專利名稱：金屬與塑料管路接頭及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種塑料管路的連接件及其制造方法，具體地說涉及一種塑料與金屬管路的連接件及其制造方法。
在化學(xué)工業(yè)、特別是塑料工業(yè)蓬勃發(fā)展的今天，“以塑代鋼”在越來越多的行業(yè)得以實(shí)現(xiàn)。在建筑行業(yè)中，以塑料管代替金屬管鋪設(shè)在建筑物中作為上下水管、燃?xì)夤?、電纜管、通訊管，已經(jīng)成為不可逆轉(zhuǎn)的一種發(fā)展趨勢。在其它的工業(yè)領(lǐng)域里，譬如石油工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、食品工業(yè)……凡是涉及到輸送氣體、液體或者其它流體的地方，都要用到輸送管道。因此也都面臨著或即將面臨用塑料管代替金屬管的技術(shù)改造問題。但是，金屬管路又不可能完全被塑料管路取代。比如在建筑行業(yè)中，建筑物外的干線是金屬管、而建筑物內(nèi)的管線用塑料管的局面可能要存在很長一段時(shí)期。因此金屬管路和塑料管路的連接就成為一項(xiàng)至關(guān)重要的技術(shù)。目前的金屬與塑料連接節(jié)頭，無論是焊接式還是絲扣式，大都是采用熱壓成型工藝制造的。用目前熱壓工藝成型現(xiàn)有技術(shù)制造的管路接頭存在以下的缺陷一、塑料筒管與金屬件連接面抗軸向拉力強(qiáng)度低，二、塑料筒管與金屬件連接面抗徑向扭力強(qiáng)度低，三、塑料筒管與金屬件連接面接觸不緊密，密封性差。之所以如此，原因就在于生產(chǎn)金屬與塑料管路接頭的熱壓工藝中，使塑料軟化的加熱溫度范圍難以控制，工藝穩(wěn)定性差。此外該工藝應(yīng)用范圍窄，對于軟化范圍窄的塑料都不適用。
本發(fā)明的目的就是提供一種金屬與塑料管路接頭，這種接頭抗軸向拉力強(qiáng)度高，抗徑向扭力強(qiáng)度高，同時(shí)塑料筒管與金屬件連接面接觸緊密、密封性好。
本發(fā)明的另一目的就是提供一種金屬與塑料管路接頭的制造方法、即注塑成型工藝，該工藝可以準(zhǔn)確控制注塑的溫度范圍、工藝穩(wěn)定性高。同時(shí)該工藝適應(yīng)范圍廣，對于各種熱塑性塑料都可適用。
本發(fā)明的金屬與塑料管路接頭是這樣實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明的金屬與塑料管路接頭包括金屬管段和塑料管段，在金屬管段的一端套接一個(gè)與其同心的外金屬套，外金屬套的里端與金屬管段呈封閉狀態(tài)，外金屬套的外端略長于金屬管段開口端并與金屬管段這一端形成環(huán)形腔。環(huán)形腔外側(cè)壁即外金屬套內(nèi)側(cè)壁，環(huán)形腔內(nèi)側(cè)壁即金屬管段外側(cè)壁。環(huán)形腔內(nèi)部兩側(cè)壁上有若干個(gè)凹槽，與金屬管段連接的塑料管段一端插入環(huán)形腔內(nèi)并填滿腔室、凹槽。
下面結(jié)合附圖進(jìn)一步詳述發(fā)明的技術(shù)方案。
附

圖1為金屬與塑料管路接頭結(jié)構(gòu)示意圖。
如附圖1所示，本發(fā)明的金屬與塑料管路接頭，包括金屬管段1和塑料管段2，還有在金屬管段的一端套接的一個(gè)與其同心的外金屬套3。外金屬套3的里端與金屬管段呈封閉狀態(tài)，外金屬套的外端略長于金屬管段開口端，這樣外金屬套和金屬管段這一端就形成一個(gè)半封閉的環(huán)形腔4。環(huán)形腔4外側(cè)壁即外金屬套內(nèi)側(cè)壁，環(huán)形腔內(nèi)側(cè)壁即金屬管段外側(cè)壁。環(huán)形腔內(nèi)部兩側(cè)壁上有若干個(gè)凹槽5。與金屬管段連接的塑料管段2一端插入環(huán)形腔內(nèi)并填滿腔室、凹槽，這樣就成為一個(gè)抗軸向拉力強(qiáng)度高，抗徑向扭力強(qiáng)度高，塑料筒管與金屬件連接面接觸緊密、密封性好金屬與塑料管路接頭。
