CN101746064A - 多层结构制品拉挤成型装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种多层结构制品拉挤成型装置，包括：凹槽工装，所述凹槽工装具有等内壁间距的凹槽；所述凹槽上至少设置有第一模具和第二模具，所述第一模具上设置有用于成型多层结构制品的内层结构的第一成型通孔，所述第二模具上设置有用于成型所述多层结构制品的外层结构的第二成型通孔，所述第一成型通孔和所述第二成型通孔同轴设置。本发明通过设置在凹槽工装凹槽上的第一模具、第二模具而构造出的多层结构制品拉挤成型装置，并且运用第一模具第一成型通孔、第二模具第二成型通孔同轴的结构特点，利用该装置能实现制造出来的多层结构制品的截面几何中心保持同轴的目的，从而明显提高了该多层结构制品的抗拉强度和弹性模量等性能。
Description
技术领域
本发明涉及材料加工技术领域，尤其涉及一种多层结构制品拉挤成型装置。
背景技术
在工程领域中，多层结构的制品应用在很多场合，通常这种多层结构制品具体可以为不同纤维通过拉挤工艺而成型的多层结构，为了提高上述多层结构制品的抗拉强度和弹性模量等性能，要求其每层的形状相同且截面几何中心线同轴。在现有技术中，普遍采用单个模具成型多层结构制品的制造工艺，由于浸胶后的不同纤维在进入模具时会发生边界相互滑移，因此很难满足其相邻两层的交界形状的稳定性，进而导致每层结构形状的不同；为了解决利用单个模具成型多层结构制品很难满足其每层结构形状相同的缺陷，改造了原有设备并进而采用多个模具来成型多层结构制品的制造工艺，这样虽然满足了其每层结构形状相同的要求，但又很难保证多层结构制品截面几何中心保持同轴，导致了成型的多层结构制品的各层偏心包覆，从而使该多层结构制品的抗拉强度和弹性模量等性能降低，质量不可靠，同时采用这种截面几何中心线不同轴的多层结构制品的工程也相对存在着安全隐患问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种多层结构制品拉挤成型装置，用以解决现有技术多层结构制品的截面几何中心不同轴的技术问题，达到制造出来的多层结构制品的截面几何中心同轴的目的。
为实现上述目的，本发明提供了一种多层结构制品拉挤成型装置，包括：凹槽工装，所述凹槽工装具有等内壁间距的凹槽；所述凹槽上至少设置有第一模具和第二模具，所述第一模具上设置有用于成型多层结构制品的内层结构的第一成型通孔，所述第二模具上设置有用于成型所述多层结构制品的外层结构的第二成型通孔，所述第一成型通孔和所述第二成型通孔同轴设置。
进一步地，所述第一模具和第二模具之间还设置有至少一个中间模具，所述中间模具上设置有成型通孔，所述成型通孔与所述第一成型通孔和所述第二成型通孔同轴，所述成型通孔的直径从所述第一模具到所述第二模具的方向上依次增大，且所述成型通孔的直径大于第一成型通孔的直径并小于第二成型通孔的直径。
其中，所述第一成型通孔、第二成型通孔和所述中间模具上的成型通孔的轴心和各自模具边框的几何中心重合。所述第一成型通孔、第二成型通孔和所述中间模具上的成型通孔为圆形或正方形或长方形。
再进一步，所述制备装置还包括实心轴，所述实心轴设置在所述第一成型通孔中，且穿过所述第一成型通孔的轴心。所述实心轴为圆柱体、正方形柱体或长方形柱体。
本发明通过设置在凹槽工装凹槽上的第一模具、第二模具而构造出多层结构制品拉挤成型装置，并且运用第一模具第一成型通孔、第二模具第二成型通孔同轴的结构特点，克服了现有装置拉挤原料而成型的多层结构制品的每一层形状难以保持一致、同轴性差的技术问题，利用本发明的多层结构制品拉挤成型装置能实现制造出来的多层结构制品的截面几何中心保持同轴的目的，从而明显提高了该多层结构制品的抗拉强度和弹性模量等性能。
