浅析双导丝头缠绕工艺

收稿日期：!""#$"%$"& 作者简介：马丽（’()’$ ），女，工程师。 浅析双导丝头缠绕工艺 马 丽，王 磊 （河北中意玻璃钢有限公司，河北石家庄 "*""(’） 摘要： 本文介绍了一种新型的缠绕工艺，并对三种具体实现方法的效果进行对比分析。 关键词：缠绕工艺；双导丝头；效率 中图分类号：+,%!)- ’ 文献标识码：. 文章编号：’""% / "(((（!""#）"# / ""!) / "! ’ 前 言 我国及世界玻璃钢缠绕成型工艺，无论是管道 缠绕储罐缠绕还是异型体缠绕，均采用单导丝头缠 绕方式。单导丝头缠绕方式具有操作简便、设计简 单等优点，但生产效率较低。长期以来，由于玻璃钢 缠绕成型尤其是玻璃钢加砂管道成型多为中小口径 管道。对生产效率的要求不是很严格，因此该缺点 不甚突出，也不为广大生产厂商重视。近年来随着 大口径管道市场的不断拓展，大口径管道产量逐年 加大。大口径管道交叉缠绕层每层来回数多，结构 层厚度大，长径比小，滑纱控制难度大等特点，因此 生产中一系列问题亟待解决。如每层来回数多、厚 度大会导致每根管道生产用时较长，致使生产用树 脂配方的调整难度加大，固化时间也会相应的加长， 导致整条生产线生产效率降低。而长径比小、滑纱 等问题又使得缠绕过程中纱片不能太宽，同样会导 致缠绕用时加长，生产效率降低。因此大口径管道 生产效率低下的问题成为制约大口径管道发展的首 要问题。 在实际生产中各企业大都采用以下几种解 决生产效率低下的问题。!扩大生产规模，如增加 生产线、增加模具数量等形式来提高产量。"加大 导丝头宽度，通过加大导丝头宽度增大纱片宽度，减 少每层来回数，缩短缠绕时间。#提高缠绕纱线速 度，如把缠绕纱线速度提高到 ’""0 1 023以上。$双 导丝头工艺，通过增加缠绕层厚度或成倍加大缠绕 纱片宽度等方法缩短缠绕时间。对于以上几种方 案，第一种方案会导致企业资金投入增大，生产成本 上升。第二种方案存在着滑纱问题，加砂装置和浸 胶槽调整等问题。第三种方案的实施有一定的限 制，纱线速度过高会导致纤维浸润时间短，浸透状态 变差，纤维磨损增大，轨道上的工作小车速度过快不 利安全，同时可能导致管壁截面树脂含量向外迁移 等问题。第四种方案由于选用的具体方法不同会有 不同的结果。本文就双导丝头工艺方法进行了分 析。 ! 双导丝头缠绕方式 所谓双导丝头是指缠绕过程中采用两个导丝 头。两个导丝头必须处于主轴的同一个切面上，即 绕主轴分布，而且两个导丝头上的纱片必须宽度相 同和起点位置相同。如果起点位置不同，则终点位 置也不同，不符合缠绕工艺要求。如果宽度与设计 不一致，由于每层来回数是一定的，会导致缠完一层 后不能均匀布满模具表面，因此在生产过程中会有 两个等宽纱片同时缠绕到模具上。在原有每个纱片 宽度不变的情况下采用两个导丝头缠绕方式，如果 两个纱片之间没有严格的距离要求，那么缠绕一层 相当于完成两层缠绕；如果两个纱片之间按一定规 律分布相当于纱片宽度增加了一倍。如果保持原有 加工速度和铺层不变，无论两个纱片位置如何，均能 使生产效率提高一倍。设备投入和人力投入因选用 方案不同会有很大的区别。对于双导丝头缠绕方 式，本文提出 %种不同方案。 方案一需要有一定的设备和人力投入，由图 ’ 所示。 图 ’ 方案 ’示意 从图中可以看出，这种方案是一个主轴，两个小 车工作台对称分布，每个工作台各设置一个导丝头。 生产时两个导丝头同时上纱，纱片宽度相等。这样 )!!""#年第 # !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 期 玻 璃 钢 1 复 合 材 料 456 1 78 !""#-9:-# 万方数据 如果两个导丝头同时上纱，每缠绕一层所用时间与 单导丝头缠完一层所用时间相同。