一种大口径高精密PFA管的芯模及挤出模具的制作方法

一种大口径高精密pfa管的芯模及挤出模具
技术领域
1.本发明属于pfa管生产技术领域，具体涉及一种大口径高精密pfa管的芯模及挤出模具。


背景技术：

2.pfa管生产模具分为口模、芯棒和分流锥组成，pfa材料经挤出机挤出，流经分流锥后从口模和芯棒之间的模腔内挤出，再经过真空定径冷却成型，生产出pfa管产品。
3.现有技术中，大口径的pfa管在挤出过程中容易出现pfa熔料塑化程度不够的情况，往往会造成pfa管尺寸波动太大，从而影响生产精度和质量。
4.因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。


技术实现要素：

5.本发明的目的是克服上述现有技术中不足，本发明提供了一种大口径高精密pfa管的芯模及挤出模具。
6.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
7.一种大口径高精密pfa管的芯模，所述芯模靠近分流锥的一端为锥形变径段，锥形变径段的较大端通过螺柱连接分流锥；
8.在锥形变径段外壁设有向外凸起的第一变压环，在主体外壁靠近所述锥形变径段处设有向外凸起的第二变压环。
9.优选地，所述第一变压环为弧形凸起，所述第一变压环可以为一个或者多个。
10.优选地，所述第一变压环所对应圆弧半径为芯模与所对应口模之间宽度的1/4～1/2。
11.优选地，所述第二变压环为凸台，凸台两侧设有延伸至主体外壁的倾斜面。
12.优选地，所述芯模对应锥形变径段较大端的端部设置有螺柱，所述螺柱通过螺纹装配的方式连接分流锥。
13.优选地，所述芯模中部设有穿孔，所述穿孔为多棱结构，
14.本发明还提供一种大口径高精密pfa管的挤出模具，包括上述任一芯模，包括：
15.模体；
16.分流锥，所述分流锥的较小端伸入模体内腔，分流锥的外壁与所述模体内壁之间设有导流缝隙；
17.芯模，所述芯模通过螺柱连接分流锥的较大端；
18.口模，所述口模套接在芯模的外部，所述口模内壁与所述芯模外壁之间设有导料缝隙。
19.压盖，所述压盖套接在所述口模外壁，并通过固定螺栓连接所述模体，将所述口模限位于所述模体的端部。
20.优选地，所述压盖中部设有对应口模的限位孔，所述口模外壁设有对应限位孔的
轴肩；
21.在所述压盖和模体之间设有过套，所述过套外壁设有多个沿其周向均布的限位螺栓，所述限位螺栓沿径向伸入过套后顶触所述口模的外壁。
22.优选地，所述模体内腔的两端内部均为锥形口，为两个锥形口的较小端相对布置；
23.在所述模体内腔远离所述分流锥的一端设有多孔板。
24.优选地，所述分流锥的较大端设有柱状部，所述柱状部通外壁通过多个连接臂连接在连接套上，所述连接套位于所述过套和所述模体之间，并与所述过套、压盖一起通过固定螺栓固定在模体上。
25.有益效果：设置变压环提高模具内部压强，从而增加原料的塑化度，使得物料更均匀，产品形状更稳定。
26.除此之外，保证模具内部压强均匀分布，以此除产品内壁由于局部纵向压力过高而导致的细微划痕。
附图说明
27.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。其中：
28.图1为本发明所提供具体实施例中芯模的结构简图；
29.图2为本发明所提供具体实施例中口模的剖视简图；
30.图3为本发明所提供具体实施例中基础模具的剖视简图。
31.图中：1、芯模；2、第一变压环；3、第二变压环；4、螺柱；5、口模；6、压盖；7、过套；8、限位螺栓；9、固定螺栓；10、连接套；11、模体；12、多孔板；13、分流锥。
