CN108120341A - 一种玻璃钢弓及其加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种玻璃钢弓，包括玻璃纤维制成的弓臂、对称设置于弓臂两端的两个弓梢、连接两个弓梢的弓弦及粘接于弓臂上的握把；弓梢采用木质材料或玻璃纤维制成。本发明还提供了一种玻璃钢弓加工方法，将玻璃钢成型工艺应用到传统弓的加工中，由于弓臂采用玻璃钢一体热压工艺制成，而玻璃钢不受外界环境、温度的影响，无论存放还是使用，均不会因环境温度、湿度的变化影响其力学性能，因此，本发明不仅提高了弓对于环境的耐候性，而且延长了其使用寿命，满足了弓爱好者的使用需求。
Description
技术领域
本发明涉及传统弓制造技术领域，更具体的说是涉及一种玻璃钢弓及其加工方法。
背景技术
中国古代传统弓的制作是以动植物材料为原料进行制作的，通常我们称作角弓。这种工艺尽管在选材上非常严格，但由于动植物材料的物理特性发散性大，因此产品的质量很难保证；而环境的温度和湿度对天然的动植物材料影响大，这样的弓从炎热的夏天到寒冷的冬天，其力量可相差百分之二十以上；在弓的制作上，对制作的手艺人要求非常高，工时相当长，成本极高；目前一把好的角弓，价格在一万元以上；另外，对于现有的角弓在使用中的维护和保养方面，对使用者的要求也非常高。
在上个世纪60年代，西方国家发明了层压弓的工艺，就是弓发生形变的部分，我们称之为弓臂，弓臂采用上下两层很薄的玻璃钢片和中间两层薄的枫木片粘接而成；这种工艺一直延续至今，也是现代弓的通用制作工艺，并且应用到传统弓的制作当中。此种工艺由于木材的使用，依然存在耐候性差，使用寿命低的技术问题，而上述技术问题正是本领域技术人员亟需解决的问题。
本发明发明人自1996年起，开始研究做弓臂的材料，通过大量的实践和数据分析，确定了具有良好弹性的单向纤维的玻璃钢材料，而单一的玻璃钢材料具有良好的耐候性和使用寿命，正是解决上述技术问题的关键。但是玻璃钢的成型工艺很多，比如手糊成型，灌注成型、缠绕成型、压制成型等，而高温压制成型的玻璃钢制品，具有更高的物理特性，因此，发明人决定采用这种工艺来研究制作传统弓。将玻璃钢制作行业中关于单向纤维走向的压制成型工艺应用到传统弓的制作当中；发明人经过大量的实验和产品的使用，获得了良好的效果。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种玻璃钢弓，解决了传统弓耐候性差，使用寿命短的技术问题，满足了弓爱好者的使用需求。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明提供了一种玻璃钢弓，包括玻璃纤维制成的弓臂、对称设置于弓臂两端的两个弓梢、连接两个弓梢的弓弦及粘接于弓臂上的握把；弓梢采用木质材料或玻璃纤维制成。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种玻璃钢弓，由于弓臂采用玻璃纤维制成，而玻璃纤维不受外界环境、温度的影响，无论存放还是使用，均不会因环境温度、湿度的变化影响其力学性能，因此，本发明不仅提高了弓对于环境的耐候性，而且延长了其使用寿命，满足了弓爱好者的使用需求。
优选地，弓臂采用单向纤维走向的玻璃纤维压制而成；弓梢与弓臂一体成型或分体粘接而成；其中，如果弓为软弓梢，则弓梢与弓臂一体成型；如果是硬弓梢的弓，则弓梢采用木质材料制成，且与弓臂粘结而成。
本发明还提供了玻璃钢弓的加工方法，包括：
步骤1、根据弓的力学性能设计弓形；
步骤2、根据步骤1中的弓形，设计金属模具，得到金属模具成品；
步骤3、玻璃纤维浸入树脂胶，树脂胶与玻璃纤维重量比为1.5-2.5:0.5-1.5；
步骤4、将步骤3中浸入树脂胶后的玻璃纤维人工放入步骤2中的金属模具成品模腔内，合模、加温加压；
步骤5、将步骤4中的放入金属模具成品模腔内的玻璃纤维加温加压后,冷却25min-35min；
步骤6、将步骤5中冷却后的玻璃纤维，开模，即获得等宽度的弓毛坯；
步骤7、将步骤6中的等宽度弓毛坯打磨加工，挂弦，获得半成品弓；
步骤8、将步骤7中获得的半成品弓喷漆和装饰，即获得成品弓。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种玻璃钢弓的加工方法，首先，由于弓采用树脂胶浸泡的玻璃纤维通过加温加压制成弓毛坯，提高了弓的耐候性及使用寿命，满足了弓爱好者的使用需求；其次，金属模具制造后，能够使用上万次，降低了弓加工的平均成本。
