CN113895053B - 一种多曲面防弹头盔成型方法 - Google Patents

一种多曲面防弹头盔成型方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种多曲面防弹头盔成型方法，包括以下步骤：步骤一、放样切割；步骤二、铺盔；步骤三、切边；步骤四、开放模具预加热；步骤五、开放模具预冷定型；步骤六、封闭模具加热；步骤七、封闭模具冷定型；步骤八、打孔；步骤九、内外表面处理；步骤十、黏封边胶条；步骤十一、喷涂聚脲；步骤十二、装配悬挂系统和帽套，得到多曲面防弹头盔。本发明通过放样切割制备1#大面、2#小面、3#小面和4#大面，然后将其进行铺盔和一系列的压制和后续处理，得到了低成本、低重量的高性能多曲面防弹头盔，制备的防弹头盔的防破片性能和防弹性能在盔壳某个随机点的稳定性和一致性高，具有极佳的安全性，达到军用级防弹头盔的要求。

Description

一种多曲面防弹头盔成型方法
技术领域
本发明属于防弹防护设备材料技术领域，具体涉及一种多曲面防弹头盔成型方法。
背景技术
国内外有关生产15武警通用头盔比较多，防弹头盔是一种能吸收和消散弹头的能量、阻止穿透、减轻钝伤并有效保护头部的装备，广泛应用于高危险行业人员的特殊的保护上。
军用头盔一般主要由盔壳、衬里和悬挂组件三部分构成。壳体由强度高、韧性好的材料制成，它通过材料变形来吸收和减缓子弹和弹片等的冲击力，防止壳体碎片伤及头部；衬里起到透气、吸汗、保暖和减震等作用；悬挂组件将壳体与衬里分隔开，可调节和适应不同头形的士兵。随着科技的发展，头盔壳体所用材质有特种钢、玻璃钢、陶瓷、增强塑料、酚醛树脂纤维、尼龙纤维、复合纤维等，其性能越来越好，防护能力也越来越强。
现有防弹头盔按照原材料分类，轻质复合盔分为芳纶复合盔和PE复合盔两大类。相比之下，PE复合盔虽然价格便宜，但其盔壳厚度高，动态凹陷大、耐高温性能差，主要适用于中、低端客户；芳纶复合头盔具有盔壳厚度低、动态凹陷小、耐高温性能优、刚性较优等优点，但是价格偏高，适用于中、高端客户。
芳纶头盔主要由多层芳纶机织布片料层层堆叠，经高温、高压复合压制成型。在规定军用头盔质量限制的条件下，影响芳纶头盔的防弹性能和防破片性能的主要因素主要有：芳纶纤维的种类、芳纶机织布的织法工艺、芳纶机织布浸胶工艺及后期芳纶片料的裁剪工艺、压制温度、压制压力、保压时间等。其中，芳纶头盔中芳纶片料的堆叠结构与成品盔壳的防弹性能和防破片性能息息相关，盔壳中芳纶片料的堆叠均匀性和层数，决定了盔壳上某个随机点的相对层数，其直接决定了防弹头盔的防弹性能和防破片性能。
现目前的芳纶头盔盔壳制作工艺中，存在芳纶片料搭接不均匀，盔壳上某些位置出现褶皱，使盔壳某个随机点的相对芳纶层数不一致，导致防弹性能和防破片性能不稳定，随机性较强。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种多曲面防弹头盔成型方法。该成型方法通过放样切割制备1#大面、2#小面、3#小面和4#大面，然后将其进行铺盔和一系列的压制和后续处理，得到了低成本、低重量的高性能多曲面防弹头盔，制备的防弹头盔的防破片性能和防弹性能在盔壳某个随机点的稳定性和一致性高，具有极佳的安全性，达到军用级防弹头盔的要求。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种多曲面防弹头盔成型方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、放样切割：将单面浸酚醛树脂胶预浸料进行裁剪，得到1#大面，2#小面和3#小面；所述1#大面，2#小面和3#小面均为圆形，所述1#大面上均匀分布有四个开口，所述开口均包括A裁缝和B裁缝，所述A裁缝位于1#大面两条互相垂直的直径上，从圆外侧向圆心延伸且长度小于半径，所述B裁缝位于A裁缝的逆时针侧，从圆外侧向A裁缝延伸且与A裁缝具有一定夹角；将双面浸酚醛树脂胶预浸料进行裁剪，得到4#大面；所述4#大面的形状与开口均与1#大面相同；
步骤二、铺盔：将步骤一中得到的1#大面，2#小面，3#小面和4#大面在铺盔模具上进行铺盔和初步定型，得到盔壳；所述铺盔和初步定型的过程为：在铺盔模具的阳模上每铺2层1#大面，铺1层3#小面，共铺1#大面10层和3#小面5层，然后继续铺2层1#大面，铺1层2#小面，最后铺1层1#大面，直至总计19层，再在最外层铺放1层4#大面，其中相邻的1#大面之间的开口错开45°，且1#大面，2#小面，3#小面和4#大面同心铺放，在每层铺放后，均使铺盔模具的阳模上升顶紧铺盔模具的阴模进行初步定型；
步骤三、切边：将步骤二中得到的盔壳进行切边，得到切割后的盔壳；
步骤四、开放模具预加热：将步骤三中得到的切割后的盔壳放入液压机开放模具中进行预加热，得到预加热盔壳；
步骤五、开放模具预冷定型：将步骤四中得到的预加热盔壳放入液压机开放模具中进行预冷定型，得到预冷定型盔壳；
