用于制造帶型腔制品的系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種采用變截面芯軸制造帶型腔制品的系統(tǒng)，該變截面芯軸尤其適合應(yīng)用在制造諸如聚氨酯基之類(lèi)的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的拉擠工藝中。
【背景技術(shù)】
[0002]在拉擠制品中有相當(dāng)一部分制品帶有一個(gè)或多個(gè)型腔。帶型腔的拉擠制品在生產(chǎn)過(guò)程中不僅需要使用模具，還需要使用芯軸和相應(yīng)的纖維浸潰系統(tǒng)。因此，傳統(tǒng)的制造帶型腔制品的系統(tǒng)均采用芯軸固定及調(diào)節(jié)裝置對(duì)芯軸的位置進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0003]圖1示出了一種現(xiàn)有技術(shù)中常見(jiàn)的用于制造帶型腔制品的系統(tǒng)。從圖1的左側(cè)開(kāi)始布置有芯軸固定及調(diào)節(jié)裝置5、纖維浸潰系統(tǒng)3和模具I。芯軸固定及調(diào)節(jié)裝置5、纖維浸潰系統(tǒng)3和模具I各自通過(guò)至少一個(gè)緊固件穩(wěn)固地連接在模架2上，其中，芯軸固定及調(diào)節(jié)裝置5沿模架2的方向是可移動(dòng)的。沿長(zhǎng)度方向尺寸恒定的芯軸4通過(guò)上下左右各兩個(gè)調(diào)節(jié)螺絲9固定于芯軸固定及調(diào)節(jié)裝置5。這些調(diào)節(jié)螺絲9可以實(shí)現(xiàn)芯軸的上下或左右平移，從而對(duì)芯軸4在模具I中的對(duì)中位置進(jìn)行調(diào)節(jié)。在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，芯軸4在穿過(guò)芯軸固定及調(diào)節(jié)裝置5之后，繼續(xù)延伸穿過(guò)纖維浸潰系統(tǒng)3的入口板8，最后到達(dá)模具I內(nèi)部，以使浸潰樹(shù)脂的纖維固化成型材7。在芯軸4的尾部還設(shè)有至少一個(gè)鎖定螺釘6，以防止芯軸4在生產(chǎn)過(guò)程中因外力作用而被拉脫。
[0004]在帶型腔的制品中，有相當(dāng)一部分制品的型腔是非常小的。也就是說(shuō)，這種制品所用芯軸的尺寸也很小。小尺寸芯軸很容易由于操作過(guò)程中的抖動(dòng)及變形而導(dǎo)致制品壁厚不均,而且也會(huì)增大拉擠成型拉力。
[0005]此外，有不少拉擠制品中含有兩個(gè)甚至多個(gè)型腔，這在實(shí)際操作中就需要設(shè)置兩根或者多根芯軸。這些芯軸彼此之間的相對(duì)位置的穩(wěn)定和準(zhǔn)確以及它們相對(duì)于模腔內(nèi)壁相對(duì)位置的穩(wěn)定和準(zhǔn)確對(duì)于拉擠制品型腔壁厚的均勻度和精確度來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。但是，這在實(shí)際操作中是很難實(shí)現(xiàn)的，尤其是在型腔很小的時(shí)候會(huì)更加困難。
[0006]在聚氨酯復(fù)合材料拉擠成型工藝中，由于聚氨酯對(duì)潮氣敏感且操作時(shí)間很短，通常使用的是密閉式的纖維浸潰系統(tǒng)(如注射盒)，這樣芯軸就必須懸浮在注射盒和模具中，從而導(dǎo)致芯軸的長(zhǎng)度比通常的拉擠工藝中使用的芯軸長(zhǎng)度更長(zhǎng)，進(jìn)一步加大了保持芯軸的穩(wěn)定和精確定位的難度。這樣的長(zhǎng)芯軸在加工制造、安裝拆卸和維護(hù)保養(yǎng)等各個(gè)方面均存在各種困難。
