專利名稱：多層結構制品拉擠成型裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及材料加工技術領域，尤其涉及一種多層結構制品拉擠成 型裝置。
背景技術：
在工程領域中，多層結構的制品應用在很多場合，通常這種多層結構 制品具體可以為不同纖維通過拉擠工藝而成型的多層結構，為了提高上述 多層結構制品的抗拉強度和彈性模量等性能，要求其每層的形狀相同且截面 幾何中心線同軸。在現有技術中，普遍采用單個模具成型多層結構制品的制 造工藝，由于浸膠后的不同纖維在進入模具時會發生邊界相互滑移，因此 很難滿足其相鄰兩層的交界形狀的穩定性，進而導致每層結構形狀的不
同；為了解決利用單個模具成型多層結構制品很難滿足其每層結構形狀相 同的缺陷，改造了原有設備并進而采用多個模具來成型多層結構制品的制 造工藝，這樣雖然滿足了其每層結構形狀相同的要求，但又很難保證多層 結構制品截面幾何中心保持同軸，導致了成型的多層結構制品的各層偏心 包覆，從而使該多層結構制品的抗拉強度和彈性模量等性能降低，質量不可 靠，同時采用這種截面幾何中心線不同軸的多層結構制品的工程也相對存在 著安全隱患問題。
實用新型內容
本實用新型的目的是提供一種多層結構制品拉擠成型裝置，用以解決現 有技術多層結構制品的截面幾何中心不同軸的技術問題，達到制造出來的多 層結構制品的截面幾何中心同軸的目的。為實現上述目的，本實用新型提供了一種多層結構制品拉擠成型裝置，
包括凹槽工裝，所述凹槽工裝具有等內壁間距的凹槽；所述凹槽上至少"i殳 置有第 一模具和第二模具，所述第 一模具上設置有用于成型多層結構制品的 內層結構的第一成型通孔，所述第二模具上設置有用于成型所述多層結構制 品的外層結構的第二成型通孔，所述第一成型通孔和所述第二成型通孔同軸 設置。
進一步地，所述第 一模具和第二模具之間還設置有至少 一個中間模具， 所述中間模具上設置有成型通孔，所述成型通孔與所述第一成型通孔和所述 第二成型通孔同軸，所述成型通孔的直徑從所述第一模具到所述第二模具的 方向上依次增大，且所述成型通孔的直徑大于第一成型通孔的直徑并小于第 二成型通孔的直徑。
其中，所述第一成型通孔、第二成型通孔和所述中間模具上的成型通孔 的軸心和各自^t具邊框的幾何中心重合。所述第一成型通孔、第二成型通孔 和所述中間模具上的成型通孔為圓形或正方形或長方形。
再進一步，所述制備裝置還包括實心軸，所述實心軸設置在所述第一成 型通孔中，且穿過所述第一成型通孔的軸心。所述實心軸為圓柱體、正方形 柱體或長方形柱體。
本實用新型通過設置在凹槽工裝凹槽上的第一模具、第二模具而構造出 多層結構制品拉擠成型裝置，并且運用第一模具第一成型通孔、第二模具第 二成型通孔同軸的結構特點，克服了現有裝置拉擠原料而成型的多層結構 制品的每一層形狀難以保持一致、同軸性差的技術問題，利用本實用新型 的多層結構制品拉擠成型裝置能實現制造出來的多層結構制品的截面幾何 中心保持同軸的目的，從而明顯提高了該多層結構制品的抗拉強度和彈性 模量等性能。
圖1為本實用新型第一實施例多層結構制品拉擠成型裝置結構示意圖； 圖2為本實用新型第二實施例多層結構制品拉擠成型裝置結構示意圖； 圖3為本實用新型第三實施例多層結構制品拉擠成型裝置結構示意圖； 圖4為本實用新型利用第一實施例多層結構制品拉擠成型裝置拉擠成型 內外兩層結構制品的工藝示意圖。
具體實施方式
下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。 本實用新型所提供的多層結構制品拉擠成型裝置，主要是以拉擠成型工 藝來制備多層結構制品，其中多層結構制品的每一層可以為拉擠纖維而制成， 但不僅限于纖維，也可以選擇具有纖維拉擠特性的原料，多層結構制品的每 一層可以拉擠這些原料而制成。本實用新型僅以纖維材料為例進行說明。