附图说明
图1为本发明第一实施例多层结构制品拉挤成型装置结构示意图；
图2为本发明第二实施例多层结构制品拉挤成型装置结构示意图；
图3为本发明第三实施例多层结构制品拉挤成型装置结构示意图；
图4为本发明利用第一实施例多层结构制品拉挤成型装置拉挤成型内外两层结构制品的工艺示意图。
具体实施方式
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
本发明所提供的多层结构制品拉挤成型装置，主要是以拉挤成型工艺来制备多层结构制品，其中多层结构制品的每一层可以为拉挤纤维而制成，但不仅限于纤维，也可以选择具有纤维拉挤特性的原料，多层结构制品的每一层可以拉挤这些原料而制成。本发明仅以纤维材料为例进行说明。
本发明第一实施例以能拉挤成型内外两层结构制品的多层结构制品拉挤成型装置进行说明。图1为本发明第一实施例多层结构制品拉挤成型装置结构示意图，如图1所示，本实施例中的多层结构制品拉挤成型装置用以拉挤成型内外两层结构制品，具体包括凹槽工装13、第一模具11和第二模具12。凹槽工装13具有等内壁间距的凹槽14，凹槽14的内壁垂直于凹槽14的水平底面，第一模具11和第二模具12间隔设置在凹槽14上，第一模具11上设置有用于成型内外两层结构制品的内层结构的第一成型通孔15，第二模具12上设置有用于成型内外两层结构制品的外层结构的第二成型通孔16，由于第二成型通孔16适用于制备制品的外层结构，因此必然要求第二成型通孔16的直径大于第一成型通孔15的直径，为了保证制品的内外层结构同轴要求，将第一成型通孔15和第二成型通孔16同轴设置。其中，由第二成型通孔16成型的外层结构包覆在由第一成型通孔15成型的内层结构外侧以制备成内外两层结构制品，进一步地，由于凹槽14所具有的等间距内壁恰好卡合第一模具11和第二模具12的外边缘，防止了第一模具11和第二模具12的左右移位，在保证第一模具11的第一成型通孔15和第二模具12的第二成型通孔16同轴设置的同时，也使得内外两层结构制品的外层结构同心包覆其内层结构，成型了截面几何中心线同轴的内外两层结构制品。
本实施例由具有同轴成型通孔的第一模具和第二模具，以及具有凹槽的凹槽工装所构成的多层结构制品拉挤成型装置，使得成型的内外两层结构制品的内外层同轴心包覆、其截面几何中心线同轴，从而使该内外两层结构制品的质量更加可靠，同时采用这种内外两层结构制品的工程项目也更加符合相关的安全标准。
在本实施例上述技术方案中，再如图1所示，第一模具11的第一成型通孔15、第二模具12的第二成型通孔16的轴心和各自模具的边框的几何中心重合。这样统一规格的模具相对容易加工成套，并且进一步能保证第一模具11的第一成型通孔15和第二模具12的第二成型通孔16同轴性良好，使利用该多层结构制品拉挤成型装置制备出的内外两层结构制品的截面几何中心保持同轴。第一模具和11和第二模具12的横截面为等大的正方形，当然也可以为长方形等其它规则的图形。第一模具11的第一成型通孔15、第二模具12的第二成型通孔16均为圆形柱体。根据实际工程中对内外两层结构制品的横截面的需要，可以确定采用其他形状的成型通孔，例如正方形柱体、长方形柱体等。
本发明第二实施例以能拉挤成型三层结构制品的多层结构制品拉挤成型装置进行说明。图2为本发明第二实施例多层结构制品拉挤成型装置结构示意图，如图2所示，本实施例中的多层结构制品拉挤成型装置用以拉挤成型三层结构制品，具体包括凹槽工装13，第一模具11、第二模具12和设置在第一模具11和第二模具12之间的中间模具21。