一种用于纤维增强材料挤出机的复合式模头的制作方法

本实用新型涉及一种纤维增强挤出机，具体涉及一种用于纤维增强材料挤出机的复合式模头。

背景技术：

纤维材料具有低密度、高模量和强度、耐高温和化学腐蚀、低热膨胀系数等优点，主要用于塑料树脂或橡胶树脂的增强改性，其在航空航天、能源、汽车、建筑以及体育用品等领域有着广泛的应用。但是纤维材料在与树脂在挤出机中进行熔融混合后，通过模头挤出，由于在重力和牵引力作用下，使熔融的复合材料在出模后牵引的水平方向和模头的开口槽方向不平行，尽管外层有着树脂基材包覆，也存在模头出口将树脂摩擦，改变纤维在树脂中的取向，甚至磨断纤维的现象；另外，模头入口处的尖角部位也容易将融体中的纤维卡断，模头本身易被磨损，并导致材料力学强度等性能降低。

技术实现要素：

本实用新型就是要解决上述不足，提供一种用于纤维增强材料挤出成型的挤出机复合式模头，在提高纤维增强产品的外观与性能的同时，并防止模头对纤维损伤或断条的现象，也避免了对模头本身的磨损。

为了达到上述效果，本实用新型提供一种用于纤维增强材料挤出机的复合式模头，包括由内模头与外模头连接构成的模头本体，所述内模头与外模头的中心处分别开设有相连通的内孔与外孔，所述外孔的直径大于内孔的直径；所述内孔与外孔通过过渡孔连接，所述内孔的入口段和外孔的出口段均为圆弧喇叭状。

内孔与外孔均为圆柱形，中间通过过渡孔平滑连接，其两端口均为圆弧喇叭状，即用于挤出的孔通道均为弧状的平滑结构，避免了现有孔通道的进、出端口及连接处的不平整或尖角部位将融体中的纤维卡断或磨损情况的发生。

进一步方案，所述外孔的直径比内孔的直径大0.4-0.8mm。

进一步方案，所述过渡孔是由两段弧形相反的下弧段和上弧段连接而成，所述下弧段的弧心位于内孔的外侧，上弧段的弧心位于外孔的内部。

更进一步方案，所述下弧段、过渡孔和上弧段的圆心角角值相同，均为0.2-0.4mm。

进一步方案，为进一步保护模头不被矿物和纤维等增强性硬质材料磨损，在所述的内模头和外模头的内表面涂覆有涂层，所述涂层的材质为氮化钛（tin）、氮化铬（crn）、氮碳化钛（ticn）、氮化铝钛（altin）、氮化铬铝（craln）或氮化钛硅（tisin）。

本装置中复合模头本体是采用内模头与外模头两段式复合组成，且内模头与外模头中心处的轴向开孔的内孔、外孔的直径不同，外孔直径比内孔直径大0.4-0.8mm。当纤维从内孔进入外孔时，外孔中布满的熔融树脂基料会对纤维的外围做一次整体润滑包覆，使得外观光滑平整。内孔的入口段呈圆弧喇叭状，利于纤维平滑地进入模头，且不会对纤维以及模头产生损伤。外孔的出口段处呈圆弧喇叭状，避免树脂基材因牵引方向和模孔的开口槽方向不一致而与模头产生摩擦，导致纤维在树脂中取向被改变甚至被磨断，从而影响材料力学性能。

在内孔和外孔之间的过渡孔可以实现融体经过内孔到外孔时，其融体强度的平稳过渡,避免现有技术中因融体强度陡降而产生断条的缺陷。同时过渡孔是由两段弧形相反的下弧段和上弧段连接而成，避免了孔通道对纤维的磨损与挤压。

本实用新型综合改进了纤维增强挤出机材料挤出机的模头结构，使孔通道内壁全为平滑面，避免对纤维的磨损与挤压，同时还能使纤维产品顺畅通行。通过此模头的应用可以改善纤维增强产品的外观及其部分性能，同时可以解决生产过程中因玻纤与模头摩擦而损伤和融体强度陡降产生的断条现象，并进一步减少了模头设备的磨损，可以提高生产效率和增加纤维增强材料连续生产的可行性。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明。

