大口径HDPE双壁波纹管模头、模块的分析探讨

时．可以制适出很轻的管材但不能生产ＳＮ￥环刚度鲍菅材．即这不到ＳＮ８的环刚匪，如要达到．则
需要添加改性料．或其他恭加材料．不过这样影响了管材的双层粘合性能．及菅材的环目０度，藩锤冲击 性能等。或者偏重ＳＮ８环刚度的要求．生产出的管材达到ＳＮ８环刚度要求。但在生产ｓＮ４环刚度管材 时．管柯实际的环刚度六犬超过ＳＮ４环刚度的要求．从而造成原材料的浪费，增加生产成本。因此最 合理的模块波峰的设计．是既要能制造ＳＮ８环刚度的管材．叉要能制造出ｓＮ４环刚度的管材，并且要 在最轻的米重条件以下满足国家标准的要求，桥联塑机公司最新推出的８０型生产线的模块设计．是借
５几个问题的探讨
５．１
为什么大口径ＨＤＰＥ双壁波纹管的成型模块的材质要选择铝合金？
这是因为铝合金材质质量轻，散热性好。另外还要求耐磨性好和强度高和尺寸稳定，往往选择航空
用铝合金材料。 ５．２成型模块真空细缝槽是怎样加工的？ 由于双壁波纹管的外壁要紧贴在成型模块上，其细缝槽不能宽。一条细缝槽５０丝．是在车床上铣 出来的，深度要贯通。 ５．３由于成型模块受热膨胀，每块成型模块之间的间隙应该控制在多少？ 除了加密封圈外，其间隙应在３—５丝左右。 ５．４成型块运动的模型是怎样的？ 对于立式成型机：在成型模块工作区时是水平前进的。脱离工作区以后．模块沿着导轨走，应该是 脱模、爬坡，向上向下分别作圆周运动。 ５．５成型模块运动驱动主电机功率如何选择？ 例如，对于妒８００ｒａｍ规格，其模块运动驱动电机为ｌＩ千瓦。由变径螺杆，推着模块走。 ５．６由于ＰＥ原料的冷却收缩．成型块上的波形槽应放大多少，使其收缩后正好与设计的波形吻 合？ 一般收缩量定为３．５％．如１００ｒａｍ长则放大到１０３．５ｔｕｒｎ。 ５．７成型模块是如何冷却的？ 主要是风冷。要求做到以下几点：
的情况下获得更轻的米重。当然菅材的环剐度也不是越大越好．波峰太高，第给模块的制造增加了难 度。第二要求设备的配置更高。第三．给生产工艺带来定的困难。所Ｉ三‘在整个模块的设计中，最重要
的参数是波峰高度，渡蜂节距、波峰数量，波峰的收缩角及波峰圃角的合理匹配。 ３Ｉ波峰高鏖的选择
目前，国内几家生产波绞管的企业制造的模块，是按环目崾的要求来设计的。即生产环剐度ＳＮ４
０＝
量。
３．３波峰的数量 在相同波峰高度的情况下。波峰数量多的一定环刚度高，即波峰的两侧的斜面数量多，对管材环刚 度起决定作用。 增加波峰数量的优点： ｌ、增加挤出管坯与成型模块的接触面积，使管坯能迅速冷却。 ２，可以适当减薄管材外层的厚度．减轻管材的重量．减少管材冷却时间。 ３、增加了对管坯抽真空的面积，使管材在较长的抽真空状态下冷却，外型饱满，不易变型。 ４，可以适当减低波峰的高度尺寸，使制菅工艺性更好，减小模块加工难度。 增加波峰的缺点： ｌ、峰数量增加过多．会增加管材的重量。 ２、增加模块加工的工作量。 综上所述，增加模块的波峰数量具有其优越性，但也并不是越多越好，否则会适得其反。因此选取 合理的波峰数量是设计模块的一个重要参数。目前我们的设计主要是参考国外设备的模块数据进行分 析，对比，然后进行参数的选定。主要的原则按国家标准的要求，选择最合理的波峰数量和高度。使得 制造的管材的重量最轻，工艺性更好。 ３．４波峰的收缩角度 波峰的收缩角度。一般选择１８℃－－－２５℃之间．太小会使波峰侧向抽真空效果不好。使管材容易在 出模块后变形，使管材呈锯齿形，波峰一面倒的现象．从而降低管材的环刚度，角度太小．波峰的受力 点会改变，使波峰上平面受力集中．管材的环刚度减低。 ３．Ｓ波峰过渡圆角 波峰过渡圆角不易太大．一般选取Ｒ３～Ｒ１０之间，圆角过大．管材抽真空的效果不好．管材外型不 饱满，容易形成圆弧型外形，而非梯形，降低管材的环刚度。