凹槽工装13具有等内壁间距的凹槽14，凹槽14的内壁垂直于凹槽14的水平底面，第一模具11、第二模具12和中间模具21间隔设置在凹槽14上，第一模具11上设置有用于成型三层结构制品的内层结构的第一成型通孔15，第二模具12上设置有用于成型三层结构制品的外层结构的第二成型通孔16，中间模具21上设置有用于成型三层结构制品的中间层结构的成型通孔22，第一成型通孔15、成型通孔22和第二成型通孔16同轴设置；成型通孔22的直径大于第一成型通孔15的直径并小于第二成型通孔16的直径。其中，由成型通孔22成型的中间层结构包覆在由第一成型通孔15成型的内层结构外侧、再由第二成型通孔16成型的外层结构包覆在由成型通孔22成型的中间层结构外侧以最终制备成三层结构制品，进一步地，由于凹槽14所具有的等间距内壁恰好卡合第一模具11和第二模具12的外边缘，防止了第一模具11、中间模具21和第二模具12的左右移位，在保证第一模具11的第一成型通孔15、中间模具21的成型通孔22和第二模具12的第二成型通孔16同轴设置的同时，也使得三层结构制品的各层结构同心包覆，成型了截面几何中心线同轴的三层结构制品。
本实施例中通过第一模具11和第二模具12之间还设置有一个中间模具21，可以在第一实施例多层结构制品拉挤成型装置制备内外两层结构制品的基础上制备出三层结构制品，使得成型的三层结构制品的每层同轴心包覆、其截面几何中心线同轴，这种三层结构制品除具有第一实施例内外两层结构制品的优点外，还具有抗拉强度强和高弹性模量的特点。
在本实施例上述技术方案中，再如图2所示，第一模具11的第一成型通孔15、第二模具12的第二成型通孔16的轴心和各自模具的边框的几何中心重合。这样统一规格的模具相对容易加工成套，并且进一步能保证第一模具11的第一成型通孔15、中间模具21的成型通孔22和第二模具12的第二成型通孔16同轴性良好，使利用该多层结构制品拉挤成型装置制备出的三层结构制品的截面几何中心保持同轴。第一模具11、中间模具21和第二模具12的横截面为等大的正方形，当然也可以为长方形等规则的图形。第一模具11的第一成型通孔15、中间模具21的成型通孔22和第二模具12的第二成型通孔16均为圆形柱体。可以根据实际工程中对三层结构制品的横截面的需要，可以确定采用其他形状的成型通孔，例如正方形柱体、长方形柱体等。
根据本实施例的技术方案，在第一模具和第二模具之间还可以进一步地设置多个中间模具，用以制备多层结构纤维制品。每个中间模具上设置的成型通孔与第一模具上设置的第一成型通孔、第二模具上设置的第二成型通孔同轴。每个中间模具上设置的成型通孔的直径从第一模具到第二模具的方向上依次增大，且每个中间模具21上设置的成型通孔的直径大于第一模具上设置的第一成型通孔的直径并小于第二模具上设置的第二成型通孔的直径。
图3为本发明第三实施例多层结构制品拉挤成型装置结构示意图；如图3所示，本实施例的技术方案是在第一实施例多层结构制品拉挤成型装置的结构基础上，还包括一实心轴31，用以制备空心的内外两层结构纤维制品。具体地，在第一成型通孔15中设置一实心轴31，且实心轴31穿过第一成型通孔21的轴心，为了便于拉挤成型的内外两层结构制品从第二模具12牵引出来，实心轴31通过设置在第一模具11一端的支架32单侧固定。由于第一成型通孔15中有实心轴31，在第一成型通孔15成型内层结构时与第一实施例内层结构的区别为内层结构为空心，而不再是实心，从而由第二成型通孔16成型的外层结构包覆在空心内层结构的外侧，最终成型空心的内外两层结构纤维制品。再者，在图3中，实体轴心31为圆形柱体，当然也可以为正方形柱体或长方形柱体，根据实际工程的需要而定。还具体可以选择圆形截面的成型通孔和正方形柱体实心轴相配合，而成型空心的内外两层结构纤维制品。
本实施例中在第一实施例多层结构制品拉挤成型装置的结构基础上利用第一成型通孔中设置的实心轴31，可以制造出同轴性良好的空心内外层结构制品，除了具有上述第一实施例内外层结构制品的优点外，在节省了原料的同时，还减轻了该多层结构制品的重量。
