CN116353104A - 一种复合材料非等截面型材的成型系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种复合材料非等截面型材的成型系统及方法，属于复合材料成型技术领域。本发明公开的复合材料非等截面型材的成型系统包括依次连接的玻璃纤维纱架、玻纤毡架、浸胶槽、非等截面固化模具系统、牵引装置和成形系统；所述玻纤毡架和浸胶槽之间、浸胶槽和非等截面固化模具系统之间依次设置有导纱器；所述非等截面固化模具系统连接有控制系统，实现了自动化互换功能，可以提高生产效率，自动化集成度高、降低材料损耗、降低人工成本，具有广阔的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于复合材料成型技术领域，具体涉及一种复合材料非等截面型材的成型系统及方法。
背景技术
复合材料拉挤成型工艺是在牵引设备的牵引下，将连续纤维或其织物进行树脂浸润并通过成型模具加热使树脂固化，来生产复合材料型材的工艺方法。其优点在生产过程自动化控制、生产效率高；纤维含量高达80％使得产品强度高、材料利用率高、制品质量稳定。该方法目前还处在高速发展阶段，从国内外发展趋势来看，主要为生产大尺寸，复杂截面、厚壁产品，但是采用该方法仅限于恒定截面或接近恒定截面构件，限制了多元尺寸材料的制备过程和发展。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种复合材料非等截面型材的成型系统及方法用以解决现有的复合材料拉挤成型工艺仅限于恒定截面或接近恒定截面构件的成型等技术问题。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
本发明公开了一种复合材料非等截面型材的成型系统，包括依次连接的玻璃纤维纱架、玻纤毡架、浸胶槽、非等截面固化模具系统、牵引装置和成形系统；
所述玻纤毡架和浸胶槽之间、浸胶槽和非等截面固化模具系统之间依次设置有导纱器；所述非等截面固化模具系统连接有控制系统；所述控制系统包括红外测距传感器、控制器和电机；所述红外测距传感器设置在浸胶槽和非等截面固化模具系统之间且靠近非等截面固化模具系统；所述非等截面固化模具系统和电机连接，所述电机和控制器连接，所述控制器和红外测距传感器连接。
进一步地，所述非等截面固化模具系统包括若干个依次连接的成型固化模具系统，所述若干个成型固化模具系统具有不同的成型截面形状；所述每个成型固化模具系统均连接有一个电机，所述每个电机共同和控制器连接。
进一步地，所述非等截面固化模具系统由第一成型固化模具系统和第二成型固化模具系统依次连接组成。
进一步地，所述第一成型固化模具系统和第二成型固化模具系统的内部均设有加热系统。
进一步地，所述第一成型固化模具系统的成型截面形状为六边形；所述第二成型固化模具系统的成型截面形状为长方形。
进一步地，所述电机为直线电机。
进一步地，所述成形系统包括切割装置；所述牵引装置和切割装置连接。
本发明还公开了上述复合材料非等截面型材的成型系统的使用方法，包括以下步骤：
首先，将靠近红外测距传感器的非等截面固化模具系统处于关闭状态，其余的非等截面固化模具系统处于打开状态，生产开始后，玻璃纤维纱架和玻纤毡架导出的玻璃纤维纱和玻纤毡经过导纱器在牵引装置的牵引下进入浸胶槽，后再经过导纱器进入处于关闭状态的非等截面固化模具系统进行成型固化所需的截面型材，与此同时红外测距传感器检测长度信号，当所需的截面型材的长度满足要求时，将长度信号反馈给控制器，控制器控制电机将关闭的非等截面固化模具系统打开，并关闭下一个非等截面固化模具系统，重复上述步骤，直至得到目标长度的非等截面型材，随后目标长度的非等截面型材进入成形系统，得到需要的非等截面型材成品。
进一步地，所述非等截面固化模具系统由第一成型固化模具系统和第二成型固化模具系统依次连接组成；
首先，将靠近红外测距传感器的第一成型固化模具系统关闭，第二成型固化模具系统处于打开状态，生产开始后，玻璃纤维纱架和玻纤毡架导出的玻璃纤维纱和玻纤毡经过导纱器进入浸胶槽，后再经过导纱器进入处于关闭状态的第一成型固化模具系统进行成型固化所需的截面型材，与此同时红外测距传感器检测长度信号，当所需的截面型材的长度满足要求时，将长度信号反馈给控制器，控制器控制电机将第一成型固化模具系统打开，并关闭第二成型固化模具系统，得到目标长度的非等截面型材，随后目标长度的非等截面型材进入成形系统，得到需要的非等截面型材成品。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明公开了一种复合材料非等截面型材的成型系统，设置了可以形成连续非等截面型材的非等截面固化模具系统，能够在连续的制备过程中实现任意非等截面型材的需求；与此同时，设置的控制系统灵敏的控制每一个相同截面的长度，实现了自动化互换功能，可以提高生产效率，自动化集成度高、降低材料损耗、降低人工成本，具有广阔的应用前景。
