[实用新型]一种用于拉挤成型碳纤维板材的注射模具

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种纤维增强树脂基复合材料板材成型加工领域，是一种用于拉挤成型连续纤维增强环氧树脂基复合材料板材的注射模具。

背景技术

拉挤成型连续纤维增强环氧树脂基复合材料板材，一般胶槽工艺，即，连续纤维束经过敞开的树脂胶槽，纤维被树脂充分浸渍；然后，在牵引装置作用下通过成型模具，在模具内固化成型最终制品。该工艺的优点是纤维浸渍效果好、操作方便。缺点是占用空间大，且树脂中的易挥发物污染环境；同时，由于树脂基体在胶槽内较长时间及温度较高，容易发生初凝，粘度升高，导致树脂不能很好地浸渍纤维，制品性能显著下降，甚至影响工艺的连续性。

为解决胶槽工艺带来的问题，可以采用注射工艺，即，在封闭的模具，将低温树脂体系注射至封闭模具内部，浸渍模具内的连工艺法的优点：树脂损失少且不停滞；可随时换用树脂且可选用的树脂体系种类增多；可避免因纤维毛丝多致生产被中断的情况；无易挥发物挥发。注射模具的提出主要是用于高速固化、且粘度较低的聚氨酯树脂体系。对适用于粘度较高，固化较为缓慢的环氧树脂体系，特别是板材的成型，尚未见报道。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是针对现有拉挤成型过程中胶槽工艺的不足，提出了一种用于拉挤成型碳纤维板材的注射模具，其结构简单、操作方便。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种用于拉挤成型碳纤维板材的注射模具，其特点在于，包括上下对称设置的上模具本体和下模具本体，所述的上、下模具本体均具有模腔，所述的上模具本体和下模具本体的对应位置分别均匀分布有螺孔和销孔，上模具本体和下模具本体通过销子和内六角螺栓连接，所述的上模具本体和下模具本体由入口至出口分别依次分为浸渍区、冷却区和成型区三个部分，在所述的上模具本体和下模具本体的浸渍区均各设有注胶孔和弧状注胶腔，在所述的上模具本体和下模具本体的浸渍区设有多排冷却水孔道。

所述的注胶孔为上下对称设置，共两个注胶孔。

所述的弧状注胶腔的两侧圆弧半径不同，靠近冷却区的圆弧半径比靠近入口处的圆弧半径大。

所述的注胶孔位于所述的注胶腔的底部。

所述的多排冷却水孔道为两排冷却水孔道。

在浸渍区使用热电偶及电加热片控制升温加热。

除了纤维浸渍区外，模具模腔的横截面尺寸均保持与制品横截面尺寸一致。

与现有技术相比本实用新型的有益效果是：

1）    纤维的浸渍与成型在同一模具中完成，具有造价低廉、拆装便捷、加热与固化快速均匀的特点。

2）    节省了胶槽的使用空间，占用空间小比较小，在生产纤维增强复合板材时可实现一条生产线同时生产多条板材，从而大大的提高了生产效率。

3）    可利用弧状注胶腔有效提高纤维的浸渍效果，且可适时启用第二排冷却通道提高冷却效果而避免浸渍区树脂体系发生提前固化现象。

4）    增加了可使用的树脂体系种类，避免了树脂体系因停滞时间多长而影响产品性能，避免了因纤维多次弯曲或毛丝过多而影响产品的性能甚至导致产品的制备过程被中断，避免了因树脂体系中的易挥发物而影响人身健康。

5）    结构简单，操作方便，产品截面积尺寸均匀一致、表观美观、固化程度高。

附图说明

图1为本实用新型用于拉挤成型碳纤维板材的注射模具的结构示意图。

图中：1. 浸渍区， 2. 冷却区，3. 成型区，4. 上、下模具本体，5. 销子，6. 内六角螺栓，7. 冷却水孔道，8. 注胶孔，9. 注胶棒，10. 注胶腔，11. 模腔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，但不应以此限制本实用新型的保护范围。

  请参阅图1，图1为本实用新型用于拉挤成型碳纤维板材的注射模具的结构示意图，如图所示，一种用于拉挤成型碳纤维板材的注射模具，由上下对称设置的两套模具钢组合而成。上下两套模具体之间通过销子5和内六角螺栓6连接。注射模具分为浸渍区1、冷却区2、成型区3，浸渍区端口为入口，成型区端口为出口，冷却区设置在浸渍区和成型区之间。浸渍区上、下模具本体各设有一注胶孔8和弧状注胶腔10。在上、下模具本体的浸渍区设有两排冷却水孔道7。

待纤维在模具中穿好后，将树脂体系通过气压方式挤入注胶孔内，并充满弧形浸渍区，在较高树脂压力作用下，树脂基体充分浸渍浸渍区内的纤维束。