拉擠成型工藝

1、拉擠成型工藝第一節(jié) 原料配制（一）膠液的配制方法配膠是拉擠生產(chǎn)過程中關(guān)鍵的工序之一其操作是否合理，配料是否準(zhǔn)確，將決定著最終產(chǎn)品的質(zhì)量。因此，應(yīng)加強對這一工序的過程控制，要做到操作準(zhǔn)確，記錄清楚，具有可追溯性。拉擠產(chǎn)品配方中所用到的原材料，主要有：樹脂、低收縮劑、引發(fā)劑、脫模劑、填料、色漿及輔助劑（如消泡劑、分散劑等） 。配膠時應(yīng)嚴(yán)格按以下列步驟進行：1 填料裝在托盤里放入溫度（110 士 5） 烘箱里烘干約0. 5h。2 .校正稱量器具如：磅秤、天平等。3 .按工藝文件要求量取或稱取樹脂。4 .按拉擠工藝配方的比例加入分散劑等組分，攪拌5-l0min;5 .依次加入低收縮劑、色漿等組分，攪拌

2、約 5-l0min ：同時稱取內(nèi)脫模劑、固化劑；6 加入內(nèi)脫模劑， 再加入固化劑， 保持?jǐn)嚢铏C的攪拌狀態(tài)；7 .從烘箱中取出烘過的填料，稱量并加入后，繼續(xù)攪拌約 5-l0min;8 .最后關(guān)閉攪拌機，清理配膠現(xiàn)場。以上所提到的攪拌時間，僅是一個參考時間，操作者可以根據(jù)所使用的攪拌器的轉(zhuǎn)速大小、配方的實際情況、配膠量的多少進行調(diào)整。攪拌時間過短，不利于各種原材料的均勻混合，攪拌時間過長，會導(dǎo)致膠液溫度的升高，影響膠液的儲存期。在產(chǎn)品正常生產(chǎn)的情況下，視產(chǎn)品大小，一般以10-15kg 的樹脂量配置為宜。 如果一次配置樹脂量過大， 會增加操作人員的負(fù)擔(dān)，影響操作效率。在攪拌過程中，要嚴(yán)格按照攪拌機操

3、作規(guī)程進行操作， 注意安全。每次倒入液體組分時要盡可能將稱量容器中的液 體倒盡。并且在生產(chǎn)過程中，待膠梢中的膠液快被用完之前 應(yīng)及時準(zhǔn)備好下一桶膠，以免造成生產(chǎn)的停頓。在配膠過程中要學(xué)會正確操作和使用天平。首先要保持 祛碼和托盤的清潔，如粘有樹脂、色漿等要將其擦拭干凈； 在稱量前一定要調(diào)整天平的水平，使指針對準(zhǔn)刻度盤的。刻 度或左右搖擺幅度一致：將要稱量的物體放在左托盤上（一 般通過燒杯來盛裝），在右托盤上放祛碼，放祛碼時按照從大 到小的順序，最后調(diào)整橫梁上的游祛，直至天平平衡，累計 祛碼總重量，減去燒杯的重量，所得差即為所稱量物體重量。表5-1配制膠液過程中必備的工器具序號名稱用途1磅秤用來

4、稱量樹脂、低收縮、色漿、填料等材料，-U天平用來稱量份盤較少的各種添加劑，如固化 劑,脫模油，分散劑等材料.3攪拌機用于膠液攪拌、分散.4配膠桶配制膠液時的容器,一般用塑料桶、金屬捅.5燒杯用于液態(tài)添加劑如固化劑、脫模油、分散劑 等的盛裝。6量杯可用于直接量取液態(tài)的添加劑：第二節(jié)拉擠成型（一）拉擠機操作步驟和要領(lǐng)以一臺3噸的小型拉擠設(shè)各為例，其操作步驟如下：1 .打開總電源，此時機器上的總電源指示燈會亮起。2 .按下設(shè)備上的加熱按鈕，按照設(shè)備說明的操作，進行 模具溫度的設(shè)置。3 .按拉擠工藝作業(yè)指導(dǎo)書的要求，依次進行模具前區(qū)、 中區(qū)、后區(qū)的溫度設(shè)置，然后按確下認(rèn)鍵，進行模具的加熱4 .當(dāng)溫控表

