专利名称：玻璃钢管材拉挤注胶装置的注胶单元及注胶模具的制作方法
技术领域：
本发明属于复合材料的拉挤成型设备领域，涉及一种使玻璃纱和毡复合 热固成连续型材的设备，尤其是用于拉挤玻璃钢管材的注胶装置的注胶单元 及其模具。
背景技术：
已知的玻璃钢拉挤成型机，由牵引机构将玻璃纱和毡分别从纱架和毡架 上自如放出，使玻璃纱和毡经过胶槽浸上胶液后，再通过拉挤工装架上的纱 板、毡套，予成型模后，进入模具，模具被加热套环抱，加热，浸过胶液的 玻璃纱毡通过该模具内腔固化成型，由牵引机构压紧引出成为连续的型材管 材。
如中国专利申请200680043251公开了一种制造拉才齐部件的系统，其包括 用于用聚合物树脂前体润湿纤维纱线的浸渍口模。浸渍口模包括涂覆纱线外 表面的第一室和涂覆纱线内部纤维的第二室。第二室的截面积在第二室口与 第二室出口之间减小。该系统还包括用于使纱线在进入第一室前分开的构件， 以使得聚合物树脂前体能够绕纱线的外表面流动。
又如中国专利申请200510041290. 5 />开了一种热塑性复合材料的拉^齐成 型方法，使用增强纤维和基体纤维作原料，包括如下步骤A.将基体纤维和增 强纤维按95 ~ 20 : 5 ~ 80的重量比放置于纱架上；B.按最终型材所要求的纤维 比例将增强纤维和基体纤维通过导纱钩、导纱板送入预热室进行预热；C.将经 预热的混合纤维束送入预成型模,使纤维束形状接近成型模的入口形状；D.将 已预成型的混合纤维送入成型模。当然也可以将预成型模和成型模合二为一， 在一个模具上分成预成型段和成型段；E.从成型模出来的型材经冷却定型后 即制得成品。该发明意在克服高分子量聚合物浸渍的困难,提高热塑性复合材料的浸渍效果,使热塑性复合材料的力学性能得到显著提高。
在现有的拉挤成型设备中，通常玻璃纱和毡在敞露的胶槽浸上胶液，因 胶液的易挥发性致使工作环境不够环保，且拉挤成型过程中胶液黏度的稳定
性也难以保证，直接影响着产品质量；业界亟待可以有效控制胶液挥发的技
术问世，以实现环保生产。
发明内容
本发明所要解决的问题在于克服前述技术存在的上述缺陷，而提供一种 玻璃钢管材拉挤注胶装置的注胶单元及注胶模具。
本发明的首要目的是提供一种注胶单元，以实现在封闭的模具里通过注
射胶液完成浸渍玻璃纱和毡的工作；
本发明的又一目的是提供一种用于前述注胶单元的注胶模具。
本发明注胶单元解决技术问题是采取以下技术方案来实现的，依据本发 明提供的一种注胶单元，包括注胶模具和可引导玻璃钢成型材料空心进入拉 挤成型模具的芯轴，其中，所述注胶模具设置容芯轴穿过的芯轴通孔，沿该 芯轴通孔设置注射腔，相邻注射腔之间设置负压腔。
本发明注胶单元解决技术问题还可以采取以下技术方案进一 步实现
前述的注胶单元，其中，所述注射腔具有直径大于芯轴通孔的注射腔扩 孔，该注射腔扩孔与芯轴之间形成容胶液环绕芯轴的间隙。
前述的注胶单元，其中，所述负压腔具有直径大于芯轴通孔的负压腔扩 孔，该负压腔扩孔与芯轴之间形成满足预设负压值的间隙。
前述的注胶单元，其中，所述注射腔设置可环绕芯轴充注的胶液注胶孔； 该胶液注胶孔成可与胶液输出管口接通的方式配置。
前述的注胶单元，其中，所述的芯轴具有可容胶液输入的注胶轴心孔， 在芯轴预设位置设置径向注胶孔。
前述的注胶单元，其中，所述注射腔扩孔、负压腔扩孔的端部分别设置 前锥度孔或后锥度孔。
前述的注胶单元，其中，所述注胶模具的芯轴通孔的芯轴进入端孔具有预设长度，该芯轴通孔的芯轴伸出端孔具有预设长度；第一注射腔与负压腔之
