一种集成式碳纤维拉索表面处理组合模具及处理方法与流程

1.本发明涉及模具技术领域，尤其是一种集成式碳纤维拉索表面处理组合模具及处理方法。


背景技术：

2.碳纤维本身具有足够优良的耐腐蚀性，相较于钢索能够减少许多不必要的养护操作，并且其比强度、比模量远优于传统钢索，目前碳纤维拉索已成为新型缆索研究方向。目前市场上已零星出现平行棒索、平行板索等形式的碳纤维拉索。
3.无论是传统钢索还是碳纤维拉索，其防腐措施均是在索体表面形成一层高密度聚乙烯包覆层，目前拉索体表面包覆高密度聚乙烯的方式多采用挤出工艺，即在高温下，不断进给索材通过一个模具口，在该模具口处进行高温熔融包覆，但该挤出工艺仅适合截面一致的型材；而硅橡胶注射工艺多应用在高压绝缘领域，对于长度较大的产品，目前一般还是采用人工移动型材的方案，并且也基本为等截面或带锥度的拉索产品。
4.集成式碳纤维拉索是一种具有更高锚固系数的新型碳纤维拉索，其结构特点是两端为带金属锚固装置，索体两端均以一定角度过渡到中间等截面的圆柱体，因此现有的挤出工艺无法实现对集成式碳纤维拉索的表面处理。


