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【发明授权】一种PE管件尺寸生产控制方法_云南联塑科技发展有限公司_201810689113.5 

申请/专利权人:云南联塑科技发展有限公司

申请日:2018-06-28

公开(公告)日:2020-10-20

公开(公告)号:CN109016425B

主分类号:B29C45/76(20060101)

分类号:B29C45/76(20060101);B29L23/00(20060101);B29K23/00(20060101)

优先权:

专利状态码:有效-授权

法律状态:2020.10.20#授权;2019.01.11#实质审查的生效;2018.12.18#公开

摘要:本发明涉及控制方法,更具体的一种生产过程中PE管件产品尺寸的控制方法。(1)首先选定原材料、模具;(2)在步骤(1)之后,采用步骤(1)的原料和模具制备同一规格的至少6个样品;(3)在步骤(2)之后,进行数据采集,测量注塑前模具型芯的外径;(4)在步骤(3)之后,管件抽芯后,将管件放置至指定的A温度的室内环境中,分别测量放置指定时间的管件承口内径尺寸;(5)在步骤(4)之后,根据如下公式计算收缩率,且取6个样品收缩率的平均值;(6)在步骤(5)之后,根据所得数值,在坐标系中描点,绘制图像,运用最小二乘法原则找到最佳的匹配函数;无需等待即可通过匹配的函数得到指定时间的收缩率。本发明可实现快速测量PE注塑管件的尺寸,无需等待一天以上的时间。

主权项:1.一种PE管件尺寸生产控制方法,其特征在于,具体步骤如下:1首先选定原材料、模具;2在步骤1之后,采用步骤1的原材料和模具制备同一规格的至少6个样品;3在步骤2之后,进行数据采集,测量注塑前模具型芯的外径;4在步骤3之后,管件抽芯后,将管件放置至指定的A温度的室内环境中,分别测量放置1h,2h,4h,10h,24h,48h,72h,96h,120h,144h,168h,240h,360h,480h,720h的管件承口内径尺寸;5在步骤4之后,根据如下公式1计算收缩率,且取6个样品收缩率的平均值;收缩率=型芯外径-承口内径型芯外径×100%1;6在步骤5之后,根据所得数值,在坐标系中描点,绘制图像,运用最小二乘法原则找到最佳的匹配函数;无需等待即可通过匹配的函数得到指定时间的收缩率;7在步骤6之后,根据匹配函数指定出尺寸控制标准;其中,在步骤4中,A温度的范围为21°~25°;在步骤6,匹配函数2如下:fx=alnx+bx02;其中,fx为管件承口内径相对于型芯外径的收缩率;x为抽芯后的放置时间;a为系数,描述管件收缩的快慢,绝对值|a|越大,承口内径随时间收缩越快,反之越慢;对fx求一阶导数为反比例函数,即随放置时间延长收缩速率减慢,当放置足够长的时间收缩速率趋于0,停止收缩;b为平移系数。

