本發(fā)明涉及空腔復(fù)合材料拉擠成型，具體涉及生產(chǎn)具有復(fù)雜型面內(nèi)壁的復(fù)合材料拉擠管的裝置及方法。

背景技術(shù)：

1、隨著拉擠成型工藝的廣泛應(yīng)用，市場(chǎng)需求方及設(shè)計(jì)方出于產(chǎn)品減重，減少材料浪費(fèi)等原因，越來(lái)越傾向于空腔復(fù)合材料拉擠型材結(jié)構(gòu)，所以復(fù)合材料拉擠型材截面越來(lái)越復(fù)雜，空腔形式多樣化；又由于拉擠空腔復(fù)合材料是由芯棒控制空腔結(jié)構(gòu)，而一般的空腔拉擠型材芯棒都是與模具框架利用螺栓相連接，所以空腔拉擠型材的壁厚控制較難。

2、對(duì)于常用的空腔型拉擠制品，其生產(chǎn)過(guò)程中，常使用的方法為將纖維從預(yù)成型板穿出后，在成型模具內(nèi)加熱固化，其過(guò)程中，由于纖維僅在預(yù)成型板一側(cè)進(jìn)行收束限位，而另一側(cè)并無(wú)控制，使得固化過(guò)程中，纖維易在成型模具內(nèi)側(cè)發(fā)生扭轉(zhuǎn)、偏移，導(dǎo)致樹(shù)脂無(wú)法在纖維的導(dǎo)向下充滿成型模具的成型腔，造成空腔拉擠管壁厚不均，甚至缺膠等問(wèn)題，返工率及廢品率較高。

3、因此，針對(duì)上述問(wèn)題本發(fā)明急需提供生產(chǎn)具有復(fù)雜型面內(nèi)壁的復(fù)合材料拉擠管的裝置及方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題是提供生產(chǎn)具有復(fù)雜型面內(nèi)壁的復(fù)合材料拉擠管的裝置及方法，本發(fā)明通過(guò)引入后預(yù)成型板對(duì)連續(xù)纖維進(jìn)行二次定型后再使用成型模具進(jìn)行加熱固化，避免連續(xù)纖維在成型過(guò)程中發(fā)生扭轉(zhuǎn)，導(dǎo)致具有復(fù)雜型面內(nèi)壁的拉擠制品立筋厚度難以控制，同時(shí)兼顧了工藝操作的便捷性。

2、本發(fā)明提供了一種生產(chǎn)具有復(fù)雜型面內(nèi)壁的復(fù)合材料拉擠管的裝置，包括依次間隔設(shè)置的分紗板、膠槽、預(yù)成型板、成型模具、后預(yù)成型板、牽引機(jī)以及切割機(jī)；

3、其中，分紗板，用于對(duì)連續(xù)纖維進(jìn)行分紗整理；

4、膠槽，用于使用樹(shù)脂膠液對(duì)來(lái)自分紗板的連續(xù)纖維進(jìn)行充分浸漬；

5、預(yù)成型板，用于對(duì)來(lái)自膠槽的連續(xù)纖維按照所需形狀進(jìn)行收束；

6、后預(yù)成型板，用于對(duì)從成型模具穿出的連續(xù)纖維按照所需形狀進(jìn)行二次收束；

7、位于預(yù)成型板與后預(yù)成型板之間的成型模具，用于對(duì)預(yù)成型板與后預(yù)成型板之間的連續(xù)纖維進(jìn)行塑形與加熱；

8、牽引機(jī)，用于對(duì)從成型模具穿出的連續(xù)纖維進(jìn)行牽引；

9、切割機(jī)，用于對(duì)加熱固化后的連續(xù)纖維進(jìn)行切割；

10、其中，后預(yù)成型板包括后預(yù)成型板體，后預(yù)成型板體的前、后兩側(cè)面對(duì)稱設(shè)置有空腔分布面，后預(yù)成型板體的前、后兩側(cè)面間隔設(shè)置有多個(gè)水平貫穿后預(yù)成型板體的后預(yù)成型空腔，各后預(yù)成型空腔在空腔分布面內(nèi)均勻布設(shè)；

