CN112140578A - 热塑性复合材料一体化制品成型的生产设备及生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种热塑性复合材料一体化制品成型的生产设备及生产方法，其中热塑性复合材料一体化制品成型的生产设备包括传送链、红外辐射加热炉、模压模具、挤压机、注塑模具和机械臂，传送链上设置有七个托盘且传送链闭合循环传送，传送链上依次安装有六个红外辐射加热炉进行加热操作，于传送链上且于最后一个红外辐射加热炉外侧依次设置有模压模具和注塑模具，最后一个红外辐射加热炉与模压模具之间设有第一机械臂，模压模具与注塑模具之间设有第二机械臂，挤压机与注塑模具对应设置，注塑模具与储存成品的制品盒之间设有第三机械臂，托盘内放置纤维预浸板。本发明能够避免操作人员长期暴露在高温环境中，实现自动化，有效提高工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及热塑制品生产技术领域，具体地说是一种热塑性复合材料一体化制品成型的生产设备及生产方法。
背景技术
现有的热塑性制品大多需要人工将接近熔融的模塑料放进模具中加压，高温的环境会对人身产生危害，既影响工作效率，又有可能导致烫伤或其他高温反应。
发明内容
本发明要解决的技术问题，是提供一种热塑性复合材料一体化制品成型的生产设备及生产方法，能够解决现有技术中所存在的上述问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种热塑性复合材料一体化制品成型的生产设备，包括传送链、红外辐射加热炉、模压模具、挤压机、注塑模具和机械臂，所述传送链上设置有七个托盘且所述传送链闭合循环传送，所述传送链上依次安装有六个所述红外辐射加热炉进行加热操作，于所述传送链上且于最后一个所述红外辐射加热炉外侧依次设置有模压模具和注塑模具，所述机械臂的数量为三个且分别为第一机械臂、第二机械臂和第三机械臂，所述传送链与所述模压模具之间设置有所述第一机械臂，所述模压模具与所述注塑模具之间设置有所述第二机械臂，所述挤压机与所述注塑模具对应设置，所述挤出机挤出混有短切纤维的熔融料，所述注塑模具与储存成品的制品盒之间设置有所述第三机械臂，所述托盘内放置有纤维预浸板。
作为限定，所述纤维预浸板为形状相同的单向纤维预浸布按不同方向切割并焊接制备而得。
作为更进一步的限定，所述单向纤维预浸布按0°、45°、90°和135°的不同方向切割而成。
作为另一种限定，所述托盘上设置有用于限定所述纤维预浸板位置的八个立柱。
作为另一种限定，还包括依次设置的激光切割机和超声波焊接机，所述激光切割机与所述超声波焊接机之间、所述超声波焊接机与所述传送链之间均设置有机械臂。
作为另一种限定，所述红外辐射加热炉炉内温度为280℃-350℃，并通过加热时间控制加热效果。
作为另一种限定，所述模压模具的模压温度为80℃-140℃，压力为150MPa-200MPa。
作为另一种限定，所述挤出机注胶温度为150℃-300℃，注胶压力为80MPa-140MPa。
一种热塑性复合材料一体化制品成型的生产方法，包括以下步骤：
步骤一，将形状相同的单向纤维预浸布按0°、45°、90°和135°的不同方向采用激光切割；
步骤二，将不同方向的单向纤维预浸布间隔铺层，并用超声波焊接铺层好的单向纤维预浸布，使单向纤维预浸布各层之间不松散，铺层后的单向纤维预浸布称为纤维预浸板；
步骤三，将焊接好的纤维预浸板放置于传送链上的托盘内，传送链上设置有七个托盘且传送链闭合循环传送，传送链上依次安装有六个红外辐射加热炉，每个托盘均经过六个红外辐射加热炉加热至纤维预浸板软化，其中托盘上设置的若干个立柱可限制纤维预浸板的位置，红外辐射加热炉的炉内温度为280℃-350℃，并通过加热时间控制加热效果；
步骤四，托盘上的纤维预浸板经过六个红外辐射加热炉分段加热后，由第一机械臂夹持到模压模具，对模压料加压冷却，空托盘继续循环运动到第一个红外辐射加热炉外等待放料，其中模压模具的模压温度为80℃-140℃，压力为150MPa-200MPa；
步骤五，从模压模具中顶出后的制品由第二机械臂夹持到注塑模具中，由挤出机挤出混有短切纤维的熔融料，对复杂结构或加强筋部分进行补充，冷却后由第三机械臂取出。
作为限定，所述短切纤维熔融料为步骤一中切割掉的单向纤维预浸布经过破碎之后所得。
本发明由于采用了上述的设计，其与现有技术相比，所取得的技术进步在于：
本发明的热塑性复合材料一体化制品成型的生产设备及生产方法能够避免操作人员长期暴露在高温环境中，实现自动化，有效提高工作效率，并且能够实现废料重复利用，节约成本。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
图1为本发明实施例1中所述的热塑性复合材料一体化制品成型的生产设备的结构示意图。
