一种连续纤维增强塑料浸润模具的制作方法

本实用新型涉及模具设备领域，更具体的说是涉及一种连续纤维增强塑料浸润模具。

背景技术：
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长纤维增强热塑性塑料一种高性能的材料，是传统的短纤维增强塑料的替代产品，同后者相比，力学性能可提高30～300％。

长纤维增强热塑性塑料的常规生产工艺是：连续的增强纤维纱束经过一个浸润模具，在模腔里面与来自挤出机的熔融树脂汇合并被树脂浸润，出模后切割成一定长度的粒料，其纤维沿粒料长度方向是连续的，所用的增强纤维可以是玻璃纤维或碳纤维等，利用这种工艺还可以生产连续纤维增强的热塑性塑料杆、带、型材等。

为了让树脂充分浸透所有的纤维，通常模腔内横向安装一系列与纤维纱垂直的销钉，纤维束通过时被反复折弯，使纱束在销钉上展开，便于树脂进入单根纤维。但现有技术纤维展开宽度小，需要多个销钉才能达到效果。而折弯次数过多时纤维受力过大，很容易断裂，导致停机。

为了提高纤维纱束的分散效果，减少弯折次数，有些模具采用鼓形或圆锥形的销钉，以便让纱束散得更宽。但因为沿纤维纱束横向的流道长度不相同，当模腔内压力出现波动时纱束往往聚集到流道长度最短的位置，反而造成纱束积聚在一起。

技术实现要素：
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本实用新型的目的是针对现有技术的不足之处，提供一种连续纤维增强塑料浸润模具，连续纤维纱束从左到右依次与四个圆柱形销钉的弯曲结构相接触，接触面为圆弧面，能够增加纤维纱束的展开宽度和让相邻的纤维相互张开的效果，且连续纤维纱束与圆柱形销钉的接触面的曲率可调节，提高纤维分散效果，从而减少纤维纱束断裂的情况，提高生产质量。

本实用新型的技术解决措施如下：

一种连续纤维增强塑料浸润模具，包括上模座和下模座，上模座和下模座之间装设有左、右、前和后模壁，上模座、下模座、左模壁、右模壁、前模壁和后模壁之间形成模腔，连续纤维纱束从左模壁进料并从右模壁出料；所述前模壁和后模壁之间从左到右并排装设有四个圆柱形销钉，且每个圆柱形销钉在模腔内的部分为弯曲结构，前两个圆柱形销钉的弯曲方向相同，后两个圆柱形销钉的弯曲方向相同，且前两个圆柱形销钉的弯曲方向与后两个圆柱形销钉的弯曲方向呈对称结构布置；所述连续纤维纱束从左到右依次与四个圆柱形销钉的弯曲结构相接触，接触面为圆弧面。

作为优选，所述圆柱形销钉的前部从前模壁穿出并露出在前模壁外，圆柱形销钉的后部装设在后模壁上，圆柱形销钉的前端且位于前模壁前侧装有用于固定圆柱形销钉位置的锁紧螺母。

作为优选，所述圆柱形销钉的前端且位于锁紧螺母的前方装有用于转动圆柱形销钉的销轴，销轴能够调节连续纤维纱束与圆柱形销钉的接触面的曲率。

作为优选，所述前模壁上设有通孔，后模壁上设有固定孔，圆柱形销钉的前部从通孔穿过，圆柱形销钉的后部装设在固定孔内，且通孔的轴线和固定孔的轴线在一条直线上。

作为优选，所述左模壁上设有进料通道，右模壁上设有出料通道，且进料通道的高度高于出料通道的高度。

作为优选，所述四个圆柱形销钉的弯曲结构均为圆弧结构，且四个圆弧结构的圆心在同一水平面上。

作为优选，所述圆柱形销钉的前端面的圆心与后端面的圆心的连线与连续纤维纱束垂直，四个圆柱形销钉的轴线互相平行。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型连续纤维纱束从左到右依次与四个圆柱形销钉的弯曲结构相接触，接触面为圆弧面，能够增加连续纤维纱束的展开宽度和让相邻的纤维相互张开的效果，因此在通过圆柱形销钉时相互张开了一个角度，这个角度虽然微小，对促进浸润的作用却很大，因为流体润湿暴露表面的过程是瞬时完成的。

本实用新型连续纤维纱束与圆柱形销钉的接触面的曲率可调节，提高纤维分散效果，从而减少纤维纱束断裂的情况，提高生产质量。

本实用新型为了保证连续纤维纱束在行走方向的长度相同，圆柱形销钉沿轴线方向各处的截面半径应该相同，即每个圆柱形销钉在模腔内的部分为弯曲结构，前两个圆柱形销钉的弯曲方向相同，后两个圆柱形销钉的弯曲方向相同，且前两个圆柱形销钉的弯曲方向与后两个圆柱形销钉的弯曲方向呈对称结构布置；而且前模壁上设有通孔，后模壁上设有固定孔，圆柱形销钉的前部从通孔穿过，圆柱形销钉的后部装设在固定孔内，且通孔的轴线和固定孔的轴线在一条直线上。这样设置的结构的优点是降低了加工难度，并且圆柱形销钉可以一直穿出前模壁，可以从模具外旋转、固定，增加了调节功能，可以通过转动销钉来调节销钉与连续纤维纱束接触面的曲率，可以通过锁紧螺母固定圆柱形销钉的位置。