11、成型模具包括成型模板，成型模板的前、后兩側(cè)面水平貫穿設(shè)置有成型腔。

12、優(yōu)選地，還包括壓紗輥，壓紗輥的兩端通過(guò)連接桿與膠槽可轉(zhuǎn)動(dòng)連接，連續(xù)纖維從壓紗輥與膠槽之間穿出。

13、優(yōu)選地，空腔分布面的面積為成型腔的橫截面積的1.1至1.2倍；后預(yù)成型空腔與后預(yù)成型板的前、后兩端面接觸的邊均設(shè)置有倒角或圓角。

14、優(yōu)選地，分紗板包括分紗板體，分紗板體的前、后兩側(cè)面水平貫穿設(shè)有多個(gè)分紗孔；預(yù)成型板包括預(yù)成型板體，預(yù)成型板體的前、后兩側(cè)面水平貫穿設(shè)有多個(gè)預(yù)成型孔。

15、優(yōu)選地，還包括芯棒，芯棒依次穿裝于分紗孔、預(yù)成型孔、成型腔、后預(yù)成型空腔與牽引機(jī)內(nèi)。

16、優(yōu)選地，后預(yù)成型板的材質(zhì)為層壓環(huán)氧玻璃鋼板、聚四氟乙烯板與鐵板中的一種。

17、優(yōu)選地，后預(yù)成型板的厚度為10mm。

18、優(yōu)選地，成型模板的上、下、左、右四個(gè)面均包覆有加熱板。

19、本發(fā)明還提供了一種生產(chǎn)具有復(fù)雜型面內(nèi)壁的復(fù)合材料拉擠管的方法，包括如下步驟：

20、制備生產(chǎn)具有復(fù)雜型面內(nèi)壁的復(fù)合材料拉擠管的裝置；

21、將連續(xù)纖維從紗團(tuán)引出后穿過(guò)分紗板進(jìn)行分紗整理；

22、將分紗整理后的連續(xù)纖維經(jīng)過(guò)膠槽的上方后穿過(guò)預(yù)成型板進(jìn)行收束；

23、將來(lái)自預(yù)成型板的連續(xù)纖維穿過(guò)成型模具的成型腔；

24、將來(lái)自成型模具的連續(xù)纖維分別穿過(guò)后預(yù)成型板的各后預(yù)成型空腔進(jìn)行二次收束；

25、使用膠槽對(duì)連續(xù)纖維進(jìn)行浸膠；

26、使用牽引機(jī)牽引連續(xù)纖維；

27、使用成型模具對(duì)成型腔內(nèi)的連續(xù)纖維與樹(shù)脂膠液進(jìn)行加熱固化；

28、使用切割機(jī)將未浸膠的連續(xù)纖維切除并將后預(yù)成型板移除后，按照設(shè)定長(zhǎng)度對(duì)加熱固化后的連續(xù)纖維進(jìn)行切割，獲得具有復(fù)雜型面內(nèi)壁的復(fù)合材料拉擠管。

29、優(yōu)選地，后預(yù)成型空腔的橫截面積為成型模具的成型腔的橫截面積的1.1至1.2倍。

30、本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果：

31、本發(fā)明提供了一種生產(chǎn)具有復(fù)雜型面內(nèi)壁的復(fù)合材料拉擠管的裝置及方法，在普通拉擠工藝中加入后預(yù)成型板，配合預(yù)成型板對(duì)連續(xù)纖維的路徑進(jìn)行矯正，使得連續(xù)纖維在成型模具內(nèi)按照空腔截面均勻分布，使得連續(xù)纖維的分布與產(chǎn)品形狀及壁厚更加吻合，從而提高最終產(chǎn)品的質(zhì)量和性能。

