TW202413067A - 拉擠纖維板材之拉擠成型機構 - Google Patents
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Abstract
一種拉擠纖維板材之拉擠成型機構，其中：一擠壓整平機構設置於該加熱固化模具與該主夾持模具之間，該擠壓整平機構包括有複數組擠壓輪組，該擠壓輪組皆包括有一凸面滾輪與一凹面滾輪，該凸面滾輪與該凹面滾輪的軸心互相平行的間隔有一弧形間隙，且該弧形間隙提供平面狀的該纖維板材穿過而擠壓形成弧面狀，多組該擠壓輪組的該凸面滾輪與該凹面滾輪呈反置狀交替排列，藉此在容許彈性變形的範圍內連續的上下彎曲該纖維板材，即透過對該纖維板材的上彎與下彎動作，進而在纖維板材未完全固化前以上彎與下彎動作消除其內應力。
Description
本發明係關於一種拉擠纖維板材之成型技術，尤指一種對成型後的板材進行整型消除內應力的拉擠纖維板材之拉擠成型機構。
按，拉擠生產纖維板材時，纖維從樹脂槽含浸後進入模具，透過模具的加熱固化後，固化成型的板材經由拉擠拔出模具，再以捲收架進行板材捲收，但詳觀上述習知結構不難發覺其尚存有些許不足之處，其主要原因為：(一)、成型模具是連續進行板材的加熱固化，且不斷由拉擠動作形成連續纖維板材，故板材在成型模具內的加熱時間不足，導致板材的內部並未完全熟化，而未完全熟化的板材會於內部形成有較高的內應力，雖然在收捲時會因為已捲緊而不會有板材彎曲現象，但在使用時拉出板材後，該板材的內應力將會被釋放，使該板材會產生兩側上彎或下彎之變形，反之，若於成型模具中加熱等待完全熟化，將會有難以拉擠抽出成型模具之缺點，施加過大的拉擠力則會導致板材產生拉伸變形，亦非克服熟化不足而產生內應力之方法；(二)、纖維紗線在含浸前是多筒紗捲放置於架上，再由大面積狀拉引至小面積狀形成紗束，再將紗束穿過樹脂槽內進行含浸動作，已經集中成束的該紗束的內部不容易浸入樹脂，導致內部的樹脂量不足，又因為拉引的角度與距離的不同，紗束的分佈將不均勻，且不容易形成直線狀態，當未完全呈直線狀態下進入狹小的模具進紗口時，該外緣的紗線將容易被磨耗而形成斜置狀或被扯斷，斜置狀的紗束會提高成型板材的內應力，在展開拉擠纖維板材時會有板材彎曲的現象，而扯斷之紗線會降低成型板材結構強度；(三)、習知所使用的夾持模具是採用油壓缸推動，於有效拉擠行程後會放開纖維板材進行回程，此時纖維板材的連續拉出形成短暫的停滯，此情況不僅會讓纖維板材的加熱時間不均勻，亦會在拉與停之間形成過大的拉擠力，導致纖維板材的內應力增加，即會影響到纖維板材的生產品質，若直接加裝兩組夾持模具則會有建置成本過高，且併列的兩組夾持模具也會大幅延長其生產線。
有鑑於此，本發明人於多年從事相關產品之製造開發與設計經驗，針對上述之目標，詳加設計與審慎評估後，終得一確具實用性之本發明。
本發明所欲解決之技術問題在於針對現有技術存在的上述缺失，提供一種拉擠纖維板材之拉擠成型機構。
