一种用于材料复合的拉挤模具制造技术

一种用于材料复合的拉挤模具，包括有注胶盒、成型模和一根或多根芯模，注胶盒包括有用于芯模贯穿的通道，通道具有进料口和出料口，通道内设置有引导条，引导条自进料口一侧朝向出料口一侧延伸，芯模一端被引导条支撑或者固定，另一端置于成型模的型腔中，引导条使芯模与成型模型腔内壁的间距保持稳定；当纤维经过时，注胶盒内的液态基体材料随纤维一同向前运动，因通道的横截面面积逐步减少，其中的液态基体材料的内部压力上升从而能够迅速浸透纤维形成复合材料前体；复合材料前体通过引导条的两侧在成型模型腔的入口附近汇拢进入芯模与成型模型腔内壁之间的间隙固化或者定型为带型腔的复合材料，由此复合材料型腔壁厚的精度得以提高。

A Pultrusion Die for Material Composite

【技术实现步骤摘要】
一种用于材料复合的拉挤模具
本专利技术涉及复合材料拉挤成型
，具体涉及一种用于材料复合的拉挤模具。
技术介绍
复合材料是两种及以上的材料混合形成的具有明显分相特征的材料，其形态和性能不同于其中任何一种单独的材料，其主要组分为基体材料和增强材料，其中纤维是最常用的增强材料。通常复合材料指的是处于成型后的最终形态的材料，而基体材料与增强材料混合后处于最终成型前的形态的材料被称为复合材料前体。拉挤成型工艺是将浸透过液态基体材料的连续纤维纱及织物等，在牵引力的作用下，通过具有等截面型腔的模具固化或者定型，连续不断地生产出长度不限的复合材料。带型腔的复合材料的生产中，有与复合材料型腔同等截面的芯模穿过所述模具的型腔，所述芯模的一端被固定于所述模具的型腔之外，另一端自由地悬置于所述模具的型腔之内，所述芯模与所述模具的型腔之间的间隙决定了所述复合材料型腔的壁厚。目前复合材料拉挤模具具一般长度在600毫米到1000毫米之间，其中900～1000毫米长的拉挤模具被广泛使用。已有的复合材料拉挤成型工艺中，树脂连续注射法浸渍纤维是一种有效的方法，它将树脂按照实际需求量连续不断地注入专门设计的注胶盒的型腔中，使通过所述注胶盒型腔的纤维迅速被浸透后进入连接在注胶盒后段的模具型腔中固化或者定型，在不少设计中，注胶盒被设计成模具入口的一部分发挥着同样的功能。树脂连续注射法在复合材料拉挤成型中得到迅速使用，但是在制造带有型腔的拉挤复合材料制品时很难实现很高的壁厚精度。这是因为在复合材料拉挤成型中需要将所述芯模的一端同时自由地悬置于所述注胶盒和模具型腔中，这样导致芯模的悬臂长度大大加长而容易在所述模具型腔中晃动或者转动，从而导致芯模与模具型腔的间隙尺寸变动，使所述复合材料型腔壁厚精度下降，现有技术存在改进之处。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提出了一种用于材料复合的拉挤模具，通过支撑部将芯模一端支撑于模具型腔外，使芯模的另一端在模具型腔内与型腔的内壁间距保持稳定，从而保证复合材料成型后壁厚的精度。为达到上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种用于复合材料生产的拉挤模具，包括有成型模、一个或者两个及以上的芯模以及一根或者两根及以上用于支撑或固定所述芯模的支撑部，所述成型模具有型腔，所述型腔具有型腔入口和型腔出口，所述芯模的一端通过型腔入口置于所述型腔内，另一端位于型腔入口外部，并被所述支撑部支撑或固定，所述支撑部的横截面沿纤维运行方向逐渐变小。本专利技术进一步设置为：所述支撑部为引导条，所述引导条的长度方向和所述芯模的长度方向一致，且长度大于等于10mm。本专利技术进一步设置为：所述引导条位于所述型腔入口外侧，所述引导条横截面最小的一端距离型腔入口的距离为0-200mm。