一種用于拉擠成型碳纖維板材的注射模具的制作方法
【專利摘要】一種用于拉擠成型碳纖維板材的注射模具，包括上下對稱設(shè)置的上模具本體和下模具本體，所述的上、下模具本體均具有模腔，上模具本體和下模具本體通過銷子和內(nèi)六角螺栓連接，所述的上模具本體和下模具本體由入口至出口分別依次分為浸漬區(qū)、冷卻區(qū)和成型區(qū)三個部分，在所述的上模具本體和下模具本體的浸漬區(qū)均各設(shè)有注膠孔和弧狀注膠腔，在所述的上模具本體和下模具本體的浸漬區(qū)設(shè)有多排冷卻水孔道。本實用新型具有造價低廉、拆裝便捷，加熱、固化迅速均勻的特點，同時，可以節(jié)省膠用量，并避免使用膠槽時樹脂在較高溫度下長期接觸空氣而導(dǎo)致的空氣污染及膠發(fā)生初凝，實現(xiàn)一條生產(chǎn)線同時生產(chǎn)多條板材，從而大大提高了生產(chǎn)效率。
【專利說明】一種用于拉擠成型碳纖維板材的注射模具
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種纖維增強樹脂基復(fù)合材料板材成型加工領(lǐng)域，是一種用于拉擠成型連續(xù)纖維增強環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料板材的注射模具。
【背景技術(shù)】
[0002]拉擠成型連續(xù)纖維增強環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料板材，一般膠槽工藝，S卩，連續(xù)纖維束經(jīng)過敞開的樹脂膠槽，纖維被樹脂充分浸潰；然后，在牽引裝置作用下通過成型模具，在模具內(nèi)固化成型最終制品。該工藝的優(yōu)點是纖維浸潰效果好、操作方便。缺點是占用空間大，且樹脂中的易揮發(fā)物污染環(huán)境；同時，由于樹脂基體在膠槽內(nèi)較長時間及溫度較高，容易發(fā)生初凝，粘度升高，導(dǎo)致樹脂不能很好地浸潰纖維，制品性能顯著下降，甚至影響工藝的連續(xù)性。
[0003]為解決膠槽工藝帶來的問題，可以采用注射工藝，S卩，在封閉的模具，將低溫樹脂體系注射至封閉模具內(nèi)部，浸潰模具內(nèi)的連工藝法的優(yōu)點:樹脂損失少且不停滯；可隨時換用樹脂且可選用的樹脂體系種類增多；可避免因纖維毛絲多致生產(chǎn)被中斷的情況；無易揮發(fā)物揮發(fā)。注射模具的提出主要是用于高速固化、且粘度較低的聚氨酯樹脂體系。對適用于粘度較高，固化較為緩慢的環(huán)氧樹脂體系，特別是板材的成型，尚未見報道。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有拉擠成型過程中膠槽工藝的不足，提出了一種用于拉擠成型碳纖維板材的注射模具，其結(jié)構(gòu)簡單、操作方便。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用以下技術(shù)方案:
[0006]一種用于拉擠成型碳纖維板材的注射模具，其特點在于，包括上下對稱設(shè)置的上模具本體和下模具本體，所述的上、下模具本體均具有模腔，所述的上模具本體和下模具本體的對應(yīng)位置分別均勻分布有螺孔和銷孔，上模具本體和下模具本體通過銷子和內(nèi)六角螺栓連接，所述的上模具本體和下模具本體由入口至出口分別依次分為浸潰區(qū)、冷卻區(qū)和成型區(qū)三個部分，在所述的上模具本體和下模具本體的浸潰區(qū)均各設(shè)有注膠孔和弧狀注膠腔，在所述的上模具本體和下模具本體的浸潰區(qū)設(shè)有多排冷卻水孔道。
[0007]所述的注膠孔為上下對稱設(shè)置，共兩個注膠孔。
[0008]所述的弧狀注膠腔的兩側(cè)圓弧半徑不同，靠近冷卻區(qū)的圓弧半徑比靠近入口處的圓弧半徑大。
[0009]所述的注膠孔位于所述的注膠腔的底部。
[0010]所述的多排冷卻水孔道為兩排冷卻水孔道。
[0011 ] 在浸潰區(qū)使用熱電偶及電加熱片控制升溫加熱。
[0012]除了纖維浸潰區(qū)外，模具模腔的橫截面尺寸均保持與制品橫截面尺寸一致。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比本實用新型的有益效果是:
[0014]I)纖維的浸潰與成型在同一模具中完成，具有造價低廉、拆裝便捷、加熱與固化快速均勻的特點。
[0015]2)節(jié)省了膠槽的使用空間，占用空間小比較小，在生產(chǎn)纖維增強復(fù)合板材時可實現(xiàn)一條生產(chǎn)線同時生產(chǎn)多條板材，從而大大的提高了生產(chǎn)效率。
[0016]3)可利用弧狀注膠腔有效提高纖維的浸潰效果，且可適時啟用第二排冷卻通道提高冷卻效果而避免浸潰區(qū)樹脂體系發(fā)生提前固化現(xiàn)象。
