CN118049425A - 木塑复合材料插接模块及其制品 - Google Patents

Abstract

本发明涉及模块化制品制作领域，尤其为木塑复合材料插接模块及其制品，包括承重块、第一延伸块、第二延伸块以及中间拼接块，所述承重块具有用于放置在承载面的水平面，所述承重块和第一延伸块上开设有内凹插槽，所述中间拼接块和第二延伸块上具有与内凹插槽相适配插装的凸起部，每个承重块与相邻两个承重块之间形成一个近似三角形的第一镂空，两个承重块与两个中间拼接块相互首尾配合，从而中间形成一个近似方形的第二镂空。本发明，可减小木塑复合材料部件在匹配插合部位的应力集中，减小了匹配插合部位因负载过重而断裂的可能，使制品具有较好的稳定性，有利于确保产品质量并提高复合材料部件的生产效率。

Description

木塑复合材料插接模块及其制品

技术领域

本发明涉及模块化制品制作技术领域，具体为一种木塑复合材料插接模块及其制品。

背景技术

实木制品中虽可以通过使用榫卯拼接延长或拼宽木质部件，但拼接时需要依据一定的规律，在准确判定纤维朝向的前提下才能够较好的发挥榫卯结构的作用，否则可能造成模块化制品部件的劈裂，使模块化制品不能满足使用要求。

木塑复合材料作为一种绿色环保复合材料，主要利用聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯等热塑性聚合物，与一定含量的木、竹、秸秆等木质化的植物纤维材料混合后，再经挤出、模压、注塑等成型方式得到。木塑复合材料近几十年来在国内外迅速发展，被广泛应用于室内装饰、室外园林景观、交通、包装等领域，其中室内外地板约占整个木塑市场份额的75%。

木塑复合材料一般采用连续纤维通过共挤成型或模压成型，这样可以木塑复合材料一定程度的增强和增韧，但是由于纤维与木塑基体的界面相容性差，采用胶粘后导致材料在长期反复的受拉压及抗剪力过程中性能稳定性极差，并不适用于建筑中的楼板、抗拉构件及抗剪力构件。

发明内容

本发明的目的在于提供一种木塑复合材料插接模块及其制品，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

木塑复合材料插接模块，包括承重块、第一延伸块、第二延伸块以及中间拼接块，所述承重块具有用于放置在承载面的水平面，所述承重块和第一延伸块上开设有内凹插槽，所述中间拼接块和第二延伸块上具有与内凹插槽相适配插装的凸起部，每个承重块与相邻两个承重块之间形成一个近似三角形的第一镂空，两个承重块与两个中间拼接块相互首尾配合，从而中间形成一个近似方形的第二镂空。

进一步的，所述承重块还包括两个对称的外凸的曲形肋壁，所述曲形肋壁的底部与水平面一体化，两个曲形肋壁的顶部交汇，并形成弧形端面，所述中间拼接块上相邻两个凸起部之间具有弧形过渡面。

进一步的，相邻且相互靠近的两个曲形肋壁与一个弧形端面之间围成第一镂空，第一镂空沿轴向方向的端部开口。

进一步的，所述曲形肋壁上开设有凹插槽，凹插槽沿着弧形端面两侧对称分布，曲形肋壁内侧具有凸筋，凸筋位置与凹插槽位置相背。

进一步的，相对的两个弧形过渡面和相对的两个弧形端面之间成第二镂空，第二镂空沿轴向方向的端部开口。

进一步的，所述水平面、曲形肋壁与弧形端面之间围成承重块的第一空腔，所述第一延伸块的四个侧面之间围成第一延伸块的第二空腔，所述中间拼接块的四个侧面之间围成中间拼接块的第三空腔，所述第二延伸块的四个侧面之间围成第二延伸块的第四空腔，所述第一延伸块相对的两个侧面向内凹陷，从而形成内凹插槽。

进一步的，所述第二延伸块的凸起部可用于与第一延伸块的内凹插槽适配插装，从而用于直线结合延长拼接，内凹插槽的截面呈等腰梯形。

进一步的，所述承重块的空腔截面为轴对称图形，所述第一延伸块、中间拼接块以及第二延伸块的空腔截面为轴对称图形或中心对称图形，所述承重块、第一延伸块、中间拼接块以及第二延伸块的拐角处为圆角面或倒角面。

为实现上述目的，本发明还提供如下技术方案：

木塑复合材料插接模块制品，以上述中任意一项所述的木塑复合材料插接模块拼接组合而得，利用多个木塑复合材料部件的凸起部和内凹插槽的配合，通过第一镂空和第二镂空，限制木塑复合材料部件间的位置关系避免径向位移以及垮塌，实现模块化制品拼装。