图1是本实用新型的复合模头的结构剖视图，

图2为图1中a部放大示意图。

具体实施方式

如图1-2所示一种用于纤维增强材料挤出机的复合式模头，包括由内模头1与外模头2连接构成的模头本体，所述内模头1与外模头2的中心处分别开设有相连通的内孔3与外孔4，所述外孔4的直径大于内孔3的直径；所述内孔3与外孔4通过过渡孔5连接，所述内孔3的入口段和外孔4的出口段均为圆弧喇叭状。

内孔与外孔均为圆柱形，中间通过过渡孔平滑连接，其两端口均为圆弧喇叭状，即用于挤出的孔通道均为弧状的平滑结构，避免了现有孔通道的进、出端口及连接处的不平整或尖角部位将融体中的纤维卡断或磨损情况的发生。

进一步方案，所述外孔4的直径比内孔3的直径大0.4-0.8mm。

进一步方案，所述过渡孔5是由两段弧形相反的下弧段51和上弧段52连接而成，所述下弧段51的弧心位于内孔3的外侧，上弧段52的弧心位于外孔4的内部。

更进一步方案，所述下弧段51、过渡孔5和上弧段52的圆心角角值相同，均为0.2-0.4mm。下、上弧段之间过渡平滑，减少阻力。

进一步方案，为进一步保护模头不被矿物和纤维等增强性硬质材料磨损，在所述的内模头1和外模头2的内表面涂覆有涂层，所述涂层的材质为氮化钛（tin）、氮化铬（crn）、氮碳化钛（ticn）、氮化铝钛（altin）、氮化铬铝（craln）或氮化钛硅（tisin）。

本装置中复合模头本体是采用内模头与外模头两段式复合组成，且内模头与外模头中心处的轴向开孔的内孔、外孔的直径不同，外孔直径比内孔直径大0.4-0.8mm。当纤维从内孔进入外孔时，外孔中布满的熔融树脂基料会对纤维的外围做一次整体润滑包覆，使得外观光滑平整。内孔的入口段呈圆弧喇叭状，利于纤维平滑地进入模头，且不会对纤维以及模头产生损伤。外孔的出口段处呈圆弧喇叭状，避免树脂基材因牵引方向和模孔的开口槽方向不一致而与模头产生摩擦，导致纤维在树脂中取向被改变甚至被磨断，从而影响材料力学性能。

在内孔和外孔之间的过渡孔可以实现融体经过内孔到外孔时，其融体强度的平稳过渡,避免现有技术中因融体强度陡降而产生断条的缺陷。同时过渡孔是由两段弧形相反的下弧段和上弧段连接而成，避免了孔通道对纤维的磨损与挤压，同时避免了纤维增强材料外观存在部分毛刺、不光滑平整的现象。

加工时，将内模头1与外模头2通过螺栓进行紧固构成模头本体，将模头本体安装到纤维喂料装置的出口处，纤维经过喂料装置和树脂基料充分混合浸润后从模头本体上的模孔牵引出，即从内孔3的圆弧喇叭状入口段进入内孔3中，纤维产品有了初行，随后经过平滑过渡孔5进入孔径略大的外孔4中进行纤维表面包覆，最后从外孔4的圆弧喇叭状出口段出来再进入水冷系统，然后进行风干、压辊、切粒后成型。

由于本复合模头是采用内模头1与外模头2两段式复合组成，且内模头1与外模头2上的内、外孔开口孔径不同，外孔4直径比内孔3大，如内孔3直径为3mm，外孔直径为3.6mm。当纤维从内孔3进入外孔4时，外孔中已充满的熔融树脂基料会对纤维的外围做一次整体的表面包覆，使得外观光滑平整。内孔3的入口段处呈圆弧喇叭状，利于纤维平滑进入内孔3中；外孔4的出口段同样呈圆弧喇叭状，避免树脂基材因牵引方向和模孔的开口槽方向不一致与模头产生摩擦，导致纤维在树脂中取向被改变甚至被磨断，出口的圆弧喇叭状设计可以改善纤维产品的外观及其部分性能，也可以保护模头不容易被磨损。

以上实施例并非仅限于本实用新型的保护范围，所有基于本实用新型的基本思想而进行修改或变动的都属于本实用新型的保护范围。