管9前进方向向内收敛。该实施方式中，对流组斜孔41在咀模3 处输出高速高压气流对冲罐体内压力，减少咀模3处气体流速过快造成的局部低压，从而保证扩前管不会在咀模3处提前扩张避免了大拉伸的现象；输送组斜孔42通过高速气压对管材表面施加向前的推力，确保热缩管圆周方向轴向拉伸率的一致性。
51.一些实施方式中，高压腔壳体5上设有供高压气体进入高压腔5a的充压口51，充压口51的前段设有调压阀，以对高压腔5a内的气体压力进行调节。通过调控高压腔5a内储存高压气体的体积控制自高压腔5a经对流组斜孔41与输送组斜孔42进入预扩模过腔的气体流速与流量。
52.该实施方式中通过调控对流组斜孔输送高压气体的流速与流量，在管材表面形成厚度适中的气体隔离层，避免热缩管提前扩张；通过调控输送组斜孔输送高压气体的流速与流量，可在热缩管前进方向上提供向前的气流推力，能够对热缩管进行降温、输送并可减少管材表面与模具内壁面之间的轴向摩擦。
53.在本技术一具体实施例中，结合参阅图3，扩张组6包括扩张模63，扩张模63靠近预扩张组一侧的壁面上贯穿设有喷淋斜孔61，该喷淋斜孔61的倾斜角度沿热缩管9前进方向向外发散，以使冷却水腔6a中的冷却水经由所述喷淋斜孔61喷射至经过预扩张后的热缩管9表面进行除污降温。较佳的，冷却水腔6a连通有第一注水口62，第一注水口62前段设有第一水流调节阀，用于调节进入冷却水腔6a的液体压力。
54.该实施方式中通过对扩张组6前段的热缩管9进行喷淋实现除污降温，而残留于热
缩管9表面的液滴可减小热缩管9与扩张模63之间的摩擦作用，实现热缩管9圆周方向一致的轴向拉伸率，且可避免出现大拉伸影响成品质量。
55.容易理解的，虽然本技术方案中的喷淋斜孔61设置于扩张模63前端，其布置位置、数量及形状均是为了表述前一优选技术方案所需，不应对本案保护范围进行限制，本领域技术人员同样可以通过在扩张模63两侧同时开设或者开设直孔或者设置多组喷淋孔实现本方案可预期实现的技术效果。
56.在本技术一具体实施例中，结合参阅图4，定径组包括定径模7与冷却模套8，定径模7设于冷却模套8内，并贯穿冷却模套8，由第二密封圈83 进行密封，冷却模套8与定径模7围合形成用于盛装冷却水的模腔，定径模 7上设有连通模腔与定径模过腔的冷却水孔71，以对通过扩张后的热缩管9 进行冷却除污。冷却模套8上设有入水孔81与出水孔82，以重力方向为基准，出水孔82设置于冷却模套8中心轴线上方，入水孔81设置于冷却模套 8中心轴线下方。
57.一些实施方式中，模腔上连通有第二注水口，第二注水口前段设有第二水流调节阀，用于调节进入模腔的液体压力。通过模腔中液体的压力，控制进入定径模过腔的水流流速，进而调控定径段热缩管扩张塑型的成品性能。
58.一些实施方式中，冷却水孔71为均匀排列在定径模7上的多个，多个冷却水孔71垂直于热缩管9扩张前进方向布设。将模腔中储存的冷却水经多个冷却水孔71均匀输送至定径模7轴向方向，对热缩管9表面进行均匀冷却，同时还能减小热缩管9与定径模7壁面之间的摩擦，形成外形均一的热缩管成品。
59.本技术还提供一种热缩管加工设备，采用上述正压扩张模具。
60.采用本技术提供的正压扩张模具对热缩管9进行扩张塑型的加工原理具体阐述如下：
61.经过罐口11的热缩管9在咀模3处外压骤降，热缩管9开始扩张，通过对流组斜孔41输送气流形成气体隔离层抑制热缩管9继续扩张，同时对流减少了罐体的外压泄漏，使罐体压力更加稳定；通过对流组斜孔41后，热缩管9开始扩张，通过输送组斜孔42时，其气流吹向热缩管9前进方向，对热缩管降温、输送和减小其与壁面的摩擦。
62.热缩管9从预扩张段出来，经过预扩张段与扩张段之间的间隙，外压消失，在内压的作用下热缩管9继续扩张，扩张段的冷却水喷淋口，喷出冷却水，对热缩管9表面除污降温，进入到扩张模63内持物降温，热缩管9表面残留水液减小热缩管9与扩张模63的摩擦；进一步地通过扩张段与定径段间隙，在内压作用下充分扩张，进一步地进入定径段中充分冷却塑型，定径模 7上的冷却水孔71排水减小壁面摩擦。
63.本技术采用三段式扩张结构，包括间隔设置的预扩张组、扩张组6和定径组，加工过程中，热缩管9内部充有加热加压气体，并在模具过腔的气压作用下维持相对平衡，当热缩管9通过相邻模具组件的间隙部位时，由于外部气压突然消失，在内压的作用下热缩管9继续扩张，经三段式扩张组件的共同作用，热缩管可实现高速扩张，提高生产效率。
64.本技术于扩张段和定径段均设置冷却结构，在扩张段中对热缩管9进行预冷，而后于定径段中进行充分冷却塑型，可有效降低热缩管轴向拉伸的不稳定性现象。
65.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通
技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。