[发明专利]一种超高分子量聚乙烯管共挤模具及方法

权利要求书

1.一种超高分子量聚乙烯管共挤模具，其特征在于，包括双层共挤成型模具和油管，所述双层共挤成型模具包括支架模（1）、入口模（10）、外模、中模和芯模，芯模包括第一芯模（2）和第二芯模（3），第一芯模（2）和第二芯模（3）通过通孔过渡段（4）连接，油管包括第一油管（5）和第二油管（6），所述第一油管（5）依次穿过支架模（1）、第一芯模（2）和第二芯模（3）的通孔延伸至模具外并与第二芯模（3）内的流道连接，第二油管（6）依次穿过支架模（1）和第一芯模（2）的通孔延伸至通孔过渡段（4）并与第一芯模（2）内的流道连接；第一芯模（2）和第二芯模（3）皆由芯棒和套筒焊接而成，芯棒外表面加工有DNA型双螺旋流道，双流道末端连通，首端分别与第二油管（6）和第一油管（5）的端部通过管接头连接，第一芯模（2）的DNA型双螺旋流道的首端分别与两根第二油管（6）的端部通过管接头连接，两根第二油管（6）、DNA型双螺旋流道以及模温机组成一回路，第二芯模（3）的DNA型双螺旋流道的首端分别与两根第一油管（5）的端部通过管接头连接，两根第一油管（5）、DNA型双螺旋流道和模温机组成另一回路，支架模（1）上有内螺纹孔，第一芯模（2）的一端通过外螺纹与支架模（1）的内螺纹孔连接固定，第一芯模（2）另一端设有外螺纹，通过外螺纹与通孔过渡段（4）的一端螺纹连接，通孔过渡段（4）的另一端与第二芯模（3）的一端部焊接成一体，所述的外模包括第一外模（7）、第二外模（8）和第三外模（9），第一外模（7）、第二外模（8）和第三外模（9）依次连接，所述的中模包括第一中模（11）、第二中模（12）和第三中模（13），第一中模（11）、第二中模（12）和第三中模（13）依次连接；支架模（1）与入口模（10）连接；外模和中模之间构成外层管流道，中模与芯模之间构成内层管流道；所述的入口模（10）、支架模（1）和第一外模（7）通过螺栓穿过连接通孔（16）依次连接；第一中模（11）和支架模（1）通过销钉穿过连接通孔（16）螺纹连接；第二外模（8）与第一外模（7）、第三中模（13）与第二外模（8）分别通过孔配合定位，压紧板（15）通过螺栓与第二外模（8）和第一外模（7）依次固定连接，使第二外模（8）和第三外模（9）分别压紧在第二中模（12）和第三中模（13）上，实现密封；第二中模（12）的外径小于第一外模（7）对应通孔的直径，第一外模（7）与第二外模（8）连接的端部处环向均匀设置有若干螺纹孔和调节螺栓，通过调节螺栓调节第二中模（12）与第一芯模（2）之间的同心度，从而实现内层管壁厚均匀度的调节；第三中模（13）的外径小于第三外模（9）对应通孔的直径，第三外模（9）与第二外模（8）连接的端部环向均匀设置有若干螺纹孔和调节螺栓，通过调节螺栓调节第三外模（9）与第三中模（13）之间的同心度，从而实现外层管壁厚均匀度的调节；入口模（10）、所有外模和支架模（1）的外表面上分别设置电加热圈，以实现分段式的外层温度的调节，第一油管（5）和第二油管（6）分别连接模温机构成两回路，降低连接在第二芯模（3）上的模温机的温度，使超高分子量聚乙烯管的内层冷却挤出成型，加热第三外模（9）上的电加热圈和调节第三外模（9）上的调节螺栓以调节复合管外层管的壁厚均匀度，从而实现内层管壁和外层管壁的调节。

2.如权利要求1所述的一种超高分子量聚乙烯管共挤模具，其特征在于，所述的支架模（1）上设有若干个环向均匀分布的连接通孔（16），支架模（1）中心为圆锥结构，圆锥结构与入口模（10）构成超高分子量聚乙烯物料的入口。

3.如权利要求2所述的一种超高分子量聚乙烯管共挤模具，其特征在于，所述的第一中模（11）的外表面加工有螺旋式流道，与第一外模（7）构成外层管流道。

4.如权利要求3所述的一种超高分子量聚乙烯管共挤模具，其特征在于，所述超高分子量聚乙烯物料的入口通过支架模（1）上的流道与内层管流道相通，第一外模（7）上设有外层物料入口（14），与外层管流道的首端固定连接。

5.一种采用权利要求1所述的超高分子量聚乙烯管共挤模具制备超高分子量聚乙烯管的共挤方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）入口模（10）、所有外模和支架模（1）的外表面上分别设置电加热圈，用于分段外控温，第一油管（5）和第二油管（6）分别连接模温机构成两回路，用于分段内控温；

2）待电加热圈、模温机和挤出机加热到设定温度后，内层挤出机和外层挤出机开始工作，从内层挤出机出来的超高分子量聚乙烯熔融物料作为内层物料从超高分子量聚乙烯物料的入口进入模具，流经支架模（1）的流道后进入内层管流道；

3）熔融的外层物料从第一外模（7）上的外层物料入口（14）进入外层管流道，与通过步骤2）流入的内层物料的内层管坯汇合，受模内压力作用复合成型；

4）待开机挤出稳定后，调节第一外模（7）上的调节螺栓以调节复合管内层管的壁厚均匀度，降低连接第二芯模（3）的模温机的温度，使超高分子量聚乙烯管适当冷却定型，调节第三外模（9）上的调节螺栓以调节复合管外层管的壁厚均匀度。