步骤六、封闭模具加热：将步骤五中得到的预冷定型盔壳放入液压机封闭模具进行封闭加热，得到封闭加热盔壳；
步骤七、封闭模具冷定型：将步骤六中得到的封闭加热盔壳放入液压机开放模具进行封闭冷定型，得到封闭冷定型盔壳；
步骤八、打孔：将步骤七中得到的封闭冷定型盔壳进行钻孔，得到钻孔盔壳；
步骤九、内外表面处理：将步骤八中得到的钻孔盔壳的内外表面进行清洁，得到清洁盔壳；
步骤十、黏封边胶条：将步骤九中得到的清洁盔壳的边沿黏封边胶条，然后进行打磨，得到封边盔壳；
步骤十一、喷涂聚脲：将步骤十中得到的封边盔壳表面喷涂聚脲，得到喷涂盔壳；
步骤十二、装配悬挂系统和帽套：将步骤十一中得到的喷涂盔壳安装悬挂系统和帽套，得到多曲面防弹头盔。
本发明放样切割时通过采用单面浸酚醛树脂胶预浸料进行裁剪，得到1#大面，2#小面和3#小面，采用单面浸酚醛树脂胶预浸料控制单片重量和含胶量，在加热状态下，胶融化并固化，粘接相邻的两层预浸料，通过双面浸酚醛树脂胶预浸料进行裁剪，得到4#大面，采用双面浸酚醛树脂胶预浸料，保证最外层与内层的粘接和头盔外面光滑，通过在1#大面和4#大面上设置开口，能最大程度满足铺放时的界面重合度，可以保证单个面铺放成型时，单层盔壳的完整性，形成多曲面的盔壳结构，进而保证整个盔壳的界面即接面的完整性；放样切割中铺布时布边应以一侧为齐，裁剪顺序应以先裁小片为准，剪裁时应严格按线裁剪，防止走刀、出现割线不齐整现象，将剪裁完后的各片按技术要求进行层数标记组合；
本发明单面浸酚醛树脂胶预浸料为使用箭杆织布机采用对位芳纶长丝840D，级别为629T为原料织造出来的平纹布，幅宽为1400mm，卷长为100m，该平纹布的经向密度为146~150根/10cm，纬向密度为146~150根/10cm，经向断裂强力不小于12000N/50mm，纬向断裂强力不小于12000N/50mm，经向断裂伸长率不大于4%，纬向断裂伸长率不大于4%，经向断裂强力变异系数不大于7，纬向断裂强力变异系数不大于7；双面浸酚醛树脂胶预浸料为使用箭杆织布机采用对位芳纶长丝1500D，级别为629T为原料织造出来的平纹布，幅宽为1400mm，卷长为100m，该平纹布的经向密度为120~124根/10cm，纬向密度为120~124根/10cm，经向断裂强力不小于14500N/50mm，纬向断裂强力不小于15000N/50mm，经向断裂伸长率不大于8.5%，纬向断裂伸长率不大于8.5%，经向断裂强力变异系数不大于7，纬向断裂强力变异系数不大于7，该平纹布织物表面平整光洁，无明显起毛，经纱纬纱排列整齐均匀，无缺纱，无油污及明显杂物织入，布边完整；
本发明铺盔时通过1#大面构成防弹头盔的基本架构，通过3#、2#小面加固防弹头盔顶部，通过4#大面保证最外层与内层的粘接和头盔外面光滑，铺放时所有面都保证同心，保证了防弹头盔各面的强度，并且铺盔时每层在搭接时应按顺序进行，搭接抻拉适度，前后左右定位准确，铺好的盔体各层搭接紧密，牢固不松散，铺盔完成后取盔时要用工具小心从下向上开启，不可用手直接从里向外扣取，以免导致盔口过大无法预压，每层每片搭接时按层次顺序进行，不准颠倒，每层之间的开口应是后一片的起始与前一片开口之间的旋转角度为45°错开，防止贯穿缝的产生，后一片的起始要与前一片的结尾对接好，各层粘合牢固、圆顺、不得有褶皱、松散脱层现象，糊好的盔体要轻拿轻放，遮盖避光、避湿保存，防止盔体散落，防止水及灰尘落入；以45°错开的方式进行铺盔，不同形状的预浸料片材结构在铺盔的时候旋转角度不同；然后，再将研宄发现，根据应力波传播机理，应力波在弯度小的纤维中传播相对于弯度大的快，应力波传递越快，单位时间内传递能量越多，吸能效果越好，因此0°/45°的方式的片材铺盔结构防弹性能较好，并且可以保证复合结构的纤维正交结构，在铺盔复合过程中的纤维彼此平行、伸直排列；这样的排列方式保证了织物结构中纤维屈曲和相互交织的握持效应，此种结构实现了双向预浸料织物结构更有利于弹击时产生的冲击波沿纤维的轴向传播，因而可以增加有效承载纤维的根数，从而更有利于冲击波扩散速度，提升防弹头盔的防弹性能；
本发明通过切边，将预压后的产品用带锯裁剪机按线裁去多余的部分，将铺好后的盔壳用直刀电剪刀沿边线切割飞边，切割整齐，无毛边，切边顺直，边缘无偏歪、缺口、虚边及缺层少肉现象，切边前的盔壳的重量为1.3kg~1.4kg，切边后的盔壳的重量为1.0kg~1.1kg；
本发明通过开放模具预加热，使盔壳在模具中预定型，预固化，通过开放模具预冷定型，使盔壳在模具中进行初步预定型，防止出现褶皱，通过封闭模具加热，使1#大面，2#小面，3#小面和4#大面上的胶完全融化，并完全渗透到纤维的内部，并通过几次放气，排除气泡，避免气泡在盔壳内部或者外部，影响防弹性能，通过封闭模具冷定型，完成最终的盔壳定型，通过定型方式，保证了得到的防弹头盔，外观左右对称，盔体饱满，避免了盔壳出现褶皱、脱皮、起泡的现象；