[0007]因此，目前急需研發(fā)一種改進(jìn)的制造帶型腔制品的系統(tǒng)。即使制品的型腔尺寸較小或者制品具有多個(gè)型腔，該系統(tǒng)也能夠防止芯軸在操作過(guò)程中發(fā)生抖動(dòng)和變形，從而保證制品的壁厚均勻且精確。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于提供一種用于改進(jìn)的制造帶型腔制品的系統(tǒng)。即使制品的型腔尺寸較小或者制品具有多個(gè)型腔，該系統(tǒng)也能夠防止芯軸在操作過(guò)程中發(fā)生抖動(dòng)和變形，從而保證制品的壁厚均勻且精確。
[0009]本發(fā)明涉及一種用于制造帶型腔制品的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括芯軸固定及調(diào)節(jié)裝置、芯軸、纖維浸潰系統(tǒng)和模具，該芯軸穿過(guò)纖維浸潰系統(tǒng)并使浸潰樹(shù)脂的纖維在模具內(nèi)固化成型材，其中，芯軸的至少一部分為變截面芯軸。
[0010]在上述系統(tǒng)中，芯軸固定及調(diào)節(jié)裝置、纖維浸潰系統(tǒng)和模具可以各自連接在模架上，芯軸通過(guò)至少一個(gè)調(diào)節(jié)螺絲固定于芯軸固定及調(diào)節(jié)裝置。
[0011]在第一個(gè)較佳實(shí)施例中，變截面芯軸可為階梯狀芯軸，其中階梯狀芯軸在進(jìn)入模具處的尺寸與制品型腔的尺寸相一致，而在模具之外的至少一部分具有階梯式放大的形狀。
[0012]更佳的是，階梯狀芯軸在纖維浸潰系統(tǒng)和模具內(nèi)的尺寸可以等于制品型腔的尺寸，而在芯軸固定及調(diào)節(jié)裝置與纖維浸潰系統(tǒng)之間的至少一部分具有階梯式放大的形狀。
[0013]在第二個(gè)較佳實(shí)施例中，變截面芯軸可為錐形芯軸，其中錐形芯軸在進(jìn)入模具處的尺寸與制品型腔的尺寸相一致，而在模具之外的至少一部分具有連續(xù)式放大的形狀。
[0014]更佳的是，錐形芯軸在纖維浸潰系統(tǒng)和模具內(nèi)的尺寸可以等于制品型腔的尺寸，而在芯軸固定及調(diào)節(jié)裝置與纖維浸潰系統(tǒng)之間的至少一部分具有連續(xù)式放大的形狀。
[0015]尤佳的是，芯軸可以由整體一次加工制成，或者由多根芯軸連接構(gòu)成。
[0016]在第三個(gè)較佳實(shí)施例中，變截面芯軸可為變截面芯軸組，其中變截面芯軸組中的各芯軸在模具之外組合成芯軸集成塊。該變截面芯軸組中的各芯軸在進(jìn)入模具處的尺寸可以與制品型腔的尺寸相一致，而在模具之外的至少一部分具有連續(xù)式放大和/或階梯式放大的形狀。
[0017]更佳的是，變截面芯軸組中的各芯軸在纖維浸潰系統(tǒng)和模具內(nèi)的尺寸可以等于制品型腔的尺寸，而在芯軸固定及調(diào)節(jié)裝置與纖維浸潰系統(tǒng)之間的至少一部分具有連續(xù)式放大和/或階梯式放大的形狀。
[0018]另外，變截面芯軸組中的各芯軸可以由整體一次加工制成，或者由多根芯軸在芯軸集成塊處連接構(gòu)成。
[0019]為配合上述變截面芯軸，纖維浸潰系統(tǒng)可以為低壓注射盒，所注射樹(shù)脂的入口壓力為0.001?0.1Mpa，該低壓注射盒內(nèi)腔的尺寸被設(shè)計(jì)成在低壓注射盒的入口位置處與芯軸之間的第一間隙大于在低壓注射盒出口端處與芯軸之間的第二間隙，第一間隙與第二間隙的比例在1.15:1?20:1之間，更佳的是，該比例在2:1?10:1之間。
[0020]為配合上述變截面芯軸，纖維浸潰系統(tǒng)可為高壓注射盒，所注射樹(shù)脂的入口壓力為0.1?15MPa，該高壓注射盒內(nèi)腔的尺寸被設(shè)計(jì)成在高壓注射盒的入口位置處與芯軸之間的第一間隙等于或略小于在高壓注射盒出口端處與芯軸之間的第二間隙，第一間隙與第二間隙的比例在0.6:1?1:1之間。
