对连续挤出塑料制品冷却定型的方法，其特征是：在干式定型模［１］和湿式定型水箱［３］之间设置一段中间冷却装置［２］；该中间冷却装置为一密封的箱体，箱体在型材移动方向上设有若干个可通入和导出冷却水的冷却室［１５］，各冷却室上方相通并与箱体外的负压源相通；各冷却室在型材移动方向的宽度相等或递增，型材导入的第一个冷却室宽度不大于３ｍｍ；熔坯在经过干式定型模冷却至其外壁厚度的１／４～１／３达到玻璃化温度以下时导入到该中间冷却装置中。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种对连续挤出塑料制品进行高效冷却定型的方法和装置。技术背景塑料型材是通过挤出模具挤压成型的。目前常用的挤出模具主要由模头、干式定 型模、湿式真空水箱三大部分组成。原材料在挤出机料筒内熔融塑化后经过模头获得 一定形状的熔坯，进入到干式定型模中，在真空吸附力的作用下，型坯与定型模充分 接触，型坯携带的热量与定型模进行热交换，再由定型模内的冷却水带走。由于湿式 真空水箱中排布的支撑型材的定型块之间间隙较大，如果制品在定型模内不能得到充 分冷却，在水箱真空作用下，制品会因为内热使其在定型块之间的间隙处发生变形。 因此，只有当型坯外壁厚度的90%达到玻璃化温度以下时，才能引入到湿式真空水箱 中，由冷却水直接对其进一步的冷却与定型，最后通过切割获得所需形状和长度的制 品。由于型坯携带的热量是通过定型模传递后由冷却水带走的，单位时间内移走的热 量有限，使得型材的生产速度受到约束。如果要提高型材牵引速度，势必要增加干式 定型模的长度，而定型模的长度不能无限制地延长。在定型模总长超过100cm后，定 型模长度的增加对牵引速度的提高影响较为缓慢 一方面是因为定型模对制品存在真 空吸附力，增加定型模长度使制品在定型模内滞留的时间延长，造成制品在牵引过程 中的阻力加大。另一方面由于加工设备的限制，每节定型模不能设计太长。定型模分 段又会造成装配误差，分段太多导致累计误差加大，影响最终制品的形状及尺寸。且 定型模的加工成本高，加长的定型模部分对模具成本影响很大。因此，目前生产上所 采用的定型模总长度一般不超过135cm，正常牵引速度在2.5 3.5米/分钟，牵引速度 一般不高于4.0米/分钟。
技术实现思路
为了解决上述连续挤出塑料制品生产速度难以提高的问题，本专利技术提供了一种对 连续挤出塑料制品冷却定型的方法及中间冷却装置，可以提高型坯的冷却成型效率， 从而在不增加型材牵引力的情况下提高型材的牵引速度，提高型材的生产速度。本专利技术方法是这样实现的在干式定型模和湿式真空水箱之间设置一段中间冷却 装置；熔坯在经过干式定型模冷却至其外壁厚度的1/4 1/3达到玻璃化温度以下时导入 到该中间冷却装置中。该中间冷却装置为一密封的箱体，箱体在型材移动方向上设有 若干个可通入和导出冷却水的冷却室，各冷却室上方相通并与箱体外的负压源相通；各冷却室在型材移动方向的宽度相等或递增，型材导入的第一个冷却室宽度不大于 3mm,并且相邻冷却室宽度差不大于3 mm。当制品即型材通过上述中间冷却装置时，制品在各冷却室中整体浸泡在冷却水中， 由冷却水吸收制品携带的热量并将其导出，同时箱体内各冷却室宽度很小，排列紧密 的定型块对制品起到定型作用，不会使制品变形。因制品整体浸泡在冷却水中，单位 时间内带走的热量比定型模高，因此，模具的冷却和定型效率得到显著提高，型材的 牵引速度可以提高。用该装置可以替代一部分定型模，使得定型模的总长度可以减少。本专利技术用来实现上述方法的中间冷却装置为一密封的箱体，箱体在型材移动方向 上设有若干个由定型块隔分开的可通入和导出冷却水的冷却室，定型块在制品牵引方 向上加工有与型材尺寸相匹配的型腔，各冷却室上方相通并与箱体外的负压源相通； 各冷却室在型材移动方向的宽度相等或递增，型材导入的第一个冷却室宽度不大于 3mrru型材导入的第一个冷却室宽度宜为1.5-2 .5mm，各冷却室的宽度在型材移动方向连 续递增或相隔数个冷却室递增。如果第一个冷却室宽度过宽，则必然要求由定型模导 出的型坯温度较低，冷却较充分，否则型坯强度较低，进入本装置后易变形；但其宽 度也不宜过小，小于1.5mm时，冷却水流动不畅，冷却效果不理想。