同理，本实施例也可以在第二实施例的基础上，在第一成型通孔15中设置一实心轴31，且实心轴31穿过第一成型通孔15的轴心，从而成型空心的多层结构制品。
图4为本发明利用第一实施例多层结构制品拉挤成型装置拉挤成型内外两层结构制品的工艺示意图。生产前先将凹槽工装13调节水平和正直，然后将第一模具11和第二模具12放入凹槽14内固定夹紧，前序工作具有需要时间短、效率高的特点。如图4所示，本实施例采用第一实施例的多层结构制品拉挤成型装置来制备内外两层结构制品，本实施例中具体采用纤维原料来拉挤成型内外两层结构制品，具体实施方式如下：先将第一纤维41浸胶处理，浸胶后的第一纤维41从第一成型通孔15一端进入第一模具11，并沿第一模具11轴向经过高温加热，然后从第一成型通孔15另一端牵引出在树脂中预拉挤成型的圆柱状纤维内层结构44；接着，预拉挤成型的圆柱状纤维内层结构44被经过浸胶处理后的第二纤维42包裹，一起从第二成型通孔16一端进入第一模具12，并沿第二模具12轴向经过高温加热，从第二成型通孔16另一端牵引出，第二纤维42拉挤成型包覆在圆柱状纤维内层结构44外侧的纤维外层结构45和圆柱状纤维内层结构44一起最终形成内外两层结构的纤维制品43。这里要强调的是，其中所用的浸胶树脂可以是一种，也可以是多种。同理，根据本发明第二实施例的技术方案，可以制备出多层结构制品。由上述的制备过程，根据本发明第三实施例的技术方案，也可以制作出空心的内外两层或多层结构的纤维制品，而且还可以根据上述所提到的成型通孔和实心轴各种形状的组合来制备纤维制品，比如制备成空心为正方形柱状、形状为圆柱体多层结构纤维制品等。
本实施例中，可以采用本发明第一实施例、第二实施例和第三实施例的技术方案，制造出实心或空心的内外或多层结构纤维制品，该纤维制品具有每一层形状一致、同轴性良好的优点，而且根据工程实际需要，能利用不同形状的成型通孔能制造出不同形状的多层结构纤维制品。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技术方案的精神和范围。
Claims (6)
1.一种多层结构制品拉挤成型装置，其特征在于，包括：
凹槽工装，所述凹槽工装具有等内壁间距的凹槽；所述凹槽上至少设置有第一模具和第二模具，所述第一模具上设置有用于成型多层结构制品的内层结构的第一成型通孔，所述第二模具上设置有用于成型所述多层结构制品的外层结构的第二成型通孔，所述第一成型通孔和所述第二成型通孔同轴设置。
2.根据权利要求1所述的多层结构制品拉挤成型装置，其特征在于，所述第一模具和第二模具之间还设置有至少一个中间模具，所述中间模具上设置有成型通孔，所述成型通孔与所述第一成型通孔和所述第二成型通孔同轴，所述成型通孔的直径从所述第一模具到所述第二模具的方向上依次增大，且所述成型通孔的直径大于第一成型通孔的直径并小于第二成型通孔的直径。
3.根据权利要求1或2所述的多层结构制品拉挤成型装置，其特征在于，所述第一成型通孔、第二成型通孔和所述中间模具上的成型通孔的轴心和各自模具边框的几何中心重合。
4.根据权利要求3所述的多层结构制品拉挤成型装置，其特征在于，所述第一成型通孔、第二成型通孔和所述中间模具上的成型通孔为圆形或正方形或长方形。
5.根据权利要求1所述的多层结构制品拉挤成型装置，其特征在于，所述多层结构制品拉挤成型装置还包括实心轴，所述实心轴设置在所述第一成型通孔中，且穿过所述第一成型通孔的轴心。
6.根据权利要求5所述的多层结构制品拉挤成型装置，其特征在于，所述实心轴为圆柱体、正方形柱体或长方形柱体。
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