一种单壁波纹外肋增强型管材和单壁波纹外肋及加工方法

技术领域

本发明涉及管道技术领域，尤其涉及一种单壁波纹外肋增强型管材和单壁波纹外肋加工方法。

背景技术

管材在排污、供水、电缆等领域应用广泛，管材的材料、结构直接决定了其质量。目前的管材有直壁管材、波纹管等，在依次对管材环刚度要求高的领域，一般采用在管材本体外设置凸筋的波纹管。

在中国专利申请号为201410559700.4，申请日为2014.10.20，公开日为2015.2.4的专利文献中公开了一种外波纹型塑料管结构壁管及其生产方法。该管材包括由矩形片材螺旋缠绕而成的管体和以螺旋方式缠绕在相邻矩形片材之间的间隙上的中空加强筋，中空加强筋包括两条异型波纹管和筋片材，两条异型波纹管之间互相靠近经熔合后具有两个并列中空腔的加强筋，并在加强筋中部熔合部位形成直立的垂直于管壁的增强内肋，加强筋外包裹筋片材后以螺旋方式缠绕在相邻的矩形片材之间的间隙上后形成中空加强筋，这样，通过本发明方法得到的产品具有较轻的重量，并具有良好的环刚度和较高的强度，并且，本发明方法得到的产品的中空加强筋的宽度和高度之间的比可以小于1和中空加强筋的高度能达到壁管材直径的10%。解决普通缠绕波纹管中存在的问题。

上述管材虽然产生了一定的好处，但是两条异型波纹管之间是通过熔胶熔合连接在一起，这样，在熔胶与异型波纹管之间就会形成连接面，一旦熔合不牢固，就容易出现熔胶与异型波纹管分离的现象，使得该管材的环刚度收到一定的影响；另外，如果熔胶凸出或凹陷异型波纹管的外端面，那么包裹在异型波纹管外的筋片材在熔胶的位置就会出现凸出和凹陷的现象，一方面整个管材外观不美观，另一方面会影响管材的强度。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种单壁波纹外肋增强型管材，该结构的管材环刚度高、强度高、且美观。

本发明的第二目的是提供一种单壁波纹外肋，该结构的单壁波纹外肋强度高。

本发明的第三目的是提供一种单壁波纹外肋的加工方法，该方法，能成型一体的单壁波纹外肋，且方法简单。

本发明的第四目的是提供一种单壁波纹外肋增强型管材的加工方法，该方法，能成型一体的单壁波纹外肋，且方法简单，然后形成强度和环刚度高的管材。

为达到上述第一目的，一种单壁波纹外肋增强型管材，包括管材本体，在管材本体外壁上设有单壁波纹外肋；所述的单壁波纹外肋的截面包括环形壁和设在环形壁内的加强筋，在环形壁上具有单壁波纹，加强筋的外端和内端分别与环形壁连接，加强筋将环形壁分隔成m个空腔，其中m=n+1，n为加强筋的数量，环形壁与加强筋为一体结构。

上述结构，由于单壁波纹外肋的环形壁为单壁波纹管，且在环形壁内形成了与环形壁一体结构的加强筋，使得整个单壁波纹外肋为具有空腔的一体结构，这样，就不容易出现因熔胶熔合出现分离的现象，在加强筋与环形壁的连接处也不容易出现断裂的现象，因此，在单边波纹和整体结构的基础上，使得整个管材的环刚度高，因整体结构的单壁波纹外肋，因此，使得整个管材的强度高。由于加强筋和环形壁是一体结构，这样，就不会在加强筋的外端出现凹陷或外凸的现象，使得管材的外观美观，且强度高。

进一步的，加强筋截面包括侧壁，侧壁包括两个以上，在相邻的两侧壁之间具有腔体槽。通过设置腔体槽，因此，加强筋实际上被分隔成了两个小的加强筋，这样，可有效的减轻管材的重量。

进一步的，在相邻的两侧壁之间设有横筋，横筋将腔体槽分隔成小空间。通过设置横筋，则给予了加强筋横向的支撑力，这样，单壁波纹外肋不容易出现因横向力而变形的现象。

进一步的，在单壁波纹外肋外包裹有与管材本体相连的包覆层。通过设置包覆层，一方面可有效的保护单壁波纹外肋，另一方面能提高管材的环刚度，同时还能让单壁波纹外肋与管材本体的连接更加的可靠。

