一种连续碳纤维熔融浸渍热塑性聚合物预浸带制备模具制造技术

本发明专利技术提供一种连续碳纤维熔融浸渍热塑性聚合物预浸带制备模具，实现了对预浸带厚度的精密控制，保证熔体的连续均匀进料，进一步改善浸润效果；上模上端设有上模底板，下模下端设有下模底板，上模和下模之间的间隔构成熔体池，上模和下模相对面为相互配合的曲面，上模和下模内分别前后间隔转动设有三个动力对辊，动力对辊的外圆面部分伸入到熔体池内，上模内设有转动置于两相邻动力对辊之间的张力辊，张力辊外圆面部分置于熔体池内，动力对辊经动力装置驱动，上模内的动力对辊两端转动固定在微调机构上，所述上模底板下端设有多个置于上模内的加热板，下模底板上端设有多个置于下模内的加热板，位于前端的动力对辊的后侧的上模下设有进熔体管。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及塑料机械，特别是一种连续碳纤维熔融浸渍热塑性聚合物预浸带制备模具。
技术介绍
连续碳纤维增强热塑性聚合物基复合材料具有高强、质轻、可回收利用等优点，该复合材料可通过制备单向的连续纤维预浸带进行不同角度的铺层制备，满足不同的力学性能需要，所以该材料具有较强的可设计性。目前连续碳纤维预浸带多为热固性聚合物基体，无法回收，对环境不友好。与之相比，热塑性聚合物基体可以做到全部回收利用，但是碳纤维增强热塑性树脂基预浸带的生产具有如下难点：首先，热塑性基体需要更高的温度将聚合物熔融，才能与碳纤维进行良好的浸润；其次，热塑性塑料基体比热固性塑料基体具有更大的粘度，增加了树脂与碳纤维的浸润难度。现有浸渍设备能较好的解决以上问题，但是能存在如下问题：（1）现有模具中的张力辊多为固定辊，碳纤维在生产时容易因磨损而断裂，影响生产的连续性与预浸带的质量；（2）预浸带的厚度调整多为普通螺纹螺母配合，调整间隔较大，只能进行粗调；（3）进熔体口多采用在模具上直接钻孔，并且下料口也为小孔，加工难度较大且料流在展开的碳纤维带上分布不均匀，从而导致预浸带中树脂分布不均。
技术实现思路
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本专利技术提供一种连续碳纤维熔融浸渍热塑性聚合物预浸带制备模具，有效的解决了以上
技术介绍
中的技术问题，实现了对预浸带厚度的精密控制，保证熔体的连续均匀进料，简化了加工难度，可以改变张力辊对碳纤维的压力，减少纤维的磨损，并且对辊可对碳纤维上下两侧都提供压力，进一步改善浸润效果。本专利技术包括上模和下模，上模上端设有上模底板，下模下端设有下模底板，上模和下模之间的间隔构成熔体池，所述上模和下模相对面为相互配合的曲面，所述上模和下模内分别前后间隔转动设有三个动力对辊，所述上模的动力对辊和下模的动力对辊一一上下对应，所述动力对辊的外圆面部分伸入到熔体池内，上模内设有转动置于两相邻动力对辊之间的张力辊，所述张力辊外圆面部分置于熔体池内，所述动力对辊经动力装置驱动，上模内的动力对辊两端转动固定在微调机构上，所述上模底板下端设有多个置于上模内的加热板，所述下模底板上端设有多个置于下模内的加热板，位于前端的动力对辊的后侧的上模下设有进熔体管，所述进熔体管由截面呈弧形的左瓣管和右瓣管相互对接经管箍和螺钉紧固构成，所述左瓣管的其中一个对接面和与之相对接的右瓣管的对接面上分别设有相互配合的缺口，所述缺口沿着进熔体管径向两端开放且轴向两端封闭，所述管箍置于缺口的两端的进熔体管上，所述进熔体管的其中一端经堵头封端，所述进熔体管的另一端为熔体进口，所述缺口置于下端且连通熔体池。本专利技术的有益效果是：1.采用微动螺旋机构可以对辊轮间隙进行微调整，实现对预浸带厚度的精密控制；2.采用瓣合狭缝式独立熔体进料管，保证熔体的连续均匀进料，并且简化了模具的加工难度；3.采用张力辊和外动力驱动对辊相间分布设计，张力辊采用椭圆形安装孔固定，张力辊的高度可调整，以此可改变辊对碳纤维的压力，并且采用带外动力的对辊和可旋转压力辊变滑动摩擦为滚动摩擦，减少纤维的磨损，并且对辊可对碳纤维上下两侧都提供压力，进一步改善浸润效果。附图说明图1为本专利技术的主视剖视图。图2为本专利技术动力对辊的安装示意图。