箱体的两个侧板分别由两个内外侧板组成，左右外侧板内侧开有供排液用的蓄水 槽，在型材上方的冷却室两侧的左右内侧板上开有与蓄水槽相通的溢流口，左右外侧 板上设有与蓄水槽相通的抽气管；左右外侧板内侧底部开有进液槽，在冷却室两侧底 部的左右内侧板上开有与进液槽相通的进液孔，左右外侧板上设有与进液槽相通的进 水接头。箱体两侧内壁上开有定型块插槽，插槽的宽度大于定型块的宽度，使得定型块在 插槽内在型材移动方向前后移动。 '本专利技术有以下有益效果1、中间冷却装置比干式定型模冷却效率高。干式定型模对制品的冷却是利用冷却 介质通过进水压力在模具钢材内的流动，来带走制品传导给模具钢材的热量。该装置的冷却方式是制品与冷却水直接接触带走热量。由于水的比热容是钢的9倍，在升高相同温度时吸收的热量比钢材要大，所以冷却水直接接触制品冷却效果要好。另一方 面，水可以和制品充分接触发挥其冷却功效。而且通过进水压力、水自下而上的对流 和外置的抽气管来加速其流动，更大幅度地提高了冷却效果。因此在干式定型模后面 增加该装置，可以在保持牵引速度不变的情况下使定型模的总长大大縮短，如对于壁厚为0.25cm的制品，在牵引速度为6米/分钟下，干式定型模总长—由135 cm减少到 60cm以内；对于壁厚为0.25cm的制品，干式定型模长度为100 cm时，增加该装置后 牵引速度可达7米/分钟。2、 中间冷却装置在前半段冷却室宽度可以设在为1 3tnm范围内，相当于干式定 型模中的真空气槽，制品在通过此极小段间隙时不会发生较大变形。该装置在工作时 始终处在真空负压状态下，通过真空表与真空气阀来调节该装置的负压，来控制产品 形状。通过装置内可靠的密封措施，在工作状态下可保持稳定的负压值。3、 中间冷却装置中的定型块可以采用整体式，不设置分型面。与干式定型模相比， 减少了因分型而造成的装配偏差。定型块在装置内采用浮动式定位，定型块在横向和 纵向均能作少量移动。干式定型模因存在装配偏差，不能保证型腔在挤出方向上的直 线度，使得牵引时阻力加大，易造成制品弯曲变形。另外，定型块可以采用浮动式定 位方式，充分保证了牵引过程中型腔的直线度。4、 冷却水由定型块之间的间隙处注入，分若干进液孔喷射入装置中，保证输入了 平稳的冷却水流，使输入的冷却水不会对型材表面产生大的冲击。5、 左右两侧单独供水，因而左右两侧的进水流量是分别可调，对于非对称制品可 以通过调节两侧进水量的大小来调整制品不同区域的冷却效率，从而有效克服牵引过 程中制品的弯曲现象。6、 中间冷却装置与同长度的干式定型相比制造成本较低，维护方便。该装置材料成本及制造费用偏低，相当于同长度的干式定型模的60%左右。该装置在冷却定型方面效率的提高，又大大縮短了定型段的总长度。该装置采用插片式定型块，拆装容易， 模具日常维护方便。附图说明图1为本专利技术工作状态示意图。图2为本专利技术中间冷却装置结构示意图。图3为图2中沿A—A线剖面图。图4为图2中沿B-B线剖视图。图5为图2中沿OC线剖视图。上述图中1、定型模；2、中间冷却装置，3、湿式真空水箱，4、型材，5、进口 板，6、顶板，7、真空气阀，8、真空接头，9、真空表，10、插槽，11、溢流口， 12、 密封定型块，13、出口板，14、抽气孔，15、冷却室，16、定型块，17、底板，18、 进液槽，19、抽气孔，20、右内侧板，21、右外侧板，22、左内侧板，23、左外侧板，24、抽气管，25、蓄水槽，26、进水接头，27、带调节fff的出水口， 28、进液孔，29、 本文档来自技高网...
【技术保护点】
对连续挤出塑料制品冷却定型的方法，其特征是：在干式定型模［１］和湿式定型水箱［３］之间设置一段中间冷却装置［２］；该中间冷却装置为一密封的箱体，箱体在型材移动方向上设有若干个可通入和导出冷却水的冷却室［１５］，各冷却室上方相通并与箱体外的负压源相通；各冷却室在型材移动方向的宽度相等或递增，型材导入的第一个冷却室宽度不大于３ｍｍ；熔坯在经过干式定型模冷却至其外壁厚度的１／４～１／３达到玻璃化温度以下时导入到该中间冷却装置中。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：查安平，徐勋江，张金银，刘正发，团海兵，
申请(专利权)人：铜陵三佳科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：34
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