本發明涉及模具，尤其涉及一種連續纖維布或纖維布套多層共擠出機頭模具。

背景技術：

隨著社會的不斷發展，塑料管材憑借質量輕、耐腐蝕、使用壽命長等優點得到廣泛應用。但是與傳統管材(如混凝土管等)相比，塑料管材存在著質地軟、機械強度低、易蠕變和應力松弛破壞、尺寸穩定性差等缺陷。這些不足之處大大限制了塑料管材的推廣與應用。纖維具有強度高、耐磨、耐腐蝕、耐沖擊性好等特點，因此常被用于塑料管材的增強改性。目前，大多數纖維增強塑料管材仍采用“零維”短纖維進行改性，極少采用“一維”連續纖維束增強，尚未見有關成熟的“二維”纖維布增強改性塑料管材的報道。

發明專利CN102011897A報道了“一種用于礦井的纖維增強管及其生產方法”。專利中提及的纖維增強管的主要生產步驟如下：首先將熔融料通過擠出模具擠出，依次通過真空定型、冷卻形成聚乙烯內襯管；再用纏繞機在內襯管外周面編織均勻交叉的纏繞纖維，形成纖維增強層；最后通過擠出機擠出外層并包覆在所述纖維層外周面，形成多層復合結構。但這種生產方法存在如下缺點：(1)生產工藝繁瑣，需進行二次成型加工，效率低；(2)需同時配備擠出機與纏繞機，設備投入高；(3)采用二次成型與編制纏繞，纖維與樹脂間的黏合強度低，易發生剝離；(4)產品局限性，無法應用到中空結構壁塑料管材上，特別是工字鋼型、波紋型、環狀肋型等結構壁管材。

發明專利CN102604410A報道了“玻璃纖維增強復合材料”。專利中提及了一種環氧玻纖管的生產方法。生產步驟包括：(1)依重量百分比取玻璃纖維、樹脂及有關助劑；(2)將樹脂及助劑充分混合均勻后，再加入玻璃纖維充分浸潤：(3)將混合料加入模具后成型、固化。但是通過該生產技術生產的玻纖管存在如下問題：生產工藝復雜，成本高；多次加工成型，生產效率低下；所用試劑污染性大；采用 短纖維進行改性，僅能在一定程度上提高管材的強度，但是無法有效提高管材的韌性及高抗沖性能。

采用“零維”材料-短纖維對塑料進行增強改性，雖然對管材的機械強度有一定程度的提高，但是提升效果有限。這是因為增強效果與纖維的長短有密切關聯。因短纖維在基體樹脂中表現為各向同性，無法改善管材的韌性。采用“一維”材料-連續纖維束對管材進行改性得到的管材僅在沿纖維分布方向上有較好的抗拉性能而在其余方向仍缺少約束力，特別是當受到外力時纖維束和樹脂之間易產生剝離。

技術實現要素：

本發明的目的，就是為了解決上述問題，提供一種連續纖維布或纖維布套多層共擠出機頭模具。

為了達到上述目的，本發明采用了以下技術方案：一種連續纖維布或纖維布套多層共擠出機頭模具，其包括：

用于與主擠出機相連的復合模頭，在復合模頭上設有用于與主擠出機連通的主料流道；

用于與輔擠出機相連的復合外模，在復合外模上設有用于與輔擠出機連通的輔料流道；

芯模，與復合模頭螺紋連接；

口模，套在芯模外并由復合外模通過螺栓固定，在口模與復合外模之間形成第一流道，在口模與芯模之間形成第二流道；

模頭壓板，套裝在復合外模上并通過螺栓與復合模頭相連。

所述口模包括圓環形頭部和圓管形身部，頭部外表面設有至少一個穿布孔，身部相應設至少一個穿布通道與所述穿布孔連通；連續纖維布或纖維布套通過穿布孔進入穿布通道，在口模的端口與來自主料流道和輔料流道的樹脂交匯并被均勻地包覆，最終形成具有多層復合結構的纖維增強塑料管材、棒材。

所述復合模頭由第一模頭、第二模頭和第三模頭順序串連而成，其中第一模頭上設有用于與主擠出機相連通的主進料口，第三模頭上設有用于芯模螺紋連接的內螺紋中孔；來自主擠出機的樹脂通過主進料口進入所述主料流道，并通過主料流道進入所述第一流道和第二流道，在口模端口與連續纖維布或纖維布套匯合。

所述復合外模包括順序設置的第一外模、第二外模和第三外模，第一外模通過 模頭壓板與復合模頭中的第三模頭相連，第二外模與第一外模之間設有間隔，第二外模與第三外模串連在一起套裝在口模上，并通過螺桿與第一外模相連；所述口模上的穿布孔從所述間隔露出；在第三外模上設有用于與輔擠出機相連的輔進料口，所述輔料流道設置在第三外模與第二外模之間；來自輔擠出機的樹脂通過輔進料口進入所述輔料流道，并在口模端口處擠出形成外保護層。