本发明通过用手电钻按技术钻孔，将打孔工装模具套在盔体外侧，在盔体下部用手电钻开4个直径为5.5mm的通孔，用于安装悬挂系统，通孔一般为4个，左右两侧各二个毛刺切割干净，左右孔对称；
本发明通过用酒精棉纱清除盔壳表面的细小杂物，以及其他污染物，对盔壳的内外表面进行清洁，确保盔壳内外表面无油、水、硅油及其他漆雾等附着，做到表面光洁，以免影响后面喷漆效果，并用高压风枪把盔壳内外表面的附着污物吹干净；
本发明通过在盔壳边缘双面涂101胶，涂胶均匀，然后粘接氯丁橡胶胶条，密封胶条粘在盔壳边缘，遮盖盔壳边缘毛刺，避免使人被边缘毛刺伤害，氯丁橡胶胶条光滑，直线与弧线过渡自然流畅，胶条两端在盔壳边缘重合10mm，之后用砂纸对黏结胶条的盔口处及胶条进行打磨处理，表面无划伤，溢料、飞边修饰干净，打磨后用高压风枪把盔壳内外表面的附着污物吹干净，粘接后粘合无开裂、虚粘、褶皱、偏歪、虚边及凸凹不平现象，胶条与盔壳粘接牢固，直弧过渡自然、宽窄一致；
本发明通过采用4件M5内六角螺钉将悬挂系统安装在盔壳内，悬挂系统前后位置与盔壳一致并拧紧螺母，然后将帽套装在盔壳表面，帽套在盔壳表面平整光滑，无褶皱，得到多曲面防弹头盔，得到的防弹头盔进行检验合格后进行包装。
本发明制备的防弹头盔满足GJB5115A-2012《军用防弹头盔安全技术性能要求》中的要求，本发明合格的防弹头盔进行包装的步骤是先把头盔的紧急脱扣扣合，头围调整器调至最大，然后把产品合格证、产品使用维护说明书、干燥剂一起放入头盔内，用拷贝纸包好装入聚乙烯塑料袋内，然后封口，按5顶一摞侧向放入内包装箱中。把两件内包装箱放入外包装箱中，在箱内上部放入“包装检验单”。外包装采用聚丙烯塑料打包带沿井字形方向扎紧，要求打正、牢固、松紧适度；加固包装应在纸箱外增包聚丙烯塑料编制布一层。
上述的一种多曲面防弹头盔成型方法，其特征在于，步骤一中所述单面浸酚醛树脂胶预浸料的单位克重为290克/平方米，厚度为0.35mm~0.45mm，含胶量为12%；所述双面浸酚醛树脂胶预浸料的单位克重为420克/平方米，厚度为0.63mm~0.73mm，含胶量为24%。本发明通过控制单面浸酚醛树脂胶预浸料和双面浸酚醛树脂胶预浸料的克重、厚度和含胶量，保证了最终得到的防弹头盔性能优异。
上述的一种多曲面防弹头盔成型方法，其特征在于，步骤一中所述1#大面的直径为520mm，A裁缝的长度为199mm，B裁缝在A裁缝上的投影长度为119mm，B裁缝远离A裁缝一端到A裁缝的垂直距离为40mm，2#小面直径为180mm，3#小面直径为140mm，所述4#大面的尺寸与1#大面相同。本发明通过控制A裁缝和B裁缝具体参数，确定开口的尺寸与形状，保证了铺盔时的界面重合度，保证单个面铺放成型时，单层盔壳的完整性，进而保证整个盔壳的界面即接面的完整性；
上述的一种多曲面防弹头盔成型方法，其特征在于，步骤一中所述单面浸酚醛树脂胶预浸料进行裁剪根据内层放样图纸进行，所述内层放样图纸中单面浸酚醛树脂胶预浸料的长×宽为1950mm×1400mm，所述1#大面以3个为一排沿宽度方向交错分布三排，间隙处分布8个2#小面和8个3#小面；所述双面浸酚醛树脂胶预浸料进行裁剪根据外层放样图纸进行，所述外层放样图纸中双面浸酚醛树脂胶预浸料的长×宽为1950mm×1400mm，所述4#大面以3个为一排沿宽度方向交错分布三排。本发明通过设计内层放样图纸和外层放样图纸中单面浸酚醛树脂胶预浸料、双面浸酚醛树脂胶预浸料的尺寸，设计1#大面、2#小面、3#小面和4#大面的排布，最大限度的利用原材料，避免了材料浪费，采用数控裁剪机进行裁剪，精度高，同时保证了每个同型片材具备互换性。
上述的一种多曲面防弹头盔成型方法，其特征在于，步骤二中所述初步定型的参数：压力为0.7MPa，铺盔模具阳模的温度为80℃，阴模的温度为95℃，时间为5min~8min。本发明通过控制初步定型的参数，保证了每一层铺放的面层之间紧密连接，形成良好的结构，保证了防弹头盔的性能。
上述的一种多曲面防弹头盔成型方法，其特征在于，步骤四中所述预加热的参数：压力为140kg/cm2~200kg/cm2，开放模具上模的温度为100℃，下模的温度为90℃，时间为5min。本发明通过控制预加热的参数使盔壳在模具中预定型，预固化。
上述的一种多曲面防弹头盔成型方法，其特征在于，步骤五中所述预冷定型的参数：压力为140kg/cm2~200kg/cm2，时间5min。本发明通过控制预冷定型的参数，使盔壳在模具中进行初步预定型，防止出现褶皱。
上述的一种多曲面防弹头盔成型方法，其特征在于，步骤六中所述封闭加热的参数：压力为160kg/cm2~180kg/cm2，封闭模具上模的温度为170℃，下模的温度为160℃，时间为20min，其中封闭加热1min~3min后打开封闭模具进行放气，放气的次数为3~5次，每次的放气时间为1min~2min，继续保压5min~10min。本发明通过控制封闭加热的参数，使1#大面，2#小面，3#小面和4#大面上的胶完全融化，并完全渗透到纤维的内部，并通过几次放气，排除气泡，避免气泡在盔壳内部或者外部，影响防弹性能。
