CN105666841A - 一种异形结构金属壳体的玻璃钢层布带缠绕方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于玻璃钢成型技术领域，公开了一种异形结构金属壳体的玻璃钢层布带缠绕方法，针对由回转体与菱形异形结构组成的非回转体结构件；包括：缠绕开始前，在金属壳体表面粘接胶膜；采用三轴缠绕机在所述非回转体结构件上缠绕布带；从所述回转体开始缠绕，再逐步过渡到所述菱形异形结构的缠绕；缠绕机主轴的最大转速为25r/min；采用真空袋加压成型技术施加固化压力压紧布带；其中，所述菱形异形结构的菱形截面长边缠绕角度C1，短边缠绕角度C2，其余部位的缠绕角C的取值范围C2≤C＜C1；缠绕布带宽度B＝ASinC，缠绕进给量D＝E/SinC；A为防热层厚度，E为布带厚度。本发明通过有效的参数设计和工艺过程控制实现异形玻璃钢层成型控制。

Description

一种异形结构金属壳体的玻璃钢层布带缠绕方法
技术领域
本发明涉及玻璃钢成型技术领域，特别涉及一种异形结构金属壳体的玻璃钢层布带缠绕方法。
背景技术
在金属结构件的表面设置玻璃钢层形成复合结构产品，是适应更为广泛的使用需求。
某金属壳体从前往后逐渐由菱形过渡为圆形，前端菱形锐角夹角约为58°，后端为圆形；即有回转体结构和异型结构件组成的非回转体结构件。需在金属壳体外表面需成型一定厚度的玻璃钢层，制备异形金属承力结构件加玻璃钢层的复合结构产品。
根据产品的结构特点，防热层无法单独成型后套装，只能采用布带缠绕工艺成型金属壳体的玻璃钢层。对于非回转体的异形结构玻璃钢层成型，主要存在3方面的难点：目前现有设备为三轴缠绕机，采用三轴缠绕机成型非回转体金属壳体的玻璃钢层，尚无借鉴方法和确定参数；缠绕机的压力辊伸缩机构长度有限，无法满菱形长短边的尺寸差距，不能在缠绕时给预浸布带施加压力，难以保证产品粘接质量；由于金属壳体的形状特殊，布带在周向一圈的缠绕过程中，主要参数——进给量变化较大，给工艺设计造成很大的困难，金属壳体截面由圆形过渡到菱形的过程中，菱形短边位置的中间段由于角度问题，缠绕过程中非常容易产生布带滑移，影响产品质量。
发明内容
本发明提供一种异形结构金属壳体的玻璃钢层布带缠绕方法，解决现有技术中布带缠绕过程中参数设定无固定模式，异型结构件参数变化控制策略不明确，影响缠绕质量的技术问题，达到了提升缠绕质量和后期成型质量的技术效果。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种异形结构金属壳体的玻璃钢层布带缠绕方法，针对由回转体与菱形异形结构组成的非回转体结构件；包括：
缠绕开始前，在金属壳体表面粘接胶膜；
采用三轴缠绕机在所述非回转体结构件上缠绕布带；
从所述回转体开始缠绕，再逐步过渡到所述菱形异形结构的缠绕；
缠绕机主轴的最大转速为25r/min；
采用真空袋加压成型技术施加固化压力压紧布带；
其中，所述菱形异形结构的菱形截面长边缠绕角度C1，短边缠绕角度C2，其余部位的缠绕角C的取值范围C2≤C＜C1；
缠绕布带宽度B＝ASinC，缠绕进给量D＝E/SinC；A为防热层厚度，E为布带厚度。
进一步地，所述布带的张力为其断裂强度的5％～10％；
其中，缠绕张力控制按其下限控制。
进一步地，缠绕过程中热辊温度的控制范围室温～200℃。
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本申请实施例中提供的异形结构金属壳体的玻璃钢层布带缠绕方法，以三轴缠绕机为基础，适量增加缠绕张力，取代压力辊的压力作用，保证防热层的缠绕致密程度；在缠绕开始前，在金属壳体表面粘接胶膜，增加防热层与金属壳体的粘接质量，防止脱粘；同时由于在菱形面上缠绕机无法加压，无法使布带与金属壳体贴合紧密，则通过真空袋加压成型技术施加固化压力压紧布带；考虑到气流对玻璃钢层的冲刷，缠绕方向设计为由后向前，起始端为圆形，便于缠绕；且布带方向为顺气流方向，有利于玻璃钢层的烧蚀使用；所成型玻璃钢层具备斜缠特点，能够有效的降低壳体使用过程中的烧蚀量；采用重叠缠绕的计算方式进行工艺设计，对周向各象限的缠绕进行计算、核对，确定合适参数，以简化方式满足棱形不同象限的缠绕要求。
具体实施方式
本申请实施例通过提供一种异形结构金属壳体的玻璃钢层布带缠绕方法，解决现有技术中布带缠绕过程中参数设定无固定模式，异型结构件参数变化控制策略不明确，影响缠绕质量的技术问题，达到了提升缠绕质量和后期成型质量的技术效果。
为解决上述技术问题，本申请实施例提供技术方案的总体思路如下：
一种异形结构金属壳体的玻璃钢层布带缠绕方法，针对由回转体与菱形异形结构组成的非回转体结构件；包括：
缠绕开始前，在金属壳体表面粘接胶膜；
采用三轴缠绕机在所述非回转体结构件上缠绕布带；
从所述回转体开始缠绕，再逐步过渡到所述菱形异形结构的缠绕；
缠绕机主轴的最大转速为25r/min；
采用真空袋加压成型技术施加固化压力压紧布带；
其中，所述菱形异形结构的菱形截面长边缠绕角度C1，短边缠绕角度C2，其余部位的缠绕角C的取值范围C2≤C＜C1；
