一种pu管及其成型模具以及成型方法
技术领域
1.本发明属于pu管加工技术领域，具体是一种pu管及其成型模具以及成型方法。
背景技术：2.pu管是采用聚氨酯材料通过挤出机挤出，根据成型模具的形状挤出对应口径形状的pu管。pu管种类较多，有透明的和有色的pu管，透明的pu管在使用时能够清楚的看到pu管内流体的流动，方便使用者观察流体的流动状态，而有色的pu管通过在挤出的过程中均匀混合色母粒以达到对pu管染色的目的，不同颜色的pu管主要起到区分的作用。
3.在有色pu管的生产的过程中，需要严格控制聚氨酯颗粒与色母粒比例，且保证聚氨酯颗粒与色母粒的均匀混合，需要采用较大型的挤出机，否则会因聚氨酯颗粒与色母粒混合不均而导致生产出的pu管色彩不一致，导致生产成本较高。并且在生产过程中必然会产生一些残次品，残次品如果作为回收料回收使用，如果以现有的加工方式再与色母粒混合生产则会导致外观颜色不一致，很难再通过调配比例的方式制造相同色彩的pu管，故导致回收料无法再次使用而提升了一部分的成本，并且制造整根pu管的聚氨酯颗粒都混合色母粒也导致色母粒用量较高，进一步提升制造成本。
技术实现要素：4.本发明针对现有技术不足，提供一种pu管及其成型模具以及成型方法，这种pu管通过双层共挤的方式加工有色的pu管，pu管外层为色母粒层，内层为聚氨酯层，减少了色母粒的用量，降低了成本，并且色母粒层侧面设有观察口，使得该pu管既可以进行区分又能够观察内部流体的流动情况，观察口对准的内层为聚氨酯新料层，而其余的内层可以是聚氨酯新料、回收料或者两者的混合料，由于色母粒层包覆，内部是否为回收料不影响视觉效果，而且色母粒层本身色彩统一，不存在因混合不均而产生外观颜色不一致的问题，对挤出机的要求降低；这种成型模具能够根据需要控制观察口的大小，并且可根据观察口的大小来自动调整新料的用量，在保证观察口内部对准的内层为聚氨酯新料层的前提下，可节省聚氨酯新料用量，保证回收料的回收利用，从而降低成本。
5.为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：一种pu管成型模具，包括模具本体，所述模具本体内设置有模芯，所述模具本体一端设有第一进料口，另一端设有第一环形挤出口，所述模芯与所述模具本体之间形成第一流道，所述第一进料口与所述第一环形挤出口由所述第一流道连通，所述第一流道内设有分隔腔，所述分隔腔连接有第二进料口，所述分隔腔设有朝向所述第一环形挤出口的开口，所述分隔腔的两侧转动设置有开口调节板，所述开口调节板转动连接有连杆，所述连杆另一端均与一活动杆转动连接，所述分隔腔内设置有支撑架，所述活动杆穿设于所述支撑架上，所述活动杆上设有弹簧座，所述弹簧座与所述支撑架之间设置有弹簧，所述活动杆尾部连接有拉绳，所述拉绳穿出所述模具本体连接于卷线机上；所述第一流道外周设置有环形的第二流道，第一环形挤出口外周的所述模具本体上设置有第二环形挤出口，所述第二环形挤出口连接所述第二流道，
所述第二流道连接有第三进料口，所述分隔腔外侧的所述第二流道内设置有与所述第二流道匹配的滑动杆，所述第二流道的端面设有弧形槽，所述滑动杆一端与弧形槽滑动限位，所述滑动杆上设置有滑槽，所述分隔腔与所述滑动杆之间的所述模具本体所述上设置有弧形通道，所述开口调节板上设置有穿过所述弧形通道穿入所述滑槽的延伸杆；所述第一进料口、所述第二进料口和所述第三进料口分别连接由第一伺服电机、第二伺服电机和第三伺服电机控制的螺杆挤出机，所述第一伺服电机、第二伺服电机和第三伺服电机和所述卷线机均连接控制装置。这种成型模具能够根据需要控制观察口的大小，并且可根据观察口的大小来自动调整新料的用量，在保证观察口内部对准的内层为聚氨酯新料层的前提下，可节省聚氨酯新料用量，保证回收料的回收利用，从而降低成本，通过双层共挤的方式加工有色的pu管，pu管外层为色母粒层，内层为聚氨酯层，减少了色母粒的用量，降低了成本，并且色母粒层侧面设有观察口，使得该pu管既可以进行区分又能够观察内部流体的流动情况，观察口对准的内层为聚氨酯新料层，而其余的内层可以是聚氨酯新料、回收料或者两者的混合料，由于色母粒层包覆，内部是否为回收料不影响视觉效果，而且色母粒层本身色彩统一，不存在因混合不均而产生外观颜色不一致的问题，对挤出机的要求降低。