进一步的，环形壁的截面为多边形。

进一步的，在环形壁的转角处设有圆角。这样，不仅方便加工，而且可减小应力集中的现象。

进一步的，环形壁截面的至少一边为弧形、波浪形或台阶形。这样，环形壁不容易出现变形的现象。

进一步的，环形壁的截面为圆形，至少一加强筋穿过圆形。

为达到上述第二目的，一种单壁波纹外肋，单壁波纹外肋的截面包括环形壁和设在环形壁内的加强筋，在环形壁上具有单壁波纹，加强筋的外端和内端分别与环形壁连接，加强筋将环形壁分隔成m个空腔，其中m=n+1，n为加强筋的数量，环形壁与加强筋为一体结构。

上述结构，由于单壁波纹外肋的环形壁为单壁波纹管，且在环形壁内形成了与环形壁一体结构的加强筋，使得整个单壁波纹外肋为具有空腔的一体结构，这样，就不容易出现因熔胶熔合出现分离的现象，在加强筋与环形壁的连接处也不容易出现断裂的现象，因此，在单边波纹和整体结构的基础上，使得整个管材的强度高。由于加强筋和环形壁是一体结构，这样，就不会在加强筋的外端出现凹陷或外凸的现象，使得单壁波纹外肋的外观美观，且强度高。

进一步的，加强筋截面包括侧壁，侧壁包括两个以上，在相邻的两侧壁之间具有腔体槽，在相邻的两侧壁之间设有横筋，横筋将腔体槽分隔成小空间。通过设置腔体槽，因此，加强筋实际上被分隔成了两个小的加强筋，这样，可有效的减轻管材的重量；通过设置横筋，则给予了加强筋横向的支撑力，这样，单壁波纹外肋不容易出现因横向力而变形的现象。

为达到上述第三目的，一种单壁波纹外肋加工方法，通过挤出机的口模挤出到具有芯棒的单壁波纹管成型模具内，通过对单壁波纹管成型模具抽真空在单壁波纹管成型模具内形成单壁波纹管，在芯棒的前端开有与单壁波纹管成型模具内相通的用于成型加强筋的槽，成型单壁波纹外肋时，前端的材料填充到槽内形成加强筋。

上述方法，直接在芯棒的前端开设槽，在成型具有单壁波纹的环形壁时，让材料直接进入到槽内，使得环形壁与加强筋形成一体，且方法简单。

进一步的，在芯棒的前端设有两条以上的平行的槽，在芯棒的前端上设有与槽连接的横向槽用于形成横筋。该横向槽用于形成于加强筋一体的横筋。

达到上述第三目的的另一种技术方案为：通过挤出机的口模挤出到具有芯棒的单壁波纹管成型模具内，通过对单壁波纹管成型模具抽真空在单壁波纹管成型模具内形成单壁波纹管，所述的芯棒包括两个以上，相邻的芯棒之间形成空隙用于成型加强筋。通过设置多个芯棒，则材料从口模出来后，一部分材料进入到单壁波纹管成型模具内形成环形壁，同时部分材料进入到芯棒之间形成加强筋，这样，能形成可靠的一体结构的单壁波纹外肋，且方法简单。

进一步的，在相邻的芯棒之间设有两个以上的小芯棒，相邻小芯棒之间形成横向槽，横向槽用于成型横筋。这样，方便形成横筋。

为达到上述第四目的，一种单壁波纹外肋增强型管材的加工方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）成型管材本体；

（2）利用本发明所述的单壁波纹外肋加工方法加工单壁波纹外肋并缠绕到管材本体上；

（3）通过挤出机挤出片材并包覆在单壁波纹外肋和除单壁波纹外肋之外的管材本体上。

该方法，利用本发明所述的单壁波纹外肋加工方法加工单壁波纹外肋并缠绕到管材本体上，让单壁波纹外肋形成一体，且方法简单，再加上在单壁波纹外肋外包覆有一层片材，因此，能形成强度和环刚度高的管材。

