复合材料缠绕成型工艺课件.ppt

缠绕成型工艺,Filament Winding,主讲：王翔,复合材料工艺与设备,缠绕成型工艺概述,定义：将浸过树脂胶液的连续纤维或布带，,按照一定规律缠绕到芯模上，然后固化脱,模成为增强塑料制品的工艺过程，称为缠,绕工艺。,缠绕成型工艺概述（二）,缠绕成型工艺概述（三）,?,工艺特点：,可制备各种正曲率的回转体；,纤维含量高，可达,70,以上；,比强度高,?,分,类：,干法缠绕,湿法缠绕,半干法缠绕,缠绕成型工艺流程（一）,（工艺流程图）,树脂胶液,纱,团,浸,胶,胶,槽,张力辊,纱,架,芯,模,固化炉,加工机械,张力控制,缠,绕,固,化,加,工,成,品,缠绕成型工艺流程（二）,（工艺流程示意图）,缠绕成型工艺流程（三）,（浸胶）,缠绕成型工艺流程（四）,（缠绕）,缠绕成型设备（一）,（结构示意图）,缠绕成型设备（二）,（卧式缠绕机）,缠绕成型设备（三）,（立式缠绕机）,缠绕成型设备（四）,（多芯模缠绕机）,（滚转式缠绕机）,缠绕成型辅助设备（一）,（,纱,架,）,缠绕成型辅助设备（二）,（浸胶槽）,缠绕成型辅助设备（三）,（张力控制机构）,缠绕成型产品及应用,缠绕成型产品及应用,缠绕成型产品及应用,缠绕规律（一）,缠绕规律：,是描述纱片均匀稳定连续排布芯模,表面以及芯模与导丝头间运动关系的规律。,缠绕规律（二）,缠绕线型的要求：,1,）纤维既不重叠又不离缝，均匀连续布满芯模表面。,2,）纤维在芯模表面位置稳定，不打滑。,缠绕规律（三）,环向缠绕：,即沿芯模圆周方向的缠绕。缠绕时，芯模绕自,身轴线作匀速转动，导丝头在平行于轴线方向筒身区间运,动。芯模每转一周，导丝头移动一个纱片宽度，按此循环，,直至纱片布满芯模筒身段表面为止。,环向缠绕的特点：,缠绕只能在筒身段进行，不能缠封头。相邻纱片之间,相接而不相交，其缠绕角在,85,90,之间。,b,D,W,a,缠绕规律（四）,W=D ctg,b=D cos,缠绕规律（五）,螺旋缠绕：,又称测地线缠绕，芯模绕自身轴线匀速转动，导丝,头按一定的速比要求沿轴线方向往复运动。于是，芯模的筒身和,封头上就实现了交叉缠绕。其缠绕角一般为,45,70,。,螺旋缠绕的特点：,每条纤维都对应于极孔圆周上的一个切点，相同方向邻近纱,片之间相接而不相交，不同方向的纤维则相交。这样，当纤维均,匀缠满芯模表面时实际以构成了双层。,缠绕规律（六）,纵向缠绕：又称平面缠绕，,导丝头在固定平面内做匀速圆周,运动，芯模绕自轴慢速旋转。导丝头转一周，芯模转动一个微,小角度，反映在芯模表面为近似一个纱片宽度。纱片依次连续,缠绕到芯模上，各纱片均与极孔相切，相互紧挨着而不交叉。,缠绕轨迹近似一个平面单圆封闭曲线。,缠绕规律（七）,分析方法：,标准线法和切点法,标准线法的基本点就是通过容器表面的某一,特征线,“,标准线”来研究制品的结构尺寸与,导丝头、芯模相对运动规律。这种方法直观性，,但分析演算过程较为复杂，精确性也不太高。,切点法是研究缠绕线型在极孔上对应切点,的分布规律，研究纤维缠绕芯模转角与线型，,速比之间的关系。该方法的理论性较强，数学,推导比较严密。,思考题,1,）缠绕设备的主要组成部分及其作用。,2,）环向缠绕时，为什么缠绕角要大于,70,度？,