量。好的波纹成型模块应该具有足够好的强度，以及良好的散Baidu NhomakorabeaｌＩ生。因为熔融的塑料必须在形成特定的
形状以后，迅速定型，这样就要求波纹成型模块的材质具有优异的散热性，从而将塑料释放出的热量及 时带走。一般成型模块的工作温度不大于６０Ｕ，否则就不能正常工作．如何降低模块的工作温度，则 是非常关键的，桥联塑机通过对模块夕ｈ型的重新设计，增加了模块的外部散热面积。通过增加外加强筋 的塑料．提高加强筋的深度，使模块的散热面积增加了近一倍，另外通过对模块的强制风冷却，使模块 迅速降温．从而提高成型机的生产能力，降低企业的生产成本。
大口径ＨＤＰＥ双壁波纹管模头、模块的分析探讨
中国塑料加工协会改性塑料专业委员会
刘伯元
无锡桥联塑料机械公司
陈宏伟
关键词：ＨＤＰＥ双壁波纹管模头模块 摘要：在大口径ＨＤＰＥ双壁波纹管生产线中，人们首先关心的是成型机。在成型机正常工作时．对于模头和模块的功 能作用和外形设计．越来越受到人们的关注．也成为产品是否符合要求，是否具备竞争力的重要辅助手段。本文通过对 模头和模块的分析探讨．力图回答这一问题。
４波纹管模块的外型设计
在波纹管生产线中，生产能力的大小，主要取决于型机的生产能力。而非挤出机的生产能力，则取
决于成型模块的模块温度，目前，用于ＰＥ双壁波纹管生产的模块基本上都是铝合金材料，先铸造成型，
然后进行机械加工．在精加工以后，进行去应力处理．然后再进行精加工直至成品，在粗加工以后进
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行热处理．可以消除模块的铸造应力．降低模块的变形，提高模块的精度，从而保证管材制品的外观质
二６ ５＝
别。生产波纹管时，一方面要求模头是双流道结构，另一方面，由于波纹管成型模块回转半径的限制． 要求模头的长度很长．由于模头是双层流道结构，以及管材内径的限制。因此，模头的内、中、外三种 流道套比较薄，并且模头的温度和内部压力很高．所以对模失材质的要求很高，一般选取的材料要能够 热处理，热处理以后要有很低的热变量．具有较高的热稳定性和可靠性。 目前，所有波纹管生产厂家的机头都可分为两种结构。一种采用加拿大柯玛公司的机头形式，共用 一种模套。生产各种规格的管材时，只要更换模具就可以完成各种型号的双壁波纹管材。这种模体结构 有其优点也有其缺点： 优点： Ａ．结构比较简单。 Ｂ．省材料，设备生产企业可以降低成本。 缺点： Ａ．更换模芯比较困难。 Ｂ．更换模芯的时间较长．一般要１２－－２０小时才可以生产。 Ｃ．模芯的中心校正比较困难。 Ｄ．内外程出料距离较长，容易在模头形成积料，工艺，性差。 另一种模头的结构采用德国尤尼科公司的机头结构。 优点： Ａ．模头采用整体结构，一种规格的管材，采用一种机头。 Ｂ．中心的高度均一致，并且采用定径销的形式，其机头安装好以后，不需重新调节。 Ｃ．内外层的出料距离比较短，不易形成积料。 缺点： Ａ．加工组成的零件较多，累计误差较大。 Ｂ．设备生产厂家的成本较高。 ｃ．机头的外层料容易漏料，进入吹气孔内，堵塞进气孔影响生产。 综合以上两种模头的优点和缺点进行分析，桥联塑机公司结合以上两种机头的优点进行重新设计， 使其既具有第一种机头的优点．又具有第二种机头的特点．使之完美地组合，从而形成具有桥联特色的 机头，为客户更好的服务。
