專利名稱：一種塑料制品用復(fù)合式擠出定型裝置及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種塑料擠出成型過程中所用的擠出定型裝置及其應(yīng)用，進(jìn)一步地說，本發(fā)明涉及一種木塑材料用的擠出定型裝置及其應(yīng)用。
木塑材料是利用木質(zhì)纖維類材料改性塑料而得，是一種新型的改性塑料。木塑材料強(qiáng)度和剛性好具有耐壓及承重等優(yōu)點，但其本身的熔融流動性差、熔體強(qiáng)度低，加工性能不好，尤其是在型材的擠出定型過程中帶來了很大困難。目前所使用的塑料擠出定型設(shè)備是一種安置在定型臺上通過軌道可移動的真空定型裝置。當(dāng)擠出型材時，將定型臺上的定型裝置移動靠近模具的?？?。型材從擠出機(jī)模具擠出后，被牽引進(jìn)真空定型裝置進(jìn)行真空定型。對木塑材料來說，木質(zhì)纖維填料的加入，使得木塑材料流動性差、粘較高、表面容易毛糙。當(dāng)木塑型材通過現(xiàn)有的真空定型裝置時，阻力非常大，需要較大的牽引功率及擠出功率，且擠出速度慢。同時，因為木塑材料的熔體強(qiáng)度低，當(dāng)其在熔體狀態(tài)下直接被牽引進(jìn)真空定型裝置時很容易斷條，使得材耗大且影響生產(chǎn)效率。對于木質(zhì)纖維含量較高的材料在擠出定型時，現(xiàn)有定型裝置的這些缺陷更為突出。此外，現(xiàn)有的真空定型裝置較長，占地大，操作復(fù)雜，設(shè)備成本也較高。
本發(fā)明的目的是提供一種主要用于木塑材料擠出的復(fù)合式擠出定型裝置。該裝置結(jié)構(gòu)簡單緊湊，操作方便。利用該裝置擠出定型的木塑型材表面光潔度較高，對于木粉纖維含量高的木塑材料的擠出定型效果也很好，且擠出成型過程中的材耗少、效率高。
本發(fā)明的塑料制品用復(fù)合式擠出定型裝置，包括模頭、間壁激冷式定型模套和噴淋直冷式定型模套。模頭與間壁激冷式定型模套和噴淋直冷式定型模套順次相連接并可拆卸。三者相連接時，各部件內(nèi)腔的中心線都在一條軸線上。
模頭為外部帶有加熱裝置的模具。加熱裝置為加熱套、加熱筒或加熱板，可以靈活拆裝。模頭的型腔被加工成所需制品的形狀，并且根據(jù)制品所需型腔內(nèi)表面要具有一定的光潔度。模頭的軸向長度根據(jù)擠出制品的具體情況而定，不易定型的制品則模頭要長一些。一般模頭長度較好為50mm以上。
間壁激冷式定型模套為一筒體，筒體的內(nèi)腔為通孔，其結(jié)構(gòu)形狀與模頭的橫截面上的型腔形狀相一致。該模套筒體的內(nèi)腔與外殼之間設(shè)為中空的夾套式冷卻層，冷卻層的冷卻介質(zhì)進(jìn)出口設(shè)在模套的外殼上。冷卻方式可以為一次性冷卻或循環(huán)式冷卻。冷卻介質(zhì)為水或通用的用于冷卻的物質(zhì)。對于小型材擠出，可以不通冷卻介質(zhì)。從模頭擠出的熱成型制品通過間壁激冷式定型模套被表面冷卻和表面抹光。間壁激冷式定型模套的軸向長度根據(jù)擠出制品的具體情況而定，不易冷卻和定型的制品則模套要長一些。一般間壁激冷式定型模套長度較好為50mm以上。
噴淋直冷式定型模套也為一筒體。該模套筒體的一端為敞口，另一端的側(cè)壁上設(shè)有一型材入口。該入口與模頭橫截面上模具型腔的形狀結(jié)構(gòu)相一致，擠出的型材通過該入口進(jìn)入噴淋直冷式定型模套。該模套的筒體內(nèi)部靠近型材入口端裝配有一個喇叭狀的圓錐筒。喇叭狀圓錐筒與模套筒體的筒壁之間形成一中空的冷卻夾層。喇叭狀圓錐筒的小口靠近型材入口端的側(cè)壁，并與側(cè)壁間形成一環(huán)隙。圓錐筒小口內(nèi)周半徑大于該模套側(cè)壁上型材入口的中心線到該入口邊緣的最長距離。喇叭狀圓錐筒的大口外緣與筒狀結(jié)構(gòu)內(nèi)壁為密封的環(huán)向固定連接。在該模套筒體的筒壁上相應(yīng)于冷卻夾層的位置設(shè)有一冷卻介質(zhì)入口，冷卻介質(zhì)從該入口進(jìn)入模套內(nèi)的冷卻夾層，并從環(huán)隙噴出，直接噴到從型材入口處進(jìn)入的型材的表面上，從而將型材的熱量帶走，使其充分冷卻，達(dá)到直冷的作用，使型材表面迅速定型。其中環(huán)隙的縫隙寬窄根據(jù)制品冷卻的難易程度而定，較好為1～5mm。