图中：1、传送链；2、红外辐射加热炉；3、模压模具；4、注塑模具；5、第一机械臂；6、第二机械臂；7、第三机械臂；8、制品盒；9、激光切割机；10、超声波焊接机。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，进一步阐述本发明。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。
实施例1
如图1所示，根据本实施例1的热塑性复合材料一体化制品成型的生产设备，包括传送链1、红外辐射加热炉2、模压模具3、挤压机、注塑模具4和机械臂，所述传送链1上设置有七个托盘且所述传送链1闭合循环传送，所述传送链1上依次安装有六个所述红外辐射加热炉2进行加热操作，于所述传送链1上且于最后一个所述红外辐射加热炉2外侧依次设置有模压模具3和注塑模具4，所述机械臂的数量为三个且分别为第一机械臂5、第二机械臂6和第三机械臂7，所述传送链1与所述模压模具3之间设置有所述第一机械臂5，所述模压模具3与所述注塑模具4之间设置有所述第二机械臂6，所述挤压机与所述注塑模具4对应设置，所述挤出机挤出混有短切纤维的熔融料，所述注塑模具4与储存成品的制品盒8之间设置有所述第三机械臂7，所述托盘内放置有纤维预浸板。
本实施例1的热塑性复合材料一体化制品成型的生产设备能够避免操作人员长期暴露在高温环境中，实现自动化，有效提高工作效率。
本实施例1中，所述纤维预浸板为形状相同的单向纤维预浸布按不同方向切割并焊接制备而得。
本实施例1中，所述单向纤维预浸布按0°、45°、90°和135°的不同方向切割而成。
其中，所述托盘上设置有用于限定所述纤维预浸板位置的八个立柱。
本实施例1中，还包括依次设置的激光切割机9和超声波焊接机10，所述激光切割机9与所述超声波焊接机10之间、所述超声波焊接机10与所述传送链1之间均设置有机械臂。
在本实施例1中，所述红外辐射加热炉2炉内温度为280℃-350℃，并通过加热时间控制加热效果。
在本实施例1中，所述模压模具3的模压温度为80℃-140℃，压力为150MPa-200MPa。
在本实施例1中，所述挤出机注胶温度为150℃-300℃，注胶压力为80MPa-140MPa。
实施例2
根据本实施例2的热塑性复合材料一体化制品成型的生产方法，包括以下步骤：
步骤一，将形状相同的单向纤维预浸布按0°、45°、90°和135°的不同方向采用激光切割；
步骤二，将不同方向的单向纤维预浸布间隔铺层，并用超声波焊接铺层好的单向纤维预浸布，使单向纤维预浸布各层之间不松散，铺层后的单向纤维预浸布称为纤维预浸板；
步骤三，将焊接好的纤维预浸板放置于传送链1上的托盘内，传送链1上设置有七个托盘且传送链1闭合循环传送，传送链1上依次安装有六个红外辐射加热炉2，每个托盘均经过六个红外辐射加热炉2加热至纤维预浸板软化，其中托盘上设置的若干个立柱可限制纤维预浸板的位置，红外辐射加热炉2的炉内温度为280℃-350℃，并通过加热时间控制加热效果；
步骤四，托盘上的纤维预浸板经过六个红外辐射加热炉2分段加热后，由第一机械臂5夹持到模压模具3，对模压料加压冷却，空托盘继续循环运动到第一个红外辐射加热炉2外等待放料，其中模压模具3的模压温度为80℃-140℃，压力为150MPa-200MPa；
步骤五，从模压模具3中顶出后的制品由第二机械臂6夹持到注塑模具4中，由挤出机挤出混有短切纤维的熔融料，对复杂结构或加强筋部分进行补充，冷却后由第三机械臂7取出。
其中,经过六个红外辐射加热炉2加热至纤维预浸板软化，此时纤维预浸板处于不过分软的状态，以保证机械手可以抓取。
并且,通过采用激光切割单向纤维预浸布，其速度快，无毛边，不开裂。
在本实施例2中，所述短切纤维熔融料为步骤一中切割掉的单向纤维预浸布经过破碎之后所得。
这样，能够实现切割掉的单向纤维预浸布废料的重复利用，节约成本。
本发明的热塑性复合材料一体化制品成型的生产设备及生产方法能够避免操作人员长期暴露在高温环境中，实现自动化，有效提高工作效率，并且能够实现废料重复利用，节约成本。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所做出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。
Claims (10)
1.热塑性复合材料一体化制品成型的生产设备，其特征在于，包括传送链、红外辐射加热炉、模压模具、挤压机、注塑模具和机械臂，所述传送链上设置有七个托盘且所述传送链闭合循环传送，所述传送链上依次安装有六个所述红外辐射加热炉进行加热操作，于所述传送链上且于最后一个所述红外辐射加热炉外侧依次设置有模压模具和注塑模具，所述机械臂的数量为三个且分别为第一机械臂、第二机械臂和第三机械臂，所述传送链与所述模压模具之间设置有所述第一机械臂，所述模压模具与所述注塑模具之间设置有所述第二机械臂，所述挤压机与所述注塑模具对应设置，所述挤出机挤出混有短切纤维的熔融料，所述注塑模具与储存成品的制品盒之间设置有所述第三机械臂，所述托盘内放置有纤维预浸板。
