CN215750877U - 一种连续纤维增强复合材料的模压成型装置 - Google Patents

Abstract

一种连续纤维增强复合材料的拉挤模压成型装置,包括依次设置的纱架、预浸槽、预成型拉挤模具、移动压模装置、牵引装置及切割装置；纱架用于放置纤维卷筒，纤维卷筒上的纤维束依次从预浸槽、预成型拉挤模具、移动压模装置、牵引装置、切割装置输送而过，完成加工。本实用新型通过各装置的排列顺序，以及利用移动压模装置，实现连续的生产，操作方便，稳定可靠，自动化程度高，边角料少，使复合材料异形件生产成本大幅度降低，经济实用。

Description

一种连续纤维增强复合材料的模压成型装置

技术领域

本实用新型涉及一种复合材料制作技术领域，尤其涉及一种连续纤维增强复合材料的拉挤模压成型装置。

背景技术

目前市场上已经存在技术成熟的复合材料拉挤成型装置，其主要部分包括纱架、浸胶槽、拉挤模具、牵引装置及切割装置。该装置一般只能生成横截面形状单一且固定不变的制品，无法制作横截面形状随着牵引方向周期变化的制品。

针对拉挤成型装置的上述不足之处，人们普遍采用模压成型装置代替拉挤成型装置来制作形状复杂的异形制品。如使用层铺法把预浸布铺满模腔再合模加压、加热而固化成型；或者使用捆卷预浸布放入模腔，再合模加压、加热而固化成型。这些的工艺方法由于预浸布成本较高，需要人工裁切、捆卷及铺设，每个成型周期需要较长的清模和铺设时间，另外还需要切除边角料的后续工序，其中比较较高的边角料造成较多的材料浪费，以上种种原因都导致生产效率低、人工多、生产成本高。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种连续纤维增强复合材料的拉挤模压成型装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型采取以下技术方案：

一种连续纤维增强复合材料的拉挤模压成型装置,包括依次设置的纱架、预浸槽、预成型拉挤模具、移动压模装置、牵引装置及切割装置；

纱架用于放置纤维卷筒，纤维卷筒上的纤维束依次从预浸槽、预成型拉挤模具、移动压模装置、牵引装置、切割装置输送而过，完成加工。

所述预浸槽包括凹槽、支撑架，凹槽装在支撑架上，凹槽侧壁内具有空腔，空腔内填充有传热流体，凹槽的底面和/或侧面安装有加热器，凹槽内设有若干根圆辊，凹槽内填充有树脂，并且树脂面高于圆辊。

所述预成型拉挤模具包括壳体、加热器、成型流道，成型流道设在壳体内，壳体一侧设有与成型流道连通的流道入口，加热器设有若干个且分别设置在壳体外表面，流道入口设为由大变小的嗽叭型通道，成型流道从进口端到出口端呈从大到小渐变的结构。

所述移动压模装置装在旋转锁模架内，在纤维束牵引方向的左边和右边各设置一个旋转锁模架，移动压模装置包括移动压模和锁模板，旋转锁模架的顶部安装有上液压油缸，锁模板与上液压油缸连接，移动压模上设有型腔流道。

所述旋转锁模架包括上锁模架、下锁模架、移动座、旋转电机、导轨，导轨沿着纤维束牵引方向排布，移动座装在导轨上可沿导轨移动，旋转电机装在上锁模架上，移动座上转动装有转动轴，转动轴从下锁模架穿过与旋转电机的驱动轴连接，下锁模架与转动轴连接。

所述上锁模架上安装有拉杆，下锁模架底部装有下液压油缸，下液压油缸的驱动轴装接有用于固紧拉杆的卡板。

所述旋转锁模架内设有两个移动压模装置，并且分别设置在转动轴两侧。

本实用新型调试方便，稳定可靠，自动化程度高，生产效率高，边角料少，使复合材料异形件生产成本大幅度降低，经济实用。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为本实用新型的预成型拉挤模具示意图；