进一步的，所述木塑复合材料部件在挤出成型的长度方向能够根据需要裁切，并能够将多个不同的木塑复合材料部件进行拼插组合；

在相互插接的所述木塑复合材料部件的凸起部和内凹插槽之间、第一镂空缝隙以及第二镂空缝隙加注胶粘剂，使所述木塑复合材料部件之间的位置关系固定。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明，利用各块体（承重块、第一延伸块、第二延伸块以及中间拼接块）之间形成了近似三角形的第一镂空，在块体之间拼接形成模块制品时，保证所受重量可以被均匀分布到相邻承重块的曲形肋壁，可减小木塑复合材料部件在匹配插合部位的应力集中，减小了匹配插合部位因负载过重而断裂的可能，使制品具有较好的稳定性，同时形成的近似方形的第二镂空，将上下相邻两个弧形端面所受的应力分布到两个弧形过渡面上，避免端面完全接触，减小承重块的弧形端面之间在轴向方向因重力所承受的应力，解决了木塑复合材料部件在挤出成型过程中因生物质纤维原料降低挤出成型过程流动性导致的边角部位缺陷，使生产效率更高且产品质量更好。

本发明在对模块化制品进行挤出结合制造时，可以实现拼接时的直线铺设、转向铺设、斜向铺设以及后期的收尾工作，并且通过将截面上的拐角形成圆角面或倒角面制作为圆角或倒角钝边，可以克服天然纤维复合材料在挤出机流道内流动性不足的缺陷，而且在结合处的曲面化，可以减少凸出接头结合后所承受的应力，减少断裂现象的产生，同时可以克服圆角面或倒角面复合材料在挤出机流道内流动性不足的缺陷，有利于确保产品质量并提高复合材料部件的生产效率。

附图说明

图1为本发明的木塑复合材料插接模块拼装成模块制品结构示意图。

图2为本发明的图1的另一视角示意图。

图3为本发明的承重块结构示意图。

图4为本发明的第一延伸块结构示意图。

图5为本发明的中间拼接块结构示意图。

图6为本发明的第二延伸块结构示意图。

图7为本发明的图1中A处定位部结构示意图。

图8为本发明的图7的另一种情况结构示意图。

图中：1-承重块、2-第一延伸块、3-中间拼接块、4-第二延伸块、5-弧形端面、6-凹插槽、7-水平面、8-圆角面或倒角面、9-空腔、10-侧面、11-凸筋、12-凸起部、13-第一镂空、14-第二镂空、15-弧形过渡面、16-曲形肋壁、17-收纳槽、18-滚珠、19-第一磁铁、20-第一珠槽、21-第二磁铁、22-第二珠槽、23-第二空腔、24-第三空腔、25-第四空腔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上端”、下端”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、 “套设有”、“套接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1至图6，本发明提供一种技术方案：

木塑复合材料插接模块，包括长度尺寸相同的承重块1、第一延伸块2、第二延伸块4以及中间拼接块3，所述承重块1具有用于放置在承载面的水平面7，所述承重块1和第一延伸块2上开设有内凹插槽6，所述中间拼接块3和第二延伸块4上具有与内凹插槽6相适配插装的凸起部12，每个承重块1与相邻两个承重块1之间形成一个近似三角形的第一镂空13，两个承重块1与两个中间拼接块3相互首尾配合，从而中间形成一个近似方形的第二镂空14。

具体的，所述承重块1还包括两个对称的外凸的曲形肋壁16，所述曲形肋壁16的底部与水平面7一体化，两个曲形肋壁16的顶部交汇，并形成弧形端面5，所述中间拼接块3上相邻两个凸起部12之间具有弧形过渡面15。

具体的，相邻且相互靠近的两个曲形肋壁16与一个弧形端面5之间围成第一镂空13，第一镂空13沿轴向方向的端部开口。

具体的，所述曲形肋壁16上开设有凹插槽6，凹插槽6沿着弧形端面5两侧对称分布，曲形肋壁16内侧具有凸筋11，凸筋11位置与凹插槽6位置相背（即凸筋11与凹插槽6分别位于所在曲形肋壁16的两侧）。

具体的，相对的两个弧形过渡面15和相对的两个弧形端面5之间成第二镂空14，第二镂空14沿轴向方向的端部开口。

具体的，所述水平面7、曲形肋壁16与弧形端面5之间围成承重块1的第一空腔9，所述第一延伸块2的四个侧面10之间围成第一延伸块2的第二空腔23，所述中间拼接块3的四个侧面之间围成中间拼接块3的第三空腔24，所述第二延伸块4的四个侧面之间围成第二延伸块4的第四空腔25，所述第一延伸块2相对的两个侧面10向内凹陷，从而形成内凹插槽6。