具体实施方式
32.下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
33.在本发明的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。本发明中使用的术语“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；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
34.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
35.pfa是英文polyfluoroalkoxy的缩写,中文名称叫做可溶性聚四氟乙烯。pfa塑料为少量全氟丙基全氟乙烯基醚与聚四氟乙烯的共聚物，熔融粘结性增强，溶体粘度下降，而性能与聚四氟乙烯相比无变化。
36.pfa管是pfa树脂经熔融挤出成型方法制成的，其特性如下：长期使用温度为-80℃～260℃，其抗应力松弛性和缩小抗压强度均比聚四氟乙烯好，抗拉强度高，延伸率可达
100-300％；电可靠性，高绝缘性，介电常数为2.1，即使表面因跳火而受到损害，也不会产生导电轨道，耐辐射源特性出色；摩擦系数在塑料中最低，抗粘性优良，管内壁不易附着介质；有卓越的耐化学腐蚀性,对所有化学品都耐腐蚀,极试用于纯水、燃料、油、高纯化学品输送；具有优异的耐应力开裂性和弯曲寿命，金属离子含量很低，并且在较高的温度下能够保持较强的机械强度和爆破压力；高透明性，在所有塑料中折射率低，可以非常直观看清管内介质的流动情况。
37.pfa管一般适用于制作耐腐蚀输送管件，减磨耐磨输送管件、绝缘管件和医疗器械零部件；高温电线、电缆绝缘层套管，防腐设备、泵阀衬套和化学容器输送管路；半导体制造清洗装置，热交换器，蒸汽配管等。
38.目前针对大口径的pfa管生产时，pfa管在挤出过程中容易出现pfa熔料塑化程度不够的情况，往往会造成pfa管尺寸波动太大，从而影响生产精度和质量。
39.图1提供了一种大口径高精密pfa管的芯模的主视图，如图1所示芯模1包括三个部分，其中主体部分为柱状，在主体部分靠近分流锥13的一端设有锥形变径段，锥形变径段为锥台状，变径段能够对分流锥13和芯模1主体进行过渡和导流，将熔融的生产材料导出为成品pfa管，其中，锥形变径段较大端与分流锥13的较大端外径相适配，在锥形变径段设置有螺柱4，螺柱4可通过螺纹连接的方式连接分流锥13，在锥形变径段的中点处设置第一变压环2，第一变压环2为弧形凸起或者说第一变压环2为半圆形，其对应的半径小于芯模1与口模5之间导料缝隙，若太凸压力太大，会导致螺杆扭矩过大，若太小起不到作用，优选第一变压环2半径为缝隙宽度的1/4～1/2。
40.在主体靠近所述锥形变径段处设有向外凸起的第二变压环3，第二变压环3为凸台，凸台两侧设有延伸至主体外壁的倾斜面。
41.在本实施例中，第二变压环3高度为芯模1与口模5之间导料缝隙的1/4～1/2。
42.其中，芯模1中部设有贯穿的穿孔，穿孔至少远离分流锥13的一端为多棱结构，或者穿孔全段均为多棱结构，具体为六棱结构。
43.更近一步，芯模1为镍铬合金或者镍铬钼合金材料。
44.图2提供一种口模5的剖视简图，如图2所示口模5套接在芯模1外部，口模5内壁与芯模1外壁之间具有间隙，以作为挤出模腔，从而对pfa管进行挤出，挤出后的pfa管通过定径套进行定径并冷却成型，在此不再对后续程序及部件进行赘述。
