碳纤维增强筋拉挤成型装置的制作方法

本实用新型涉及纺织机械技术领域，具体涉及一种碳纤维增强筋拉挤成型装置。

背景技术：

由于复合材料构件使用模压成型的方法压制成型，因此模具的拐角处易形成材料缺失从而造成较大的空隙，造成构件的强度等性能下降，为解决上述技术缺陷，一般采用适应大小的碳纤维增强筋进行填充，而现有碳纤维增强筋一般采用人工完成，因此碳纤维增强筋的尺寸及质量得不到保证，且操作强度大、效率低，无法实现工厂化生产。

有鉴于上述现有的手工制作碳纤维增强筋存在的缺陷，本实用新型人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种碳纤维增强筋拉挤成型装置及其使用方法，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本实用新型。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于，克服现有的手工制作碳纤维增强筋存在的缺陷，而提供一种碳纤维增强筋拉挤成型装置及其使用方法，机械化生产，保证产品质量，且通过设置多组成型模具可实现多种规格碳纤维增强筋的生产，从而更加适于实用，且具有产业上的利用价值。

本实用新型的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

碳纤维增强筋拉挤成型装置，包括送料装置、烘箱和成型装置，其中：

所述送料装置，用于将碳纤维预浸料依次运输至所述烘箱和所述成型装置处实现加热软化和挤压成型；

所述烘箱，用于将所述碳纤维预浸料加热软化；

所述成型装置，包括多组并排设置的成型模具，每组所述成型模具包括上模具和下模具，其中所述上模具和/或所述下模具与第一动力装置连接，能够实现相互靠近的挤压状态和相互远离的非挤压状态。

作为一种优选的技术方案，所述送料装置包括用于放卷碳纤维预浸料的放卷轴、用于给所述碳纤维预浸料导向的导向装置及用于给所述碳纤维预浸料提供运动动力的牵引装置，其中，

所述导向装置包括多组过渡辊，所述过渡辊为从动辊；

所述牵引装置为设置在下料处的夹爪和给所述夹爪提供动力的第二动力装置。

作为一种优选的技术方案，还包括宽度裁切装置，所述宽度裁切装置设置在所述放卷轴与烘箱之间，且所述宽度裁切装置包括切刀和与所述切刀的上端部连接的第三动力装置，所述切刀在所述第三动力装置的带动下可沿所述碳纤维预浸料的宽度方向移动，从而实现根据所需宽度进行材料的裁切操作。

作为一种优选的技术方案，还包括收卷装置，包括多组收卷轴，分别设置在所述碳纤维预浸料运行方向的上方或下方。所述收卷轴为气胀轴，便于完成收卷的材料从轴上取下。

作为一种优选的技术方案，还包括压辊，所述压辊设置在所述裁切装置与所述收卷装置之间，且位于所述碳纤维预浸料运行线路上。

作为一种优选的技术方案，所述烘箱垂直于所述碳纤维预浸料运行方向的两个侧面对应的设置有贯通孔，便于所述碳纤维预浸料进入所述烘箱内部加热并在软化后从所述烘箱的另一侧出来。且所述烘箱包括箱体和上盖，且所述箱体和上盖的一侧通过气弹簧连接，相对的另一侧设置有用于连接的锁扣，所述气弹簧的设置便于所述烘箱的开启。

作为一种优选的技术方案，所述第一动力装置包括多组与所述成型模具一一对应设置的电机，且多组所述电机与控制中心连接，通过所述控制中心控制成型模具，以实现根据实际需求选择合适的成型模具。