6.上述技术方案中，优选的，所述弧形通道朝向所述开口调节板的一侧设置有长于所述弧形通道的弧形滑槽，所述弧形滑槽内滑动设置有弧形密封片，所述延伸杆穿过所述弧形密封片，在所述开口调节板的在转动过程中，所述弧形密封片始终将所述弧形通道封堵。通过弧形密封片隔断弧形通道，防止第一流道和第二流道连通。
7.上述技术方案中，优选的，所述模芯通过定位件固定于所述模具本体内，所述模芯内设置有冷却水通道，所述冷却水通道包括进水管接口和出水管接口，所述进水管接口和所述出水管接口设置于所述定位件上。
8.上述技术方案中，优选的，所述模芯靠近所述第一环形挤出口的一端设置有加速冷却端，所述加速冷却端内设置有螺旋设置的所述冷却水通道，所述加速冷却端与所述模芯之间设置有隔热层，所述第一流道具有第一流道缩小部，所述第二流道具有第二流道缩小部，所述第二流道缩小部位于所述第一流道缩小部外侧，所述第一流道缩小部和第二流道缩小部均沿料流动方向流道逐渐减小，所述隔热层位于所述第一流道缩小部出料方向的后侧。通过第一流道缩小部和第二流道缩小部可使得料能够周向布满第一流道和第二流道，将隔热层设置于所述第一流道缩小部出料方向的后侧能防止第一流道缩小部和第二流道缩小部前侧的料过渡冷却而使得第一流道内的两种料无法融合到一起。
9.上述技术方案中，优选的，所述第二流道具有第二流道缩小部，所述第二流道缩小部沿料流动方向流道逐渐减小，所述滑动杆两端位于所述第二流道缩小部的两侧，所述滑动杆具有与所述第二流道缩小部匹配的折弯部。
10.上述pu管成型模具的pu管成型方法，包括以下步骤：1）在所述第一进料口、所述第二进料口和所述第三进料口对应的螺杆挤出机的投料口分别投入第一料体、聚氨酯新料以及色母粒；2）启动螺杆挤出机挤出成型；3）控制装置实时控制卷线机调节拉绳以调节两开口调节板开口之间的间距和两滑动杆的间距，控制装置实时调节三个螺杆挤出机的挤出速率以使得三个螺杆挤出机的挤出速率与两开口调节板开口以及两滑动杆的间距匹配；4）第一料体和两所述开口调节板之间挤出聚氨酯新料拼合从第一环形挤出口挤出形成pu管内层，第二环形挤出口挤出色母粒料包覆于pu管内层上形成pu管外层，两滑动杆之间形成正
对聚氨酯新料的观察口。采用该pu管成型方法，能够实时的控制观察口的大小，并且根据观察口的大小自动调节螺杆挤出机的基础速率，保证观察口对准的位置始终是透明的聚氨酯新料。
11.上述pu管成型模具的pu管成型方法，优选的，所述第一料体为聚氨酯新料和/或回收料。
12.上述pu管成型模具的pu管成型方法制造的pu管，包括pu管内层和pu管外层，所述pu管外层包覆于所述pu管内层外侧，所述pu管内层由第一料体层和聚氨酯新料层拼接而成，所述pu管外层为色母粒层，所述pu管外层上设置有观察口，所述观察口正对所述聚氨酯新料层且宽度小于等于所述聚氨酯新料层的宽度。
13.上述技术方案中，优选的，所述第一料体层为聚氨酯新料和/或回收料。
14.本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：这种成型模具能够根据需要控制观察口的大小，并且可根据观察口的大小来自动调整新料的用量，在保证观察口内部对准的内层为聚氨酯新料层的前提下，可节省聚氨酯新料用量，保证回收料的回收利用，从而降低成本，通过双层共挤的方式加工有色的pu管，pu管外层为色母粒层，内层为聚氨酯层，减少了色母粒的用量，降低了成本，并且色母粒层侧面设有观察口，使得该pu管既可以进行区分又能够观察内部流体的流动情况，观察口对准的内层为聚氨酯新料层，而其余的内层可以是聚氨酯新料、回收料或者两者的混合料，由于色母粒层包覆，内部是否为回收料不影响视觉效果，而且色母粒层本身色彩统一，不存在因混合不均而产生外观颜色不一致的问题，对挤出机的要求降低。
附图说明
15.图1为本发明实施例的结构示意图。
16.图2为图1的a-a向剖视图。
17.图3为图2的b-b向剖视图。
18.图4为本发明实施例中分隔腔内的结构示意图。
19.图5为本发明实施例中滑动杆与第二流道的端面配合的结构示意图。
20.图6为本发明实施例与螺杆挤出机连接的整体结构示意图。
