钢骨架聚乙烯塑料复合管件一体化成型技术探讨

马艳艳

（大庆油田昆仑集团有限公司管业分公司，黑龙江 大庆 163000）

0 引言

钢骨架聚乙烯塑料复合管及管件是一种新型非金属压力管道，钢骨架塑料复合管是以低碳钢丝焊接作为骨架，高密度聚乙烯挤出成型的、具有双面防腐的新型耐压管道。它很好的结合了金属管材的刚性及塑料管材的韧性[1]。随着生产技术的不断更新，输送流体的种类规格和压力也有了较大的变化，对所采用的管道不断提出新的要求，钢骨架聚乙烯塑料复合管件作为其主要配套产品，也出现了一些迫切需要改进的地方。

1 现有技术背景及存在的主要问题

钢骨架塑料复合管件产品是以优质薄钢板均匀冲孔后卷筒焊接作为增强骨架，经注塑成型而成。管件生产时，先将增强骨架（弯头、三通等）进行烘箱预热，后将增强骨架放入模具型腔，经注射、保压、冷却固化后得到模腔所赋予的形状，然后开模获得成型产品[2]。管件产品在注塑成型过程中通过增强骨架上的钢制定位钉在型腔定位，保证骨架不发生偏移，经注塑成型。现有产品主要存在以下 问题：

（1）模具型腔磨损严重。在生产过程中，管件模具内腔与增强骨架钢钉直接接触，放置骨架及注塑保压过程中，骨架钢钉与型腔发生摩擦与挤压，致使型腔内表面出现一定程度的划伤与凹陷；由于型腔的磨损，需定期进行修复，增强骨架钢钉尺寸也随型腔磨损量发生改变，给质量控制带来了不稳定因素；

（2）管件产品外观不良，外表面钢钉裸露。管件产品由于型腔内表面受损导致外观褶皱不良；增强骨架采用了金属钢钉定位，钢钉与型腔接触，成型后钢钉分布在产品外表面，长期使用或沿海地区潮碱环境下架空使用，外表面定位钢钉会发生腐蚀进而影响产品使用稳定性；

（3）管件产品成型后需进行端头锥形封闭工序。管件产品自连接或与复合管连接时采用电熔套筒热熔连接，管业公司复合管产品端部均采用锥形封口，为了连接配合需要，管件产品在成型后需在端部进行注塑封口工序。

2 技术改进原理及主要改进方案

2.1 改进原有定位原理及方式

由增强骨架上的定位钢钉（如图1所示）改由模具定位模块，模具两端头处设置一定数量的定位夹块，使增强骨架放置在模腔后的注塑保压过程中，轴向、径向不发生偏移窜动，起到定位作用；调整模腔尺寸与注塑量，使管件产品实现一次注塑成型，无需二次锥形封口注塑；改变模腔内表面光洁度，由镜面变为亚麻面，改善产品外观质量。

图1 改进前的模具型腔及产品上的定位钉

2.2 改进为一体注塑成型模具定位模块

将原有的模具形状型腔改为端部一定数量定位模块（如图2所示）的型腔，使增强骨架不发生偏移、窜动，产品内外壁厚均匀，质量稳定。内腔表面及尺寸均做出了调整，实现了一体成型，外观良好。

图2 改进后的一体注塑定位模块型腔模型

原有设计产品需进行二次注塑，工序繁杂；外观不良且外表面裸露钢钉。改进后实现了锥形封口一体注塑成型，外观良好，外表面无钢钉裸露。

2.3 改进为无定位钢钉的增强骨架

原设计骨架冲孔卷筒焊接后需进行钢制定位钉的焊接。需定期进行模具修复及图纸验证；改进后减少了钢钉焊接工序，同时过料孔排布更加合理。

3 结语

钢骨架聚乙烯塑料复合管件一体化成型技术，减少了复合管管件生产工序，使管件注塑成型后直接端部具有锥口式封口，取消二次锥口封口注塑成型工序，提高生产效率，减少了产品转序生产过程中的废品率，解决了管件产品外表面钢钉裸露，提高了产品稳定性，加大了产品的使用领域。