间、负压腔与第二注射腔之间均间隔预设长度，形成芯轴通孔的第一中间区、 第二中间区。
前述的注胶单元，其中，所述第一注射腔扩孔与芯轴之间形成的预设间 隙略大于或等于拉挤成型管型材的管壁厚度。
前述的注胶单元，其中，注胶^t具一体成型容芯轴穿过的芯轴通孔，沿
着该芯轴通孔依次同轴设置第一注射腔、负压腔和第二注射腔；芯轴通孔的 芯轴进入端孔具有预设长度，该芯轴通孔的芯轴伸出端孔具有预设长度。
本发明注胶模具解决技术问题是采取以下技术方案来实现的，依据本发 明提供的一种用于前述任一注胶单元的注胶模具，其中，注胶模具由第一模 具型块、第二模具型块、第三模具型块、第四模具型块、第五模具型块、第 六模具型块、第七模具型块组装为一体；第二模具型块、第六模具型块分别 形成前述的第一注射腔扩孔与第二注射腔扩孔;第四模具型块形成负压腔扩 孔；第一模具型块形成芯轴进入端孔，第七才莫具型块形成芯轴伸出端孔；第 三模具型块形成前述的第 一后锥度孔及第 一 中间区和第三前锥度孔；第五模 具型块形成前述第三后锥度孔及第二中间区和第二前锥度孔；各模具型块之 间具有防止胶液泄露的密封构造。
本发明与现有技术相比具有显著的优点和有益效果。
由以上技术方案可知，本发明在优异的结构配置下，至少有如下的优点
本案注胶单元设置的注胶模具合理配置了注射腔和负压腔构造，从而可 以实现在封闭的模具装置里通过注射胶液完成浸渍玻璃纱和毡的工作，不仅 有效避免了胶液肆意挥发的问题，还可有效保证胶液黏度在整个拉挤成型过 程中的稳定性；本案提供了一体成型模具和模具型块两种实施方案，更易于 产业推广；
本案芯轴与注射腔的配置可有效保证拉挤空心制品的内壁、外壁浸胶均 匀；本案注胶模具的合理构造可使浸渍玻璃纱和毡的浸透效果更好，损耗少； 本案注胶模具巧妙设置了预设长度的芯轴进入端孔和芯轴伸出端孔、第一中间区、第二中间区，可有效避免芯轴在穿过第一注射腔、负压腔、第二
注射腔时产生挠度；
本发明结构简单，制造成本低廉，易于产业再现，技术贡献显著，完全 实现了前述的各项发明目的。
本发明的具体实施方式
由以下实施例及其附图详细给出。
图l是本发明拉挤注胶装置整体结构示意图； 图2是本发明注胶单元结构示意图； 图3是本发明注胶单元结构的又一实施方式结构示意图； 图4是本发明拉挤注胶装置气动结构示意图。
具体实施例方式
以下结合较佳实施例，对依据本发明提供的具体实施方式
、特征及其功 效，详细说明如后；为了简单和清楚的目的，下文恰当的省略了公知技术的 描述，以免那些不必要的细节影响对本技术方案的描述。
参见图1-4所示， 一种玻璃钢管材拉挤注胶装置的注胶单元及注胶模具， 注胶装置包括供应胶液单元1,其中，供应胶液单元1与注胶单元2通过 胶液输送管路6以可向注胶单元注入预设压力的方式连接；该注胶单元2与 拉挤模具3通过法兰24固定连接，注胶单元2与拉挤模具3同在一个牵引轴 线上；
注胶单元2具有可与拉挤模具3对应连接的注胶模具21,该注胶模具设 置容芯轴26穿过的芯轴通孔210,该芯轴通孔与拉挤模具的成型孔30对接， 该芯轴通孔与拉挤才莫具成型孔直径相等；该芯轴通孔的芯轴进入端孔2101具 有预设长度a,该芯轴通孔的芯轴伸出端孔2102具有预设长度b;该芯轴负责 引导玻璃钢成型材料(如玻璃纱和毡)进入拉挤成型模具3;
沿着注胶模具的芯轴通孔依次同轴设置第一注射腔211、负压腔213和第 二注射腔212;
第一注射腔211与负压腔213之间、负压腔213与第二注射腔212之间均间隔预设长度，形成芯轴通孔的第一中间区2103、第二中间区2104,此构 造即可有效对玻璃纱和毡进行"挤"、"攥，，，以保证玻璃纱和毡的浸胶质量； 还可避免芯轴在穿过第一注射腔、负压腔、第二注射腔时产生挠度。
