玻璃钢罐筒体的一次性缠绕成型方法技术

本发明专利技术提供了玻璃钢罐筒体的一次性缠绕成型方法，包括步骤：在玻璃钢罐筒体的模具模具包括外壁表面为弧形、首尾相接形成整圆的四块分模具，分别为上模具、下模具、左模具和右模具；模具外壁表面设置向内凹陷、沿圆周分布的加强筋凹槽，加强筋凹槽与筒体中轴线之间的夹角为60-90°；模具按照前10-20个标准圈每分钟3-4转、剩余标准圈每分钟6-8转的速度匀速旋转；玻璃纤维与筒体中轴线之间的缠绕角为30-45°。本发明专利技术通过模具改良、工艺改进，简化工艺，将原来由四道工序才能完成的工艺改良成一次性完成；并完美地将加强肋与筒体融为一体，结合更紧密，提高筒体的环刚度，增强抗压力、抗扭曲力，极大地降低筒体变形的可能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及玻璃钢罐体工艺领域，特别地，涉及一种玻璃钢罐筒体的一次性缠绕成型方法。
技术介绍
水是人类及一切生物赖以生存的必不可少的重要物质，是工农业生产、经济发展和环境改善不可替代的极为宝贵的自然资源。水资源从广义来说是指水圈内水量的总体，对人类活动具有使用价值和经济价值的地表水和地下水，地表水可包括江河、湖泊和养殖水域等，主要的自然来源为该集水区的降水和此集水区中地表径流。世界许多地区对水的需求已经超过水资源所能负荷的程度，而我国由于人口众多，当前中国人均水资源占有量为2500立方米，约为世界人均占有量的1/4，排名百位之后，被列为人均水资源贫乏的国家之一。水利部预测，2030年中国人口将达到16亿，届时人均水资源量仅有1750立方米。我国的可利用水资源水资源供需矛盾日益尖锐。气候条件变化使得各种水资源的时空分布不均，人们往往采用修筑水库来调蓄水源，或采用回收和处理的办法，二次利用工业用水、生活污水和自然降水，扩大可利用水资源的来源渠道。目前可采用玻璃钢罐来回收生活污水和自然降水，玻璃钢罐以合成树脂为基体、玻璃纤维增强材料制作而成。制作方法基本为：先用人工将刮板制成的卷筒在缠绕机上成型，再将加强肋单独缠绕成型，然后在罐体内壁按每隔30-50cm开口，将成型的加强肋嵌入，并用胶粘合，达到支撑的作用。但该工艺存在问题：第一、由于加强肋和筒体是两次成型，在外部受力不均匀的情况下，很容易使加强肋与筒体发生脱离，筒体开口处也易由于压力过大而发生变形，严重可导致筒体垮塌。第二、该工艺步骤繁多，由四道工序组成。第一道工序是刮板：由员工在玻璃纤维布表面上刮平树脂，完成刮板；第二道工序是缠绕：将刮好的板卷成筒体放置在缠绕机上，让浸润树脂的玻璃纤维纱在筒体上进行缠绕固化；第三道工序是肋成型：在绕肋模具上将肋成型固化；第四道工序是粘合：将成型的加强肋嵌入到已成型的筒体内壁并上胶粘合。中国专利CN201010526313.2提供了一种大型液化天然气储罐外壳及其施工方法，罐壁和罐顶均由内、外两层钢板中间夹混凝土层构成，罐壁处混凝土层中沿垂直方向上依次并排焊接钢筋，罐顶处的混凝土层中沿圆弧方向依次并排焊接钢筋。CN201310372720.6提供了一种树脂基复合材料增强肋的成型方法，特别适合于最大外形尺寸在500mm以下的增强肋。待成型的增强肋包括主体和竖筋；主体的横截面为L形；竖筋呈直角三角形位于主体的中部。该成型方法的步骤为：1)制备成型模具：成型模具包括对模A、对模B和定位销；对模A和对模B均为长方体，对模A和对模B的侧面相垂直组成与增强肋的主体的横截面的尺寸一致的L形面；对模A和对模B的上表面用于成型竖筋；在对模A和对模B的上表面分别用双面胶带粘贴硅胶板；2)制备碳纤维单向无纬布预浸料，并将其中一部分碳纤维预浸料裁成宽度为1-5mm的窄条，并加捻待用；3)将步骤1)制备的对模A、对模B的侧面和上表面的硅胶板上铺叠步骤2)制备的碳纤维预浸料，铺叠厚度为待成型的增强肋厚度的1/2；将对模A、对模B连同铺层，借助定位销，装配在一起；在侧面相连的部位填充步骤2)制备的加捻后的窄条；填充后，在侧面上铺叠步骤2)制备的碳纤维预浸料，铺叠厚度为待成型的增强肋厚度的1/2；铺层完成后，在铺层的表面依次铺放带孔隔离膜、吸胶纸、透气氟布及透气毡，并用真空袋膜和密封胶条封装，放入热压罐内进行吸胶预压；泄压、降温至室温后，除去真空袋膜、透气毡、透气氟布、吸胶纸、带孔隔离膜，得到产品与成型模具的组合体；4)将步骤3)得到的组合体L形轮廓外立面铺叠未硫化橡胶片，再整体依次铺放透气氟布及透气毡；铺放完成后整体使用真空袋膜和密封胶条封装，然后放入热压罐内固化成型；泄压、降温至室温后，除去真空袋膜、透气毡、透气氟布、橡胶片、定位销，最后将对模A、对模B分离，得到树脂基复合材料增强肋。