本實用新型第 一 實施例以能拉擠成型內外兩層結構制品的多層結構制品 拉擠成型裝置進行說明。圖1為本實用新型第一實施例多層結構制品拉擠成 型裝置結構示意圖，如圖1所示，本實施例中的多層結構制品拉擠成型裝置 用以拉擠成型內外兩層結構制品，具體包括凹槽工裝13、第一模具11和第 二模具12。凹槽工裝13具有等內壁間距的凹槽14，凹槽14的內壁垂直于凹 槽14的水平底面，第一模具11和第二模具12間隔設置在凹槽14上，第一 模具11上設置有用于成型內外兩層結構制品的內層結構的第一成型通孔15， 第二模具12上設置有用于成型內外兩層結構制品的外層結構的第二成型通 孔16,由于第二成型通孔16適用于制備制品的外層結構，因此必然要求第 二成型通孔16的直徑大于第一成型通孔15的直徑，為了保證制品的內外層 結構同軸要求，將第一成型通孔15和第二成型通孔16同軸設置。其中，由 第二成型通孔16成型的外層結構包覆在由第一成型通孔15成型的內層結構 外側以制備成內外兩層結構制品，進一步地，由于凹槽14所具有的等間距內 壁恰好卡合第一模具11和第二模具12的外邊緣，防止了第一模具11和第二模具12的左右移位，在保證第一模具11的第一成型通孔15和第二模具12 的第二成型通孔16同軸設置的同時，也使得內外兩層結構制品的外層結構同 心包覆其內層結構，成型了截面幾何中心線同軸的內外兩層結構制品。
本實施例由具有同軸成型通孔的第 一模具和第二模具，以及具有凹槽的 凹槽工裝所構成的多層結構制品拉擠成型裝置，使得成型的內外兩層結構制 品的內外層同軸心包覆、其截面幾何中心線同軸，從而使該內外兩層結構制 品的質量更加可靠，同時采用這種內外兩層結構制品的工程項目也更加符合 相關的安全標準。
在本實施例上述技術方案中，再如圖1所示，第一模具11的第一成型通 孔15、第二模具12的第二成型通孔16的軸心和各自模具的邊框的幾何中心 重合。這樣統一規格的模具相對容易加工成套，并且進一步能保證第一模具 11的第一成型通孔15和第二模具12的第二成型通孔16同軸性良好，使利用 該多層結構制品拉擠成型裝置制備出的內外兩層結構制品的截面幾何中心保 持同軸。第一模具和11和第二模具12的橫截面為等大的正方形，當然也可以 為長方形等其它規則的圖形。第一模具11的第一成型通孔15、第二模具12的 第二成型通孔16均為圓形柱體。根據實際工程中對內外兩層結構制品的橫截面 的需要，可以確定采用其他形狀的成型通孔，例如正方形柱體、長方形柱體等。
本實用新型第二實施例以能拉擠成型三層結構制品的多層結構制品拉擠 成型裝置進行說明。圖2為本實用新型第二實施例多層結構制品拉擠成型裝置 結構示意圖，如圖2所示，本實施例中的多層結構制品拉擠成型裝置用以拉擠 成型三層結構制品，具體包括凹槽工裝13,第一模具ll、第二模具12和設置 在第一模具11和第二模具12之間的中間模具21。凹槽工裝13具有等內壁間 距的凹槽14,凹槽14的內壁垂直于凹槽14的水平底面，第一^^莫具11、第二 模具12和中間模具21間隔設置在凹槽14上，第一模具11上設置有用于成型 三層結構制品的內層結構的第一成型通孔15，第二模具12上設置有用于成型 三層結構制品的外層結構的第二成型通孔16,中間模具21上設置有用于成型三層結構制品的中間層結構的成型通孔22,第一成型通孔15、成型通孔22和 第二成型通孔16同軸設置；成型通孔22的直徑大于第一成型通孔15的直徑 并小于第二成型通孔16的直徑。其中，由成型通孔22成型的中間層結構包覆 在由第一成型通孔15成型的內層結構外側、再由第二成型通孔16成型的外層 結構包覆在由成型通孔22成型的中間層結構外側以最終制備成三層結構制 品，進一步地，由于凹槽14所具有的等間距內墜給好卡合第一模具11和第二 模具12的外邊緣，防止了第一模具ll、中間模具21和第二模具12的左右移 位，在保證第一模具11的第一成型通孔15、中間模具21的成型通孔22和第 二模具12的第二成型通孔16同軸設置的同時，也使得三層結構制品的各層結 構同心包覆，成型了截面幾何中心線同軸的三層結構制品。