5、測量溫度顯示在設(shè)定值左右時，即可開機進 行生產(chǎn)，此時將拉過模具的白紗集結(jié)成束，放入牽引上下夾 具之間后，按下控制面板上的牽引按鍵，啟動牽引裝置，開 始纖維的連續(xù)牽引。同時還可以按照工藝單上的規(guī)定，進行 牽引速度的調(diào)整。5 .牽引拉力的調(diào)整一般根據(jù)拉制產(chǎn)品的大小和阻力進行 調(diào)節(jié)，在履帶式設(shè)備和氣動往復(fù)式設(shè)備的控制面板上都會設(shè) 置拉力的顯示儀表，但無法直接調(diào)節(jié)，一般通過夾緊力來增 強牽引的力度。在液壓式拉擠設(shè)備黔上有專門的拉力和夾緊 調(diào)節(jié)閥，可以很方便地分別調(diào)整。6 .在生產(chǎn)過程中，應(yīng)時刻注意拉力儀表的顯示值，當(dāng)其 超過一定的是否有異常情況發(fā)生，包括在線的工藝是否正常, 并果斷停機排查，以免拉力超

6、出設(shè)備負(fù)荷，導(dǎo)致?lián)p依次關(guān)閉 加熱控制按鍵、動力控制按鍵，最后關(guān)閉圍的環(huán)境衛(wèi)生。7 .生產(chǎn)結(jié)束后，依次關(guān)閉加熱控制按鍵、動力控制按鍵,最后關(guān)閉總電源。8.清理設(shè)備及周圍的環(huán)境衛(wèi)生圖5 3履帶式拉擠機圖54液壓往第式拉擠機（二）排紗、接紗操作步驟和要領(lǐng)排紗就是將增強材料放置在紗架上并將這些材料按照設(shè) 計要求引出。只有增強材料放置在正確的位置，才能保證拉 擠生產(chǎn)的順利進行，并發(fā)揮拉擠產(chǎn)品的綜合性能，實現(xiàn)產(chǎn)品 的設(shè)計目的。完成這一工序的主要設(shè)備就是送紗裝置，送紗 裝置包括紗架和集束器。纖維從紗架上引出的方式有兩種， 一種以纖維內(nèi)退方式引出，另一種以纖維外退方式引出。前 者的紗筒是靜止地放在紗架上的，當(dāng)

7、纖維從內(nèi)壁引出時，必 然產(chǎn)生加捻現(xiàn)象，大部分情況下，玻璃纖維都是采用這種方 式引出。而后者的紗筒是放置在旋轉(zhuǎn)芯軸上的，它可以避免 纖維加捻現(xiàn)象，這種方式適用于碳纖維、芳綸纖維等特種纖 維的引出。不論哪種方式的引出，在進行穿紗操作時，都必 須遵循一個原則，即不管在一層紗架上要穿多少束纖維，引 出的纖維都不能互相之間產(chǎn)生纏結(jié)現(xiàn)象，必須嚴(yán)格獨立，互 不干擾。這樣才能保證生產(chǎn)的連續(xù)進行，而不發(fā)生由于纖維打結(jié)、亂紗而產(chǎn)生的中斷。纖維從紗架的一側(cè)引出后，通過 專用的導(dǎo)紗環(huán)進入下一道生產(chǎn)工序。為了提高拉擠制品的橫向性能，從原材料架上引出進入 浸漬工序的還有各種形式的織物，如縫編氈、針刺氈、表面 氈、多軸向織

8、物、連續(xù)氈等。圖5-5纖維紗架圖5 - 6纖維從紗嗯上引出（三）預(yù)成型與固化預(yù)成型的主要作用是引導(dǎo)浸膠后的呈扁平帶狀纖維逐漸 演變成最接近拉擠產(chǎn)品的形狀。同時擠去增強材料中多余的 樹脂，并排除帶入材料中的氣泡，以獲得結(jié)構(gòu)致密的拉擠制 品。預(yù)成型過程是依靠預(yù)成型模來完成的，而且預(yù)成型模是 從簡單到復(fù)雜逐漸過渡的，其一系列模板所占用的長度約為 0.6-1.2m.增強材料在預(yù)成型中逐漸成型為所設(shè)計的形狀，并 使纖維在制品中的分布符合設(shè)計要求。通常，拉擠成型棒材 時般使用管狀預(yù)成型模，最簡單的設(shè)計是在一塊板上制作一 定數(shù)量的、呈放射性分布的過紗孔。生產(chǎn)管材則需使用芯軸 預(yù)成型模。制造異型材時大多需要制