具体的，所述第二延伸块4的凸起部12可用于与第一延伸块2的内凹插槽6适配插装，从而用于直线结合延长拼接，内凹插槽6的截面呈等腰梯形。

具体的，所述承重块1的第一空腔9截面为轴对称图形，所述第一延伸块2、中间拼接块3以及第二延伸块4对应的第二空腔23、第三空腔24以及第四空腔25截面为轴对称图形或中心对称图形，所述承重块1、第一延伸块2、中间拼接块3以及第二延伸块4的拐角处为圆角面或倒角面8。

为了在挤出成型时，便于木塑复合材料挤出成型，克服木塑复合材料在挤出机流道内流动性不足的缺陷，将边角处进行钝角化处理，形成圆角面或倒角面8，并且四个空腔：第一空腔9、第二空腔23、第三空腔24和第四空腔25可以节省建材，使得整个模块或模块制成的制品整体上实现轻量化。

木塑复合材料插接模块制品，以上述的木塑复合材料插接模块拼接组合而得，利用多个木塑复合材料部件的凸起部12和内凹插槽6的配合，通过第一镂空13和第二镂空14，限制木塑复合材料部件间的位置关系避免径向位移以及垮塌，实现模块化制品拼装。

具体的，所述木塑复合材料部件在挤出成型的长度方向能够根据需要裁切，并能够将多个不同的木塑复合材料部件进行拼插组合；

作为优选，在相互插接的所述木塑复合材料部件的凸起部12和内凹插槽6之间、第一镂空13缝隙以及第二镂空14缝隙加注胶粘剂（也可以不加注胶粘剂，根据实际安装情况来确定），使所述木塑复合材料部件之间的位置关系固定。

本发明，通过设置凸起部12和内凹插槽6可以便于实现承重块1、第一延伸块2、第二延伸块4以及中间拼接块3之间的插接，在插接时，如图2所示，沿着箭头A方向，将凸起部12由内凹插槽6一端插入，直至另一端，可以实现各块体之间配合时的稳定性，避免了因直接利用平面结合导致的凸起部12承受应力较大出现断裂。

本发明，利用各块体（承重块1、第一延伸块2、第二延伸块4以及中间拼接块3）之间形成了近似三角形的第一镂空13，在块体之间拼接形成模块制品时，保证所受重量可以被均匀分布到相邻承重块1的曲形肋壁16，可减小木塑复合材料部件在匹配插合部位的应力集中，减小了匹配插合部位因负载过重而断裂的可能，使制品具有较好的稳定性，同时形成的近似方形的第二镂空14，将上下相邻两个弧形端面5所受的应力分布到两个弧形过渡面15上，避免端面完全接触，减小承重块1的弧形端面5之间在轴向方向因重力所承受的应力，解决了木塑复合材料部件在挤出成型过程中因生物质纤维原料降低挤出成型过程流动性导致的边角部位缺陷，使生产效率更高且产品质量更好。

本发明在对模块化制品进行挤出结合制造时，可以实现拼接时的直线铺设、转向铺设、斜向铺设以及后期的收尾工作，并且通过将截面上的拐角形成圆角面或倒角面8制作为圆角或倒角钝边，可以克服天然纤维复合材料在挤出机流道内流动性不足的缺陷，而且在结合处的曲面化，可以减少凸出接头结合后所承受的应力，减少断裂现象的产生，同时可以克服圆角面或倒角面8复合材料在挤出机流道内流动性不足的缺陷，有利于确保产品质量并提高复合材料部件的生产效率。

本发明，内凹插槽6与凸起部12之间具有定位部，第一种情况是：用于防止内凹插槽6与凸起部12之间相对位移，使二者之间相对固定。具体的，定位部包括开设在凸起部12/内凹插槽6上的收纳槽17、位于内凹插槽6/凸起部12上第一磁铁19和滚珠18，收纳槽17和第一磁铁19位置相对，处于同一轴线方向上，滚珠18位于收纳槽17内，第一磁铁19的端部具有用于容纳滚珠18的珠槽20。当如图2所示，沿着箭头A方向，将凸起部12由内凹插槽6一端插入（滚珠18不掉落收纳槽17外，如掉落则重新塞回和插入），当收纳槽17对准第一磁铁19后，由于滚珠18自重以及第一磁铁19磁力吸附作用（也可以敲击重块1、第一延伸块2、第二延伸块4和/或中间拼接块3辅助），滚珠18滚落并被吸到第一珠槽20内，被吸住在第一磁铁19上，此时滚珠18至少有一半的部分落入到第一珠槽20内。这样由于不仅受到内凹插槽6限制凸起部12，凸起部12和内凹插槽6二者之间无法在径向方向上相对移动，而且也受到滚珠18和第一珠槽20配合限制，凸起部12和内凹插槽6二者之间也无法在轴向方向（即沿着箭头A方向及相反方向）上相对移动。所以重块1与中间拼接块3之间插接后、中间拼接块3与第二延伸块4之间插接后、第一延伸块2与中间拼接块3之间插接后将被相对固定，彼此之间无法相对位移，滚珠18优选能够被磁铁19吸附的材料如钢珠。

