專利名稱：脈沖式?jīng)_擊強化在線配混注射成型方法及其設備的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明屬于纖維增強聚合物基復合材料成型加工方法及設備領域，具體是指脈沖式?jīng)_擊強化在線配混注射成型方法及設備。
背景技術(shù)：
由于纖維增強聚合物復合材料的良好力學性能及可回收的特點，因而被廣泛應用于汽車、機械、電器、建筑、船艇、航天航空等行業(yè)中。加工成型纖維增強聚合物基復合材料的方法主要有“兩步法”成型、在線配混注射成型、擠出成型等。由于纖維填充后的聚合物基復合材料加工時熔體流動性差、加工困難、纖維易折斷等原因，影響了制品中纖維的長度及長度分布，嚴重影響了制品的質(zhì)量。因此需要新的成型設備及加工工藝來克服這些困難與不足。在線配混注射成型方法是目前國內(nèi)外最新也是最有效的成型纖維增強聚合物基復合材料的方法，有關在線配混注射成型方面展開了不少工作，取得了不少成果。
美國專利US005773042A、德國專利DE19538255公開了一種注射成型長度3～4.25mm玻璃纖維填充塑料體系的設備。該設備利用異向雙螺桿進行塑化，螺槽較深，可以減少對玻璃纖維的過度折斷。同時在雙螺桿擠出機熔體出口處添加加壓裝置，通過控制熔融狀態(tài)下玻璃纖維在熔體中的解纏結(jié)，最終控制玻璃纖維在熔體中的分散。但由于該裝置在充模與保壓過程中螺桿停止轉(zhuǎn)動，塑化停止，因而配混得到的復合材料熔體的均勻性受到影響。
德國專利DE1142229公開了一種玻璃纖維增強聚合物復合材料的在線配混注射成型設備，該設備由一雙螺桿配混裝置和一柱塞式注射裝置構(gòu)成，塑料及填充物經(jīng)配混裝置塑化后導入注射裝置，然后通過柱塞前移被注入模腔內(nèi)。但在柱塞前移注射和保壓過程中，雙螺桿擠出機停止工作。該技術(shù)及裝備不能連續(xù)配混，配混得到的復合材料熔體均勻性差，因而制品的穩(wěn)定性差。
美國專利US2003075821、德國專利DE1052244公開了在注射柱塞前移充模、保壓過程，配混裝置可以連續(xù)工作的在線配混注射成型設備，其配混裝置可以是單螺桿、同向或異向雙螺桿擠出機。通過采集配混裝置與儲料缸聯(lián)接處熔體的壓力信號來控制儲料缸活塞的速度及螺桿的轉(zhuǎn)速來提高儲料缸處熔體壓力的穩(wěn)定性。但該方法及設備為了保證熔體的壓力而引起螺桿轉(zhuǎn)速的波動，從而影響了配混塑化質(zhì)量。
美國專利US20060264557公開了一種用于玻璃纖維增強聚丙烯復合材料的在線配混注射成型技術(shù)與設備。該技術(shù)采用雙螺桿擠出機進行塑化、混煉，塑料原料由上游加料口加入，連續(xù)的玻璃纖維由下游加料口加入。玻璃纖維進入料筒后直接與聚合物熔體接觸，對玻璃纖維起到潤滑保護作用，從而減少對玻璃纖維的破壞。復合材料中PP的含量至少30％，復合材料中有機纖維的重量含量可為10％～60％，無機填料的含量可為0～40％。利用該設備加工得到的制品彎曲模量至少可達300000psi，同時保持相當好的柔韌性。該技術(shù)采用儲料缸的形式實現(xiàn)連續(xù)配混過程。但通過儲料缸外表面進行加熱保溫，由于熔體傳熱性差使得儲料缸中熔體的溫度均勻性差，從而影響制品質(zhì)量的穩(wěn)定性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對以上技術(shù)與設備中存在的問題與不足，提供一種纖維增強聚合物復合材料脈沖式?jīng)_擊強化在線配混注射成型技術(shù)及相應設備。該設備通過將脈沖式?jīng)_擊作用引入到纖維增強聚合物復合材料在線配混注射成型全過程，使聚合物及纖維塑化配混、緩沖儲料、注射充模與保壓在周期性脈沖式?jīng)_擊作用下進行，實現(xiàn)脈沖式?jīng)_擊強化在線配混注射成型。
