CN201950896U - 一种自动铺带热风预热装置 - Google Patents

一种自动铺带热风预热装置 Download PDF

Info

Publication number
CN201950896U
CN201950896U CN2010206540890U CN201020654089U CN201950896U CN 201950896 U CN201950896 U CN 201950896U CN 2010206540890 U CN2010206540890 U CN 2010206540890U CN 201020654089 U CN201020654089 U CN 201020654089U CN 201950896 U CN201950896 U CN 201950896U
Authority
CN
China
Prior art keywords
air
hot
preheating device
hot air
tape hot
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN2010206540890U
Other languages
English (en)
Inventor
文琼华
王显峰
文友谊
何思敏
李彩林
徐涛
肖军
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nanjing University of Aeronautics and Astronautics
Chengdu Aircraft Industrial Group Co Ltd
Original Assignee
Nanjing University of Aeronautics and Astronautics
Chengdu Aircraft Industrial Group Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, Chengdu Aircraft Industrial Group Co Ltd filed Critical Nanjing University of Aeronautics and Astronautics
Priority to CN2010206540890U priority Critical patent/CN201950896U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN201950896U publication Critical patent/CN201950896U/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Reinforced Plastic Materials (AREA)
  • Moulding By Coating Moulds (AREA)

Abstract

本实用新型公开了一种自动铺带热风预热装置，包括电器盒、导风管以及喷风头，在所述的电器盒内设置有温控装置和鼓风装置，所述的电器盒具有出风口，该出风口与所述的导风管的进风口连接，所述的导风管的出风口连接所述的喷风头。本实用新型的优点是：相对于电热板接触式加热，本实用新型不会出现黏胶、挤胶、损伤纤维的问题；相对于烘道式加热、红外灯辐照加热，本实用新型可以在任意位置得到均匀稳定温度场；而且本实用新型结构简单，可拆卸，操作灵活方便，可以在不损伤预浸料，不考虑预浸料散热降温的条件下，在任意铺放速度下，使预浸料在铺覆时具有合适的粘度，提高制品质量。

