一种注射拉挤用模具及环氧树脂注射拉挤的工艺方法与流程

本发明属于环氧树脂注射技术领域，尤其涉及一种注射拉挤用模具及环氧树脂注射拉挤的工艺方法。

背景技术：

拉挤成型工艺是复合材料主要成型工艺之一，其特点是。

一、工艺简单、高效，适合于高性能纤维复合材料的大规模生产。

二、拉挤能最好地发挥纤维的增强作用。在大多数复合材料制造工艺中纤维是不连续的，这使纤维强度损失极大，即使连续纤维缠绕，由于纤维的弯曲、交迭等也使其强度有一定损失。例如螺旋缠绕中，纤维的张度发挥一般只有75％～85％。在拉挤中，纤维不仅连续而且充分展直，是发挥纤维强度的理想形式。

三、质量波动小。拉挤工艺自动化程度高、工序少、时间短，操作技术和环境对制品质量影响都很小；因此用同样原材料，拉挤制品质量稳定性较其他工艺制品要高。

采用环氧树脂注射拉挤模具有以下优点。

1、纤维充分浸透，所生产的制品中气泡少，介电性能优良，工艺密封性好。

2、注射的树脂一直保持有相同的固化特性(无重复加热的树脂)。

3、对环境和操作人员的影响小。

现有环氧树脂注射工艺中气泡的排出效果不够好，树脂的利用率较低。

技术实现要素：

本发明就是针对上述问题，提供一种可提高纤维力学性能、树脂利用率高的注射拉挤用模具及环氧树脂注射拉挤的工艺方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案，本发明注射拉挤用模具包括外注射模，外注射模内设置有内注射模，其结构要点内注射模与外注射模之间设置有第一锥形腔体；内注射模前部周向与外注射模相连，该周向连接部上设置有横向通孔；内注射模中部沿长度方向设置有开口，开口前部为圆柱形，开口中后部为锥形，开口前端与所述第一锥形腔体前端连通，开口中后部设置有锥形注射模，锥形注射模与开口中后部侧壁之间为第二锥形腔体；锥形注射模后端周向与外注射模相连，该周向连接部上设置有横向纱孔，纱孔与所述第一锥形腔体后端、第二锥形腔体后端连通；所述外注射模前端为出口，出口与所述第一锥形腔体前端连通；所述外注射模前端侧壁上设置有竖向排出孔，排出孔与所述第一锥形腔体前端连通；所述外注射模后部设置有竖向注胶孔，注胶孔与所述第一锥形腔体后部连通。

作为一种优选方案，本发明所述圆柱形开口的后端直径小于圆柱形开口的中前部直径。

作为另一种优选方案，本发明所述外注射模外侧包裹有冷却部件。

作为另一种优选方案，本发明所述通孔、纱孔、排出孔和注胶孔均为多个。

作为另一种优选方案，本发明所述圆柱形开口的后端侧壁设置有弯角。

其次，本发明所述注胶孔的个数为2-8个。

另外，本发明所述外注射模前端采用金属模。

本发明环氧树脂注射拉挤的工艺方法，包括以下步骤。

1）环氧树脂基体通过注胶孔注入第一锥形腔体。

2）在牵引装置的牵引下，依次经过纱架梳理后的均匀分布的连续纤维由注射拉挤用模具的纱孔进入注射拉挤用模具模腔浸渍环氧树脂。

3）浸渍有环氧树脂基体的纤维依次经过注射拉挤用模具的定型区域、固化区域和后固化区域后，得到环氧树脂复合材料。

作为一种优选方案，本发明所述连续纤维的牵引速度为100～1500mm/min。

作为另一种优选方案，本发明所述环氧树脂中树脂基体的体积百分含量为20%～60%，连续纤维增强材料的体积百分含量为40%～80%。

本发明有益效果。

本发明内注射模与外注射模之间设置有第一锥形腔体，内注射模中部沿长度方向设置有开口，开口前部为圆柱形，开口中后部为锥形，开口中后部设置有锥形注射模；使浸渍树脂后的纤维受到模腔的压迫，有利于排出气泡，降低复合材料的空隙率，提高力学性能。采用本发明工艺，树脂在注射模腔内循环流动，树脂利用率高，且不暴露在空气中可有效避免树脂体系吸潮。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。本发明保护范围不仅局限于以下内容的表述。

图1是本发明注射拉挤用模具结构示意图。

图中，1为纱孔、2为外注射模、3为内注射模、4为排出孔、5为冷却部件、6为注胶孔、7为第一锥形腔体、8为圆柱形开口。

具体实施方式

如图所示，本发明注射拉挤用模具包括外注射模2，外注射模2内设置有内注射模3，内注射模3与外注射模2之间设置有第一锥形腔体7；内注射模3前部周向与外注射模2相连，该周向连接部上设置有横向通孔；内注射模3中部沿长度方向设置有开口，开口前部为圆柱形，开口中后部为锥形，开口前端与所述第一锥形腔体7前端连通，开口中后部设置有锥形注射模，锥形注射模与开口中后部侧壁之间为第二锥形腔体；锥形注射模后端周向与外注射模2相连，该周向连接部上设置有横向纱孔1，纱孔1与所述第一锥形腔体7后端、第二锥形腔体后端连通；所述外注射模2前端为出口，出口与所述第一锥形腔体7前端连通；所述外注射模2前端侧壁上设置有竖向排出孔4，排出孔4与所述第一锥形腔体7前端连通；所述外注射模2后部设置有竖向注胶孔6，注胶孔6与所述第一锥形腔体7后部连通。

所述圆柱形开口8的后端直径小于圆柱形开口8的中前部直径。

所述外注射模2外侧包裹有冷却部件5。冷却部件5可为循环水系统或者其他可用于冷却的方式。设置冷却部件5能防止因长时间使用，树脂停留在模腔内时间过长而导致固化的现象。

所述通孔、纱孔1、排出孔4和注胶孔6均为多个。

所述圆柱形开口8的后端侧壁设置有弯角。

所述注胶孔6的个数为2-8个。可根据纱量(纤维量)及树脂粘度，调节注胶孔6数量及位置。

所述外注射模2前端采用金属模。

本发明环氧树脂注射拉挤的工艺方法，包括以下步骤。

1）环氧树脂基体通过注胶孔6注入第一锥形腔体7。

2）在牵引装置的牵引下，依次经过纱架梳理后的均匀分布的连续纤维由注射拉挤用模具的纱孔1进入注射拉挤用模具模腔浸渍环氧树脂。

3）浸渍有环氧树脂基体的纤维依次经过注射拉挤用模具的定型区域、固化区域和后固化区域后，得到环氧树脂复合材料。

所述连续纤维的牵引速度为100～1500mm/min。

所述环氧树脂中树脂基体的体积百分含量为20%～60%，连续纤维增强材料的体积百分含量为40%～80%。

下面结合附图说明本发明的工作过程。

随着纤维的前进，浸润至纤维上的树脂受到锥形腔的小直径端腔壁的压迫，从而进一步浸润纤维，并向后压迫纤维空隙间的气体，向后排出气泡，减少复合材料中的空隙率，浸渍有树脂的纤维继续前进，进入圆柱形模腔，并依次经拉挤成型模具的定型区域、固化区域和后固化区域后得到最终制品。

可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。