9、作 2到6塊左右的預(yù)成 型模，以保證纖維與氈材能夠較為順利地合理過渡到合適的 形狀，與型材截面形狀接近。預(yù)成型模的設(shè)計是拉擠工藝中以下為拉擠梢鋼預(yù)成型的一種設(shè)計方式:非常值得研究的學(xué)問，它非常靈活，需要設(shè)計者具有開闊的 思路和豐富的經(jīng)驗，還需要很強的動手能力。一件復(fù)雜拉擠 制品的正常拉制，離不開設(shè)計合理，思路新穎的預(yù)成型體系 只要理解好預(yù)成型的重要作用，可以不必局限于任何一種預(yù) 成型模式，開拓創(chuàng)新，自成體系。圖5-7第一塊預(yù)成型 圖5-8第二塊預(yù)成型 圖5-9第三塊強成型 材料從預(yù)成型模具中拉出后，進入加熱模具，在模具中固化 成型后從模具中拉出。這一過程是拉擠工藝過程中最重要也 是主要的工藝過

10、程。固化成型模具的長度一般為0. 5m-1. 55m,其具體長度 取決于產(chǎn)品厚度、拉擠速度及樹脂體系的化學(xué)反應(yīng)特性等因 素。成型模一般用模具鋼制造，然后將其表面進行鍍銘或滲 氮處理，以提高硬度，減少磨損，降低牽引力，延長模具壽 命。模具的加熱方式有蒸汽加熱、導(dǎo)熱油加熱、電加熱等加 熱方式，其中電加熱易于控制模具長度方向不同區(qū)域的溫度 較為常見。拉擠機的模具通常包含一到四個加熱區(qū)，加熱區(qū) 數(shù)目通常由樹脂體系、拉擠速度以及模具的長度等因素決定。 在成型模具的設(shè)計中，除了考慮截面的任何尺寸外，還應(yīng)主 要考慮以下二個主要因素：一是樹脂體系固化反應(yīng)的化學(xué)及 物理特性；二是拉擠材料與模具壁的摩擦性能。在很

11、多情況 下根據(jù)樹脂反應(yīng)特性及相關(guān)物料性能，將模具設(shè)計成三個不 同的加熱區(qū)，即預(yù)熱區(qū)、凝膠區(qū)及固化區(qū)，三區(qū)的溫度又是 相互協(xié)調(diào)一致的。樹脂纖維混合材料首先進入預(yù)熱區(qū)、使樹脂粘度降低，提高樹脂的流動性并使樹脂進一步浸潤增強材 料；然后材料進入凝膠區(qū)，樹脂開始反應(yīng)，樹脂從粘稠液體 變成凝膠狀態(tài)：最后材料進入固化區(qū)使材料充分固化；樹脂 的反應(yīng)主要發(fā)生在凝膠區(qū)。樹脂在較高溫度下進行反應(yīng)至凝 膠狀態(tài)的位置被稱為 凝膠點”，在凝膠區(qū)內(nèi)的固化反應(yīng)的過 程為放熱反應(yīng)的過程，反應(yīng)放熱速率最快的點稱之為放熱峰”；當(dāng)樹脂固化為固體時，因固化收縮而壓力下降，制品從 模具表面脫離下來，該點稱為 脫離點”。成功的拉擠工藝是

12、 使凝膠點、放熱峰及脫離點靠近而且集中在凝膠區(qū)，否則可 能出現(xiàn)產(chǎn)品力學(xué)性能差以及粘膜等現(xiàn)象。（四）牽引操作步驟和要領(lǐng)當(dāng)制品在模具中固化后，就需要一個牽引力將制品從模 具中拉出，這種牽引力來自牽引裝置。為了滿足拉擠工藝的 需求，對牽引裝置有如下幾個基本要求：在拉擠過程中，牽 引裝置必須保證連續(xù)牽引，如果停止?fàn)恳破?，或停機時間 過長，就會破壞模具內(nèi)的熱平衡，造成堵模等嚴(yán)重的工藝事 故；牽引力、牽引速度可調(diào)，因此不同截面不同尺寸及不同 材料的制品所需的牽引力的大小也各不相同，而牽引速度則 應(yīng)根據(jù)樹脂基體化學(xué)反應(yīng)特性、模具溫度分布、模具長度等 因素調(diào)節(jié)，牽引速度過慢，樹脂在模具內(nèi)停留時間長，凝膠 點