在噴淋直冷式定型模套的筒體內(nèi)腔，低于模套側(cè)壁型材入口下緣的位置設(shè)置一篩板，篩板的兩側(cè)與筒壁密封連接。通過篩板可將噴入模套內(nèi)腔的冷卻介質(zhì)從篩板上的篩孔漏下，并達(dá)到緩沖冷卻介質(zhì)防止冷卻介質(zhì)飛濺的目的。篩板上的篩孔最好能均勻密布在平板上。相對應(yīng)于篩板下方的筒壁上設(shè)有一冷卻介質(zhì)出口，從篩板漏下的冷卻介質(zhì)可以從該口流出。
從間壁激冷式定型模套擠出的型材經(jīng)過噴淋直冷式定型模套進(jìn)行型材的冷卻，以進(jìn)一步對型材冷卻定型。噴淋直冷式定型模套的軸向長度可根據(jù)擠出制品的具體情況而定，不易冷卻和定型的制品則模套要長一些。一般噴淋直冷式定型模套長度較好為100mm以上。
以上所述的擠出定型裝置的模頭和間壁激冷式定型模套及噴淋直冷式定型模套之間為可拆卸式緊密連接。模頭的外形不定，可方可圓。兩個定型模套的外形與模頭外形保持一致。
本發(fā)明的塑料制品用復(fù)合式擠出定型裝置主要應(yīng)用于木塑材料的擠出成型。木塑材料在擠出過程中通過擠出機(jī)機(jī)頭進(jìn)入本發(fā)明所述的模頭，通過模頭的型腔形成所需形狀的型材。緊接著型材再進(jìn)入間壁激冷式定型模套進(jìn)行激冷，使型材表面冷卻定型和表面抹光。然后型材再通過噴淋直冷式定型模套，對型材進(jìn)行迅速直冷，使型材進(jìn)一步冷卻定型。從而得到所需的木塑型材成品。
此外，當(dāng)木質(zhì)纖維含量較低的型材擠出或型材制品表面要求很高時，還可以將本發(fā)明的復(fù)合式擠出定型裝置結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)的真空定型裝置一起使用，以達(dá)到更好的定型效果。當(dāng)型材經(jīng)過本發(fā)明的定型裝置冷卻定型后已具有一定的強(qiáng)度和較好的表面光潔度，在牽引進(jìn)真空定型裝置時不再容易斷裂，有助于提高擠出速率，而且還利于進(jìn)一步提高型材的表面質(zhì)量。
下面結(jié)合附圖進(jìn)一步描述本發(fā)明的技術(shù)方案。
圖1為模頭與間壁激冷式定型模套和噴淋直冷式定型模套的連接配合示意圖。
圖2為模頭結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為間壁激冷式定型模套結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為噴淋直冷式定型模套結(jié)構(gòu)示意圖。
如圖1所示，本發(fā)明的塑料制品用復(fù)合式擠出定型裝置，包括模頭1、間壁激冷式定型模套2和噴淋直冷式定型模套3。模頭1與間壁激冷式定型模套2和噴淋直冷式定型模套3順次相連接并可拆卸。三者相連接時，各部件內(nèi)腔的中心線都在一條軸線上。
如圖2所示模頭1為外部帶有加熱裝置5的模具。加熱裝置5為加熱套、加熱筒或加熱板，可以靈活拆裝。模頭1的型腔6被加工成所需制品的形狀，并且根據(jù)制品所需型腔內(nèi)表面要具有一定的光潔度。模頭1的軸向長度根據(jù)制品所需而定，較好為50mm以上。模頭1與定型模套相連接并可拆卸。
如圖3所示間壁激冷式定型模套2為一筒體，筒體的內(nèi)腔9為通孔，其結(jié)構(gòu)形狀與模頭的橫截面上的型腔6形狀相一致。該模套筒體的內(nèi)腔與外殼之間設(shè)為中空的夾套式冷卻層7，冷卻層的冷卻介質(zhì)進(jìn)出口10、8設(shè)在模套的外殼上。冷卻方式可以為一次性冷卻或循環(huán)式冷卻。冷卻介質(zhì)為水或通用的用于冷卻的物質(zhì)。對于小型材擠出，可以不通冷卻介質(zhì)。從模頭1擠出的熱成型制品通過間壁激冷式定型模套2被表面冷卻和表面抹光。間壁激冷式定型模套2的軸向長度根據(jù)制品所需而定，較好為50mm以上。
