[發明專利]一種纖維增強圓管類型材復合擠壓裝置及其擠壓方法

有效

• 申請號: 201810137910.2
• 申請日: 2018-02-10
• 公開（公告）號: CN108177320B
• 公開（公告）日: 2019-12-31
• 發明（設計）人: 張存生;劉明甫;趙國群;陳良;馬新武
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: B29C48/09
• 分類號: B29C48/09;B29C48/154;B29C48/156;B29C48/34
• 代理公司: 11569 北京高沃律師事務所
• 代理人: 王加貴

本發明公開了一種纖維增強圓管類型材復合擠壓裝置及其擠壓方法，復合擠壓裝置包括復合擠壓模具和纖維牽引裝置，復合擠壓模具包括導流板、上模和下模，導流板上設有第一分流孔，第一分流孔內設置有至少一個第一分流橋，上模上設有第二分流孔，第二分流孔內設置有至少一個第二分流橋，第二分流橋連接有一模芯，導流板和/或上模上設有纖維進給通道，出口平行于型材擠壓方向，下模上設有相連通的焊合室、模孔和空刀，模芯伸入模孔中。本發明的復合擠壓裝置及其擠壓方法，能夠在型材橫截面的指定位置處連續加強型材，實現連續復合擠壓，同時，相比于傳統的纖維顆粒混合坯料，本發明使用常規的坯料，降低了生產成本，也提高了模具的耐磨性。

技術領域

本發明涉及金屬擠壓技術領域，特別是涉及一種纖維增強圓管類型材復合擠壓裝置及其擠壓方法。

背景技術

由于經濟和環境的原因，特別是在汽車和航空航天工業以及建筑領域，型材的輕質化戰略已經成為結構件設計的重要方面。一方面，車輛整體重量的減輕會降低油耗和二氧化碳的排放；另一方面，從安全角度看，結構件需要更優良的機械性能。而混合結構件的發展是滿足這一需求的可行方法，混合結構件的設計可以實現不同材料的機械性能和物理化學性能的組合。目前，生產混合結構件的現有擠壓工藝包括不連續復合擠壓、共擠壓和纖維坯料的復合擠壓。其中，不連續復合擠壓生產的型材不能連續增強；共擠壓的坯料為兩種材料的內外包附，需要擠壓前的額外加工制造，生產繁瑣且成本較高；纖維坯料的復合擠壓，需要在制造坯料時，將大量細小纖維均勻的融入到坯料的內部，制造困難，成本高，擠壓時對模具磨損較為嚴重。因此，為了解決上述三種擠壓工藝的不足，亟需提供一種復合擠壓的新工藝。

發明內容

本發明的目的是提供一種纖維增強圓管類型材復合擠壓裝置及其擠壓方法，以解決上述現有技術存在的問題，使得該復合擠壓裝置及方法能夠在型材橫截面的指定位置處連續加強型材，實現連續復合擠壓，制造出無限長的纖維增強型材，相比于傳統的纖維顆粒混合坯料，本發明使用常規的坯料，降低了生產成本，并提高了模具的耐磨性。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：本發明提供一種纖維增強圓管類型材復合擠壓模具，包括依次連接的導流板、上模和下模，所述導流板上設置有第一分流孔，所述第一分流孔內設置有至少一個第一分流橋，所述上模上設置有第二分流孔，所述第二分流孔內設置有至少一個第二分流橋，每個所述第一分流橋對所述第一分流孔的內腔進行分割，每個所述第二分流橋對所述第二分流孔的內腔進行分割，所述第一分流橋的一端與所述第二分流橋的一端相連接，所述第二分流橋的另一端上連接有一模芯，所述導流板和/或所述上模上設置有若干纖維進給通道，所述纖維進給通道的入口設置在所述導流板和/或所述上模的徑向側壁上，所述纖維進給通道的出口設置在所述模芯的軸向旁側，且所述纖維進給通道的出口方向平行于型材擠壓方向，所述下模上設置有依次相連通的焊合室、模孔和空刀，所述焊合室依次與所述第二分流孔和所述第一分流孔相連通，所述模芯位于所述模孔中。

優選的，所述纖維進給通道的出口處設置有圓錐臺，所述圓錐臺上設置有供纖維穿過的通孔，所述通孔與所述纖維進給通道相連通，所述通孔的出口方向平行于型材擠壓方向，所述圓錐臺的一端設置在所述模芯周圍的所述第二分流橋的另一端上，所述圓錐臺的另一端伸入所述焊合室內，所述圓錐臺與所述焊合室的底面之間存在間隙。

優選的，所述通孔與所述纖維進給通道之間圓滑過渡連接。

優選的，所述導流板與上模之間無縫連接。

優選的，所述第二分流橋與所述模芯和所述圓錐臺之間圓滑過渡連接。

優選的，所述纖維進給通道呈90°直角結構。