用于制造带型腔制品的系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种采用变截面芯轴制造带型腔制品的系统，该变截面芯轴尤其适合应用在制造诸如聚氨酯基之类的纤维增强复合材料的拉挤工艺中。
【背景技术】
[0002]在拉挤制品中有相当一部分制品带有一个或多个型腔。带型腔的拉挤制品在生产过程中不仅需要使用模具，还需要使用芯轴和相应的纤维浸溃系统。因此，传统的制造带型腔制品的系统均采用芯轴固定及调节装置对芯轴的位置进行调节。
[0003]图1示出了一种现有技术中常见的用于制造带型腔制品的系统。从图1的左侧开始布置有芯轴固定及调节装置5、纤维浸溃系统3和模具I。芯轴固定及调节装置5、纤维浸溃系统3和模具I各自通过至少一个紧固件稳固地连接在模架2上，其中，芯轴固定及调节装置5沿模架2的方向是可移动的。沿长度方向尺寸恒定的芯轴4通过上下左右各两个调节螺丝9固定于芯轴固定及调节装置5。这些调节螺丝9可以实现芯轴的上下或左右平移，从而对芯轴4在模具I中的对中位置进行调节。在系统运行时，芯轴4在穿过芯轴固定及调节装置5之后，继续延伸穿过纤维浸溃系统3的入口板8，最后到达模具I内部，以使浸溃树脂的纤维固化成型材7。在芯轴4的尾部还设有至少一个锁定螺钉6，以防止芯轴4在生产过程中因外力作用而被拉脱。
[0004]在带型腔的制品中，有相当一部分制品的型腔是非常小的。也就是说，这种制品所用芯轴的尺寸也很小。小尺寸芯轴很容易由于操作过程中的抖动及变形而导致制品壁厚不均,而且也会增大拉挤成型拉力。
[0005]此外，有不少拉挤制品中含有两个甚至多个型腔，这在实际操作中就需要设置两根或者多根芯轴。这些芯轴彼此之间的相对位置的稳定和准确以及它们相对于模腔内壁相对位置的稳定和准确对于拉挤制品型腔壁厚的均匀度和精确度来说至关重要。但是，这在实际操作中是很难实现的，尤其是在型腔很小的时候会更加困难。
[0006]在聚氨酯复合材料拉挤成型工艺中，由于聚氨酯对潮气敏感且操作时间很短，通常使用的是密闭式的纤维浸溃系统(如注射盒)，这样芯轴就必须悬浮在注射盒和模具中，从而导致芯轴的长度比通常的拉挤工艺中使用的芯轴长度更长，进一步加大了保持芯轴的稳定和精确定位的难度。这样的长芯轴在加工制造、安装拆卸和维护保养等各个方面均存在各种困难。
[0007]因此，目前急需研发一种改进的制造带型腔制品的系统。即使制品的型腔尺寸较小或者制品具有多个型腔，该系统也能够防止芯轴在操作过程中发生抖动和变形，从而保证制品的壁厚均匀且精确。
【发明内容】
[0008]本发明的目的在于提供一种用于改进的制造带型腔制品的系统。即使制品的型腔尺寸较小或者制品具有多个型腔，该系统也能够防止芯轴在操作过程中发生抖动和变形，从而保证制品的壁厚均匀且精确。
[0009]本发明涉及一种用于制造带型腔制品的系统，该系统包括芯轴固定及调节装置、芯轴、纤维浸溃系统和模具，该芯轴穿过纤维浸溃系统并使浸溃树脂的纤维在模具内固化成型材，其中，芯轴的至少一部分为变截面芯轴。
[0010]在上述系统中，芯轴固定及调节装置、纤维浸溃系统和模具可以各自连接在模架上，芯轴通过至少一个调节螺丝固定于芯轴固定及调节装置。
[0011]在第一个较佳实施例中，变截面芯轴可为阶梯状芯轴，其中阶梯状芯轴在进入模具处的尺寸与制品型腔的尺寸相一致，而在模具之外的至少一部分具有阶梯式放大的形状。
[0012]更佳的是，阶梯状芯轴在纤维浸溃系统和模具内的尺寸可以等于制品型腔的尺寸，而在芯轴固定及调节装置与纤维浸溃系统之间的至少一部分具有阶梯式放大的形状。
[0013]在第二个较佳实施例中，变截面芯轴可为锥形芯轴，其中锥形芯轴在进入模具处的尺寸与制品型腔的尺寸相一致，而在模具之外的至少一部分具有连续式放大的形状。
[0014]更佳的是，锥形芯轴在纤维浸溃系统和模具内的尺寸可以等于制品型腔的尺寸，而在芯轴固定及调节装置与纤维浸溃系统之间的至少一部分具有连续式放大的形状。