45.口模5外壁设有轴肩(阶梯台)，以此与压盖6进行对接，压盖6上设置大于口模5外壁的限位孔，限位块内径大于口模5外径，在轴向上调整口模5，可以口模5与芯模1的同轴度进行调整，以此保证pfa管壁厚的均匀度。
46.图3提供了一种装配上述芯模和口模5后的挤出模具，其中，挤出模具至少包括模体11、分流锥13、过套7、压盖6、芯模1和口模5，其中，芯模1随分流锥13装配在模体11端部，模体11内腔为两个锥形口所形成的葫芦状，分流锥13形状与模体11内腔适配，分流锥13的锥部伸入模体11的内腔，在芯模1外壁套接有口模5，压盖6通过轴肩将口模5连通、过套7和分流锥13固定在模体11端部，在模体11及分流锥13的外壁设有测温孔，以充分了解并监测模内温度，保证pfa管生产对温度的需求。
47.除此之外，在模体11内腔远离分流锥13的一端设置有多孔板12，多孔板12作用是把机筒内被螺杆推动前移旋转运动的塑化熔料，经过多孔板12后，变成直线运动，并且塑化
质量得到提高。
48.进一步，分流锥13的作用是将供料区的材料全部按比例分配到各个区域，角度在70度以内，物料流动性越好，角度取值越大，以便形成背压，使物、料进一步塑化。
49.在一可选实施例中，芯模1与口模5配合以对pfa管进行挤出，其中，芯模1连接在分流锥13上，将模体11内部传导的、经过分流锥13分流导向的材料进行进一步塑化，具体的，芯模1靠近分流锥13的一端为锥形变径段，锥形变径段的较大端与分流锥13较大端的外径相同，锥形变径段的较小端外径与芯模1主体的外径相同，以此形成流线形的模腔，锥形变径段的较大端通过螺柱4连接分流锥13，与分流锥13进行固定，在锥形变径段外壁设有向外凸起的第一变压环2，第一变压环2能够进行第一次增加，由于第一变压环2凸起后与口模5内壁之间的间距减小，从而在物料经过时候进行增压，以此增加流体的塑化度，使物料更均匀，改善产品尺寸的波动性。
50.更进一步，在主体外壁靠近所述锥形变径段处设有向外凸起的第二变压环3，通过二次增压的形式进一步提高塑化度，保证挤出pfa管管体的均匀度和平整度。
51.在一可选实施中，第一变压环2为弧形凸起，弧形凸起可以看做是半圆形，具有较高的通过性，能够保证物料顺畅通过。
52.第一变压环2可以为一个或者多个，在第一变压环2为一个时，可以位于锥形变径段的中点或者其他任意位置，例如三分之一、四分之一处。
53.当第一变压环2为两个时，两个第一变压环2在锥形变径段均布。
54.当然，第一变压环2也可以为三个或者三个以上。
55.在本实施例，所述第一变压环2所对应圆弧半径为为缝隙宽度的1/4～1/2。
56.所述第二变压环3为凸台，凸台两侧设有延伸至主体外壁的倾斜面。第二变压环3高度为芯模1与口模5之间导料缝隙的1/4～1/2。
57.在一可选实施例中，所述芯模1对应锥形变径段较大端的外径与分流锥13较大端是适配的，在芯模1装配在分流锥13之后贴紧分流锥13较大端，不留缝隙，以此形成完整的模腔，在芯模1较大端的端部设置有螺柱4，螺柱4与芯模1一体成型，并与芯模1同轴布置，另外，在分流锥13的较大端设置有对应螺柱4的螺孔，螺柱4通过螺纹装配的方式连接分流锥13，旋紧芯模1使芯模1较大端贴紧分流锥13，二者组合形成一个整体。
58.在一可选实施例中，所述芯模1中部设有穿孔，所述穿孔为多棱结构，从而可以插入内六角进行旋拧，方便芯模1的安装。