21.图7为本发明实施例生产的两种pu管的结构示意图。
具体实施方式
22.下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：参见图1至图7，一种pu管成型模具，包括模具本体1，模具本体1内设置有模芯2，模具本体1一端设有第一进料口31，另一端设有第一环形挤出口32，模芯2与模具本体1之间形成第一流道3，第一进料口31与第一环形挤出口32由第一流道3连通，第一流道3内设有分隔腔4，分隔腔4连接有第二进料口41，分隔腔4设有朝向第一环形挤出口32的开口，分隔腔4的两侧转动设置有开口调节板42，开口调节板42转动连接有连杆43，连杆43另一端均与一活动杆44转动连接，分隔腔4内设置有支撑架45，活动杆44穿设于支撑架45上，活动杆44上设有弹簧座46，弹簧座46与支撑架45之间设置有弹簧47，活动杆44尾部连接有拉绳48，拉绳48穿出模具本体1连接于卷线机49上，通过卷线机49可通过卷拉绳48来控制开口调节板42的开口幅度，拉绳48能够随意
的弯折调整方向，不受模具本体1内复杂的流道结构的限制，能够方便的进行开口调节板42开口幅度的调节操作；第一流道3外周设置有环形的第二流道5，第一环形挤出口32外周的模具本体1上设置有第二环形挤出口52，第二环形挤出口52连接第二流道5，第二流道5连接有第三进料口51，分隔腔4外侧的第二流道5内设置有与第二流道5匹配的滑动杆54，第二流道5的端面设有弧形槽53，滑动杆54一端与弧形槽53滑动限位，滑动杆54上设置有滑槽55，分隔腔4与滑动杆54之间的模具本体1上设置有弧形通道56，开口调节板42上设置有穿过弧形通道56穿入滑槽55的延伸杆57；第一进料口31、第二进料口41和第三进料口51分别连接由第一伺服电机61、第二伺服电机62和第三伺服电机63控制的螺杆挤出机6，第一伺服电机61、第二伺服电机62和第三伺服电机63和卷线机49均连接控制装置7。这种成型模具能够根据需要控制观察口83的大小，并且可根据观察口83的大小来自动调整新料的用量，在保证观察口83内部对准的内层为聚氨酯新料层的前提下，可节省聚氨酯新料用量，保证回收料的回收利用，从而降低成本，通过双层共挤的方式加工有色的pu管，pu管外层为色母粒层，内层为聚氨酯层，减少了色母粒的用量，降低了成本，并且色母粒层侧面设有观察口83，使得该pu管既可以进行区分又能够观察内部流体的流动情况，观察口对准的内层为聚氨酯新料层，而其余的内层可以是聚氨酯新料、回收料或者两者的混合料，由于色母粒层包覆，内部是否为回收料不影响视觉效果，而且色母粒层本身色彩统一，不存在因混合不均而产生外观颜色不一致的问题，对挤出机的要求降低。
23.本实施例中，弧形通道56朝向开口调节板42的一侧设置有长于弧形通道56的弧形滑槽561，弧形滑槽561内滑动设置有弧形密封片58，延伸杆57穿过弧形密封片58，在开口调节板42的在转动过程中，弧形密封片58始终将弧形通道56封堵。通过弧形密封片58隔断弧形通道56，防止第一流道3和第二流道5连通。
24.本实施例中，模芯2通过定位件21固定于模具本体1内，模芯2内设置有冷却水通道22，冷却水通道22包括进水管接口23和出水管接口24，进水管接口23和出水管接口24设置于定位件21上。
25.本实施例中，模芯2靠近第一环形挤出口32的一端设置有加速冷却端25，加速冷却端25内设置有螺旋设置的冷却水通道22，加速冷却端25与模芯2之间设置有隔热层26，第一流道3具有第一流道缩小部33，第二流道5具有第二流道缩小部59，第二流道缩小部59位于第一流道缩小部33外侧，第一流道缩小部33和第二流道缩小部59均沿料流动方向流道逐渐减小，隔热层26位于第一流道缩小部33出料方向的后侧。通过第一流道缩小部33和第二流道缩小部59可使得料能够周向布满第一流道3和第二流道5，将隔热层26设置于所述第一流道缩小部33出料方向的后侧能防止第一流道缩小部33和第二流道缩小部59前侧的料过渡冷却而使得第一流道3内的两种料无法融合到一起。
26.本实施例中，第二流道5具有第二流道缩小部59，第二流道5缩小部沿料流动方向流道逐渐减小，滑动杆54两端位于第二流道缩小部59的两侧，滑动杆54具有与第二流道5缩小部匹配的折弯部541。
