一種pvc-o管材磁吸控制徑向拉伸裝置及其加工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]—種PVC-O管材磁吸控制徑向拉伸裝置及其加工方法，屬于PVC-O管材加工設(shè)備領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]雙軸取向聚氯乙烯(PVC-O)是PVC管的最新進(jìn)化形式，通過特殊的取向加工工藝制造的管材，一般是采用擠出方法生產(chǎn)的PVC-U管材進(jìn)行軸向拉伸和徑向拉伸，使管材中的PVC長鏈分子在雙軸向規(guī)整排列，獲得高強(qiáng)度、高韌性、高抗沖、抗疲勞的新型PVC管材，性能遠(yuǎn)優(yōu)于普通PVC-U管材，研究開發(fā)PVC-O管材，可以大大節(jié)約原材料資源，降低成本，提高產(chǎn)品性能，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
[0003]PVC屬于非結(jié)晶型的無定型塑料，由于分子中的氯具有較大的極性，因此呈剛性，玻璃化溫度較高，沒有明確的熔點(diǎn)。這種性能的管材，與其他結(jié)晶型的聚烯烴管材相比，較適合于進(jìn)行雙軸拉伸取向。PVC管材在成型過程中很容易進(jìn)行單軸拉伸取向，即軸向拉伸取向，只要增加管材牽引和擠出的速比即可實(shí)現(xiàn)這種取向。但這種軸向拉伸取向?qū)懿牡男阅軄碇v是毫無意義的，因?yàn)樗m然通過拉伸取向增加了管材取向的強(qiáng)度，但卻降低了管材徑向(即環(huán)向)的強(qiáng)度，這對(duì)于塑料管材，尤其是給水管材來說，是十分有害的，因?yàn)樗鼤?huì)大大降低管材的液壓爆破強(qiáng)度，這也是管材的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中要規(guī)定管材的縱向回縮率一定要小于等于5%的原因。理想的拉伸取向應(yīng)當(dāng)是雙向的，即雙軸拉伸取向，通過雙軸拉伸取向，既增加了管材的軸向強(qiáng)度，同時(shí)也增加了管材的徑向(即環(huán)向)強(qiáng)度。也就是說，通過雙軸拉伸取向，提高了管材的整體性能。在管材材料強(qiáng)度大大增加、管材原有液壓爆破強(qiáng)度基礎(chǔ)上，通過降低壁厚的方法節(jié)省原料，降低產(chǎn)品的成本。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)，對(duì)PVC-O管材的軸向拉伸是容易實(shí)現(xiàn)的，但是徑向(即環(huán)向)的拉伸的實(shí)現(xiàn)存在一定的技術(shù)問題，現(xiàn)有的徑向擴(kuò)張裝置對(duì)管材的擴(kuò)張由于自身結(jié)構(gòu)的缺陷，不能保證管材整體擴(kuò)張的均勻性，使得拉伸后的管材存在壁厚不均勻，管體容易變形等問題，嚴(yán)重影響了管材的使用強(qiáng)度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種保證管體擴(kuò)張均勻、拉伸不易變形的PVC-O管材磁吸控制徑向拉伸裝置及其加工方法。
[0006]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:該P(yáng)VC-O管材磁吸控制徑向拉伸裝置，其特征在于，
包括:工作臺(tái)；
加工筒，橫向安裝在工作臺(tái)上，一側(cè)連接有供電裝置；
加熱裝置，設(shè)置在加工筒內(nèi)側(cè)，對(duì)PVC-O管體進(jìn)行加熱；
撐開機(jī)構(gòu)，軸向安裝在加工筒內(nèi)，徑向拉伸PVC-O管體，撐開機(jī)構(gòu)一側(cè)連接有帶動(dòng)其旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力機(jī)構(gòu)； 壓緊機(jī)構(gòu)，設(shè)置在加工筒上，內(nèi)端穿過加工筒靠近撐開機(jī)構(gòu)，對(duì)PVC-O管體徑向定位；PVC-O管體插入加工筒內(nèi)，套裝在撐開機(jī)構(gòu)和壓緊機(jī)構(gòu)之間；