本专利技术进一步设置为：所述用于复合材料生产的拉挤模具还设置有用于芯模的辅助支撑或者固定的辅助支撑装置，所述辅助支撑装置和型腔入口之间设置所述支撑部。本专利技术进一步设置为：所述芯模多于两个且所述芯模之间设置有间隔条，所述间隔条长度大于等于10mm。本专利技术进一步设置为：所述间隔条的横截面沿纤维运行方向逐渐变小。本专利技术进一步设置为：所述间隔条靠近所述型腔入口处一侧的横截面为零或大于零。本专利技术进一步设置为：所述间隔条与所述芯模相互连接或者一体制造。本专利技术进一步设置为：还包含有注胶盒，所述注胶盒包含有通道，所述通道包含注胶盒进料口和注胶盒出料口，所述注胶盒出料口与所述型腔入口之间具有距离，或者所述注胶盒与所述成型模相互连接或者相互密封连接或者一体制造，所述芯模位于型腔外的部分贯穿所述通道，所述芯模位于型腔外的部分贯穿所述通道。本专利技术进一步设置为：所述引导条的一部分或者全部设置于所述通道内本专利技术进一步设置为：所述引导条固定于所述通道和/或所述芯模上或者所述引导条与所述通道和/或所述芯模一体制造。本专利技术进一步设置为：所述引导条自所述注胶盒进料口一侧连续朝向所述注胶盒出料口一侧延伸，或所述引导条自所述注胶盒进料口连续延伸到所述注胶盒出料口，或延伸出所述注胶盒出料口。本专利技术进一步设置为：所述引导条、所述芯模、所述间隔条和所述通道中的一个或者多个或者全部开有垂直于纤维运行方向的流道槽。。本专利技术进一步设置为：所述注胶盒进料口的面积为S1，所述注胶盒出料口的面积为S2，所述引导条在所述注胶盒进料口一侧的外形横截面积为S3，所述引导条在所述注胶盒出料口一侧的外形横截面积为S，所述通道内设置有n根引导条(n≥1)，满足S2-nS≤S1-nS3。本专利技术进一步设置为：所述注胶盒进料口的面积为S1，所述注胶盒出料口的面积为S2，所述间隔条在所述注胶盒进料口一侧的外形横截面积为SJ3，所述间隔条在所述注胶盒出料口一侧的外形横截面积为SJ4，所述通道内设置有m根所述间隔条且m≥1，满足S2-mSJ4≤S1-mSJ3。本专利技术进一步设置为：所述通道内设置有n根所述引导条，且n≥1，满足S2-mSJ4-nS4≤S1-mSJ3-nS3。本专利技术进一步设置为：所述注胶盒具有与所述通道相连通的注胶孔。本专利技术还提供了一种具有型腔的纤维增强复合材料的制造方法，采用所述的用于复合材料生产的拉挤模具，包含有以下步骤：a)将所述芯模置于所述型腔中并且用所述引导条支撑或固定；b)将所述纤维材料用所述液态基体材料浸渍形成所述复合材料前体后向前牵引经过所述引导条的两侧在所述型腔的入口处汇拢后进入所述型腔；c)将所述复合材料前体在所述型腔和所述芯模之间固化或者定型为复合材料。本专利技术还提供了一种具有型腔的纤维增强复合材料的制造方法，还包括：将所述芯模穿过所述注胶盒；将所述纤维材料穿过所述通道；将所述液态基体材料注入所述通道。本专利技术还提供了一种具有型腔的纤维增强复合材料，上述的制造方法生产制造。本专利技术还提供了一种复合材料的应用，具有型腔的纤维增强复合材料用于制造包括门、窗、幕墙的框型材。综上所述，本专利技术具有以下效果：1、设置在注胶盒内的引导条大幅度地减少了芯模在模具型腔中的悬臂，使芯模精确、稳定地定位于在注胶盒、模具中，同时也不干扰通过的纤维和液态基体材料，从而大幅度提高复合材料成型后壁厚的精度；2、引导条自注胶盒的进料口到出料口都对保持着对芯模的支撑，保证芯模在注胶盒、模具内的位置度；3、由引导条自进料口到出料口一侧平滑渐次地收缩，没有死角，使得注胶盒内的纤维能够紧贴着引导条并不断的带走引导条表面的液态基体材料，不至于让液态基体材料固化在通道的内壁上以及引导条表面上；4、通道的内壁与引导条和/或间隔条之间的间隙即注胶腔连续不断地缩小，当纤维连续不断地通过由通道内壁、芯模、引导条和/或间隔条围成的注胶腔时，注胶腔由于逐渐缩小使液态基体材料的内压升高，提高液态基体材料浸透纤维的效率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。