技术实现要素：

5.本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术中之不足，本发明提供一种集成式碳纤维拉索表面处理的组合模具及处理方法，针对集成式碳纤维拉索结构提出一种耐候措施及相应的模具结构，能够解决现有表面保护及成型方案存在的问题，以满足截面异形状结构的拉索表面处理要求，提高碳纤维拉索的使用寿命。
6.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种集成式碳纤维拉索表面处理组合模具，包括上模、下模，由上模与下模合模形成的模具体内具有与拉索匹配的模具型腔，所述的模具型腔包括匹配拉索端部形状的端部型腔、与拉索直线段匹配的直线型腔，拉索表面与模具型腔内壁面之间的间隙为3～8mm。
7.所述模具体包括分体式的左模体、右模体及位于左模体与右模体之间的中间模体，端部型腔分别位于左模体、右模体内，直线型腔位于中间模体内，所述上模上开设有通过流道连通模具型腔的注射口。
8.具体说，所述的上模包括分体式的左上模、右上模及中间上模，所述下模包括分体式的左下模、右下模及中间下模，左上模与左下模合模形成左模体，右上模与右下模合模形成右模体，中间上模与中间下模合模形成中间模体。
9.为方便将拉索固定并拉直，保证在注射时拉索不发生位置的移动，位于左下模和右下模的端部型腔内安装有固定拉索端部的固定销，位于左上模和右上模的端部型腔内开设有与固定销相配的销孔。
10.为保证合模时定位准确，所述的上模的合模面上开设有定位孔，下模的合模面上
安装有与定位孔对应的定位销。
11.一种采用上述组合模具对集成式碳纤维拉索进行表面处理的方法，具有以下步骤：
12.s1、在注射压机旁设置一对滑轨，滑轨上滑动设置第一装载台面、第二装载台面及第三装载台面，其中第二转载台面位置对应注射压机位置；
13.s2、将左下模固定于第一装载台面上、右下模固定于第二装载台面上、中间下模固定于第三装载台面上，调节第一装载台面和第三装载台面之间的间距，将拉索两端套于固定销上固定并将拉索拉直，将左上模、右上模及中间上模对应合模在左下模、右下模及中间下模上，分别形成左模体、右模体及中间模体；
14.s3、将第二装载台面、第三装载台面向右侧移动，使第一装载台面右移到注射压机所在位置，下降注射压机的注射嘴至左上模的注射口处，向左模体内的端部型腔中注射硅橡胶，在拉索左端部形成硅橡胶包覆层；
15.s4、左模体注射完成后，将第一装载台面、第二装载台面左移，使中间模体处于注射压机所在位置，下降注射压机的注射嘴至中间上模的注射口处，向中间模体内的直线型腔中注射硅橡胶，注射时中间模体保持不动，同时向左移动第一装载台面使左模体拉动拉索左移，直至完成拉索直线段的逐段注射，在拉索的直线段上形成硅橡胶包覆层；
16.s5、拉索直线段注射完成后，将第一装载台面、第二装载台面左移，将第三装载台面移到注射压机位置，下降注射压机的注射嘴至右上模的注射口处，向右模体内的端部型腔中注射硅橡胶，在拉索右端部形成硅橡胶包覆层，从而完成对拉索表面的处理。
17.本发明的有益效果是：本发明通过移动左模体、右模体和中间模体的位置，在注塑完拉索一个端部时，采用边拉边注塑方式，完成拉索直线段的注塑，最后注塑拉索另一端部；这种分体移动式模具结构，可使得有限长的模具实现理论上无限长的拉索的注射成型，并且满足截面异形件的注射要求，全程可采用自动化成型，降低劳动强度，提高生产效率，硅橡胶材料作为碳纤维拉索的保护层材料，可更大程度上延长拉索的使用寿命。
附图说明
18.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
19.图1是本发明所述上模的结构示意图。
20.图2是本发明所述下模的结构示意图。
21.图3是本发明进行集成式碳纤维拉索表面处理的状态示意图。
22.图中：1.上模，1-1.左上模，1-2.右上模，1-3.中间上模，2.下模，2-1.左下模，2-2.右下模，2-3.中间下模，3.左模体，4.右模体，5.中间模体6.定位孔，7.定位销，8.模具型腔，8-1.端部型腔，8-2.直线型腔，9.流道，10.注射口，11.固定销，12.销孔，13.滑轨，14.第一装载台面，15.第二装载台面，16.第三装载台面。
具体实施方式
23.现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
24.如图1、图2所示的一种集成式碳纤维拉索表面处理组合模具，包括由两套型腔对
称的上模1、下模2合模组成的模具体，所述的上模1包括分体式的左上模1-1、右上模1-2及中间上模1-3，所述下模2包括分体式的左下模2-1、右下模2-2及中间下模2-3，图1、2中以a-a、b-b为界限进行拆分，形成三段式可拆卸模具体。
25.由左上模1-1与左下模2-1合模形成左模体3，由右上模1-2与右下模2-2合模形成右模体4，由中间上模1-3与中间下模2-3合模形成中间模体5；左模体3、右模体4和中间模体5可选用相同长度或不同长度，本实施例优选左模体3、右模体4和中间模体5的长度相同。
26.位于左上模1-1、右上模1-2及中间上模1-3的合模面上开设有定位孔6，左下模2-1、右下模2-2及中间下模2-3的合模面上对应安装有与定位孔6相配的定位销7，以保证合模时定位准确。
27.上模1的型腔与下模2的型腔合模后形成模具体的模具型腔8，所述的模具型腔8包括匹配拉索端部形状的端部型腔8-1、与拉索直线段匹配的直线型腔8-2。
28.模具型腔8侧面与拉索表面的间隙，可根据拉索运行环境及使用寿命进行调整，若使用环境恶劣，如使用于高紫外、高湿、高盐等环境条件下，可加大间隙，使注射的硅橡胶层加厚，正常使用时拉索表面与模具型腔8内壁面之间的间隙为3～8mm。
29.所述的端部型腔8-1分别位于左模体3、右模体4内，直线型腔8-2位于中间模体5内，所述左上模1-1、右上模1-2及中间上模1-3上分别开设有通过流道9连通模具型腔8的注射口10。
30.位于左下模2-1和右下模2-2的端部型腔8-1内安装有固定拉索端部的固定销11，位于左上模1-1和右上模1-2的端部型腔8-1内开设有与固定销11相配的销孔12，固定销11的直径与拉索端头孔径相匹配，以方便将拉索固定并拉直，保证在注射时拉索不发生位置的移动。
31.如图3所示，一种采用上述组合模具对集成式碳纤维拉索进行表面处理的方法，具有以下步骤：
32.s1、在注射压机旁相距设置一对滑轨13，滑轨13上滑动设置第一装载台面14、第二装载台面15及第三装载台面16，其中第二转载台面15位置对应注射压机位置；
33.s2、将左下模2-1固定于第一装载台面14上、右下模2-2固定于第二装载台面15上、中间下模2-3固定于第三装载台面16上，调节第一装载台面14和第三装载台面16之间的间距，将拉索两端套于固定销11上固定并将拉索拉直，将左上模1-2、右上模1-2及中间上模1-3对应合模在左下模2-1、右下模2-2及中间下模2-3上，分别形成左模体3、右模体4及中间模体5；
34.s3、将第二装载台面15、第三装载台面16向右侧移动，使第一装载台面14右移到注射压机所在位置，下降注射压机的注射嘴至左上模1-2的注射口处，向左模体3内的端部型腔8-1中注射硅橡胶，在拉索左端部形成硅橡胶包覆层；
35.s4、左模体3注射完成后，将第一装载台面14、第二装载台面15左移，使中间模体5处于注射压机所在位置，下降注射压机的注射嘴至中间上模1-3的注射口处，向中间模体内的直线型腔8-2中注射硅橡胶，注射时中间模体5保持不动，同时向左移动第一装载台面14使左模体3拉动拉索左移，直至完成拉索直线段的逐段注射，在拉索的直线段上形成硅橡胶包覆层；
36.s5、拉索直线段注射完成后，将第一装载台面14、第二装载台面15左移，将第三装
载台面16移到注射压机位置，下降注射压机的注射嘴至右上模1-2的注射口处，向右模体4内的端部型腔8-1中注射硅橡胶，在拉索右端部形成硅橡胶包覆层，从而完成对拉索表面的处理。
37.本发明采用分体移动式模具，通过移动左模体3、右模体4和中间模体5的位置，以此完成拉索端部及中间直线段部分的保护层注塑，以此可采用有限长的模具实现理论上无限长的拉索的注射成型，并且满足截面异形件的注射要求；一个模具上可开多个型腔以实现多根拉索的同时注射，也可采用多个压机进行串联同时工作，加快完成一根拉索产品的注射；全程可采用自动化成型，降低劳动强度，提高生产效率；另外硅橡胶材料作为碳纤维拉索的保护材料，能更大程度上提高拉索的使用寿命。
38.以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。