[0021]在使用高壓注射盒的場(chǎng)合下，可以在高壓注射盒的入口位置處設(shè)有密封裝置，以避免樹(shù)脂從高壓注射盒中泄漏。
[0022]樹(shù)脂可以是熱固性樹(shù)脂或熱塑性樹(shù)脂，其中熱固性樹(shù)脂可以由熱固性聚氨酯、環(huán)氧樹(shù)脂、乙烯基樹(shù)脂和不飽和樹(shù)脂中的至少一種構(gòu)成，熱塑性樹(shù)脂可以由熱塑性聚氨酯、聚碳酸酯、聚丙烯、尼龍中的至少一種構(gòu)成。
[0023]纖維可以由玻璃纖維、碳纖維和玄武巖纖維中的至少一種構(gòu)成。
[0024]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的制造帶型腔制品的系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0025](I)由于本發(fā)明的系統(tǒng)采用了具有變截面芯軸的芯軸，通過(guò)將靠近模具入口處的芯軸尺寸設(shè)計(jì)成與制品型腔保持一致，并將遠(yuǎn)離模具入口處的芯軸尺寸設(shè)計(jì)成逐漸變大，可以保證芯軸的剛度，使其不易變形，更不易在模具中抖動(dòng)，從而確保制品具有均勻且精確的壁厚。
[0026](2)本發(fā)明的系統(tǒng)可以方便地實(shí)現(xiàn)芯軸的上下左右位置的精確調(diào)節(jié)，從而進(jìn)一步保證制品壁厚的精確度。
[0027](3)在芯軸是由截面大小不同的幾段芯軸組合而成的情況下，可以分段制造芯軸，以為加工制造、安裝拆卸和維護(hù)保養(yǎng)等各個(gè)方面帶來(lái)便利。
[0028](4)在制造多型腔制品時(shí)，將多個(gè)芯軸的起始端集成在一起，并在接近|旲具時(shí)再分開(kāi)，以使多個(gè)型腔的相對(duì)位置準(zhǔn)確穩(wěn)定。此外，由于只需要調(diào)節(jié)多芯軸的起始集成端就可以準(zhǔn)確地定位多芯軸與模腔內(nèi)壁的相對(duì)位置，以使調(diào)節(jié)方法更加簡(jiǎn)便可靠。
【附圖說(shuō)明】
[0029]為了進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的制造帶型腔制品的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及其優(yōu)點(diǎn)，下面將結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，其中:
[0030]圖1是傳統(tǒng)的用于制造帶型腔制品的系統(tǒng)的側(cè)視圖，其中用細(xì)小點(diǎn)線示出了芯軸在注射盒和模具內(nèi)部延伸部分的形狀，并用虛線示出了注射盒內(nèi)腔和制品型腔的形狀；
[0031]圖2是本發(fā)明的用于制造帶型腔制品的系統(tǒng)的第一較佳實(shí)施例的側(cè)視圖，其中用細(xì)小點(diǎn)線示出了芯軸在注射盒和模具內(nèi)部延伸部分的形狀，并用虛線示出了注射盒內(nèi)腔和制品型腔的形狀；
[0032]圖3是本發(fā)明的用于制造帶型腔制品的系統(tǒng)的第二較佳實(shí)施例的側(cè)視圖，其中用細(xì)小點(diǎn)線示出了芯軸在注射盒和模具內(nèi)部延伸部分的形狀，并用虛線示出了注射盒內(nèi)腔和制品型腔的形狀；
[0033]圖4是本發(fā)明的用于制造帶型腔制品的系統(tǒng)的第三較佳實(shí)施例的俯視圖，其中用細(xì)小點(diǎn)線示出了芯軸在注射盒和模具內(nèi)部延伸部分的形狀，并用虛線示出了注射盒內(nèi)腔和制品型腔的形狀；
[0034]圖5是利用圖