图1为实施例1中用于材料复合拉挤模具的整体结构示意图；图2为实施例1中拉挤模具的内部结构示意图，主要用于体现有芯模时的状态；图3为实施例1中拉挤模具的内部结构示意图，主要用于体现无芯模时的状态；图4为实施例1中注胶盒的整体结构示意图，主要用于体现注胶盒进料口一侧的结构；图5为实施例1中注胶盒的整体结构示意图，主要用于体现注胶盒出料口一侧的结构；图6为实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于复合材料生产的拉挤模具，其特征在于，包括有成型模、一个或者两个及以上的芯模以及一根或者两根及以上用于支撑或固定所述芯模的支撑部，所述成型模具有型腔，所述型腔具有型腔入口和型腔出口，所述芯模的一端通过型腔入口置于所述型腔内，另一端位于型腔入口外部，并被所述支撑部支撑或固定，所述支撑部的横截面沿纤维运行方向逐渐变小。

【技术特征摘要】
1.一种用于复合材料生产的拉挤模具，其特征在于，包括有成型模、一个或者两个及以上的芯模以及一根或者两根及以上用于支撑或固定所述芯模的支撑部，所述成型模具有型腔，所述型腔具有型腔入口和型腔出口，所述芯模的一端通过型腔入口置于所述型腔内，另一端位于型腔入口外部，并被所述支撑部支撑或固定，所述支撑部的横截面沿纤维运行方向逐渐变小。2.根据权利要求1所述的用于复合材料生产的拉挤模具，其特征在于，所述支撑部为引导条，所述引导条的长度方向和所述芯模的长度方向一致，且长度大于等于10mm。3.根据权利要求2所述的用于复合材料生产的拉挤模具，其特征在于，所述引导条位于所述型腔入口外侧，所述引导条横截面最小的一端距离型腔入口的距离为0-300mm，且所述引导条横截面最小的一端的横截面为零或大于零。4.根据权利要求1所述的用于复合材料生产的拉挤模具，其特征在于，还设置有用于芯模的辅助支撑或者固定的辅助支撑装置，所述辅助支撑装置和型腔入口之间设置所述支撑部。5.根据权利要求2所述的用于复合材料生产的拉挤模具，其特征在于，所述芯模多于两个且所述芯模之间设置有间隔条，所述间隔条长度大于等于10mm。6.根据权利要求5所述的用于复合材料生产的拉挤模具，其特征在于，所述间隔条的横截面沿纤维运行方向逐渐变小。7.根据权利要求6所述的用于复合材料生产的拉挤模具，其特征在于，所述间隔条靠近所述型腔入口处一侧的横截面为零或大于零。8.根据权利要求5-7所述的用于复合材料生产的拉挤模具，其特征在于，所述间隔条与所述芯模相互连接或者一体制造。9.根据权利要求2所述的用于复合材料生产的拉挤模具，其特征在于，还包含有注胶盒，所述注胶盒包含有通道，所述通道包含注胶盒进料口和注胶盒出料口，所述注胶盒出料口与所述型腔入口之间具有距离，或者所述注胶盒与所述成型模相互连接或者相互密封连接或者一体制造，所述芯模位于型腔外的部分贯穿所述通道。10.根据权利要求9所述的用于复合材料生产的拉挤模具，其特征在于，所述引导条的一部分或者全部设置于所述通道内。11.根据权利要求10所述的用于复合材料生产的拉挤模具，其特征在于，所述引导条固定于所述通道和/或所述芯模上或者所述引导条与所述通道和/或所述芯模一体制造。12.根据权利要求10～11所述的用于复合材料生产的拉挤模具，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：许嘉浚，
申请(专利权)人：湖州守真新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33