每完成一层缠绕 实际相当于两层缠绕，交叉层、环向层均如此。这种 方式下两个导丝头的垂直位置没有严格的要求，但 水平位置应一致，两个导丝头可独立操作。只是需 要多配置一套小车工作台和相应的操作工人，资金 投入较大。当铺层较简单，交叉或环向铺层为偶数 时，生产效率能提高近一倍。当铺层复杂时，交叉或 环向铺层为非偶数时效率提高不是特别明显。 方案二基本不需投入资金，生产时也不需另外 增加人员，由图 !所示。 图 ! 方案 !示意 从图中可以看出，这种方案是一个主轴，一个 工作台。两个导丝头上下分布。生产时两个导丝 头同时上纱，纱片宽度相等。两个导丝头之间要求 水平位置一致，但垂直距离没有严格要求，只要方 便操作即可。这样如果两个导丝头同时上纱，每缠 完一层所用时间与单导丝头缠绕一层所用时间相 同，但实际结果是完成两层缠绕。采用这种方式无 需投入资金，操作简便，对系统没有严格要求。铺 层较简单而且交叉或环向铺层数为偶数时，生产效 率能提高近一倍，铺层较复杂时效率提高不是特别 明显。 方案三与方案二示意图相同。两个导丝头之 间的垂直距离有严格的要求。要求两个导丝头必 须严格按照缠绕规律要求的距离布置，而且两个导 丝头之间的距离需要根据产品的工艺参数不同进 行调整。同时需要控制软件的相应配合，两个导丝 头之间的水平位置必须一致。生产中要求两个导 丝头必须同时上纱，每缠完一层，实际结果也是一 层。交叉缠绕时每层来回数减少为原来的 " # !。 环向缠绕时纱片变为原来的 ! 倍。因此无论是环 向层还是交叉层，每缠完一层所用时间是单导丝头 缠绕用时的" # !。无论产品铺层如何变化，生产效率 均能提高一倍，而企业在资金和人力的投入上并没 有增加。 $ 实例分析 本文就上述 $种双导丝头工艺在提高效率上的 具体表现进行详细分析。在现有设备上分别对 %&!!’’产品用 $种双导丝头工艺进行对比试验，其 结果由表 "所示。 图 " 生产效率比较 铺层设计 单导丝头用时# ()* 双导丝头用时 # ()* 方案 " 方案 ! 方案 $ 环向 !层 + , ! + + !-+ , ! 交叉 $层 "+-+ , $ "+-+ , ! "+ -+ , ! .-./ , $ 环向 "层 + + + !-+ 加砂 0层 0 , !’ 0 , "’ 0 , !’ 0 , "’ 交叉 $层 "+-+ , $ "+-+ , ! "+ -+ , ! .-./ , $ 环向 !层 + , ! + + !-+ , ! 总用时 # ()* !$/ "$. "1. ""1-"/ 由以上列表可以看出，选用双导丝头缠绕工艺 无论哪一种均能明显提高生产效率。方案 "能将生 产效率提高（!$/2"$.）# !$/ 3 4!546；方案 ! 能将生 产效率提高（!$/2"1.）# !$/ 3 ".5!6；方案 $ 能将生 产效率提高（!$/2""15"/）# !$/ 3 +’6。经过对以上 方案分析，选用第三种方案，效果良好，与分析结果 一致生产效率得到大幅度提高。 4 结束语 综上所述，采用双导丝头缠绕工艺，能大幅度的 提高生产效率。由双导丝头缠绕工艺方案 $还可以 推出三导丝头、四导丝头等很有实用价值的生产工 艺。在市场竞争日趋激烈的今天，效率是企业的生 命，因此这种新型的缠绕工艺具有很高的推广价值。 !"#$"#% &’()#*+*%, !"&) $*-.+’ /0,1*-& ’,’2 78 9) ，:8&; 9<) （ =<><) ?@A*BC) DEF GA- 9HI，J@)K)LM@NL* AO =<><) FPAQ - ’+’’1"，G@)*L ） 03456785：R@)S TLT

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