13、和脫離點靠前，會造成脫模困難，反之則會使樹脂固化不 完全而影響制品的性能；夾持力可調(diào)，因為牽引力是靠夾持 力產(chǎn)生的摩擦力傳遞給制品的，因此不同牽引力其夾持力也 不同；夾頭可隨意更換，并在夾持時夾頭需設(shè)計襯墊，以增 強摩擦力，并減少對產(chǎn)品外表面的損傷。在拉擠工藝中廣泛使用的牽引裝置有兩種。一種是往復(fù) 式夾持牽引裝置，它具有兩對可以在拉擠方向前后交替運動 的牽引裝置。當(dāng)一對牽引夾緊制品向前運動時，另一對牽引 夾松開并向后移動到起始位置。兩者相互補充，輪流夾緊制 品，實現(xiàn)連續(xù)的拉擠過程。第三節(jié) 制品的切割及設(shè)備工作原理與操作（一）切割機的開停步驟和操作要領(lǐng)當(dāng)產(chǎn)品達到生產(chǎn)所需尺寸時，進行定長切割，切割

14、有兩種方式，設(shè)備自動切割和手動切割。對于沒有切割系統(tǒng)的設(shè)備，可以采用手工切割，一般使用云石機作為切割工具，切割過程中右手握住切割機的手柄，左手把住產(chǎn)品與鋸片保持一定的距離，注意安全。要求產(chǎn)品不能有劈頭，尺寸誤差不得超過允許范圍。將切割好的產(chǎn)品整齊碼放在指定地點，同時注意保護產(chǎn)品表面。在產(chǎn)品上要標(biāo)明產(chǎn)品名稱、數(shù)量、批次及生產(chǎn)班次，以便在產(chǎn)品出現(xiàn)問題時，能夠通過這些標(biāo)識有效的發(fā)現(xiàn)和處理。其技術(shù)要求:1能根據(jù)工藝文件在拉擠機控溫儀表上設(shè)置各區(qū)溫度，能根據(jù)工藝文件設(shè)定拉擠機牽引速度、 清模時間、 清模頻率。2 能根據(jù)工藝文件調(diào)整攪拌速度與運轉(zhuǎn)時間， 能在生產(chǎn)完畢后清洗葉輪。3 能在切割機使用前進行試運

15、轉(zhuǎn)， 檢查電器系統(tǒng)、 機械傳動系統(tǒng)動作是否安全可靠，能將氈卷安裝在芯上，能安裝和更換切割刀具。(二)拉擠機結(jié)構(gòu)和操作規(guī)程1.拉擠成型設(shè)備由以下部分組成：(1)增強材料傳送系統(tǒng)：如紗架、氈鋪展裝置、紗孔等。(2)樹脂浸漬區(qū)：直槽浸漬法最常用， 在整個浸漬過程中，纖維和氈排列應(yīng)整齊有序。(3)預(yù)成型區(qū)域：浸漬過的增強材料依次穿過預(yù)成型裝置，以漸變方式行進，逐漸接近制品的最終形狀，并擠出多余的樹脂，然后再進入模具，成型固化。(4)模具放置及加熱區(qū)：根據(jù)樹脂固化放熱曲線及物料與模具的摩擦性能。將模具分成2 一 3 個不同的加熱區(qū)，其溫度由樹脂系統(tǒng)的性能確定。模具是拉擠成型工藝中最關(guān)鍵的部分，典型模具的

16、長度范圍在0.5m-1.2m之間。(5)牽引區(qū)：牽引裝置本身可以是一個履帶型拉出器或兩個往復(fù)運動的夾持裝置，以便確保連續(xù)運動。(6)切割區(qū)：在自動化程度較高的拉擠設(shè)備上，該區(qū)由一個自動同步移動的切割鋸按需要的長度對產(chǎn)品進行切割，考慮到成本原因，大部分的拉擠設(shè)備更多的是采用人工進行切割。（三）攪拌機工作原理及操作攪拌機，又稱為分散機，是化工、食品、建筑等行業(yè)中的常用機械，其核心部件是轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的高切線速度和高頻機械效應(yīng)帶來強勁的動能，使物料受到強烈的機械剪切、液力剪切、離心擠壓、液層磨擦、撞擊撕裂和湍流等綜合作用，使不相溶的固相、液相瞬間均勻地分散，經(jīng)過高頻的循環(huán)往復(fù)，最終得到