本發(fā)明的目的通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)脈沖式?jīng)_擊強化在線配混注射成型方法脈沖式?jīng)_擊作用被引入纖維增強聚合物復合材料在線配混注射成型全過程，使聚合物及纖維塑化配混、緩沖儲料、注射充模與保壓在周期性脈沖式?jīng)_擊作用下進行。
上述方法具體為塑料原料從料斗加入，在螺桿的剪切熱及外加熱作用下熔融塑化；長玻璃纖維；經(jīng)加熱器加熱干燥后從擠出機的下游加料口加入三螺桿擠出機中，塑料已完全熔化，玻璃纖維被熔體包覆，加入的玻璃纖維與熔體混合后在螺桿的輸送下繼續(xù)向前輸送，熔體通過擠出閥閥座進入緩沖儲料料筒，緩沖活塞在熔體壓力下向上運動，同時在緩沖活塞在緩沖儲料活塞桿的帶動下作脈沖式?jīng)_擊運動，使得熔體受到脈沖式?jīng)_擊壓力作用，計量時，充料閥閥芯打開，噴嘴閥關閉，緩沖儲料料筒中熔體在緩沖活塞的作用下通過充料閥閥座壓入注射料筒中；計量完成后，注射柱塞后退到達設定位置，觸發(fā)相應的行程開關，通過控制系統(tǒng)使充料閥閥座的閥芯后退，充料閥閥座關閉，噴嘴閥打開，注射壓力作用在注射活塞上，通過注射柱塞作用在注射料筒中的熔體上；在注射壓力作用下，熔體通過噴嘴進入到模腔中，實現(xiàn)充模過程。
一種脈沖式?jīng)_擊強化在線配混注射成型設備包括中間主螺桿可做軸向周期性脈沖式?jīng)_擊運動的“一”字型排列三螺桿塑化擠出裝置，帶有可做周期性脈沖式?jīng)_擊位移的緩沖活塞的緩沖儲料裝置，在注射充模與保壓時帶有可做周期性脈沖式?jīng)_擊運動注射柱塞的脈沖式?jīng)_擊壓力強化柱塞式注射裝置。
上述設備具體包括三螺桿塑化擠出裝置、脈沖式?jīng)_擊強化柱塞式注射裝置，脈沖式?jīng)_擊強化柱塞式注射裝置由注射料筒、注射柱塞、注射活塞和注射油缸組成；所述緩沖儲料裝置包括液壓機構(gòu)、緩沖儲料料筒及緩沖活塞，液壓機構(gòu)由緩沖儲料油缸和緩沖儲料活塞桿組成，緩沖儲料活塞桿一端位于緩沖儲料油缸內(nèi)，另一端與緩沖活塞連接；緩沖儲料料筒通過擠出閥閥座和擠出閥閥芯與擠出裝置連接；擠出閥閥芯位于擠出閥閥座內(nèi)，閥座一端與擠出機連接，另一端緩沖儲料料筒連接；緩沖儲料料筒還通過充料閥閥座、充料閥閥芯與脈沖式?jīng)_擊強化柱塞式注射裝置連接；緩沖儲料料筒與充料閥閥座連通，充料閥閥座與注射裝置的注射料筒連通；充料閥閥芯一端位于充料閥閥座內(nèi)，另一端與油缸連接；油缸、注射油缸、緩沖儲料油缸、變速激振裝置分別通過信號線與控制系統(tǒng)電連接。
為進一步實現(xiàn)本發(fā)明的目的，所述三螺桿塑化擠出裝置包括變速激振裝置和三螺桿擠出機；所述三螺桿擠出機由主螺桿和副螺桿一與副螺桿二組成，驅(qū)動電機通過傳動軸、變速激振裝置與主螺桿連接，激振裝置產(chǎn)生的激振力使主螺桿做沖擊運動，副螺桿一與副螺桿二分別位于主螺桿的兩側(cè)，并與主螺桿配合，在主螺桿的帶動下同向旋轉(zhuǎn)。