27.上述pu管成型模具的pu管成型方法，包括以下步骤：1）在第一进料口31、第二进料口41和第三进料口51对应的螺杆挤出机6的投料口分别投入第一料体、聚氨酯新料以及色母粒；2）启动螺杆挤出机6挤出成型；3）控制装置7实时控制卷线机49调节拉绳48以调节两开口调节板42开口之间的间距和两滑动杆54的间距，控制装置7实时调节三个螺杆挤出机6
的挤出速率以使得三个螺杆挤出机6的挤出速率与两开口调节板42开口以及两滑动杆54的间距匹配；4）第一料体和两开口调节板42之间挤出聚氨酯新料拼合从第一环形挤出口32挤出形成pu管内层81，第二环形挤出口52挤出色母粒料包覆于pu管内层81上形成pu管外层82，两滑动杆54之间形成正对聚氨酯新料的观察口83。
28.上述成型方法中，第一料体为聚氨酯新料或回收料或者两者的混合料。
29.上述pu管成型模具的pu管成型方法制造的pu管，包括pu管内层81和pu管外层82，pu管外层82包覆于pu管内层81外侧，pu管内层81由第一料体层811和聚氨酯新料层812拼接而成，pu管外层82为色母粒层，pu管外层82上设置有观察口83，观察口83正对聚氨酯新料层812且宽度小于等于聚氨酯新料层812的宽度。第一料体层811为聚氨酯新料或回收料或者两者的混合料。该pu管既可以进行区分又能够观察内部流体的流动情况，观察口对准的内层为聚氨酯新料层，而其余的内层可以是聚氨酯新料、回收料或者两者的混合料，由于色母粒层包覆，内部是否为回收料不影响视觉效果，而且色母粒层本身色彩统一，不存在因混合不均而产生外观颜色不一致的问题。
30.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
技术特征：1.一种pu管成型模具，包括模具本体（1），所述模具本体（1）内设置有模芯（2），所述模具本体（1）一端设有第一进料口（31），另一端设有第一环形挤出口（32），所述模芯（2）与所述模具本体（1）之间形成第一流道（3），所述第一进料口（31）与所述第一环形挤出口（32）由所述第一流道（3）连通，其特征在于：所述第一流道（3）内设有分隔腔（4），所述分隔腔（4）连接有第二进料口（41），所述分隔腔（4）设有朝向所述第一环形挤出口（32）的开口，所述分隔腔（4）的两侧转动设置有开口调节板（42），所述开口调节板（42）转动连接有连杆（43），所述连杆（43）另一端均与一活动杆（44）转动连接，所述分隔腔（4）内设置有支撑架（45），所述活动杆（44）穿设于所述支撑架（45）上，所述活动杆（44）上设有弹簧座（46），所述弹簧座（46）与所述支撑架（45）之间设置有弹簧（47），所述活动杆（44）尾部连接有拉绳（48），所述拉绳（48）穿出所述模具本体（1）连接于卷线机（49）上；所述第一流道（3）外周设置有环形的第二流道（5），第一环形挤出口（32）外周的所述模具本体（1）上设置有第二环形挤出口（52），所述第二环形挤出口（52）连接所述第二流道（5），所述第二流道（5）连接有第三进料口（51），所述分隔腔（4）外侧的所述第二流道（5）内设置有与所述第二流道（5）匹配的滑动杆（54），所述第二流道（5）的端面设有弧形槽（53），所述滑动杆（54）一端与弧形槽（53）滑动限位，所述滑动杆（54）上设置有滑槽（55），所述分隔腔（4）与所述滑动杆（54）之间的所述模具本体（1）所述上设置有弧形通道（56），所述开口调节板（42）上设置有穿过所述弧形通道（56）穿入所述滑槽（55）的延伸杆（57）；所述第一进料口（31）、所述第二进料口（41）和所述第三进料口（51）分别连接由第一伺服电机（61）、第二伺服电机（62）和第三伺服电机（63）控制的螺杆挤出机（6），所述第一伺服电机（61）、第二伺服电机（62）和第三伺服电机（63）和所述卷线机（49）均连接控制装置（7）。2.如权利要求1所述的一种pu管成型模具，其特征在于：所述弧形通道（56）朝向所述开口调节板（42）的一侧设置有长于所述弧形通道（56）的弧形滑槽（561），所述弧形滑槽（561）内滑动设置有弧形密封片（58），所述延伸杆（57）穿过所述弧形密封片（58），在所述开口调节板（42）的在转动过程中，所述弧形密封片（58）始终将所述弧形通道（56）封堵。