专利名称：往复式复合型材拉挤生产工艺及其生产装置的制作方法
技术领域：
本发明属于大型复合型材的生产工艺及设备技术领域，具体的涉及一种FRP 复合型材的拉挤生产工艺及生产装置。
背景技术：
纤维增强复合材料(FRP)是近年来在土木工程中应用日益广泛的一种新型 的结构材料。它具有高强、轻质、耐腐蚀等显著优点，已经在结构的加固补强、 围护防腐等方面得到了很好的应用。随着FRP材料的优越性能逐渐为工程界所 认可，国外许多工程丌始将它应用于新建的桥梁中，甚至是大跨度桥梁中。从 上世纪70年代开始，FRP材料就开始在桥梁工程中尝试应用。英国、美国和以 色列最先应用这种新型材料作为建筑结构和桥梁结构中的主要构件，当时大多 采用的是GFRP (玻璃纤维增强复合材料，即玻璃钢)。
由于纤维增强复合材料的质量轻，强度高，目前己经开发出该材料的桥梁 用型材。其主要是用于分段的横向支撑体。本案发明人曾经发明了一种中空型 梁，，其整体采用纤维增强复合材料，中空型梁的内部具有沿型梁长度方向延伸 的中孔，该中孔为具有沿型梁的长度方向设置有9个中孔的梁体结构，所述中 孔行梁的内腔设置有两纵和两横向交叉分布的筋板，筋板和中空型梁的外壁形 成9个方形中孔。而在中空型梁一侧的外壁转角处设置凸部，另一侧外壁设置 有与之配合的凹部，当两个中空型梁左右并列设置时，所述以中空型梁的凹部 与另一中空型梁的凸部配合嵌装。
因为该中空型梁的最佳长度应等于或大于所使用的桥梁长度，因此其生产 时需要依靠挤出机械一次挤出成型足够长度的型梁的难度较大，而在挤出的过 程中需要根据其使用程度进行合理的切割，以得到符合长度且不至于浪费的中 孔型梁。同时其它辅助的FRP复合型材也需要具有独立的足够跨度，如何能够实
现卨速安全而且简便的大型型材的生产、切割是犹待解决的课题。
发明内容
本发明提供了生产工艺合理，所需设备较少，能够完成各种大型和超长型 材的生产制造的往复式复合型材拉挤生产工艺及其生产装置，它采用合理的拉 伸挤出设备，能够有效地降低挤出阻力和难度，并可保证型材的成型性能，防 止形变，减少呆料和不合理的切割。
本发明采用的技术方案如下
种往复式复合型材拉挤生产工艺，用于FRP复合型材的生产，包括浸浆 及预成型、挤压模具成型工序，其特征在于所述生产工艺还包括在挤压模具 成型为热模成型工艺，采用连续拉挤牵引机对挤出的型材进行拉伸成型，然后 利用自动切割锯在型材拉伸过程中进行切割。
在浸浆及预成型之前，先将玻璃纤维上纱架形成型材的玻璃纤维骨架模型。
所述连续拉挤牵引机的拉伸成型包括采用液压系统控制的主车和副车实 现多缸连续牵引，连续拉挤牵引机采用液压油缸沿垂直于型材的延伸方向夹持 固定。
所述在连续拉挤牵引车固定的型材位置的内孔中设置有与型材内孔相配合 的塑型模具，该塑型模具由牵引索牵引控制以提供给型材预应力并防止受夹持 形变。
所述自动切割锯设置在型材拉伸方向的轨道上，自动切割锯通过固定位与 型材相对固定，切割组件横向滚动设置在一机架上，切割时自动切割锯与型材 同步运动，切割组件与型材切割部位相对静止进行切割。
一种往复式复合型材拉挤生产装置，用于FRP复合型材的生产，其特征在 于所述生产装置包括沿型材延伸方向依次设置的浸浆及预成型设备、热模挤出 成型机、牵引机、自动切割机，所述牵引机包括一主车和一副车，所述主车或 副车通过液压油缸与型材的外表面垂直固定，并沿型材的延伸方向往复配合运 动。
