[发明专利]复合材料拉挤模具、成型设备与其方法、型材及其应用

说明书

本发明公开复合材料拉挤模具、成型设备与其方法、型材及其应用，复合材料拉挤模具包括：模具本体，模具本体含有成型段且成型段为等截面腔体，同时成型段长度≤700毫米。本发明模具本体的成型段长度≤700毫米，与型材接触面小，对型材的阻力小，造成成型过程中拉挤拉力小，型材中的内应力小，使得型材直线度好、壁厚均匀、表面质量好，进一步地，容易实现一模多腔拉挤。

技术领域

本发明属于复合材料拉挤成型技术领域，具体涉及复合材料拉挤模具、成型设备与其方法、型材及其应用。

背景技术

拉挤成型工艺是将浸透过胶液的连续玻璃纤维纱及织物等，在牵引力的作用下，通过等截面的模具加热固化拉挤成型，连续不断的生产出长度不限的制品。目前复合材料拉挤成型模具一般长度在800毫米到1200毫米之间，其中1000毫米长的拉挤模具被广泛使用。

因为拉挤制品必须在模具中加热固化成型，然后再模具型腔内脱模并被连续牵引出来。因此模具必须有一定长度的加热成型段，且对模具型腔面的直线度要求非常高，否则等截面的制品会因为型腔面直线度的波动导致无法脱模，因此目前模具加工比较繁琐，加工时间周期长，加工费用高，尤其对于一些复杂型腔截面的制品，如门窗模具，其分型截面复杂，分型块数较多较薄，因而模具直线度很难控制，模具制作周期大大加长，模具型腔直线度不好，难以满足原先设计的快速拉挤成型，且脱模难或者脱模阻力大，模具寿命大大降低。

传统长模拉挤主要有以下缺点：

1)分型面多，造成加工和装配中的累计误差大；

2)造成模具型腔与型材接触面大，对型材的阻力大，造成成型过程中型材中的内应力大，容易造成型材变形，如弯曲、壁厚布均匀、表面质量差等；

3)模具的直线度、平整度要求非常高，制造周期长、费用高；

4)模具紧固螺丝多，装配周期长，容易变形；

5)模具厚度大，否则容易变形，这样模具成本高，传热反倒不好。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出了一种复合材料拉挤模具、成型设备与其方法、型材及其应用。

为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：

复合材料拉挤模具，复合材料拉挤模具包括：模具本体，模具本体含有成型段且成型段为等截面腔体，同时成型段长度≤700毫米；

优选的，模具本体的成型段的截面为非对称结构；

优选的，在模具本体的成型段的腔体内壁上设有沿其长度方向的等截面成型凹槽，成型凹槽的深度≥2毫米，且宽度≤40毫米。

本发明模具本体的成型段长度≤700毫米，与型材接触面小，对型材的阻力小，造成成型过程中型材中的内应力小，使得型材直线度好、壁厚均匀、表面质量好，拉挤拉力小，容易实现一模多腔拉挤。

采用进一步优选的方案，型腔截面为非对称结构的成型段可以制造包括简单对称截面形状在内的各种复杂截面形状的型材，进而由于模具短，这种方案可以通过线切割等工艺制造没有分型面的整体模具，而传统的整体拉挤模具只能用镗孔的方式制造简单对称截面形状型腔。

采用进一步优选的方案，对于成型凹槽的设置使得拉挤出的型材具有相应的凸起结构，更符合型材设计要求。

在上述技术方案的基础上，还可做如下改进：

作为优选的方案，模具本体的成型段腔体为一体式结构或模具本体的成型段腔体没有分型面；

优选的，模具本体的成型段腔体通过以下一种或多种方式的组合进行切割制成：线切割、激光切割、等离子切割、火焰切割、高压水射流切割；