全文数据:一种PE管件尺寸生产控制方法技术领域[0001]本发明涉及控制方法,更具体的一种生产过程中PE管件产品尺寸的控制方法。背景技术[0002]PE管道有诸多优良的性能:良好的卫生性能,无毒、不滋生细菌;卓越的耐腐蚀性能;长久的使用寿命;韧性好,耐冲击;施工方便,连接可靠。因此被广泛应用于市政给水、排水以及燃气输送系统。而PE管件是PE管道系统必不可少的连接元件,有非常广阔的市场空间。[0003]但是PE管件注塑脱模后收缩大,不得不考虑成型后收缩对管件尺寸的影响,因此根据GBT13663.2-2005条款7.2之规定:应在管件生产至少24h后取样,在温度为(23±2°:下状态调节至少4h后进行测量。但实际生产过程中为了提高生产效率,降低制造成本,需要尽可能快的测量并判定产品尺寸是否合格。目前通常的操作方法是:生产24h后,在23±2°C环境中调节4h立即测量管件尺寸。但此方法存在2点缺陷:[0004]1、生产28h才能测量尺寸,但实际生产过程是连续的,管件出现尺寸不合格至少需等到28h后才能发现,并且该段时间内所生产的产品需要全部报废。因此该测量方法需要等待的时间过长,不利于产品尺寸的控制尤其是配合尺寸),并且会造成大量不合格品,生产成本提尚。[0005]“生产24h后取样,在温度为(23±2°C下状态调节4h后立即测量”是不科学的,因为PE注塑管件结晶缓慢,并且壁厚厚,即使在(23±2°C的环境中放置10天后仍有收缩,目前的困境是生产24h后测量合格的产品在仓库中放置比较长的时间,重新测量尺寸发现承口内径变小,产品不合格。发明内容[0006]本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种PE管件尺寸生产控制方法,通过设置,可实现快速测量PE注塑管件的尺寸,无需等待一天以上的时间。[0007]为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:[0008]提供一种PE管件尺寸生产控制方法,其特征在于,具体步骤如下:[0009]⑴首先选定原材料、模具;[0010]2在步骤⑴之后,采用步骤⑴的原料和模具制备同一规格的至少6个样品;[0011]3在步骤⑵之后,进行数据采集,测量注塑前模具型芯的外径;[0012]4在步骤3之后,管件抽芯后,将管件放置至指定的A温度的室内环境中,分别测量放置Ih,2h,4h,IOh,24h,48h,72h,96h,120h,144h,168h,240h,360h,480h,720h的管件承口内径尺寸;[0013]⑸在步骤⑷之后,根据如下公式⑴计算收缩率,且取6个样品收缩率的平均值;[0014]收缩率=型芯外径-承口内径型芯外径X100%1;[0015]6在步骤5之后,根据所得数值,在坐标系中描点,绘制图像,运用最小二乘法原则找到最佳的匹配函数;无需等待即可通过匹配的函数得到指定时间的收缩率;[0016]⑺在步骤⑹之后,根据匹配函数指定出尺寸控制标准。[0017]本发明提供一种PE管件尺寸生产控制方法,通过设置,可实现快速测量PE注塑管件的尺寸,无需等待一天以上的时间。[0018]优选地,在步骤⑷中,A温度的范围为21°〜25°。[0019]优选地,在步骤6,匹配函数⑵如下:[0021]其中,[0022]fX为管件承口内径相对于模具型芯的收缩率;[0023]X为抽芯后的放置时间;[0024]a为系数,描述管件收缩的快慢,绝对值IaI越大,承口内径随时间收缩越快,反之越慢;对fX求一阶导数为反比例函数,即随放置时间延长收缩速率减慢,当放置足够长的时间收缩速率趋于〇,停止收缩;[0025]b为平移系数。[0026]优选地,取6个样品收缩率的平均值,确定出系数a,b数值。[0027]优选地,根据匹配函数2的公式,实现快速测量PE注塑管件的尺寸,无需等待一天以上的时间。[0028]优选地,在步骤(1中,原材料:制备的样品应使用同一厂家、同一牌号、同一批次的原材料,同一辅助性材料;模具:制备的样品所使用的模具,应是同一批次,同一设计结构、同样材质、相同冷却系统的模具。[0029]优选地,系数a由原料变化、模具结构、成型工艺决定。[0030]与现有技术相比,本发明的有益效果是:[0031]本发明提供一种PE管件尺寸生产控制方法,通过设置,可实现快速测量PE注塑管件的尺寸,无需等待一天以上的时间。。附图说明[0032]图1为本发明的一种PE管件尺寸生产控制方法的非具体样品模型的收缩余量记录图。[0033]图2为实施例一的指定样品参数的收缩率的规律图。[0034]图3为实施例一的指定样品参数的收缩余量记录图。[0035]图4为实施例二的指定样品参数的收缩率的规律图。[0036]图5为实施例二的指定样品参数的收缩余量记录图。[0037]图6为实施例三的指定样品参数的收缩率的规律图。[0038]图7为实施例三的指定样品参数的收缩余量记录图。[0039]图8为实施例四的指定样品参数的收缩率的规律图。[0040]图9为实施例四的指定样品参数的收缩余量记录图。[0041]图10为实施例五的指定样品参数的收缩率的规律图。[0042]图11为实施例五的指定样品参数的收缩余量记录图。[0043]图12为实施例六的指定样品参数的收缩率的规律图。[0044]图13为实施例六的指定样品参数的收缩余量记录图。具体实施方式[0045]下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。其中,附图仅用于示例性说明,表示的仅是示意图,而非实物图,不能理解为对本专利的限制;为了更好地说明本发明的实施例,附图某些部件会有省略、放大或缩小,并不代表实际产品的尺寸;对本领域技术人员来说,附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。[0046]本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件;在本发明的描述中,需要理解的是,若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明,不能理解为对本专利的限制,对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。