所述穿布孔之間的間距大于1mm。

所述連續纖維布或纖維布套由玻璃纖維、碳纖維、超高分子量聚乙烯纖維、聚氨酯纖維、尼龍纖維、聚酯纖維、金屬纖維中的一種或多種的組合制作而成。

所述復合外模上套有外加熱圈和溫度傳感器。

所述第一流道的大小可通過調節口模與第二外模之間的間隙進行調節；所述第二流道的大小可通過調節口模與芯模之間的間隙進行調節。

所述穿布孔的數量、弧長、間距根據產品的實際需求設置。

所述芯模的大小可以調整，通過調整芯模的大小獲得不同內徑尺寸的塑料管材，當去掉芯模或縮短芯模長度時，即獲得塑料棒材。

本發明提供了一種適用范圍廣、高效節能、工藝操作簡單的連續纖維布或纖維布套多層共擠出機頭模具。通過本發明的機頭模具，可以成功實現纖維布連續地、以一定弧度環向分布在樹脂夾層中，借助于纖維布中纖維相互纏繞、縱橫交錯的結構，可大幅度提高對塑料管材或棒材增強、增韌的改性效果。

附圖說明

圖1為本發明的總體結構示意圖；

圖2、圖3為本發明的局部分解結構示意圖。

具體實施方式

參見圖1，配合參見圖2、圖3，本發明的連續纖維布或纖維布套多層共擠出機頭模具，包括由第一模頭1、第二模頭2和第三模頭2順序串連而成復合模頭，由順序設置的第一外模4、第二外模5和第三外模6組成的復合外模，以及芯模7、口模8和模頭壓板9。

復合模頭用于與主擠出機相連，在復合模頭上設有用于與主擠出機連通的主料流道10；其中第一模頭1上設有用于與主擠出機相連通的主進料口11，第三模頭 3上設有用于芯模螺紋連接的內螺紋中孔31；來自主擠出機的樹脂通過主進料口進入主料流道，并通過主料流道進入第一流道和第二流道，在口模端口與連續纖維布或纖維布套匯合。

復合外模用于與輔擠出機相連，在復合外模上設有用于與輔擠出機連通的輔料流道14；其中，第一外模4通過模頭壓板9與復合模頭中的第三模頭3相連，第二外模5與第一外模4之間設有間隔，第二外模5與第三外模6串連在一起套裝在口模8上，并通過螺桿與第一外模相連；口模8上的穿布孔從上述間隔露出；在第三外模6上設有用于與輔擠出機相連的輔進料口61，上述輔料流道14設置在第三外模與第二外模之間；來自輔擠出機的樹脂通過輔進料口61進入上述輔料流道14，并在口模8端口處擠出形成外保護層。輔進料口61可通過流量調節閥控制來自輔擠出機的樹脂流量大小，甚至于關閉。

芯模7與復合模頭螺紋連接。

口模8套在芯模7外并由復合外模通過螺栓固定，在口模8與復合外模之間形成第一流道12，在口模8與芯模7之間形成第二流道13。上述口模8包括圓環形頭部和圓管形身部，頭部外表面設有至少一個穿布孔81，身部相應設至少一個穿布通道與所述穿布孔連通；連續纖維布或纖維布套通過穿布孔進入穿布通道，在口模的端口與來自主料流道和輔料流道的樹脂交匯并被均勻地包覆，最終形成具有多層復合結構的纖維增強塑料管材、棒材。

模頭壓板9套裝在復合外模上并通過螺栓與復合模頭相連。

本發明中的穿布孔之間的間距大于1mm。

本發明中的連續纖維布或纖維布套由玻璃纖維、碳纖維、超高分子量聚乙烯纖維、聚氨酯纖維、尼龍纖維、聚酯纖維、金屬纖維中的一種或多種的組合制作而成。

在復合外模上套有外加熱圈和溫度傳感器(未圖示出來)。用于控制機頭模具的溫度。

本發明中的第一流道的大小可通過調節口模與第二外模之間的間隙進行調節；第二流道的大小可通過調節口模與芯模之間的間隙進行調節。

本發明中的穿布孔的數量、弧長、間距根據產品的實際需求設置。

本發明中的芯模的大小可以調整，通過調整芯模的大小獲得不同內徑尺寸的塑料管材，當去掉芯模或縮短芯模長度時，即獲得塑料棒材。

本發明的具體工作原理如下：開機前將連續纖維布或纖維布套由穿布孔81牽 引進入口模8上相對應的穿布通道82，主擠出機的熔融樹脂在流經口模8時發生分流，分別進入口模與芯模之間的第二流道、口模與復合外模之間的第一流道，并在口模端口處交匯并均勻地包覆纖維布或纖維布套。輔擠出機通過輔進料口61加入樹脂，熔融樹脂流經輔料流道14，在模具端口處擠出形成外護層。