專利名稱：一種壓制-燒結(jié)法制作塑料管法蘭接頭的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及塑料加工，即一種壓制-燒結(jié)法制作塑料管法蘭接頭的方法。適用于在各種熱塑性塑料管材端部直接成型法蘭接頭，特別適用于加工性能不好的超高分子量聚乙烯或聚四氟乙烯管材的法蘭連接接頭。
背景技術(shù)：
塑料管道的翻邊法蘭連接一般是把管口向外翻卷起來在端口形成環(huán)形臺階以阻擋內(nèi)側(cè)活動的金屬法蘭，或者將環(huán)形臺階本身直接作為法蘭(但法蘭強度低)，通過法蘭將管道連接起來。這種連接方式在加工大口徑厚壁管時施工難度很大，要把管口翻卷起來不容易，而且翻卷時加熱不均勻，塑料容易氧化或燒焦，翻邊質(zhì)量不能嚴(yán)格控制。翻邊口的不平整和端口內(nèi)徑與翻邊呈圓弧，會造成連接管道的密封不嚴(yán)實，流動介質(zhì)在此形成渦流，加速管口的磨損。翻邊與活動的金屬法蘭不是一個整體，在管道對接時不能做到管道與管道連接處的端面完全吻合，形成一個臺階，同樣會造成管口嚴(yán)重磨損。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服塑料翻邊法蘭連接存在的問題，本發(fā)明提出了一種壓制-燒結(jié)法制作塑料管法蘭接頭的方法。這種壓制-燒結(jié)法制作塑料管法蘭接頭的方法，其特征在于在塑料管端部裝上模具組件，在模具組件形成的模腔中加入與塑料管相同材質(zhì)的樹脂原料，然后在模具兩端加壓形成法蘭預(yù)成型坯，同時開啟溫控加熱裝置，使加入料充分熔融，加壓保溫一定時間， 切斷加熱電源，待冷卻后拆啟模具，形成法蘭。模具組件由底模、滑動模和加熱裝置組成。底模為內(nèi)芯和外套大小不同的兩個同心圓筒，內(nèi)芯呈1 3 °導(dǎo)向錐度，內(nèi)芯的外徑比塑料管的內(nèi)徑在端面處大2 10mm，外套的內(nèi)徑和滑動模的外徑一致，外套上還有上、下兩個加料孔，加料孔有絲桿封堵；滑動模為 2 4瓣弧形瓦安裝在一起組成的圓筒，滑動模的內(nèi)徑和塑料管的外徑相等，滑動模的壁厚即法蘭的高度，滑動模上有限位臺階控制法蘭整體厚度；在底模和滑動模中裝有加熱裝置。在滑動模與粉末原料接觸的內(nèi)側(cè)均布有與管壁呈30 60°夾角的寬槽，數(shù)量4 8個，寬度10 50mm，使成型后的法蘭背面均布加強筋。制作塑料管法蘭接頭的步驟如下
一、將底模插入塑料管內(nèi)并固定好，底模內(nèi)芯呈1 3°導(dǎo)向錐度，內(nèi)芯的外徑比塑料管的內(nèi)徑在端面處大2 10mm，起到支撐和固定作用，滑動模安裝在塑料管外壁上，底模外套與滑動模合模后形成有一定行程的模腔，模腔內(nèi)預(yù)先嵌裝金屬法蘭，金屬法蘭上的螺絲孔中安裝有固定銷，固定銷的端部與底模接觸，通過外套上的上下加料孔裝入粉末原料；
二、通過加壓裝置對滑動模預(yù)加壓，并按設(shè)計要求控制行程和控制加壓的壓力；
三、開啟模腔四周的加熱裝置，預(yù)壓完成后帶壓燒結(jié)成型；
四、拆模，機械修理加工。
