PVC单壁波纹管的挤出成型试模调机优化方案
2025-09-29
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【摘要】：图3-31所示为单壁波纹管产品外形。若用粉状PVC直接成型应选用平行异向或锥形双螺杆挤出机。波纹管成型装置由成型模具、传动系统和控制系统组成。成型模具闭合构成圆形管子的成型腔；模具打开，制品脱模。成型模温度为50℃左右，通常采用水喷淋或吹冷风控制。图3-34所示为波纹管成型模具运行示意图，成型波纹管时成对半边模块闭、开连续运行。成型模具温度为50℃。
（1）PVC单壁波纹管概述 单壁波纹管是一种内外均为波纹形的塑料管，管壁较薄，常用作要求能自由弯曲而强度要求不高的排水管、排气管、穿电线用管。图3-31所示为单壁波纹管产品外形。
（2）原料与配方（质量份）聚氯乙烯树脂（PVC SG5），100；三碱式硫酸铅（3PbO），2；二碱式亚磷酸铅（2PbO），1.5；硬脂酸铅（PbSt），1.5；硬脂酸（HSt），1.5；硬脂酸钡（BaSt），1；丙烯酸树脂（ACR201），2；碳酸钙（CaCO3），3。
图3-31 单壁波纹管
（3）工艺流程 物料配置→加料→挤出机熔融塑化→成型管坯→吹塑波纹管成型→冷却→卷取→切割→波纹管入库。
（4）生产设备
1）挤出机。一般采用等距不等深、长径比为20～25简便性通用单螺杆挤出机。螺杆转速控制在30～60r/min。若用粉状PVC直接成型应选用平行异向或锥形双螺杆挤出机。
2）挤出机头。图3-32所示为波纹管挤出机头，它由机头体、调节螺钉、分流锥支架、锁母、口模、气塞棒、芯棒、芯轴、进气管等组成。接长的芯棒轴伸入成型模内，管坯由机头伸出的芯棒支承，管坯内孔被伸出的气塞棒堵住，压缩空气从口模芯棒吹出。由于坯管前端堵塞，压缩空气在气塞棒段把坯管吹大，管坯在带内波纹的模块中成型为波纹管。图3-33所示为波纹管口模与气塞棒插入定型原理。必须注意的是挤出模的伸出气塞棒和堵气塞必须在成型模块的中心线上，不得偏离中心，而且口模伸入定型模块段的长度必须大于一块成型模块的距离，以保证上下模块闭合后再成型制品，且上下成型模的环形槽必须对正不能错位。
图3-32 聚氯乙烯波纹管挤出机头
1—机头体 2—调节螺钉 3—分流锥支架 4—锁母 5—口模 6—气塞棒 7—芯棒 8—芯轴 9—进气管
图3-33 波纹管口模与气塞棒插入定型原理(https://www.chuimin.cn)
3）波纹管成型装置。波纹管成型装置由成型模具、传动系统和控制系统组成。成型模具由数十对上下对开的连续吹塑模组成，上下模采用履带式分别固定在两传动带上。当传动系统带动模具转动时，上下模具重复进行闭合—打开动作。成型模具闭合构成圆形管子的成型腔；模具打开，制品脱模。由于波纹成型装置同时还有牵引作用，所以成型装置的速度要稳定，且应无级调速。成型波纹管的运行线速度一般控制在10m/min以内，不能太快。吹胀管坯用的空气压力为0.02MPa左右，吹塑压力应保证管坯完全吹塑到与对合的定型模内壁贴合，且达到波纹形状完整无缺。成型模温度为50℃左右，通常采用水喷淋或吹冷风控制。当波纹管连接处的直线段不需要波纹时，可根据长度需要在成对的半圆块上不加工波纹，而是制成平直半圆形，半圆大小根据接头直径而定。图3-34所示为波纹管成型模具运行示意图，成型波纹管时成对半边模块闭、开连续运行。
4）收卷切断。按常规软管收卷机和切断方法配置设备。
图3-34 波纹管成型模具运行示意图
1—成型波纹模块 2—传动链轮 3—波纹管坯成型模具
（5）单壁波纹管温度控制
1）机筒温度。机筒各段温度依次为加料段130～150℃，塑化段150～170℃，均化段170～185℃。
2）机头温度。机头温度为170～180℃。
3）成型模具温度。成型模具温度为50℃。
以上是应用比较普遍的生产方式，虽然成型定型模复杂，但质量稳定可靠。还有一种模具较简单，但操作工艺较复杂。
图3-35所示为单壁内外波纹管机头结构，它冷却定型系统结构复杂，加工精度要求高。因为波纹模13中的真空室是转动的，而与之相连的定径套6不转动。这就要求定径套6和波纹模13的外壁光滑，密封圈12须选择耐磨的弹性材料制造。波纹模13的旋转是由外加动力实现的，其转速与管材的牵引速度应同步，这样工艺要求就更高，生产出的单壁波纹管呈螺旋形。
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