上述的一种多曲面防弹头盔成型方法，其特征在于，步骤七中所述封闭冷定型的参数：压力为200kg/cm2，时间为8min。本发明通过控制封闭冷定型的参数，完成最终的盔壳定型，避免了盔壳出现褶皱、脱皮、起泡的现象。
上述的一种多曲面防弹头盔成型方法，其特征在于，步骤十一中所述聚脲为双组分特种聚脲防护材料1401，所述喷涂聚脲的条件为：采用聚脲喷涂机，喷涂温度为80℃，喷涂压力为1400psi，喷涂圈数5圈，转数6r/min，喷涂宽度为10mm，厚度为0.5mm~0.8mm。本发明通过控制喷涂的参数保证盔体漆面均匀，没有漏漆流漆气孔等现象，保证了漆皮厚度不超过0.8mm，盔体内表面漆面要平整光滑。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明通过放样切割制备1#大面、2#小面、3#小面和4#大面，然后将其进行铺盔和一系列的压制和后续处理，得到了低成本、低重量的高性能多曲面防弹头盔，制备的防弹头盔的防破片性能和防弹性能在盔壳某个随机点的稳定性和一致性高，具有极佳的安全性，达到军用级防弹头盔的要求。
2、本发明通过在1#大面和4#大面设计开口，并在铺盔时采用开口错开45°进行铺放，最大程度满足铺放时的界面重合度，可以保证单个面铺放成型时，单层盔壳的完整性，形成多曲面的盔壳结构，进而保证整个盔壳的界面即接面的完整性。
3、本发明通过设计内层放样图纸和外层放样图纸中单面浸酚醛树脂胶预浸料、双面浸酚醛树脂胶预浸料的尺寸，设计1#大面、2#小面、3#小面和4#大面的排布，最大限度的利用原材料，避免了材料浪费，采用数控裁剪机进行裁剪，精度高，同时保证了每个同型片材具备互换性，并且使各面料搭接部分沿着盔壳周长路径方向相互紧密的排列布置，保证在盔壳周长方向各搭接部分均匀、有效及相对层数一致，同时，盔壳表面无褶皱，保证防弹头盔的防弹性能和防破片性能在盔壳某个随机点的稳定性和一致性。
4、本发明铺盔时通过1#大面构成防弹头盔的基本架构，通过3#、2#小面加固防弹头盔顶部，通过4#大面保证最外层与内层的粘接和头盔外面光滑，铺放时所有面都保证同心，保证了防弹头盔各面的强度。
下面通过附图和实施例对本发明的技术方案作进一步的详细描述。
附图说明
图1是本发明制备多曲面防弹头盔的工艺流程图。
图2是本发明实施例1的1#大面的结构示意图。
图3是本发明实施例1的2#小面的结构示意图。
图4是本发明实施例1的3#小面的结构示意图。
图5是本发明实施例1的4#大面的结构示意图。
图6是本发明实施例1的内层放样图纸。
图7是本发明实施例1的外层放样图纸。
图8是本发明实施例1制备的多曲面防弹头盔的结构示意图。
附图标记说明：
1—1#大面；2—2#小面；3—3#小面；
4—4#大面；5—A裁缝；6—B裁缝；
7—单面浸酚醛树脂胶预浸料；8—双面浸酚醛树脂胶预浸料。
具体实施方式
图1是本发明制备多曲面防弹头盔的工艺流程图，从图1中可以看出，本发明制备多曲面防弹头盔包括以下步骤：放样切割、铺盔、切边、开放模具预加热、开放模具预冷定型、封闭模具加热、封闭模具冷定型、打孔、内外表面处理、黏封边胶条、喷涂聚脲、装配悬挂系统和帽套，得到多曲面防弹头盔。
实施例1
本实施例包括以下步骤：
步骤一、放样切割：将单面浸酚醛树脂胶预浸料进行裁剪，得到1#大面，2#小面和3#小面；所述1#大面，2#小面和3#小面均为圆形，所述1#大面上均匀分布有四个开口，所述开口均包括A裁缝和B裁缝，所述A裁缝位于1#大面两条互相垂直的直径上，从圆外侧向圆心延伸且长度小于半径，所述B裁缝位于A裁缝的逆时针侧，从圆外侧向A裁缝延伸且与A裁缝具有一定夹角；将双面浸酚醛树脂胶预浸料进行裁剪，得到4#大面；所述4#大面的形状与开口均与1#大面相同；所述单面浸酚醛树脂胶预浸料的单位克重为290克/平方米，厚度为0.35mm~0.45mm，含胶量为12%；所述双面浸酚醛树脂胶预浸料的单位克重为420克/平方米，厚度为0.63mm~0.73mm，含胶量为24%；所述1#大面的直径为520mm，A裁缝的长度为199mm，B裁缝在A裁缝上的投影长度为119mm，B裁缝远离A裁缝一端到A裁缝的垂直距离为40mm，2#小面直径为180mm，3#小面直径为140mm，所述4#大面的尺寸与1#大面相同；所述单面浸酚醛树脂胶预浸料进行裁剪根据内层放样图纸进行，所述内层放样图纸中单面浸酚醛树脂胶预浸料的长×宽为1950mm×1400mm，所述1#大面以3个为一排沿宽度方向交错分布三排，间隙处分布8个2#小面和8个3#小面；所述双面浸酚醛树脂胶预浸料进行裁剪根据外层放样图纸进行，所述外层放样图纸中双面浸酚醛树脂胶预浸料的长×宽为1950mm×1400mm，所述4#大面以3个为一排沿宽度方向交错分布三排；