所述第一注射腔211具有直径大于芯轴通孔的第一注射腔扩孔2110，该 第一注射腔扩孔与芯轴之间形成的间隙构成了容胶液环绕芯轴的胶液充盈 腔，所述第一注射腔扩孔与芯轴之间形成预设间隙，该间隙d略大于或等于 拉挤成型管型材的管壁厚度，更有利浸透胶液；
该第一注射腔扩孔一端到芯轴进入端孔2101中间形成第一前锥度孔 2111，该第一注射腔扩孔另一端到第一中间区2103中间形成第一后锥度孔 2112;该前锥度孔可以使得玻璃纱和毡在行进中渐渐接触到胶液充盈的腔部， 后锥度孔可以使得充注过胶液的玻璃纱和毡渐渐被拉挤出胶液充盈的腔部， 进入下序；
所述第二注射腔212与第一注射腔211构造相同，具有直径大于芯轴通 孔的第二注射腔扩孔2120，该第二注射腔扩孔与芯轴之间形成的间隙构成了 容胶液环绕芯轴的胶液充盈腔，该第二注射腔扩孔一端到第二中间区2104中 间形成第二前锥度孔2121,该第二注射腔扩孔另一端到芯轴伸出端孔2102中 间形成第二后锥度孔2122;该第二注射腔负责对裹覆玻璃纱和毛毡的芯轴再 次注胶，以使注入的胶液更充分的浸透纱毡；所述第二注射腔扩孔与芯轴之间 也形成预-i殳间隙；
所述负压腔213具有直径大于芯轴通孔的负压腔扩孔2130，该负压腔扩 孔一端到第一中间区2103中间形成第三前锥度孔2131,该负压腔扩孔另一端 到第二中间区2104中间形成第三后锥度孔2132;负压腔的作用是通过施加预 设值的负压来强化纱和毡浸透的效果；该负压腔扩孔与芯轴之间同样形成预 设间隙；
注胶模具21可以是一体成型的，如图2所示，这种设置既构造简单，又 可有效防止胶液泄露，适合批量定型管型材的生产；
注胶模具21也可以是不同的模具型块即第一模具型块21-1、第二模具型块21-2、第三;f莫具型块21-3、第四模具型块21-4、第五冲莫具型块21-5、第 六模具型块21-6、第七模具型块21-7借由套本体214组装为一体，参见图3 所示，其中，
第二模具型块21-2、第六模具型块21-6分别形成前述的第一注射腔扩孔 2110与第二注射腔扩孔2120;
第四模具型块21-4形成负压腔扩孔2130;
第一模具型块21-1形成前述的芯轴进入端孔2101，第七沖莫具型块21-7 形成前述的芯轴伸出端孔2102;
第三模具型块21-3形成前述的第一后锥度孔21U及第一中间区2103和 第三前锥度孔2131;
第五模具型块21- 5形成前述第三后锥度孔2132及第二中间区2104和第 二前锥度孔2121;
各模具型块之间具有密封构造，防止胶液泄露，如图3所示；
由此设计可通过调换第二、四、六模具型块调整第一注射腔211、负压腔 213、第二注射腔212的预设长度，简便易行；
通过不同模具型块的组配可形成不同的模具型腔，满足拉挤不同规格型 材的需要，这种设置通配性强，可根据拉挤制品的规格不同，方便的调整注 射腔的径向尺寸和轴向尺寸，能有效节约模具的制造成本和周期；
注胶单元的第一注射腔、第二注射腔位置分别设置可环绕芯轴充注的第 一胶液注胶孔201、第二胶液注胶孔202;第一注胶嘴元件20a、第二注胶嘴 元件20b以可以使胶液注胶孔与胶液输出管口接通的方式配置；
产业实施中，胶液注胶孔的数量及布置要依据拉挤制品截面的不同和树 脂胶液的不同而变化，裹覆着从上序引出的玻璃纤维纱、毡的空心制<%^芯 轴要从注射模具中间通过，胶液要在芯轴的径向和轴向方向注入，以保证拉 挤空心制品内壁浸胶的效果均匀，从而，玻璃纤维纱、毡在芯轴导向下穿过 各注射腔进入拉挤模具成型；
