圆弧型玻璃钢拉挤型材的制造方法

圆弧型玻璃钢拉挤型材的制造方法

马中华

肥城三合工程材料有限公司 山东泰安 271604

大棚种植已十分广泛，因此人们对大棚的材质、结构也做了很多研究；从钢管做成的大棚骨架、钢筋混凝土做成的大棚骨架、手糊玻璃钢做成的大棚骨架等种类繁多，各自都存在缺点。用玻璃钢拉挤的原理，生产带有圆弧（半径）要求的玻璃钢拉挤型材，作为大棚的骨架，克服了用其它材料、方法做大棚骨架的缺点，显示出了玻璃钢耐腐蚀、耐老化、强度大、重量轻、外形尺寸规范等诸多优点，是未来大棚骨架的换代产品。另外，用玻璃钢做成的大棚还具有易拆装等特点，所以还广泛用于救灾帐篷等。

玻璃钢拉挤型材应用于建造大棚或帐篷做骨架时，需要解决的最大技术问题就是：把常规直线的玻璃钢型材拉挤变成设计半径的圆弧形玻璃钢型材拉挤，且拉挤出的玻璃钢型材的半径，符合大棚的跨度及高度设计要求。

一、圆弧型玻璃钢拉挤型材的设计方法

1、常规拉挤型材的生产工艺流程为：

成品

常规的玻璃钢拉挤型材生产线从玻纤进入模具前的预成型、模具、牵引机、切割机都是安装在一个中轴线上的，模具的模腔呈直线型，牵引机沿模腔的轴线方向，将在模具中固化成型的玻璃钢向前牵引，形成直线型的玻璃钢拉挤型材。

2、带有半径R的圆弧玻璃钢拉挤型材工艺流程为:

带有R半径的玻璃钢型材拉挤工艺流程与常规直线型玻璃钢型材拉挤工艺流程，从纱架玻纤纱的导出到进入高温模具之前的工艺流程是相同的，从进高温模具开始到最终产品的产出，工艺流程完全不同。常规玻璃钢型材是直线拉挤，拉挤牵引机沿模具模腔的直线方向，将在模具中固化的玻璃钢型材牵拉出来，而带有R半径的圆弧玻璃钢型材的拉挤是沿半径为R圆弧的模具切线方向拉出，以确保拉出的型材R圆弧符合设计要求。

二、以跨度为10米，高为5米（即半径R=5米的半圆）的大棚弯樑为例说明其加工原理和方法。

第一、模具的设计

模具采用钢模具，模具的长度900mm，模腔截面形状按玻璃钢型材截面形状设计，模腔圆弧半径R=5米。

第二、型材导出轨道的设计

在呈环形的机架上方（从模具固定机架、型材轨道导出机架、两台牵引机交替牵引机架到切割机机架都呈圆弧形，圆弧半径的调节装置安装在机架上）。模具出口与第一道牵引之间的弧长为4.6米，装有轨道调节轮支架，调节轮支架由调节板通大螺栓与机架固定。在调节支架板上装有18个距离均分、并可调节的型材内侧靠轮。靠轮的外侧面形状与型材内侧表面形状相同，表面全部接触，支架调节板的调节孔为长方形孔，放入靠轮轴螺栓，调节孔长度为160mm。孔长度方向的对称线通过圆心，所有靠轮的最外侧点，都调整到半径R=5米的同一圆周上。从模具中被牵引机拉出的玻璃钢型材的圆弧内侧，将沿着这些均布的靠轮按半径为R=5m的圆弧方向运动。型材圆弧的外侧，装有八个与型材外沿形状相同且均布的靠轮。通过调节螺栓与型材外侧面紧密结合。（玻璃钢拉挤型材的半径是型材中心圆到圆心，如果型材的厚度为H，那么型材内侧半径为5米减二分之一H，外侧半径为5米二分之一H）模具模腔的中心，型材的中心，与型材内、外侧靠轮的中心在同一水平面上。内外侧靠轮可沿圆弧的径向调节也可竖直方向调节，确保所有靠轮在同一水平面的同一圆周上，从而保证在型材拉挤的生产过程中，所有的靠轮都能均衡用力。

