[发明专利]制备双轴取向塑料管材的工艺方法及装置

权利要求书

1.一种制备双轴取向塑料管材的工艺方法，将管坯加热到高弹态，由牵引机对管坯轴向拉伸取向，然后对管坯进行径向扩胀，其特征在于，径向扩胀取向方法是：在高弹态管坯内置一个密闭软囊带管，高弹态管坯连同囊带管一并进入定径模具的扩胀位，并使囊带管的有效扩胀长度在模具扩胀位长度范围内，囊带管的直径等于扩后管材的直径，向囊带管中注入流体使囊带管膨胀，间接地对高弹态的管坯实施径向扩胀，使其实现环向取向，完成径向扩胀过程后，将囊带管中的流体卸压，将扩胀的管段冷却定径，即得到双轴取向管材。

2、根据权利要求1的方法，其特征在于，所述的对管坯的轴向拉伸取向是用两台牵引机，采用不同的牵引速度，实现对两台牵引机间夹持的管坯的拉伸取向，前后牵引机的速比一般为1.1：1～3.0：1。

3、根据权利要求1的方法，其特征在于，所述的注入软囊带管的流体是压缩气体或液体，根据管坯几何尺寸和温度的不同，流体压力范围在0.2～6.0MPa。

4、根据权利要求1的方法，其特征在于，所述的囊带管外径根据被扩管坯的扩胀比确定，管坯扩胀前后的直径之比一般在1.2-3.0范围。

5、根据权利要求1的方法，其特征在于，所述的径向扩胀取向的连续方法是：牵引高弹态管坯的被扩段进入定径模具的初始扩胀位，套在预置于初始扩胀位的囊带管外，向囊带管中注入流体，使囊带管膨胀到最大直径，开始径向扩胀过程，扩胀过程中保持定径模具、管坯同速同步运动，并使膨胀的囊带管保持压力恒定，使之依靠与管坯内壁的静摩擦力实现与管坯、定径模具的同步运动，三者之间相对静止，完成一个扩胀保压行程，被扩管段径向扩胀完成，将定径模具打开，将囊带管中的流体卸压，囊带管由回程装置控制迅速返回到定径模具的初始扩胀位，同时定径模具亦返回到初始扩胀位，牵引下一被扩管段进入初始扩胀位，连续进行下一周期的扩胀，第二牵引机将扩后的管坯送入冷却装置进行冷却定型，连续制备双轴取向管材。

6、根据权利要求5的方法，其特征在于，扩胀保压行程根据囊带管的单次有效扩胀长度调节，保压行程的长度小于囊带管有效扩胀长度，以使连续两次扩胀段部分重叠。

7.一种制备双轴取向塑料管材的装置，包括第一牵引机，扩胀定径装置，加热装置，回程控制装置，第二牵引机，冷却装置，其特征在于，扩胀定径装置，由内而外依次装有流体注入杆、囊带管、定径模具，其中囊带管固定套装在流体注入杆上，流体注入杆上有流体注入口和卸压口，回程控制装置与流体注入杆连接，控制流体注入杆回位，定径模具由电机驱动控制移动。

8、根据权利要求6的装置，其特征在于，所述的囊带管是由保持气体或液体密封性，具有耐温20-200℃、耐压0.2～6.0MPa的柔性材料制备。

9、根据权利要求6的装置，其特征在于，所述的囊带管充满流体后为中间管状，两端呈锥状、半球状及其他圆滑过渡曲面的均匀缩口。

10、根据权利要求6的装置，其特征在于，所述的回程控制装置是弹簧、机械、液压或气动结构控制囊带管返回初始扩胀位置。