[發明專利]一種纖維增強復合材料產品的生產系統

在審

• 申請號: 201711180742.7
• 申請日: 2017-11-23
• 公開（公告）號: CN107825643A
• 公開（公告）日: 2018-03-23
• 發明（設計）人: 劉玉鵬;張洪;施海明;沈明聰
• 申請（專利權）人: 寧波伯駿智能科技有限公司
• 主分類號: B29C45/00
• 分類號: B29C45/00;B29C45/53;B29C45/14
• 代理公司: 寧波奧圣專利代理事務所(普通合伙)33226
• 代理人: 胡珣燕

技術領域

本發明涉及一種復合材料產品的生產系統，尤其是涉及一種纖維增強復合材料產品的生產系統。

背景技術

纖維增強復合材料因其重量輕、強度好等良好的材料特性而被廣泛應用于多個領域中。

目前針對纖維增強復合材料產品的生產主要有以下幾種方式：手糊成型、纏繞成型、模壓成型和長粒料注塑成型，其中：手糊成型和纏繞成型工藝存在成型周期長、生產效率低、勞動強度大，產品質量不易控制等問題，且采用熱固性樹脂材料，無法回收利用，主要用于生產汽車零件中形狀簡單的部件，難以滿足汽車工業化生產和環保的要求；而通過模壓成型工藝所制造的產品，其表面會出現浮纖現象，制品精度低，制品需要進行修毛邊等后期處理，壓力低，只能成產結構簡單的制品，所生產的制品存在一定的局限性，而且半成品纖維可能需要提前預成型，使得設備投入成本高，效率低；而長粒料注塑成型工藝，原料需要先造粒，工藝流程較多，之后再經過二次剪切和加熱，纖維長度會更短，使得制品的強度降低，生產成本也較高。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種成本低、生產效率高且制備得到的制品精度和機械性能好的纖維增強復合材料產品的生產系統。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為：

一種纖維增強復合材料產品的生產系統，包括移動機械手和沿著所述的移動機械手的移動方向依次排列設置的取料工位、預熱工位、注塑工位和下料工位，所述的取料工位上設置有用于存放半成型纖維板材的物料存放區，所述的預熱工位上設置有用于給半成型纖維板材進行預熱的加熱裝置，所述的注塑工位上設置有在線混煉注塑裝置。

所述的半成型纖維板材為由連續纖維編織布與樹脂浸漬后鋪層壓制成型的纖維增強復合材料層壓板。半成型纖維板材選用纖維增強復合材料層壓板，不僅質量輕，且其具有拉伸強度高、耐腐蝕性、抗震性和抗沖擊性好等優良性能，不僅能夠滿足制品的輕量化要求，同時可有效保證制品的強度。

所述的纖維增強復合材料層壓板的纖維含量為30%—65%。上述纖維含量的纖維增強復合材料層壓板具有更高的機械強度性能。

所述的加熱裝置為烘箱。采用烘箱作為給纖維板材預熱的加熱裝置，成本低且操作方便。

所述的在線混煉注塑裝置包括喂料機構、注射機構、鎖模機構和控制機構，所述的注射機構包括擠出機和注射缸，所述的鎖模機構包括注塑模具，所述的喂料機構與所述的擠出機相連接，所述的擠出機通過第一輸料管與所述的注射缸的注射筒相連通，所述的注射筒上設置有射嘴，所述的射嘴與所述的注塑模具之間通過第二輸料管相連通。上述在線混煉注塑裝置結構簡單，操作方便，喂料機構用于將原料喂入擠出機中進行充分熔融混合，注射缸用于將擠出機中擠出的料注塑到注塑模具中，控制機構用于控制整個裝置的運行。

所述的擠出機為雙螺桿擠出機。通過雙螺桿剪切和混合，使得擠出機內的熔體達到均勻的狀態，有利于得到強度和性能穩定的制品。

所述的喂料機構包括至少兩個喂料斗，多個所述的喂料斗沿著出料方向依次前后連通設置在所述的擠出機上。多個喂料斗根據具體需要分別用于喂入不同的原料，其中一個喂料斗用于喂入塑料和助劑，一個喂料斗用于喂入連續纖維，用于喂入連續纖維的喂料斗較為靠近擠出機的擠出口，用于喂入塑料和助劑的喂料斗遠離擠出機的擠出口，如此設置得到混合料的性能更優。

所述的在線混煉注塑裝置還包括物料輸送緩沖機構，所述的物料輸送緩沖機構包括物料緩沖存放筒，所述的物料緩沖存放筒位于所述的注射筒的上方，所述的物料緩沖存放筒的下部通過豎向設置的第三輸料管與所述的注射筒相連通，所述的第一輸料管連接設置在所述的擠出機與所述的第二輸料管之間，且所述的第一輸料管與所述的第三輸料管相連通。當處于注塑狀態時，可將擠出機中擠出的熔體暫存至物料緩沖存放筒，留給下一模使用，當下一模開始注塑時，暫存在物料緩沖存放筒內的熔體經過豎向設置的第三輸料管進入到注射筒中，使得儲料效率得到提高，從而有效提高了生產效率。

所述的第一輸料管上設置有第一換向閥，所述的第一換向閥位于所述的擠出機與所述的第三輸料管之間，所述的第一輸料管與所述的第三輸料管的連接處設置有第二換向閥，所述的第二輸料管上設置有第三換向閥，所述的第三換向閥設置在所述的射嘴與所述的注塑模具之間。通過上述三個換向閥之間的切換，實現在注射狀態時，將擠出機中擠出的熔體輸送至物料緩沖存放筒中暫存，以備下一模使用，有效提高了生產效率。