CN201110091078.5提供了一种整体式玻璃钢无人机机翼的制作方法，制作步骤为：A.上、下壁板成型采用三次抽真空固化法；B.梁、肋的组装；C.壁板与梁、肋胶接，采用热固性环氧胶先将梁、肋与下壁板胶接，再盖上上壁板进行胶接，即二次胶接法。综上，现有技术中对于罐体或板体表面的肋成型，不论是在混凝土基体、树脂基体还是在玻璃钢基体上，基本采用二次加工法，即在原基体基础上用胶接、覆盖、填充、焊接等方法外加工形成基体表面的肋条。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供玻璃钢罐筒体的一次性缠绕成型方法，以解决玻璃钢罐筒体表面的肋条不能一次性成型的技术问题。为实现上述目的，本专利技术提供了玻璃钢罐筒体的一次性缠绕成型方法，包括步骤：A、在玻璃钢罐筒体的模具表面缠绕薄膜：所述模具包括外壁表面为弧形、首尾相接形成整圆的四块分模具，分别为上模具、下模具、左模具和右模具，其中，所述上模具、下模具的形状、大小一致，外壁所在弧形所对的圆心角为110-130°；所述左模具、右模具的形状、大小一致，外壁所在弧形所对的圆心角为50-70°；所述模具外壁表面设置有向内凹陷、沿圆周分布的若干加强筋凹槽，所述加强筋凹槽的纵截面形状为底部长度为顶部长度的1/4-1/2的等腰梯形，加强筋凹槽的顶部位于模具外壁表面上，顶部宽度为模具内径长度的2/1000-10/1000；B、将玻璃纤维缠绕在模具上：开启驱动电机，使模具按照前10-20个标准圈为每分钟3-4转的速度匀速旋转，剩余标准圈为每分钟6-8转的速度匀速旋转，由小车将由树脂充分浸润的玻璃纤维按照前10-20个标准圈30-35米/分钟、剩余标准圈60-65米/分钟的速度缠绕于模具表面；所述玻璃纤维与筒体中轴线之间的缠绕角为30-45°；C、玻璃钢体固化：缠绕完毕后，模具连同罐体坯体继续缓慢匀速旋转2小时，使树脂自然固化后成型成玻璃钢罐体；D、悬空模具：无线遥控模具收缩，所述左模具、右模具先向罐体坯体的内部收缩230-250mm，然后所述上模具、下模具向罐体坯体的内部收缩；使模具与成型好的玻璃钢罐体脱离。优选地，所述加强筋凹槽的高度为50-75mm。优选地，所述加强筋凹槽的间距为500-550mm。优选地，所述加强筋凹槽的顶部宽度为36-45mm。优选地，若干所述加强筋凹槽为相互独立且每一个凹槽绕圆周一圈，或者为连接成一体且在表面呈螺旋状的凹槽。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术将玻璃纤维按照预定的角度缠绕在带有凹槽的模具上，玻璃纤维顺着凹槽的内壁陷入凹槽内，脱模后即为支撑加强肋，即筒体与支撑加强肋一次性同时成型，这种工艺使筒体内壁设有与筒体一体成型的加强筋。本专利技术通过模具改良、工艺改进，简化工艺，将原来由四道工序才能完成的工艺改良成一次性完成；并完美地将加强肋与筒体融为一体，结合更紧密，提高筒体的环刚度，增强抗压力、抗扭曲力，极大地降低筒体变形的可能。在实际使用中，减少了筒体的垮塌漏水、以及变形，大大提高工作效率，因此具有极高的应用价值。除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本专利技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本专利技术作进一步详细的说本文档来自技高网...