Description

一种自动铺带热风预热装置
技术领域
本实用新型专利涉及复合材料制造领域，专门用于自动铺带铺放过程中预浸料预热的热风预热装置。
背景技术
自动铺带技术采用有隔离衬纸的单向预浸带，剪裁、定位、铺叠、辊压均采用数控技术自动完成，由自动铺带机实现。自动铺带技术的应用可以明显的提高复合材料生产效率，提高制品质量，减少废料，降低制造成本，西方发达国家已经无一例外采用自动铺带技术制造航空复合材料构件。多轴龙门式机械臂完成铺带位置自动控制，核心部件铺带头中装有预浸带输送和预浸带切割***，根据待铺放工件边界轮廓自动完成预浸带特定形状的切割，预浸带加热后在压辊的作用下铺叠到模具表面。在预浸带预热的装置中：电热板接触式预热装置常常出现黏胶、挤胶、损伤纤维的问题，对预浸带构成损伤，影响制品质量；烘道式预热装置虽然解决了上述问题，但是温度场不均匀，而且出烘道之后还有考虑预浸带散热的问题，难以保证预浸带压下时的粘度；红外灯辐照加热装置能够在预浸带下压区域加热，但是预浸料吸热量随时间的变化不易计算，不能随铺放速度改变而准确改变温度场，因此也不能保证预浸带铺覆时具有合适的粘度。
发明内容
本实用新型的目的是克服上述缺点，提供一种自动铺带热风预热装置。
为解决上述技术问题，本实用新型技术方案为：一种热风预热装置，包括电器盒、导风管以及喷风头，在所述的电器盒内设置有温控装置和鼓风装置，所述的电器盒具有出风口，该出风口与所述的导风管的进风口连接，所述的导风管的出风口连接所述的喷风头。
一种自动铺带热风预热预浸带的方法，在预浸料铺覆的区域，通过热风对上述预浸料铺覆的区域预热形成稳定温度场，并建立下述三者之间的函数关系，                                                
Figure 2010206540890100002DEST_PATH_IMAGE001
，其中
Figure 315338DEST_PATH_IMAGE002
为热风温度，
Figure DEST_PATH_IMAGE003
为工艺温度，为铺放速度。
该方法以风为传热介质容易在某一区域形成稳定温度场，并以预浸料的材料属性参数计算出稳定温度场温度与铺放速度的关系，并以此为依据通过控制电热丝发热功率来控制热风温度场，从而可以在不考虑预浸料散热降温的条件下，在任意铺放速度下，使预浸料在铺覆时具有合适的粘度，提高制品质量。装置包括装置连接机构，鼓风装置，热风口位置调节机构，热风口宽度调节机构，温控***。所述装置连接机构固定在铺放头***上，装置连接机构上的电器盒内有温控***以及鼓风装置，鼓风装置通过导风管与热风口位置调节机构相连，热风口位置调节结构上是带有加热丝的热风口调节机构，在热风口前装有热电偶测量温度场温度；鼓风装置将风通过导风管送到热风口由电热丝加热吹出，热风口调节装置可以调节出风口宽度以适应不同带宽的预浸料，调节热风口位置可以在需要的位置获得稳定温度场。
这里通过以下算法来得到热风稳定温度场温度与铺放速度的关系，以此控制电热丝的发热：
传导传热的基本方程式为：
Figure DEST_PATH_IMAGE005
                                             (1)
上述(1)式中，
Figure 452982DEST_PATH_IMAGE006
是导热率，单位为W；
Figure DEST_PATH_IMAGE007
导热面积，单位为㎡；
Figure 778790DEST_PATH_IMAGE008
为温度梯度，单位为K/m；
Figure DEST_PATH_IMAGE009
为比例系数，称为导热系数，w/m﹒K。由于温度梯度的方向指向温度升高的方向，而热流方向与之相反，故式(1)中乘以一负号。式(1)称为导热基本方程式，也称傅里叶定律，对于稳定导热和不稳定导热均适用。
预浸带在受热区域内为单层平壁的热传导。假设预浸带材料均匀，导热系数不随温度而变（或取平均导热系数）；带内的温度仅沿垂直于带面的方向变化；带连续，面积与厚度相比很大，故边缘处损失的热可以忽略。那么，对于此种定态的一维平壁热传导，导热速率
Figure 926000DEST_PATH_IMAGE006
传热面积都为常量，故式(1)可简化为：
Figure DEST_PATH_IMAGE011
                                                    (2)
当
Figure 285623DEST_PATH_IMAGE012
时，
Figure DEST_PATH_IMAGE013
；
Figure 280868DEST_PATH_IMAGE014
时，
Figure DEST_PATH_IMAGE015
；且
Figure 289275DEST_PATH_IMAGE016
，积分式(2)可得
Figure DEST_PATH_IMAGE017
                                                 (3)
或
Figure 529632DEST_PATH_IMAGE018
                                               (4)
式中
Figure DEST_PATH_IMAGE019
—预浸带厚度；
Figure 307095DEST_PATH_IMAGE020
—温度差，导热推动力，℃，其中
Figure 476171DEST_PATH_IMAGE002
为带加热面温度，即热风温度，
Figure DEST_PATH_IMAGE021
为带另一面温度，即室温；
Figure 706295DEST_PATH_IMAGE022
—导热热阻，℃/W；
那么，热风区在铺放速度为
Figure 750343DEST_PATH_IMAGE004
