一种泡沫芯薄层复合材料管杆件连续生产线的制作方法

本实用新型涉及复合材料管杆件生产技术领域，特别涉及一种复合材料管杆件的大批量连续生产线。

背景技术：

泡沫芯薄层复合材料管杆件现在的生产工艺采用手工制作，步骤包括：(1)采用定长轻质塑料泡沫条为芯材，在芯材上喷上粘结剂包覆纤维簿毡，组成外包覆纤维簿毡的泡沫芯条； (2)将多根外包覆纤维簿毡的泡沫芯条组合成新的一定截面芯材，再套上纤维编织套管组成新的一定截面的杆件预成型件；(3)将杆件预成型件放入特制的定型模具中，注入树脂进行浸润和固化反应，直至脱模形成具有一定强度和刚度的复合材料管杆件。这种工艺的缺点是生产效率低，模具投资成本大，因此需要研制一种泡沫芯薄层复合材料管杆件的大批量连续生产工艺及生产线。

技术实现要素：

本实用新型的目的是：为解决现有技术的不足，提供了一种泡沫芯薄层复合材料管杆件大批量连续生产线及生产工艺。

本实用新型的一个技术方案是：一种泡沫芯薄层复合材料管杆件连续生产线，它包括：顺序连接的连续泡沫条盘卷、自动包毡装置、泡沫芯条套管编织机、合股装置、截面成型套管编织机、定型模具组、树脂注射机、管杆件牵引机以及自动定长切割机；

连续泡沫条盘卷、自动包毡装置与泡沫芯条套管编织机组成泡沫芯套管编织芯条生产线；其中，连续泡沫条盘卷用于向自动包毡装置输送连续的泡沫条，自动包毡装置用于将纤维薄毡包覆粘结在泡沫条外部，生成外包纤维薄毡的泡沫芯条；泡沫芯条套管编织机用于对自动包毡装置输送的外包纤维薄毡的泡沫芯条进行套管编织，生成外包纤维套管的泡沫芯条；

合股装置用于对多条泡沫芯套管编织芯条生产线所生产的外包纤维套管的泡沫芯条进行合股组成具有一定截面的芯材，并将具有一定截面的芯材送至截面成型套管编织机内，截面成型套管编织机在具有一定截面的泡沫芯条外部编织一层或多层纤维套，形成预成型的管杆件；

定型模具组与树脂注射机连通，树脂注射机用于向定型模具组内树脂槽注入树脂；预成型的管杆件在定型模具组内浸润树脂、加热固化、冷却定型，形成定截面直线连续泡沫芯薄层复合材料管杆件；

定截面直线连续泡沫芯薄层复合材料管杆件在管杆件牵引机的牵引下，送至自动定长切割机，由自动定长切割机将定截面直线连续泡沫芯薄层复合材料管杆件切割为所需长度泡沫芯薄层复合材料管杆件。

进一步的，定型模具组分为：浸胶槽区以及相邻的固化区；浸胶槽区设有树脂注射口，固化区设有温控装置；树脂注射机与浸胶槽区连通，预成型的管杆件在浸胶槽区内浸润树脂，并在固化区内加热固化、冷却定型。