所述脈沖式?jīng)_擊強化柱塞式注射裝置的注射柱塞一端位于注射料筒內(nèi)，另一端與注射活塞連接，注射活塞位于注射油缸內(nèi)，注射料筒還與噴嘴閥連通，噴嘴與噴嘴閥連接。
所述擠出閥閥座設有旁通路。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)、設備相比，具有如下優(yōu)點1、可提高纖維的填充比例脈沖式?jīng)_擊強化作用提高了纖維與聚合物的界面相容性，提高了配混塑化效果；在脈沖式?jīng)_擊強化作用下，復合材料熔體的粘度降低，流動性提高，因而較高的纖維含量同樣可以具有良好的流動性及加工性能。
2、增加制品中纖維的極限長度脈沖式?jīng)_擊強化三螺桿配混塑化裝置提高了配混塑化效果。復合材料熔體粘度低，纖維經(jīng)歷的剪切歷程可縮短，對纖維的磨損減少。另外采用分段加料的方式，聚合物從上游加料口加入，待其完全熔融后，再將纖維從下游加料口加入，這樣可以減少固體輸送段纖維的過度折斷；同時纖維加入到已經(jīng)熔融的聚合物中，熔體和纖維混合后把纖維包覆起來，起到潤滑保護作用，有利于提高熔體中纖維的極限長度。
3、提高產(chǎn)品綜合性能脈沖式?jīng)_擊強化在線配混注射成型過程提高了纖維與聚合物的界面相容性，提高了制品中纖維的極限長度、制品中內(nèi)應力減少并得到均化。脈沖式?jīng)_擊壓力強化緩沖儲料有利于排除熔體中的殘留空氣，提高復合材料熔體的溫度均勻性及分散效果，因而減少了縮孔、表面沉陷等缺陷的產(chǎn)生，提高了制品的綜合性能。
4、提高成型效率在線配混注射成型技術(shù)簡化了纖維增強聚合物材料成型工藝；脈沖式?jīng)_擊強化降低了充模與保壓過程中粘度及流動阻力充模速度加快，充模與保壓時間縮短；熔體的粘度及流動阻力的降低，使得成型可以在較低的溫度下進行，冷卻時間縮短，從而縮短了成型周期，提高了成型效率，降低了生產(chǎn)成本。
5、降低能耗在線配混注射成型技術(shù)減少了物料的加熱、冷卻次數(shù)，節(jié)省能量。同時脈沖式?jīng)_擊強化作用強化了傳熱效果，提高了熱量的利用率，降低了成型過程中熔體的粘度，使得配混塑化、充模、保壓過程中消耗的功率降低，整機能耗減少。
6、減小設備尺寸脈沖式?jīng)_擊強化三螺桿配混塑化設備螺桿長度比雙螺桿長度縮短；注射壓力、保壓壓力降低使得液壓系統(tǒng)的尺寸減小，設備的體積重量減小，占地面積小。


圖1為本發(fā)明設備的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為脈沖式?jīng)_擊強化“一”字型排列三螺桿配混塑化裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為脈沖式?jīng)_擊強化柱塞式注射裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為實測注射活塞的位移隨時間的變化關系圖；圖5為脈沖式?jīng)_擊強化緩沖儲料料筒結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為系統(tǒng)控制程序框圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進行進一步的說明，但本發(fā)明要求保護的范圍并不局限于實施例表述的范圍。
