一种PE管件尺寸生产控制方法

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。

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；

(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：

f(x)＝a ln(x)+b(x>0)                   (2)；

其中，

f(x)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f(x)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。

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，取6个样品收缩率的平均值，确定出系数a，b数值。

3.根据权利要求2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管件的尺寸，无需等待一天以上的时间。

4.根据权利要求2所述的PE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。

5.根据权利要求2所述的PE管件尺寸生产控制方法，其特征在于，系数a由原材料、模具结构、成型工艺决定。

说明书

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GB/T 13663.2-2005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)℃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，生产成本提高。

[0005] “生产24h后取样，在温度为(23±2)℃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)℃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] (1)首先选定原材料、模具；

[0010] (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；

[0011] (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；

[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1h，2h，4h，10h，24h，48h，72h，96h，120h，144h，168h，240h，360h，480h，720h的管件承口内径尺寸；

[0013] (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；

[0014] 收缩率＝(型芯外径-承口内径)/型芯外径×100％  (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] (7)在步骤(6)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(4)中，A温度的范围为21°～25°。

[0019] 优选地，在步骤(6)，匹配函数(2)如下：

[0020] f(x)＝aln(x)+b(x>0)  (2)；

[0021] 其中，

[0022] f(x)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|a|越大，承口内径随时间收缩越快，反之越慢；对f(x)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；

[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] (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；

[0052] (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；

[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1h，2h，4h，10h，24h，48h，72h，96h，120h，144h，168h，240h，360h，480h，720h的管件承口内径尺寸；

[0054] (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；

[0055] 收缩率＝(型芯外径-承口内径)/型芯外径×100％  (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] (7)在步骤(6)之后，根据匹配函数指定出尺寸控制标准。

[0058] 其中，在步骤(4)中，A温度的范围为21°～25°。

[0059] 另外，在步骤(6)，匹配函数(2)如下：

[0060] f(x)＝aln(x)+b(x>0)  (2)；

[0061] 其中，

[0062] f(x)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|a|越大，承口内径随时间收缩越快，反之越慢；对f(x)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；

[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di，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di-Δdi，不同测量时间的收缩余量Δdi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：dn110×45°PE电熔弯头，模具型芯外径为111.80mm时，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Δdi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：dn110PE电熔直通，模具型芯外径为112.00mm，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Δdi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：dn160PE电熔直通，模具型芯外径为162.60mm，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Δdi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：dn160×90°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Δdi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Δdi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Δdi为图13。

[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。