所述生产设备还包括一玻璃纤维绕制纱架，该绕制纱架设置在浸浆及预成 型设备之前。
所述浸浆及预成型设备、热模挤出成型机、牵引机和自动切割机连接一 PLC
控制装置，所述牵引机和自动切割机均设置在一沿型材延伸方向设置的轨道上。 所述热模挤出成型机的出模口端设置有用于具有内部贯穿通孔的型材成型 的塑型模具，所述塑型模具设置在该型材的中孔内，并由牵引索实现在该中孔
内的移动。
所述自动切割机包括一可沿一轨道运行的机架，机架上固定设置有型材定 位框和垂直液压固定油缸，机架上还设置一可横向滚动的切割组件，切割锯架 设在该切割锯组件上。
该生产装置采用PLC控制，使牵引和自动切割成为一体自动化控制。整个 生产工艺可完全实现机械化和自动控制，生产效率高，并可提高精度，整个型 材制品的品质稳定，重复性较好，生产过程中无边角废料，能有效提高生产效 率。可用于生产FRP复合材料的大型型材，如桥面板、大截面角钢型材、工字 型材等。
本发明所采用的连续拉挤牵引机为主车和副车设计，可以交替的用于型材 的合理牵引，为防止牵引力过大而造成了型材脱落和变形问题，该牵引机采用
垂直液压油缸固定方式，多组垂直液压油缸将型材垂直固定，增大了牵引机与 型材间的摩擦力，不会发生牵引过程中打滑现行，而在型材内部放置的塑型模 具能够有效的提高高温刚挤出型材的强度，使其在垂直液压油缸的夹持下能够 保持其原有形状。
自动切割机能够完成在线生产的不停机切割，极大的保证切割精度和提高 生产效率。
本发明生产工艺合理，所需设备较少，能够完成各种大型和超长型材的生 产制造，它采用合理的拉伸挤出设备，能够有效地降低挤出阻力和难度，并可 保证型材的成型性能，防止形变，减少呆料和不合理的切割。
图1是本发明具体实施方式
的结构组成示意图； 图2是本发明中自动切割机的结构示意图。
具体实施例方式
如图1所示，该用于FRP复合多孔型材的成型的往复式复合型材拉挤生产 装置是由依次排列设置的玻璃纤维绕制纱架10、浸浆及预成型设备20、热模挤 出成型机30、牵引机、自动切割机80组成，牵引机包括一主车50和一副车70，
所述主车或副车均可通过液压油缸与型材的外表面垂直固定，并沿型材的延伸 方向往复配合运动，牵引机、自动切割机均设置在一轨道60上。绕制纱架IO
设置在浸浆及预成型设备20之前。热模挤出成型机的出模口端设置有用于具有
内部贯穿通孔的型材成型的塑型模具40，塑型模具40设置在该型材的中孔内， 并由牵引索实现在该中孔内的移动。如生产无中孔的型材，该塑型模具可取消。 自动切割机80包括一可沿一轨道运行的机架81，机架上固定设置有型材定 位框82和垂直液压固定油缸83，机架上还设置一可横向移动的切割组件84， 切割锯架85设在该切割锯组件上。在该切割机构支撑体上还可设置另一可横向 移动的切割组件86，该切割组件86上临近设置两圆形切割锯87，用于切割较 大规格的型材。
该往复式复合型材拉挤生产工艺在进行FRP复合型材生产时，首先形成型 材的玻璃纤维骨架模型，然后浸浆及预成型，形成所需型材的基木结构，然后 釆用热模成型工艺挤出，并用连续拉挤牵引机对挤出的型材进行拉伸成型，最 后利用自动切割锯在型材拉伸过程中进行切割。液压系统控制的牵引机主车和 副车均采用多油缸牵引，主车和副车交替牵引，连续拉挤牵引机采用液压油缸 沿垂直于型材的延伸方向夹持固定。自动切割锯设置在型材拉伸方向的轨道上， 自动切割锯通过固定位于型材相对固定，切割组件横向滚动设置在一机架上， 切割时自动切割锯与型材同歩运动，切割组件与型材切割部位相对静止进行切 割。