如圖1和圖2所示，一種脈沖式?jīng)_擊強化在線配混注射成型設備主要由脈沖式?jīng)_擊強化三螺桿擠出裝置、脈沖式?jīng)_擊強化緩沖儲料料筒、脈沖式?jīng)_擊強化柱塞式注射裝置構(gòu)成。“一”字型排列三螺桿塑化擠出裝置的螺桿由主螺桿28和副螺桿一27和副螺桿二29組成，其驅(qū)動電機1通過傳動軸2、變速與動力分配器3、激振裝置38與主螺桿28連接，副螺桿一27和副螺桿二29分別位于主螺桿的兩側(cè)，并與主螺桿配合，在主螺桿28的帶動下同向旋轉(zhuǎn)。激振裝置38還與控制系統(tǒng)34信號連接，激振裝置38通過液壓激振的方式產(chǎn)生脈沖式周期性變化的激振力，通過液壓油壓力的波動變化產(chǎn)生周期性變化的脈沖式?jīng)_擊壓力。當控制系統(tǒng)34輸出PWM、PAM調(diào)制信號時，調(diào)制信號對液壓激振裝置38中的液壓油的壓力與流量進行脈動處理，使得主螺桿28做頻率和振幅可調(diào)的沖擊運動。料斗4裝在料筒5上，料筒5上開有下游進料口6及排氣口8，連續(xù)玻璃纖維26經(jīng)加熱器16加熱干燥后從下游進料口6進入料筒中。外加熱器10及螺桿的機械剪切作用使料筒5中的物料熔融塑化，設置在料筒5上的熱電偶9和熱電偶7控制復合材料熔體的溫度。
緩沖儲料裝置主要由液壓機構(gòu)13、緩沖儲料料筒14及緩沖儲料活塞15組成。液壓機構(gòu)13由緩沖儲料油缸31和緩沖儲料活塞桿32組成，緩沖儲料活塞桿32一端位于緩沖儲料油缸31內(nèi)，另一端通過支架33與緩沖儲料活塞15連接。緩沖儲料料筒14通過擠出閥閥座11和擠出閥閥芯12與擠出機連接；并通過充料閥閥座22、充料閥閥芯21與脈沖式?jīng)_擊強化柱塞式注射裝置的注射料筒19相連。其中，擠出閥由閥座11和閥芯12組成，閥芯12位于閥座11內(nèi)，閥座11一端與擠出機的出口連接，另一端與緩沖儲料料筒14連接。緩沖儲料料筒14還與充料閥閥座22連通，充料閥閥座22與注射料筒19連通；注射柱塞20一端位于注射料筒19內(nèi)，另一端與注射活塞18連接，注射活塞18位于注射油缸17內(nèi)，注射料筒19還與噴嘴閥23連通，噴嘴24與噴嘴閥23連接。充料閥閥芯21一端位于充料閥閥座22內(nèi)，另一端與油缸30連接。油缸30通過油管與電液比例閥連接，電液比例閥通過信號線與控制系統(tǒng)34的控制面板電連接；注射油缸17、緩沖儲料油缸31、變速激振裝置3分別通過油管、比例閥與油箱連接，通過信號線與控制系統(tǒng)34電連接。
控制系統(tǒng)34硬件采用貝加萊(B&R)公司的可編程控制器PCC，軟件結(jié)構(gòu)采用自上而下模塊化形式，可分為四層的軟件結(jié)構(gòu)。如圖6所示，系統(tǒng)控制軟件由人機界面模塊101、組織模塊102、數(shù)據(jù)采集模塊103、通訊模塊104、溫度控制模塊105、多軸順序執(zhí)行控制模塊106、互鎖與保護模塊107、PWM輸出模塊108等組成。