注胶单元的负压腔位置设置胶液位置的4企测部单元4，该;险测部单元可按现有的技术，如用安装磁性材料的浮子通过磁感应原理实现检测，并设置指 示灯显示，也可与控制机构连接，从而实现注入胶液的可调节功能。
所述的芯轴26具有与胶液输送管路接通的注胶轴心孔(未表示)，在芯轴 预设位置设置径向注胶孔(未表示)，该注胶轴心孔和径向孔的设置与注胶模 具的注胶腔匹配结合，可实现型材内壁和外壁同时注胶，确保注胶质量。
参见附图3是在注胶单元的负压腔位置安装检测部单元4的情形；
定位元件271、 272、 273、 274用于区隔定位第一注胶嘴元件20a、检测 部单元4和第二注胶嘴元件20b; 25为端盖元件，可固定注射腔上各功能件；
供应胶液单元1具有与气泵连接的气动元件，如市售的气动三联件11, 该气动元件依次串接调整回路压力的调压阅12、调整回路气流量的单向节流 阀13,该单向节流阀与储胶罐组15串接，该储胶罐组可以提供具有压力的胶 液；该储胶罐组由第一储胶罐151与第二储胶罐152组成，该第一储胶罐与 第二储胶罐成并联方式配置，第一储胶罐与第二储胶罐的进气端分别配置通 断回路气流的阀门1511、 1521,第一储胶罐与第二储胶罐的胶液输出端分别 配置通断胶液的阀门1512、 1522，由此简单构造更便于胶液供应的控制，即 可以是一个储胶罐供应胶液，也可以是两个储胶罐同时供应胶液；
所述储胶罐组包括但不限于两个储胶罐的并联方式配置，还可以是多个 储胶罐并联，满足不同需要；所述第一储胶罐与第二储胶罐构造相同，以第 一储胶罐为例，第一储胶罐上部设置为胶液腔151a,下部为压缩空气腔151b, 注射用压缩空气的通常压力为《0. 8Mpa;第一储胶罐上设置控制压缩空气流 量的调节阀(未表示)，因由管材的规格和拉挤速度的不同，对胶液的需求量、 以及胶液注入速度有不同要求，调节阀用于调节注胶速度和注胶量；
胶液输送管路6具有第一输送支路61,该第一输送支路与芯轴26成可向 芯轴的注胶轴心孔内注入胶液的方式连接，以实现对型材内壁注胶；
胶液输送管路具有第二输送支路62,该第二输送支路通过第一注胶嘴元 件20a与第一胶液注胶孔201连接，实现向第一注射腔注胶的任务，以实现 对型材外壁注胶。胶液输送管路具有第三输送支路63,该第三输送支路通过第二注胶嘴元
件20b与第二胶液注胶孔202连接，实现向第二注射腔注胶的任务，以实现 对型材外壁再次注胶。
采用本案设计，适于生产的玻璃钢管型材包括但不限于圆管、方管，还可 以是其它异型管材，注胶模具的型腔与芯轴外缘与依待拉挤成型的管型材相 匹配即可实现。 ，
在详细说明的4支佳实施例之后，熟悉该项4支术人士可清楚的了解，在不脱 离下述申请专利范围与精神下可进行各种变化与修改，且本发明亦不受限于 说明书中所举实施例的实施方式。
权利要求
1.一种注胶单元，包括注胶模具(21)和可引导玻璃钢成型材料空心进入拉挤成型模具的芯轴，其特征在于，所述注胶模具设置容芯轴(26)穿过的芯轴通孔(210)，沿该芯轴通孔设置注射腔(211、212)，相邻注射腔之间设置负压腔(213)。
2.如权利要求1所述的注胶单元，其特征在于，所述注射腔(211、 212) 具有直径大于芯轴通孔的注射腔扩孔(2110、 2120),该注射腔扩孔与芯轴之间形成容胶液环绕芯轴的间隙。