一加熱固化模具貫穿開設有一加熱通道，該加熱通道的一端形成有一進料口，而該加熱通道的另一端形成有一出料口，讓複數條纖維紗束由該進料口進入該加熱通道，且該纖維紗束加熱固化後由該出料口穿出形成連續的一纖維板材，一擠壓整平機構包括有複數組擠壓輪組，該擠壓輪組皆包括有一凸面滾輪與一凹面滾輪，該凸面滾輪與該凹面滾輪的軸心互相平行的間隔有一弧形間隙，且該弧形間隙提供平面狀的該纖維板材穿過而擠壓形成弧面狀，多組該擠壓輪組的該凸面滾輪與該凹面滾輪呈反置狀交替排列，藉此在容許彈性變形的範圍內連續的上下彎曲該纖維板材，進而在該纖維板材未完全固化前消除其內應力，一主夾持模具連接有一主油壓缸，又該主油壓缸伸長推動該主夾持模具，讓該主夾持模具夾合該纖維板材並由該加熱固化模具處抽出，其中該擠壓整平機構設置於該加熱固化模具之該出料口外側與該主夾持模具之間。
其中該擠壓整平機構包括有複數組限位滾輪，上述限位滾輪呈站立狀的設置於上述擠壓輪組之間，進而防止纖維板材的側向位移，又該擠壓整平機構包括有至少一組直筒滾輪，該直筒滾輪設置於該擠壓整平機構朝向該主夾持模具的一端，讓纖維板材回復平面狀的送出該擠壓整平機構。
其中該擠壓整平機構包括有一溫控箱，該溫控箱提供該擠壓輪組、該限位滾輪及該直筒滾輪的容置組裝，藉由該溫控箱控制於整型時的溫度變化。
其中更包括有一捲收架，該主夾持模具抽出的該纖維板材輸送至該捲收架處，且該捲收架包括有用於捲收該纖維板材的一轉盤，以及用於支撐該轉盤的一升降座，又該升降座能升降調整該轉盤的高度。
其中該加熱固化模具包括有一底模、一頂模及二鑲件，該底模與該頂模合模構成該加熱通道，又該加熱通道於該進料口處形成逐漸向外擴大的一擴大段，兩該鑲件互相對稱的形成有一直桿段與相對該直桿段傾斜的一延伸段，上述鑲件以該直桿段裝設於該加熱通道內，且該延伸段裝設於該擴大段而延伸至該進料口。
其中該鑲件配合使用需求能裝設於該加熱通道內或不裝設於該加熱通道內，藉此調整該加熱通道大小而生產不同尺寸之該纖維板材。
其中更包括有一桌體，且該桌體平行間隔的設置有二桌板，又該加熱固化模具、該擠壓整平機構及該主夾持模具皆設置於兩該桌板上，且該主夾持模具之該主油壓缸設置於兩該桌板之間，又該主夾持模具更包括有一副夾持模具，且該副夾持模具滑設於兩該桌板處，另該副夾持模具連接二副油壓缸，兩該副油壓缸設置於兩該桌板下方。
其中該加熱固化模具於該進料口前方設置有至少一進紗洞板，該進紗洞板開設有複數個濾膠孔，該纖維紗束由該濾膠孔穿過後再穿入該進料口，並以該濾膠孔刮除該纖維紗束上多餘的液態樹脂。
其中該加熱固化模具於該進料口前方設置有至少一上膠洞板，該上膠洞板平行該進紗洞板，讓該進紗洞板位於該加熱固化模具與該上膠洞板之間，又該上膠洞板開設有複數個上膠孔，該纖維紗束穿過該上膠孔時黏附液態樹脂後再穿過該濾膠孔。
其中該上膠洞板於上緣裝設有一出膠管，且該上膠洞板於下緣裝設有相通該出膠管的一集膠管，由該出膠管流出液態樹脂而呈瀑布狀的填滿該上膠孔，並由該集膠管回收多餘液態樹脂形成循環流動。
本發明的第一主要目的在於，該擠壓輪組之該凸面滾輪與該凹面滾輪互相配合形成有該弧形間隙，且該弧形間隙提供平面狀的該纖維板材穿過而擠壓形成弧面狀，多組該擠壓輪組的該凸面滾輪與該凹面滾輪呈反置狀交替排列，藉此在容許彈性變形的範圍內連續的上下彎曲該纖維板材，即透過對該纖維板材的上彎與下彎動作，進而在纖維板材未完全固化前以上彎與下彎動作消除其內應力。