[0017]4)增加了可使用的樹脂體系種類，避免了樹脂體系因停滯時間多長而影響產(chǎn)品性能，避免了因纖維多次彎曲或毛絲過多而影響產(chǎn)品的性能甚至導(dǎo)致產(chǎn)品的制備過程被中斷，避免了因樹脂體系中的易揮發(fā)物而影響人身健康。
[0018]5)結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，產(chǎn)品截面積尺寸均勻一致、表觀美觀、固化程度高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型用于拉擠成型碳纖維板材的注射模具的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖中:1.浸潰區(qū)，2.冷卻區(qū)，3.成型區(qū)，4.上、下模具本體，5.銷子，6.內(nèi)六角螺栓，7.冷卻水孔道，8.注膠孔，9.注膠棒，10.注膠腔，11.模腔。
【具體實施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明，但不應(yīng)以此限制本實用新型的保護范圍。
[0022]請參閱圖1，圖1為本實用新型用于拉擠成型碳纖維板材的注射模具的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，一種用于拉擠成型碳纖維板材的注射模具，由上下對稱設(shè)置的兩套模具鋼組合而成。上下兩套模具體之間通過銷子5和內(nèi)六角螺栓6連接。注射模具分為浸潰區(qū)1、冷卻區(qū)2、成型區(qū)3，浸潰區(qū)端口為入口，成型區(qū)端口為出口，冷卻區(qū)設(shè)置在浸潰區(qū)和成型區(qū)之間。浸潰區(qū)上、下模具本體各設(shè)有一注膠孔8和弧狀注膠腔10。在上、下模具本體的浸潰區(qū)設(shè)有兩排冷卻水孔道7。
[0023]待纖維在模具中穿好后，將樹脂體系通過氣壓方式擠入注膠孔內(nèi)，并充滿弧形浸潰區(qū)，在較高樹脂壓力作用下，樹脂基體充分浸潰浸潰區(qū)內(nèi)的纖維束。
[0024]纖維通過半徑較大的弧狀注膠腔充分浸潰后進入冷卻區(qū)。冷卻區(qū)中，通入循環(huán)冷水隔絕成型區(qū)向浸潰區(qū)的溫度傳遞，避免浸潰區(qū)中樹脂體系提前固化。其中，第二排通水孔道作為備用，成型區(qū)溫度高時或冷卻效果不好時再啟用第二排通水孔道。
[0025]成型區(qū)適當(dāng)分區(qū)加熱，浸潰好的纖維通過成型區(qū)后根據(jù)需要經(jīng)適當(dāng)后固化即得最終產(chǎn)品。
[0026]適用的板材類型包括各種截面尺寸的薄板、厚板、窄板和寬板。所使用的纖維包括碳纖維、芳綸纖維、玻璃纖維、玄武巖纖維、芳族聚酰胺、液晶纖維、高性能聚已烯纖維以及混合纖維。
【權(quán)利要求】
1.一種用于拉擠成型碳纖維板材的注射模具，其特征在于，包括上下對稱設(shè)置的上模具本體和下模具本體，所述的上模具本體和下模具本體均具有模腔(11)，所述的上模具本體和下模具本體的對應(yīng)位置分別均勻分布有螺孔和銷孔，上模具本體和下模具本體通過銷子(5)和內(nèi)六角螺栓(6)連接，所述的上模具本體和下模具本體由入口至出口分別依次分為浸潰區(qū)(I )、冷卻區(qū)(2)和成型區(qū)(3)三個部分，在所述的上模具本體和下模具本體的浸潰區(qū)均各設(shè)有注膠孔(8)和弧狀注膠腔(10)，在所述的上模具本體和下模具本體的浸潰區(qū)設(shè)有多排冷卻水孔道(7)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于拉擠成型碳纖維板材的注射模具，其特征在于:所述的注膠孔為上下對稱設(shè)置，共兩個注膠孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于拉擠成型碳纖維板材的注射模具，其特征在于:所述的弧狀注膠腔(10)的兩側(cè)圓弧半徑不同，靠近冷卻區(qū)的圓弧半徑比靠近入口處的圓弧半徑大。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于拉擠成型碳纖維板材的注射模具，其特征在于:所述的注膠孔位于所述的注膠腔的底部。
【文檔編號】B29C45/14GK203557625SQ201320490608
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年8月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月13日
【發(fā)明者】陸正鳴, 咸貴軍, 梅詩宇, 黃勝德, 王自柯, 洪斌, 張紅衛(wèi), 李靜, 蔡鶯鶯, 竺鋁濤 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石化上海石油化工股份有限公司