【技术保护点】
玻璃钢罐筒体的一次性缠绕成型方法，其特征在于，包括步骤：A、在玻璃钢罐筒体的模具表面缠绕薄膜：所述模具包括外壁表面为弧形、首尾相接形成整圆的四块分模具，分别为上模具、下模具、左模具和右模具，其中，所述上模具、下模具的形状、大小一致，外壁所在弧形所对的圆心角为110‑130°；所述左模具、右模具的形状、大小一致，外壁所在弧形所对的圆心角为50‑70°；所述模具外壁表面设置有向内凹陷、沿圆周分布的若干加强筋凹槽，所述加强筋凹槽的纵截面形状为底部长度为顶部长度的1/4‑1/2的等腰梯形，加强筋凹槽的顶部位于模具外壁表面上，顶部宽度为模具内径长度的2/1000‑10/1000；B、将玻璃纤维缠绕在模具上：开启驱动电机，使模具按照前10‑20个标准圈为每分钟3‑4转的速度匀速旋转，剩余标准圈为每分钟6‑8转的速度匀速旋转，由小车将由树脂充分浸润的玻璃纤维按照前10‑20个标准圈30‑35米/分钟、剩余标准圈60‑65米/分钟的速度缠绕于模具表面；所述玻璃纤维与筒体中轴线之间的缠绕角为30‑45°；C、玻璃钢体固化：缠绕完毕后，模具连同罐体坯体继续缓慢匀速旋转2小时，使树脂自然固化后成型成玻璃钢罐体；D、悬空模具：无线遥控模具收缩，所述左模具、右模具先向罐体坯体的内部收缩230‑250mm，然后所述上模具、下模具向罐体坯体的内部收缩；使模具与成型好的玻璃钢罐体脱离。...

【技术特征摘要】
1.玻璃钢罐筒体的一次性缠绕成型方法，其特征在于，包括步骤：
A、在玻璃钢罐筒体的模具表面缠绕薄膜：所述模具包括外壁表面为弧形、首尾相接形成
整圆的四块分模具，分别为上模具、下模具、左模具和右模具，其中，所述上模具、下模具
的形状、大小一致，外壁所在弧形所对的圆心角为110-130°；所述左模具、右模具的形状、
大小一致，外壁所在弧形所对的圆心角为50-70°；
所述模具外壁表面设置有向内凹陷、沿圆周分布的若干加强筋凹槽，所述加强筋凹槽的
纵截面形状为底部长度为顶部长度的1/4-1/2的等腰梯形，加强筋凹槽的顶部位于模具外壁表
面上，顶部宽度为模具内径长度的2/1000-10/1000；
B、将玻璃纤维缠绕在模具上：开启驱动电机，使模具按照前10-20个标准圈为每分钟3-4
转的速度匀速旋转，剩余标准圈为每分钟6-8转的速度匀速旋转，由小车将由树脂充分浸润的
玻璃纤维按照前10-20个标准圈30-35米/分钟、剩余标准圈60-65...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨术均，李荣祥，
申请(专利权)人：湖南易净环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43