在玻璃钢拉挤型材的生产中，型材被拉挤出模具向前运动，所受的牵引力全部来自牵引机。为了保证圆弧形玻璃钢型材的拉挤生产，牵引机牵引力的方向，同拉挤型材圆弧的切线方向一致，并随同型材圆弧的逐渐形成，方向也逐渐改变（常规直线形型材的拉挤，牵引力的方向与型材运动方向一致）。为了保证牵引机运动的轨迹符合拉挤型材圆弧R=5米的要求，所以，牵引机运行的轨道，也必须设计成圆弧轨道。圆形轨道分、内外两条圆弧形轨道，两圆弧轨道的圆心，与模具、型材导出轨道在同一圆心上，外侧轨道与内侧轨道的半径之差即为内外侧轨道间的距离（600毫米）。内外侧轨道之间安装小车，小车的槽轮共有四个，镶嵌在内外侧弧形轨道之间，内外侧弧形轨道各两个槽轮，槽轮沿弧形轨道的立面，在液压油缸的作用下轨迹呈弧形往复运动，槽轮上安装的小车也沿半径为5米的圆弧做往复运动。小车上方中间位置装有夹具，夹具将拉挤玻璃钢型材握持随着小车沿弧形轨道运动，通过前后两牵引机的交替牵拉运动，实现弧形玻璃钢型材的拉挤（当第一个牵引机沿弧形牵引时，第二个牵引机将握持的夹具松开，向相反方向运动，恢复拉挤位置。同样第二个牵引机沿弧形牵引时，第一个牵引机松开夹具，向相反方向运动，恢复拉挤位置。实现牵引机的交替牵拉）。在两牵引机之间设有同样R的型材导出轨道，与前面所述的型材导出轨道靠轮完全一样，以保证在两牵引机在交替拉挤时，玻璃钢型材的运动轨迹不变化。

三、圆弧型玻璃钢大棚的优势

大棚使用寿命的长短，主要取决于构成大棚的骨架—大樑和檩条。檩条是直的可用常规玻璃钢拉挤型材的方法生产，而大樑是必须带有弧度的，所以大樑的生产必须具备以下三个条件：第一、大樑必须带有弧度且弧度半径R的大小符合设计标准；第二、大樑必须要有足够的强力来确保大棚牢固；第三、要在满足大樑达到设计强力的前提下，节约原材料降低制造成本。随着大棚的普及和应用领域的越来越广，对大棚的使用寿命、使用环境等质量要求提出了更高的标准。原来用铁管和钢筋混凝土做的大樑，也因耐蚀性能差、重量大、大棚跨度小等缺点而逐渐被淘汰，后来人们开始用手糊玻璃钢的方式生产大棚弯樑，最终也因为手糊玻璃钢强度差、成本高、跨度小、达不到预期的设计要求也没有被推广开。随着社会的发展，人们的生活需求越来越高，种植技术也越来越广，高附加值的反季水果、蔬菜越来越多。但是大棚的发展跟不上水果、蔬菜种植的要求。原来用各种材料做的大棚都有缺点。铁管做的大棚，除不耐腐蚀，寿命短以外（大棚内的湿度很大，棚顶很容易凝结冷凝水），棚顶的冷凝水会沿着弯樑夹带着铁锈滴落下来，落在种植的水果、蔬菜上，水果蔬菜会烂掉，从而影响水果、蔬菜的种植质量和收益。另外，用铁管和钢筋混凝土以及手糊玻璃钢做成的大棚，具有重量大、强度小、表面平整光滑度不好（容易划拨保温膜）、做成的大棚跨度小等缺点，这样就不能在大棚内实施机械化耕种，并且大棚的跨度小，会浪费土地面积。而用玻璃钢拉挤型材做成的大棚，具有强度高、相对重量轻、耐腐蚀、耐老化、耐候性强、便于施工，尤其实现跨度大便于机械化耕种，同时又提高了土的利用率。大棚内的冷凝水不含任何杂质，滴落在水果、蔬菜上，无任何影响，完全克服了以往各类大棚的缺点。因拉挤玻璃钢具备的这些优异性能，还被广泛应用于救灾帐篷，逐渐替代原来的铁管支架的救灾帐篷。