优选地，步骤4中的加温温度为180℃；加压压力大于等于1Mpa，持续时间120min-180min。
采用此方案的有益效果为：提高弓毛坯的压制效果，增强弓的强度。
优选地，步骤5中冷却温度小于等于50℃。采用此方案的有益效果为便于弓毛坯开模后的取出。
优选地，将步骤3中浸入树脂胶后的玻璃纤维人工放入步骤2中的金属模具成品模腔内，玻璃纤维需顺向排列于金属模具成品模腔内，且保持玻璃纤维厚度均匀，厚度要求为4-6mm。
采用此方案的技术效果为：使玻璃纤维纤维朝向均朝向同一方向排列，提高了弓的弹性，进而增加了弓的使用性能。其中，本步骤内对于玻璃纤维的厚度要求较高，为了保证玻璃纤维成型后的性能要求，此步骤中，需具有一定经验的工人带橡胶手套完成铺设，为了保证弓毛坯的一致性，需要在铺设玻璃纤维过程中检测铺设厚度。
优选地，步骤6中获得等宽度的弓毛坯宽度为35±0.1mm，弓长度一般为1200mm-1600mm。
本发明提供的玻璃钢弓的加工方法，当弓采用软弓梢时，步骤7中进一步加工为在玻璃钢弓臂上两末端挫出可以挂弦的弦槽；当弓采用硬弓梢时，步骤7中进一步加工为在玻璃钢弓臂两端粘结木质材料的弓梢。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1附图为本发明提供的一种玻璃弓的结构示意图；
图2附图为本发明提供的一种玻璃钢弓的加工流程框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例公开了一种玻璃钢弓，由于弓臂采用玻璃纤维制成，而玻璃纤维不受外界环境、温度的影响，无论存放还是使用，均不会因环境温度、湿度的变化影响其力学性能，因此，本发明不仅提高了弓对于环境的耐候性，而且延长了其使用寿命，满足了弓爱好者的使用需求。
本发明实施例还公开了一种玻璃钢弓的加工方法，由于弓采用树脂胶浸泡的玻璃纤维通过加温加压制成弓毛坯，提高了弓的耐候性及使用寿命，满足了弓爱好者的使用需求；其次，金属模具制造后，能够使用上万次，降低了弓加工的平均成本。
实施例1
本发明提供了一种玻璃钢弓，参见附图1，包括弓臂1、对称设置于所述弓臂1两端的两个弓梢2、连接两个弓梢2的弓弦3及粘接于弓臂1上的握把；弓臂1采用玻璃纤维制成，弓梢2采用木质材料制成。
有利的，弓臂1采用单向纤维走向的玻璃纤维压制而成；弓梢2与弓臂1分体粘接而成。
本发明还提供了一种玻璃钢弓的加工方法，包括：
步骤1、根据弓的力学性能设计弓形；
步骤2、根据步骤1中的弓形，设计金属模具，得到金属模具成品；
步骤3、玻璃纤维浸入树脂胶，树脂胶与玻璃纤维重量比为2:1；
步骤4、将步骤3中浸入树脂胶后的玻璃纤维人工放入步骤2中的金属模具成品模腔内，合模、加温加压；
步骤5、将步骤4中的放入金属模具成品模腔内的玻璃纤维加温加压后,冷却30min；
步骤6、将步骤5中冷却后的玻璃纤维，开模，即获得等宽度的弓毛坯；
步骤7、将步骤6中的等宽度弓毛坯打磨加工，挂弦，获得半成品弓；
步骤8、将步骤7中获得的成品弓喷漆和装饰。
有利的，步骤4中的加温温度为180℃；加压压力1Mpa，持续时间160min。
有利的，步骤5中冷却温度为50℃。
更有利的，将步骤3中浸入树脂胶后的玻璃纤维人工放入步骤2中的金属模具成品模腔内，玻璃纤维需顺向排列于金属模具成品模腔内，且保持玻璃纤维厚度均匀，厚度要求为4-6mm。其中，顺向排列为：使玻璃纤维纤维朝向均朝向同一方向排列，提高了弓的弹性，进而增加了弓的使用性能。其中，本步骤内对于玻璃纤维的厚度要求较高，为了保证玻璃纤维成型后的性能要求，此步骤中，需具有一定经验的工人带橡胶手套完成铺设，为了保证弓毛坯的一致性，需要在铺设玻璃纤维过程中检测铺设厚度。
有利的，步骤6中获得等宽度的弓毛坯宽度为35±0.1mm，弓长1600±0.5mm。
当弓采用硬弓梢时，步骤7中进一步加工为在玻璃钢弓臂两端粘结木质材料的弓梢。
实施例2
本发明提供了一种玻璃钢弓，参见附图1，包括弓臂1、对称设置于所述弓臂1两端的两个弓梢2、连接两个弓梢2的弓弦3及粘接于弓臂1上的握把；弓臂1及弓梢2均采用玻璃钢制成。
有利的，弓臂1与弓梢2一体成型，均采用单向纤维走向的玻璃纤维压制而成。