本發明的第二主要目的在於，該副夾持模具是將兩該副油壓缸裝設於兩側的該桌板下方，且該副油壓缸僅需在該主油壓缸返回行程時接替夾持動作，藉此不僅能閃避設於兩該桌板之間的該主油壓缸，同時也能採用較小油壓與較短行程的該副油壓缸，俾以兼具連續拉擠功能與有效縮短生產線之功效。
本發明的第三主要目的在於，該鑲件配合使用需求能裝設於該加熱通道內或不裝設於該加熱通道內，藉此調整該加熱通道大小而生產不同尺寸之該纖維板材，讓該加熱固化模具能在組裝與拆卸該鑲件之調整下，讓該加熱固化模具兼具生產大尺寸與小尺寸之該纖維板材，俾以提高其實用性。
本發明的第四主要目的在於，該纖維紗束呈擴大均勻分佈狀的由該進料口穿入該加熱固化模具，即能在未完全擠壓狀態下的沿著該擴大段進入該加熱固化模具，避免該纖維紗束突然進入狹小開口而有進入角度過大，導致該纖維紗束形成較大的內應力與磨擦扯斷之情況，還能消除壓緊狀之該纖維紗束於外表面與內部中心的溫差過大之缺點。
其他目的、優點和本創作的新穎特性將從以下詳細的描述與相關的附圖更加顯明。
為使 貴審查委員對本發明之目的、特徵及功效能夠有更進一步之瞭解與認識，以下茲請配合(圖式簡單說明)詳述如後：
先請由圖1連續至圖4所示觀之，一種拉擠纖維板材之拉擠成型機構，其依序排列有：一加熱固化模具10、一擠壓整平機構20、一主夾持模具30及一捲收架40，一加熱固化模具10貫穿開設有一加熱通道11，該加熱通道11的一端形成有一進料口111，且該加熱通道11的另一端形成有一出料口112，讓複數條纖維紗束A由該進料口111進入該加熱通道11，且該纖維紗束A加熱固化後由該出料口112穿出形成連續的一纖維板材B。一擠壓整平機構20包括有複數組擠壓輪組21，該擠壓輪組21皆包括有一凸面滾輪211與一凹面滾輪212，該凸面滾輪211與該凹面滾輪212的軸心互相平行的間隔有一弧形間隙213，且該弧形間隙213提供平面狀的該纖維板材B穿過而擠壓形成弧面狀，多組該擠壓輪組21的該凸面滾輪211與該凹面滾輪212呈反置狀交替排列，藉此在容許彈性變形的範圍內連續的上下彎曲該纖維板材B，進而在該纖維板材B未完全固化前消除其內應力，其中，該擠壓整平機構20包括有複數組限位滾輪22，上述限位滾輪22呈站立狀的設置於上述擠壓輪組21之間，進而防止纖維板材B的側向位移，又該擠壓整平機構20包括有至少一組直筒滾輪23，該直筒滾輪23設置於該擠壓整平機構20朝向該主夾持模具30的一端，讓纖維板材B回復平面狀的送出該擠壓整平機構20，再者，該擠壓整平機構20包括有一溫控箱24，該溫控箱24提供該擠壓輪組21、該限位滾輪22及該直筒滾輪23的容置組裝，藉由該溫控箱24控制於整型時的溫度變化，其控溫加熱機制可為熱油、電熱或熱交換器等方式，據此，該溫控箱24能視使用需求進行再加熱、保溫或降溫動作，當進行再加熱時，能對纖維板材B進行二次加熱固化，使纖維板材B內部能完全熟化，又當進行保溫時，就能在保溫狀態下能保持纖維板材B的材料彈性，使纖維板材B能容許更大的彈性變形量，進而強化消除內應力之效果。一主夾持模具30連接有一主油壓缸31，該主油壓缸31伸長推動該主夾持模具30，讓該主夾持模具30夾合該纖維板材B並由該加熱固化模具10處抽出，其中該擠壓整平機構20設置於該加熱固化模具10之該出料口112外側與該主夾持模具30之間，藉此在該纖維板材B尚有餘溫時進行彎曲整型，使該纖維板材B能容許更大的彈性變形量，一捲收架40包括有用於捲收該纖維板材B的一轉盤41，以及用於支撐該轉盤41的一升降座42，又該升降座42能升降調整該轉盤41的高度，又該主夾持模具30抽出的該纖維板材B輸送至該捲收架40處，藉由該捲收架40之該轉盤41捲收該纖維板材，讓尚未捲收的纖維板材B保持於呈捲圈狀的該纖維板材B之水平切線位置進行捲收，俾以有效的降低捲收該捲收架40的捲收阻力。