进一步地，非等截面固化模具系统由依次连接的可以制备不同截面形状的成型固化模具系统依次连接组成，各个成型固化模具系统的横截面形状可以根据需要随意调整，可以实现任意形状截面的制备，解决现有的复合材料拉挤成型工艺仅限于恒定截面或接近恒定截面构件的成型等技术问题。
附图说明
图1为本发明的复合材料非等截面型材的成型系统结构示意图；
图2为本发明第一成型固化模具系统的结构示意图；
图3为本发明第二成型固化模具系统的结构示意图；
图4为采用本发明的复合材料非等截面型材的成型系统制备得到的复合材料非等截面型材的示意图。
其中：1-玻璃纤维纱架；2-玻纤毡架；3-导纱器；4-浸胶槽；5-红外测距传感器；6-控制器；7-电机；8-第一成型固化模具系统；9-第二成型固化模具系统；10-牵引装置；11切割装置；12-非等截面型材成品。
具体实施方式
为使本领域技术人员可了解本发明的特点及效果，以下谨就说明书及权利要求书中提及的术语及用语进行一般性的说明及定义。除非另有指明，否则文中使用的所有技术及科学上的字词，均为本领域技术人员对于本发明所了解的通常意义，当有冲突情形时，应以本说明书的定义为准。
本文描述和公开的理论或机制，无论是对或错，均不应以任何方式限制本发明的范围，即本发明内容可以在不为任何特定的理论或机制所限制的情况下实施。
本文中，所有以数值范围或百分比范围形式界定的特征如数值、数量、含量与浓度仅是为了简洁及方便。据此，数值范围或百分比范围的描述应视为已涵盖且具体公开所有可能的次级范围及范围内的个别数值(包括整数与分数)。
本文中，若无特别说明，“包含”、“包括”、“含有”、“具有”或类似用语涵盖了“由……组成”和“主要由……组成”的意思，例如“A包含a”涵盖了“A包含a和其他”和“A仅包含a”的意思。
本文中，为使描述简洁，未对各个实施方案或实施例中的各个技术特征的所有可能的组合都进行描述。因此，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，各个实施方案或实施例中的各个技术特征可以进行任意的组合，所有可能的组合都应当认为是本说明书记载的范围。
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
下列实施例中使用本领域常规的仪器设备。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件。下列实施例中使用各种原料，除非另作说明，都使用常规市售产品，其规格为本领域常规规格。在本发明的说明书以及下述实施例中，如没有特别说明，“％”都表示重量百分比，“份”都表示重量份，比例都表示重量比。
本发明公开了一种复合材料非等截面型材的成型系统，包括依次连接的玻璃纤维纱架1、玻纤毡架2、浸胶槽4、非等截面固化模具系统和成形系统；其中，非等截面固化模具系统还连接有控制系统；所述非等截面固化模具系统由若干个不同截面形状的成型固化模具系统依次连接组成；控制系统包括红外测距传感器5、控制器6和电机7；所述红外测距传感器5设置在浸胶槽4和非等截面固化模具系统之间且靠近非等截面固化模具系统；所述每个成型固化模具系统均连接有一个电机7，所述每个电机7共同和控制器6连接。
优选地，如图1～图3所示，所述非等截面固化模具系统由第一成型固化模具系统8和第二成型固化模具系统9依次连接组成，所述玻纤毡架2和浸胶槽4之间、浸胶槽4和非等截面固化模具系统之间依次设置有导纱器3；所述第一成型固化模具系统8的成型截面形状为六边形；所述第二成型固化模具系统9的成型截面形状为长方形。
优选地，所述成形系统包括切割装置11；所述牵引装置10和切割装置11连接。
本发明提供的一种复合材料非等截面型材的成型系统的成型原理为：整个系统初始状态为成型固化模具系统2即9处于打开状态，生产开始后，玻璃纤维纱和玻纤毡在牵引装置10的牵引下，经过导纱器3进入浸胶槽4浸胶后经过导纱器3(符合需要的任意形状截面)，进入第一成型固化模具系统8进行成型固化所需的截面型材，同时红外测距传感器5检测长度信号，把检测到的长度信号(当检测到满足需要截面型材长度的尺寸时，反馈信号)反馈给控制器6，控制器6控制直线电机7向两侧打开第一成型固化模具系统8，同时发出控制信号控制直线电机7动作闭合第二成型固化模具系统9，纤维继续在牵引机的牵引下运行，就可以获得非等截面的型材，在牵引机10的牵引下经过切割装置11切割，最终获得需要的非等截面型材成品12，得到的成品外形如图4所示。
