CN220464819U - 一种网状连续纤维增强塑料片材的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种网状连续纤维增强塑料片材的装置，包括模头，所述模头与挤出机机头连接，所述模头内设有含塑料熔体的型腔，所述模头上表面设置有与型腔相通的横向进纤槽和多个输入连续纤维的纵向加纤口，所述横向进纤槽与铺纤槽相通，所述铺纤槽内设有铺纤辊，铺纤辊的一侧设置有一对输入连续纤维的送纤胶辊，送纤胶辊的轴向垂直于铺纤辊，所述送纤胶辊的后方设有对连续纤维进行切断的切刀，本实用新型可以在复合材料板或片材成型过程中连续地将长纤维预置于热塑性基体材料内部并形成纵横交错的网装结构，实现制品加工的连续性生产和规模化生产。
Description
技术领域
本实用新型涉及高分子复合材料成型领域，具体为一种网状连续纤维增强塑料片材的装置。
背景技术
为了改善通用塑料的综合物理机械性能，目前最有效的方法就是采用高强度纤维对其进行增强，在热塑性材料基体内部形成骨架结构，从而提升复合材料及制品的力学性能，如采用具有网状形态纤维的骨架结构对热塑性塑料进行增强来制备高强度复合材料，但这种工艺目前一般为模压成型，只能通过人工手动小规模加工，无法实现制品加工的连续性，加工成本相对较高。
公开号为CN115782093B的专利公开了及一种包装盒用注塑模具，包括顶模、底模，底模的内部设有与塑料包装盒形状相匹配的注塑槽，顶模的内部设有注塑管，脱模组件包括设于底模内且靠近注塑槽外侧的容纳腔，容纳腔的内部设有震动网，若干组纵向纤维和横向纤维的内侧均匀分布有震动杆，震动杆的内部呈中空状结构，震动杆的自由端设有震动球，通过该专利模具模压成型的具有网状形态纤维的塑料，无法实现制品加工的连续性，加工效率慢。
实用新型内容
本实用新型为解决上述现有技术只能通过人工手动小规模加工的问题，提供一种网状连续纤维增强塑料片材的装置。
本实用新型采用的技术方案是：
一种网状连续纤维增强塑料片材的装置，包括与挤出机机头连接的模头，所述挤出机机头挤出塑料熔体输入到型腔，所述模头上表面设置有与型腔相通的横向进纤槽和多个纵向加纤口，所述横向进纤槽与铺纤槽相通，所述铺纤槽内设有铺纤辊，铺纤辊的一侧设置有一对送纤胶辊，送纤胶辊的轴向垂直于铺纤辊，所述送纤胶辊的后方设有切刀，送纤胶辊输入连续纤维，铺纤辊使连续纤维横向向前输送到铺纤槽后切刀对连续纤维进行切断，切断后的连续纤维进入横向进纤槽后吸入到型腔中与塑料熔体混合且横向排布，多个纵向加纤口输入连续纤维进入型腔中与塑料熔体混合且纵向排布。
进一步地，所述横向进纤槽与纵向加纤口在型腔内部设置有部分凸出。
进一步地，所述凸出的截面呈圆弧形，相应的高度为横向进纤槽宽或加纤口直径的0.5-2倍。
进一步地，所述铺纤槽的截面为U型，铺纤辊一侧外表面紧贴铺纤槽靠熔体流动方向前端一侧。
进一步地，所述铺纤辊包括铺纤辊主体，所述铺纤辊主体沿轴向开有多条伸缩槽，所述伸缩槽内放置有伸缩块，伸缩块与伸缩槽的底部之间通过弹簧连接。
进一步地，所述伸缩块的顶部为光滑的弧形。
进一步地，所述伸缩槽沿着铺纤辊主体均匀分布，数量为3-6个。
进一步地，所述铺纤辊通过设在模头两侧的固定轴承固定。
进一步地，所述铺纤辊通过设置模头侧面的驱动电机驱动转动。
进一步地，所述切刀固定在模头且与气缸连接。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
本实用新型可以在复合材料板或片材成型过程中连续地将长纤维预置于热塑性基体材料内部并形成纵横交错的网装结构，实现制品加工的连续性生产和规模化生产，减少了加工成本。
附图说明
图1为一种网状连续纤维增强塑料片材的装置的俯视结构示意图；
图2为一种网状连续纤维增强塑料片材的装置的正面剖面结构示意图；
图3为一种网状连续纤维增强塑料片材的装置的铺纤辊剖面结构示意图。
图中：1.挤出机机头；2.塑料熔体；3.模头；4.连续纤维；5.送纤胶辊；6.固定轴承；7.切刀；8.气缸；9.纵向加纤口；10.驱动电机；11铺纤辊；12.铺纤槽；13.横向进纤槽；14.纵向纤维；15.型腔；16.伸缩块；17.弹簧；18.伸缩槽；19.铺纤辊主体。
具体实施方式