本實施例中通過第一模具11和第二模具12之間還設置有一個中間模具 21，可以在第一實施例多層結構制品拉擠成型裝置制備內外兩層結構制品的 基礎上制備出三層結構制品，使得成型的三層結構制品的每層同軸心包覆、 其截面幾何中心線同軸，這種三層結構制品除具有第一實施例內外兩層結構 制品的優點外，還具有抗拉強度強和高彈性才莫量的特點。
在本實施例上述技術方案中，再如圖2所示，第一模具11的第一成型通 孔15、第二模具12的第二成型通孔16的軸心和各自模具的邊框的幾何中心 重合。這樣統一規格的模具相對容易加工成套，并且進一步能保證第一模具 11的第一成型通孔15、中間模具21的成型通孔22和第二模具12的第二成 型通孔16同軸性良好，使利用該多層結構制品拉擠成型裝置制備出的三層結 構制品的截面幾何中心保持同軸。第一模具ll、中間模具21和第二模具 12的橫截面為等大的正方形，當然也可以為長方形等規則的圖形。第一模具 11的第一成型通孔15、中間模具21的成型通孔22和第二模具12的第二成 型通孔16均為圓形柱體。可以根據實際工程中對三層結構制品的橫截面的需 要，可以確定采用其他形狀的成型通孔，例如正方形柱體、長方形柱體等。
根據本實施例的技術方案，在第一模具和第二模具之間還可以進一步地設置多個中間模具，用以制備多層結構纖維制品。每個中間模具上設置的成 型通孔與第 一模具上設置的第 一成型通孔、第二模具上設置的第二成型通孔 同軸。每個中間模具上設置的成型通孔的直徑從第 一模具到第二模具的方向 上依次增大，且每個中間模具21上設置的成型通孔的直徑大于第一模具上設 置的第一成型通孔的直徑并小于第二模具上設置的第二成型通孔的直徑。
圖3為本實用新型第三實施例多層結構制品拉擠成型裝置結構示意圖； 如圖3所示，本實施例的技術方案是在第一實施例多層結構制品拉擠成型裝置 的結構勤出上，還包括一實心軸31，用以制備空心的內外兩層結構纖維制品。 具體地，在第一成型通孔15中設置一實心軸31，且實心軸31穿過第一成型 通孔21的軸心，為了便于拉擠成型的內外兩層結構制品從第二模具12牽引出 來，實心軸31通過設置在第一模具11 一端的支架32單側固定。由于第一成 型通孔15中有實心軸31,在第一成型通孔15成型內層結構時與第一實施例 內層結構的區別為內層結構為空心，而不再是實心，從而由第二成型通孔16 成型的外層結構包覆在空心內層結構的外側，最終成型空心的內外兩層結構纖 維制品。再者，在圖3中，實體軸心31為圓形柱體，當然也可以為正方形柱 體或長方形柱體，根據實際工程的需要而定。還具體可以選擇圓形截面的成型 通孔和正方形柱體實心軸相配合，而成型空心的內外兩層結構纖維制品。
本實施例中在第 一 實施例多層結構制品拉擠成型裝置的結構基礎上利用 第一成型通孔中設置的實心軸31,可以制造出同軸性良好的空心內外層結 構制品，除了具有上述第一實施例內外層結構制品的優點外，在節省了原 料的同時，還減輕了該多層結構制品的重量。
同理，本實施例也可以在第二實施例的基礎上，在第一成型通孔15中設 置一實心軸31,且實心軸31穿過第一成型通孔15的軸心，從而成型空心的 多層結構制品。
圖4為本實用新型利用第一實施例多層結構制品拉擠成型裝置拉擠成型 內外兩層結構制品的工藝示意圖。生產前先將凹槽工裝13調節水平和正直，然后將第一模具11和第二模具12放入凹槽14內固定夾緊，前序工作具 有需要時間短、效率高的特點。如圖4所示，本實施例采用第一實施例的多 層結構制品拉擠成型裝置來制備內外兩層結構制品，本實施例中具體采用纖 維原料來拉擠成型內外兩層結構制品，具體實施方式