图3为本实用新型的旋转锁模架及移动压模示意图；

图3A为本实用新型的移动压模装置俯视图；

图3B为左边移动压模顺时针旋转90度示意图；

图3C为左边移动压模再次夹住预成型件示意图；

图4A、4B、4C、4D分别为本实用新型加工的不同异形件示意图。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述。

如图1-4所示，本实用新型揭示了一种连续纤维增强复合材料的拉挤模压成型装置,包括依次设置的纱架1、预浸槽2、预成型拉挤模具3、移动压模装置4、牵引装置5及切割装置6，纱架用于放置纤维卷筒，纤维卷筒上的纤维束依次从预浸槽、预成型拉挤模具、移动压模装置、牵引装置、切割装置输送而过，完成成型加工。

纱架为现有装置，在上面放置纤维卷筒101，纤维束102在拉挤时自动地被牵引出来。

所述预浸槽2包括凹槽201、支撑架，凹槽装在支撑架上，凹槽201侧壁内具有空腔204，空腔204内填充有传热流体，凹槽201的底面202和侧面203均安装有加热器，或者只在底面安装加热器，或者只在侧面安装加热器，凹槽201内设有若干根圆辊205，凹槽内填充有树脂，并且树脂面高于圆辊。通过加热器使空腔内的传热流体受升温，可以根据工艺需要调节预浸槽温度，使其温度更加均匀稳定。纤维束102进入若干根圆辊205下方被树脂充分浸渍。

所述预成型拉挤模具3包括壳体、加热器301、成型流道303，成型流道303设在壳体内，壳体一侧设有与成型流道303连通的流道入口302，加热器301设有若干个且分别设置在壳体外表面，流道入口302设为由大变小的嗽叭型通道，成型流道从进口端到出口端呈从大到小渐变的结构。

通过将流道入口设置成为一个由大变小的喇叭型入口302，可以避免纤维束102被刮断，也可以让更多包覆在纤维束上的树脂一起牵引进入移动压模装置。喇叭型的流道入口302后面是一个锥度较小的流道303，纤维束及其粘附着的树脂被牵引进入其中，由于成型流道303截面积越来越小而被挤压得非常密实，使纤维束预浸更加充分。在一定的温度和一定压力作用之下，纤维束和树脂的横截面形状恒定地牵引而成预成型件304，预成型件的树脂完全没有固化或者只有部分被固化。

所述移动压模装置4装在旋转锁模架内，在纤维束牵引方向的左边和右边各设置一个旋转锁模架，移动压模装置4包括移动压模44和锁模板414，旋转锁模架的顶部安装有上液压油缸410，锁模板414与上液压油缸410连接，移动压模44上设有型腔流道。

所述旋转锁模架包括上锁模架413、下锁模架415、移动座42、旋转电机417、导轨41，导轨沿着纤维束牵引方向排布，移动座42装在导轨41上可沿导轨移动，旋转电机417装在上锁模架413上，移动座42上转动装有转动轴418，转动轴418从下锁模架415穿过与旋转电机417的驱动轴连接，下锁模架415与转动轴418连接，转动轴可带动上锁模架和下锁模架相对于移动座转动，改变移动压模的方向。移动认可与相应的电机或油缸连接，使移动座沿着导轨滑动。

所述上锁模架413上安装有拉杆411，下锁模架415底部装有下液压油缸412，下液压油缸412的驱动轴装接有用于固紧拉杆411的卡板416。所述旋转锁模架内设有两个移动压模装置，并且分别设置在转动轴两侧。拉杆为可伸出缩回的气缸杆，可伸出与下锁模架连接，可缩回。

以设置在牵引方向左边的移动压模和锁模架为例进行说明。

左边的导轨41固定不动，左边的移动座42在电机或者液压油缸的驱动下进行精确纵向移动。左边的移动压模44在靠近预成型拉挤模具3处，上液压油缸410推动锁模板414下移，把锁模板和移动压模44合上。拉杆411向下运动从上锁模架413***下锁模架415，下液压油缸驱动卡板416水平运动把拉杆411头部卡住，下液压油缸410通入高压油压紧卡板提升锁模力。通过上液压油缸410加压使锁模板和移动压模闭合固紧，预成型件304被高压压紧，一边热压成型一边沿着牵引方向运动，它的移动速度与纵向牵引速度一致，在靠近牵引装置5处固化成型，如图3A所示。