加工筒的尾部設(shè)有懸浮磁吸機(jī)構(gòu)，通過懸浮磁吸機(jī)構(gòu)控制撐開機(jī)構(gòu)在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中始終保持水平。將PVC-O管體套裝在撐開機(jī)構(gòu)和壓緊機(jī)構(gòu)之間，通過撐開機(jī)構(gòu)提供動(dòng)力，向外拉伸PVC-O管體，實(shí)現(xiàn)管體的徑向拉伸，同時(shí)，通過外側(cè)設(shè)置的壓緊機(jī)構(gòu)與撐開機(jī)構(gòu)相配合，將PVC-O管體相對(duì)固定，阻止其在徑向的隨意移動(dòng)，迫使其按照撐開機(jī)構(gòu)的拉伸方向均勻的發(fā)生拉伸、擴(kuò)張，有效的保證了管體徑向拉伸的整體均勻性，保證管材的使用強(qiáng)度。
[0007]所述的懸浮磁吸機(jī)構(gòu)包括安裝在加工筒外側(cè)上的電磁鐵和固定在撐開機(jī)構(gòu)上的金屬懸浮塊。電磁鐵用于吸附撐開機(jī)構(gòu)的末端，防止由于撐開機(jī)構(gòu)過長，其末端過重出現(xiàn)的下垂，因此，在撐開機(jī)構(gòu)的末端固定一個(gè)空心的金屬懸浮塊，即使隨同旋轉(zhuǎn)動(dòng)力機(jī)構(gòu)一起轉(zhuǎn)動(dòng)，也能持續(xù)受到電磁鐵的吸附。
[0008]所述的撐開機(jī)構(gòu)包括主軸、主動(dòng)齒輪、嚙合齒輪和移動(dòng)撐塊，主軸一端伸出加工筒端部的端蓋連接電機(jī)，主軸上固定有隨主軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)的主動(dòng)齒輪，主動(dòng)齒輪的外圈均布多個(gè)與之嚙合的嚙合齒輪，所述的主動(dòng)齒輪和嚙合齒輪均為傘齒輪，嚙合齒輪固定連接螺桿內(nèi)端部，并通過螺桿外端部螺紋連接移動(dòng)撐塊，多根螺桿通過一固定支架穿套在一起，固定支架上設(shè)有套裝螺桿并容許螺桿自由滑動(dòng)的通孔。
[0009]撐開機(jī)構(gòu)采用多個(gè)齒輪嚙合傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)，通過齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成移動(dòng)撐塊的直線移動(dòng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)管材的徑向拉伸，保證了管體拉伸的擴(kuò)張精度，進(jìn)一步的提高了管材拉伸的均勻性。
[0010]所述的主軸一端伸出加工筒端部的一側(cè)連接旋轉(zhuǎn)動(dòng)力機(jī)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)動(dòng)力機(jī)構(gòu)包括內(nèi)圈動(dòng)力機(jī)構(gòu)和外圈動(dòng)力機(jī)構(gòu)，內(nèi)圈動(dòng)力機(jī)構(gòu)與主軸伸出加工筒端部的一側(cè)連接，并帶動(dòng)主軸的旋轉(zhuǎn)，外圈動(dòng)力機(jī)構(gòu)設(shè)置在內(nèi)圈動(dòng)力機(jī)構(gòu)的外圈，連接固定支架，并通過固定支架帶動(dòng)主軸外部的撐開機(jī)構(gòu)整體實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)。
[0011]所述的內(nèi)圈動(dòng)力機(jī)構(gòu)包括電刷、導(dǎo)電環(huán)，隔離套一端通過軸承安裝在加工筒的端部，且隔離套端頭內(nèi)側(cè)連接所述的固定支架，隔離套的外圈通過凹槽安裝有導(dǎo)電環(huán)，導(dǎo)電環(huán)通過接觸式連接的電刷連接套裝在隔離套內(nèi)的內(nèi)圈電機(jī)；
