CN102941677A - 一种长纤维增强塑料的制备方法及其生产模具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种长纤维增强塑料的制备方法及其生产模具，其包括生产模具本体，所述生产模具本体包覆有一用于保证生产模具本体内熔体温度的加热器，其中，所述生产模具本体内设置有用于导入熔体的主流道与至少一个用于穿过纤维的熔腔，所述主流道与对应熔腔之间通过一分支流道相连通，所述生产模具本体上设置有与所述熔腔相对应的出料孔，使纤维穿过对应熔腔包覆上熔体，再从对应出料孔穿出；所述出料孔上设置有用于控制对应熔腔体积的调节螺栓，所述调节螺栓上设置有一通路，所述通路套置在所述出料孔上，所述通路的直径大于对应出料孔的口径。采用主流道、分支流道与熔腔的结构方式，能够使熔体更均匀的包覆在纤维。

Description

一种长纤维增强塑料的制备方法及其生产模具

技术领域

本发明涉及生产增强塑料的模具，尤其涉及一种长纤维增强塑料的制备方法及其生产模具。

背景技术

增强塑料是含有增强材料的塑料，是一种重要的高分子复合材料，一般包括增强热固性塑料与增强热塑性塑料。因其自身高性能、低成本等特点，已经被广泛的应用，应用领域包括电脑配件企业、机械零部件企业、电动工具企业、灯具企业等，其需求量日益增加。

但现有技术在生产增强塑料的过程中经常出现熔体在模具中分布不均匀的情况，造成熔体不能均匀包覆长纤维，导致生产出来的塑条直径存在较大的差异。并且模具结构复杂，其零部件之间需要较多的固定装置，增大模具占用的空间，降低模具的牢固性。使用模具生产增强塑料的过程中，无法调整塑条的直径，一套模具只能生产固定直径的塑条，也无法调整塑条内熔体与纤维的含量，所以每增加一种直径的塑条，需要重新制作一套模具，因此，大幅度增加了增强塑料的生产成本。

因此，现有技术还有待于更进一步的改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种长纤维增强塑料的制备方法及其生产模具，使生产的塑条直径一致，更精确的调整塑条内纤维与熔体的比例。

本发明的技术方案如下：

一种用于长纤维增强塑料的生产模具，其包括生产模具本体，所述生产模具本体包覆有一用于给生产模具本体内熔体加热的加热器，其中，所述生产模具本体内设置有用于导入熔体的主流道与至少一个用于穿过纤维的熔腔，所述主流道与对应熔腔之间通过一分支流道相连通，所述生产模具本体上设置有与所述熔腔相对应的出料孔，使纤维穿过对应熔腔包覆上熔体，再从对应出料孔穿出；所述出料孔上设置有用于控制对应熔腔体积的调节螺栓，所述调节螺栓上设置有一通路，所述通路套置在所述出料孔上，所述通路的直径大于对应出料孔的口径。

所述的生产模具，其中，所述熔腔包括一用于防止熔体反向流出的模芯与一用于向纤维包覆熔体的口模，所述模芯与所述口模相连通，所述口模与对应出料孔相连通，所述调节螺栓与所述口模相连接，所述调节螺栓用于调整所述模芯与所述口模的间隙。

所述的生产模具，其中，所述生产模具本体内设置有五个熔腔，所述主流道上对应的设置有五个分支流道，其中三个为所述主流道之进料口的近端，剩余的两个为所述主流道之进料口的远端，所述近端三个分支流道的直径与所述远端两个分支流道的直径之比为5:6；所述主流道的末端为一半球形。

所述的生产模具，其中，所述生产模具本体包括用于固定模芯的模芯固定板、流道后板、流道前板与用于固定口模的口模固定板，所述流道后板与所述流道前板相连接形成所述主流道与对应分支流道，所述模芯固定板位于所述流道后板的后方，并固定连接；所述口模固定板位于所述流道前板的前方，并固定连接。

所述的生产模具，其中，所述模芯固定板、所述流道后板、所述流道前板、所述口模固定板均与所述加热器固定连接。

所述的生产模具，其中，所述加热器设置有热电偶，所述热电偶深入到所述生产模具本体内。

所述的生产模具，其中，所述主流道与一用于提供熔体的熔体泵连接口相连通。

所述的生产模具，其中，所述模芯包括一基座与一前端，所述基座与所述前端内设置用于穿过纤维的第一通道，所述前端的外廓为锥形；所述口模内设置有第二通道，所述第二通道一端与所述第一通道相连通，所述第二通道另一端与对应出料孔相连通；所述口模内表面为倒圆锥形，所述前端插入所述口模内，所述前端外表面与所述口模内表面形成用于通过熔体的间隙，所述间隙将所述第二通道与对应的分支流道相连通。

一种长纤维增强塑料的制备方法，其包括以下步骤：

长纤维从生产模具的对应熔腔内穿过，所述生产模具内的熔体经过主流道的对应分支流道进入所述对应熔腔内，所述熔体包覆在所述长纤维上，制的长纤维增强塑料条。

所述的制备方法，其中，所述制备方法还包括：所述对应熔腔由一模芯与一口模形成，所述熔体通过主流道进入对应分支流道，从对应分支流道通过所述模芯与所述口模的间隙进入所述对应熔腔，通过所述间隙调整所述对应熔腔的容积。