还包括预成型装置，所述预成型装置用于将经过宽度裁切装置裁切后得到的材料预成型为束状，便于后期的加热软化。

作为一种优选的技术方案，还包括长度裁切装置，所述长度裁切装置用于裁切经过所述成型装置完成挤压成型的材料。

所述长度裁切装置包括圆刀和与所述圆刀连接的气缸，通过所述气缸推动所述圆刀实现材料的连续裁切。

碳纤维增强筋拉挤成型装置的使用方法，包括如下步骤：

步骤1、将所述碳纤维预浸料在所述送料装置的牵引下经过所述烘箱，完成加热软化；

步骤2、将所述步骤1中完成加热软化的所述碳纤维预浸料牵引至所述成型装置处，并选择任一所述成型模具完成挤压成型操作；

步骤3、将所述步骤2得到的材料裁切成所需长度。

作为一种优选的技术方案，所述烘箱的温度为60-80℃。

采用上述技术方案，能够实现以下技术效果：

1)、采用碳纤维增强筋成型装置能够克服现有人工制作速度慢、品质得不到保障等缺陷，实现自动化生产，降低人力成本，提高生产效率；

2)、多组成型模具的设置，可实现多种形状的碳纤维增强筋的生产，无需更换模具，操作简单；

3)、宽度裁切装置及收卷轴的设置便于根据实际宽度需求对碳纤维预浸料进行裁切，且余料可收卷后回收再利用，节约资源。

附图说明

图1为本实用新型碳纤维增强筋拉挤成型装置的结构示意图；

其中：1-放卷轴，2-碳纤维预浸料，3-张力传感器，4-宽度裁切装置，5-过渡辊，6-压辊，7- 收卷轴，8-预成型装置，9-烘箱，10-成型模具，11-长度裁切装置，111-气缸，112-圆刀， 12-夹爪，13-纠偏装置。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效,对依据本实用新型提出的碳纤维增强筋拉挤成型装置及其使用方法其具体实施方式、特征及其功效，详细说明如后。

如图1所示，本实用新型公开了一种碳纤维增强筋拉挤成型装置，包括送料装置、烘箱9和成型装置，其中：

送料装置，用于将碳纤维预浸料2依次运输至烘箱9和成型装置处实现加热软化和挤压成型；

烘箱9，用于将碳纤维预浸料2加热软化，以便于挤压成型为所需形状构造；

成型装置，包括多组并排设置的成型模具10，每组成型模具10包括上模具和下模具，其中上模具和/或下模具与第一动力装置连接，能够实现相互靠近的挤压状态和相互远离的非挤压状态，当不使用时成型模具10均处于非挤压状态，当进入碳纤维预浸料2时，根据需求使其中对应的成型模具10相互靠近并挤压成所需特定形状。

作为一种优选的技术方案，送料装置包括用于放卷碳纤维预浸料2的放卷轴1、用于给碳纤维预浸料2导向的导向装置及用于给碳纤维预浸料2提供运动动力的牵引装置，其中，

导向装置包括多组过渡辊5，过渡辊5为从动辊，过渡辊5支架形成运行线路，将碳纤维预浸料2导向下一道工序，且能够避免碳纤维预浸料2在重力作用下的下沉导致材料弯曲，另外为了保证放卷与收卷的速率一致，以免出现张力过大导致碳纤维预浸料2断裂或张力过小来不及收料等现象，在放卷轴1与每个收卷轴7之间均设置有一个过渡辊5，且每个过渡辊 5均对应设置有一个张力传感器3，其中张力传感器3、带动放卷轴1和收卷轴7转动的电机均与控制中心连接，控制中心接受到每个张力传感器3的张力值，最终调节电机的运转速率，实现放卷与收卷的速率一致。

牵引装置为设置在下料处的夹爪12和给夹爪12提供动力的第二动力装置，下料处为碳纤维预浸料2完成挤压成型后所处的位置，碳纤维预浸料在牵引装置的牵引下从放卷轴 1处移动并依次经过裁切装置、烘箱9和成型装置，并最后完成下料。