本发明，本发明，内凹插槽6与凸起部12之间具有定位部，第二种情况与第一种情况基本相同，不同之处是：如图8所示，在收纳槽17内顶部增加一个第二磁铁21，第二磁铁21的端部具有用于容纳滚珠18的第二珠槽22，初始时滚珠18被吸在第二珠槽22内，防止滚珠18掉落到收纳槽17外，从而便于内凹插槽6与凸起部12之间相互插接，当收纳槽17对准第一磁铁19后，敲击重块1、第一延伸块2、第二延伸块4和/或中间拼接块3辅助，滚珠18由第二珠槽22内脱落，并沿着收纳槽17滚落并被吸到第一珠槽20内，被吸住在第一磁铁19上。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.木塑复合材料插接模块，其特征在于，包括承重块（1）、第一延伸块（2）、第二延伸块（4）以及中间拼接块（3），所述承重块（1）具有用于放置在承载面的水平面（7），所述承重块（1）和第一延伸块（2）上开设有内凹插槽（6），所述中间拼接块（3）和第二延伸块（4）上具有与内凹插槽（6）相适配插装的凸起部（12），每个承重块（1）与相邻两个承重块（1）之间形成一个近似三角形的第一镂空（13），两个承重块（1）与两个中间拼接块（3）相互首尾配合，从而中间形成一个近似方形的第二镂空（14）。

2.如权利要求1所述的木塑复合材料插接模块，其特征在于，所述承重块（1）还包括两个对称的外凸的曲形肋壁（16），所述曲形肋壁（16）的底部与水平面（7）一体化，两个曲形肋壁（16）的顶部交汇，并形成弧形端面（5），所述中间拼接块（3）上相邻两个凸起部（12）之间具有弧形过渡面（15）。

3.如权利要求2所述的木塑复合材料插接模块，其特征在于，相邻且相互靠近的两个曲形肋壁（16）与一个弧形端面（5）之间围成第一镂空（13），第一镂空（13）沿轴向方向的端部开口。

4.如权利要求2所述的木塑复合材料插接模块，其特征在于，所述曲形肋壁（16）上开设有凹插槽（6），凹插槽（6）沿着弧形端面（5）两侧对称分布，曲形肋壁（16）内侧具有凸筋（11），凸筋（11）位置与凹插槽（6）位置相背。

5.如权利要求2所述的木塑复合材料插接模块，其特征在于，相对的两个弧形过渡面（15）和相对的两个弧形端面（5）之间成第二镂空（14），第二镂空（14）的沿轴向方向的端部开口。

6.如权利要求2所述的木塑复合材料插接模块，其特征在于，所述水平面（7）、曲形肋壁（16）与弧形端面（5）之间围成承重块（1）的第一空腔（9），所述第一延伸块（2）的四个侧面之间围成第一延伸块（2）的第二空腔（23），所述中间拼接块（3）的四个侧面之间围成中间拼接块（3）的第三空腔（24），所述第二延伸块（4）的四个侧面之间围成第二延伸块（4）的第四空腔（25），所述第一延伸块（2）相对的两个侧面（10）向内凹陷，从而形成内凹插槽（6）。

7.如权利要求1所述的木塑复合材料插接模块，其特征在于，所述第二延伸块（4）的凸起部（12）可用于与第一延伸块（2）的内凹插槽（6）适配插装，从而用于直线结合延长拼接，内凹插槽（6）的截面呈等腰梯形。

8.如权利要求6所述的木塑复合材料插接模块，其特征在于，所述承重块（1）的空腔（9）截面为轴对称图形，所述第一延伸块（2）、中间拼接块（3）以及第二延伸块（4）的空腔（9）截面为轴对称图形或中心对称图形，所述承重块（1）、第一延伸块（2）、中间拼接块（3）以及第二延伸块（4）的拐角处为圆角面或倒角面（8）。

9.木塑复合材料插接模块制品，其特征在于，以权利要求1至8中任意一项所述的木塑复合材料插接模块拼接组合而得，利用多个木塑复合材料部件的凸起部（12）和内凹插槽（6）的配合，通过第一镂空（13）和第二镂空（14），限制木塑复合材料部件间的位置关系避免径向位移以及垮塌，实现模块化制品拼装。

10.如权利要求9所述的木塑复合材料插接模块制品，其特征在于，所述木塑复合材料部件在挤出成型的长度方向能够根据需要裁切，并能够将多个不同的木塑复合材料部件进行拼插组合；

在相互插接的所述木塑复合材料部件的凸起部（12）和内凹插槽（6）之间、第一镂空（13）缝隙以及第二镂空（14）缝隙加注胶粘剂，使所述木塑复合材料部件之间的位置关系固定。