一种用于拉挤成型碳纤维板材的注射模具的制作方法
【专利摘要】一种用于拉挤成型碳纤维板材的注射模具，包括上下对称设置的上模具本体和下模具本体，所述的上、下模具本体均具有模腔，上模具本体和下模具本体通过销子和内六角螺栓连接，所述的上模具本体和下模具本体由入口至出口分别依次分为浸渍区、冷却区和成型区三个部分，在所述的上模具本体和下模具本体的浸渍区均各设有注胶孔和弧状注胶腔，在所述的上模具本体和下模具本体的浸渍区设有多排冷却水孔道。本实用新型具有造价低廉、拆装便捷，加热、固化迅速均匀的特点，同时，可以节省胶用量，并避免使用胶槽时树脂在较高温度下长期接触空气而导致的空气污染及胶发生初凝，实现一条生产线同时生产多条板材，从而大大提高了生产效率。
【专利说明】一种用于拉挤成型碳纤维板材的注射模具
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种纤维增强树脂基复合材料板材成型加工领域，是一种用于拉挤成型连续纤维增强环氧树脂基复合材料板材的注射模具。
【背景技术】
[0002]拉挤成型连续纤维增强环氧树脂基复合材料板材，一般胶槽工艺，S卩，连续纤维束经过敞开的树脂胶槽，纤维被树脂充分浸溃；然后，在牵引装置作用下通过成型模具，在模具内固化成型最终制品。该工艺的优点是纤维浸溃效果好、操作方便。缺点是占用空间大，且树脂中的易挥发物污染环境；同时，由于树脂基体在胶槽内较长时间及温度较高，容易发生初凝，粘度升高，导致树脂不能很好地浸溃纤维，制品性能显著下降，甚至影响工艺的连续性。
[0003]为解决胶槽工艺带来的问题，可以采用注射工艺，S卩，在封闭的模具，将低温树脂体系注射至封闭模具内部，浸溃模具内的连工艺法的优点:树脂损失少且不停滞；可随时换用树脂且可选用的树脂体系种类增多；可避免因纤维毛丝多致生产被中断的情况；无易挥发物挥发。注射模具的提出主要是用于高速固化、且粘度较低的聚氨酯树脂体系。对适用于粘度较高，固化较为缓慢的环氧树脂体系，特别是板材的成型，尚未见报道。
实用新型内容
[0004]本实用新型要解决的技术问题是针对现有拉挤成型过程中胶槽工艺的不足，提出了一种用于拉挤成型碳纤维板材的注射模具，其结构简单、操作方便。
[0005]为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案:
[0006]一种用于拉挤成型碳纤维板材的注射模具，其特点在于，包括上下对称设置的上模具本体和下模具本体，所述的上、下模具本体均具有模腔，所述的上模具本体和下模具本体的对应位置分别均匀分布有螺孔和销孔，上模具本体和下模具本体通过销子和内六角螺栓连接，所述的上模具本体和下模具本体由入口至出口分别依次分为浸溃区、冷却区和成型区三个部分，在所述的上模具本体和下模具本体的浸溃区均各设有注胶孔和弧状注胶腔，在所述的上模具本体和下模具本体的浸溃区设有多排冷却水孔道。
[0007]所述的注胶孔为上下对称设置，共两个注胶孔。
[0008]所述的弧状注胶腔的两侧圆弧半径不同，靠近冷却区的圆弧半径比靠近入口处的圆弧半径大。
[0009]所述的注胶孔位于所述的注胶腔的底部。
[0010]所述的多排冷却水孔道为两排冷却水孔道。
[0011 ] 在浸溃区使用热电偶及电加热片控制升温加热。
[0012]除了纤维浸溃区外，模具模腔的横截面尺寸均保持与制品横截面尺寸一致。
[0013]与现有技术相比本实用新型的有益效果是:
[0014]I)纤维的浸溃与成型在同一模具中完成，具有造价低廉、拆装便捷、加热与固化快速均匀的特点。
[0015]2)节省了胶槽的使用空间，占用空间小比较小，在生产纤维增强复合板材时可实现一条生产线同时生产多条板材，从而大大的提高了生产效率。
[0016]3)可利用弧状注胶腔有效提高纤维的浸溃效果，且可适时启用第二排冷却通道提高冷却效果而避免浸溃区树脂体系发生提前固化现象。
