[发明专利]一种无模具大口径PVC管材动态成型方法及装置

权利要求书

1.一种无模具大口径PVC管材动态成型装置，其特征在于：主要由挤出机、胶片托架、托架滚子、托架电机、加热箱、三点定圆装置、辊筒、压辊、支撑辊、管材支撑架、支撑架电机、引导辊、引导辊电机、导轨和超声波焊接装置等构成，两条长度相等的具有特定界面形状的导轨平行相对地放置在地面上，支撑着管材支撑架；三点定圆装置正对着管材支撑架的一端，两者的轴对称线相重合；三点定圆装置上一个千手架，千手架上安装三至五个规格相同的辊筒、五至七个支撑辊、三至五个压辊轴和六至十个规格相同的压辊；辊筒、支撑辊、压辊轴、压辊直径各不相同，并且分别分布在不同直径的圆弧上，各圆弧直径由管材的内径和厚度决定，并且每个辊筒和压辊轴由相隔相同角度的千手架支撑，辊筒在辊筒电机的带动下以一定速度旋转；压辊轴通过螺母结构与支撑架连接，沿圆弧径向与辊筒相对，每个压辊轴上有两个可以沿着轴向自由移动的压辊，并且辊筒和压辊轴在支架上的位置可以进行调整以确定不同直径的圆弧，来成型不同口径的管材；辊筒上具有和波纹管螺距及旋向相适应的辊筒螺旋槽，辊筒在转动的过程中能够促使已经焊接的Ω状PVC片材离开辊筒；管材支撑架上有两个引导辊，并通过四个轮子与导轨接触，沿着导轨轨迹移动；引导辊在电机的拖动下以一定的角速度转动，带动成型后的PVC管材一边转动一边向前移动；引导辊上具有和波纹管螺距、旋向相同的螺纹引导槽，螺纹引导槽能够在引导辊转动的过程中给PVC管材向前运动的推力，辅助PVC管材向前运动；挤出机位于导轨的一侧，以一定的速度挤出特定形状的PVC片材；胶片托架位于挤出机和三点定圆装置中间，胶片托架上有四组滚子，每两组相对，中间具有一定的距离，分为上下两排，上面一排托架滚子每组长度较短，可以通过调节相对两组滚子间的距离，使其与Ω状PVC片材相吻合，能够使Ω状PVC片材从三点定圆装置的上端或者下端进行PVC片管材成型；同时可以调节上下两排滚子的转速来对Ω状PVC片进行一定的拉伸，提高PVC管材强度；加热箱固定在胶片托架上，挤出的胶片经过加热箱后保持一定的温度，并由托架滚子牵引和拉伸后在三点定圆装置上进行缠绕和超声波焊接。

2.根据权利要求1所述的一种无模具大口径PVC管材动态成型装置，其特征在于：超声波焊接装置位于导轨的一侧，与挤出机相对，由换能器/变幅杆/焊头三联组、控制系统以及机架组成；超声波焊接装置的焊头是可滚动的圆柱体，可以随着管材进行转动；机架安装在水平导轨上，可以根据不同规格的PVC片材成型时间隙位置的不同来调节初始位置；控制系统根据辊筒转速的不同来调节焊头的振动频率。

3.采用权利要求1所述的一种无模具大口径PVC管材动态成型装置生产管材的方法，包括以下步骤：第1步，PVC专用料经由挤出机塑化挤出后形成Ω状PVC片材，通过胶片托架上的滚子进行传送；第2步，Ω状PVC片材在托架滚子的压缩和牵引作用下进行一定的伸长和取向，加热箱将Ω状PVC片材加热到一定的温度并保持温度恒定；第3步，Ω状PVC状片材以一定的角度缠绕在三点定圆装置上，通过超声波焊接装置在Ω状PVC状片材之间的间隙进行动态焊接缝合；第4步，成型后的PVC管材由管材支撑架承接，并随着引导辊以一定的速度旋转，PVC管材在旋转的同时不断向前运动；第5步，管材冷却定型后进行后处理，并根据需要裁成一定的长度，并以一定的方式进行堆放，防止PVC管材端口变形。

4.根据权利要求3所述的一种无模具大口径PVC管材动态成型方法，其特征在于：塑化挤出的PVC片材是侧边平齐片状片材、侧边倾斜片状片材、阶梯侧边片状片材、侧边平齐中空Ω状片材、侧边倾斜中空Ω状片材、阶梯侧边中空Ω状片材、侧边平齐中空二阶Ω状片材、侧边倾斜中空二阶Ω状片材或阶梯侧边中空二阶Ω状片材等形状。