3.如权利要求1所述的一种pu管成型模具，其特征在于：所述模芯（2）通过定位件（21）固定于所述模具本体（1）内，所述模芯（2）内设置有冷却水通道（22），所述冷却水通道（22）包括进水管接口（23）和出水管接口（24），所述进水管接口（23）和所述出水管接口（24）设置于所述定位件（21）上。4.如权利要求3所述的一种pu管成型模具，其特征在于：所述模芯（2）靠近所述第一环形挤出口（32）的一端设置有加速冷却端（25），所述加速冷却端（25）内设置有螺旋设置的所述冷却水通道（22），所述加速冷却端（25）与所述模芯（2）之间设置有隔热层（26），所述第一流道（3）具有第一流道缩小部（33），所述第二流道（5）具有第二流道缩小部（59），所述第二流道缩小部（59）位于所述第一流道缩小部（33）外侧，所述第一流道缩小部（33）和第二流道缩小部（59）均沿料流动方向流道逐渐减小，所述隔热层（26）位于所述第一流道缩小部（33）出料方向的后侧。5.如权利要求1所述的一种pu管成型模具，其特征在于：所述第二流道（5）具有第二流道缩小部（59），所述第二流道（5）缩小部沿料流动方向流道逐渐减小，所述滑动杆（54）两端位于所述第二流道缩小部（59）的两侧，所述滑动杆（54）具有与所述第二流道（5）缩小部匹配的折弯部（541）。
6.如权利要求1-5任意一项所述的一种pu管成型模具的pu管成型方法，其特征在于，包括以下步骤：1）在所述第一进料口（31）、所述第二进料口（41）和所述第三进料口（51）对应的螺杆挤出机（6）的投料口分别投入第一料体、聚氨酯新料以及色母粒；2）启动螺杆挤出机（6）挤出成型；3）控制装置（7）实时控制卷线机（49）调节拉绳（48）以调节两开口调节板（42）开口之间的间距和两滑动杆（54）的间距，控制装置（7）实时调节三个螺杆挤出机（6）的挤出速率以使得三个螺杆挤出机（6）的挤出速率与两开口调节板（42）开口以及两滑动杆（54）的间距匹配；4）第一料体和两所述开口调节板（42）之间挤出聚氨酯新料拼合从第一环形挤出口（32）挤出形成pu管内层（81），第二环形挤出口（52）挤出色母粒料包覆于pu管内层（81）上形成pu管外层（82），两滑动杆（54）之间形成正对聚氨酯新料的观察口（83）。7.如权利要求6所述的一种pu管成型模具的pu管成型方法，其特征在于：所述第一料体为聚氨酯新料和/或回收料。8.如权利要求6所述的一种pu管成型模具的pu管成型方法制造的pu管，其特征在于：包括pu管内层（81）和pu管外层（82），所述pu管外层（82）包覆于所述pu管内层（81）外侧，所述pu管内层（81）由第一料体层（811）和聚氨酯新料层（812）拼接而成，所述pu管外层（82）为色母粒层，所述pu管外层（82）上设置有观察口（83），所述观察口（83）正对所述聚氨酯新料层（812）且宽度小于等于所述聚氨酯新料层（812）的宽度。9.如权利要求8所述的一种pu管成型模具的pu管成型方法制造的pu管，其特征在于：所述第一料体层（811）为聚氨酯新料和/或回收料。
技术总结本发明公开了一种PU管及其成型模具以及成型方法，这种PU管通过双层共挤的方式加工有色的PU管，PU管外层为色母粒层，内层为聚氨酯层，减少了色母粒的用量，并且色母粒层侧面设有观察口，使得该PU管既可以进行区分又能够观察内部流体的流动情况，观察口对准的内层为聚氨酯新料层，而其余的内层可以是聚氨酯新料、回收料或者两者的混合料，由于色母粒层包覆，内部是否为回收料不影响视觉效果，而且色母粒层本身色彩统一，不存在因混合不均而产生外观颜色不一致的问题，对挤出机的要求降低；这种成型模具能够根据需要控制观察口的大小，并且可根据观察口的大小来自动调整新料的用量，可节省聚氨酯新料用量，保证回收料的回收利用。保证回收料的回收利用。保证回收料的回收利用。
技术研发人员：毛建平 毛泽蟒
受保护的技术使用者：宁波溪口合美塑业有限公司
技术研发日：2022.07.25
技术公布日：2022/11/1
