一种纤维增强圆管类型材复合挤压装置及其挤压方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种纤维增强圆管类型材复合挤压装置及其挤压方法，复合挤压装置包括复合挤压模具和纤维牵引装置，复合挤压模具包括导流板、上模和下模，导流板上设有第一分流孔，第一分流孔内设置有至少一个第一分流桥，上模上设有第二分流孔，第二分流孔内设置有至少一个第二分流桥，第二分流桥连接有一模芯，导流板和/或上模上设有纤维进给通道，出口平行于型材挤压方向，下模上设有相连通的焊合室、模孔和空刀，模芯伸入模孔中。本发明专利技术的复合挤压装置及其挤压方法，能够在型材横截面的指定位置处连续加强型材，实现连续复合挤压，同时，相比于传统的纤维颗粒混合坯料，本发明专利技术使用常规的坯料，降低了生产成本，也提高了模具的耐磨性。

Fiber reinforced circular tube type composite extrusion device and extrusion method thereof

The invention discloses a composite extrusion device for fiber reinforced circular tube type material and its extrusion method. The compound extrusion device includes a compound extrusion die and a fiber traction device. The compound extrusion die includes a flow guide plate, an upper die and a lower die. The first shunt hole is provided on the flow guide plate, and at least one first shunt is arranged in the first flow hole. There are second diverging holes in the upper die and at least one second shunt bridge in the second shunt hole. The second shunt bridge is connected with a mold core. The guide plate and / or the upper die are provided with a fiber feed channel. The outlet is parallel to the extrusion direction of the profile. The lower die is equipped with a connected welding room, a die hole and an empty knife, and the mold core is inserted into the die hole. . The compound extrusion device and the extrusion method of the invention can continuously strengthen the profile at the specified position of the cross section of the section, and realize continuous compound extrusion. At the same time, compared to the traditional fiber particle mixed blank, the invention uses the conventional blank, reduces the production cost, and improves the wear resistance of the die.

