一种热塑性玻璃纤维制品用拉挤成型模具的制作方法

本实用新型属于热塑性玻璃纤维制品生产技术领域，具体涉及一种热塑性玻璃纤维制品用拉挤成型模具。

背景技术：

玻璃纤维在复合材料中主要起承载作用，将热塑性塑料或热固性塑料和玻璃纤维复合在一起，提高材料的强度、冲击等力学性能是改善材料性能的方法之一。为了发挥玻璃纤维的承载作用，增加和树脂基体的结合力，在制造玻璃纤维拉丝过程中，在玻璃纤维表面涂覆有机乳液或溶液的表面处理剂，能有效地润滑玻璃纤维表面，能促进和树脂基体的结合。表面处理剂包含润滑剂、抗氧化剂、偶联剂等。偶联剂具有在玻璃纤维表面与树脂基体之间形成化学键功能，改善树脂与玻璃纤维之间的湿润性，提高界面之间的粘合力，显著提高复合材料的综合性能；具体到热塑性玻璃纤维制品与热固性玻璃纤维制品相比具有密度小、低污染、生产设备成熟、造价低、能够实现回收利用等特点，因此热塑性玻璃纤维制品受到了广大用户的认可。

目前，热塑性玻璃纤维制品利用热塑性树脂的丝或条状薄膜和玻璃纤维成束通过加热的成型模具，其热塑性树脂材料加热熔融和玻璃纤维如果可以很好的包裹结合在一起，通过模具的拉挤作用，之后在模具里冷却定型，成型板材或型材或管材，由于热塑性塑料加热熔融和冷却定型容易控制，因此热固性塑料成型相对容易。根据上述常规制备热塑性玻璃纤维制品的方法可知，其存在着如下技术缺陷：1、产品的大小以及长度受到模具的控制，当产品过大或长度过长时无法生产；2、热塑性玻璃纤维制品的制备原料一般为热塑性树脂的丝或条状薄膜，其内部可包裹较短的玻璃纤维，由此造成产品的硬度不够等问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术中的缺陷而提供一种具有结构简单、设计合理、操作方便、能够不受产品的大小以及长度限制、制备出的产品质量好以及强度高的热塑性玻璃纤维制品用拉挤成型模具。

本实用新型的目的是这样实现的：包括加热单元以及冷却单元；加热单元的前部设有带穿纱孔的模具进口穿纱板，加热单元包括加热上壳体以及与加热上壳体通过螺栓相连的加热下壳体，加热上壳体的顶部至少设有预热加热板以及加热板，加热上壳体和加热下壳体之间的型腔分为靠近进口的第一型腔、与第一型腔相邻的第二型腔、与第二型腔相邻的第三型腔和靠近加热单元出口的第四型腔；所述的第三型腔设置在预热加热板和加热板之间靠近加热板一侧或加热板靠近预热加热板的一侧，第三型腔的腔体形状为中间截面大，两侧截面小；冷却单元包括上冷却壳体以及与上冷却壳体通过螺栓相连的下冷却壳体，上冷却壳体和下冷却壳体之间的型腔为冷却定型用型腔，冷却定型用型腔的上部以及下部分别设有若干个换热冷却循环水管道。

优选地，所述第一型腔为喇叭形状，进口一侧第一型腔的截面大于其另一侧的截面；第一型腔设置在预热加热板靠近进口一侧相对应的位置上。

优选地，所述第二型腔的型腔截面大小一致，其与第一型腔另一侧的截面大小一致，且大于热塑性玻璃纤维制品的截面。

优选地，所述第四型腔的型腔截面大小一致，其截面小于第二型腔的型腔截面，且大于热塑性玻璃纤维制品的截面。

优选地，所述冷却定型用型腔的型腔截面大小一致，且与第四型腔的型腔截面相同。

优选地，所述加热单元和冷却单元之设有散热槽，加热上壳体和上冷却壳体为一体结构，加热下壳体和下冷却壳体为一体结构。

优选地，所述第三型腔靠近第二型腔一侧的截面小于第二型腔的型腔截面，第三型腔靠近第四型腔一侧的截面等于第四型腔的型腔截面。

优选地，所述冷却单元包括靠近冷却单元出口处为冷却定型区，与冷却定型区相邻的第二预冷区以及与第二预冷区相邻的第三预冷区；所述第三预冷区的温度为75～85℃，第二预冷区的温度为55～60℃，第二预冷区的温度30～40℃。