考慮到在注塑時(shí)環(huán)形腔4的底部的空氣不容易完全排干凈，而可能導(dǎo)致塑料無法填滿腔室、凹槽，所述的環(huán)形腔4內(nèi)底部外側(cè)壁上要有與管外相通的透孔6，這樣在注塑時(shí)就可以有效地將環(huán)形腔4底部的空氣排干凈，使注入的塑料填滿腔室、凹槽。所述的凹槽5包括在兩側(cè)壁上按管路徑向分布的環(huán)形槽，且其橫截面的形狀包括槽底邊長度大于、等于或小于缺口邊長度的形狀。此外，所述的凹槽5也可以做成不連貫的、成星狀分布的，也同樣可以達(dá)到發(fā)明的目的。所述的凹槽5還包括在兩側(cè)壁上按管路軸向分布的鍵槽7。
鑒于注塑的塑料在冷卻、固化時(shí)所發(fā)生的收縮主要是徑向收縮，所以在設(shè)計(jì)環(huán)形腔4內(nèi)部外側(cè)壁的凹槽5橫截面的形狀時(shí)，以選擇缺口邊作短邊的缺口梯形、或者槽口窄槽里寬的燕尾形為好。這樣在發(fā)生徑向收縮時(shí)，塑料由槽底向槽口壓緊，使得外金屬套更加牢固地緊貼塑料筒體。另外，即使收縮使槽底產(chǎn)生了微小的空隙，這些空隙也被封閉在各自的凹槽內(nèi)，不會影響結(jié)合的強(qiáng)度和氣密性?；趶较蚴湛s的同樣原因，環(huán)形腔4內(nèi)部內(nèi)側(cè)壁的凹槽5橫截面的形狀可以采用缺口作長邊的缺口梯形。這樣在徑向收縮時(shí)，塑料由槽口向槽底壓緊，使得塑料筒體更加牢固地緊貼金屬管段。
在具體實(shí)施本發(fā)明的管路接頭時(shí)，可以采用下述的結(jié)構(gòu)、比例或尺寸范圍環(huán)形腔4內(nèi)部外側(cè)壁的凹槽5橫截面的形狀為缺口邊作短邊的缺口梯形，其底邊的夾角為30～60度、槽深為0.5～1.5毫米或者外金屬套壁厚的1/3～1/2；環(huán)形腔4內(nèi)部內(nèi)側(cè)壁的凹槽5橫截面的形狀為缺口邊作長邊的缺口梯形，其底邊的夾角為120～150度、槽深0.5～1.5毫米或者金屬管壁厚的1/3～1/2；鍵槽7位于環(huán)形腔4內(nèi)壁和/或外壁的中心位置，鍵槽軸向長度為環(huán)形腔4軸向長度的1/3～1/2，鍵槽的寬度為3～6毫米，鍵槽的深度不大于金屬管厚度的1/2；環(huán)形腔4內(nèi)底部的透孔6有兩個(gè)并按軸對稱分布。
本發(fā)明的金屬與塑料管路接頭的制造方法是這樣實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明的管路接頭的制造方法可以使用一般的注塑機(jī)，并采用常規(guī)的塑料注射成型工藝制造。
本發(fā)明的上述管路接頭的外金屬套和金屬管段的接觸部位采用過盈壓配或者焊接制備。
本發(fā)明的金屬與塑料管路接頭經(jīng)國家化學(xué)建材測試中心按GB15558.2-1995“燃?xì)庥寐竦鼐垡蚁?PE)管件”進(jìn)行測試，其短期液壓強(qiáng)度測試結(jié)果符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定要求。所以，本發(fā)明的金屬與塑料管路接頭抗軸向拉力強(qiáng)度高，抗徑向扭力強(qiáng)度高，特別是塑料筒管與金屬件連接面接觸緊密、密封性好。
此外，本發(fā)明的金屬與塑料管路接頭的注塑成型制造方法與熱壓工藝相比，工藝簡單、操作穩(wěn)定性強(qiáng)、可以準(zhǔn)確控制注塑的溫度范圍、并且生產(chǎn)效率比熱壓方法提高5～10倍。同時(shí)該工藝適應(yīng)范圍廣，對于各種熱塑性塑料都可適用。
