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玻璃钢船体分片成型工艺及对分段成型的探讨

   2011-04-22 220
核心提示:摘要:面临玻璃钢船舶主尺度逐渐增大的必然趋势和针对目前惯用一次成型方法存在的问题,介绍了玻璃钢船体分片成型的工艺过程和实践经
摘要:面临玻璃钢船舶主尺度逐渐增大的必然趋势和针对目前惯用一次成型方法存在的问题,介绍了玻璃钢船体分片成型的工艺过程和实践经验,并对更大尺度的玻璃钢船舶采用分段成型的建造工艺作了技术探讨。可供玻璃钢船舶生产厂及其它大型玻璃钢制品生产单位参考。
 

 引言
玻璃钢船舶的生产工艺是伴随着生产的发展而逐步进展的。我国在60年代至70年代前期,基本上是整体模具成型(早期为阳模,以后逐渐转为使船体外表光洁的阴模),期间虽然也曾有过半模成型法,但所采用的工艺仍为阳模,分两半成型后在龙骨中剖面处采用机械连接再加包玻璃钢,拼合后再打磨,上油漆,由于不能采用胶衣层,故而外表甚为粗糙。在整体成型时,工人作业条件差,质量也难以保证。经过研究,推出了分片组合(哈夫)式模具,带定位和脱模装置,并在模具下设轮子,可在地面轨道上移开和组合,但还是整体成型,只是脱模较为方便。70年代后期,随着改革开放政策的实行,国外的工艺技术逐渐传入,玻璃钢造船工艺及造模工艺也有了发展,模具表面光洁度有了进一步提高,且把模具做成可任意移动位置(即改有轨式为无轨式),分开后可转动一定角度,以方便操作(见图1)加上使用抛光技术,模具的表面质量有了很大提高,保证了产品外观的光洁美观。在成型工艺上,过去很多生产厂习惯于一次成型完毕,好处是成型时间短、生产进度快,免去了二次成型的麻烦,但不足之处是操作人员多,劳动强度大,质量不易控制。为保证质量,有的单位采用了国外常用的多次成型法,即每次成型两层增强材料,一条艇体分若干次成型完毕。这种施工方法的好处是质量容易控制,但也存在一些问题如施工周期长,需采用专用的适于多次成型的树脂,因而,在批量小、模具少的情况下不宜采用。




随着玻璃钢造船业的不断发展,玻璃钢船的尺度不断加大,一次成型的弊端日渐引起重视。例如一条9m长的救生艇,在成型艇体时需要近30人集中操作,进入艇体内悬挂式操作架上工作的人较多,在成型龙骨部位时,还要跪着作业,劳动强度大,操作环境恶劣,工人要求改善作业条件的呼声很高。为此,在组合式模具的基础上,实行了分片操作、组合成型的新工艺。这种工艺是把组合式模具拆开,调整到一定角度,操作工人可就地站立及在模外搭设的跳板上操作,免除了跪式作业,减少了操作人员,通风状况也有了改善。分别成型好后,在一定时间内把模具拼合,再处理拼合的部份,即成为符合要求的艇体。这是大型玻璃钢制品层糊作业工艺的一大进步,它对于成型尺寸日趋增大的船舶产品来说是具有一定意义的。由分片成型组合可进一步发展成大型船舶的分段分片成型组合,对于其它大型玻璃钢制品的成型也有一定的借鉴作用。现将有关情况介绍如下。

 


2分片成型工艺
2.1如何分片
操作上的分片实际上决定于模具的分片。模具的分片方式一般均是纵向分,多为对称式,有分成2~3片的,也有分成4~5片的。分片的界面常设在难于脱模之处,如图2所示。



2.2 拼合区的设计
慕臃烨 槌伞K 阅>咂捶煳 邢撸 蛄奖呃┱挂欢ň嗬?见图3),这段距离可通过计算确定,其算式为:
 



b=2k(nla1+n2a2+n3a3+……)+c
式中:b为拼合区宽度(展开计算)(mm);
k为厚度系数,通常取30~40;
n1……为各种规格增强材料尾数;
a1……为各种规格增强材料厚度(mm);
c为接缝增宽,视部位而定,通常长≮100mm。
目前常用的增强材料大多是规格为0.18~0.24mm及0.4~0.5mm的玻璃布,并要用部分250~600g/m2的玻纤毡,为方便起见,可将上式简化为:
b=2k(0.2n1+0.4n2)+c
式中将布厚度0.18~0.24mm的均按0.2mm计算,0.4~0.5mm以及玻纤毡(表面毡除外)均按0.4mm计算。若用毡量较多,应接前式分别计算。
例如,一船体壳板采用0.22mm布4层,0.4mm布9层,厚度系数k取35,接缝增宽c取120mm,则拼合区宽度为:
b=2×35(0.2×4+0.4×9)+120=428≈430mm
得出拼合区的宽度后,应在模具上分别作出接缝区及增宽区的标记,并在施工工艺卡上写明。有时为了施工方便,也可适当改变拼合区宽度,但一般只宜放大,不宜缩小,如图4。若接缝区在龙骨上部垂直面及拐角处,则将给拼合作业带来不便,在这种情况下应加大拼合区宽度,使接缝区在艇底的平面上。


 

 

 2.3分片作业
主要过程是:
a)拆开组合式模具,摆放成便于作业的合适位置并加以固定。为方便操作,根据模具边缘高度情况,适当搭设作业脚手架(见图5)。
 




b)清理模具,按常规方法对模具采取脱模措施。
c)上胶衣。为了保证拼合处的质量,接缝增宽处暂不上胶衣,第一遍胶衣可上到超出接缝范围,进入增宽区约20mm,第二遍胶衣则比第一遍胶衣缩进20mm,即正好在接缝区边缘(见图6)。

 
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