粉末原料均勻分加在金屬法蘭兩邊，金屬法蘭厚度滿足強度設(shè)計要求，螺栓孔位置和尺寸滿足塑料管道的安裝要求。金屬法蘭與塑料管道外壁接觸處均勻焊接4 8個直角邊長為5 15mm，厚度3 IOmm的三角形鐵板，形成金屬法蘭上的金屬加強筋，三角鐵板上鉆有小孔；在金屬法蘭上螺栓孔之間的位置均勻布置有尺寸為0. 5 1. 5倍螺栓孔直徑的通孔。三角鐵板上的小孔和金屬法蘭上的通孔與三角鐵板一起起到錨定金屬法蘭和增加粉末原料流動性的作用。本發(fā)明采用特定的模具，結(jié)構(gòu)簡單，安裝使用方便，運用加溫加壓成型的方法，粉末原料熔融后將內(nèi)嵌金屬法蘭完全包覆并與管材有機結(jié)合形成一個整體。這種連接方式具有連接強度高，法蘭端面對接精度有保證，施工方便的特點。


圖1是本發(fā)明模具的結(jié)構(gòu)圖。圖中1、塑料管，2、固定銷，3、底模，4、滑動模，5、加熱器，6、加熱器，7、加熱器，8、 粉末原料，9、金屬法蘭，10、加熱器，11、加料孔，12、三角鐵板，13、通孔。
具體實施例方式結(jié)合附圖對本發(fā)明詳細說明如下
這種壓制-燒結(jié)法制作塑料管法蘭接頭的方法，在塑料管端部裝上模具組件，在模具組件形成的模腔中加入與塑料管相同材質(zhì)的樹脂原料，然后在模具兩端加壓形成法蘭預(yù)成型坯，同時開啟可控溫加熱裝置，使加入料充分熔融，加壓保溫一定時間，切斷加熱電源，待冷卻后拆啟模具，形成法蘭。在圖1中，模具組件由底模3和滑動模4及加熱器5、6、7、10組成。底模3為內(nèi)芯和外套大小不同的兩個同心圓筒，內(nèi)芯呈2°導(dǎo)向錐度，內(nèi)芯的外徑比塑料管的內(nèi)徑在端面處大5mm，外套的內(nèi)徑和滑動模4的外徑一致，外套上還有上、下兩個加料孔11 ；滑動模4為兩瓣弧形瓦安裝在一起組成的圓筒，滑動模4內(nèi)徑和塑料管1的外徑相等，滑動模4的壁厚為法蘭的高度；在底模3和滑動模4中裝有加熱器5、6、7、10。在滑動模與粉末原料接觸的內(nèi)側(cè)均布有與管壁呈45°夾角的寬槽，數(shù)量6個，寬度20mm，使成型后的法蘭背面均布加強筋。制作塑料管法蘭接頭的步驟如下
1、將底模3插入塑料管1內(nèi)并固定好，底模1內(nèi)芯呈2°導(dǎo)向錐度，內(nèi)芯的外徑比塑料管的內(nèi)徑在端面處大5mm，起到支撐和固定作用，滑動模4安裝在塑料管1外壁上，底模3外套與滑動模4合模后形成有一定行程的模腔，模腔內(nèi)預(yù)先嵌裝金屬法蘭9，金屬法蘭9上的螺絲孔中安裝有固定銷2，固定銷2的端部與底模3接觸，通過外套上的上、下兩個加料孔 11裝入粉末原料；
2、通過加壓裝置對滑動模4預(yù)加壓，并按設(shè)計要求控制行程和控制加壓的壓力；
3、開啟模腔四周的加熱器5、6、7、10，預(yù)壓完成后帶壓燒結(jié)成型；
4、拆模，機械修理加工。粉末原料均勻分加在金屬法蘭9的兩邊，金屬法蘭9厚度滿足強度設(shè)計要求，螺栓孔位置和尺寸滿足塑料管道的安裝要求。金屬法蘭9與塑料管1外壁接觸處均勻焊接六個直角邊長為10mm，厚度5mm的三角形鐵板12，形成金屬法蘭9上的六個金屬加強筋，三角鐵板12上鉆有小孔；在金屬法蘭9上螺栓孔之間的位置均勻布置有尺寸為1倍螺栓孔直徑的通孔13。三角鐵板上的小孔和金屬法蘭上的通孔13與三角鐵板12 —起起到錨定金屬法蘭 9和增加粉末原料流動性的作用。
權(quán)利要求