2.根据权利要求1所述的热塑性复合材料一体化制品成型的生产设备，其特征在于，所述纤维预浸板为形状相同的单向纤维预浸布按不同方向切割并焊接制备而得。
3.根据权利要求2所述的热塑性复合材料一体化制品成型的生产设备，其特征在于，所述单向纤维预浸布按0°、45°、90°和135°的不同方向切割而成。
4.根据权利要求1所述的热塑性复合材料一体化制品成型的生产设备，其特征在于，所述托盘上设置有用于限定所述纤维预浸板位置的八个立柱。
5.根据权利要求1所述的热塑性复合材料一体化制品成型的生产设备，其特征在于，还包括依次设置的激光切割机和超声波焊接机，所述激光切割机与所述超声波焊接机之间、所述超声波焊接机与所述传送链之间均设置有机械臂。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的热塑性复合材料一体化制品成型的生产设备，其特征在于，所述红外辐射加热炉炉内温度为280℃-350℃，并通过加热时间控制加热效果。
7.根据权利要求1-5中任一项所述的热塑性复合材料一体化制品成型的生产设备，其特征在于，所述模压模具的模压温度为80℃-140℃，压力为150MPa-200MPa。
8.根据权利要求1-5中任一项所述的热塑性复合材料一体化制品成型的生产设备，其特征在于，所述挤出机注胶温度为150℃-300℃，注胶压力为80MPa-140MPa。
9.热塑性复合材料一体化制品成型的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，将形状相同的单向纤维预浸布按0°、45°、90°和135°的不同方向采用激光切割；
步骤二，将不同方向的单向纤维预浸布间隔铺层，并用超声波焊接铺层好的单向纤维预浸布，使单向纤维预浸布各层之间不松散，铺层后的单向纤维预浸布称为纤维预浸板；
步骤三，将焊接好的纤维预浸板放置于传送链上的托盘内，传送链上设置有七个托盘且传送链闭合循环传送，传送链上依次安装有六个红外辐射加热炉，每个托盘均经过六个红外辐射加热炉加热至纤维预浸板软化，其中托盘上设置的若干个立柱可限制纤维预浸板的位置，红外辐射加热炉的炉内温度为280℃-350℃，并通过加热时间控制加热效果；
步骤四，托盘上的纤维预浸板经过六个红外辐射加热炉分段加热后，由第一机械臂夹持到模压模具，对模压料加压冷却，空托盘继续循环运动到第一个红外辐射加热炉外等待放料，其中模压模具的模压温度为80℃-140℃，压力为150MPa-200MPa；
步骤五，从模压模具中顶出后的制品由第二机械臂夹持到注塑模具中，由挤出机挤出混有短切纤维的熔融料，对复杂结构或加强筋部分进行补充，冷却后由第三机械臂取出。
10.根据权利要求9所述的热塑性复合材料一体化制品成型的生产方法，其特征在于，所述短切纤维熔融料为步骤一中切割掉的单向纤维预浸布经过破碎之后所得。
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|---|---|---|---|---|
| CN114474518A (zh) * | 2022-01-28 | 2022-05-13 | 廊坊市飞泽复合材料科技有限公司 | 一种连续纤维增强热塑性复合材料的加热方法 |
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| CN114474518A (zh) * | 2022-01-28 | 2022-05-13 | 廊坊市飞泽复合材料科技有限公司 | 一种连续纤维增强热塑性复合材料的加热方法 |
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Effective date of registration: 20210517 Address after: 200062 Room 202, 41 Lane 651, Nujiang Road, Putuo District, Shanghai Applicant after: Xie Dan Address before: No.65 Hengshan Road, Sutong science and Technology Industrial Park, Nantong City, Jiangsu Province, 226000 Applicant before: Xie Dan Applicant before: Jiangsu Xingyuan carbon fiber composite material Co.,Ltd. |
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