[发明专利]一种用于碳纤维预浸带短切的可拆装刀辊

说明书

技术领域

本发明涉及纤维加工领域，特别涉及一种用于碳纤维预浸带短切的可拆装刀辊，能有效地避免高粘度预浸带对短切生产连续性的影响，使短切过程更加稳定，提高了短切预浸料的质量。

背景技术

短切碳纤维增强树脂复合材料因为其高比强度、高比模量、耐高温、耐腐蚀、耐疲劳、导电和传热性能等一系列优点，广泛应用于航空航天、国防军工等领域。将碳纤维预浸带短切成一定长度的预浸料，通过模压成型等工艺，便可制备具有各向同性的高性能复合材料。

短切是碳纤维预浸料生产线的一道重要工序。目前的短切工艺是通过压辊和胶辊带动预浸带送料至刀辊处完成短切。这种三辊式短切装备在制备预浸料的时候，预浸料粘度较高，容易造成粘压辊现象，严重浪费材料及影响生产连续性。原因是刀辊在短切时没有对预浸料施加适当的拉力，预浸带便容易粘在压辊上缠绕起来。

工业上常用的解决方案是在压辊涂抹稀释剂以去除表面树脂，然而这种方案带来的缺点是：1.降低生产效率；2.压辊上涂抹稀释剂，会对碳纤维预浸带造成一定的影响，不利于后续的加工工艺。

针对上述出现的问题，需要对碳纤维预浸料的短切机理进行深入系统的研究。传统的刀辊短切方法无法适应。现有技术中有中国注册专利CN 201908163U“纤维短切机刀辊”中公开了一种纤维短切机刀辊，但是此发明不能适应高粘度预浸带的短切，无法解决预浸带缠压辊以及预浸料落料的问题。

发明内容

本发明提供了一种用于碳纤维预浸带短切的可拆装刀辊，从机械角度克服了预浸带粘度高对短切生产的影响，在刀辊的两个刀片位中间的压片，可实现预浸带在被一个刀片短切完之后由下一个压片位对其施加一定的压紧力，完成切-压-切的循环短切动作，避免了预浸带粘在压辊缠绕起来。

本发明通过以下的技术方案实现：

一种用于碳纤维预浸带短切的可拆装刀辊，包括阶梯轴、刀辊，所述刀辊包括圆柱形刀辊体、刀片、压片、固定在所述刀辊体两端的固定端盖，所述刀辊体的圆柱面沿周向均匀分布有若干平行于刀辊体轴线的槽道，所述的刀片可拆卸地均匀固定在所述槽道内，所述压片可拆卸地固定在相邻刀片之间的槽道内。

本方案在刀辊的两个刀片位之间设置压片，可实现预浸带在被一个刀片短切完之后由下一个压片位对其施加一定的压紧力，完成切-压-切的循环短切动作，避免了预浸带粘在压辊缠绕起来。

进一步地，所述刀片通过楔形垫片固定在槽道内，楔形垫片结构简单牢固、装拆方便，有利于刀片的固定。

进一步地，所述的刀辊体两端设置有用于支撑并限定刀片径向窜动的压片支撑环，所述压片支撑环的圆柱面设置有与所述压片相匹配的槽道。

进一步地，所述的固定端盖与所述压片支撑环的外端面之间设置有弹性垫圈，有效防止安装固定端盖过程中对压片两端造成刚性挤压破坏。

进一步地，所述的刀辊体上相邻槽道的间距为3-10mm。

进一步地，相邻刀片之间的间距为3-30mm，通过设置刀片的间距，可满足短切加工的各种加工长度需要。

进一步地，所述刀片与压片的前端距离刀辊体圆柱面的高度相等，实现切-压-切的循环短切动作，减缓振动。

进一步地，所述压片的材料为不锈钢，锐边打磨为圆弧状，耐腐蚀且不会对预浸料造成损伤。

进一步地，所述刀片的材料为碳素工具钢，有较强的耐磨性和切削性能。

进一步地，所述楔形垫片的横截面形状为梯形，有利于刀片的固定

相比现有技术，本发明的刀辊结构从机械角度克服了预浸带粘度高对短切生产的影响，在刀辊的两个刀片位之间设置压片，可实现预浸带在被一个刀片短切完之后由下一个压片位对其施加一定的压紧力，完成切-压-切的循环短切动作，避免了预浸带粘在压辊缠绕起来。有效地避免高粘度预浸带对短切生产连续性的影响，使短切过程更加稳定，提高了短切预浸料的质量。

附图说明

图1是本发明实施例的装配体结构示意图。

图2是本发明实施例的刀辊局部正视示意图。

图3是碳纤维预浸带短切的示意图。

图1中所示为：1-阶梯轴、2-固定端盖、3-刀片、4-楔形垫片、5-压片、6-压片支撑环、7-弹性垫圈、8-刀辊体、9-胶辊、10-预浸带、11-压辊、12-刀辊、13-吹气件、14-短切预浸料。

具体实施方式

为进一步理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明，实施例不能在此一一赘述，本发明要求保护的范围并不局限于实施例表述的范围。