【技术实现步骤摘要】
一种纤维增强圆管类型材复合挤压装置及其挤压方法
本专利技术涉及金属挤压
，特别是涉及一种纤维增强圆管类型材复合挤压装置及其挤压方法。
技术介绍
由于经济和环境的原因，特别是在汽车和航空航天工业以及建筑领域，型材的轻质化战略已经成为结构件设计的重要方面。一方面，车辆整体重量的减轻会降低油耗和二氧化碳的排放；另一方面，从安全角度看，结构件需要更优良的机械性能。而混合结构件的发展是满足这一需求的可行方法，混合结构件的设计可以实现不同材料的机械性能和物理化学性能的组合。目前，生产混合结构件的现有挤压工艺包括不连续复合挤压、共挤压和纤维坯料的复合挤压。其中，不连续复合挤压生产的型材不能连续增强；共挤压的坯料为两种材料的内外包附，需要挤压前的额外加工制造，生产繁琐且成本较高；纤维坯料的复合挤压，需要在制造坯料时，将大量细小纤维均匀的融入到坯料的内部，制造困难，成本高，挤压时对模具磨损较为严重。因此，为了解决上述三种挤压工艺的不足，亟需提供一种复合挤压的新工艺。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种纤维增强圆管类型材复合挤压装置及其挤压方法，以解决上述现有技术存在的问题，使得该复合挤压装置及方法能够在型材横截面的指定位置处连续加强型材，实现连续复合挤压，制造出无限长的纤维增强型材，相比于传统的纤维颗粒混合坯料，本专利技术使用常规的坯料，降低了生产成本，并提高了模具的耐磨性。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：本专利技术提供一种纤维增强圆管类型材复合挤压模具，包括依次连接的导流板、上模和下模，所述导流板上设置有第一分流孔，所述第一分流孔内设置有至少一个第一分流桥，所述上模上设置有第二分流孔，所述第二分流孔内设置有至少一个第二分流桥，每个所述第一分流桥对所述第一分流孔的内腔进行分割，每个所述第二分流桥对所述第二分流孔的内腔进行分割，所述第一分流桥的一端与所述第二分流桥的一端相连接，所述第二分流桥的另一端上连接有一模芯，所述导流板和/或所述上模上设置有若干纤维进给通道，所述纤维进给通道的入口设置在所述导流板和/或所述上模的径向侧壁上，所述纤维进给通道的出口设置在所述模芯的轴向旁侧，且所述纤维进给通道的出口方向平行于型材挤压方向，所述下模上设置有依次相连通的焊合室、模孔和空刀，所述焊合室依次与所述第二分流孔和所述第一分流孔相连通，所述模芯位于所述模孔中。优选的，所述纤维进给通道的出口处设置有圆锥台，所述圆锥台上设置有供纤维穿过的通孔，所述通孔与所述纤维进给通道相连通，所述通孔的出口方向平行于型材挤压方向，所述圆锥台的一端设置在所述模芯周围的所述第二分流桥的另一端上，所述圆锥台的另一端伸入所述焊合室内，所述圆锥台与所述焊合室的底面之间存在间隙。优选的，所述通孔与所述纤维进给通道之间圆滑过渡连接。优选的，所述导流板与上模之间无缝连接。优选的，所述第二分流桥与所述模芯和所述圆锥台之间圆滑过渡连接。优选的，所述纤维进给通道呈90°直角结构。本专利技术还提供一种纤维增强圆管类型材复合挤压装置，包括如上述所述的纤维增强圆管类型材复合挤压模具和纤维牵引装置，坯料在挤压机的作用下，依次挤压入所述纤维增强圆管类型材复合挤压模具的所述第一分流孔、所述第二分流孔和所述焊合室中，最终从所述模孔中与纤维共同挤出，所述纤维牵引装置与所述纤维进给通道中穿出的纤维相连接，所述纤维牵引装置对所述纤维进行牵引及精确定位。优选的，所述纤维牵引装置包括导轨机构、水平移动块、横向移动块、升降杆和夹持机构，所述导轨机构包括一对平行设置的导轨，所述水平移动块的底部与所述导轨滑动配合连接，所述水平移动块的顶部设置有一滑槽，所述横向移动块与所述水平移动块通过所述滑槽相连接，所述横向移动块上设置有升降孔，所述升降杆的一端设置在所述升降孔中，所述横向移动块上设置有第一锁紧螺栓和第二锁紧螺栓，所述第一锁紧螺栓用于限制所述横向移动块的横向位移，所述第二锁紧螺栓用于限制所述升降杆的纵向位移，所述夹持机构包括导向板和第三锁紧螺栓，所述导向板与所述升降杆的另一端相连接，所述导向板上设置有供所述纤维穿过的若干导向孔，所述第三锁紧螺栓用于锁紧置于所述导向孔中的所述纤维。本专利技术还提供一种纤维增强圆管类型材复合挤压方法，包括如下步骤：将若干根纤维通过设置在纤维增强圆管类型材复合挤压模具中导流板或上模侧壁上的入口送入相应的纤维进给通道中，随后所述纤维由圆锥台上平行于型材挤压方向的通孔内穿出，并在依次穿过焊合室、模孔和空刀后，将若干所述纤维均固定在纤维牵引装置上；将坯料通过挤压机压入所述导流板上的第一分流孔中，随后所述坯料在挤压力作用下依次进入上模的第二分流孔、下模的焊合室、模孔和空刀中，其中，在所述焊合室的高温高压下，所述坯料与所述纤维接触并粘结在一起，所述坯料与所述纤维共同从模孔中挤出形成复合型材。优选的，若干所述纤维均固定在所述纤维牵引装置中夹持机构的导向板上，并通过第三锁紧螺栓锁紧；当需要对所述导向板的横向位置进行调节时，通过旋出第一锁紧螺栓，使横向移动块在水平移动块的滑槽中进行横向移动；当需要对所述导向板的竖向位置进行调节时，通过旋出第二锁紧螺栓，使升降杆在所述横向移动块的升降孔中进行竖向移动；当需要对所述纤维牵引装置相对于所述纤维增强圆管类型材复合挤压模具的距离进行调节时，使所述水平移动块相对于导轨进行滑动。本专利技术相对于现有技术取得了以下有益效果：1、本专利技术的纤维增强圆管类型材复合挤压模具中将模具分为导流板、上模、下模和模芯，实现模具的模块化，有利于模具的加工制造，对于易坏或易磨损部件，便于维修和更换，降低模具的生产成本，提高模具的整体寿命。2、本专利技术的纤维增强圆管类型材复合挤压装置中采用设置纤维牵引装置的方式，给纤维施加一定的张紧力，保证了纤维所处位置的精确性。3、本专利技术的纤维增强圆管类型材复合挤压装置中利用复合挤压模具和纤维牵引装置，能够在型材横截面的指定位置处连续加强型材，实现连续复合挤压，制造出无限长的纤维增强型材，同时可以适用于各种形状的复合挤压型材，相比于传统的纤维颗粒混合坯料，本专利技术使用常规的坯料，降低了生产成本，并提高了模具的耐磨性。4、对于圆管类型材，一般采用对称布置的四个扇形分流孔和四个分流桥(或两个扇形分流孔和一个分流桥)，圆管类复合挤压模具的分流采用了圆管类分流组合模的“四孔四桥”结构，即对称布置的四个扇形分流孔和四个分流桥。复合挤压模具结合分流组合模的分流特点，巧妙地在模芯周围的四个分流桥上设置了四个圆锥台，四个圆锥台均布在模芯四周且上面均开设有沿挤压方向进给纤维的通孔，既实现了铝基体中纤维的嵌入，又为圆管类复合型材的轻质化与多功能性提供了巨大的潜力；与传统的圆管类分流组合模相比，复合挤压模具中第二分流桥后均布的四个圆锥台均位于焊合室内，四个圆锥台的端面均与焊合室底面保持一定间距，四个圆锥台均不作为成型工作带，而是作为进给纤维和实现纤维与铝基体平缓无缝结合的重要结构；复合挤压模具中第二分流桥后的模芯，其伸入模孔部分作为型材成型的工作带，与下模的模孔工作带进行配合，控制型材的壁厚尺寸。5、本专利技术中纤维和圆管类复合型材的特点:纤维具有多样性，如高强度钢丝(绳)、玻璃纤维、碳纤维、陶瓷氧化物纤维、芳纶纤维、复合纤维、隔离光纤、隔离电导体、隔离镍丝等，在不同的纤维进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纤维增强圆管类型材复合挤压模具，其特征在于，包括依次连接的导流板、上模和下模，所述导流板上设置有第一分流孔，所述第一分流孔内设置有至少一个第一分流桥，所述上模上设置有第二分流孔，所述第二分流孔内设置有至少一个第二分流桥，每个所述第一分流桥对所述第一分流孔的内腔进行分割，每个所述第二分流桥对所述第二分流孔的内腔进行分割，所述第一分流桥的一端与所述第二分流桥的一端相连接，所述第二分流桥的另一端上连接有一模芯，所述导流板和/或所述上模上设置有若干纤维进给通道，所述纤维进给通道的入口设置在所述导流板和/或所述上模的径向侧壁上，所述纤维进给通道的出口设置在所述模芯的轴向旁侧，且所述纤维进给通道的出口方向平行于型材挤压方向，所述下模上设置有依次相连通的焊合室、模孔和空刀，所述焊合室依次与所述第二分流孔和所述第一分流孔相连通，所述模芯位于所述模孔中。