本实用新型具有结构简单、设计合理、操作方便、能够不受产品的大小以及长度限制、制备出的产品质量好以及强度高的优点。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为图1中A部分的局部放大图。

图3为本实用新型的仰视结构示意图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同的部件。为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与实用新型相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。

如图1、2、3所示，本实用新型为一种热塑性玻璃纤维制品用拉挤成型模具，包括加热单元以及冷却单元；加热单元的前部设有带穿纱孔的模具进口穿纱板1，加热单元包括加热上壳体2以及与加热上壳体2通过螺栓相连的加热下壳体3，加热上壳体2的顶部至少设有预热加热板4以及加热板5，加热上壳体2和加热下壳体3之间的型腔分为靠近进口的第一型腔8、与第一型腔8相邻的第二型腔9、与第二型腔9相邻的第三型腔10和靠近加热单元出口的第四型腔11；所述的第三型腔10设置在预热加热板4和加热板5之间靠近加热板5一侧或加热板5靠近预热加热板4的一侧，第三型腔10的腔体形状为中间截面大，两侧截面小；冷却单元包括上冷却壳体6以及与上冷却壳体6通过螺栓相连的下冷却壳体7，上冷却壳体6和下冷却壳体7之间的型腔为冷却定型用型腔12，冷却定型用型腔12的上部以及下部分别设有若干个换热冷却循环水管道17。本实用新型使用的原材料克服了传统的热塑性树脂的丝或条状薄膜以及短玻璃纤维，采用可无限延伸的长玻璃纤维，且长玻璃纤维外部包裹热塑性树脂(简称长玻璃纤维树脂)，长玻璃纤维树脂通过前部的纱架进入模具进口穿纱板1(或者纱架、前加热装置以及进入模具进口穿纱板1中，依次穿过第一型腔8、第二型腔9、第三型腔10和第四型腔11，并通过冷却定型用型腔12进行冷却定型后通过牵引装置后进行切割，成为成品；在第三型腔10位置上的长玻璃纤维树脂中的树脂处于熔化状态，当长玻璃纤维树脂中的树脂过多时，树脂进入第三型腔10的腔体内进行收集，当长玻璃纤维树脂中的树脂过少时树脂进入第三型腔10的腔体内进行浸树脂处理；通过设置第三型腔10能够使长玻璃纤维树脂中的树脂均匀，从而达到提高热塑性玻璃纤维制品质量的目的。优选地，所述预热加热板4的温度为160℃，加热板5的温度为180℃。

进一步地，如图1所示，所述第一型腔8为喇叭形状，进口一侧第一型腔8的截面大于其另一侧的截面；第一型腔8设置在预热加热板4靠近进口一侧相对应的位置上。当长玻璃纤维树脂进入模具进口穿纱板1的前部设有前加热装置时，长玻璃纤维树脂的外表面为松软状态时，其体积膨胀，为了表面长玻璃纤维树脂表面的树脂流失，将其设置喇叭形状，并且能够方便长玻璃纤维树脂本实用新型中。

进一步地，如图1所示，所述第二型腔9的型腔截面大小一致，其与第一型腔8另一侧的截面大小一致，且大于热塑性玻璃纤维制品的截面。所述第二型腔9外部对应的区域主要为预热加热板4，通过上述设置能够对长玻璃纤维树脂进行均匀加热，以便于后续工序的处理，尤其是第二型腔9的型腔截面大于热塑性玻璃纤维制品的截面，能够保证树脂不被型腔内壁刮掉，方便后期对树脂的回收。