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本实用新型进行详细阐述。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是，本申请还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本申请的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。另外，在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”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申请和简化描述，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申请的限制。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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
实施例1
请参阅图1至图3，本实用新型提供的一种实施例：一种网状连续纤维4增强塑料片材的装置，包括模头3、挤出机机头1、横向进纤槽13、纵向加纤口9、铺纤槽12、铺纤辊11、送纤胶辊5、切刀7。
所述模头3与挤出机机头1连接，所述挤出机机头1挤出塑料熔体2输入到模头3型腔15，所述模头3上表面设置有与模头3型腔15相通的横向进纤槽13和多个纵向加纤口9，多个纵向加纤口9输入连续纤维4。
所述横向进纤槽13与铺纤槽12相通，所述铺纤槽12内设有铺纤辊11，所述铺纤辊11通过设在模头3两侧的固定轴承6固定，所述铺纤辊11通过设在模头3侧面的驱动电机10驱动转动，所述铺纤槽12的截面为U型，铺纤辊11一侧外表面紧贴铺纤槽12靠熔体流动方向前端一侧。
所述铺纤辊11包括铺纤辊主体19，所述铺纤辊主体19沿轴向开有多条伸缩槽18，所述伸缩槽18内放置有伸缩块16，伸缩块16与伸缩槽18的底部之间通过弹簧17连接。所述伸缩块16的顶部为光滑的弧形。
所述铺纤辊11的一侧设置有一对送纤胶辊5，送纤胶辊5的轴向垂直于铺纤辊11，送纤胶辊5输入连续纤维4。
所述送纤胶辊5的后方设有切刀7，所述切刀7固定在模头3且与气缸8连接。
工作原理：当挤出机将热塑性塑料熔融塑化以后输入挤出机机头1，再进入模头3的型腔15并将其充满。连续纤维4可通过多个纵向加纤口9送入型腔15内部与熔体混合，在熔体的流动拖曳作用下向前输送。纵向纤维14的排布方向与熔体的流动方面一致，在片材与板材内形成纵向分布，即平行于熔体流动方向。
连续纤维4在送纤胶辊5的作用下经伸缩块16与铺纤辊主体19的导向作用快速在铺纤槽12内向前输送。送纤胶辊5可以实时计量纤维输送长度，通过送纤胶辊5的转速可知(rpm)，转速*胶辊周长*时间就是输送长度，当连续纤维4达到预定的输送长度(长度根据片材或板材的宽幅设定)后，气缸8启动带动切刀7将连续纤维4切断。被切断的连续纤维4在铺纤辊11的转动作用下配合伸缩块16的推动渐渐送入横向进纤槽13，在横向进纤槽13的位置横向纤维在熔体负压作用下被吸入熔体内，熔体在垂直于熔体流动方向的区域流速基本一致，横向纤维随着熔体的流动向前移动，并沿着垂直于熔体流动方向实现纤维的横向铺放。
随着铺纤辊11的转动，伸缩块16在铺纤槽12内壁的导向作用下向伸缩槽18内移动，粘附于铺纤辊11表面的熔体被伸缩槽18内壁清理干净，伸缩槽18的壁面与铺纤辊11贴合(期间无间隙)，熔体无法通过两者间的空间，伸缩槽18的壁面就可以像刮刀一样将铺纤辊11表面的熔体刮干净。越过铺纤槽12内壁的紧贴铺纤槽12的一侧后在弹簧17的作用下伸缩块16再次弹出，继续实现对横向纤维的导向作用。
通过上述过程可以实现连续纤维4在挤出成型片材或板材内部纵横交错地排布。
实施例2
请参阅图1至图3，本实用新型提供的一种实施例：一种网状连续纤维4增强塑料片材的装置，包括模头3、挤出机机头1、横向进纤槽13、纵向加纤口9、铺纤槽12、铺纤辊11、送纤胶辊5、切刀7。
所述模头3与挤出机机头1连接，所述挤出机机头1挤出塑料熔体2输入到模头3型腔15，所述模头3上表面设置有与模头3型腔15相通的横向进纤槽13和多个纵向加纤口9，多个纵向加纤口9输入连续纤维4。
