玻璃钢罐筒体的一次性缠绕成型方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及玻璃钢罐体工艺领域，特别地，设及一种玻璃钢罐筒体的一次性缠绕 成型方法。
【背景技术】
[0002] 水是人类及一切生物赖W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。
[0003] 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。
[0004] 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W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，严重可导致筒体跨塌。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Ξ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。
[0005] 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±层构成，罐壁处混凝±层中沿垂直方向上依 次并排焊接钢筋，罐顶处的混凝±层中沿圆弧方向依次并排焊接钢筋。
[0006] 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500mmW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Ξ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)制备碳纤维单向无缔布预浸料，并将其 中一部分碳纤维预浸料裁成宽度为1 -5mm的窄条，并加抢待用;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)制备的加抢后的窄条;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、 透气氣布及透气拉，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 溫至室溫后，除去真空袋膜、透气拉、透气氣布、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 气氣布及透气拉;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、降溫至室溫后，除去真空袋膜、透气拉、透气氣布、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。
[0007] 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Ξ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。
[0008] 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±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。
【发明内容】
[0009] 本发明目的在于提供玻璃钢罐筒体的一次性缠绕成型方法，W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。
[0010] 为实现上述目的，本发明提供了玻璃钢罐筒体的一次性缠绕成型方法，包括步骤：
[0011] 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屯、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屯、角为50-70%
[0012] 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1/4-1Λ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;
[0013] 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%
[0014] C、玻璃钢体固化:缠绕完毕后，模具连同罐体巧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；
[0015] D、悬空模具:无线遥控模具收缩，所述左模具、右模具先向罐体巧体的内部收缩 230-250mm，然后所述上模具、下模具向罐体巧体的内部收缩;使模具与成型好的玻璃钢罐 体脱离。
[0016] 优选地，所述加强筋凹槽的高度为50-75mm。
[0017] 优选地，所述加强筋凹槽的间距为500-550mm。
[0018] 优选地，所述加强筋凹槽的顶部宽度为36-45mm。
[0019] 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。
[0020] 本发明具有W下有益效果：
[0021] 本发明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，运种工 艺使筒体内壁设有与筒体一体成型的加强筋。
[0022] 本发明通过模具改良、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，减少了筒体的跨塌漏水、 W及变形，大大提高工作效率，因此具有极高的应用价值。
[0023] 除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。 下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
【附图说明】
[0024] 构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实 施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
[0025] 图1是本发明优选实施例的模具结构示意图；
[0026] 图2是本发明优选实施例的模具结构示意图之二； 图3是本发明优选实施例的缠绕角度示意图；
[0027] 其中，1、模具，11、上模具，12、左模具，13、右模具，14、下模具，2、加强筋凹槽，3、玻 璃纤维。
【具体实施方式】
[0028] W下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可W根据权利要求限 定和覆盖的多种不同方式实施。
[0029] 参见图1，本申请的玻璃钢罐筒体的一次性缠绕成型方法，包括步骤：
[0030] A、在玻璃钢罐筒体的模具表面缠绕薄膜:薄膜的宽度为220mm左右。所述模具1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11、下模具14、左模具 12和右模具13,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屯、角α 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屯、角为50-70°。
[0031] 所述模具1外壁表面设置有向内凹陷、沿圆周分布的若干加强筋凹槽2,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，纵截面指与筒体模具 径向方向一致的切面。
[0032] 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,相邻加强筋凹槽的间隔为模具内径长度