以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种复合材料非等截面型材的成型系统，其特征在于，包括依次连接的玻璃纤维纱架(1)、玻纤毡架(2)、浸胶槽(4)、非等截面固化模具系统、牵引装置(10)和成形系统；
所述玻纤毡架(2)和浸胶槽(4)之间、浸胶槽(4)和非等截面固化模具系统之间设置有导纱器(3)；所述非等截面固化模具系统连接有控制系统；所述控制系统包括红外测距传感器(5)、控制器(6)和电机(7)；所述红外测距传感器(5)设置在浸胶槽(4)和非等截面固化模具系统之间且靠近非等截面固化模具系统；所述非等截面固化模具系统和电机(7)连接，所述电机(7)和控制器(6)连接，所述控制器(6)和红外测距传感器(5)连接。
2.根据权利要求1所述的一种复合材料非等截面型材的成型系统，其特征在于，所述非等截面固化模具系统包括若干个依次连接的成型固化模具系统，所述若干个成型固化模具系统具有不同的成型截面形状；所述每个成型固化模具系统均连接有一个电机(7)，所述每个电机(7)共同和控制器(6)连接。
3.根据权利要求2所述的一种复合材料非等截面型材的成型系统，其特征在于，所述非等截面固化模具系统由第一成型固化模具系统(8)和第二成型固化模具系统(9)依次连接组成。
4.根据权利要求3所述的一种复合材料非等截面型材的成型系统，其特征在于，所述第一成型固化模具系统(8)和第二成型固化模具系统(9)的内部均设有加热系统。
5.根据权利要求4所述的一种复合材料非等截面型材的成型系统，其特征在于，所述第一成型固化模具系统(8)的成型截面形状为六边形；所述第二成型固化模具系统(9)的成型截面形状为长方形。
6.根据权利要求1所述的一种复合材料非等截面型材的成型系统，其特征在于，所述成形系统包括切割装置(11)；所述牵引装置(10)和切割装置(11)连接。
7.权利要求1～6中任意一项所述的一种复合材料非等截面型材的成型系统的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
所述非等截面固化模具系统包括若干个依次连接的成型固化模具系统；
首先，将靠近红外测距传感器(5)的非等截面固化模具系统处于关闭状态，其余的非等截面固化模具系统处于打开状态，生产开始后，玻璃纤维纱架(1)和玻纤毡架(2)导出的玻璃纤维纱和玻纤毡经过导纱器(3)在牵引装置(10)的牵引下进入浸胶槽(4)，后再经过导纱器(3)进入处于关闭状态的非等截面固化模具系统进行成型固化所需的截面型材，与此同时红外测距传感器(5)检测长度信号，当所需的截面型材的长度满足要求时，将长度信号反馈给控制器(6)，控制器(6)控制电机(7)将关闭的非等截面固化模具系统打开，并关闭下一个非等截面固化模具系统，重复上述步骤，直至得到目标长度的非等截面型材，随后目标长度的非等截面型材进入成形系统，得到需要的非等截面型材成品。
8.根据权利要求7所述的一种复合材料非等截面型材的成型系统的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：所述非等截面固化模具系统由第一成型固化模具系统(8)和第二成型固化模具系统(9)依次连接组成；
首先，将靠近红外测距传感器(5)的第一成型固化模具系统(8)关闭，第二成型固化模具系统(9)处于打开状态，生产开始后，玻璃纤维纱架(1)和玻纤毡架(2)导出的玻璃纤维纱和玻纤毡经过导纱器(3)进入浸胶槽(4)，后再经过导纱器(3)进入处于关闭状态的第一成型固化模具系统(8)进行成型固化所需的截面型材，与此同时红外测距传感器(5)检测长度信号，当所需的截面型材的长度满足要求时，将长度信号反馈给控制器(6)，控制器(6)控制电机(7)将第一成型固化模具系统(8)打开，并关闭第二成型固化模具系统(9)，得到目标长度的非等截面型材，随后目标长度的非等截面型材进入成形系统，得到需要的非等截面型材成品。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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