拉挤玻璃钢模具的设计.doc

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1、拉挤玻璃钢窗框模具的设计　　　玻璃纤维增强塑料窗框是用GFRP拉挤中空型材（以下简称拉挤型材）制做的。它是继木、钢、铝合金、塑钢窗框之后的新一代窗框。20世纪80年代初加拿大首次成功开发了玻璃钢窗框；90年代，迅速扩展到美国、俄罗斯、德国、日本等国，发展前景极大。目前，我国已成为建筑窗框产量最多的国家。随着我国经济高速发展，房地产业的兴起，建筑业水平的不断提高，建筑节能日益突出，玻璃钢窗框弥补了塑钢窗框强度低、易老化等欠缺，被国家列为重点鼓励发展的节能型产品产业，由于玻璃钢窗框具有木窗框、钢窗框、铝合金窗框、塑钢窗框所不

2、具有的优点，因此玻璃钢窗框的市场应用前景非常巨大。　　1拉挤玻璃钢窗框的工艺拉挤玻璃钢窗框以热固性不饱和聚酯树脂为基体，以玻璃纤维为增强材料，采用拉挤工艺成型。其基本成型工艺过程是：由牵引装置牵引，使玻璃纤维集束并浸渍树脂胶液，通过预成型模，进入加热的模具固化成型。最后拉出的各种规格的型材经处理、加工后，即可制作成玻璃钢窗框。　　2拉挤玻璃钢窗框模具设计的重要性在玻璃钢型材的拉挤成型过程中，模具是各种工艺参数作用的交汇点，是拉挤工艺的核心之一。与已经相当成熟的塑料挤出成型相比，拉挤成型与其有相似之处，但前者仅是一物理变化

3、过程，后者还伴随着动态的化学反应。模具的工况较前者要复杂得多，目前各种因素的影响作用理论尚未彻底搞清楚，所以拉挤模具的设计和制造具有十分重要的意义，它不仅关系着拉挤工艺的成败，决定着拉挤制品的质量和产量，同时也影响拉挤模具的使用寿命。　　2．1模具的选材　　对于拉挤模具，模具材料的选择直接影响着模具的性能，特别是拉挤窗框型材，由于窗框型材市场前景广阔，需求量大，这就要求模具本身的使用寿命要特别长，因此对窗框模具材料的选择要求具备以下性能；（1）较高的强度，耐疲劳性和耐磨性；（2）较高的耐热性和较小的热变形性；（3）良好的

4、耐腐蚀性；（4）良好的切削性和表面抛光性能；（5）受热变形小，尺寸稳定性好。　　2．2分型面的选择拉挤模具一般由几块模具拼装组合而成。在模具设计时，分型面选择的原则是：在满足模具制造的前提下，尽量减少分型面，保证合缝严密。由于拉挤玻璃钢窗框模具形状复杂，在选择分型面时就显得的尤为重要。如图2所示的玻璃钢窗框的模具设计示意图中，首先从满足模具制造的前提出发，把整个模具分成了如图所示的五个部分组成，同时为保证合模缝严密，故采用如图所示的模具设计方式。　　2．3模具入口设计玻璃纤维浸树脂后进入成型模具时，纤维束是在成型机牵引作

5、用下进入模具的。由于模具进口处纤维束十分松散，往往在入口处积聚缠绕，造成断纤。再者，模具在长时间使用过程中，由于积聚缠绕的影响，往往造成人口磨损严重，影响产品质量。为解决这一问题。在模具入口处周边倒一截面为1／4椭圆截面圆角，同时入口采用锥形，角度在5～8°为宜，长度在50～100mm为宜，这可大大减少断纤现象发生，提高了玻璃钢拉挤制品的质量。　2．4模具尺寸的确定　　由于玻璃钢窗框的壁厚较薄，在模具中热传导较快，因此，模具长度不宜过长，这也有利于模具的机加工和拉挤工艺的顺利进行。因此在设计时，模具长度与原材料选择有关，

6、目前国内模具长度一般设计为900mm左右。一般模具厚度为制品厚度的2～3倍。模具型腔尺寸决定于制品的尺寸及收缩率。对于玻璃钢窗框型材，一般采用不饱和聚酯树脂玻璃纤维体系，收缩率一般在2％左右。　　玻璃钢窗框型材大多是中空制品，因此芯棒设计要特别注意，一般芯模具的有效长度为模具长度的2/3～3/4，而在拉挤工艺过程中要考虑到芯棒固定及调整以及防止偏心，此外芯棒还要考虑到配重的问题，综合考虑，对于模具长度为900mm左右的模具，芯棒的长度可设计为1200mm左右。　　3结语　　在近几年内，我国的玻璃钢业及住宅产业的飞速发展，

7、为玻璃钢窗框提供了广阔的市场。玻璃钢窗框市场有非常大的潜力，在刚刚开发的玻璃钢窗市场竞争激烈，而这种竞争主要是质量的竞争。而高质、高档的玻璃钢窗框才能具有竞争力，这其中模具设计是关键。因此，拉挤玻璃钢窗框模具的设计具有重要意义。