1.一種壓制-燒結(jié)法制作塑料管法蘭接頭的方法，其特征在于在塑料管端部裝上模具組件，在模具組件形成的模腔中加入與塑料管相同材質(zhì)的樹脂原料，然后在模具兩端加壓形成法蘭預(yù)成型坯，同時開啟溫控加熱裝置，使加入料充分熔融，加壓保溫一定時間，切斷加熱電源，待冷卻后拆啟模具，形成法蘭。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種壓制-燒結(jié)法制作塑料管法蘭接頭的方法，其特征在于 模具組件由底模和滑動模及加熱裝置組成，底模為內(nèi)芯和外套大小不同的兩個同心圓筒， 內(nèi)芯呈1 3 °導(dǎo)向錐度，內(nèi)芯的外徑比塑料管的內(nèi)徑在端面處大2 10mm，外套的內(nèi)徑和滑動模的外徑一致，外套上還有上、下兩個加料孔，加料孔由絲桿封堵；滑動模為2 4瓣弧形瓦安裝在一起組成的圓筒，滑動模的內(nèi)徑和塑料管的外徑相等，滑動模的壁厚即法蘭的高度；在底模和滑動模中裝有加熱裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種壓制-燒結(jié)法制作塑料管法蘭接頭的方法，其特征在于 在滑動模與粉末原料接觸的內(nèi)側(cè)均布有與管壁呈30 60°夾角的寬槽，數(shù)量4 8個，寬度10 50mm，使成型后的法蘭背面均布加強筋。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種壓制-燒結(jié)法制作塑料管法蘭接頭的方法，其特征在于 制做塑料管法蘭接頭的步驟如下(1)、將底模插入塑料管內(nèi)并固定好，底模內(nèi)芯呈1 3°導(dǎo)向錐度，內(nèi)芯的外徑比塑料管的內(nèi)徑在端面處大2 10mm，起到支撐和固定作用，滑動模安裝在塑料管外壁上，底模外套與滑動模合模后形成有一定行程的模腔，模腔內(nèi)預(yù)先嵌裝金屬法蘭，金屬法蘭上的螺絲孔中安裝有固定銷，固定銷的端部與底模接觸，通過外套上的上、下兩個加料孔裝入粉末原料；(2)、通過加壓裝置對滑動模預(yù)加壓，并按設(shè)計要求控制行程和控制加壓的壓力；(3)、開啟模腔四周的加熱裝置，預(yù)壓完成后帶壓燒結(jié)成型； 、拆模，機械修理加工。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種壓制-燒結(jié)法制作塑料管法蘭接頭的方法，其特征在于 粉末原料均勻分加在金屬法蘭兩邊，金屬法蘭與塑料管道外壁接觸處均勻焊接4 8個直角邊長為5 15mm，厚度3 IOmm的三角形鐵板，形成金屬法蘭上的金屬加強筋，三角鐵板上鉆有小孔；在金屬法蘭上螺栓孔之間的位置均勻布置有尺寸為0. 5 1. 5倍螺栓孔直徑的通孔。
全文摘要
一種壓制-燒結(jié)法制作塑料管法蘭接頭的方法，在塑料管端部裝上模具組件，在模具組件形成的模腔中加入與塑料管相同材質(zhì)的樹脂原料，然后在模具兩端加壓形成法蘭預(yù)成型坯，同時開啟溫控加熱裝置，使加入料充分熔融，加壓保溫一定時間，切斷加熱電源，待冷卻后拆啟模具，形成法蘭。本發(fā)明采用特定的模具，結(jié)構(gòu)簡單，安裝使用方便，運用加溫加壓成型的方法，粉末原料熔融后將內(nèi)嵌金屬法蘭完全包覆并與管材有機結(jié)合形成一個整體。這種連接方式具有連接強度高，法蘭端面對接精度有保證，施工方便的特點。
文檔編號B29C69/02GK102501386SQ20111043854
公開日2012年6月20日 申請日期2011年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月25日
發(fā)明者羅雄, 蔣宏 申請人:北京北礦磁電材料有限公司, 常德市耐摩特聚合材料有限公司