如圖4所示噴淋直冷式定型模套3也為一筒體。該模套筒體的一端為敞口，另一端的側(cè)壁上設(shè)有一型材入口15。該入口15與模頭橫截面上模具型腔6的形狀結(jié)構(gòu)相一致，擠出的型材通過該入口進(jìn)入噴淋直冷式定型模套。該模套的筒體內(nèi)部靠近型材入口端裝配有一個喇叭狀的圓錐筒13。喇叭狀圓錐筒13與模套筒體的筒壁之間形成一中空的冷卻夾層17。喇叭狀圓錐筒13的小口靠近型材入口端的側(cè)壁，并與側(cè)壁間形成一環(huán)隙16。圓錐筒13小口內(nèi)周半徑大于該模套側(cè)壁上型材入口15的中心線到該入口邊緣的最長距離。喇叭狀圓錐筒的大口外緣與筒狀結(jié)構(gòu)內(nèi)壁為密封的環(huán)向固定連接。在該模套筒體的筒壁上相應(yīng)于冷卻夾層的位置設(shè)有一冷卻介質(zhì)入口14，冷卻介質(zhì)從該入口進(jìn)入模套內(nèi)的冷卻夾層17，并從環(huán)隙16噴出，直接噴到從型材入口15處進(jìn)入的型材的表面上，從而將型材的熱量帶走，使其充分冷卻，達(dá)到直冷的作用，使型材迅速定型。其中環(huán)隙16的縫隙寬窄根據(jù)制品冷卻的難易程度而定，較好為1～5mm。
在噴淋直冷式定型模套3的筒體內(nèi)腔，低于模套側(cè)壁型材入口15下緣的位置設(shè)置一篩板11，篩板的兩側(cè)與筒壁密封連接。通過篩板11可將噴入模套內(nèi)腔的冷卻介質(zhì)從篩板上的篩孔12漏下，并達(dá)到緩沖冷卻介質(zhì)防止冷卻介質(zhì)飛濺的目的。篩板上的篩孔12最好能均勻密布在平板上。相對應(yīng)于篩板11下方的筒壁上設(shè)有一冷卻介質(zhì)出口18，從篩板11漏下的冷卻介質(zhì)可以從該口流出。
從間壁激冷式定型模套2擠出的型材經(jīng)過噴淋直冷式定型模套3進(jìn)行型材的冷卻，以進(jìn)一步對型材冷卻定型。噴淋直冷式定型模套3的軸向長度可根據(jù)擠出制品的具體情況而定，不易冷卻和定型的制品則模套要長一些。一般噴淋直冷式定型模套長度較好為100mm以上。
以上所述的擠出定型裝置的模頭1和間壁激冷式定型模套2及噴淋直冷式定型模套3之間為可拆卸式緊密連接。模頭1的外形不定，可方可圓。兩個定型模套的外形與模頭外形保持一致。
本發(fā)明的塑料制品用復(fù)合式擠出定型裝置主要應(yīng)用于木塑材料的擠出成型。木塑材料在擠出過程中通過擠出機(jī)機(jī)頭進(jìn)入本發(fā)明所述的模頭1，通過模頭的型腔6形成所需形狀的型材。緊接著型材再進(jìn)入間壁激冷式定型模套2進(jìn)行激冷，使型材表面冷卻定型和表面抹光。然后型材再通過噴淋直冷式定型模套3，對型材進(jìn)行迅速直冷，使型材進(jìn)一步冷卻定型。從而得到所需的木塑型材成品。
此外，當(dāng)木質(zhì)纖維含量較低的型材擠出或型材制品表面要求很高時，還可以將本發(fā)明的復(fù)合式擠出定型裝置結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)的真空定型裝置一起使用，以達(dá)到更好的定型效果。當(dāng)型材經(jīng)過本發(fā)明的定型裝置冷卻定型后已具有一定的強(qiáng)度和較好的表面光潔度，在牽引進(jìn)真空定型裝置時不再容易斷裂，有助于提高擠出速率，而且還利于進(jìn)一步提高型材的表面質(zhì)量。
綜上所述，本發(fā)明所提供的塑料制品用復(fù)合式擠出定型裝置克服了現(xiàn)有裝置的材耗多、效率低、制品表面質(zhì)量低、設(shè)備成本高等缺陷。利用該裝置擠出定型的木塑型材表面光潔度高，對于木塑比高的材料的擠出定型效果也很好。擠出成型過程中的材耗少、效率高，且還具有裝置結(jié)構(gòu)簡單緊湊，操作方便，便于拆裝清理等優(yōu)點。
權(quán)利要求
