Калибрование труб и профилей

1. Калибрование трением

Простые открытые профили калибруются по схеме, при которой профиль протягивается между охлаждаемыми пластинами, которые в той или иной степени механически воздействуют на него. При использовании подобного метода калибрования неизбежно некоторое растяжение профиля.

Как показано на рис. 4, основание и крышка калибратора должны иметь водяное охлаждение, направление циркуляции воды в которых противоположное направлению экструзии. Чтобы избежать возможного искажения формы профиля, вытягиваемая его сторона на выходе из калибратора охлаждается сжатым воздухом.

Рис. 4. Калибрование трением: 1 – вход охлаждающей воды; 2 – выход воды из калибратора

2. Наружное калибрование с помощью сжатого воздуха

Наружное калибрование с помощью сжатого воздуха, называемое также калиброванием сжатым воздухом, используется только при производстве труб из ПВХ диаметром не менее 355 мм и полиолефиновых труб диаметром более 90-110 мм.

При таком калибровании (рис. 5) контакт между калибрующей втулкой и полым трубообразным экструдатом обеспечивается за счет избыточного давления воздуха (примерно 0,2 – 1 бар). Для этого сжатый воздух подается в трубчатую заготовку через дорн экструзионной головки. При изготовлении труб небольшого диаметра и шлангов, которые можно сворачивать в бухты, их концы герметизируются (пробками или сминанием). Трубы большего диаметра уплотняются изнутри плавающими пробками, которые состоят из набора круглых резиновых прокладок, поддерживаемых изнутри направляющими роликами и прижатыми к внутренними стенкам трубы пружинами.

При использование этого процесса калибрования калибратор для предотвращения раздува или разрыва трубы под действием внутреннего давления присоединяется непосредственно к трубной экструзионной головке фланцем и хорошо центрируется.

Рис.5. Наружное калибрование сжатым воздухом:

1 – подача сжатого воздуха; 2 – дорн; 3, 4, - впуск воды; 5 – выпуск воды; 6 – плавающая пробка; 7 – цепь; 8 – пластмассовая труба; 9 – выход воды; 10 – охлаждающая воды; 11 – калибрующая втулка; 12 – теплоизоляция; 13 – мундштук экструзионной головки

3. Наружное калибрование с помощью вакуума

При наружном калибровании с помощью вакуума необходимый для охлаждения и калибровки контакт между экструдируемым профилем и поверхностью калибратора осуществляется за счет использования вакуума, создаваемого вакуум-насосом. При таком калибровании профиль прижимается к охлаждаемой поверхности калибратора по контуру (закрытое наружное калибрование по контуру), при этом вакуум создается путем откачки воздуха через небольшие отверстия или щели в стенках калибратора, к которым примыкает профиль (рис. 6).

Рис. 6. Вакуумное наружное калибрование (закрытый вакуумный калибратор с последующим воздушным охлаждением профиля):

1 – желоб для воздушного охлаждения" 2 – выход воды; 3 – вакуум; 4 – длинномерный вакуумный калибратор; 5 – вход воды; 6 – профильная головка; 7 – вход воды; 8 – ваккум; 9 – выход воды; 10 – охлаждающий воздух

Рис. 7. Наружное калибрование пластинами, установленными в вакуумной ванне:

1 – вход воды; 2 – вакуум-насос; 3 – вакуум; 4 – выход воды

На рис. 7 показан еще один способ калибрования, при использовании которого профиль (чаще всего труба) протягивается через серию калибрующих пластин, устанавливаемых в закрытой вакуумной ванне, с охлаждением, погружением в вводу или методом разбрызгивания, что делает его во многом похожим на изготовлением металлической проволоки волочением. В этом процессе профиль непосредственно контактирует с охлаждающей водой.

Основное преимущество способа состоит в отсутствии необходимости герметизации внутренней полости плавающей пробкой.

4. Внутреннее калибрование

Этот процесс редко применяется при экструзии труб (рис. 8), поскольку в качестве основы для классификации и стандартизации труб используют наружный диаметр. Исключение составляют трубы предназначенные для трубчатых пневмоконвейеров, имеющие жесткие допуски на внутренний диаметр.

Рис. 8. Внутреннее калибрование

При этом способе калибрования дорн экструзионной головки соединяется с охлаждаемым калибрующим дорном. По нему протягивается и одновременно охлаждается пластинчатая трубчатая заготовка, выходящая из формующего отверстия экструзионной головки.

Профилируем калибрующего дорна можно преобразовать простую круглую трубку, получаемую с помощью обычной экструзионной головки для производства труб, в трубообразный профиль.

5. Специальные методы калибрования с подвижными калибраторами

Если калибраторы непрерывно перемещаются вместе с экструдатом, то это позволяет производить профили переменного (в направлении экструзии) сечения. Этот метод применяется при изготовлении гофрированных труб (рис. 9). Для этого применяются приемные гусеничные устройства (гофраторы) со специальными металлическими полуформами (формующие цепи), в которых гладкая пластическая трубчатая заготовка под действием сжатого воздуха или вакуума переформовывается в гофрированную трубу.

Во избежание преждевременного охлаждения или увеличения диаметра заготовки (при использовании для калибрования избыточного давления), расплав сначала направляется в длинный обогреваемый мундштук, конец которого входит в гофратор и близко располагается относительно первой формы.

Рис. 9. Производства гофрированных труб:

1 – плавающая пробка; 2 – выход воздуха для раздува заготовки; 3 – дорн; 4 – мундштук; 5 – цепь с гофрированной полуформой

Тема 3.7. Формы для раздувного формования