鋼骨架塑料復(fù)合管電熔套筒生產(chǎn)方式研究

楊鈞淼

（大慶油田昆侖集團(tuán)有限公司管業(yè)分公司，黑龍江 大慶 163000）

0 引言

鋼骨架聚乙烯塑料復(fù)合管（如圖1所示）是一種內(nèi)部由鋼絲焊接成網(wǎng)后，外部包覆聚乙烯擠出成型的一種復(fù)合型管材。它很好的結(jié)合了金屬管材的剛性及塑料管材的韌性，是一種具有雙面防腐的新型耐壓管道。復(fù)合管主要依靠電熔套筒連接[1]（如圖2所示），約占總連接數(shù)的95%。

圖1 鋼骨架聚乙烯塑料復(fù)合管

圖2 電熔套筒透視圖

1 現(xiàn)有技術(shù)背景及存在的主要問題

電熔套筒內(nèi)部擁有一個鋼板沖孔后焊接而成的管狀鋼骨架，為保證鋼骨架在電熔套筒注塑成型時位置不偏移，需要在注塑成型過程中對鋼骨架進(jìn)行定位，行業(yè)內(nèi)常用定位方式是在骨架上安裝一個定位柱（如圖4所示），而后插入到模具內(nèi)，輔以塑料定位釘實(shí)現(xiàn)骨架定位（如圖3所示），主要存在以下問題：

（1）增加了鋼骨架制作成本、工藝復(fù)雜。現(xiàn)有的定位方式，以合模分型面為界，定位點(diǎn)正好位于注料口的鏡像位置。骨架在生產(chǎn)時需要單獨(dú)在定位點(diǎn)處制作一個特殊沖孔，并焊接一個帶螺紋的鋼制件用于安裝一個定位用的鋼柱（如圖3所示）；

（2）生產(chǎn)操作過程復(fù)雜。鋼定位柱需人工安裝，并且在電熔套筒冷卻成型后需要人工拆卸，并填補(bǔ)定位柱處的孔洞；同時因?yàn)榘惭b時電熔芯套模具的存在（如圖3所示），操作者無法看到定位柱及它所要安裝至的孔洞，導(dǎo)致安裝操作困難；

（3）需要使用較多塑料定位釘輔助定位。過多的塑料定位釘會影響聚乙烯充模速度，影響料流，導(dǎo)致產(chǎn)品外觀不佳（如圖3黑色圓釘）。

2 技術(shù)改進(jìn)原理及主要改進(jìn)方案

圖3 原定位方式示圖

圖4 原定位點(diǎn)與注料口位置關(guān)系

改進(jìn)原有在骨架上安裝一個定位柱插入到模具進(jìn)行定位的方式，在模具分型面處安裝兩套結(jié)構(gòu)，分別伸出兩個由彈簧控制的可移動的鋼柱，實(shí)現(xiàn)定位功能時兩個定位柱插入到骨架沖孔內(nèi)防止骨架移動。當(dāng)熔融聚乙烯充滿模腔的瞬間，模腔內(nèi)部聚乙烯壓力會達(dá)到一個最大值，此時會將定位柱頂回至機(jī)構(gòu)內(nèi)部，以此實(shí)現(xiàn)骨架的自動定位。

2.1 改進(jìn)定位柱位置

原有定位柱位置在注料孔的相對側(cè)，改進(jìn)后的定位位置在注料孔的上下兩側(cè)（如圖5所示）。

2.2 單點(diǎn)定位改進(jìn)為多點(diǎn)定位

原有定位柱依靠單點(diǎn)定位，注塑過程中聚乙烯從與定位柱相對的位置注料孔處進(jìn)行充模，此時定位柱處相當(dāng)于一個支點(diǎn)，充模塑料從力臂最長處對骨架進(jìn)行推移。改進(jìn)后的定位柱在分型面位置，上下位置分別有兩個定位柱進(jìn)行定位（如圖5所示）。

圖5 改進(jìn)后分型面4點(diǎn)定位

2.3 定位方式改進(jìn)

原定位柱擰緊于鋼骨架本體進(jìn)行定位，需在骨架特定位置單獨(dú)加工一處定位柱孔，并焊接定位柱底座。改進(jìn)后定位柱直接插入到鋼骨架中的分料孔進(jìn)行定位（如圖6所示）。

圖6 定位柱插入骨架定位

2.4 定位柱自動回退設(shè)計(jì)

圖7 保壓階段定位柱自動回退設(shè)計(jì)

原定柱在電熔管件取出模具后，需要人工擰下定位柱，并用手持式擠出機(jī)填充定位柱孔（如圖2箭頭所指）操作繁瑣。改進(jìn)后的彈簧結(jié)構(gòu)定位裝置，在聚乙烯充模過程中，不會對定位柱產(chǎn)生較大壓力導(dǎo)致定位柱回退，能保證定位柱起到定位骨架的作用。在保壓階段定位柱在熔融聚乙烯充滿模腔，此時模腔內(nèi)部壓力達(dá)到峰值，定位柱在壓力的作用下實(shí)現(xiàn)自動回退。并且模腔內(nèi)部始終處于保壓、冷卻的狀態(tài)，能夠保證定位柱不會在彈簧力的作用下再次回到模腔內(nèi)部，導(dǎo)致產(chǎn)品出現(xiàn)孔洞。

3 結(jié)語

為了克服現(xiàn)有的電熔套筒骨架定位裝置操作復(fù)雜、影響料流及產(chǎn)品質(zhì)量、定位效果不好的不足，本文提供一種鋼骨架聚乙烯復(fù)合管電熔套筒骨架定位裝置，該鋼骨架聚乙烯復(fù)合管電熔套筒骨架定位裝置定位可靠，操作簡單，不影響料流，巧妙利用聚乙烯注塑壓力這個系統(tǒng)資源實(shí)現(xiàn)了骨架的自動定位。