由于碳纤维预浸料2在制作时为一较宽的预成型料，在实际使用时，当需要的材料的宽度小于预成型料时，需要对其进行宽度方向的裁切，因此本实用新型还包括宽度裁切装置4，宽度裁切装置4设置在放卷轴1与烘箱9之间，且宽度裁切装置4包括切刀和与切刀的上端部连接的第三动力装置，切刀在第三动力装置的带动下可沿碳纤维预浸料2的宽度方向移动，从而实现根据所需宽度进行材料的裁切操作。

作为一种优选的技术方案，还包括收卷装置，包括多组收卷轴7，分别设置在碳纤维预浸料2运行方向的上方或下方，如图1所示，收卷轴7包括三个，设置在运行方向上方的收卷轴7用于收卷碳纤维预浸料2上层衬纸，设置在运行方向下方的两个并排设置的收卷轴 7分别用于收卷被裁切的废料和碳纤维预浸料2下层衬纸。在实际使用时，可根据待收卷的材料的个数设置多个收卷轴7。

另外收卷轴7为气胀轴，便于完成收卷的材料从轴上取下。

作为一种优选的技术方案，还包括压辊6，压辊6设置在裁切装置与收卷装置之间，且位于碳纤维预浸料2运行线路上。由于收卷轴7在收卷碳纤维预浸料2上、下层衬纸，分层的碳纤维预浸料2易影响裁切装置的裁切精度，因此在分层收卷前，即在裁切装置与收卷装置之间设置有压辊6，有效增加了裁切的精度。

作为一种优选的技术方案，烘箱9垂直于碳纤维预浸料2运行方向的两个侧面对应的设置有贯通孔，便于碳纤维预浸料2进入烘箱9内部加热并在软化后从烘箱9的另一侧出来。由于碳纤维预浸料2在本实用新型碳纤维增强筋拉挤成型装置的内部处于不间断的行进状态，因此将烘箱9设置成便于碳纤维预浸料2出入的非封闭箱体。且烘箱9包括箱体、上盖和设置在箱体内部的加热管，且箱体和上盖的一侧通过气弹簧连接，相对的另一侧设置有用于连接的锁扣，气弹簧的设置便于烘箱9的开启，箱体与上盖的设置便于箱体内加热管的检修以及在使用前便于将放卷轴1上的碳纤维预浸料2的一端穿过烘箱9并与牵引装置连接。

作为一种优选的技术方案，第一动力装置包括多组与成型模具10一一对应设置的电机，且多组电机与控制中心连接，通过控制中心控制成型模具10，以实现根据实际需求选择合适的成型模具10。

为了保证碳纤维预浸料2在放卷后进入宽度裁切装置4前处于预设位置，以增加裁切的准确性，在放卷轴1和宽度裁切装置4之间还设置有纠偏装置13。

还包括预成型装置8，预成型装置8用于将经过宽度裁切装置5裁切后得到的材料预成型为束状，便于后期的加热软化。

作为一种优选的技术方案，还包括长度裁切装置11，长度裁切装置11用于裁切经过成型装置完成挤压成型的材料，将其裁切成所需长度。

长度裁切装置11包括圆刀112和与圆刀112连接的气缸111，通过气缸111推动圆刀112实现材料的连续裁切。具体的，圆刀112设置在碳纤维预浸料2的运行方向的上方或下方，在气缸111的推动下圆刀112向碳纤维预浸料2移动，通过电机带动圆刀112的转动从而实现碳纤维预浸料2的裁切。

碳纤维增强筋拉挤成型装置的使用方法，包括如下步骤：

步骤1、将碳纤维预浸料2在送料装置的牵引下经过烘箱9，完成加热软化，具体的，夹爪 12夹住碳纤维预浸料2并带动其向前移动，先后经过裁切装置完成宽度方向的裁切、烘箱9 完成加热软化；

步骤2、将步骤1中完成加热软化的碳纤维预浸料2牵引至成型装置处，并通过控制中心选择任一成型模具10完成挤压成型操作；

步骤3、将步骤2得到的材料裁切成所需长度。

作为一种优选的技术方案，烘箱9的温度为60-80℃。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。