[0047]实施例1[0048]如图1至3所示为本发明一种PE管件尺寸生产控制方法的实施例,具体步[0049]骤如下:[0050]1首先选定原材料、模具;[0051]⑵在步骤⑴之后,采用步骤⑴的原料和模具制备同一规格的至少6个样品;[0052]3在步骤⑵之后,进行数据采集,测量注塑前模具型芯的外径;[0053]4在步骤3之后,管件抽芯后,将管件放置至指定的A温度的室内环境中,分别测量放置Ih,2h,4h,IOh,24h,48h,72h,96h,120h,144h,168h,240h,360h,480h,720h的管件承口内径尺寸;[0054]⑸在步骤⑷之后,根据如下公式⑴计算收缩率,且取6个样品收缩率的平均值;[0055]收缩率=型芯外径-承口内径型芯外径X100%1;[0056]6在步骤5之后,根据所得数值,在坐标系中描点,绘制图像,运用最小二乘法原则找到最佳的匹配函数;无需等待即可通过匹配的函数得到指定时间的收缩率;[0057]⑺在步骤⑹之后,根据匹配函数指定出尺寸控制标准。[0058]其中,在步骤⑷中,A温度的范围为21°〜25°。[0059]另外,在步骤⑹,匹配函数⑵如下:[0060]fx=alnx+bx02;[0061]其中,[0062]fX为管件承口内径相对于模具型芯的收缩率;[0063]X为抽芯后的放置时间;[0064]a为系数,描述管件收缩的快慢,绝对值IaI越大,承口内径随时间收缩越快,反之越慢;对fX求一阶导獎为反比例函数,即随放置时间延长收缩速率减慢,当放置足够长的时间收缩速率趋于〇,停止收缩;[0065]b为平移系数。[0066]其中,取6个样品收缩率的平均值,确定出系数a,b数值。[0067]另外,根据匹配函数2的公式,实现快速测量PE注塑管件的尺寸,无需等待一天以上的时间。[0068]其中,在步骤(1中,原材料:制备的样品应使用同一厂家、同一牌号、同一批次的原材料,同一辅助性材料;模具:制备的样品所使用的模具,应是同一批次,同一设计结构、同样材质、相同冷却系统的模具。[0069]另外,系数a由原料变化、模具结构、成型工艺决定。[0070]具体的:假设模具型芯的外径为D,抽芯后某个时间点测量的承口内径为cU,并且30天后管件收缩可忽略*根据具体实施案例,可计算第25天至30天收缩量很小,相对产品要求公差可忽略,可认为30天后管件停止收缩,详见实施案例),那么管件稳定之后的承口内径为cU-Ad1,不同测量时间的收缩余量Ad1如下图1所示(当a给定时,可计算出具体的数值。[0071]根据图1,抽芯后较短的时间内测量都可以预测最终管件稳定之后的尺寸,对照尺寸标准要求可判定产品是否合格,无需等待1天以上的时间。[0072]但需要注意的是,系数a是基于原料变化不大、模具结构相同、成型工艺相同的情况下确定的,因此一旦确定发生了某种可能影响系数a的因素,都应该重新确定系数a。一般,同一套模具、同一牌号的材料包括辅助性材料)、相同的成型工艺,系数a是相同的。[0073]具体的给出指定的数值:当样品参数为:dnllOX45°PE电熔弯头,模具型芯外径为111.80mm时,按照匹配函数⑵的公式以及具体的测量步骤得出收缩率的图像为图2。带点的曲线为实测值,不带点的曲线为最佳匹配函数,可确定系数a=0.0005。另外,第25天至30天该产品收缩量不超过0.01mm,相对要求公差可忽略,可认为30天后管件稳定。其不同测量时间的收缩余量Adi为图3。[0074]实施例二:[0075]如图4至5所示,本实施例与实施例一类似,所不同之处在于,样品的参数改变。样品参数为:dnllOPE电熔直通,模具型芯外径为112.00_,按照匹配函数2的公式以及具体的测量步骤得出收缩率的图像为图4。带点的曲线为实测值,不带点的曲线为最佳匹配函数,可确定系数a=0.00065。[0076]另外,第25天至30天该产品收缩量不超过0.01mm,相对要求公差可忽略,可认为30天后管件稳定。其不同测量时间的收缩余量Adi为图5。[0077]实施例三:[0078]如图6至7所示,本实施例与实施例一类似,所不同之处在于,样品的参数改变。样品参数为:dnl60PE电熔直通,模具型芯外径为162.60_,按照匹配函数2的公式以及具体的测量步骤得出收缩率的图像为图6。带点的曲线为实测值,不带点的曲线为最佳匹配函数,可确定系数a=0.00065。[0079]另外,第25天至30天该产品收缩量不超过0.02mm,相对要求公差可忽略,可认为30天后管件稳定。其不同测量时间的收缩余量Adi为图7。[0080]实施例四:[0081]如图8至9所示,本实施例与实施例一类似,所不同之处在于,样品的参数改变。样品:dnl60X90°PE电熔弯头,模具型芯外径为162.80mm,按照匹配函数2的公式以及具体的测量步骤得出收缩率的图像为图8。带点的曲线为实测值,不带点的曲线为最佳匹配函数,可确定系数a=0.00064。[0082]另外,第25天至30天该产品收缩量不超过0.02mm,相对要求公差可忽略,可认为30天后管件稳定。其不同测量时间的收缩余量Adi为图9。[0083]实施例五:[0084]如图10至11所示,本实施例与实施例一类似,所不同之处在于,样品的参数改变。样品:dn90PE电熔正三通,模具型芯外径为91.55mm,按照匹配函数2的公式以及具体的测量步骤得出收缩率的图像为图10。带点的曲线为实测值,不带点的曲线为最佳匹配函数,可确定系数a=0.00067。[0085]另外,第25天至30天该产品收缩量不超过0.01mm,相对要求公差可忽略,可认为30天后管件稳定。其不同测量时间的收缩余量Adi为图11。[0086]实施例六:[0087]如图12至13所示,本实施例与实施例一类似,所不同之处在于,样品的参数改变。样品:dn200PE电熔直通,模具型芯外径为203.20mm,按照上述步骤实施。按照匹配函数2的公式以及具体的测量步骤得出收缩率的图像为图12。带点的曲线为实测值,不带点的曲线为最佳匹配函数,可确定系数a=0.0005。另外,第25天至30天该产品收缩量不超过0.02mm,相对要求公差可忽略,可认为30天后管件稳定。其不同测量时间的收缩余量Adi为图13〇[0088]显然,本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