59.在一可选实施例中，本发明还提供一种大口径高精密pfa管的挤出模具，该挤出模具采用上述任一改进后的芯模1，可以使模体11内部流体的压力增大，塑化度增加，使得物料更均匀，产品尺寸更稳定；保证整体内部压力更均匀，可消除产品内壁由于局部纵向压力过高而导致的细微划痕。
60.该挤出模具包括模体11、分流锥13、芯模1、口模5和压盖6，模体11通过螺栓或者其他形式固定螺旋导料管，将导入的流体物料通过芯模1、口模5之间缝隙所形成的模腔塑化成型，并经由真空定径冷却成型，生产出pfa管产品。
61.所述分流锥13的较小端伸入模体11内腔，至少在模体11内腔对应分流锥13的一端为锥形口，分流锥13的外壁与所述模体11内壁之间设有导流缝隙，从而将流体物料导向芯模1、口模5之间缝隙所形成的模腔进行塑化，所述芯模1通过螺柱4连接分流锥13的较大端，
旋紧芯模1使芯模1较大端贴紧分流锥13，二者组合形成一个整体。
62.所述口模5套接在芯模1的外部，所述口模5内壁与所述芯模1外壁之间设有导料缝隙，该导料缝隙即为用于塑化物料的模腔，用于对pfa管的壁厚和尺寸进行初步确定；在口模5的外壁设有压盖6，所述压盖6套接在所述口模5外壁，压盖6上设有多个固定螺栓9，多个固定螺栓9在压盖6的周向均布，穿过压盖6后指向模体11端部，口模5与压盖6一同通过固定螺栓9连接所述模体11，以将所述口模5限位于所述模体11的端部。
63.在本实施例，固定螺栓9为4个，四个固定螺栓9在压盖6的周向均布。
64.在一可选实施例中，分流锥13的角度根据成型的pfa管尺寸进行确定，物料流动性越好，角度取值越大，以便形成背压，使物、料进一步塑化，优选分流锥13角度在70度以内，能够快速将流体原料均匀的分配。
65.在一可选实施例中，所述压盖6中部设有对应口模5的限位孔，口模5远离模体11的一端外径小于另一端，以此在所述口模5外壁形成对应限位孔的轴肩，通过轴肩与压盖6进行轴向的限位，压盖6套接口模5后固定模体11，以在轴向进行口模5限位，保证模腔的稳定性。
66.在本实施例中，在所述压盖6和模体11之间设有过套7，过套7上设有供固定螺栓9穿过的沿其轴向延伸螺孔，以随压盖6一同固定在模体11上，同时，所述过套7外壁设有多个沿其周向均布的限位螺栓8，限位螺栓8沿其径向延伸，伸入过套7后顶触所述口模5的外壁，以此通过旋动限位螺栓8可以在轴向上对口模5进行调整，从而保证模腔的均匀度，保证成型pfa管的壁厚均匀度。
67.在本实施例中，限位孔的内径大于口模5较小端的外径，小于口模5较大端的外径。
68.在本实施例中，限位螺栓8与固定螺栓9在模体11的轴向上交错分布。
69.在一可选实施例中，所述模体11内腔的两端内部均为锥形口，为两个锥形口的较小端相对布置，两个锥形口形成葫芦状结构，能够进行初步增压，以保证进入分流锥13的流体具有一定的均匀度。
70.在所述模体11内腔远离所述分流锥13的一端设有多孔板12，多孔板12把机筒内被螺杆推动前移旋转运动的塑化熔料，经过多孔板12后，变成直线运动，并且塑化质量得到提高，多孔板12材质为镍铬合金或者镍铬钼合金；目数为5～50目。
71.在一可选实施例中，所述分流锥13的较大端设有柱状部，柱状部与分流锥13较大端外径适配，以此作为对接和过渡至芯模1的部件，该柱状部位于模体11外部，可以同于连接和固定分流锥13，具体地，所述柱状部通外壁通过多个连接臂连接在连接套10上，连接套10与压盖6、过套7适配，所述连接套10位于所述过套7和所述模体11之间，并与所述过套7、压盖6一起通过固定螺栓9固定在模体11上，从而实现分流锥13、芯模1的固定。