17、穩(wěn)定的混合物。攪拌機在拉擠工藝中主要用來配制膠液，其操作如下：1 . 在使用攪拌機時，首先要對電源插頭進行檢查，并檢查電動機傳動裝置上護罩是否蓋牢。2 將配料桶放在支撐平臺上時， 必須調(diào)整轉(zhuǎn)子在桶的正中央，并用夾具將配料桶夾緊。3 .在攪拌完畢后，待攪拌完全停止下來后，方可降下支撐平臺并把配料桶取下。（四） 切氈機工作原理及操作規(guī)程切氈機拉擠生產(chǎn)線主要輔助設(shè)備之一，主要用來裁切不同寬度的增強氈材。切氈機的種類主要有兩種，一種是將氈固定在轉(zhuǎn)軸上，開動電機后氈卷隨軸轉(zhuǎn)動，在氈層上部，設(shè)置有活動下壓切割鋸條，通過事先測量好的裁氈寬度，固定好鋸條位置，控制好鋸條下壓力度，實現(xiàn)氈卷的切割。另一種是通過收

18、卷原理設(shè)計，在收卷之前設(shè)置多個刀片，收卷同時實現(xiàn)多種寬度的裁切，一次可裁切出多個小的氈卷。在拉擠中使用較多的是第一種切氈方式，這種方式使用比較靈活，適用范圍廣。其操作如下：1 .在使用前應(yīng)空轉(zhuǎn)運行，檢查空載時的整體協(xié)調(diào)性和安全性。2 .將氈卷外部用膠帶紙纏上，防止氈卷在切害 “過程中散落， 然后將氈卷紙筒對準(zhǔn)切氈機支撐桿插入， 用頂桿頂緊后，一頭固定好定位盤；另一頭調(diào)節(jié)膨脹卡頭大小，使之與氈卷紙筒內(nèi)壁卡緊后，啟動電源開關(guān)3 .根據(jù)氈卷的松緊和氈的規(guī)格選用不同的轉(zhuǎn)速，表面氈 可采用高速，連續(xù)氈中速或高速，短切纖維氈低速。4 .按要求切割完畢后，將切割鋸片放置在安全位置，并 取下切好的氈，做好規(guī)格

19、標(biāo)識，放置在規(guī)定區(qū)域，以備生產(chǎn) 人員選用。5 .關(guān)閉切氈設(shè)備，并清理現(xiàn)場。第四節(jié) 拉擠工藝參數(shù)控制及紗架布置拉擠成型 工藝，共有8道工序：纖維的引出、纖維浸漬、預(yù)成型、加 熱、固化、冷卻、牽引和切割。在整個產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中， 并不是所有的工序都可以設(shè)置參數(shù)，這取決于操作者所用的 設(shè)備的自動化程度。在下表中，列出了在產(chǎn)品生產(chǎn)之前，操 作者必須定出的工藝參數(shù)，而打三角的參數(shù)則是備選的參數(shù)。表5-2工藝參數(shù)必定或被選定表工藝參數(shù)_必須確定一備選參贊膠液配方纖維型號纖維數(shù)量氈層寬度氈層規(guī)格氈層數(shù)量牽引速度模具溫度夫清模時間清模米數(shù)澤引力穿紗圖切割尺寸產(chǎn)品檢驗要求以上參數(shù)可在一定范圍內(nèi)進行調(diào)整，這些工藝

20、參數(shù)，有 些可以通過拉擠設(shè)備直接進行調(diào)整，例如模具的溫度、牽引 的速度等。但還有一些工藝參數(shù)，例如制品的牽引力、清模 時間等，對于功能簡單的設(shè)備，則無法直接進行調(diào)整，只能 在必要的時候，采取輔助的措施進行調(diào)整。（二）模具溫度設(shè)置模具溫度設(shè)定。拉擠模具一般有三個加熱區(qū)，它的溫度 控制與分布是拉擠工藝的關(guān)鍵工藝參數(shù)之一，三區(qū)溫度不僅 影響產(chǎn)品的表面質(zhì)量而且嚴(yán)重影響產(chǎn)品的力學(xué)性能。若預(yù)熱 區(qū)溫度太高，凝膠點前移，脫離點離模具末端太遠(yuǎn)，牽引力 增加，可能發(fā)生局部粘膜，生產(chǎn)中掉沫嚴(yán)重，制品表面粗糙； 但預(yù)熱區(qū)溫度太低，材料預(yù)熱不充分，會造成脫模困難，牽 引力增大，甚至堵模，工藝失敗。凝膠區(qū)的溫度也必須控