进一步的，生产线采用PLC可编程序控制，在生产过程中对牵引机的牵引力、编织预紧力、模具温度分布、树脂注入压力、拉挤速度等工艺参数进行精准控制。

本实用新型的另一个技术方案是：一种泡沫芯薄层复合材料管杆件连续生产工艺，它包括以下步骤：

A.选用闭孔和满足设定低比重要求的连续轻质塑料泡沫条为管杆件的芯材；

B.利用自动包毡装置将纤维簿毡包覆粘结在泡沫条外部，生成外包纤维薄毡的泡沫芯条；

C.利用泡沫芯条套管编织机对外包纤维薄毡的泡沫芯条进行套管编织，生成外包纤维套管的泡沫芯条；

D.利用合股装置将多根外包纤维套管的泡沫芯条进行合股，组成具有一定截面的芯材；

E.利用截面成型套管编织机在具有一定截面芯材的外部编织一层或多层纤维套，形成预成型的管杆件；

F.利用定型模具组内对预成型的管杆件浸润树脂、加热固化、冷却定型，形成定截面直线连续泡沫芯薄层复合材料管杆件；

G.利用管杆件牵引机将定截面直线连续泡沫芯薄层复合材料管杆件送至自动定长切割机；

H.利用自动定长切割机将定截面直线连续泡沫芯薄层复合材料管杆件切割为所需长度泡沫芯薄层复合材料管杆件。

进一步的，步骤A中，泡沫条的比重要求为40～80kg/m³，可采用聚乙烯泡沫、聚氨酯泡沫、酚醛泡沫和聚甲基丙烯酰亚胺泡沫等；泡沫条的截面可以是方形、长方形、圆形等规则截面。

步骤B中的纤维簿毡的材质为玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、聚乙烯纤维、尼龙纤维或聚酰亚胺纤维等。

步骤C中泡沫芯条套管编织机对外包纤维薄毡的泡沫芯条进行套管编织的纤维材料、管壁厚度、编织角度和结构可以根据受力要求任意选择。

步骤D中合股装置将多根连续泡沫芯编织芯条进行合股，组合形成具有一定截面的芯材可以是多种截面组合，满足泡沫芯薄层复合材料管杆件不同的力学要求。

步骤F中所浸润树脂为环氧树脂、聚氨酯丙烯酸酯树脂、酚醛树脂、双马来酰亚胺树脂或聚酰亚胺树脂等。

步骤F中，利用树脂注射机向定型模具组浸胶槽内注入浸润树脂。

有益效果：(1)本实用新型所提供的生产线可同时实现多根泡沫芯条编织芯材的连续生产，通过将多根泡沫芯条编织芯材合股再编织，形成连续的预成型的管杆件，将预成型的管杆件在特制定型模具中的树脂浸润和固化反应成型，最后将成型的泡沫芯薄层复合材料管杆件通过自动定长切割机切割成所需长度产品，本实用新型所提供的生产线具有“连续包毡”、“连续套管编织芯材”、“连续合股成定截面”、“连续截面成型套管编织”、“连续树脂浸润固化”、“连续牵引输送”和“连续自动定长切断”七种功能，实现了泡沫芯薄层复合材料管杆件的大批量、低成本、高质量的全自动化生产。

(2)本实用新型所提供的生产工艺将连续长度的泡沫条为管杆件的芯材，同时对多条泡沫条进行包毡和编织，得到多条连续的泡沫芯编织芯材，之后对多条连续的泡沫芯材合股组成一定截面再编织得到预成型的管杆件，预成型的管杆件浸润树脂、加热固化、冷却定型后，再将定型连续的直线泡沫芯薄层复合材料管杆件切割为所需长度泡沫芯薄层复合材料管杆件；本工艺提高了泡沫芯薄层复合材料管杆件成型制作的效率和质量降低了成本，减少了管杆件材料的浪费，可适应直线管杆件材料的不同长度、不同截面，不同力学性能的多种选择。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

其中：1-连续泡沫条盘卷、2-自动包毡装置、3-泡沫芯材套管编织机、4-合股装置、5-截面成型套管编织机、6-定型模具组、61-浸胶槽区、62-固化区、7-树脂注射机、8-管杆件牵引机、9-自动定长切割机。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本实用新型进行详细描述。

实施例1，参见附图1，一种泡沫芯薄层复合材料管杆件连续生产线，它包括：顺序连接的连续泡沫条盘卷1、自动包毡装置2、泡沫芯条套管编织机3、合股装置4、截面成型套管编织机5、定型模具组6、树脂注射机7、管杆件牵引机8以及自动定长切割机9；

连续泡沫条盘卷1、自动包毡装置2与泡沫芯条套管编织机3组成泡沫芯套管编织芯条生产线；其中，连续泡沫条盘卷1用于向自动包毡装置2输送连续的泡沫条，自动包毡装置 2用于将纤维薄毡包覆粘结在泡沫条外部，生成外包纤维薄毡的泡沫芯条；泡沫芯条套管编织机3用于对自动包毡装置2输送的外包纤维薄毡的泡沫芯条进行套管编织，生成外包纤维套管的泡沫芯条；