再請由圖4、圖5及圖6所示，本創作更包括有一桌體50，且該桌體50平行間隔的設置有二桌板51，又該加熱固化模具10、該擠壓整平機構20及該主夾持模具30皆設置於兩該桌板51上，且該主夾持模具30之該主油壓缸31設置於兩該桌板51之間，又該主夾持模具30更包括有一副夾持模具32，且該副夾持模具32滑設於兩該桌板51處，另該副夾持模具32連接二副油壓缸33，兩該副油壓缸33設置於兩該桌板51下方，該纖維紗束A於預浸液態樹脂後送入該加熱固化模具10之該加熱通道11，由該加熱固化模具10之加熱元件對該纖維紗束A加熱，讓通過該加熱通道11的該纖維紗束A固化形成該纖維板材B，然而，在液態樹脂受熱固化的過程中，以該主夾持模具30夾住該纖維板材B，並以該主油壓缸31推動該主夾持模具30向遠離該加熱固化模具10方向移動，就能拉擠該纖維板材B克服該加熱通道11之阻力，使該纖維板材B能順利被拉擠抽出，本創作之另一技術特徵在於，該副夾持模具32於該主夾持模具30完成拉取該纖維板材B之動作時，接力對該纖維板材B進行夾持與拉擠動作，使該纖維板材B以恆速狀態形成連續產出，又該副夾持模具32是將兩該副油壓缸33裝設於兩側的該桌板51下方，且該副油壓缸33僅需在該主油壓缸31返回行程時接替夾持動作，藉此不僅能閃避設於兩該桌板51之間的該主油壓缸31，同時也能採用較小油壓與較短行程的該副油壓缸33，俾以兼具連續拉擠功能與有效縮短生產線之功效。
再請由圖7、圖8及圖9所示，該加熱固化模具10包括有一底模12、一頂模13及二鑲件14，該底模12與該頂模13合模構成該加熱通道11，又該加熱通道11於該進料口111處形成逐漸向外擴大的一擴大段113，兩該鑲件14互相對稱的形成有一直桿段141與相對該直桿段141傾斜的一延伸段142，上述鑲件14以該直桿段141裝設於該加熱通道11內，且該延伸段142裝設於該擴大段113而延伸至該進料口111。該鑲件14配合使用需求能裝設於該加熱通道11內或不裝設於該加熱通道11內，藉此調整該加熱通道11大小而生產不同尺寸之該纖維板材B，讓該加熱固化模具10能在組裝與拆卸該鑲件14之調整下，讓該加熱固化模具10兼具生產大尺寸與小尺寸之該纖維板材B，俾以提高其實用性。
最後請由圖7連續至圖10所示，該加熱固化模具10於該進料口111前方設置有至少一進紗洞板15，該進紗洞板15開設有複數個濾膠孔151，該纖維紗束A由該濾膠孔151穿過後再穿入該進料口111，並以該濾膠孔151刮除該纖維紗束A上多餘的液態樹脂。該加熱固化模具10於該進料口111前方設置有至少一上膠洞板16，該上膠洞板16平行該進紗洞板15，讓該進紗洞板15位於該加熱固化模具10與該上膠洞板16之間，又該上膠洞板16開設有複數個上膠孔161，該纖維紗束A穿過該上膠孔161時黏附液態樹脂後再穿過該濾膠孔151。