72.在一可选实施例中，在模体11上设有测温孔，测温孔延伸至靠近其内腔位置，伸入测温元件(温度传感器等)，由于模体11为金属材料，具有较好的导热性，能够实时的对内部流通温度进行控制，并将该温度进行反馈至主机，通过主机对加热元件进行调控，从而保证内部原料的温度始终处于设定范围之内。
73.更进一步的在分流锥13对应的连接套10上设置多个测温孔。
74.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均在本发明待批权利要求保护范围之内。

技术特征：
1.一种大口径高精密pfa管的芯模，其特征在于，所述芯模靠近分流锥的一端为锥形变径段，锥形变径段的较大端通过螺柱连接分流锥；在锥形变径段外壁设有向外凸起的第一变压环，在主体外壁靠近所述锥形变径段处设有向外凸起的第二变压环。2.根据权利要求1所述的大口径高精密pfa管的芯模，其特征在于，所述第一变压环为弧形凸起，所述第一变压环可以为一个或者多个。3.根据权利要求1所述的大口径高精密pfa管的芯模，其特征在于，所述第一变压环所对应圆弧半径为芯模与所对应口模之间宽度的1/4～1/2。4.根据权利要求1所述的大口径高精密pfa管的芯模，其特征在于，所述第二变压环为凸台，凸台两侧设有延伸至主体外壁的倾斜面。5.根据权利要求1所述的大口径高精密pfa管的芯模，其特征在于，所述芯模对应锥形变径段较大端的端部设置有螺柱，所述螺柱通过螺纹装配的方式连接分流锥。6.根据权利要求1所述的大口径高精密pfa管的芯模，其特征在于，所述芯模中部设有穿孔，所述穿孔为多棱结构。7.一种大口径高精密pfa管的挤出模具，包括权利要求1-6任一所述的芯模，其特征在于，包括：模体；分流锥，所述分流锥的较小端伸入模体内腔，分流锥的外壁与所述模体内壁之间设有导流缝隙；芯模，所述芯模通过螺柱连接分流锥的较大端；口模，所述口模套接在芯模的外部，所述口模内壁与所述芯模外壁之间设有导料缝隙。压盖，所述压盖套接在所述口模外壁，并通过固定螺栓连接所述模体，将所述口模限位于所述模体的端部。8.根据权利要求7所述的大口径高精密pfa管的挤出模具，其特征在于，所述压盖中部设有对应口模的限位孔，所述口模外壁设有对应限位孔的轴肩；在所述压盖和模体之间设有过套，所述过套外壁设有多个沿其周向均布的限位螺栓，所述限位螺栓沿径向伸入过套后顶触所述口模的外壁。9.根据权利要求7所述的大口径高精密pfa管的挤出模具，其特征在于，所述模体内腔的两端内部均为锥形口，为两个锥形口的较小端相对布置；在所述模体内腔远离所述分流锥的一端设有多孔板。10.根据权利要求8所述的大口径高精密pfa管的挤出模具，其特征在于，所述分流锥的较大端设有柱状部，所述柱状部通外壁通过多个连接臂连接在连接套上，所述连接套位于所述过套和所述模体之间，并与所述过套、压盖一起通过固定螺栓固定在模体上。

技术总结
本发明提供一种大口径高精密PFA管的芯模及挤出模具，芯模靠近分流锥的一端为锥形变径段，锥形变径段的较大端通过螺柱连接分流锥，在锥形变径段外壁设有向外凸起的第一变压环，在主体外壁靠近锥形变径段处设有向外凸起的第二变压环。设置变压环提高模具内部压强，从而增加原料的塑化度，使得物料更均匀，产品形状更稳定。除此之外，保证模具内部压强均匀分布，以此除产品内壁由于局部纵向压力过高而导致的细微划痕。致的细微划痕。致的细微划痕。


技术研发人员：马传顺 邓华清 赵国璋
受保护的技术使用者：保视丽（上海）新材料科技有限公司
技术研发日：2023.05.05
技术公布日：2023/8/24