本发明提供的一种长纤维增强塑料的制备方法及其生产模具，采用主流道、分支流道与熔腔的结构方式，使熔体在熔腔内分布更均匀，在纤维通过熔腔时，能够使熔体更均匀的包覆在纤维，并且在出料孔出配置调节螺栓，来调整熔腔的体积，进而调整熔腔内熔体的量，实现了精确的调整塑条内纤维与熔体比例的目的，还可以调整塑条的直径，比如布置多个熔腔，可以同时生产多根直径相同的塑条，提高了生产效率；本发明的生产模具具有结构简单、稳定性强、占用空间小、降低制造成本的有点。

附图说明

图1为本发明中生产模具的结构示意图；

图2为沿图1中A-A线的剖面结构示意图；

图3为本发明中生产模具的侧剖结构示意图；

图4为本发明中生产模具的拆分结构示意图；

图5为本发明中出料口的局部放大结构示意图；

图6为本发明中模芯的结构示意图；

图7为本发明中口模的结构示意图；

图8为本发明中调节螺栓的结构示意图；

图9为本发明中制备方法的流程示意图。

具体实施方式

本发明提供了一种长纤维增强塑料的制备方法及其生产模具，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供了一种用于长纤维增强塑料的生产模具，如图1与图2所示的，其包括生产模具本体1，所述生产模具1也可以采用现有技术中的技术形式，所述生产模具1用于提供熔体流道和熔腔，使熔体顺利流入熔腔，并由压力将熔体挤出进行塑条生产。所述生产模具本体1包覆有一用于给生产模具本体内熔体加热的加热器2，所述加热器2可以采用铸铝加热器，用于为所述生产模具1升温，保证所述生产模具本体1内的熔体温度适合生产。所述生产模具本体1内设置有用于导入熔体的主流道3与至少一个用于穿过纤维的熔腔4，所述主流道3可以是柱形、曲线形等合适的流道。所述主流道3与对应熔腔4之间通过一分支流道5相连通，所述生产模具本体1上设置有与所述熔腔4相对应的出料孔6，使纤维穿过对应熔腔4包覆上熔体，再从对应出料孔6穿出；如图5与图8所示的，所述出料孔6上设置有用于控制对应熔腔4体积的调节螺栓7，所述调节螺栓7上设置有一通路8，所述通路8套置在所述出料孔6上，所述通路8的直径大于对应出料孔6的口径，在所述调节螺栓7调整对应熔腔4的体积时不影响出料孔6正常工作，提高了生产模具运行的稳定性。所述调节螺栓7为外六角的中空螺栓。所述调节螺栓7可用扳手随时进行调节，同时由于其有中空设计，且其直径大于对应出料孔6的口径，所以在使用和调节过程中完全不会影响到全包覆塑条的连续性和完整性，随生产要求的变化，用口模调节螺栓可以轻松的使多根全包覆塑条维持在同一标准。

在本发明的另一较佳实施例中，如图2与图3所示的，所述熔腔4包括一用于防止熔体反向流出的模芯9与一用于向纤维包覆熔体的口模10，所述模芯9与所述口模10相连通，使纤维能够顺利的通过。所述口模10与对应出料孔6相连通，所述调节螺栓7与所述口模10相连接，所述调节螺栓7用于调整所述模芯9与所述口模10的间隙11，通过调整所述间隙11，进而调整对应分支流道5进入所述口模10内的熔体量，实现了精确调整塑条内纤维与熔体比例的目的。

更进一步的，由于所述生产模具本体1内的熔体压力和熔体流动性的影响，若分支流道直径相同，经常会出现进料口远端流道与进料口近端流道熔体量分布不均的问题。为了解决这一技术问题，如图2所示的，所述生产模具本体1内设置有五个熔腔4，所述主流道3上对应的设置有五个分支流道5，其中三个为所述主流道之进料口的近端，剩余的两个为所述主流道之进料口的远端，所述近端三个分支流道的直径与所述远端两个分支流道的直径之比为5:6；所述主流道3的末端为一半球形。使所述远端的两个分支流道5的口径更粗，从而顺利解决了熔体量分布不均的问题，能够保证5个流道分配到的熔体量基本一致，保证了生产的塑条直径相同。

在本发明的另一较佳实施例中，如图4所示的，所述生产模具本体1包括用于固定模芯9的模芯固定板12、流道后板13、流道前板14与用于固定口模10的口模固定板15，所述流道后板13与所述流道前板14相连接形成所述主流道3与对应分支流道5，所述模芯固定板12位于所述流道后板13的后方，并固定连接；所述口模固定板14位于所述流道前板14的前方，并固定连接。并且所述模芯固定板12、所述流道后板13、所述流道前板14、所述口模固定板15均与所述加热器2固定连接。所述模芯固定板12和所述口模固定板15覆盖整个所述生产模具本体1的幅面，由上下两个固定板紧固螺栓固定，覆盖全面，避免了每个孔单独配置一套固定装置的繁琐，有效减小了生产模具的总体积，方便了用户操作。

