FRP筋材纏繞拉擠模壓成型設備的制作方法

本發明涉及一種筋材成型設備，特別是一種FRP筋材纏繞拉擠模壓成型設備。

背景技術：

以往的復合材料筋材的制備主要方法是拉擠纏繞成型加溫固化法，模壓法生產FRP筋材則很少用；而拉擠成型工藝則是生產玻璃鋼型材、管材和棒材常用的方法。先拉擠加熱再模壓成型加溫固化法則未見過。常用的拉擠成型是將浸膠纖維通過拉擠成型模具后即得成品的方法；而模壓成型是將團料或預浸膠纖維束放入加熱的成型模具中用壓力機擠壓成型的方法。

拉擠（不加熱管模）后再纏繞成型是目前FRP筋材（或錨桿）的主要生產工藝，但成型過程中滴膠和成型的桿體螺紋粗糙是難以解決的問題。而直接模壓成型則受制于模具、生產設備的尺寸、生產過程的非連續性限制而導致生產效率低，生產FRP錨桿時的模具過大而造價昂貴等問題。同時現有技術的FRP筋材抗扭轉能力差，不能夠適用某些對扭矩要求較高的場合。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是提供一種FRP筋材纏繞拉擠模壓成型設備，它成型的桿體光滑并且生產連續性好，具有較高的抗扭性能。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：

一種FRP筋材纏繞拉擠模壓成型設備，其特征在于：包含沿增強纖維束傳動方向依次設置的樹脂浸膠槽、纏繞機、拉擠模具、模壓加熱爐、模壓裝置和牽引機，所述模壓裝置包含機架、履帶式上模壓機構、履帶式下模壓機構、液壓缸、固定板和壓板，履帶式上模壓機構和履帶式下模壓機構均沿增強纖維束傳動方向水平設置并且履帶式上模壓機構設置在履帶式下模壓機構上側，固定板水平設置在履帶式下模壓機構的上層履帶的下側并且固定板兩側固定在機架上，壓板水平設置在履帶式上模壓機構的下層履帶的上側，壓板水平兩側分別與一個液壓缸連接由液壓缸驅動向下擠壓履帶式上模壓機構的下層履帶，液壓缸豎直設置并且固定在機架上。

進一步地，所述履帶式上模壓機構、履帶式下模壓機構的兩側分別設置有一組導向機構。

進一步地，所述導向機構包含兩根導向柱、軸承、軸承座和上側支架，兩根導向柱設置在履帶式上模壓機構和履帶式下模壓機構的兩端側面，導向柱豎直設置并且導向柱下端轉動設置在機架下側，上側支架水平設置，導向柱上端轉動設置在上側支架下側，軸承座固定在兩側的機架上，導向柱通過軸承轉動設置在軸承座內。

進一步地，所述履帶式上模壓機構和履帶式下模壓機構包含履帶驅動電機、減速器、轉軸、鏈輪、履帶和若干模壓板，轉軸水平設置并且轉軸兩端轉動設置在兩側的機架上，兩組鏈輪分別固定在兩根轉軸上，履帶設置在兩組鏈輪上由兩組鏈輪驅動，其中一根轉軸一端與減速器連接由減速器驅動，減速器由驅動電機驅動，若干模壓板等間距固定在履帶表面。

進一步地，所述模壓板上沿增強纖維束傳動方向開有一條與增強纖維束匹配的半圓凹槽，上模壓機構和履帶式下模壓機構的模壓板的半圓凹槽上下配合構成圓形模壓槽，增強纖維束從圓形模壓槽內通過。

進一步地，所述模壓板上半圓凹槽兩側開有一個螺孔，履帶上開有與模壓板螺孔對應的螺孔，模壓板通過螺栓固定在履帶上。

進一步地，所述纏繞機包含纏繞機機架、轉動支架、若干纏繞纖維卷和束絲套，轉動支架轉動設置在纏繞機機架上，轉動支架中心轉軸為中空結構，增強纖維束從轉動支架中心中空結構穿過，若干纏繞纖維卷等間距轉動設置在轉動支架上，束絲套固定在纏繞機機架上，增強纖維束從束絲套穿過。

進一步地，所述樹脂浸膠槽內設置有壓絲機構，壓絲機構包含彎折壓桿、兩根壓絲輥軸和扭簧，彎折壓桿上端鉸接在樹脂浸膠槽上端，扭簧設置在彎折壓桿上端鉸接部位，兩根壓絲輥軸平行設置并且壓絲輥軸兩端轉動設置在彎折壓桿下端。

進一步地，所述拉擠磨具上設置有拉擠模具加熱板。

進一步地，所述牽引機包含牽引機支架、輸送帶、壓緊油缸、壓緊支架和壓緊輥軸，輸送帶水平設置在牽引機支架上，壓緊輥軸設置在輸送帶上側并且壓緊輥軸一端轉動設置在壓緊支架上，壓緊支架與壓緊油缸連接由壓緊油缸驅動沿豎直方向升降，壓緊油缸豎直設置并且固定在牽引機支架下端。

本發明與現有技術相比，具有以下優點和效果：

1、前段用纏繞、拉擠模預熱、漲緊已浸潤過的纖維束，再通過履帶式模具滾壓法連續成型，以克服現有復合材料筋材、錨桿制備方法的缺點，生產的錨桿的扭矩及螺紋精度大大提高；

