The invention relates to a device for preparing an ultra-high molecular weight polyethylene fiber bulletproof helmet, which belongs to the field of bulletproof helmet manufacture. The fiber roll is fixed on a rotating movable bracket; the guide wire end is connected with the guide rail, and fixed on the base plate, the wire head can move along the guide rail on the guide wire; head die is arranged on the base plate; the base plate inside; the shaft passes through the center of the base plate; the base plate can rotate around the shaft. Activity; female die is installed on the base plate, the need to ensure the die level can rotate; suspended above the base plate of the mold, to ensure mold after falling can come into contact with a female die; combined with the invention by spinning technology and fiber winding technology, simplifies the preparation process of bulletproof helmet, and continuous production, greatly improving the efficiency; continuous filament winding to ensure integrity of the body shell fiber helmet, avoiding the problem of laminated fiber from end effect of helmet ballistic performance.
【技术实现步骤摘要】
超高分子量聚乙烯纤维防弹头盔的制备装置
本专利技术涉及一种超高分子量聚乙烯纤维防弹头盔的制备装置,属于防弹头盔制备领域。
技术介绍
传统的防弹头盔一般使用金属材料制成,这种头盔质量重,影响佩戴者的机动性,并且佩戴舒适性差。随着高性能纤维材料的出现与发展,现在逐渐采用高性能纤维代替金属制备防弹头盔。超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维是一种由平均相对分子质量在100万以上的聚乙烯纺制而成的纤维,是继碳纤维和芳纶纤维之后出现的又一种高强度、高模量的高性能纤维,并且其密度很小,只有0.97g/cm3,在所有高强高模纤维中相对密度最小。超高分子量聚乙烯纤维因其优越的性能而在防弹材料领域倍受关注。现有复合材料头盔通常由多层纤维布模压制成,盔体具有明显的层状结构特点。盔体成型通常需要经过织造、预浸、叠层、模压成型、装配等几个主要生产工序,过程比较复杂。由于头盔的半球型结构,为防止头盔成型时产生皱纹,叠层过程主要通过风车状裁片进行迭合,这会使得在叶片结合处存在纤维的端部,影响子弹冲击力沿着纤维轴向方向的传播,可能会影响头盔的防弹性能。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决制备过程导致现有超高分子量聚乙烯纤维防弹头盔防弹性能差的问题,提供一种超高分子量聚乙烯纤维防弹头盔的制备装置。本专利技术利用纤维缠绕,简化防弹头盔的制备过程,并且避免风车状裁片叠层产生的纤维端部问题,保证头盔壳体内纤维的完整而不产生皱纹。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的。一种超高分子量聚乙烯纤维防弹头盔的制备装置,包括纺丝系统和头盔壳体成型系统;所述纺丝系统用于制造超高分子量聚乙烯纤维;所述纺丝 ...
【技术保护点】
一种超高分子量聚乙烯纤维防弹头盔的制备装置,包括纺丝系统;其特征在于:还包括头盔壳体成型系统;所述头盔壳体成型系统包括:纤维卷(9)、导轨(10)、导丝头(11)、阴模、底座内盘(14)、底座外盘(15)、阳模(16)和转轴(17);纤维卷(9)固定于旋转活动支架上;导丝头(11)与导轨(10)活动连接,并固定在底座外盘(15)上,导丝头(11)能够沿着导轨(10)上下移动;导丝头(11)正对阴模;底座内盘(14)置于底座外盘(15)内侧;转轴(17)穿过底座内盘(14)正中心;底座内盘(14)能够绕转轴(17)旋转;阴模活动安装在底座内盘(14)上,需保证阴模能够水平旋转;阳模(16)悬空在底座内盘(14)的上方,需保证阳模(16)下降后能够与阴模接触。
【技术特征摘要】
1.一种超高分子量聚乙烯纤维防弹头盔的制备装置,包括纺丝系统;其特征在于:还包括头盔壳体成型系统;所述头盔壳体成型系统包括:纤维卷(9)、导轨(10)、导丝头(11)、阴模、底座内盘(14)、底座外盘(15)、阳模(16)和转轴(17);纤维卷(9)固定于旋转活动支架上;导丝头(11)与导轨(10)活动连接,并固定在底座外盘(15)上,导丝头(11)能够沿着导轨(10)上下移动;导丝头(11)正对阴模;底座内盘(14)置于底座外盘(15)内侧;转轴(17)穿过底座内盘(14)正中心;底座内盘(14)能够绕转轴(17)旋转;阴模活动安装在底座内盘(14)上,需保证阴模能够水平旋转;阳模(16)悬空在底座内盘(14)的上方,需保证阳模(16)下降后能够与阴模接触。2.如权利要求1所述的一种超高分子量聚乙烯纤维防弹头盔的制备装置,其特征在于:所述阴模数量为两个,两个阴模成180°水平安装在底座内盘(14)上;此时,阳模(16)位于远离导丝头(11)的阴模的正上方。3.如权利要求1所述的一种超高分子量聚乙烯纤维防弹头盔的制备装置,其特征在于:头盔壳体成型系统还包括:浸胶槽(18)、挤胶辊(19)和玻璃纤维卷(21);两个导轨(10)固定在底座外盘(15)上,导丝头(11)能够沿着导轨(10)上下移动;挤胶辊(19)和浸胶槽(18)位于导轨(10)的进丝侧,即超高分子量聚乙烯纤维和玻璃纤维分别经过浸胶槽(18)和挤胶辊(19)后进入导轨(10)。4.如权利要求1或2所述的一种超高分子量聚乙烯纤维防弹头盔的制备装置,其特征在于:所述阴模数量为三个,三个阴模成120°安装在底座内盘(14)上;两个导轨(10)上的导丝头(11)分别正对其中两个阴模;此时,阳模(16)位于第三个阴模的正上方。5.如权利要求1或2或4所述的一种超高分子量聚乙烯纤维防弹头盔的制备装置,其特征在于:所述阴模和阳模(16)为半椭球形壳体结构;所述阴模的尺寸为头盔壳体内部尺寸。6.如权利要求1所述的一种超高分子量聚乙烯纤维防弹头盔的制备装置,其特征在于:所述纺丝系统用于制造超高分子量聚乙烯纤维。7.如权利要求1或6所述的一种超高分子量聚乙烯纤维防弹头盔的制备装置,其特征在于:所述纺丝系统包括:混合器(1)、双螺杆挤出机(2)、喷丝板(3)、冷却水槽(4)、萃取箱(5)、干燥箱(6)、热拉伸箱(7)、纤维卷绕装置(8);将超高分子量聚乙烯于混合器(1)中溶解于以石蜡油、石蜡、煤油等为主的烷烃类有机溶剂中;溶液经...
【专利技术属性】
技术研发人员:尹艳华,郭飞翔,姜昊,丁学森,
申请(专利权)人:北京理工大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
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