[0017]4)增加了可使用的树脂体系种类，避免了树脂体系因停滞时间多长而影响产品性能，避免了因纤维多次弯曲或毛丝过多而影响产品的性能甚至导致产品的制备过程被中断，避免了因树脂体系中的易挥发物而影响人身健康。
[0018]5)结构简单，操作方便，产品截面积尺寸均匀一致、表观美观、固化程度高。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1为本实用新型用于拉挤成型碳纤维板材的注射模具的结构示意图。
[0020]图中:1.浸溃区，2.冷却区，3.成型区，4.上、下模具本体，5.销子，6.内六角螺栓，7.冷却水孔道，8.注胶孔，9.注胶棒，10.注胶腔，11.模腔。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，但不应以此限制本实用新型的保护范围。
[0022]请参阅图1，图1为本实用新型用于拉挤成型碳纤维板材的注射模具的结构示意图，如图所示，一种用于拉挤成型碳纤维板材的注射模具，由上下对称设置的两套模具钢组合而成。上下两套模具体之间通过销子5和内六角螺栓6连接。注射模具分为浸溃区1、冷却区2、成型区3，浸溃区端口为入口，成型区端口为出口，冷却区设置在浸溃区和成型区之间。浸溃区上、下模具本体各设有一注胶孔8和弧状注胶腔10。在上、下模具本体的浸溃区设有两排冷却水孔道7。
[0023]待纤维在模具中穿好后，将树脂体系通过气压方式挤入注胶孔内，并充满弧形浸溃区，在较高树脂压力作用下，树脂基体充分浸溃浸溃区内的纤维束。
[0024]纤维通过半径较大的弧状注胶腔充分浸溃后进入冷却区。冷却区中，通入循环冷水隔绝成型区向浸溃区的温度传递，避免浸溃区中树脂体系提前固化。其中，第二排通水孔道作为备用，成型区温度高时或冷却效果不好时再启用第二排通水孔道。
[0025]成型区适当分区加热，浸溃好的纤维通过成型区后根据需要经适当后固化即得最终产品。
[0026]适用的板材类型包括各种截面尺寸的薄板、厚板、窄板和宽板。所使用的纤维包括碳纤维、芳纶纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维、芳族聚酰胺、液晶纤维、高性能聚已烯纤维以及混合纤维。
【权利要求】
1.一种用于拉挤成型碳纤维板材的注射模具，其特征在于，包括上下对称设置的上模具本体和下模具本体，所述的上模具本体和下模具本体均具有模腔(11)，所述的上模具本体和下模具本体的对应位置分别均匀分布有螺孔和销孔，上模具本体和下模具本体通过销子(5)和内六角螺栓(6)连接，所述的上模具本体和下模具本体由入口至出口分别依次分为浸溃区(I )、冷却区(2)和成型区(3)三个部分，在所述的上模具本体和下模具本体的浸溃区均各设有注胶孔(8)和弧状注胶腔(10)，在所述的上模具本体和下模具本体的浸溃区设有多排冷却水孔道(7)。
2.根据权利要求1所述的用于拉挤成型碳纤维板材的注射模具，其特征在于:所述的注胶孔为上下对称设置，共两个注胶孔。
3.根据权利要求2所述的用于拉挤成型碳纤维板材的注射模具，其特征在于:所述的弧状注胶腔(10)的两侧圆弧半径不同，靠近冷却区的圆弧半径比靠近入口处的圆弧半径大。
4.根据权利要求1或2所述的用于拉挤成型碳纤维板材的注射模具，其特征在于:所述的注胶孔位于所述的注胶腔的底部。
【文档编号】B29C45/14GK203557625SQ201320490608
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2013年8月13日 优先权日:2013年8月13日
【发明者】陆正鸣, 咸贵军, 梅诗宇, 黄胜德, 王自柯, 洪斌, 张红卫, 李静, 蔡莺莺, 竺铝涛 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石化上海石油化工股份有限公司