[发明专利]一种针状复合材料嵌套式拉挤成型模具及使用方法

说明书

本申请提供一种针状复合材料嵌套式拉挤成型模具及使用方法，包括：模具主体，所述模具主体内具有容纳空腔；所述模具主体内还设有模具通道；芯模组件，所述芯模组件安装于所述模具通道内，所述芯模组件具有拉挤通道，所述拉挤通道用于对浸润树脂的纤维丝束提供成型空间；加热组件，所述加热组件安装于所述容纳空腔内部，所述加热组件用于对所述成型空间加热，以使浸润纤维丝束的树脂固化形成针状复合材料成品，本申请通过在模具通道内部安装芯模组件，芯模组件内部具有拉挤通道，针状复合材料在拉挤通道内部加热固化，针状复合材料成品不会出现飞边、富树脂现象，并且成型产品沿长度方向均能够达到所需要的理论尺寸。

技术领域

本申请涉及一种针状复合材料技术领域，尤其涉及一种针状复合材料嵌套式拉挤成型模具及使用方法。

背景技术

拉挤成型工艺由于其效率高、成本低、原材料损耗低、质量一致性高等优势，广泛应用于等截面复合材料的规模化连续生产中，现有技术中的拉挤成型模具通常根据产品的截面形状设计为分体式结构，各个分体式结构采用金属材料机械加工而成，组合后形成与复合材料产品截面形状相匹配的腔体，分体式拉挤模具在相互扣合时不可避免的会留有缝隙，而这些缝隙恰恰会导致成型的产品出现飞边或者富树脂的现象，拉挤出来的产品沿长度方向难以确保全部达到理论尺寸，并且缝隙还会堆积树脂，这些树脂固化后会导致模具内腔的粗糙度增加，对于直径尺寸小于6mm的针状复合材料来说，成型过程极易发生断裂，在拉挤工艺过程中，复合材料出现断裂，势必对分拆模具后进行清理，由于模具处于高温状态，需要降温后方可进行清理操作，耽误大量的生产时间，另外清理过程中将采用丙酮、酒精或异丙醇等溶剂，溶剂及其后续危险化学品处理的费用也是一笔开销；采用分体式拉挤模具，针对不同直径的针状复合材料必须制备相应的模具，模具与产品一一对应，无法通用，额外增加模具投入成本；分体式拉挤模具通常采用加热板进行加热，模具加热效率及温度均匀性难以保证，另外温度也难以控制，容易出现温度过冲的现象，对拉挤复合材料成型质量控制带来影响，本申请提出一种针状复合材料嵌套式拉挤成型模具及使用方法。

发明内容

本申请的目的是针对以上问题，提供一种针状复合材料嵌套式拉挤成型模具及使用方法。

第一方面，本申请提供一种针状复合材料嵌套式拉挤成型模具，包括模具主体，所述模具主体内设有顶部开口的容纳空腔；所述模具主体还设有沿水平方向贯穿所述容纳空腔的模具通道；芯模组件，所述芯模组件安装于所述模具通道内，所述芯模组件具有拉挤通道，所述拉挤通道为浸润树脂的纤维丝束提供成型空间；加热组件，所述加热组件安装于所述容纳空腔内部，所述加热组件用于对所述成型空间加热，以使浸润纤维丝束的树脂固化，形成针状复合材料成品。

根据本申请实施例所提供的技术方案，所述芯模组件包括至少两个互相嵌套的嵌套芯模，相邻两个所述嵌套芯模中，内侧嵌套芯模外径与外侧嵌套芯模内径差值为0.2mm-0.4mm，且相邻的两个所述嵌套芯模之间可拆卸组装。

根据本申请实施例所提供的技术方案，所述拉挤通道的一端为圆口形状，另一端为喇叭口形状。

根据本申请实施例所提供的技术方案，所述芯模组件的一端自所述模具通道伸出并外凸形成限位部；所述限位部抵接在所述模具主体的外壁，且与所述拉挤通道的进口端同侧设置。

根据本申请实施例所提供的技术方案，所述加热组件包括填充在所述容纳腔体内部的导热液体，以及用于对所述导热液体加热的加热电阻。

根据本申请实施例所提供的技术方案，所述模具主体四周包裹有隔热套。

根据本申请实施例所提供的技术方案，所述模具主体至少具有两个所述模具通道。

根据本申请实施例所提供的技术方案，最内层所述嵌套芯模的壁厚大于0.2mm，其余所述嵌套芯模的壁厚大于0.8mm。

根据本申请实施例所提供的技术方案，所述嵌套芯模采用不同规格的不锈钢毛细管。