附图说明：

下面结合附图对本实用新型做进一步的说明：

图1为本实用新型的结构示意图之一；

图2为本实用新型的结构示意图之二。

图中符号说明：101—上模座；102—下模座；103—左模壁；104—右模壁；105—前模壁；106—后模壁；10—模腔；12—进料通道；13—出料通道；3a，3b，3c，3d—圆柱形销钉；20—连续纤维纱束；34—销轴；35—锁紧螺母。

具体实施方式：

实施例一，见附图1和2，一种连续纤维增强塑料浸润模具，包括上模座101和下模座102，上模座和下模座之间装设有左、右、前和后模壁103、104、105和106，上模座、下模座、左模壁、右模壁、前模壁和后模壁之间形成模腔10，左模壁上设有进料通道12，右模壁上设有出料通道13，且进料通道的高度高于出料通道的高度，连续纤维纱束20从左模壁进料并从右模壁出料。

所述前模壁和后模壁之间从左到右并排装设有四个圆柱形销钉3a，3b，3c，3d，且每个圆柱形销钉在模腔内的部分为弯曲结构，前两个圆柱形销钉的弯曲方向相同，后两个圆柱形销钉的弯曲方向相同，且前两个圆柱形销钉的弯曲方向与后两个圆柱形销钉的弯曲方向呈对称结构布置；所述连续纤维纱束从左到右依次与四个圆柱形销钉的弯曲结构相接触，接触面为圆弧面。

所述圆柱形销钉的前部从前模壁穿出并露出在前模壁外，圆柱形销钉的后部装设在后模壁上，圆柱形销钉的前端且位于前模壁前侧装有用于固定圆柱形销钉位置的锁紧螺母35。

所述圆柱形销钉的前端且位于锁紧螺母的前方装有用于转动圆柱形销钉的销轴34，销轴能够调节连续纤维纱束与圆柱形销钉的接触面的曲率。

所述前模壁上设有通孔，后模壁上设有固定孔，圆柱形销钉的前部从通孔穿过，圆柱形销钉的后部装设在固定孔内，且通孔的轴线和固定孔的轴线在一条直线上。这样设置的结构的优点是降低了加工难度，并且圆柱形销钉可以一直穿出前模壁，可以从模具外旋转、固定，增加了调节功能，可以通过转动销钉来调节销钉与连续纤维纱束接触面的曲率，可以通过锁紧螺母固定圆柱形销钉的位置。

所述四个圆柱形销钉的弯曲结构均为圆弧结构，且四个圆弧结构的圆心在同一水平面上。

所述圆柱形销钉的前端面的圆心与后端面的圆心的连线与连续纤维纱束垂直，四个圆柱形销钉的轴线互相平行。

本实用新型的工作原理：

工作时挤出机通过模具侧面或上下面的流道向模腔内注入熔化的树脂，完整的结构参见行业一般实践。连续纤维纱束20从进料通道12进入模腔，依次经过4个横向排列的圆柱形销钉，最后从出料通道13拉出，即连续纤维纱束20依次从销钉3a的下部、销钉3b的上部、销钉3c的下部和销钉3d的上部绕过，并从出料通道13拉出。

如图2所示，圆柱形销钉3a，3b，3c，3d沿横向平行排列，前两个圆柱形销钉的弯曲方向相同，前两个圆柱形销钉都向左弯曲，后两个圆柱形销钉的弯曲方向相同，后两个圆柱形销钉都向右弯曲，且前两个圆柱形销钉的弯曲方向与后两个圆柱形销钉的弯曲方向呈对称结构布置；但圆柱形销钉的前端面的圆心与后端面的圆心的连线与连续纤维纱束垂直，四个圆柱形销钉的轴线互相平行，这样连续纤维纱束20包含的相邻纵向的纤维单丝在圆柱形销钉的弯曲结构上弯折的时间不同，促进了相互间的分散，本来平行排列同步行走的单根纤维在经过与其接触的圆弧面时，因弯折的先后不同，从而在边缘附近展开成一个角度，形成树脂熔体浸润的通道。

同时为了保证连续纤维纱束在行走方向的长度相同，圆柱形销钉沿轴线方向各处的截面半径应该相同，即前两个圆柱形销钉的弯曲方向相同，后两个圆柱形销钉的弯曲方向相同，且前两个圆柱形销钉的弯曲方向与后两个圆柱形销钉的弯曲方向呈对称结构布置。由此沿四个圆柱形销钉长度的任何位置，连续纤维纱束行走的距离相同，防止了纱束向某一侧堆积。

上述实施例是对本实用新型进行的具体描述，只是对本实用新型进行进一步说明，不能理解为对本实用新型保护范围的限定，本领域的技术人员根据上述实用新型的内容作出一些非本质的改进和调整均落入本实用新型的保护范围之内。