所述横向进纤槽13与铺纤槽12相通，所述铺纤槽12内设有铺纤辊11，所述铺纤辊11通过设在模头3两侧的固定轴承6固定，所述铺纤辊11通过设在模头3侧面的驱动电机10驱动转动，所述铺纤槽12的截面为U型，铺纤辊11一侧外表面紧贴铺纤槽12靠熔体流动方向前端一侧。
进一步地，所述横向进纤槽13与纵向加纤口9在型腔15内部设置有部分凸出，所述凸出的截面呈圆弧形，相应的高度为横向进纤槽13宽或加纤口直径的0.5-2倍，横向进纤槽13与纵向加纤口9向型腔15内部的凸出结构可以在该位置形成一定的负压。
所述铺纤辊11包括铺纤辊主体19，所述铺纤辊主体19沿轴向开有多条伸缩槽18，所述伸缩槽18内放置有伸缩块16，伸缩块16与伸缩槽18的底部之间通过弹簧17连接。所述伸缩块16的顶部为光滑的弧形。
所述铺纤辊11的一侧设置有一对送纤胶辊5，送纤胶辊5的轴向垂直于铺纤辊11，送纤胶辊5输入连续纤维4。
所述送纤胶辊5的后方设有切刀7，所述切刀7固定在模头3且与气缸8连接。
实施例3
请参阅图1至图3，本实用新型提供的一种实施例：一种网状连续纤维4增强塑料片材的装置，包括模头3、挤出机机头1、横向进纤槽13、纵向加纤口9、铺纤槽12、铺纤辊11、送纤胶辊5、切刀7。
所述模头3与挤出机机头1连接，所述挤出机机头1挤出塑料熔体2输入到模头3型腔15，所述模头3上表面设置有与模头3型腔15相通的横向进纤槽13和多个纵向加纤口9，多个纵向加纤口9输入连续纤维4。
所述横向进纤槽13与铺纤槽12相通，所述铺纤槽12内设有铺纤辊11，所述铺纤辊11通过设在模头3两侧的固定轴承6固定，所述铺纤辊11通过设在模头3侧面的驱动电机10驱动转动，所述铺纤槽12的截面为U型，铺纤辊11一侧外表面紧贴铺纤槽12靠熔体流动方向前端一侧。
所述铺纤辊11包括铺纤辊主体19，所述铺纤辊主体19沿轴向开有多条伸缩槽18，所述伸缩槽18内放置有伸缩块16，伸缩块16与伸缩槽18的底部之间通过弹簧17连接。所述伸缩块16的顶部为光滑的弧形。
进一步地，所述伸缩槽18沿着铺纤辊主体19均匀分布，数量为3-6个。
所述铺纤辊11的一侧设置有一对送纤胶辊5，送纤胶辊5的轴向垂直于铺纤辊11，送纤胶辊5输入连续纤维4。
所述送纤胶辊5的后方设有切刀7，所述切刀7固定在模头3且与气缸8连接。
对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (10)
1.一种网状连续纤维增强塑料片材的装置，其特征在于，包括模头，所述模头与挤出机机头连接，所述模头内设有含塑料熔体的型腔，所述模头上表面设置有与型腔相通的横向进纤槽和多个输入连续纤维的纵向加纤口，所述横向进纤槽与铺纤槽相通，所述铺纤槽内设有铺纤辊，铺纤辊的一侧设置有一对输入连续纤维的送纤胶辊，送纤胶辊的轴向垂直于铺纤辊，所述送纤胶辊的后方设有对连续纤维进行切断的切刀。
2.根据权利要求1所述的一种网状连续纤维增强塑料片材的装置，其特征在于，所述横向进纤槽与纵向加纤口在型腔内部设置有部分凸出。
3.根据权利要求2所述的一种网状连续纤维增强塑料片材的装置，其特征在于，所述凸出的截面呈圆弧形，相应的高度为横向进纤槽宽或加纤口直径的0.5-2倍。
4.根据权利要求1所述的一种网状连续纤维增强塑料片材的装置，其特征在于，所述铺纤槽的截面为U型，铺纤辊一侧外表面紧贴铺纤槽靠熔体流动方向前端一侧。
5.根据权利要求1所述的一种网状连续纤维增强塑料片材的装置，其特征在于，所述铺纤辊包括铺纤辊主体，所述铺纤辊主体沿轴向开有多条伸缩槽，所述伸缩槽内放置有伸缩块，伸缩块与伸缩槽的底部之间通过弹簧连接。
6.根据权利要求5所述的一种网状连续纤维增强塑料片材的装置，其特征在于，所述伸缩块的顶部为光滑的弧形。
7.根据权利要求5所述的一种网状连续纤维增强塑料片材的装置，其特征在于，所述伸缩槽沿着铺纤辊主体均匀分布，数量为3-6个。
8.根据权利要求1所述的一种网状连续纤维增强塑料片材的装置，其特征在于，所述铺纤辊通过设在模头两侧的固定轴承固定。
9.根据权利要求1所述的一种网状连续纤维增强塑料片材的装置，其特征在于，所述铺纤辊通过设在模头侧面的驱动电机驱动转动。
10.根据权利要求1所述的一种网状连续纤维增强塑料片材的装置，其特征在于，所述切刀固定在模头且与气缸连接。
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