缠绕布带宽度B＝ASinC，缠绕进给量D＝E/SinC；A为防热层厚度，E为布带厚度。
通过上述内容可以看出，异形结构的非回转体金属壳体玻璃钢层的成型缠绕方法，主要研究了此种结构件的布带缠绕方法以及工艺参数设计；通过工艺参数的设定的步骤的设定实现布带缠绕的高效控制。
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细说明，应当理解本发明实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
本发明实施例提供的一种异形结构金属壳体的玻璃钢层布带缠绕方法，针对由回转体与菱形异形结构组成的非回转体结构件；包括：
缠绕开始前，在金属壳体表面粘接胶膜；
采用三轴缠绕机在所述非回转体结构件上缠绕布带；
从所述回转体开始缠绕，再逐步过渡到所述菱形异形结构的缠绕；
缠绕机主轴的最大转速为25r/min；
采用真空袋加压成型技术施加固化压力压紧布带；
其中，所述菱形异形结构的菱形截面长边缠绕角度C1，短边缠绕角度C2，其余部位的缠绕角C的取值范围C2≤C＜C1；
缠绕布带宽度B＝ASinC，缠绕进给量D＝E/SinC；A为防热层厚度，E为布带厚度。
所述布带的张力为其断裂强度的5％～10％；
其中，缠绕张力控制按其下限控制。
缠绕过程中热辊温度的控制范围室温～200℃。
下面通过具体的描述。说明本方法。
在缠绕开始前，在金属壳体表面粘接胶膜，增加防热层与金属壳体的粘接质量，防止脱粘；缠绕方向设计为由后向前，起始端为圆形，属于常规缠绕形状，容易开始缠绕，采用重叠缠绕设计防热层缠绕参数。
根据金属壳体外形，其长、短对角线位置的缠绕角不一致，菱形截面长边缠绕角度为C1，短边缠绕角度为C2，其他位置缠绕角度时刻发生变化；且金属壳体为变截面结构，布带无法紧密贴合在壳体型面进行缠绕。根据缠绕参数计算公式A＝B×sinC和D＝E/sinC(A为防热层厚度，B为布宽，C为缠绕角，D为进给量，E为布厚，可知，为保证缠绕过程中布带能够一直与金属壳体外形贴合，确保周向一周所有位置的缠绕厚度满足设计要求，缠绕进给量D、布宽B应该按周向较小角度进行设计和计算，因此缠绕角设计为C2≤C＜C1，则缠绕参数的计算如下：1)缠绕布宽为：A＝B/sinC；2)缠绕进给量为：D＝E/sinC。
采用上述缠绕参数和方法进行异形结构金属壳体的玻璃钢层的缠绕成型，玻璃钢层厚度和质量均满足要求。因此，缠绕角设计为C2≤C＜C1，缠绕布宽为B＝A×sinC，缠绕进给量为D＝E/sinC。
为了保证布带在异形金属壳体表面以及布带之间贴合良好，将缠绕机主轴实际转速设定为S≤25r/min，缠绕过程中可根据布带的干湿情况按转速百分比进行适当调控。布带张力通常设定为布带断裂强度的5％～10％，为避免脱粘现象，缠绕张力按上限控制。在程序开始缠绕之前，需将热辊提前升温，以保证布带开始缠绕时有拉丝现象。缠绕过程中热辊温度范围为室温～200℃之间。
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本申请实施例中提供的异形结构金属壳体的玻璃钢层布带缠绕方法，以三轴缠绕机为基础，适量增加缠绕张力，取代压力辊的压力作用，保证防热层的缠绕致密程度；在缠绕开始前，在金属壳体表面粘接胶膜，增加防热层与金属壳体的粘接质量，防止脱粘；同时由于在菱形面上缠绕机无法加压，无法使布带与金属壳体贴合紧密，则通过真空袋加压成型技术施加固化压力压紧布带；考虑到气流对玻璃钢层的冲刷，缠绕方向设计为由后向前，起始端为圆形，便于缠绕；且布带方向为顺气流方向，有利于玻璃钢层的烧蚀使用；所成型玻璃钢层具备斜缠特点，能够有效的降低壳体使用过程中的烧蚀量；采用重叠缠绕的计算方式进行工艺设计，对周向各象限的缠绕进行计算、核对，确定合适参数，以简化方式满足棱形不同象限的缠绕要求。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (3)

1.一种异形结构金属壳体的玻璃钢层布带缠绕方法，针对由回转体与菱形异形结构组成的非回转体结构件；其特征在于，包括：
缠绕开始前，在金属壳体表面粘接胶膜；
采用三轴缠绕机在所述非回转体结构件上缠绕布带；
从所述回转体开始缠绕，再逐步过渡到所述菱形异形结构的缠绕；
缠绕机主轴的最大转速为25r/min；
采用真空袋加压成型技术施加固化压力压紧布带；
其中，所述菱形异形结构的菱形截面长边缠绕角度C1，短边缠绕角度C2，其余部位的缠绕角C的取值范围C2≤C＜C1；
缠绕布带宽度B＝ASinC，缠绕进给量D＝E/SinC；A为防热层厚度，E为布带厚度。
2.如权利要求1所述的异形结构金属壳体的玻璃钢层布带缠绕方法，其特征在于：所述布带的张力为其断裂强度的5％～10％；
其中，缠绕张力控制按其下限控制。
3.如权利要求1所述的异形结构金属壳体的玻璃钢层布带缠绕方法，其特征在于：缠绕过程中热辊温度的控制范围：室温～200℃。
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