Page 124 - 《橡塑技术与装备》2026年3期

橡塑技术与装备
HINA R&P TECHNOLOGY AND EQUIPMENT

涡轮牵引双轴取向拉伸装置的

挤出管材机头设计

1
2
2
陈亮 ，张友新 ，汪品洋 ，吴有才 2
(1. 明阳智慧能源集团股份有限公司，广东 中山 528437 ；
2. 广东技塑新材料股份有限公司，广东 东莞 523527)

摘要 ： 介绍一种利用涡轮牵引双轴取向拉伸装置的挤出管材机头设计。随着对塑料管材使用要求的不断提高，塑料管材的应
用领域不断拓宽，各国对塑料管材的性能也提出了更高的要求，特别是 PVC-O 管材在线生产时，取向拉伸装置的位置与精准加
热对管坯温度的控制，是双向拉伸管材自增强的关键技术。这不仅使取向拉伸工艺温度的稳定成为可能，主要也是为了避免在线
生产时，由于管坯与取向拉伸装置产生偏移，造成管材壁厚不均和偏心现象。为此，设计了一种利用蜗轮牵引双轴取向拉伸装置
的挤出管材机头。结果表明 ：通过在线牵引取向拉伸装置的不同位置与管坯在理想加热温度状态下进行平稳拉伸和精准定位后，
保证了管坯整体膨胀后成型管材的均匀性，提高了管材的抗爆破强度和韧性。
关键词 ： 涡轮 ；牵引 ；双轴取向拉伸 ；位置 ；移动
中图分类号 ： TQ330.41 文章编号 ： 1009-797X(2026)03-0070-11
文献标识码 ： B DOI:10.13520/j.cnki.rpte.2026.03.015

随着塑料管材的需求量大幅提高，管材的应用领 1 挤出管材机头的成型工艺分析
域不断拓宽，各国对塑料管材的性能也提出了更高的 双轴取向拉伸成型工艺的制造方法，一般是在挤
要求。如何节省材料又提高管材的各方面性能，是塑 出管材机头内部放置一根长长的钢丝绳，其一端固定
料管材研究的一个重要方向。双向拉伸自增强技术是 在挤出机头芯棒中心，另一端固定在双轴取向拉伸装
近年来发展的一种新的塑料管材生产技术。为实现双 置扩张头中心上。这种技术多为二步法，先把挤出的
向拉伸塑料管的生产，常用扩张法。经过二次加热处 管坯冷却到常温，再加热到拉伸温度。但是这种方法
理，使管坯温度达到扩张温度，然后在牵引机的牵引 在实际生产过程中，拉伸加热稳定性存在一定的技术
力作用下通过一个与挤出机机头相连的扩张型芯模， 问题。即管坯成型经冷却定型后，通过第一牵引机牵
使管坯进行扩张。由于高分子材料的拉伸取向是在玻 引进入加热装置进行二次加热，加热至高弹态后，通
璃化温度与熔融温度之间进行的，如果低于玻璃化温 过扩张模具对管坯进行双向拉伸。由于连续成型管材
度，分子链处于冻结状态，在这个温度条件下进行拉 的二次加热装置在生产线安装后的位置一般是固定不
伸，只会造成材料受强迫拉伸而破坏 ；如果高于熔融 动的，取向拉伸装置的位置在生产前调整后也是固定
温度，分子链能自由运动，受拉伸的分子链不能实现 不动的，在线生产时取向拉伸装置不能前后移动，管
取向作用。只有在玻璃化温度与熔融温度之间，取向 坯的加热均匀性受到局限，无法精准地对管坯进行均
拉伸温度的控制才尤为重要，这直接影响管材质量 [1]。 匀加热，只能用加热器来调节温度以适应管坯的受热
最好在材料软化点附近，才能实现和保持最有效的分 程度。这样工艺调节复杂，管坯不能及时受热均匀，
子取向。为了精准保持管坯温度均匀，这不仅是取向 影响取向拉伸的稳定性，使管坯在取向拉伸难以控制。
工艺成形技术的关键，也是避免出现壁厚不均和偏心 这既是取向工艺成型技术的关键，也是避免出现壁厚
现象的关键。因此，管坯拉伸时的加工温度控制一定 不均和偏心现象的关键。这种挤出管材机头，由于没
要均匀分布。这样管坯才能沿着双向拉伸装置实现管 有设置可使取向拉伸装置前后移动的结构，受热的管
材的双轴拉伸，提高管材的整体性能。为此，设计了
作者简介： 陈亮（1992-），男，汉族，硕士研究生，工程师，
一种用蜗轮牵引双轴取向拉伸装置的挤出管材机头结
主要从事机械结构仿真性能的分析和优化以及新材料的研究工
构。 作。

3
·70· 第 52 卷 第 期