其中人機界面模塊101主要用于設定加工過程壓力、溫度、螺桿轉(zhuǎn)速、沖擊壓力的頻率與振幅等參數(shù)；組織模塊102協(xié)調(diào)各功能模塊的協(xié)同工作；數(shù)據(jù)采集模塊103主要采集控制系統(tǒng)需要用到的各種數(shù)字信號、模擬信號及其轉(zhuǎn)換等；溫度控制模塊105實現(xiàn)對三螺桿擠出機料筒5、緩沖儲料料筒14、注射料筒19中熔體的溫度進行控制；多軸順序執(zhí)行控制模塊106用于控制擠出閥芯12、充料閥芯21、噴嘴閥23及儲料活塞15、注射柱塞20及其它執(zhí)行機構(gòu)的先后動作；PWM輸出模塊108輸出PWM調(diào)制信號，該調(diào)制信號分別對注射油缸17、緩沖儲料油缸31、變速激振裝置3中的液壓油的壓力、流量進行脈動處理，使得主螺桿28、緩沖儲料活塞桿32、注射柱塞20作頻率和振幅可調(diào)的沖擊運動并作用在熔體上，實現(xiàn)脈沖式?jīng)_擊壓力強化在線配混注射成型過程。
以連續(xù)長玻璃纖維增強PP材料為例說明本發(fā)明纖維增強聚合物基復合材料在線配混注射成型設備的工作過程。
如圖1所示，制品的重量為1500g，主螺桿28的轉(zhuǎn)速為120rpm，主螺桿28的脈沖頻率為5Hz，脈沖振幅為流量的20％；緩沖儲料活塞的脈沖頻率為5Hz，脈沖振幅為流量的10％，注射柱塞的脈沖頻率為5Hz，脈沖振幅為流量的20％。塑料PP從料斗4加入，在螺桿的剪切熱及外加熱作用下熔融塑化。長玻璃纖維26經(jīng)加熱器16加熱干燥后從擠出機的下游加料口6加入三螺桿擠出機中。此時塑料PP已完全熔化，加入的玻璃纖維與熔體混合后在主螺桿28、副螺桿一27及副螺桿二29的輸送下繼續(xù)向前輸送。玻璃纖維被熔體包覆后對玻璃纖維起潤滑保護作用，減少了玻璃纖維的過度折斷，提高了玻璃纖維的極限長度。殘留空氣及揮發(fā)物質(zhì)從排氣孔8排出。擠出閥閥座11設有旁通路。生產(chǎn)過程中，當從三螺桿擠出機出來的復合材料熔體不滿足成型要求或注射裝置出現(xiàn)短時故障時，擠出閥閥芯12堵住復合材料熔體進入緩沖儲料料筒14，復合材料熔體在擠出機的壓力作用下從旁通路流入回收容器中；當復合材料熔體滿足加工工藝要求時，擠出閥閥芯12下降使得熔體可以通過閥芯12進入緩沖儲料料筒14。
如圖5所示，當熔體進入緩沖儲料料筒14時，裝置中的緩沖活塞15在熔體壓力下向上運動，同時在緩沖活塞15在緩沖儲料活塞桿32的帶動下作脈沖式?jīng)_擊運動，使得熔體受到脈沖式?jīng)_擊壓力作用，脈沖式?jīng)_擊壓力作用有利于排除殘留在熔體中的空氣及其它揮發(fā)性物質(zhì)，同時有利于強化熔體的傳熱性能，提高熔體的溫度均勻性。
計量時，如圖3所示，充料閥閥芯21打開，噴嘴閥23關閉，緩沖儲料料筒14中熔體在緩沖活塞15的作用下通過充料閥閥座22壓入注射料筒19中。計量完成后，注射柱塞20后退到達設定位置，觸發(fā)裝在機架上的行程開關37，通過控制系統(tǒng)產(chǎn)生電信號使充料閥閥座22的閥芯21后退，充料閥閥座22關閉，噴嘴閥23打開，注射壓力作用在注射活塞18上，通過注射柱塞20作用在注射料筒19中的熔體上。在注射壓力作用下，熔體通過噴嘴24進入到模腔25中，實現(xiàn)充模過程。充模完成后，進入保壓、冷卻階段，待制品冷卻定型后由頂出系統(tǒng)頂出得到制品，完成一個注射成型周期。圖4為脈沖頻率為2Hz、脈沖幅值為流量的20％時注射柱塞20的位移隨時間的變化情況。圖4可以看出，在充模/計量過程中注射柱塞20的位移與時間的關系不是線性關系，而是在線性關系的基礎上疊加類似正弦變化的周期性變化的位移；在保壓過程中，注射柱塞20在平衡位置來回做脈沖式?jīng)_擊運動。通過注射柱塞20的脈沖式?jīng)_擊運動產(chǎn)生周期性變化的脈沖式?jīng)_擊壓力并作用在熔體上，從而強化對熔體的剪切作用。在注射成型的充模與保壓階段，從擠出機中出來的復合材料熔體通過擠出閥進入緩沖儲料料筒14中，在熔體壓力推動下緩沖活塞15上升進行儲料。在制品冷卻階段，注射柱塞20向前運動到設定位置，出發(fā)行程開關36，控制系統(tǒng)產(chǎn)生電信號使充料閥21打開，噴嘴閥23關閉，緩沖儲料料筒14及擠出機中的熔體在緩沖活塞15的作用下進入注射料筒19中進行計量，為下一個成型周期做準備。