进一步地，如图1所示，所述第四型腔11的型腔截面大小一致，其截面小于第二型腔9的型腔截面，且大于热塑性玻璃纤维制品的截面。进入第四型腔11的长玻璃纤维树脂已对其进行了均树脂处理，后期冷却后即为成品，因此其已成型，其截面大小一致能够保证加热均匀，从而达到树脂均匀分布在玻璃纤维的表面，其截面与热塑性玻璃纤维制品的截面相适配。

进一步地，如图1所示，所述冷却定型用型腔12的型腔截面大小一致，且与第四型腔11的型腔截面相同。通过冷却定型用型腔12的长玻璃纤维树脂需要有一个均匀缓慢的冷却过程，以达到对长玻璃纤维树脂均匀冷却，保证产品质量可靠，其型腔截面与热塑性玻璃纤维制品的截面相适配。

进一步地，如图1、3所示，所述加热单元和冷却单元之设有散热槽13，加热上壳体2和上冷却壳体6为一体结构，加热下壳体3和下冷却壳体7为一体结构。通过设置一体结构能够方便制作与安装，通过设置散热槽13能够实现预冷却的目的，从而减少后期对于循环水的使用。

进一步地，如图1、2所示，所述第三型腔10靠近第二型腔9一侧的截面小于第二型腔9的型腔截面，第三型腔10靠近第四型腔11一侧的截面等于第四型腔11的型腔截面。通过第三型腔10靠近第二型腔9一侧的截面小于第二型腔9的型腔截面，能够使长玻璃纤维树脂中多余的树脂被挤掉，并被第三型腔10的中部收集，第三型腔10的中间位置与两侧均为斜坡状，有利于树脂的回收。

进一步地，如图1、3所示，所述冷却单元包括靠近冷却单元出口处为冷却定型区14，与冷却定型区14相邻的第二预冷区15以及与第二预冷区15相邻的第一预冷区16；所述第一预冷区16的温度为75～85℃，第二预冷区15的温度为55～60℃，冷却定型区14的温度30～40℃。为了保证产品的质量所以设置至少三个冷却区，三个冷却区能够使产品稳定高度，最终使产品得到保证。

本实用的工作原理为：本实用新型用于制备热塑性玻璃纤维制品，树脂与热固性的胶液并不产生渗透，因此无法用浸胶的方式进行处理(另外胶液为加热固化，树脂为冷却固化，造成现有的热固方式不适用于热塑性玻璃纤维制品的制备)，且长玻璃纤维树脂中的树脂并不均匀，尤其是在加热过程中树脂易熔化低落造成热塑性玻璃纤维制品均需要用模具加热挤压成型的方式；上文中所述的长玻璃纤维树脂通过模具进口穿纱板1、第一型腔8、第二型腔9、第三型腔10和第四型腔11，然后通过冷却定型用型腔12进行冷却定型；长玻璃纤维树脂在本实用新型中经过第一型腔8能够方便穿入，经过第二型腔9能够实现均匀预加热，经过第三型腔10能够实现对长玻璃纤维树脂进行均匀涂树脂处理；经过第四型腔11时能够使长玻璃纤维树脂在均匀涂树脂处理后进一步加热，使树脂均匀分布在长玻璃纤维表面，以达到保证产品质量以及强度的目的；经过第四型腔11后，首先经过散热槽13，以达到热量与空气进行交换，减少后期循环水用量的目的；当通过散热槽13相对应的型腔后进入冷却单元，在冷却单元后通过冷却定型用型腔12向后经过第一预冷区16、第二预冷区15以及冷却定型区14来实现逐步降温，以达到保证产品质量的目的。

需要指出的是在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“下部”、“顶部”、“一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，一体地连接，也可以是可拆卸连接；也可以是两个元件内部的连通；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。