該上膠洞板16於上緣裝設有一出膠管162，且該上膠洞板16於下緣裝設有相通該出膠管162的一集膠管163，由該出膠管162流出液態樹脂而呈瀑布狀的填滿該上膠孔161，並由該集膠管163回收多餘液態樹脂形成循環流動，藉此使用少量的液態樹脂就能達到上膠目的，具有降低加熱耗能與防止樹脂變質之優點。使用時，讓該纖維紗束A穿過該上膠洞板16之該上膠孔161時黏附液態樹脂後再穿過該進紗洞板15之該濾膠孔151，並以該濾膠孔151刮除該纖維紗束A上多餘的液態樹脂，藉此讓全部細束狀的該纖維紗束A能完全且均勻的黏附液態樹脂，且讓該纖維紗束A呈擴大均勻分佈狀的由該進料口111穿入該加熱固化模具10，即能在未完全擠壓狀態下的沿著該擴大段113進入該加熱固化模具10，避免該纖維紗束A突然進入狹小開口而有進入角度過大，導致該纖維紗束A形成較大的內應力與磨擦扯斷之情況，還能消除壓緊狀之該纖維紗束A於外表面與內部中心的溫差過大之缺點。
唯以上所述者，僅為本發明之一較佳實施例而已，當不能以之限定本發明實施之範圍；即大凡依本發明申請專利範圍所作之均等變化與修飾，皆應仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
［本發明］
10:加熱固化模具
11:加熱通道
111:進料口
112:出料口
113:擴大段
12:底模
13:頂模
14:鑲件
141:直桿段
142:延伸段
15:進紗洞板
151:濾膠孔
16:上膠洞板
161:上膠孔
162:出膠管
163:集膠管
20:擠壓整平機構
21:擠壓輪組
211:凸面滾輪
212:凹面滾輪
213:弧形間隙
22:限位滾輪
23:直筒滾輪
24:溫控箱
30:主夾持模具
31:主油壓缸
32:副夾持模具
33:副油壓缸
40:捲收架
41:轉盤
42:升降座
50:桌體
51:桌板
A:纖維紗束
B:纖維板材
圖1 係本發明之立體圖。
圖2 係本發明之擠壓整平機構之立體示意圖。
圖3 係本發明擠壓整平機構之使用狀態示意圖。
圖4 係本發明之仰視圖。
圖5 係本發明之實際使用情況之作動示意圖(一)。
圖6 係本發明之實際使用情況之作動示意圖(二)。
圖7 係本發明加熱固化模具之立體分解圖。
圖8 係本發明加熱固化模具之窄通道剖視圖。
圖9 係本發明加熱固化模具之寬通道剖視圖。
圖10 係本發明設有進紗洞板與上膠洞板之使用示意圖。
10:加熱固化模具
11:加熱通道
111:進料口
112:出料口
20:擠壓整平機構
21:擠壓輪組
211:凸面滾輪
212:凹面滾輪
22:限位滾輪
23:直筒滾輪
24:溫控箱
30:主夾持模具
31:主油壓缸
32:副夾持模具
33:副油壓缸
40:捲收架
41:轉盤
42:升降座
50:桌體
51:桌板
Claims (10)