在配混塑化、緩沖儲料、注射成型過程中設備的主螺桿28、緩沖活塞15、注射柱塞20通過控制系統(tǒng)輸出的PWM調(diào)制信號對液壓系統(tǒng)的壓力和力量進行脈動處理，從而產(chǎn)生頻率和振幅可調(diào)的機械沖擊運動。因而在整個成型過程中復合材料熔體始終受到脈沖式?jīng)_擊壓力強化作用，實現(xiàn)了脈沖式?jīng)_擊強化在線配混注射成型過程。
權(quán)利要求
1.脈沖式?jīng)_擊強化在線配混注射成型方法，其特征在于脈沖式?jīng)_擊作用被引入纖維增強聚合物復合材料在線配混注射成型全過程，使聚合物及纖維塑化配混、緩沖儲料、注射充模與保壓在周期性脈沖式?jīng)_擊作用下進行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈沖式?jīng)_擊強化在線配混注射成型方法，其特征在于所述脈沖式?jīng)_擊作用被引入纖維增強聚合物復合材料在線配混注射成型全過程是指塑料原料從料斗(4)加入，在螺桿的剪切熱及外加熱作用下熔融塑化；長玻璃纖維經(jīng)加熱器(16)加熱干燥后從擠出機的下游加料口(6)加入三螺桿擠出機中，塑料已完全熔化，玻璃纖維被熔體包覆，加入的玻璃纖維與熔體混合后在螺桿(7)的輸送下繼續(xù)向前輸送，熔體通過擠出閥閥座(1)進入緩沖儲料料筒(14)，緩沖活塞(15)在熔體壓力下向上運動，同時在緩沖活塞(15)在緩沖儲料活塞桿的帶動下作脈沖式?jīng)_擊運動，使得熔體受到脈沖式?jīng)_擊壓力作用，計量時，充料閥閥芯(21)打開，噴嘴閥(23)關閉，緩沖儲料料筒(14)中熔體在緩沖活塞(15)的作用下通過充料閥閥座(22)壓入注射料筒(19)中；計量完成后，注射柱塞(20)后退到達設定位置，觸發(fā)相應的行程開關，通過控制系統(tǒng)使充料閥閥座(22)的閥芯(21)后退，充料閥閥座(22)關閉，噴嘴閥(23)打開，注射壓力作用在注射活塞(18)上，通過注射柱塞(20)作用在注射料筒(19)中的熔體上；在注射壓力作用下，熔體通過噴嘴(24)進入到模腔(25)中，實現(xiàn)充模過程。
3.一種實現(xiàn)權(quán)利要求1所述方法的脈沖式?jīng)_擊強化在線配混注射成型設備，其特征在于包括中間主螺桿(28)可做軸向周期性脈沖式?jīng)_擊運動的“一”字型排列三螺桿塑化擠出裝置，帶有可做周期性脈沖式?jīng)_擊位移的緩沖活塞(15)的緩沖儲料裝置，在注射充模與保壓時帶有可做周期性脈沖式?jīng)_擊運動注射柱塞(20)的脈沖式?jīng)_擊壓力強化柱塞式注射裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的脈沖式?jīng)_擊強化在線配混注射成型設備，其特征在于所述脈沖式?jīng)_擊壓力強化柱塞式注射裝置由注射料筒(19)、注射柱塞(20)、注射活塞(18)和注射油缸(17)組成；所述緩沖儲料裝置包括液壓機構