步骤二、铺盔：将步骤一中得到的1#大面，2#小面，3#小面和4#大面在铺盔模具上进行铺盔和初步定型，得到盔壳；所述铺盔和初步定型的过程为：在铺盔模具的阳模上每铺2层1#大面，铺1层3#小面，共铺1#大面10层和3#小面5层，然后继续铺2层1#大面，铺1层2#小面，最后铺1层1#大面，直至总计19层，再在最外层铺放1层4#大面，其中相邻的1#大面之间的开口错开45°，且1#大面，2#小面，3#小面和4#大面同心铺放，在每层铺放后，均使铺盔模具的阳模上升顶紧铺盔模具的阴模进行初步定型；所述初步定型的参数：压力为0.7MPa，铺盔模具阳模的温度为80℃，阴模的温度为95℃，时间为6min；
步骤三、切边：将步骤二中得到的盔壳进行切边，得到切割后的盔壳；
步骤四、开放模具预加热：将步骤三中得到的切割后的盔壳放入液压机开放模具中进行预加热，得到预加热盔壳；所述预加热的参数：压力为140kg/cm2~200kg/cm2，开放模具上模的温度为100℃，下模的温度为90℃，时间为5min；
步骤五、开放模具预冷定型：将步骤四中得到的预加热盔壳放入液压机开放模具中进行预冷定型，得到预冷定型盔壳；所述预冷定型的参数：压力为180kg/cm2，时间5min；
步骤六、封闭模具加热：将步骤五中得到的预冷定型盔壳放入液压机封闭模具进行封闭加热，得到封闭加热盔壳；所述封闭加热的参数：压力为170kg/cm2，封闭模具上模的温度为170℃，下模的温度为160℃，时间为20min，其中封闭加热2min后打开封闭模具进行放气，放气的次数为4次，每次的放气时间为1.5min，继续保压8min；
步骤七、封闭模具冷定型：将步骤六中得到的封闭加热盔壳放入液压机开放模具进行封闭冷定型，得到封闭冷定型盔壳；所述封闭冷定型的参数：压力为200kg/cm2，时间为8min；
步骤八、打孔：将步骤七中得到的封闭冷定型盔壳进行钻孔，得到钻孔盔壳；
步骤九、内外表面处理：将步骤八中得到的钻孔盔壳的内外表面进行清洁，得到清洁盔壳；
步骤十、黏封边胶条：将步骤九中得到的清洁盔壳的边沿黏封边胶条，然后进行打磨，得到封边盔壳；
步骤十一、喷涂聚脲：将步骤十中得到的封边盔壳表面喷涂聚脲，得到喷涂盔壳；所述聚脲为双组分特种聚脲防护材料1401，所述喷涂聚脲的条件为：采用聚脲喷涂机，喷涂温度为80℃，喷涂压力为1400psi，喷涂圈数5圈，转数6r/min，喷涂宽度为10mm，厚度为0.7mm；
步骤十二、装配悬挂系统和帽套：将步骤十一中得到的喷涂盔壳依次安装悬挂系统和帽套，得到多曲面防弹头盔。
步骤十三、包装：将步骤十二中得到的防弹头盔的紧急脱扣扣合，头围调整器调至最大，然后把产品合格证、产品使用维护说明书、干燥剂一起放入头盔内，用拷贝纸包好装入聚乙烯塑料袋内，然后封口，按5顶一摞侧向放入内包装箱中。把两件内包装箱放入外包装箱中，在箱内上部放入“包装检验单”，外包装采用聚丙烯塑料打包带沿井字形方向扎紧，要求打正、牢固、松紧适度；加固包装应在纸箱外增包聚丙烯塑料编制布一层。
经检测，本实施例制备的防弹头盔符合GJB5115A-2012《军用防弹头盔安全技术性能要求》中对军用安全防弹头盔的要求。
依据WHB901-2015《15武警通用头盔制造与验收技术条件》以及GJB5115A-2012《军用防弹头盔安全技术性能要求》，对本实施例制备的防弹头盔进行射击试验，得到的结果如表1：
表1
从表1中可以看出，对本实施例制备的防弹头盔从盔顶，盔前侧，盔左侧，盔右侧和盔后侧五个方向5米的距离进行射击，子弹弹头均未穿过防弹头盔，从弹痕高度也可看出弹头对防弹头盔造成的凹陷很小，说明本实施例制备的防弹头盔具有极佳的安全性。
图2是本实施例制备的1#大面1的结构示意图，从图2中可以看出，1#大面1的直径为520mm，A裁缝5的长度为199mm，B裁缝6在A裁缝5上的投影长度为119mm，B裁缝6远离A裁缝5一端到A裁缝5的垂直距离为40mm。
图3是本实施例制备的2#小面2的结构示意图，从图3中可以看出，2#小面2直径为180mm。
图4是本实施例制备的3#小面3的结构示意图，从图4中可以看出，3#小面3直径为140mm。
图5是本实施例制备的4#大面4的结构示意图，从图5中可以看出，4#大面4与1#大面1的尺寸开口完全相同。
图6是本实施例的内层放样图纸，从图6中可以看出，单面浸酚醛树脂胶预浸料7的长×宽为1950mm×1400mm，所述1#大面1以3个为一排沿宽度方向交错分布三排，间隙处分布8个2#小面2和8个3#小面3。
图7是本实施例的外层放样图纸，从图7中可以看出，双面浸酚醛树脂胶预浸料8的长×宽为1950mm×1400mm，4#大面4以3个为一排沿宽度方向交错分布三排。
图8是本实施例制备的多曲面防弹头盔的结构示意图，从图8中可以看出，本实施例制备的多曲面防弹头盔，成多曲面状，对头部进行有效覆盖。
实施例2