【技术特征摘要】
1.一种纤维增强圆管类型材复合挤压模具，其特征在于，包括依次连接的导流板、上模和下模，所述导流板上设置有第一分流孔，所述第一分流孔内设置有至少一个第一分流桥，所述上模上设置有第二分流孔，所述第二分流孔内设置有至少一个第二分流桥，每个所述第一分流桥对所述第一分流孔的内腔进行分割，每个所述第二分流桥对所述第二分流孔的内腔进行分割，所述第一分流桥的一端与所述第二分流桥的一端相连接，所述第二分流桥的另一端上连接有一模芯，所述导流板和/或所述上模上设置有若干纤维进给通道，所述纤维进给通道的入口设置在所述导流板和/或所述上模的径向侧壁上，所述纤维进给通道的出口设置在所述模芯的轴向旁侧，且所述纤维进给通道的出口方向平行于型材挤压方向，所述下模上设置有依次相连通的焊合室、模孔和空刀，所述焊合室依次与所述第二分流孔和所述第一分流孔相连通，所述模芯位于所述模孔中。2.根据权利要求1所述的纤维增强圆管类型材复合挤压模具，其特征在于，所述纤维进给通道的出口处设置有圆锥台，所述圆锥台上设置有供纤维穿过的通孔，所述通孔与所述纤维进给通道相连通，所述通孔的出口方向平行于型材挤压方向，所述圆锥台的一端设置在所述模芯周围的所述第二分流桥的另一端上，所述圆锥台的另一端伸入所述焊合室内，所述圆锥台与所述焊合室的底面之间存在间隙。3.根据权利要求1所述的纤维增强圆管类型材复合挤压模具，其特征在于，所述通孔与所述纤维进给通道之间圆滑过渡连接。4.根据权利要求1所述的纤维增强圆管类型材复合挤压模具，其特征在于，所述导流板与上模之间无缝连接。5.根据权利要求1所述的纤维增强圆管类型材复合挤压模具，其特征在于，所述第二分流桥与所述模芯和所述圆锥台之间均为圆滑过渡连接。6.根据权利要求1所述的纤维增强圆管类型材复合挤压模具，其特征在于，所述纤维进给通道呈90°直角结构。7.一种纤维增强圆管类型材复合挤压装置，其特征在于，包括如权利要求1-6任一项所述的纤维增强圆管类型材复合挤压模具和纤维牵引装置，坯料在挤压机的作用下，依次挤压入所述纤维增强圆管类型材复合挤压模具的所述第一分流孔、所述第二分流孔和所述焊合室中，最终从所述模孔中与纤维共同挤出...

【专利技术属性】
技术研发人员：张存生，刘明甫，赵国群，陈良，马新武，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东,37