图3为本专利技术的进熔体管的安装示意图。图4为本专利技术的张力辊的安装示意图。图5为本专利技术进熔体管的结构图。图6为本专利技术上模中的动力对辊安装微调机构的示意图。图7为本专利技术微调结构的主视图。图8为本专利技术微调机构的侧视图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细说明。由图1至图8给出，其中图1中的左侧为本专利技术下面结构中描述设备的前方或前端，本专利技术的技术方案是，包括上模1和下模2，上模1上端设有上模底板3，下模2下端设有下模底板4，上模1和下模2之间的间隔构成熔体池5，所述上模1和下模2相对面为相互配合的曲面，所述上模1和下模2内分别前后间隔转动设有三个动力对辊6，所述上模1的动力对辊和下模2的动力对辊一一上下对应，所述动力对辊6的外圆面部分伸入到熔体池5内，上模1内设有转动置于两相邻动力对辊6之间的张力辊7，所述张力辊7外圆面部分置于熔体池5内，所述动力对辊6经动力装置驱动，上模1内的动力对辊6两端转动固定在微调机构上，所述上模底板3下端设有多个置于上模1内的加热板8，所述下模底板3上端设有多个置于下模2内的加热板8，位于前端的动力对辊6的后侧的上模1下设有进熔体管9，所述进熔体管9由截面呈弧形的左瓣管901和右瓣管902相互对接经管箍903和螺钉904紧固构成，所述左瓣管901的其中一个对接面和与之相对接的右瓣管902的对接面上分别设有相互配合的缺口905，所述缺口905沿着进熔体管9径向两端开放且轴向两端封闭，所述管箍903置于缺口905的两端的进熔体管9上，所述进熔体管9的其中一端经堵头906封端，所述进熔体管9的另一端为熔体进口，所述缺口905置于下端且连通熔体池5。所述上模1和下模2的左右侧分别设有左侧板10和右侧板11，所述进熔体管9的熔体进口经置于左侧板10外的连接管法兰12与挤出设备相连。所述上模1上端和下模2下端分别设有多个凹槽，所述加热板8置于凹槽内。所述上模1和下模2的左右侧分别设有左侧板10和右侧板11，所述上模1下端和下模2上端分别设有多个弧形的对辊放置通槽13，所述动力对辊6置于对辊放置通槽13内，所述左侧板10和右侧板11上分别设有对辊穿过孔，所述动力对辊6的两端穿过对辊穿过孔，下模2上的动力对辊6转动固定在对辊穿过孔上，上模1上的动力对辊6转动连接在置于左右侧板外的微调结构上，上模1上的动力对辊6与对辊穿过孔之间有间隙，上下配合的两动力对辊6位于其中一侧端部分别套装有相互啮合的齿轮14，上下配合的两动力对辊6的其中一个动力对辊6的另一端经链轮15和链条连接有转动电机。所述微调结构包括上模1上的动力对辊6上转动套装的置于左右侧板外的微调环16，所述微调环16上端固定有竖向的微调螺栓17，所述微调螺栓17的上端开有内螺纹孔18，上模底板3上旋拧有调节螺栓19，所述调节螺栓19包括旋向相同的上部的第一外螺纹20和下部的第二外螺纹21，所述第一外螺纹20旋拧在上模底板3上，所述第二外螺纹21旋拧在内螺纹孔18内，所述第二外螺纹21的螺距小于第一外螺纹20。所述上模1和下模2的左右侧均设有左侧板10和右侧板11，所述上模1下端设有置于两相邻动力对辊6之间的弧形的张力辊放置通槽22，所述张力辊7置于张力辊放置通槽22内，所述张力辊7两端转动设置在左侧板10和右侧板11上。所述张力辊7两端转动连接有支板23，所述左侧板10和右侧板11分别设有竖向呈条形的支板连接孔，所述支板23经螺栓和螺母固定在支板连接孔上。条形支板连接孔也可以是椭圆形。设置条形的支板连接孔，可以随时调整张力辊的高度，进而改变张力辊与纤维带的张力角，以获取更佳的浸润效果。所述缺口905的深度为0.5mm-1mm，两个缺口905对接后构成一个1-2mm的狭缝907。狭缝907的轴向两端封闭，径向连通进熔体管9内部和外部，宽度为1-2mm。所述进熔体管9径向截面的外边呈圆形，所述进熔体管9远离堵头906的一端的外圆面上设有外螺纹。