2、纖維束進入拉擠模之前，先經纏繞機加纏繞紗增強桿體扭矩（可以加兩次以上的纏繞工藝段），再進入拉擠管模內對預浸料進行預加熱，而不能讓預浸料在管模內完全固化，從而讓預熱過的纖維束在后道模壓工序中能短時間固化成型，這就要使配的膠液的凝膠溫度略高于預熱段的溫度。同時纖維束在拉擠管模內停留的時間不大于膠液的凝膠時間；

3、設計了履帶式的模壓設備，將模具設計成標準的履帶塊狀，由鏈條牽動，液壓缸施壓，這樣可以實現模壓的連續生產。在履帶式模壓設備的前端加裝模具加熱保溫爐，將模具加熱至設置溫度，尚未固化的浸膠纖維束因已在拉擠模內預熱過，在模壓段將快速固化。

附圖說明

圖1是本發明的FRP筋材纏繞拉擠模壓成型設備的示意圖。

圖2是本發明的模壓裝置的示意圖。

圖3是本發明的模壓裝置的俯視圖。

圖4是本發明的模壓裝置的剖視圖。

圖5是本發明的纏繞機的示意圖。

圖6是本發明的牽引機的示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖并通過實施例對本發明作進一步的詳細說明，以下實施例是對本發明的解釋而本發明并不局限于以下實施例。

如圖所示，本發明的一種FRP筋材纏繞拉擠模壓成型設備，包含沿增強纖維束傳動方向依次設置的樹脂浸膠槽1、纏繞機2、拉擠模具3、模壓加熱爐4、模壓裝置5和牽引機6，模壓裝置5包含機架7、履帶式上模壓機構8、履帶式下模壓機構9、液壓缸10、固定板11和壓板12，履帶式上模壓機構8和履帶式下模壓機構9均沿增強纖維束13傳動方向水平設置并且履帶式上模壓機構8設置在履帶式下模壓機構9上側，固定板11水平設置在履帶式下模壓機構9的上層履帶的下側并且固定板11兩側固定在機架7上，壓板12水平設置在履帶式上模壓機構8的下層履帶的上側，壓板12水平兩側分別與一個液壓缸10連接由液壓缸10驅動向下擠壓履帶式上模壓機構8的下層履帶，液壓缸10豎直設置并且固定在機架7上。

履帶式上模壓機構8、履帶式下模壓機構9的兩側分別設置有一組導向機構。導向機構包含兩根導向柱14、軸承、軸承座15和上側支架16，兩根導向柱14設置在履帶式上模壓機構8和履帶式下模壓機構9的兩端側面，導向柱14豎直設置并且導向柱14下端轉動設置在機架7下側，上側支架16水平設置，導向柱14上端轉動設置在上側支架16下側，軸承座15固定在兩側的機架7上，導向柱14通過軸承轉動設置在軸承座15內。通過導向柱14將履帶式上模壓機構8和履帶式下模壓機構9的履帶限制在導向柱14之間，從而避免履帶偏移，保證模壓板擠壓筋材的精確性。

履帶式上模壓機構8和履帶式下模壓機構9包含履帶驅動電機17、減速器、轉軸18、鏈輪19、履帶20和若干模壓板21，轉軸18水平設置并且轉軸18兩端轉動設置在兩側的機架7上，兩組鏈輪19分別固定在兩根轉軸18上，履帶20設置在兩組鏈輪19上由兩組鏈輪19驅動，其中一根轉軸18一端與減速器連接由減速器驅動，減速器由驅動電機17驅動，若干模壓板21等間距固定在履帶20表面。模壓板21上沿增強纖維束13傳動方向開有一條與增強纖維束13匹配的半圓凹槽22，履帶式上模壓機構8和履帶式下模壓機構9的模壓板21的半圓凹槽22上下配合構成圓形模壓槽，增強纖維束13從圓形模壓槽內通過。模壓板21上半圓凹槽22兩側開有一個螺孔，履帶20上開有與模壓板21螺孔對應的螺孔，模壓板21通過螺栓固定在履帶20上。

纏繞機2包含纏繞機機架23、轉動支架24、若干纏繞纖維卷25和束絲套26，轉動支架24轉動設置在纏繞機機架23上，轉動支架24中心轉軸為中空結構，增強纖維束13從轉動支架24中心中空結構穿過，若干纏繞纖維卷25等間距轉動設置在轉動支架24上，束絲套26固定在纏繞機機架23上，增強纖維束13從束絲套26穿過。

樹脂浸膠槽1內設置有壓絲機構，壓絲機構包含彎折壓桿27、兩根壓絲輥軸28和扭簧，彎折壓桿27上端鉸接在樹脂浸膠槽1上端，扭簧設置在彎折壓桿27上端鉸接部位，兩根壓絲輥軸28平行設置并且壓絲輥軸28兩端轉動設置在彎折壓桿27下端。拉擠磨具3上設置有拉擠模具加熱板29。

牽引機6包含牽引機支架30、輸送帶31、壓緊油缸32、壓緊支架33和壓緊輥軸34，輸送帶31水平設置在牽引機支架30上，壓緊輥軸34設置在輸送帶31上側并且壓緊輥軸34一端轉動設置在壓緊支架33上，壓緊支架33與壓緊油缸32連接由壓緊油缸32驅動沿豎直方向升降，壓緊油缸32豎直設置并且固定在牽引機支架30下端。

本說明書中所描述的以上內容僅僅是對本發明所作的舉例說明。本發明所屬技術領域的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種修改或補充或采用類似的方式替代，只要不偏離本發明說明書的內容或者超越本權利要求書所定義的范圍，均應屬于本發明的保護范圍。