[發明專利]一種用于碳纖維預浸帶短切的可拆裝刀輥

在審

• 申請號: 201710020142.8
• 申請日: 2017-01-12
• 公開（公告）號: CN106625837A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 陸龍生;孫佳偉;梁林生;萬珍平;湯勇
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: B26D1/28
• 分類號: B26D1/28;D01G1/04;B26D7/26
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司44102
• 代理人: 何淑珍

技術領域

本發明涉及纖維加工領域，特別涉及一種用于碳纖維預浸帶短切的可拆裝刀輥，能有效地避免高粘度預浸帶對短切生產連續性的影響，使短切過程更加穩定，提高了短切預浸料的質量。

背景技術

短切碳纖維增強樹脂復合材料因為其高比強度、高比模量、耐高溫、耐腐蝕、耐疲勞、導電和傳熱性能等一系列優點，廣泛應用于航空航天、國防軍工等領域。將碳纖維預浸帶短切成一定長度的預浸料，通過模壓成型等工藝，便可制備具有各向同性的高性能復合材料。

短切是碳纖維預浸料生產線的一道重要工序。目前的短切工藝是通過壓輥和膠輥帶動預浸帶送料至刀輥處完成短切。這種三輥式短切裝備在制備預浸料的時候，預浸料粘度較高，容易造成粘壓輥現象，嚴重浪費材料及影響生產連續性。原因是刀輥在短切時沒有對預浸料施加適當的拉力，預浸帶便容易粘在壓輥上纏繞起來。

工業上常用的解決方案是在壓輥涂抹稀釋劑以去除表面樹脂，然而這種方案帶來的缺點是：1.降低生產效率；2.壓輥上涂抹稀釋劑，會對碳纖維預浸帶造成一定的影響，不利于后續的加工工藝。

針對上述出現的問題，需要對碳纖維預浸料的短切機理進行深入系統的研究。傳統的刀輥短切方法無法適應。現有技術中有中國注冊專利CN 201908163U“纖維短切機刀輥”中公開了一種纖維短切機刀輥，但是此發明不能適應高粘度預浸帶的短切，無法解決預浸帶纏壓輥以及預浸料落料的問題。

發明內容

本發明提供了一種用于碳纖維預浸帶短切的可拆裝刀輥，從機械角度克服了預浸帶粘度高對短切生產的影響，在刀輥的兩個刀片位中間的壓片，可實現預浸帶在被一個刀片短切完之后由下一個壓片位對其施加一定的壓緊力，完成切-壓-切的循環短切動作，避免了預浸帶粘在壓輥纏繞起來。

本發明通過以下的技術方案實現：

一種用于碳纖維預浸帶短切的可拆裝刀輥，包括階梯軸、刀輥，所述刀輥包括圓柱形刀輥體、刀片、壓片、固定在所述刀輥體兩端的固定端蓋，所述刀輥體的圓柱面沿周向均勻分布有若干平行于刀輥體軸線的槽道，所述的刀片可拆卸地均勻固定在所述槽道內，所述壓片可拆卸地固定在相鄰刀片之間的槽道內。

本方案在刀輥的兩個刀片位之間設置壓片，可實現預浸帶在被一個刀片短切完之后由下一個壓片位對其施加一定的壓緊力，完成切-壓-切的循環短切動作，避免了預浸帶粘在壓輥纏繞起來。

進一步地，所述刀片通過楔形墊片固定在槽道內，楔形墊片結構簡單牢固、裝拆方便，有利于刀片的固定。

進一步地，所述的刀輥體兩端設置有用于支撐并限定刀片徑向竄動的壓片支撐環，所述壓片支撐環的圓柱面設置有與所述壓片相匹配的槽道。

進一步地，所述的固定端蓋與所述壓片支撐環的外端面之間設置有彈性墊圈，有效防止安裝固定端蓋過程中對壓片兩端造成剛性擠壓破壞。

進一步地，所述的刀輥體上相鄰槽道的間距為3-10mm。

進一步地，相鄰刀片之間的間距為3-30mm，通過設置刀片的間距，可滿足短切加工的各種加工長度需要。

進一步地，所述刀片與壓片的前端距離刀輥體圓柱面的高度相等，實現切-壓-切的循環短切動作，減緩振動。

進一步地，所述壓片的材料為不銹鋼，銳邊打磨為圓弧狀，耐腐蝕且不會對預浸料造成損傷。

進一步地，所述刀片的材料為碳素工具鋼，有較強的耐磨性和切削性能。

進一步地，所述楔形墊片的橫截面形狀為梯形，有利于刀片的固定

相比現有技術，本發明的刀輥結構從機械角度克服了預浸帶粘度高對短切生產的影響，在刀輥的兩個刀片位之間設置壓片，可實現預浸帶在被一個刀片短切完之后由下一個壓片位對其施加一定的壓緊力，完成切-壓-切的循環短切動作，避免了預浸帶粘在壓輥纏繞起來。有效地避免高粘度預浸帶對短切生產連續性的影響，使短切過程更加穩定，提高了短切預浸料的質量。

附圖說明

圖1是本發明實施例的裝配體結構示意圖。

圖2是本發明實施例的刀輥局部正視示意圖。

圖3是碳纖維預浸帶短切的示意圖。

圖1中所示為：1-階梯軸、2-固定端蓋、3-刀片、4-楔形墊片、5-壓片、6-壓片支撐環、7-彈性墊圈、8-刀輥體、9-膠輥、10-預浸帶、11-壓輥、12-刀輥、13-吹氣件、14-短切預浸料。

具體實施方式

為進一步理解本發明，下面結合附圖和實施例對本發明做進一步說明，實施例不能在此一一贅述，本發明要求保護的范圍并不局限于實施例表述的范圍。