1.一種塑料制品用復(fù)合式擠出定型裝置，包括模頭[1]、間壁激冷式定型模套[2]和噴淋直冷式定型模套[3]，其特征在于所述的模頭[1]為外部帶有可拆裝的加熱裝置[5]的模具[4]，模頭[1]與間壁激冷式定型模套[2]和噴淋直冷式定型模套[3]順次相連接并可拆卸，其中a.間壁激冷式定型模套[2]該模套為一筒體，筒體內(nèi)腔[9]為通孔，形狀結(jié)構(gòu)與模頭橫截面上的型腔[6]形狀相一致，筒體內(nèi)腔[9]與外殼之間為中空的夾套式冷卻層[7]，冷卻層的冷卻介質(zhì)進(jìn)出口[10]、[8]設(shè)在該模套筒體的外殼上；b.噴淋直冷式定型模套[3]該模套為一筒體，筒體一端為敞口，另一端的側(cè)壁上設(shè)有一型材入口[15]，該入口的形狀結(jié)構(gòu)與模頭橫截面上的型腔[6]形狀相一致；該模套的筒體內(nèi)部靠近型材入口端裝配有一個喇叭狀的圓錐筒[13]，喇叭狀圓錐筒[13]與模套筒體的筒壁之間形成一中空的冷卻夾層[17]；喇叭狀圓錐筒的小口靠近型材入口端的側(cè)壁，并與側(cè)壁間形成一環(huán)隙[16]，圓錐筒小口內(nèi)周半徑大于該模套側(cè)壁上型材入口[15]的中心線到該入口邊緣的最長距離；喇叭狀圓錐筒[13]的大口外緣與筒狀結(jié)構(gòu)內(nèi)壁為密封的環(huán)向固定連接；在該模套筒體的筒壁上相應(yīng)于冷卻夾層的位置設(shè)有一冷卻介質(zhì)入口[14]，在筒體內(nèi)腔，低于模套側(cè)壁型材入口下緣的位置設(shè)置一篩板[11]，篩板[11]的兩側(cè)與筒壁密封連接，相對應(yīng)于篩板下方的筒壁上設(shè)有一冷卻介質(zhì)出口[18]。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合式擠出定型裝置，其特征在于所述模頭[1]外部可拆卸的加熱裝置[5]為加熱套、加熱筒或加熱板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合式擠出定型裝置，其特征在于所述模頭[1]的軸向長度為50mm以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擠出定型裝置，其特征在于所述間壁激冷式定型模套[2]的軸向長度為50mm以上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擠出定型裝置，其特征在于所述噴淋直冷式定型模套[3]的軸向長度為100mm以上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擠出定型裝置，其特征在于所述噴淋直冷式定型模套[3]內(nèi)部喇叭狀圓錐筒小口外緣與側(cè)壁間形成的環(huán)隙[16]的縫隙寬度為1～5mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1～6之任一項所述的塑料制品用復(fù)合式擠出定型裝置在木塑材料擠出成型方面的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明提供一種塑料制品用復(fù)合式擠出定型裝置,包括模頭1、間壁激冷式定型模套2和噴淋直冷式定型模套3。所述的模頭1為外部帶有可拆裝的加熱裝置5的模具4,模頭1與間壁激冷式定型模套2和噴淋直冷式定型模套3順次相連接并可拆卸。利用該裝置擠出定型的木塑型材表面光潔度高,對于木塑比高的材料的擠出定型效果也很好。擠出成型過程中的材耗少、效率高,且還具有裝置結(jié)構(gòu)簡單緊湊,操作方便,便于拆裝清理等優(yōu)點。
文檔編號B29C47/88GK1376573SQ0110991
公開日2002年10月30日 申請日期2001年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月23日
發(fā)明者苑志偉, 張國立, 陳志達(dá), 劉玉春 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司北京化工研究院