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Ｉ
Ｊ由管道向模块上下吹冷却风
２）冷却风中要含雾状水 ３）对于６０－－－４０Ｅ模块．冷却水要求１２～１５１２．在定径套中冷却水要低于１２℃。
６结论
在大口径ＨＤＰＥ双壁波纹管生产线中模头和模块 的功能作用至关重要。要通过设计和使用．使模头和 模块达到最佳方案。这样才能发挥整条生产线的效率。
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３双壁波纹管模块的成型设计
在取壁渡数管的生产口管材的一个重要指标是环刚度。环刚麈公式
ＥＩ
Ｓ；．—．一 Ｄｉ
其中Ｄ。为直径，ｊ为惯性矩．Ｅ为材料弹性摸壁。所以我们要做的第－－ｔ牛事就是提高材料的弹性 模量，如使用第四代增目９、增强、增韧毋料（作者研岌）。在采用相同的原料．生产相同直径的双壁波 纹昏时．决定惯性矩的横块渡峰能设计是否利学台理，宜接庚定了环剐度的高低，即可以在环刚度相同
助于上海一家署名的大型企业的大型计算机进行计算．得出几蛆参数，然后再选取最合理的波峰高度。
桥酰塑机采用改变波峰高度的方法．来解决这～难题。为制管企业降低成本着想．使产品更具市场竞争
力。 ３．２渣峰节距的选择 模块节距曲设计有一定的限制，因为每块模块的厚度尺寸是一
定的，另外模块的数量也是一定的．在溃纹管中决定阡刚度的高低， 主要西素有二点．除去波峰高度因素外，另外～个因素是液睡的数
２双壁波纹管模头结构的分析
首先谈双壁波纹管模头．国外大多采用旋转模头，旋转模头的特点是：体积小，流道清洁，可以消 除管材的内应力和清除管材的熔接痕。 由于旋转模头的作用，料流是由经向和纬向两个方向合成的，就像织布一样织成的，不是堆上去的． 因而管材的力学性能好。其次由于双壁波纹管生产工艺的原因，其模头与生产实壁管的模头有很大的区
１前言
到二十一世纪初，中国由于经济持续快速发展和环境保护压力的增加，使得以污水治理为主的排水 系统对大口径塑料埋地管，特别是ＨＤＰＥ双壁波纹管的市场需求达到历史的高峰。从２００３年起．国产 大口径双壁波纹管生产线问世，使得依赖国外进口生产线的局面被打破。越来越多的机械设备制造厂家 和管材生产厂家．对于大口径ＨＤＰＥ双壁波纹管生产线的设备组成产生浓厚的兴趣。尤其是对关键部 件一成型机研究日益深入．列于国外立式和卧式成型机有了进一步深入的了解．为国产设备迅速赶上世 界水平起到重要作用。但是对于双壁波纹管生产线中重要的部件一模头和模块，认识和了解都远远不够。 因此影响了生产线的效率和作用。 模头和模块是生产线中设备的重要组成部分，它的好坏，直接影响产品一双壁波纹管的质量是否达 到标准，直接影响产品一双壁波纹管的技术参数，直接影响产品是否具备市场的竞争力。可以这么说． 模头和模具的好坏直接影响整条生产线的好坏。而国产生产线与国外先进生产线的差距也反映在模头和 模块的设计方面。因而了解和掌握模头和模块的功能作用和设计原理．就能更好地发挥ＨＤＰＥ双壁波 纹管生产线的作用。