下液压油缸412泄压，卡板416回退到原位，拉杆411向上回退到上锁模架413。上液压油缸410带动锁模板上移与移动压模分离，使移动压模44打开，移动压模44内部的顶针把产品顶出，制得异形件49。

在旋转电机417的作用下，上锁模架413和下锁模架415带动左边的移动压模44一起顺时针旋转90度，避开右边的移动压模之后沿着纵向导轨反向快速返回上游，如图3B所示。到达预成型拉挤模具附近之后，上锁模架413和下锁模架415带动左边的移动压模44再继续顺时针旋转90度,如图3C所示，再次合模夹住预成型件304，接着重复前述动作。

右边的移动压模与左边的移动压模44的动作类似，两者依次交替动作，从而保证预成型件持续不断地被牵引、夹住、热压、固化成为异形件49。异形件49可为横截面面积相等或者近似相等的制品。

所述的牵引装置5，布置在移动压模装置4下游，主要由一对耐高温皮带501、驱动电机及调节结构组成。驱动电机和调节机构的具体结构为公知技术，在此不再详细赘述。该装置提供动力把异形件49牵引过来。

所述的切割装置6，它布置在牵引装置5下游，主要由切割轮601、位置感应板602以及切割轮进给机构组成。异形件牵引过来碰到位置感应板602时，切割轮601快速前进并把异形件切断。异形件切断之后切割轮601立即自动退回原位并停止转动。

需要说明的是，以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但是凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种连续纤维增强复合材料的模压成型装置,其特征在于，包括依次设置的纱架、预浸槽、预成型拉挤模具、移动压模装置、牵引装置及切割装置；

纱架用于放置纤维卷筒，纤维卷筒上的纤维束依次从预浸槽、预成型拉挤模具、移动压模装置、牵引装置、切割装置输送而过，完成加工。

2.根据权利要求1所述的连续纤维增强复合材料的模压成型装置,其特征在于，所述预浸槽包括凹槽、支撑架，凹槽装在支撑架上，凹槽侧壁内具有空腔，空腔内填充有传热流体，凹槽的底面和/或侧面安装有加热器，凹槽内设有若干根圆辊，凹槽内填充有树脂，并且树脂面高于圆辊。

3.根据权利要求2所述的连续纤维增强复合材料的模压成型装置,其特征在于，所述预成型拉挤模具包括壳体、加热器、成型流道，成型流道设在壳体内，壳体一侧设有与成型流道连通的流道入口，加热器设有若干个且分别设置在壳体外表面，流道入口设为由大变小的通道，成型流道从进口端到出口端呈从大到小渐变的结构。

4.根据权利要求3所述的连续纤维增强复合材料的模压成型装置,其特征在于，所述移动压模装置装在旋转锁模架内，在纤维束牵引方向的左边和右边各设置一个旋转锁模架，移动压模装置包括移动压模和锁模板，旋转锁模架的顶部安装有上液压油缸，锁模板与上液压油缸连接，移动压模上设有型腔流道。

5.根据权利要求4所述的连续纤维增强复合材料的模压成型装置,其特征在于，所述旋转锁模架包括上锁模架、下锁模架、移动座、旋转电机、导轨，导轨沿着纤维束牵引方向排布，移动座装在导轨上可沿导轨移动，旋转电机装在上锁模架上，移动座上转动装有转动轴，转动轴从下锁模架穿过与旋转电机的驱动轴连接，下锁模架与转动轴连接。

6.根据权利要求5所述的连续纤维增强复合材料的模压成型装置,其特征在于，所述上锁模架上安装有拉杆，下锁模架底部装有下液压油缸，下液压油缸的驱动轴装接有用于固紧拉杆的卡板。

7.根据权利要求6所述的连续纤维增强复合材料的模压成型装置,其特征在于，所述旋转锁模架内设有两个移动压模装置，并且分别设置在转动轴两侧。

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