(gòu)(13)、緩沖儲料料筒(14)及緩沖活塞(15)，液壓機構(gòu)(13)由緩沖儲料油缸(31)和緩沖儲料活塞桿(32)組成，緩沖儲料活塞桿(32)一端位于緩沖儲料油缸(31)內(nèi)，另一端與緩沖活塞(15)連接；緩沖儲料料筒(14)通過擠出閥閥座(11)和擠出閥閥芯(12)與擠出裝置連接；擠出閥閥芯(12)位于擠出閥閥座(11)內(nèi)，閥座(11)一端與擠出機連接，另一端緩沖儲料料筒(14)連接；緩沖儲料料筒(14)還通過充料閥閥座(22)、充料閥閥芯(21)與脈沖式?jīng)_擊強化柱塞式注射裝置連接；緩沖儲料料筒(14)與充料閥閥座(22)連通，充料閥閥座(22)與注射裝置的注射料筒(19)連通；充料閥閥芯(21)一端位于充料閥閥座(22)內(nèi)，另一端與油缸(30)連接；油缸(30)、注射油缸(17)、緩沖儲料油缸(31)、變速激振裝置(3)分別通過信號線與控制系統(tǒng)(34)電連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或者4所述的纖維增強聚合物復合材料在線配混注射成型設備，其特征在于所述三螺桿塑化擠出裝置(3)包括變速激振裝置和三螺桿擠出機；三螺桿擠出機由主螺桿(28)和副螺桿一(27)與副螺桿(29)組成，驅(qū)動電機(1)通過傳動軸(2)、變速激振裝置(3)與主螺桿(28)連接，激振裝置(3)產(chǎn)生的激振力使主螺桿(28)做沖擊運動，副螺桿一(27)與副螺桿(29)分別位于主螺桿的兩側(cè)，并與主螺桿配合，在主螺桿(28)的帶動下同向旋轉(zhuǎn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的脈沖式?jīng)_擊強化在線配混注射成型設備，其特征在于所述脈沖式?jīng)_擊強化柱塞式注射裝置的注射柱塞(20)一端位于注射料筒(19)內(nèi)，另一端與注射活塞(18)連接，注射活塞(18)位于注射油缸(17)內(nèi)，注射料筒(19)還與噴嘴閥(23)連通，噴嘴(24)與噴嘴閥(23)連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的脈沖式?jīng)_擊強化在線配混注射成型設備，其特征在于所述擠出閥閥座(11)設有旁通路。
全文摘要
本發(fā)明公開了脈沖式?jīng)_擊強化在線配混注射成型方法及其設備。該方法是脈沖式?jīng)_擊作用被引入纖維增強聚合物復合材料在線配混注射成型全過程，使聚合物及纖維塑化配混、緩沖儲料、注射充模與保壓在周期性脈沖式?jīng)_擊作用下進行。該設備包括主螺桿可做軸向周期性脈沖式?jīng)_擊運動的“一”字型排列三螺桿塑化擠出裝置、緩沖儲料裝置和脈沖式?jīng)_擊壓力強化柱塞式注射裝置。本發(fā)明在塑化配混、緩沖儲料、注射充模與保壓全過程中，脈沖式?jīng)_擊壓力強化作用使纖維增強聚合物復合材料在線配混注射過程中熔體粘度降低、混合與均化效果加強、纖維與聚合物相容性提高、纖維極限長度增加，從而使加工能耗降低、制品質(zhì)量提高。
文檔編號B29K105/06GK101077611SQ200710028350
公開日2007年11月28日 申請日期2007年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月31日
發(fā)明者瞿金平, 晉剛, 殷小春 申請人:華南理工大學