PE注塑管件的设计与成型工艺探讨

∈∈0
j ∈ [ Pe- Fe-1 , Pe- Fe+1 ]
∈∈
2
2
∈
∈
∈∈1
∈
j ∈ [ Pe- Fe-1 , Pe+2- Fe+1 ]
2
2
3.2 抑制噪声
由于噪声的影响，条码符号图像的条和空的边界分割效果不是
很好，可以产生一些入侵到对方的点，给条码的识别带来了一定的
困难。 为了提高条码识别的准确率，需要对图像作抑制噪声的处理。
一个点和下一个点作一个领域，判断其是否是独立群，若是则可认
为是噪声将其去除。
3.3 条码边缘检测及译码
对 PDF417 条 码 进 行 解 码 之 前 ， 必 须 首 先 得 到 条 码 的 上 下 左 右
边 界 ， 并 利 用 Hough 变 换 ρ = x·cosθ + y·sinθ ， 求 出 条 码 边 界 的 直 线 方
3 PE 注 塑 管 件 的 设 计 原 则 与 思 路 注塑管件的设计主要是根据制品的结构来确定， 浇注系统的设 计也是根据注塑模具的结构进行设计。 设计原则与思路的改进是提 高 PE 管 件 制 品 性 能 的 一 条 重 要 途 径 。 PE 注 塑 管 件 系 统 一 般 是 由 主 浇道、分浇道、浇口、冷料穴等组成，原则上流道的长度应尽量短，以 利于保证在管件注塑过程中的顺利填充和补缩，同时在能保证冷却 脱 模 的 基 础 上 浇 道 直 径 应 尽 量 大 。 浇 注 系 统 尺 寸 设 计 ， 根 据 经 验 ， PE 注塑管件模具浇注系统的设计比较适合采用主浇道直接进料方式， 主浇道长度的设计要尽量短。 在新时期，为保证注塑模具有较高的 成型精度，除了利用高精度的机加工手段完成钢模的制造外，在模 具结构的合理性设计、注射流道平衡设计、冷却水道高效化设计等 方面已经大量应用利用计算机软件、快速成形等先进技术，在精密 注塑理论的基础上改进传统注塑模设计与制造过程。 4 PE 注 塑 管 件 的 成 型 工 艺 PE 注 塑 管 件 注 塑 工 艺 的 调 节 非 常 关 键 ， 既 要 使 产 品 成 型 饱 满 、 变形量最小，又要保证产品表面不能有熔接线、缩瘪等缺陷。 下面将 这 PE 注 塑 管 件 在 注 塑 工 艺 上 的 经 验 总 结 为 以 下 几 点 。 4.1 温度的调节 成 型 温 度 指 注 射 料 筒 温 度 、 模 具 温 度 等 。 PE 加 工 时 应 特 别 注 意 喷 头 温 度 ， 一 般 控 制 在 前 端 温 度 的 70 % 左 右 。 温 度 过 高 ， 虽 然 熔 体 流 动较好，但会在第一冷料井处出现熔料的收缩甚至缩孔，使料柄韧 性变差，对斜主流道脱模不利；温度过低，虽然设有冷料井，对制品 影响不大，但会使第一冷料井的冷料太多，粘接不牢，料柄强度较 差 ， 对 斜 主 流 道 脱 模 也 不 利 。 模 具 温 度 通 常 应 控 制 在 40 - 65 ℃ ， 此 时，产品质量稳定，内应力小，各项指标均好。 4.2 多级注塑工艺的选择 选择多级注塑工艺的原因是开设第二冷料井，其目的是排气，消 除产品的熔接痕。 由于注射速率的变化，影响排气和熔接的位置，如 果不考虑这方面的因素，开设第二冷料井的意义不大。 通过多级注 塑工艺，最终可将型腔的气体从第二冷料井处排出，将流料前端的 冷料集中到此处。 4.3 严控注射速度与压力 注射速度对产品的表面质量和产品尺寸有着较大的影响。 降低 注射速度，可保证模具内部应力相对均匀，从而保证零件尺寸的稳 定性， 但速度过慢又会增大表面应力， 使电镀工艺性变差。 注射速 度过快，熔体流动过程中会夹杂部分气体，在产品表面形成气泡等， 同时产品的致密度下降，容易形成缩瘪和尺寸偏小。 注射压力的设 定主要是起到保护模具和设备的作用，注射过程控制以速度控制为 主。 如果注塑压力过低．无法满足速度控制所需的压力时，会按设定 的注塑压力以恒定的压力进行注射， 此时熔体的流动速度会失控。 因此，注射压力的设定应该略高于实际所需的压力．以保证产品质量