外圈動(dòng)力機(jī)構(gòu)包括外圈電機(jī)和聯(lián)軸器，外圈電機(jī)安裝在工作臺(tái)一側(cè)的固定支座內(nèi)，外圈電機(jī)的輸出端通過聯(lián)軸器連接所述的隔離套另一端。
[0012]所述的嚙合齒輪呈中心對(duì)稱設(shè)有多個(gè)，嚙合齒輪外端安裝的每個(gè)移動(dòng)撐塊的外圈呈弧形設(shè)置。
[0013]嚙合齒輪設(shè)置多組，相應(yīng)的移動(dòng)撐塊也設(shè)置相應(yīng)數(shù)量的多組，多個(gè)移動(dòng)撐塊的設(shè)置將管體擴(kuò)張的作用點(diǎn)盡可能的增多，同時(shí)，移動(dòng)撐塊還可隨主軸一起發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，即撐開機(jī)構(gòu)是通過自身的旋轉(zhuǎn)來轉(zhuǎn)動(dòng)著擴(kuò)張管材，更有效的保證了管體擴(kuò)張的均勻性。
[0014]所述的壓緊機(jī)構(gòu)包括弧形壓片、彈簧和吸合銜鐵，弧形壓片壓制在PVC-O管體外表面，吸合銜鐵外側(cè)設(shè)有外封筒和外封筒頂部方便拆裝的封蓋，吸合銜鐵上部與外封筒之間套裝吸合線圈，下部與外封筒之間套裝彈簧，外封筒內(nèi)側(cè)中部設(shè)有一圈安裝彈簧的凸臺(tái)；吸合銜鐵下部插入加工筒內(nèi)并在該端部安裝弧形壓片。
[0015]弧形壓片與移動(dòng)撐塊配合使用，將管體控制在固定的加工位置，有效的防止管體的隨意徑向移動(dòng)，避免此種移動(dòng)帶來的加工誤差對(duì)管材拉伸均勻性造成的影響。
[0016]所述的移動(dòng)撐塊內(nèi)端面設(shè)有與螺桿螺紋連接的內(nèi)螺紋，移動(dòng)撐塊內(nèi)部其他位置為中空設(shè)置。
[0017]一種利用上述PVC-O管材磁吸控制徑向拉伸裝置的加工方法，其特征在于，包括以下步驟:
a、壓緊機(jī)構(gòu)通電，上浮脫離與撐開機(jī)構(gòu)的接觸，留出PVC-O管體加工的間隙，將待加工的PVC-O管體從加工筒一端軸向推入，套裝在撐開機(jī)構(gòu)外圈，壓緊機(jī)構(gòu)斷電，再由壓緊機(jī)構(gòu)壓住PVC-O管體防止其發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)；
b、通過加熱裝置對(duì)加工筒內(nèi)的PVC-O管材加熱，直至管體處于可拉伸加工的軟化狀態(tài)，并持續(xù)恒溫加熱；
c、啟動(dòng)撐開機(jī)構(gòu)及撐開機(jī)構(gòu)一側(cè)連接的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力機(jī)構(gòu)，通過旋轉(zhuǎn)動(dòng)力機(jī)構(gòu)帶動(dòng)撐開機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)撐開機(jī)構(gòu)在旋轉(zhuǎn)的過程中徑向拉伸PVC-O管體；
d、徑向拉伸到預(yù)定尺寸，關(guān)閉加熱，繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，直至PVC-O管體冷卻定型，加工完成，待管體冷卻后從加工筒中取出。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所具有的有益效果是:
1、同時(shí)具備管體拉伸和管體限位裝置，將PVC-O管體套裝在撐開機(jī)構(gòu)和壓緊機(jī)構(gòu)之間，壓緊機(jī)構(gòu)作為限位裝置，通過撐開機(jī)構(gòu)提供動(dòng)力，向外拉伸PVC-O管體，實(shí)現(xiàn)管體的徑向拉伸，同時(shí)，通過外側(cè)設(shè)置的壓緊機(jī)構(gòu)與撐開機(jī)構(gòu)相配合，將PVC-O管體相對(duì)固定，