本实施例包括以下步骤：
步骤一、放样切割：将单面浸酚醛树脂胶预浸料进行裁剪，得到1#大面，2#小面和3#小面；所述1#大面，2#小面和3#小面均为圆形，所述1#大面上均匀分布有四个开口，所述开口均包括A裁缝和B裁缝，所述A裁缝位于1#大面两条互相垂直的直径上，从圆外侧向圆心延伸且长度小于半径，所述B裁缝位于A裁缝的逆时针侧，从圆外侧向A裁缝延伸且与A裁缝具有一定夹角；将双面浸酚醛树脂胶预浸料进行裁剪，得到4#大面；所述4#大面的形状与开口均与1#大面相同；所述单面浸酚醛树脂胶预浸料的单位克重为290克/平方米，厚度为0.35mm~0.45mm，含胶量为12%；所述双面浸酚醛树脂胶预浸料的单位克重为420克/平方米，厚度为0.63mm~0.73mm，含胶量为24%；所述1#大面的直径为520mm，A裁缝的长度为199mm，B裁缝在A裁缝上的投影长度为119mm，B裁缝远离A裁缝一端到A裁缝的垂直距离为40mm，2#小面直径为180mm，3#小面直径为140mm，所述4#大面的尺寸与1#大面相同；所述单面浸酚醛树脂胶预浸料进行裁剪根据内层放样图纸进行，所述内层放样图纸中单面浸酚醛树脂胶预浸料的长×宽为1950mm×1400mm，所述1#大面以3个为一排沿宽度方向交错分布三排，间隙处分布8个2#小面和8个3#小面；所述双面浸酚醛树脂胶预浸料进行裁剪根据外层放样图纸进行，所述外层放样图纸中双面浸酚醛树脂胶预浸料的长×宽为1950mm×1400mm，所述4#大面以3个为一排沿宽度方向交错分布三排；
步骤二、铺盔：将步骤一中得到的1#大面，2#小面，3#小面和4#大面在铺盔模具上进行铺盔和初步定型，得到盔壳；所述铺盔和初步定型的过程为：在铺盔模具的阳模上每铺2层1#大面，铺1层3#小面，共铺1#大面10层和3#小面5层，然后继续铺2层1#大面，铺1层2#小面，最后铺1层1#大面，直至总计19层，再在最外层铺放1层4#大面，其中相邻的1#大面之间的开口错开45°，且1#大面，2#小面，3#小面和4#大面同心铺放，在每层铺放后，均使铺盔模具的阳模上升顶紧铺盔模具的阴模进行初步定型；所述初步定型的参数：压力为0.7MPa，铺盔模具阳模的温度为80℃，阴模的温度为95℃，时间为5min；
步骤三、切边：将步骤二中得到的盔壳进行切边，得到切割后的盔壳；
步骤四、开放模具预加热：将步骤三中得到的切割后的盔壳放入液压机开放模具中进行预加热，得到预加热盔壳；所述预加热的参数：压力为200kg/cm2，开放模具上模的温度为100℃，下模的温度为90℃，时间为5min；
步骤五、开放模具预冷定型：将步骤四中得到的预加热盔壳放入液压机开放模具中进行预冷定型，得到预冷定型盔壳；所述预冷定型的参数：压力为140kg/cm2，时间5min；
步骤六、封闭模具加热：将步骤五中得到的预冷定型盔壳放入液压机封闭模具进行封闭加热，得到封闭加热盔壳；所述封闭加热的参数：压力为180kg/cm2，封闭模具上模的温度为170℃，下模的温度为160℃，时间为20min，其中封闭加热1min后打开封闭模具进行放气，放气的次数为5次，每次的放气时间为1min，继续保压10min；
步骤七、封闭模具冷定型：将步骤六中得到的封闭加热盔壳放入液压机开放模具进行封闭冷定型，得到封闭冷定型盔壳；所述封闭冷定型的参数：压力为200kg/cm2，时间为8min；
步骤八、打孔：将步骤七中得到的封闭冷定型盔壳进行钻孔，得到钻孔盔壳；
步骤九、内外表面处理：将步骤八中得到的钻孔盔壳的内外表面进行清洁，得到清洁盔壳；
步骤十、黏封边胶条：将步骤九中得到的清洁盔壳的边沿黏封边胶条，然后进行打磨，得到封边盔壳；
步骤十一、喷涂聚脲：将步骤十中得到的封边盔壳表面喷涂聚脲，得到喷涂盔壳；所述聚脲为双组分特种聚脲防护材料1401，所述喷涂聚脲的条件为：采用聚脲喷涂机，喷涂温度为80℃，喷涂压力为1400psi，喷涂圈数5圈，转数6r/min，喷涂宽度为10mm，厚度为0.8mm；
步骤十二、装配悬挂系统和帽套：将步骤十一中得到的喷涂盔壳依次安装悬挂系统和帽套，得到多曲面防弹头盔。
步骤十三、包装：将步骤十二中得到的防弹头盔的紧急脱扣扣合，头围调整器调至最大，然后把产品合格证、产品使用维护说明书、干燥剂一起放入头盔内，用拷贝纸包好装入聚乙烯塑料袋内，然后封口，按5顶一摞侧向放入内包装箱中。把两件内包装箱放入外包装箱中，在箱内上部放入“包装检验单”，外包装采用聚丙烯塑料打包带沿井字形方向扎紧，要求打正、牢固、松紧适度；加固包装应在纸箱外增包聚丙烯塑料编制布一层。
经检测，本实施例制备的防弹头盔符合GJB5115A-2012《军用防弹头盔安全技术性能要求》中对军用安全防弹头盔的要求。
实施例3
本实施例包括以下步骤：