1 PE 注 塑 管 件 的 特 点 PE 是 硬 质 聚 乙 烯 的 简 称 ， 制 品 主 要 有 管 材 、 型 材 及 其 管 件 等 ， 可广泛应用于室内外给排水、建筑给排水、燃气管、排污管等广阔的 领 域 。 尤 其 是 中 密 度 聚 乙 烯 ／ 高 密 度 聚 乙 烯 ( MDPE ／ HDPE ) 塑 料 管 材 具有耐热、耐老化、机械强度高、耐环境应力开裂性、抗蠕变性能好、 韧性刚度适当等特出优点，其各项技术指标均可达到国际和国家有 关 标 准 要 求 。 它 主 要 有 以 下 特 点 ： ( 1 ) 抗 腐 蚀 性 。 PE 管 由 惰 性 材 料 台 成，对诸如电流，土壤中的盐分，酸和水气等电化学腐蚀具有良好的 抗腐蚀性，无须做任何防腐处理，即可使用并节约投资。 (2)寿命长。 据 国 外 实 验 室 测 定 ， PE 管 的 使 用 寿 命 远 大 于 80 年 ， 折 旧 成 本 远 低 于 钢 管 。 ( 3 ) 施 工 简 便 ， 易 于 运 输 。 小 口 径 PE 管 单 管 长 度 可 进 几 十 米 甚 至 百 米 ， 减 少 了 接 口 ， 同 种 管 径 的 PE 管 的 每 米 重 量 约 为 钢 管 的 1 / 5 易于运输，施工简便．可太大降低施工费用。 (4)有较好的柔韧性。 聚 乙烯可以加工成盘卷状，施工时能方便地绕过一些障碍物，从而减 少接头和漏点数量。 (5)有很好的抗冲击性。 聚乙烯管的断裂伸长率 是 钢 管 的 20 倍 ， 国 内 生 产 的 聚 乙 烯 管 的 断 裂 伸 长 率 都 达 到 800 % ， 远 远 超 过 了 国 家 标 准 GB15558 . 1 - 95 中 大 于 350 % 的 要 求 ， 有 很 强 的 抗灾能力。 (6)有较好的气密性和较低的气体渗透性。 聚乙烯有很高 的安全性和稳定性，易于焊接。 2 PE 注 塑 管 件 的 应 用 范 围 2.1 室外给水管 预 计 到 2008 年 我 国 城 市 和 农 村 室 外 给 水 管 铺 设 将 达 到 5 万 km ， 其 中 40 % 采 用 塑 料 管 材 ， 再 加 上 用 衬 管 法 修 复 旧 管 线 的 用 量 ， 在 此 领 域 总 计 塑 料 管 材 市 场 需 求 量 在 40 万 吨 ， 其 中 聚 乙 烯 管 材 20 万 吨 ， 聚 氯 乙 烯 管 才 18 万 吨 ， 玻 璃 钢 管 材 2 万 吨 。 2.2 排水排污管 在发达国家，排水、排污是塑料应用最大的领域，原来多用聚 氯乙烯管材，近年来聚乙烯管材的使用在增加。 我国塑料埋地排水 管工作刚起步，随着国家对环境保护的重视，将会有很大的发展。 预 计 到 2008 年 ， 在 该 领 域 内 的 聚 乙 烯 管 材 的 需 求 量 可 达 到 5 万 吨 左 右。 2.3 燃气管 输送燃气用聚乙烯管材的发展与给水管网用聚乙烯管材的发 展必将互相促进。 我国能源结构要向天然气转变，西气东输建设跨 越全国的天然气输送管网，不少地区是地震多发区，应采用聚乙烯 管 道 输 送 燃 气 。 预 计 到 2008 年 我 国 燃 气 管 铺 设 将 达 到 2 . 9 万 km ， 且 60 % 用 聚 乙 烯 管 材 。 2.4 通讯用电缆套管 目前电力电缆和通讯电缆的护套管主要用聚氯乙烯管材，而聚 乙烯管材主要用于通讯电缆(光缆护套管)。 现在我国有不少企业生
层高。
确定层数和层高后， 需要对每层上的条和空进行检测以确定码
字 的 模 块 数 序 列 。 由 于 一 个 码 字 总 模 块 数 为 17 ， 所 以 根 据 条 码 起 始
符 的 模 块 数 序 列 81111113 ， 能 够 确 定 模 块 的 宽 度 。 同 层 上 条 与 空 的
边缘检测使用垂直投影法，然后根据模块的宽度最终确定该层上条
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PE 注 塑 管 件 的 设 计 与 成 型 工 艺 探 讨
文 / 娄玉川 崔俊芳