由于本發(fā)明的金屬與塑料管路接頭及其注塑成型制造方法的上述特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)，它可以在各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域里，譬如石油工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、食品工業(yè)……凡是涉及到用管道輸送氣體、液體或者其它流體的地方，得到廣泛的應(yīng)用。
權(quán)利要求
1．一種金屬與塑料管路接頭，包括金屬管段[1]和塑料管段[2]，其特征在于在金屬管段的一端套接一個(gè)與其同心的外金屬套[3]，外金屬套的里端與金屬管段呈封閉狀態(tài)，外金屬套的外端略長于金屬管段開口端并與金屬管段這一端形成環(huán)形腔[4]，環(huán)形腔外側(cè)壁即外金屬套內(nèi)側(cè)壁，環(huán)形腔內(nèi)側(cè)壁即金屬管段外側(cè)壁，環(huán)形腔內(nèi)部兩側(cè)壁上有若干個(gè)凹槽[5]，與金屬管段連接的塑料管段[2]一端插入環(huán)形腔內(nèi)并填滿腔室、凹槽。
2．如權(quán)利要求1所述的管路接頭，其特征在于所述的環(huán)形腔[4]內(nèi)底部外側(cè)壁上有與管外相通的透孔[6]；所述的凹槽[5]包括在兩側(cè)壁上按管路徑向分布的環(huán)形槽，且其橫截面的形狀包括槽底邊長度大于、等于或小于缺口邊長度的形狀；所述的凹槽[5]還包括在兩側(cè)壁上按管路軸向分布的鍵槽[7]。
3．如權(quán)利要求2所述的管路接頭，其特征在于所述的環(huán)形腔[4]內(nèi)部外側(cè)壁的凹槽[5]橫截面的形狀為缺口邊作短邊的缺口梯形、或者槽口窄槽里寬的燕尾形所述的環(huán)形腔[4]內(nèi)部內(nèi)側(cè)壁的凹槽[5]橫截面的形狀為缺口邊作長邊的缺口梯形。
4．如權(quán)利要求3所述的管路接頭，其特征在于所述的環(huán)形腔[4]內(nèi)部外側(cè)壁的凹槽[5]橫截面的形狀為缺口邊作短邊的缺口梯形，其底邊的夾角為30～60度、槽深為0.5～1.5毫米或者外金屬套壁厚的1/3～1/2；所述的環(huán)形腔[4]內(nèi)部內(nèi)側(cè)壁的凹槽[5]橫截面的形狀為缺口邊作長邊的缺口梯形，其底邊的夾角為120～150度、槽深0.5～1.5毫米或者金屬管壁厚的1/3～1/2；所述的鍵槽[7]位于環(huán)形腔[4]內(nèi)壁和/或外壁的中心位置，鍵槽軸向長度為環(huán)形腔[4]軸向長度的1/3～1/2，鍵槽的寬度為3～6毫米，鍵槽的深度不大于金屬管厚度的1/2；所述的環(huán)形腔[4]內(nèi)底部的透孔[6]有兩個(gè)并按軸對稱分布。
5．如權(quán)利要求1～4之一所述的管路接頭的制造方法，其特征在于所述的管路接頭采用塑料注射成型工藝制造。
6．如權(quán)利要求5所述的管路接頭的制造方法，其特征在于外金屬套和金屬管段的接觸部位采用過盈壓配或者焊接制備。
全文摘要
本發(fā)明為一種塑料與金屬的管路接頭及其制造方法。該接頭的金屬管段的一端套接一個(gè)與其同心且里端封閉的外金屬套。外金屬套與金屬管段形成環(huán)形腔。環(huán)形腔內(nèi)部兩側(cè)壁上有若干個(gè)凹槽,與金屬管段連接的塑料管段一端插入環(huán)形腔內(nèi)并填滿腔室、凹槽。該接頭用注塑方法制造。該接頭抗軸向拉力、徑向扭力強(qiáng)度高,密封性好。它可以在涉及到用管道輸送氣體、液體或者其它流體的工業(yè)領(lǐng)域里廣泛應(yīng)用。
文檔編號F16L21/00GK1223352SQ9810023
公開日1999年7月21日 申請日期1998年1月13日 優(yōu)先權(quán)日1998年1月13日
發(fā)明者孫兆兒 申請人:孫兆兒