[0015]尤佳的是，芯轴可以由整体一次加工制成，或者由多根芯轴连接构成。
[0016]在第三个较佳实施例中，变截面芯轴可为变截面芯轴组，其中变截面芯轴组中的各芯轴在模具之外组合成芯轴集成块。该变截面芯轴组中的各芯轴在进入模具处的尺寸可以与制品型腔的尺寸相一致，而在模具之外的至少一部分具有连续式放大和/或阶梯式放大的形状。
[0017]更佳的是，变截面芯轴组中的各芯轴在纤维浸溃系统和模具内的尺寸可以等于制品型腔的尺寸，而在芯轴固定及调节装置与纤维浸溃系统之间的至少一部分具有连续式放大和/或阶梯式放大的形状。
[0018]另外，变截面芯轴组中的各芯轴可以由整体一次加工制成，或者由多根芯轴在芯轴集成块处连接构成。
[0019]为配合上述变截面芯轴，纤维浸溃系统可以为低压注射盒，所注射树脂的入口压力为0.001?0.1Mpa，该低压注射盒内腔的尺寸被设计成在低压注射盒的入口位置处与芯轴之间的第一间隙大于在低压注射盒出口端处与芯轴之间的第二间隙，第一间隙与第二间隙的比例在1.15:1?20:1之间，更佳的是，该比例在2:1?10:1之间。
[0020]为配合上述变截面芯轴，纤维浸溃系统可为高压注射盒，所注射树脂的入口压力为0.1?15MPa，该高压注射盒内腔的尺寸被设计成在高压注射盒的入口位置处与芯轴之间的第一间隙等于或略小于在高压注射盒出口端处与芯轴之间的第二间隙，第一间隙与第二间隙的比例在0.6:1?1:1之间。
[0021]在使用高压注射盒的场合下，可以在高压注射盒的入口位置处设有密封装置，以避免树脂从高压注射盒中泄漏。
[0022]树脂可以是热固性树脂或热塑性树脂，其中热固性树脂可以由热固性聚氨酯、环氧树脂、乙烯基树脂和不饱和树脂中的至少一种构成，热塑性树脂可以由热塑性聚氨酯、聚碳酸酯、聚丙烯、尼龙中的至少一种构成。
[0023]纤维可以由玻璃纤维、碳纤维和玄武岩纤维中的至少一种构成。
[0024]与现有技术相比，本发明的制造带型腔制品的系统具有以下优点:
[0025](I)由于本发明的系统采用了具有变截面芯轴的芯轴，通过将靠近模具入口处的芯轴尺寸设计成与制品型腔保持一致，并将远离模具入口处的芯轴尺寸设计成逐渐变大，可以保证芯轴的刚度，使其不易变形，更不易在模具中抖动，从而确保制品具有均匀且精确的壁厚。
[0026](2)本发明的系统可以方便地实现芯轴的上下左右位置的精确调节，从而进一步保证制品壁厚的精确度。
[0027](3)在芯轴是由截面大小不同的几段芯轴组合而成的情况下，可以分段制造芯轴，以为加工制造、安装拆卸和维护保养等各个方面带来便利。
[0028](4)在制造多型腔制品时，将多个芯轴的起始端集成在一起，并在接近|旲具时再分开，以使多个型腔的相对位置准确稳定。此外，由于只需要调节多芯轴的起始集成端就可以准确地定位多芯轴与模腔内壁的相对位置，以使调节方法更加简便可靠。
【附图说明】
[0029]为了进一步说明本发明的制造带型腔制品的系统的结构及其优点，下面将结合附图和【具体实施方式】对该系统进行详细说明，其中:
[0030]图1是传统的用于制造带型腔制品的系统的侧视图，其中用细小点线示出了芯轴在注射盒和模具内部延伸部分的形状，并用虚线示出了注射盒内腔和制品型腔的形状；
[0031]图2是本发明的用于制造带型腔制品的系统的第一较佳实施例的侧视图，其中用细小点线示出了芯轴在注射盒和模具内部延伸部分的形状，并用虚线示出了注射盒内腔和制品型腔的形状；
[0032]图3是本发明的用于制造带型腔制品的系统的第二较佳实施例的侧视图，其中用细小点线示出了芯轴在注射盒和模具内部延伸部分的形状，并用虚线示出了注射盒内腔和制品型腔的形状；
[0033]图4是本发明的用于制造带型腔制品的系统的第三较佳实施例的俯视图，其中用细小点线示出了芯轴在注射盒和模具内部延伸部分的形状，并用虚线示出了注射盒内腔和制品型腔的形状；
[0034]图5是利用图