权利要求:1.一种PE管件尺寸生产控制方法,其特征在于,具体步骤如下:1首先选定原材料、模具;⑵在步骤⑴之后,采用步骤⑴的原料和模具制备同一规格的至少6个样品;⑶在步骤⑵之后,进行数据采集,测量注塑前模具型芯的外径;4在步骤3之后,管件抽芯后,将管件放置至指定的A温度的室内环境中,分别测量放置Ih,2h,4h,IOh,24h,48h,72h,96h,120h,144h,168h,240h,360h,480h,720h的管件承口内径尺寸;⑶在步骤⑷之后,根据如下公式⑴计算收缩率,且取6个样品收缩率的平均值;收缩率=型芯外径-承口内径型芯外径X100%⑴;6在步骤5之后,根据所得数值,在坐标系中描点,绘制图像,运用最小二乘法原则找到最佳的匹配函数;无需等待即可通过匹配的函数得到指定时间的收缩率;⑵在步骤6之后,根据匹配函数指定出尺寸控制标准。2.根据权利要求1所述的PE管件尺寸生产控制方法,其特征在于,在步骤⑷中,A温度的范围为21°〜25°。3.根据权利要求1所述的PE管件尺寸生产控制方法,其特征在于,在步骤6,匹配函数2如下:fx=alnx+bx02;其中,fX为管件承口内径相对于模具型芯的收缩率;X为抽芯后的放置时间;a为系数,描述管件收缩的快慢,绝对值IaI越大,承口内径随时间收缩越快,反之越慢;对fX求一阶导数为反比例函数,即随放置时间延长收缩速率减慢,当放置足够长的时间收缩速率趋于〇,停止收缩;b为平移系数。4.根据权利要求3所述的PE管件尺寸生产控制方法,其特征在于,取6个样品收缩率的平均值,确定出系数a,b数值。5.根据权利要求4所述的PE管件尺寸生产控制方法,其特征在于,根据匹配函数2的公式,实现快速测量PE注塑管件的尺寸,无需等待一天以上的时间。6.根据权利要求4所述的TO管件尺寸生产控制方法,其特征在于,在步骤(1中,原材料:制备的样品应使用同一厂家、同一牌号、同一批次的原材料,同一辅助性材料;模具:制备的样品所使用的模具,应是同一批次,同一设计结构、同样材质、相同冷却系统的模具。7.根据权利要求4所述的PE管件尺寸生产控制方法,其特征在于,系数a由原料变化、模具结构、成型工艺决定。

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