21、制 在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)，若該區(qū)溫度太高，而且樹脂固化反應(yīng)時放 出的大量熱量可能致樹脂基體因局部溫度過高而裂解，使復(fù) 合材料性能降低；若凝膠區(qū)溫度太低，使樹脂在凝膠區(qū)的固 化反應(yīng)不夠充分，從而導(dǎo)致粘膜，牽引力增加，制品表面質(zhì) 量差。固化區(qū)的溫度控制以使樹脂在該區(qū)充分固化為原則。 溫度太低不能使樹脂完全固化；溫度太高，一是浪費能源， 二是可能增大制品的內(nèi)應(yīng)力，影響制品的尺寸穩(wěn)定性以及它 的機械性能，甚至可能使使樹脂基體裂解而影響制品性能。（三）紗架與氈架工藝布置紗架的合理布置，是確保生產(chǎn)順利進行的重要條件之一。 其做法，應(yīng)依據(jù)產(chǎn)品工藝卡片的要求，從紗架上選取一定數(shù) 量的紗團，從紗架上的小環(huán)里引出，注意

22、不能有纏結(jié)、交又 等現(xiàn)象，再依次穿過分紗板、壓紗夾和預(yù)成板。在穿紗過程 中，始終遵循 前后對齊、上下左右平行”的原則，使紗不管 在哪一階段，都應(yīng)層次分明，沒有交叉、纏結(jié)的現(xiàn)象。有些 產(chǎn)品要加入氈，依據(jù)產(chǎn)品工藝卡片對氈的寬度要求，進行裁 剪。紗束穿過預(yù)成型板后，用棉線或細(xì)的纖維束將紗集束捆 在一起，由操作人員在模具出口用銅絲將其牽引過模具，并拽至牽引夾具。用膠帶紙每隔一段距離將紗束纏上幾圈，纏 的過程中要把紗整體拉直，盡量不能出現(xiàn)松緊股，確保牽引 夾具將紗束夾緊后，所有紗束能同時傳遞牽引力。在實際生產(chǎn)過程中，紗團經(jīng)常會出現(xiàn)紗結(jié)、亂紗等現(xiàn)象, 對于這些現(xiàn)象要及時發(fā)現(xiàn)及時解決，不能讓其進入壓紗夾、

23、預(yù)成型板，以免造成堵紗、斷紗，嚴(yán)重時會使生產(chǎn)中斷。較 小的紗結(jié)可以將其解開即可，大的紗結(jié)可以將紗結(jié)、亂紗剪 斷，再用棉線結(jié)上或采用編辮子的方式編上。對于強度要求 較為嚴(yán)格的產(chǎn)品，紗結(jié)的存在會嚴(yán)重影響強度，接紗時可以 先將其編上，等編的接頭快走到模具入口前時，把編的紗解 開，紗頭包裹在行進的紗束里，用鐐子夾住，直到接頭進入 模具。如不將其展開，被編的那段紗不易被樹脂浸透，會造 成局部層間粘接強度下降，同時由于局部含紗量增加，在工 作彎曲受力時會造成局部受力不均，產(chǎn)品易出現(xiàn)表面起毛、 開裂、斷裂等現(xiàn)象。在換氈時，先把接頭對齊，采用對接的方式，用針線將 前后氈縫在一起，在接頭進入模具時要用鐐子將其理

24、順，以 防接頭在入模口處堵塞。也可等前段氈快進入模具時，將后段氈的接頭夾在前段氈與紗之間，用鐐子將接頭壓住，直至 所接氈能自動跟著紗同步向前走。圖5一10紗架圖示第五節(jié) 新產(chǎn)品試制與開發(fā)（一）拉擠工藝國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r玻璃鋼（FRP拉擠工業(yè)，是從50年代在美國開始發(fā)展起來的， 最初只是生產(chǎn)簡單的棒材， 到了 70 年代， 拉擠工業(yè)才在世界范圍內(nèi)得到了速發(fā)展。我國是從 70 年代開始研究拉擠技術(shù)，研究單位有北京二五一廠、武漢工業(yè)大學(xué)等。國內(nèi)有不少廠家先后從國外引進了先進的拉擠技術(shù)和設(shè)備，如北京玻鋼院復(fù)合材料有限公司從英國Pultrex公司引進8噸的拉擠設(shè)備，用于生產(chǎn)帳篷桿、電工梯等型材；秦皇島耀華玻

25、璃公司玻璃鋼分廠從英國Pultrex 公司引進拉擠設(shè)備，生產(chǎn)石油開采抽油桿等產(chǎn)品；中意玻璃鋼有限公司從意大利TOp Glas公司引進5條拉擠生產(chǎn)線，其中有一條是我國首家引進的光纜增強芯拉擠設(shè)備，其拉擠速度可達15m/min-35m/min 。由于拉擠工藝的不斷發(fā)展， 從小截面尺寸、 形狀簡單、 對稱結(jié)構(gòu)的制品向大型、復(fù)雜、非對稱結(jié)構(gòu)的拉擠制品發(fā)展。在拉擠制品寬度方面，己能生產(chǎn) 1 5m 左右的建筑板材，北京玻鋼院就曾利用拉擠工藝研制過幅寬 1. 2 米的夾芯板材，用于土木工程項目中使用。在截面形狀方面，由于應(yīng)用的領(lǐng)域越來越廣泛，各種復(fù)雜截面的型材己紛紛問世，由此也帶來拉擠技術(shù)的不斷飛躍。（二）