本发明还提供了一种玻璃钢弓的加工方法，参见附图2，包括：
步骤1、根据弓的力学性能设计弓形；
步骤2、根据步骤1中的弓形，设计金属模具，得到金属模具成品；
步骤3、玻璃纤维浸入树脂胶；树脂胶与玻璃纤维重量比为1.5：0.5；
步骤4、将步骤3中浸入树脂胶后的玻璃纤维人工放入步骤2中的金属模具成品模腔内，合模、加温加压；
步骤5、将步骤4中的放入金属模具成品模腔内的玻璃纤维加温加压后,冷却35min；
步骤6、将步骤5中冷却后的玻璃纤维，开模，即获得等宽度的弓毛坯；
步骤7、将步骤6中的等宽度弓毛坯进一步打磨加工，挂弦，获得半成品弓；
步骤8、将步骤7中获得的成品弓喷漆和装饰。
有利的，步骤4中的加温温度为180℃；加压压力1.5Mpa，持续时间180min。
有利的，步骤5中冷却温度为45℃。
更有利的，将步骤3中浸入树脂胶后的玻璃纤维人工放入步骤2中的金属模具成品模腔内，玻璃纤维需顺向排列于金属模具成品模腔内，且保持玻璃纤维厚度均匀，厚度要求为4-6mm。其中，顺向排列为：使玻璃纤维纤维朝向均朝向同一方向排列，提高了弓的弹性，进而增加了弓的使用性能。其中，本步骤内对于玻璃纤维的厚度要求较高，为了保证玻璃纤维成型后的性能要求，此步骤中，需具有一定经验的工人带橡胶手套完成铺设，为了保证弓毛坯的一致性，需要在铺设玻璃纤维过程中检测铺设厚度。
有利的，步骤6中获得等宽度的弓毛坯宽度为35±0.1mm，弓长1200±0.5mm。
当弓采用软弓梢时，步骤7中进一步加工为在玻璃钢弓臂上两末端挫出可以挂弦的弦槽，挂弦即可。
本发明解决了层压弓存在的两大问题，一是耐候性，二是使用寿命，如下表：在相同的条件下，本发明提供的玻璃钢弓具有优异的性能，满足了弓爱好者的使用需求。
在太阳光下长期暴晒，层压弓会因材质不耐候性而报废，并且层压弓使用后必须摘下弓弦，才能尽量的保证其力学性能；环境温度在-20℃至40℃之间变化时，层压弓拉力会有5％的变化，层压弓全寿命周期大于等于20000箭数，按弓每磅10格令配箭，层压弓为187英尺/s；综上所述，本发明提供的玻璃钢弓综合性能全部优于层压弓，不仅力学性能、使用性能优越，而且使用寿命长，不受存放环境的影响。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (7)
1.一种玻璃钢弓，其特征在于，包括玻璃纤维制成的弓臂(1)、对称设置于所述弓臂(1)两端的两个弓梢(2)、连接所述两个弓梢(2)的弓弦(3)及粘接于所述弓臂(1)上的握把；所述弓梢(2)采用木质材料或玻璃纤维制成。
2.根据权利要求1所述的一种玻璃钢弓，其特征在于，所述弓臂(1)采用单向纤维走向的玻璃纤维压制而成；所述弓梢(2)与所述弓臂(1)一体成型或分体粘接而成。
3.一种如权利要求1或2所述的玻璃钢弓的加工方法，其特征在于，包括：
步骤1)、根据弓的力学性能设计弓形；
步骤2)、根据步骤1中的弓形，设计金属模具，得到金属模具成品；
步骤3)、玻璃纤维浸入树脂胶，树脂胶与玻璃纤维重量比为1.5-2.5:0.5-1.5；
步骤4)、将步骤3中浸入树脂胶后的玻璃纤维人工放入步骤2中的金属模具成品模腔内，合模、加温加压；
步骤5)、将步骤4中的放入金属模具成品模腔内的玻璃纤维加温加压后,冷却25min-35min；
步骤6)、将步骤5中冷却后的玻璃纤维，开模，即获得等宽度弓的毛坯；
步骤7)、将步骤6中的等宽度弓毛坯打磨加工，挂弦，获得半成品弓；
步骤8)、将步骤7中获得的半成品弓喷漆和装饰，即获得成品弓。
4.根据权利要求3所述的一种玻璃钢弓的加工方法，其特征在于，步骤4中的加温温度为130℃-150℃；加压压力大于等于1Mpa，持续时间120min-180min。
5.根据权利要求3所述的一种玻璃钢弓的加工方法，其特征在于，步骤5中冷却温度小于等于50℃。
6.根据权利要求3或4所述的一种玻璃钢弓的加工方法，其特征在于，将步骤3中浸入树脂胶后的玻璃纤维人工放入步骤2中的金属模具成品模腔内，玻璃纤维需顺向排列于金属模具成品模腔内，且保持玻璃纤维厚度均匀，厚度要求为4-6mm。
7.根据权利要求3所述的一种玻璃钢弓的加工方法，其特征在于，步骤6中获得等宽度的弓毛坯宽度为35±0.1mm。
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