并且所述加热器2设置有热电偶16，所述热电偶16深入到所述生产模具本体1内。并且所述主流道3与一用于提供熔体的熔体泵连接口17相连通。

在本发明的另一较佳实施例中，如图6、图7与图8所示的，所述模芯9包括一基座18与一前端19，所述基座18与所述前端19内设置用于穿过纤维的第一通道20，所述前端19的外廓为锥形；所述口模10内设置有第二通道21，所述第二通道21一端与所述第一通道20相连通，所述第二通道21另一端与对应出料孔6相连通；所述口模10内表面为倒圆锥形，所述前端19插入所述口模10内，所述前端19外表面与所述口模10内表面形成用于通过熔体的间隙11，所述间隙11将所述第二通道21与对应的分支流道5相连通。所述调节螺栓7可以调整所述口模10与所述模芯9之间的间隙11，能够单独实施调节，有效改善了现有技术中全包覆模具在线无法调整的情况。

本发明提供了一种长纤维增强塑料的制备方法，如图9所示的，其包括步骤101：长纤维从生产模具的对应熔腔4内穿过，所述生产模具内的熔体经过主流道3的对应分支流道5进入所述对应熔腔内4，所述熔体包覆在所述长纤维上，制得长纤维增强塑料条。

在本发明的另一较佳实施例中，所述步骤101还包括：所述对应熔腔4由一模芯9与一口模10形成，所述熔体通过主流道3进入对应分支流道5，从对应分支流道5通过所述模芯9与所述口模10的间隙11进入所述对应熔腔4，通过所述间隙11调整所述对应熔腔4的容积。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种长纤维增强塑料的生产模具，其包括生产模具本体，所述生产模具本体包覆有一用于给生产模具本体内熔体加热度的加热器，其特征在于，所述生产模具本体内设置有用于导入熔体的主流道与至少一个用于穿过纤维的熔腔，所述主流道与对应熔腔之间通过一分支流道相连通，所述生产模具本体上设置有与所述熔腔相对应的出料孔，使纤维穿过对应熔腔包覆上熔体，再从对应出料孔穿出；所述出料孔上设置有用于控制对应熔腔体积的调节螺栓，所述调节螺栓上设置有一通路，所述通路套置在所述出料孔上，所述通路的直径大于对应出料孔的口径。

2.根据权利要求1所述的生产模具，其特征在于，所述熔腔包括一用于防止熔体反向流出的模芯与一用于向纤维包覆熔体的口模，所述模芯与所述口模相连通，所述口模与对应出料孔相连通，所述调节螺栓与所述口模相连接，所述调节螺栓用于调整所述模芯与所述口模的间隙。

3.根据权利要求1所述的生产模具，其特征在于，所述生产模具本体内设置有五个熔腔，所述主流道上对应的设置有五个分支流道，其中三个为所述主流道之进料口的近端，剩余的两个为所述主流道之进料口的远端，所述近端三个分支流道的直径与所述远端两个分支流道的直径之比为5:6；所述主流道的末端为一半球形。

4.根据权利要求2所述的生产模具，其特征在于，所述生产模具本体包括用于固定模芯的模芯固定板、流道后板、流道前板与用于固定口模的口模固定板，所述流道后板与所述流道前板相连接形成所述主流道与对应分支流道，所述模芯固定板位于所述流道后板的后方，并固定连接；所述口模固定板位于所述流道前板的前方，并固定连接。

5.根据权利要求4所述的生产模具，其特征在于，所述模芯固定板、所述流道后板、所述流道前板、所述口模固定板均与所述加热器固定连接。

6.根据权利要求1所述的生产模具，其特征在于，所述加热器设置有热电偶，所述热电偶深入到所述生产模具本体内。

7.根据权利要求1所述的生产模具，其特征在于，所述主流道与一用于提供熔体的熔体泵连接口相连通。

8.根据权利要求2所述的生产模具，其特征在于，所述模芯包括一基座与一前端，所述基座与所述前端内设置用于穿过纤维的第一通道，所述前端的外廓为锥形；所述口模内设置有第二通道，所述第二通道一端与所述第一通道相连通，所述第二通道另一端与对应出料孔相连通；所述口模内表面为倒圆锥形，所述前端插入所述口模内，所述前端外表面与所述口模内表面形成用于通过熔体的间隙，所述间隙将所述第二通道与对应的分支流道相连通。

9.一种长纤维增强塑料的制备方法，其包括以下步骤：

长纤维从生产模具的对应熔腔内穿过，所述生产模具内的熔体经过主流道的对应分支流道进入所述对应熔腔内，所述熔体包覆在所述长纤维上，制的长纤维增强塑料条。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括：所述对应熔腔由一模芯与一口模形成，所述熔体通过主流道进入对应分支流道，从对应分支流道通过所述模芯与所述口模的间隙进入所述对应熔腔，通过所述间隙调整所述对应熔腔的容积。

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