如下先將第一纖維41 浸膠處理，浸膠后的第一纖維41從第一成型通孔15 —端進入第一模具11, 并沿第一模具11軸向經過高溫加熱，然后從第一成型通孔15另一端牽引出 在樹脂中預拉擠成型的圓柱狀纖維內層結構44;接著，預拉擠成型的圓柱狀 纖維內層結構44被經過浸膠處理后的第二纖維42包裹， 一起從第二成型通 孔16—端進入第一模具12，并沿第二模具12軸向經過高溫加熱，從第二成 型通孔16另一端牽引出，第二纖維42拉擠成型包覆在圓柱狀纖維內層結構 44外側的纖維外層結構45和圓柱狀纖維內層結構44 一起最終形成內外兩層 結構的纖維制品43。這里要強調的是，其中所用的浸膠樹脂可以是一種，也 可以是多種。同理，根據本實用新型第二實施例的技術方案，可以制備出多 層結構制品。由上述的制備過程，根據本實用新型第三實施例的技術方案， 也可以制作出空心的內外兩層或多層結構的纖維制品，而且還可以根據上述 所提到的成型通孔和實心軸各種形狀的組合來制備纖維制品，比如制備成空 心為正方形柱狀、形狀為圓柱體多層結構纖維制品等。
本實施例中，可以采用本實用新型第一實施例、第二實施例和第三實施 例的技術方案，制造出實心或空心的內外或多層結構纖維制品，該纖維制品 具有每一層形狀一致、同軸性良好的優點，而且根據工程實際需要，能利 用不同形狀的成型通孔能制造出不同形狀的多層結構纖維制品。
最后應說明的是以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非對 其進行限制，盡管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域 的普通技術人員應當理解其依然可以對本實用新型的技術方案進行修改或 者等同替換，而這些修改或者等同替換亦不能使修改后的技術方案脫離本實 用新型技術方案的精神和范圍。
權利要求1、一種多層結構制品拉擠成型裝置，其特征在于，包括凹槽工裝，所述凹槽工裝具有等內壁間距的凹槽；所述凹槽上至少設置有第一模具和第二模具，所述第一模具上設置有用于成型多層結構制品的內層結構的第一成型通孔，所述第二模具上設置有用于成型所述多層結構制品的外層結構的第二成型通孔，所述第一成型通孔和所述第二成型通孔同軸設置。
2、 根據權利要求l所述的多層結構制品拉擠成型裝置，其特征在于，所 述第一模具和第二模具之間還設置有至少一個中間模具，所述中間模具上設 置有成型通孔，所述成型通孔與所述第 一成型通孔和所述第二成型通孔同軸， 所述成型通孔的直徑從所述第一模具到所述第二模具的方向上依次增大，且 所述成型通孔的直徑大于第一成型通孔的直徑并小于第二成型通孔的直徑。
3、 根據權利要求1或2所述的多層結構制品拉擠成型裝置，其特征在于， 所述第一成型通孔、第二成型通孔和所述中間模具上的成型通孔的軸心和各 自模具邊框的幾何中心重合。
4、 根據權利要求3所述的多層結構制品拉擠成型裝置，其特征在于，所 述第一成型通孔、第二成型通孔和所述中間模具上的成型通孔為圓形或正方 形或長方形。
5、 根據權利要求l所述的多層結構制品拉擠成型裝置，其特征在于，所 述多層結構制品拉擠成型裝置還包括實心軸，所述實心軸設置在所述第一成 型通孔中，且穿過所述第一成型通孔的軸心。
6、 根據權利要求5所述的多層結構制品拉擠成型裝置，其特征在于，所 述實心軸為圓4主體、正方形柱體或長方形柱體。
專利摘要本實用新型涉及一種多層結構制品拉擠成型裝置，包括凹槽工裝，所述凹槽工裝具有等內壁間距的凹槽；所述凹槽上至少設置有第一模具和第二模具，所述第一模具上設置有用于成型多層結構制品的內層結構的第一成型通孔，所述第二模具上設置有用于成型所述多層結構制品的外層結構的第二成型通孔，所述第一成型通孔和所述第二成型通孔同軸設置。本實用新型通過設置在凹槽工裝凹槽上的第一模具、第二模具而構造出的多層結構制品拉擠成型裝置，并且運用第一模具第一成型通孔、第二模具第二成型通孔同軸的結構特點，利用該裝置能實現制造出來的多層結構制品的截面幾何中心保持同軸的目的，從而明顯提高了該多層結構制品的抗拉強度和彈性模量等性能。
文檔編號B29C70/52GK201300539SQ200820124039
公開日2009年9月2日 申請日期2008年11月28日 優先權日2008年11月28日
發明者何州文, 卓 張, 麗 徐, 震 李, 王秋玲, 新 陳 申請人:中國電力科學研究院