3 .如权利要求1或2所述的注胶单元，其特征在于，所述负压腔(213 ) 具有直径大于芯轴通孔的负压腔扩孔(2130),该负压腔扩孔与芯轴之间形成 满足预设负压值的间隙。
4. 如权利要求3所述的注胶单元，其特征在于，所述注射腔(211、 212) 设置可环绕芯轴充注的胶液注胶孔(201、 202 );该胶液注胶孔成可与胶液输 出管口接通的方式配置。
5. 如权利要求1、 2、 4之一所述的注胶单元，其特征在于，所述的芯轴 (26)具有可容胶液输入的注胶轴心孔，在芯轴预设位置设置径向注胶孔。
6. 如权利要求5所述的注胶单元，其特征在于，所述注射腔扩孔、负压 腔扩孔的端部分别设置前锥度孔或后锥度孔。
7. 如权利要求1、 2、 4、 6之一所述的注胶单元，其特征在于，所述注胶 模具的芯轴通孔(210)的芯轴进入端孔(2101)具有预设长度，该芯轴通孔 的芯轴伸出端孔(2102)具有预设长度；第 一注射腔(211)与负压腔(213)之间、 负压腔(213)与第二注射腔(212)之间均间隔预设长度，形成芯轴通孔的第一 中间区(2103)、第二中间区(2104)。
8. 如权利要求7所述的注胶单元，其特征在于，所述第一注射腔扩孔与 芯轴之间形成的预设间隙略大于或等于拉挤成型管型材的管壁厚度。
9. 如权利要求1、 2、 4、 6、 8之一所述的注胶单元，其特征在于，注胶模具一体成型容芯轴(26)穿过的芯轴通孔(210),沿着该芯轴通孔依次同轴设 置第一注射腔(211)、负压腔(213)和第二注射腔(212);芯轴通孔的芯轴进入 端孔(2101)具有预设长度，该芯轴通孔的芯轴伸出端孔(2102)具有预设长度。
10.—种用于前述l-8任一注胶单元的注胶模具，其特征在于，注胶模具 由第一才莫具型块(21-1)、第二^t具型块(21-2)、第三4莫具型块(21-3)、第四 模具型块(21-4)、第五模具型块(21-5)、第六模具型块(21-6)、第七模具型 块(21-7)组装为一体；第二模具型块(21-2)、第六;f莫具型块(21-6)分别形成 前述的第一注射腔扩孔(2110)与第二注射腔扩孔(2120);第四模具型块(21-4) 形成负压腔扩孔(2130);第一模具型块(21-1)形成芯轴进入端孔(2101)，第 七模具型块(21-7)形成芯轴伸出端孔(2102);第三模具型块(21-3 )形成前述 的第 一后锥度孔(2112)及第 一 中间区(2103)和第三前锥度孔(2131);第五模 具型块(21- 5 )形成前述第三后锥度孔(2132)及第二中间区(2104)和第二前 锥度孔(2121);各模具型块之间具有防止胶液泄露的密封构造。
全文摘要
一种玻璃钢管材拉挤注胶装置的注胶单元及注胶模具，涉及一种使玻璃纱和毡复合热固成连续型材的拉挤设备中的浸渍胶液的装置，其中，注胶单元，包括注胶模具和可引导玻璃钢成型材料空心进入拉挤成型模具的芯轴，其中，所述注胶模具设置容芯轴穿过的芯轴通孔，沿该芯轴通孔设置注射腔，相邻注射腔之间设置负压腔。本案注胶单元设置的注胶模具合理配置了注射腔和负压腔构造，从而可以实现在封闭的模具装置里通过注射胶液完成浸渍玻璃纱和毡的工作，不仅有效避免了胶液肆意挥发的问题，还可有效保证胶液黏度在整个拉挤成型过程中的稳定性；本案提供了一体成型模具和模具型块两种实施方案，更易于产业推广。
文档编号B29C70/52GK101564899SQ20091006914
公开日2009年10月28日 申请日期2009年6月5日 优先权日2009年6月5日
发明者杨大来, 王海鹏, 娜 赵, 龚文华 申请人:天津市金锚科技发展有限公司