26、玻璃鋼拉擠制品開發(fā)和研制現(xiàn)狀在以往工藝中， 拉擠制品橫斷面上的材料或結(jié)構(gòu)呈不對稱時，固化后勢必產(chǎn)生扭曲。因此，拉擠制品的材料設(shè)計原則被認(rèn)為是制品的橫斷面里的材料或結(jié)構(gòu)必須對稱，但現(xiàn)在這種限制已被先進的拉擠工藝技術(shù)打破了。設(shè)計者可根據(jù)需要設(shè)計不對稱的截面結(jié)構(gòu)， 也可以采用對稱材料進行鋪設(shè)設(shè)計。工藝設(shè)計者可以利用先進的拉擠設(shè)備，采用計算機控制方法使拉擠制品保持直線。一個拉擠新產(chǎn)品的開發(fā)， 包括產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的設(shè)計、 模具的設(shè)計、工藝參數(shù)的確定等諸多內(nèi)容。大部分的廠家在接到客戶的研發(fā)任務(wù)時，基本上不需要進行產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的設(shè)計，客戶往往會對己經(jīng)確定結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品進行咨詢。拉擠制造者需要做的只是考慮拉擠工藝是否適合某

27、種產(chǎn)品的生產(chǎn)，并進一步著手模具的設(shè)計、制作，最后根據(jù)客戶提出的性能指標(biāo)，提出合適的工藝參數(shù)的配置方案，再經(jīng)過在線的反復(fù)調(diào)整和試驗，最終滿足客戶的要求。其中模具設(shè)計在拉擠成型工藝中非常重要。這里重點介紹模具設(shè)計與工藝參數(shù)的制定。1 .模具設(shè)計要求模具是拉擠成型技術(shù)中的重要工具， 成型模具設(shè)計基本要求如下：(1)成型模具的截面面積與產(chǎn)品橫截面面積之比一般應(yīng)大于或等于 l0 。其目的一是保證模具有足夠的強度和剛度：二是加熱后熱量分布均勻和穩(wěn)定；(2)拉擠模具的長度與樹脂固化速度、模具加熱條件及拉擠成型速度有關(guān)。最主要的是保證制品拉出時達到一定的固化程度。模具長度可以在500-1500mm 之間進行選

28、擇。除了薄壁制品和細(xì)小桿件，普通的拉擠制品模具都可以按照800-900mm 長度設(shè)計，來達到正常的生產(chǎn)要求。2 .在模具加工過程中，應(yīng)著重對型腔加工精度作出要求，主要包括以下方面：(1)合模偏差是影響產(chǎn)品合模線質(zhì)量的指標(biāo)，一般要求士 0. 05mm。(2)模具內(nèi)腔粗糙度是直接影響產(chǎn)品外觀的重要指標(biāo)，對于拉擠模具而言，粗糙度要求應(yīng)在0.2 以上；加工完畢的模具，目測應(yīng)光亮平整，無明顯的劃痕、加工痕、黑斑，并手感光滑，棱邊無毛刺等。(3)模腔硬度一般要求大于HRC5cB一指標(biāo)直接影響到模具的使用壽命，硬度越高，模具可拉制的產(chǎn)品數(shù)量越多，通常拉擠模具應(yīng)該具備5-8 萬米的使用壽命。(4)型腔直線度要

29、求 士 0.55mm該指標(biāo)必須嚴(yán)格控制，以確保拉擠模具能夠順利拉出制品，直線度精度不夠的模具往往出現(xiàn)一種現(xiàn)象：即在正常的工藝參數(shù)設(shè)置情況下，會出現(xiàn)毫無任何征兆的堵塞?，F(xiàn)象。其原因往往是因為模具出口厚度小于入口厚度，導(dǎo)致產(chǎn)品在模具中固化后，在模具出口附 近受到強烈擠壓，致使產(chǎn)品表面磨損嚴(yán)重，甚至無法出模。(5)模腔尺寸在設(shè)計時，應(yīng)考慮到收縮率達效，按一定比 例進行放大。在不同的配方和工藝參數(shù)的情況下，收縮率會 有所變化，因此這一數(shù)值不能一概而定，而應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品精度 要求和具體工藝參數(shù)，結(jié)合操作者的經(jīng)驗綜合制定。同時應(yīng)確定型腔基本尺寸的公差。(6)除了以上較為重要的指標(biāo)，設(shè)計者還應(yīng)考慮到模具測 溫孔