权利要求
1.一种往复式复合型材拉挤生产工艺，用于FRP复合型材的生产，包括浸浆及预成型、挤压模具成型工序，其特征在于所述生产工艺还包括在挤压模具成型为热模成型工艺，采用连续拉挤牵引机对挤出的型材进行拉伸成型，然后利用自动切割锯在型材拉伸过程中进行切割。
2. 根据权利要求1所述的往复式复合型材拉挤生产工艺，其特征在于在浸 浆及预成型之前，先将玻璃纤维上纱架形成型材的玻璃纤维骨架模型。
3. 根据权利要求1所述的往复式复合型材拉挤生产工艺，其特征在于所述连续拉挤牵引机的拉伸成型包括采用液压系统控制的主车和副车实现多缸连 续牵引，连续拉挤牵引机采用液压油缸沿垂直于型材的延伸方向夹持固定。
4. 根据权利要求1所的往复式复合型材拉挤生产工艺，其特征在于所述在 连续拉挤牵引车固定的型材位置的内孔中设置有与型材内孔相配合的塑型模 具，该塑型模具由牵引索牵引控制以提供给型材预应力并防止受夹持形变。
5. 根据权利要求1所述的往复式复合型材拉挤生产工艺，其特征在于所述自动切割锯设置在型材拉伸方向的轨道上，自动切割锯通过固定位与型材相对 固定，切割组件横向滚动设置在一机架上，切割时自动切割锯与型材同歩运动，切割组件与型材切割部位相对静.lh进行切割。
6. —种往复式复合型材拉挤生产装置，用于FRP复合型材的生产，其特征 在于所述生产装置包括沿型材延伸方向依次设置的浸浆及预成型设备、热模挤 出成型机、牵引机、自动切割机，所述牵引机包括一主车和一副车，所述主车 或副车通过液压油缸与型材的外表面垂直固定，并沿型材的延伸方向往复配合 运动。
7. 根据权利要求6所述的往复式复合型材拉挤生产装置，其特征在于所述 生产设备还包括一玻璃纤维绕制纱架，该绕制纱架设置在浸桨及预成型设备之 刖。
8. 根据权利要求6所述的往复式复合型材拉挤生产装置，艽特征在于所述 浸浆及预成型设备、热模挤出成型机、牵引机和自动切割机连接-PLC控制装 置，所述牵引机和自动切割机均设置在一沿型材延伸方向设置的轨道上。
9. 根据权利要求6所述的往复式复合型材拉挤生产装置，其特征在于所述2热模挤出成型机的出模U端设置有用于具有内部贯穿通孔的型材成型的塑型模 具，所述塑型模具设置在该型材的中孔内，并由牵引索实现在该中孔内的移动。 10.根据权利要求6所述的往复式复合型材拉挤生产装置，其特征在于所 述自动切割机包括一可沿一轨道运行的机架，机架上固定设置有型材定位框和 垂直液压固定油缸，机架上还设置一可横向滚动的切割组件，切割锯架设在该 切割锯组件上。
全文摘要
往复式复合型材拉挤生产工艺及其生产装置，用于FRP复合型材的生产，包括浸浆及预成型、挤压模具成型工序，其特征在于所述生产工艺还包括在挤压模具成型为热模成型工艺，采用连续拉挤牵引机对挤出的型材进行拉伸成型，然后利用自动切割锯在型材拉伸过程中进行切割。本发明生产工艺合理，所需设备较少，能够完成各种大型和超长型材的生产制造，它采用合理的拉伸挤出设备，能够有效地降低挤出阻力和难度，并可保证型材的成型性能，防止形变，减少呆料和不合理的切割。
文档编号B29K309/08GK101348010SQ20081014698
公开日2009年1月21日 申请日期2008年8月29日 优先权日2008年8月29日
发明者悦 袁 申请人:北京海博思强桥梁新技术有限公司