附图说明

图1为单壁波纹外肋增强型管材不具有包覆层的示意图。

图2为单壁波纹外肋增强型管材不具有包覆层的剖视图。

图3为具有一个单壁波纹外肋的管材截面图。

图4为具有一个单壁波纹外肋的管材另一种截面图。

图5为具有一个单壁波纹外肋的管材第三种截面图。

图6为具有一个单壁波纹外肋的管材第四种截面图。

图7为实施例2加工方法使用设备的示意图。

图8为实施例2芯棒的示意图。

图9为实施例2芯棒另一结构的示意图。

图10为实例3加工方法使用设备的示意图。

图11为实施例3芯棒的示意图。

图12为实施例3芯棒另一结构的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步详细说明。

实施例1。

如图1、图2和图3所示，单壁波纹外肋增强型管材包括管材本体1、单壁波纹外肋2和包覆层3。

在管材本体1的一端具有插口11，管材本体1的另一端具有承口12。

在管材本体1外壁上螺旋缠绕有单壁波纹外肋2；在单壁波纹外肋外包裹有与管材本体相连的包覆层3。

所述的单壁波纹外肋的截面包括环形壁21和设在环形壁内的加强筋22，在环形壁21上具有单壁波纹（未示出），加强筋22的外端和内端分别与环形壁21连接，在本发明中，外端是指远离管材本体中心的一端，内端是指靠近管材本体中心的一端，加强筋22将环形壁分隔成m个空腔20，其中m=n+1，n为加强筋的数量，环形壁21与加强筋22为一体结构。

在本实施例中，如图3所示，环形壁的截面可以为多边形，如图4所示，环形壁还可以为圆形，至少一加强筋穿过圆形。且在环形壁的转角处设有圆角，另外，环形壁截面的至少一边为弧形、波浪形或台阶形。

本实施例中，如图5所示，加强筋22截面可以包括侧壁221，侧壁包括两个以上，在相邻的两侧壁之间具有腔体槽222。

作为进一步的改进，如图6所示，在相邻的两侧壁之间设有横筋223，横筋将腔体槽分隔成小空间。

上述结构，由于单壁波纹外肋的环形壁为单壁波纹管，且在环形壁内形成了与环形壁一体结构的加强筋，使得整个单壁波纹外肋为具有空腔的一体结构，这样，就不容易出现因熔胶熔合出现分离的现象，在加强筋与环形壁的连接处也不容易出现断裂的现象，因此，在单边波纹和整体结构的基础上，使得整个管材的环刚度高，因整体结构的单壁波纹外肋，因此，使得整个管材的强度高。由于加强筋和环形壁是一体结构，这样，就不会在加强筋的外端出现凹陷或外凸的现象，使得管材的外观美观，且强度高。

实施例2。

如图7和图8所示，一种实施例1所述的单壁波纹外肋加工方法，其步骤为：通过挤出机50的口模51挤出到具有芯棒52的单壁波纹管成型模具53内，通过对单壁波纹管成型模具抽真空在单壁波纹管成型模具内形成单壁波纹管，在芯棒52的前端开有与单壁波纹管成型模具内相通的用于成型加强筋的槽521，成型单壁波纹外肋时，前端的材料填充到槽内形成加强筋22。

为了能形成横筋223，则在芯棒的前端设有两条以上的平行的槽521，在芯棒的前端上设有与槽连接的横向槽522用于形成横筋223。

上述方法，直接在芯棒的前端开设槽，在成型具有单壁波纹的环形壁时，让材料直接进入到槽内，使得环形壁与加强筋形成一体，且方法简单。

实施例2。

如图10和图11所示，一种实施例1所述的单壁波纹外肋加工方法，其步骤为：通过挤出机50的口模51挤出到具有芯棒52的单壁波纹管成型模具53内，通过对单壁波纹管成型模具抽真空在单壁波纹管成型模具内形成单壁波纹管，所述的芯棒52包括两个以上，相邻的芯棒之间形成空隙520用于成型加强筋22。

进一步的，如图12所示，为了能形成横筋223，则在相邻的芯棒之间设有两个以上的小芯棒54，相邻小芯棒之间形成横向槽540，横向槽用于成型横筋223。

通过设置多个芯棒，则材料从口模出来后，一部分材料进入到单壁波纹管成型模具内形成环形壁，同时部分材料进入到芯棒之间形成加强筋，这样，能形成可靠的一体结构的单壁波纹外肋，且方法简单。

实施例4。

一种实施例1单壁波纹外肋增强型管材的加工方法，包括如下步骤：

（1）成型管材本体。

（2）利用本发明实施例2或实施例3所述的单壁波纹外肋加工方法加工单壁波纹外肋并缠绕到管材本体上。

（3）通过挤出机挤出片材并包覆在单壁波纹外肋和除单壁波纹外肋之外的管材本体上。

该方法，利用本发明所述的单壁波纹外肋加工方法加工单壁波纹外肋并缠绕到管材本体上，让单壁波纹外肋形成一体，且方法简单，再加上在单壁波纹外肋外包覆有一层片材，因此，能形成强度和环刚度高的管材。