30、設(shè)置、合模線位置、卡位梢設(shè)置、模具出入口倒圓角等 相關(guān)因素，這些要設(shè)計要根據(jù)產(chǎn)品工藝參數(shù)、生產(chǎn)設(shè)備條件 而具體制定。圖511拉擠模具圖示2.工藝參數(shù)制定拉擠成型工藝參數(shù)主要包括固化溫度、固化時間，牽引 張力及速度、紗團數(shù)量等。(1)成型溫度在拉擠成型過程中，材料在經(jīng)過模具時發(fā)生的變化是最 關(guān)鍵的，一般來說，認(rèn)為玻璃纖維浸膠后通過加熱的金屬模 具，按其在模具中的不同狀態(tài)，把模具分為三部分，即預(yù)熱 區(qū)、凝膠區(qū)和固化區(qū)。在模具上使用三對加熱板來分別加熱， 并用計算機來控制溫度。脫離點是指樹脂脫離模具的點.樹 脂在加熱過程中，溫度逐漸升高，粘度降低。通過預(yù)熱區(qū)后, 樹脂體系開始凝膠、固化，這時產(chǎn)品和模

31、具界面處的粘滯阻 力增加，壁面上零速度的邊界條件被打破，在脫離點處樹脂出現(xiàn)速度突變， ， 樹脂和增強材料一起以相同的速度均勻移動，在固化區(qū)內(nèi)產(chǎn)品受熱繼續(xù)固化，以保證出模時有足夠的固化度。(2)溫度的確定模具的加熱條件是根據(jù)樹脂體系和固化劑種類來確定的。以聚酯樹脂配方為例，首先對樹脂體系進行差動掃描式熱量計(DSC動態(tài)掃描，得到放熱峰曲線。一般來講，模具溫度應(yīng)大于樹脂的放熱峰值，溫度上限為樹脂的降解溫度。同時作樹脂的凝膠實驗，溫度、凝膠時間、拉擠速度應(yīng)當(dāng)匹配。預(yù)熱區(qū)溫度可以較低，凝膠區(qū)和固化區(qū)溫度相似。溫度分布應(yīng)使產(chǎn)品固化放熱峰出現(xiàn)在模具中部靠后，凝膠固化分離點應(yīng)控制在模具中部。一般三段溫差控制

32、在20-30左右，溫度梯度不宜過大。拉擠速度拉擠模具的長度一般為0.5-1.2m.由樹脂體系的固化放熱曲線初步確定模具溫度，該溫度下還必須充分考慮其它相關(guān)因素。在一定的溫度條件下，樹脂體系的凝膠時間對工藝參數(shù)拉擠速度的確定是非常重要的。一般來說，選擇拉擠速度要充分考慮使產(chǎn)品在模具中部凝膠固化，直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量，產(chǎn)品表層會有稠狀、未固樹脂層；如果拉擠速度過慢，型材在模中停留時間過長，制品固化過度，并且降低生產(chǎn)效率。一般典型的實驗拉擠速度為 300mm/min 左右， 拉擠工藝啟動時，速度應(yīng)放慢、然后逐漸提高到正常拉擠速度。一般拉擠速度為 300- 500mm/min, 現(xiàn)代拉擠技術(shù)的發(fā)展方向之一就是高速化，目前最快的拉擠速度據(jù)說可達1.5m/min.但是國 內(nèi)還沒有出現(xiàn)能夠做到這種水平的廠家。(4)牽引力牽引力是保證制品順利出模的關(guān)鍵，牽引力的大小由制品與模具之間的界面上的剪切應(yīng)力來確定。通過測量浸漬樹脂的增強纖維被牽引穿過模具的一段短距離的牽引力就可測量上述界面上的剪切應(yīng)力。牽引力在工藝控制中很重要。成型中若想使制品表面光潔，要求產(chǎn)品在脫離點的剪切應(yīng)力較小，并且盡早脫離模具。牽引力的變化反映了產(chǎn)品在模具中的反應(yīng)狀態(tài)，它與許多因素，如：纖維含量、制品的幾何形狀與尺寸、脫模劑、溫度、拉擠速度等有關(guān)系。（ 5）各拉擠工藝變量的相關(guān)性加