使用外螺纹将进料管固定在模具的上模侧板上，使得固定方便快捷本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种连续碳纤维熔融浸渍热塑性聚合物预浸带制备模具，包括上模（1）和下模（2），上模（1）上端设有上模底板（3），下模（2）下端设有下模底板（4），上模（1）和下模（2）之间的间隔构成熔体池（5），其特征在于，所述上模（1）和下模（2）相对面为相互配合的曲面，所述上模（1）和下模（2）内分别前后间隔转动设有三个动力对辊（6），所述上模（1）的动力对辊和下模（2）的动力对辊一一上下对应，所述动力对辊（6）的外圆面部分伸入到熔体池（5）内，上模（1）内设有转动置于两相邻动力对辊（6）之间的张力辊（7），所述张力辊（7）外圆面部分置于熔体池（5）内，所述动力对辊（6）经动力装置驱动，上模（1）内的动力对辊（6）两端转动固定在微调机构上，所述上模底板（3）下端设有多个置于上模（1）内的加热板（8），所述下模底板（3）上端设有多个置于下模（2）内的加热板（8），位于前端的动力对辊（6）的后侧的上模（1）下设有进熔体管（9），所述进熔体管（9）由截面呈弧形的左瓣管（901）和右瓣管（902）相互对接经管箍（903）和螺钉（904）紧固构成，所述左瓣管（901）的其中一个对接面和与之相对接的右瓣管（902）的对接面上分别设有相互配合的缺口（905），所述缺口（905）沿着进熔体管（9）径向两端开放且轴向两端封闭，所述管箍（903）置于缺口（905）的两端的进熔体管（9）上，所述进熔体管（9）的其中一端经堵头（906）封端，所述进熔体管（9）的另一端为熔体进口，所述缺口（905）置于下端且连通熔体池（5）。...

【技术特征摘要】
1.一种连续碳纤维熔融浸渍热塑性聚合物预浸带制备模具，包括上模（1）和下模（2），上模（1）上端设有上模底板（3），下模（2）下端设有下模底板（4），上模（1）和下模（2）之间的间隔构成熔体池（5），其特征在于，所述上模（1）和下模（2）相对面为相互配合的曲面，所述上模（1）和下模（2）内分别前后间隔转动设有三个动力对辊（6），所述上模（1）的动力对辊和下模（2）的动力对辊一一上下对应，所述动力对辊（6）的外圆面部分伸入到熔体池（5）内，上模（1）内设有转动置于两相邻动力对辊（6）之间的张力辊（7），所述张力辊（7）外圆面部分置于熔体池（5）内，所述动力对辊（6）经动力装置驱动，上模（1）内的动力对辊（6）两端转动固定在微调机构上，所述上模底板（3）下端设有多个置于上模（1）内的加热板（8），所述下模底板（3）上端设有多个置于下模（2）内的加热板（8），位于前端的动力对辊（6）的后侧的上模（1）下设有进熔体管（9），所述进熔体管（9）由截面呈弧形的左瓣管（901）和右瓣管（902）相互对接经管箍（903）和螺钉（904）紧固构成，所述左瓣管（901）的其中一个对接面和与之相对接的右瓣管（902）的对接面上分别设有相互配合的缺口（905），所述缺口（905）沿着进熔体管（9）径向两端开放且轴向两端封闭，所述管箍（903）置于缺口（905）的两端的进熔体管（9）上，所述进熔体管（9）的其中一端经堵头（906）封端，所述进熔体管（9）的另一端为熔体进口，所述缺口（905）置于下端且连通熔体池（5）。2.根据权利要求1所述的一种连续碳纤维熔融浸渍热塑性聚合物预浸带制备模具，其特征在于，所述上模（1）和下模（2）的左右侧分别设有左侧板（10）和右侧板（11），所述进熔体管（9）的熔体进口经置于左侧板（10）外的连接管法兰（12）与挤出设备相连。3.根据权利要求1所述的一种连续碳纤维熔融浸渍热塑性聚合物预浸带制备模具，其特征在于，所述上模（1）上端和下模（2）下端分别设有多个凹槽，所述加热板（8）置于凹槽内。4.根据权利要求1所述的一种连续碳纤维熔融浸渍热塑性聚合物预浸带制备模具，其特征在于，所述上模（1）和下模（2）的左右侧分别设有左侧板（10）和右侧板（11），所述上模（1）下端和下模（2）上端分别设有多个弧形的对辊放置通槽（13），所述动力对辊（6）置于...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋爱云，吴海宏，康红伟，郭正民，张保丰，
申请(专利权)人：黄河科技学院，
类型：发明
国别省市：河南;41