步骤一、放样切割：将单面浸酚醛树脂胶预浸料进行裁剪，得到1#大面，2#小面和3#小面；所述1#大面，2#小面和3#小面均为圆形，所述1#大面上均匀分布有四个开口，所述开口均包括A裁缝和B裁缝，所述A裁缝位于1#大面两条互相垂直的直径上，从圆外侧向圆心延伸且长度小于半径，所述B裁缝位于A裁缝的逆时针侧，从圆外侧向A裁缝延伸且与A裁缝具有一定夹角；将双面浸酚醛树脂胶预浸料进行裁剪，得到4#大面；所述4#大面的形状与开口均与1#大面相同；所述单面浸酚醛树脂胶预浸料的单位克重为290克/平方米，厚度为0.35mm~0.45mm，含胶量为12%；所述双面浸酚醛树脂胶预浸料的单位克重为420克/平方米，厚度为0.63mm~0.73mm，含胶量为24%；所述1#大面的直径为520mm，A裁缝的长度为199mm，B裁缝在A裁缝上的投影长度为119mm，B裁缝远离A裁缝一端到A裁缝的垂直距离为40mm，2#小面直径为180mm，3#小面直径为140mm，所述4#大面的尺寸与1#大面相同；所述单面浸酚醛树脂胶预浸料进行裁剪根据内层放样图纸进行，所述内层放样图纸中单面浸酚醛树脂胶预浸料的长×宽为1950mm×1400mm，所述1#大面以3个为一排沿宽度方向交错分布三排，间隙处分布8个2#小面和8个3#小面；所述双面浸酚醛树脂胶预浸料进行裁剪根据外层放样图纸进行，所述外层放样图纸中双面浸酚醛树脂胶预浸料的长×宽为1950mm×1400mm，所述4#大面以3个为一排沿宽度方向交错分布三排；
步骤二、铺盔：将步骤一中得到的1#大面，2#小面，3#小面和4#大面在铺盔模具上进行铺盔和初步定型，得到盔壳；所述铺盔和初步定型的过程为：在铺盔模具的阳模上每铺2层1#大面，铺1层3#小面，共铺1#大面10层和3#小面5层，然后继续铺2层1#大面，铺1层2#小面，最后铺1层1#大面，直至总计19层，再在最外层铺放1层4#大面，其中相邻的1#大面之间的开口错开45°，且1#大面，2#小面，3#小面和4#大面同心铺放，在每层铺放后，均使铺盔模具的阳模上升顶紧铺盔模具的阴模进行初步定型；所述初步定型的参数：压力为0.7MPa，铺盔模具阳模的温度为80℃，阴模的温度为95℃，时间为8min；
步骤三、切边：将步骤二中得到的盔壳进行切边，得到切割后的盔壳；
步骤四、开放模具预加热：将步骤三中得到的切割后的盔壳放入液压机开放模具中进行预加热，得到预加热盔壳；所述预加热的参数：压力为140kg/cm2，开放模具上模的温度为100℃，下模的温度为90℃，时间为5min；
步骤五、开放模具预冷定型：将步骤四中得到的预加热盔壳放入液压机开放模具中进行预冷定型，得到预冷定型盔壳；所述预冷定型的参数：压力为200kg/cm2，时间5min；
步骤六、封闭模具加热：将步骤五中得到的预冷定型盔壳放入液压机封闭模具进行封闭加热，得到封闭加热盔壳；所述封闭加热的参数：压力为160kg/cm2，封闭模具上模的温度为170℃，下模的温度为160℃，时间为20min，其中封闭加热3min后打开封闭模具进行放气，放气的次数为3次，每次的放气时间为2min，继续保压5min；
步骤七、封闭模具冷定型：将步骤六中得到的封闭加热盔壳放入液压机开放模具进行封闭冷定型，得到封闭冷定型盔壳；所述封闭冷定型的参数：压力为200kg/cm2，时间为8min；
步骤八、打孔：将步骤七中得到的封闭冷定型盔壳进行钻孔，得到钻孔盔壳；
步骤九、内外表面处理：将步骤八中得到的钻孔盔壳的内外表面进行清洁，得到清洁盔壳；
步骤十、黏封边胶条：将步骤九中得到的清洁盔壳的边沿黏封边胶条，然后进行打磨，得到封边盔壳；
步骤十一、喷涂聚脲：将步骤十中得到的封边盔壳表面喷涂聚脲，得到喷涂盔壳；所述聚脲为双组分特种聚脲防护材料1401，所述喷涂聚脲的条件为：采用聚脲喷涂机，喷涂温度为80℃，喷涂压力为1400psi，喷涂圈数5圈，转数6r/min，喷涂宽度为10mm，厚度为0.5mm；
步骤十二、装配悬挂系统和帽套：将步骤十一中得到的喷涂盔壳依次安装悬挂系统和帽套，得到多曲面防弹头盔。
步骤十三、包装：将步骤十二中得到的防弹头盔的紧急脱扣扣合，头围调整器调至最大，然后把产品合格证、产品使用维护说明书、干燥剂一起放入头盔内，用拷贝纸包好装入聚乙烯塑料袋内，然后封口，按5顶一摞侧向放入内包装箱中。把两件内包装箱放入外包装箱中，在箱内上部放入“包装检验单”，外包装采用聚丙烯塑料打包带沿井字形方向扎紧，要求打正、牢固、松紧适度；加固包装应在纸箱外增包聚丙烯塑料编制布一层。
经检测，本实施例制备的防弹头盔符合GJB5115A-2012《军用防弹头盔安全技术性能要求》中对军用安全防弹头盔的要求。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制。凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (9)