合股装置4用于对多条泡沫芯套管编织芯条生产线所生产的外包纤维套管的泡沫芯条进行合股组成具有一定截面的芯材，并将具有一定截面的芯材送至截面成型套管编织机5内，截面成型套管编织机5在具有一定截面的泡沫芯条外部编织一层或多层纤维套，形成预成型的管杆件；

定型模具组6与树脂注射机7连通，树脂注射机7用于向定型模具组6内树脂槽注入树脂；预成型的管杆件在定型模具组6内浸润树脂、加热固化、冷却定型，形成定截面直线连续泡沫芯薄层复合材料管杆件；

定截面直线连续泡沫芯薄层复合材料管杆件在管杆件牵引机8的牵引下，送至自动定长切割机9，由自动定长切割机9将定截面直线连续泡沫芯薄层复合材料管杆件切割为所需长度泡沫芯薄层复合材料管杆件。

进一步的，定型模具组6分为：浸胶槽区61以及相邻的固化区62；浸胶槽区61设有树脂注射口，固化区62设有温控装置；树脂注射机7与浸胶槽区61连通，预成型的管杆件在浸胶槽区61内浸润树脂，并在固化区62内加热固化、冷却定型。定型模具组6内的温度和树脂温度、注射压力可变，以满足大批量连续泡沫芯薄层复合材料管杆件的成型需要。

进一步的，生产线采用PLC可编程序控制，在生产过程中对牵引机的牵引力、编织预紧力、模具温度分布、树脂注入压力等工艺参数进行精准控制。

实施例2，一种泡沫芯薄层复合材料管杆件大批量连续生产工艺，它包括以下步骤：

A.选用闭孔和满足设定低比重要求的连续轻质塑料泡沫条为管杆件的芯材；

B.利用自动包毡装置2将纤维簿毡包覆粘结在泡沫条外部，生成外包纤维薄毡的泡沫芯条；

C.利用泡沫芯条套管编织机3对外包纤维薄毡的泡沫芯条进行套管编织，生成外包纤维套管的泡沫芯条；

D.利用合股装置4将多根外包纤维套管的泡沫芯条进行合股，组成具有一定截面的芯材；

E.利用截面成型套管编织机5在具有一定截面芯材的外部编织一层或多层纤维套，形成预成型的管杆件；

F.利用定型模具组6内对预成型的管杆件浸润树脂、加热固化、冷却定型，形成定截面直线连续泡沫芯薄层复合材料管杆件；

G.利用管杆件牵引机8将定截面直线连续泡沫芯薄层复合材料管杆件送至自动定长切割机9；

H.利用自动定长切割机9将定截面直线连续泡沫芯薄层复合材料管杆件切割为所需长度泡沫芯薄层复合材料管杆件。

进一步的，步骤A中，泡沫条1的比重要求为40～80kg/m³，可采用聚乙烯泡沫、聚氨酯泡沫、酚醛泡沫和聚甲基丙烯酰亚胺泡沫等；泡沫条9的截面可以是方形、长方形、圆形等规则截面。

步骤B中的纤维套管的材质为玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、聚乙烯纤维、尼龙纤维或聚酰亚胺纤维等。

步骤C中泡沫芯材套管编织机3泡沫条1上的纤维套管的纤维材料、管壁厚度、编织角度和结构可以根据受力要求任意选择。

步骤D中合股装置4将多根连续泡沫芯编织芯条进行合股，组合形成新的截面芯材可以是多种截面组合，满足泡沫芯薄层复合材料管杆件不同的力学要求。

步骤F中所浸润树脂为环氧树脂、聚氨酯丙烯酸酯树脂、酚醛树脂、双马来酰亚胺树脂或聚酰亚胺树脂等。

步骤F中，利用树脂注射机7向定型模具组6内注入浸润树脂。

综上，以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。