技術(shù)特征：

1.一種生產(chǎn)具有復(fù)雜型面內(nèi)壁的復(fù)合材料拉擠管的裝置，其特征在于：包括依次間隔設(shè)置的分紗板(1)、膠槽(2)、預(yù)成型板(3)、成型模具(4)、后預(yù)成型板(5)、牽引機(jī)(6)以及切割機(jī)(7)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)具有復(fù)雜型面內(nèi)壁的復(fù)合材料拉擠管的裝置，其特征在于：還包括壓紗輥(8)，壓紗輥(8)的兩端通過(guò)連接桿與膠槽(2)可轉(zhuǎn)動(dòng)連接，連續(xù)纖維從壓紗輥(8)與膠槽(2)之間穿出。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的生產(chǎn)具有復(fù)雜型面內(nèi)壁的復(fù)合材料拉擠管的裝置，其特征在于：空腔分布面的面積為成型腔(402)的橫截面積的1.1至1.2倍；后預(yù)成型空腔(502)與后預(yù)成型板(5)的前、后兩端面接觸的邊均設(shè)置有倒角或圓角。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的生產(chǎn)具有復(fù)雜型面內(nèi)壁的復(fù)合材料拉擠管的裝置，其特征在于：分紗板(1)包括分紗板體(101)，分紗板體(101)的前、后兩側(cè)面水平貫穿設(shè)有多個(gè)分紗孔(102)；預(yù)成型板(3)包括預(yù)成型板體(301)，預(yù)成型板體(301)的前、后兩側(cè)面水平貫穿設(shè)有多個(gè)預(yù)成型孔(302)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的生產(chǎn)具有復(fù)雜型面內(nèi)壁的復(fù)合材料拉擠管的裝置，其特征在于：還包括芯棒(9)，芯棒(9)依次穿裝于分紗孔(102)、預(yù)成型孔(302)、成型腔(402)、后預(yù)成型空腔(502)與牽引機(jī)(6)內(nèi)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的生產(chǎn)具有復(fù)雜型面內(nèi)壁的復(fù)合材料拉擠管的裝置，其特征在于：后預(yù)成型板(5)的材質(zhì)為層壓環(huán)氧玻璃鋼板、聚四氟乙烯板與鐵板中的一種。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的生產(chǎn)具有復(fù)雜型面內(nèi)壁的復(fù)合材料拉擠管的裝置，其特征在于：后預(yù)成型板(5)的厚度為10mm。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的生產(chǎn)具有復(fù)雜型面內(nèi)壁的復(fù)合材料拉擠管的裝置，其特征在于：成型模板(401)的上、下、左、右四個(gè)面均包覆有加熱板(403)。

9.一種生產(chǎn)具有復(fù)雜型面內(nèi)壁的復(fù)合材料拉擠管的方法，其特征在于：包括如下步驟：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的生產(chǎn)具有復(fù)雜型面內(nèi)壁的復(fù)合材料拉擠管的方法，其特征在于：后預(yù)成型空腔(502)的橫截面積為成型模具(4)的成型腔(402)的橫截面積的1.1至1.2倍。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及復(fù)合材料拉擠成型技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及生產(chǎn)具有復(fù)雜型面內(nèi)壁的復(fù)合材料拉擠管的裝置及方法，裝置包括依次布設(shè)的分紗板、膠槽、預(yù)成型板、成型模具、后預(yù)成型板、牽引機(jī)及切割機(jī)；分紗板用于對(duì)連續(xù)纖維進(jìn)行分紗整理；膠槽用于使用樹(shù)脂膠液對(duì)纖維進(jìn)行浸漬；預(yù)成型板用于對(duì)纖維進(jìn)行收束；后預(yù)成型板用于對(duì)纖維進(jìn)行二次收束；成型模具用于對(duì)預(yù)成型板與后預(yù)成型板之間的纖維進(jìn)行塑形加熱；牽引機(jī)用于對(duì)成型模具穿出的纖維進(jìn)行牽引；切割機(jī)用于對(duì)加熱固化后的纖維進(jìn)行切割；本發(fā)明在拉擠工藝中引入后預(yù)成型板，與預(yù)成型板配合對(duì)纖維走向進(jìn)行矯正，使得連續(xù)纖維的分布與產(chǎn)品形狀及壁厚更加吻合，從而提高產(chǎn)品的質(zhì)量和性能。

技術(shù)研發(fā)人員：鄭詩(shī)宏,郁蕊,劉濤,程文亭,鄒云吉,代亞洲
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北玻院（滕州）復(fù)合材料有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30