1.一种多曲面防弹头盔成型方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、放样切割：将单面浸酚醛树脂胶预浸料进行裁剪，得到1#大面，2#小面和3#小面；所述1#大面，2#小面和3#小面均为圆形，所述1#大面上均匀分布有四个开口，所述开口均包括A裁缝和B裁缝，所述A裁缝位于1#大面两条互相垂直的直径上，从圆外侧向圆心延伸且长度小于半径，所述B裁缝位于A裁缝的逆时针侧，从圆外侧向A裁缝延伸且与A裁缝具有一定夹角；将双面浸酚醛树脂胶预浸料进行裁剪，得到4#大面；所述4#大面的形状与开口均与1#大面相同；所述1#大面的直径为520mm，A裁缝的长度为199mm，B裁缝在A裁缝上的投影长度为119mm，B裁缝远离A裁缝一端到A裁缝的垂直距离为40mm，2#小面直径为180mm，3#小面直径为140mm，所述4#大面的尺寸与1#大面相同；
步骤二、铺盔：将步骤一中得到的1#大面，2#小面，3#小面和4#大面在铺盔模具上进行铺盔和初步定型，得到盔壳；所述铺盔和初步定型的过程为：在铺盔模具的阳模上每铺2层1#大面，铺1层3#小面，共铺1#大面10层和3#小面5层，然后继续铺2层1#大面，铺1层2#小面，最后铺1层1#大面，直至总计19层，再在最外层铺放1层4#大面，其中相邻的1#大面之间的开口错开45°，且1#大面，2#小面，3#小面和4#大面同心铺放，在每层铺放后，均使铺盔模具的阳模上升顶紧铺盔模具的阴模进行初步定型；
步骤三、切边：将步骤二中得到的盔壳进行切边，得到切割后的盔壳；
步骤四、开放模具预加热：将步骤三中得到的切割后的盔壳放入液压机开放模具中进行预加热，得到预加热盔壳；
步骤五、开放模具预冷定型：将步骤四中得到的预加热盔壳放入液压机开放模具中进行预冷定型，得到预冷定型盔壳；
步骤六、封闭模具加热：将步骤五中得到的预冷定型盔壳放入液压机封闭模具进行封闭加热，得到封闭加热盔壳；
步骤七、封闭模具冷定型：将步骤六中得到的封闭加热盔壳放入液压机开放模具进行封闭冷定型，得到封闭冷定型盔壳；
步骤八、打孔：将步骤七中得到的封闭冷定型盔壳进行钻孔，得到钻孔盔壳；
步骤九、内外表面处理：将步骤八中得到的钻孔盔壳的内外表面进行清洁，得到清洁盔壳；
步骤十、黏封边胶条：将步骤九中得到的清洁盔壳的边沿黏封边胶条，然后进行打磨，得到封边盔壳；
步骤十一、喷涂聚脲：将步骤十中得到的封边盔壳表面喷涂聚脲，得到喷涂盔壳；
步骤十二、装配悬挂系统和帽套：将步骤十一中得到的喷涂盔壳依次安装悬挂系统和帽套，得到多曲面防弹头盔。
2.根据权利要求1所述的一种多曲面防弹头盔成型方法，其特征在于，步骤一中所述单面浸酚醛树脂胶预浸料的单位克重为290克/平方米，厚度为0.35mm~0.45mm，含胶量为12%；所述双面浸酚醛树脂胶预浸料的单位克重为420克/平方米，厚度为0.63mm~0.73mm，含胶量为24%。
3.根据权利要求1所述的一种多曲面防弹头盔成型方法，其特征在于，步骤一中所述单面浸酚醛树脂胶预浸料进行裁剪根据内层放样图纸进行，所述内层放样图纸中单面浸酚醛树脂胶预浸料的长×宽为1950mm×1400mm，所述1#大面以3个为一排沿宽度方向交错分布三排，间隙处分布8个2#小面和8个3#小面；所述双面浸酚醛树脂胶预浸料进行裁剪根据外层放样图纸进行，所述外层放样图纸中双面浸酚醛树脂胶预浸料的长×宽为1950mm×1400mm，所述4#大面以3个为一排沿宽度方向交错分布三排。
4.根据权利要求1所述的一种多曲面防弹头盔成型方法，其特征在于，步骤二中所述初步定型的参数：压力为0.7MPa，铺盔模具阳模的温度为80℃，阴模的温度为95℃，时间为5min~8min。
5.根据权利要求1所述的一种多曲面防弹头盔成型方法，其特征在于，步骤四中所述预加热的参数：压力为140kg/cm2~200kg/cm2，开放模具上模的温度为100℃，下模的温度为90℃，时间为5min。
6.根据权利要求1所述的一种多曲面防弹头盔成型方法，其特征在于，步骤五中所述预冷定型的参数：压力为140kg/cm2~200kg/cm2，时间5min。
7.根据权利要求1所述的一种多曲面防弹头盔成型方法，其特征在于，步骤六中所述封闭加热的参数：压力为160kg/cm2~180kg/cm2，封闭模具上模的温度为170℃，下模的温度为160℃，时间为20min，其中封闭加热1min~3min后打开封闭模具进行放气，放气的次数为3~5次，每次的放气时间为1min~2min，继续保压5min~10min。
8.根据权利要求1所述的一种多曲面防弹头盔成型方法，其特征在于，步骤七中所述封闭冷定型的参数：压力为200kg/cm2，时间为8min。
9.根据权利要求1所述的一种多曲面防弹头盔成型方法，其特征在于，步骤十一中所述喷涂聚脲的条件为：采用聚脲喷涂机，喷涂温度为80℃，喷涂压力为1400psi，喷涂圈数5圈，转数6r/min，喷涂宽度为10mm，厚度为0.5mm~0.8mm。
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