【 摘 要 】 介 绍 了 PE 注 塑 管 件 在 建 筑 行 业 中 的 应 用 的 特 点 ， 提 出 了 PE 注 塑 管 件 系 统 的 设 计 原 则 与 其 成 型 工艺中应考虑的问题。 【 关 键 词 】 PE 注 塑 管 件 设 计 成 型 工 艺
可分为：文本压缩解码模式、字节压缩解码模式和数字压缩解码模
式。 解码的步骤为：
( 1 ) 采 用 RS 错 误 控 制 算 法 对 数 据 进 行 检 错 纠 错
(2) 是否解码完成，若完成转到第(6)步
(3) 是否发生锁定或转移，若发生转到第(5)步
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相邻的峰谷对去抖的方法为
： 当 ( Pe - Fe +1) <
1 3
Φ 时，向前搜索前一个
峰谷对，直至找到相邻峰谷值的差大于
1 3
Φ 为止。
去除峰谷值小于
1 3
Φ 的波峰和波谷，
并 对 去 抖 后 的 第 i 行 进 行 二 值 化 处 理 ： Bi,j =
l
Σ H ： H = Hi 其 中 l 为 峰 值 的 个 数 。 经 过 实 验 可 得 经 验 阀 值 为 1 H 。
i=1 l
4
对于峰值小于 1 H 的可以认为是噪声，将其删除。 4
去掉水平边缘投影的噪声后，接着需要确定层高。首先求出每个
峰值与其相邻峰值之间的距离，然后求出出现频率最大的距离作为
码符号字符的条空ห้องสมุดไป่ตู้元模块数序列。
3.4 条码解码
PDF417 条 码 的 解 码 是 指 将 条 空 单 元 模 块 数 序 列 还 原 为 原 始 的
有 用 信 息 。 根 据 模 块 数 序 列 ， 通 过 查 询 符 号 字 符 — —— 码 字 集 数 据 库
得到码字。 条码码字的解码是编码的逆过程，按照编码模式的不同
个黑点沿垂直方向向下连续判断若干点，直至遇到白点。 此时说明
该点是垂直边缘上的有效点，将连续的若干黑点去掉，这样水平边
缘点即可以有效保留下来。 去除边缘后的图像如图 5。
测时可引入新的噪声， 这可能是因为条码图像有微小的倾角所致。
这样的噪声点其投影峰值要小的多。 所以，可以用峰值高度的平均
值的适当百分比作为阀值以删除噪声。 峰值高度的平均值可表示为
经过局部二值化处理后，这些相互入侵到对方区域的点多是孤
立的单点，也有少数是两个像素连接在一起的，三个像素点连接在
一起的就很少见了。 基于以上的情况，采用四连通或八连通的方法
抑 制 噪 声 。 以 Bij （ 局 部 二 值 化 后 第 i 行 第 j 列 的 像 素 点 ） 作 为 当 前 检
测点，将他与他在同一行的前一个点和后一个点、所在同一列的上
程，再将其旋至水平；然后确定层数及层高；最后对每层上的条和空
进行定位，这样才可根据每个条和空的位置确定其代表的模块数序
列以进行解码。
采 用 投 影 即 投 影 找 峰 值 的 方 法 [3]来 确 定 条 码 层 次 的 边 缘 位 置 。
经过预处理后的条码图像是一幅黑白图像，由条和空组成，条是黑
色区域，空是白色区域。 由于条码边缘具有连续性，所以对图像上每
产 护 套 用 双 壁 波 纹 管 ， 年 产 量 在 3 万 吨 左 右 ， 其 中 30 % 采 用 聚 乙 烯 管。 光缆护套中有种被称为“硅芯管” 的新产品，每年新建、调整大 量 公 路 ， 每 年 为 此 配 套 的 硅 芯 管 用 量 超 过 2 万 吨 。 预 计 到 2008 年 该 领域内聚乙烯管的市场量将超过 6 万吨左右。
随 着 我 国 建 筑 装 修 业 的 不 断 发 展 ， 市 场 对 PE 注 塑 管 件 的 需 求 量日益增加，管件缺口较大，近年来不少企业纷纷投资该领域，限于 各方面的因素，新投资的管件生产多集中在中小口径系列。 同时许 多企业由于技术力量薄弱，生产的产品质量差，废品率高，严重影响 企 业 的 效 益 ， 为 此 本 文 特 提 出 PE 注 塑 管 件 的 设 计 与 成 型 工 艺 ， 供 读 者参考。