- 一種拉擠纖維板材之拉擠成型機構，包括： 一加熱固化模具，其貫穿開設有一加熱通道，且該加熱通道的一端形成有一進料口，而該加熱通道的另一端形成有一出料口，讓複數條纖維紗束由該進料口進入該加熱通道，且該纖維紗束加熱固化後由該出料口穿出形成連續的一纖維板材； 一擠壓整平機構，其包括有複數組擠壓輪組，該擠壓輪組皆包括有一凸面滾輪與一凹面滾輪，該凸面滾輪與該凹面滾輪的軸心互相平行的間隔有一弧形間隙，且該弧形間隙提供平面狀的該纖維板材穿過而擠壓形成弧面狀，多組該擠壓輪組的該凸面滾輪與該凹面滾輪呈反置狀交替排列，藉此在容許彈性變形的範圍內連續的上下彎曲該纖維板材，進而在該纖維板材未完全固化前消除其內應力；以及 一主夾持模具，其連接有一主油壓缸，又該主油壓缸伸長推動該主夾持模具，讓該主夾持模具夾合該纖維板材並由該加熱固化模具處抽出，其中該擠壓整平機構設置於該加熱固化模具之該出料口外側與該主夾持模具之間。
- 如請求項1所述的拉擠纖維板材之拉擠成型機構，其中該擠壓整平機構包括有複數組限位滾輪，上述限位滾輪呈站立狀的設置於上述擠壓輪組之間，進而防止纖維板材的側向位移，又該擠壓整平機構包括有至少一組直筒滾輪，該直筒滾輪設置於該擠壓整平機構朝向該主夾持模具的一端，讓纖維板材回復平面狀的送出該擠壓整平機構。
- 如請求項2所述的拉擠纖維板材之拉擠成型機構，其中該擠壓整平機構包括有一溫控箱，該溫控箱提供該擠壓輪組、該限位滾輪及該直筒滾輪的容置組裝，藉由該溫控箱控制於整型時的溫度變化。
- 如請求項1所述的拉擠纖維板材之拉擠成型機構，其中更包括有一捲收架，該主夾持模具抽出的該纖維板材輸送至該捲收架處，且該捲收架包括有用於捲收該纖維板材的一轉盤，以及用於支撐該轉盤的一升降座，又該升降座能升降調整該轉盤的高度。
- 如請求項1所述的拉擠纖維板材之拉擠成型機構，其中該加熱固化模具包括有一底模、一頂模及二鑲件，該底模與該頂模合模構成該加熱通道，又該加熱通道於該進料口處形成逐漸向外擴大的一擴大段，兩該鑲件互相對稱的形成有一直桿段與相對該直桿段傾斜的一延伸段，上述鑲件以該直桿段裝設於該加熱通道內，且該延伸段裝設於該擴大段而延伸至該進料口。
- 如請求項5所述的拉擠纖維板材之拉擠成型機構，其中該鑲件配合使用需求能裝設於該加熱通道內或不裝設於該加熱通道內，藉此調整該加熱通道大小而生產不同尺寸之該纖維板材。
- 如請求項6所述的拉擠纖維板材之拉擠成型機構，其中更包括有一桌體，且該桌體平行間隔的設置有二桌板，又該加熱固化模具、該擠壓整平機構及該主夾持模具皆設置於兩該桌板上，且該主夾持模具之該主油壓缸設置於兩該桌板之間，又該主夾持模具更包括有一副夾持模具，且該副夾持模具滑設於兩該桌板處，另該副夾持模具連接二副油壓缸，兩該副油壓缸設置於兩該桌板下方。
- 如請求項1所述的拉擠纖維板材之拉擠成型機構，其中該加熱固化模具於該進料口前方設置有至少一進紗洞板，該進紗洞板開設有複數個濾膠孔，該纖維紗束由該濾膠孔穿過後再穿入該進料口，並以該濾膠孔刮除該纖維紗束上多餘的液態樹脂。
- 如請求項8所述的拉擠纖維板材之拉擠成型機構，其中該加熱固化模具於該進料口前方設置有至少一上膠洞板，該上膠洞板平行該進紗洞板，讓該進紗洞板位於該加熱固化模具與該上膠洞板之間，又該上膠洞板開設有複數個上膠孔，該纖維紗束穿過該上膠孔時黏附液態樹脂後再穿過該濾膠孔。
- 如請求項9所述的拉擠纖維板材之拉擠成型機構，其中該上膠洞板於上緣裝設有一出膠管，且該上膠洞板於下緣裝設有相通該出膠管的一集膠管，由該出膠管流出液態樹脂而呈瀑布狀的填滿該上膠孔，並由該集膠管回收多餘液態樹脂形成循環流動。
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