[發明專利]用于生產混雜纖維增強聚合物桿的拉擠模具及制備工藝

在審

• 申請號: 202011362784.4
• 申請日: 2020-11-28
• 公開（公告）號: CN112454935A
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發明（設計）人: 高丹盈;張雨;龐育陽;房棟;谷志強
• 申請（專利權）人: 鄭州大學
• 主分類號: B29C70/16
• 分類號: B29C70/16;B29C70/52;B29C70/54;B29C69/00
• 代理公司: 鄭州大通專利商標代理有限公司 41111
• 代理人: 石丹丹

1.一種用于生產混雜纖維增強聚合物桿的拉擠模具，包括順序連接的紗團放置架、浸膠裝置、預成型裝置、預熱裝置、二次成型裝置、纏繞裝置、高溫固化成型裝置、冷卻裝置、牽引裝置以及切割裝置；其特征在于，

預成型裝置，用于將浸漬樹脂的成陣列分布的纖維束擠壓形成陣列的混雜纖維次桿，包括預成型模具，在所述預成型模具的入口端面上陣列有多個擠紗孔，出口端面上設置有與擠紗孔數量相等的混雜纖維次桿出口；

預熱裝置，用于對預成型裝置輸出的混雜纖維次桿進行加熱處理，入口與所述預成型裝置通過刮膠裝置連接，出口與所述二次成型裝置通過刮膠裝置連接；

二次成型裝置，用于將預熱后的多根混雜纖維次桿擠壓形成一根主桿，包括二次成型模具。

2.根據權利要求1所述的用于生產混雜纖維增強聚合物桿的拉擠模具，其特征在于，所述預成型模具為三節變徑圓柱；在所述預成型模具的入口端面上以多邊形或者圓形方式陣列有多個擠紗孔。

3.根據權利要求2所述的用于生產混雜纖維增強聚合物桿的拉擠模具，其特征在于，每個所述擠紗孔的布紗方式為：中心是浸漬樹脂的低伸長率纖維束，外圍包裹的是浸漬樹脂的高伸長率纖維束。

4.根據權利要求1所述的用于生產混雜纖維增強聚合物桿的拉擠模具，其特征在于，所述預熱裝置包括預熱室和位于預熱室下方的管線室；所述預熱室的正面設置預熱室箱門，所述管線室的正面設置顯示屏。

5.根據權利要求4所述的用于生產混雜纖維增強聚合物桿的拉擠模具，其特征在于，所述預熱裝置還包括設置于預熱室頂部的加熱裝置，所述加熱裝置包括驅熱扇和加熱器，所述驅熱扇用于將加熱器產生的熱量均勻擴散到預熱室中，所述加熱器用于給預熱室提供熱量。

6.根據權利要求4所述的用于生產混雜纖維增強聚合物桿的拉擠模具，其特征在于，所述刮膠裝置包括蓋帽、刮膠片和連接件，所述蓋帽包括孔口、固定螺栓和刮膠片固定槽，所述刮膠片放置在刮膠片固定槽內，所述固定螺栓將蓋帽固定在連接件上，所述連接件的端部將刮膠片頂在刮膠片固定槽內。

7.根據權利要求6所述的用于生產混雜纖維增強聚合物桿的拉擠模具，其特征在于，所述連接件的外部開設有兩個環形的卡槽，在卡槽內鎖死彈簧卡，其中一個彈簧卡卡在預成型裝置箱體一側的內部或者二次成型裝置箱體一側的內部，另一個彈簧卡卡在預熱室的內部。

8.根據權利要求6所述的用于生產混雜纖維增強聚合物桿的拉擠模具，其特征在于，所述二次成型模具為三節變徑圓柱；所述二次成型模具的兩端面分別設置有一個進紗孔和一個出紗孔。

9.根據權利要求8所述的用于生產混雜纖維增強聚合物桿的拉擠模具，其特征在于，所述預成型模具的擠紗孔、蓋帽的孔口和二次成型模具的進紗孔設置倒臺鈍化坡面。

10.一種利用權利要求1至9任一項所述的用于生產混雜纖維增強聚合物桿的拉擠模具的制備工藝，其特征在于，包含以下步驟：

確定目標混雜纖維增強聚合物桿的參數；

根據擠紗孔的布紗方式有規律的把纖維紗團擱置在紗團放置架上；

纖維束通過浸膠裝置浸漬樹脂；

浸漬樹脂的纖維束由牽引裝置帶動進入預成型裝置，預成型模具的入口端面上陣列有多個擠紗孔，浸漬樹脂的纖維束以高伸長率纖維束包裹低伸長率纖維束的方式進入對應的擠紗孔中；

經預成型裝置擠壓成型的陣列混雜纖維次桿由牽引裝置帶動進入預熱裝置加熱；

經預熱后的混雜纖維次桿由牽引裝置帶動進入二次成型裝置，二次成型模具將陣列的混雜纖維次桿擠壓在一起形成一根主桿；

經過二次成型模具擠壓后的混雜纖維增強聚合物桿再經纏繞裝置纏繞，對混雜纖維增強聚合物桿進行束縛并在混雜纖維增強聚合物桿表面產生纏繞肋；

帶有纏繞肋的混雜纖維增強聚合物桿受牽引進入高溫固化成型裝置，樹脂受熱固化形成混雜纖維增強聚合物桿，再經過冷卻裝置降溫處理和切割裝置定長切割。