时预浸带吸收的热量为：
                                              (5)
式中
Figure DEST_PATH_IMAGE025
为热风区的长度，即为单位面积预浸带在热风下的吸热时间。
同时，单位面积预浸带从室温
Figure 742797DEST_PATH_IMAGE021
升温到工艺温度
Figure 725797DEST_PATH_IMAGE003
所吸收的热量为：
Figure DEST_PATH_IMAGE027
                                                 (6)
式中
Figure 307957DEST_PATH_IMAGE028
为预浸带的比热容，J/(kg﹒℃)；为预浸带单位质量，kg；其中
Figure 794433DEST_PATH_IMAGE030
，
Figure DEST_PATH_IMAGE031
为预浸带密度，
Figure 570890DEST_PATH_IMAGE032
为预浸带宽度。
那么，
Figure DEST_PATH_IMAGE033
，则可以得到热风温度
Figure 775607DEST_PATH_IMAGE002
与工艺温度
Figure 708928DEST_PATH_IMAGE003
和铺放速度的关系式：
                                    (7)
所以，通过设置的工艺温度
Figure 250133DEST_PATH_IMAGE003
和实时的铺放速度
Figure 938210DEST_PATH_IMAGE004
，计算出热风温度
Figure 461595DEST_PATH_IMAGE002
，控制电热丝发热，保持温度为
Figure 625861DEST_PATH_IMAGE002
。
本实用新型的优点是：相对于电热板接触式加热，本实用新型不会出现黏胶、挤胶、损伤纤维的问题；相对于烘道式加热、红外灯辐照加热，本实用新型可以在任意位置得到均匀稳定温度场；而且本实用新型结构简单，可拆卸，操作灵活方便，可以在不损伤预浸料，不考虑预浸料散热降温的条件下，在任意铺放速度下，使预浸料在铺覆时具有合适的粘度，提高制品质量。
附图说明
图1为本实用新型设备结构示意图。
图2为本实用新型热风口位置调节机构示意图。
图3为本实用新型热风口宽度调节机构示意图。
图4为本实用新型装置安装结构示意图。
图1中标号名称：1-1.电器盒；1-2.导风管；1-3.热风口位置调节杆；1-4.喷风头；1-5.热电偶。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：如图1所示，一种用于自动铺带热风预热预浸带的方法的热风预热装置，包括电器盒1-1、导风管1-2以及喷风头1-4，在电器盒1-1内设置有温控装置和鼓风装置，电器盒1-1具有出风口，该出风口与导风管1-2的进风口连接，导风管1-2的出风口连接的喷风头1-4。在喷风头1-4内设置有风口宽度调节机构3-1。在导风管1-2与所述的喷风头1-4连接处设置有风口位置调节机构1-3。风口宽度调节机构3-1由两个滑块以及与所述的滑块连接用于控制滑块移动的螺杆构成。热风口位置调节机构1-3包括两根伸缩杆2-2，两根伸缩杆的一端固定于底座上2-1，两根伸缩杆的另一端与所述的喷风头通过铰链2-3连接。
首先按图4一样将装置4-1固定于铺带头4-2上，用四个紧固螺钉将电器盒1-1固定，然后用两个紧固螺钉固定热风口位置调节机构的底座2-1于铺带头4-2。固定好装置4-1后，调节热风口位置调节机构的伸缩杆2-2的长度和热风宽度调节盒2-3的角度，让出风口靠近并对着准下压区域，拧紧四个紧固旋钮固定位置，最后按热风宽度调节盒上的标尺3-1调节出风口宽度为使用的预浸带的宽度，并拧紧紧固旋钮固定位置。
在控制面板上输入公式(7)中所需要的材料参数和几何参数，室温由热电偶1-5测得并输入，工艺温度使用最佳实验值，同时另有接口输入铺放机的实时铺放速度。当铺放速度为零或值太小以致于计算出的热风温度小于室温时，那么电热丝3-2停止加热，这时只鼓风。这样保证预浸料在下压时具有最佳的粘度，提高制品质量。
以上内容是结合具体的优先实施方式对本实用新型作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施方式仅限于此，对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为本实用新型由所提交的权利要求书确定专利保护范围。

Claims (5)

1.一种自动铺带热风预热装置，其特征在于：包括电器盒、导风管以及喷风头，在所述的电器盒内设置有温控装置和鼓风装置，所述的电器盒具有出风口，该出风口与所述的导风管的进风口连接，所述的导风管的出风口连接所述的喷风头。
2.根据权利要求1所述的热风预热装置，其特征在于：在所述的喷风头内设置有风口宽度调节机构。
3.根据权利要求1所述的热风预热装置，其特征在于：在所述的喷风管与所述的喷风头连接处设置有热风口位置调节机构。
4.根据权利要求2所述的热风预热装置，其特征在于：所述风口宽度调节机构由两个滑块以及与所述的滑块连接用于控制滑块移动的螺杆构成。
5.根据权利要求3所述的热风预热装置，其特征在于：所述热风口位置调节机构包括两根伸缩杆，两根伸缩杆的一端固定于底座上，两根伸缩杆的另一端与所述的喷风头通过铰链连接。 
CN2010206540890U 2010-12-13 2010-12-13 一种自动铺带热风预热装置 Expired - Fee Related CN201950896U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010206540890U CN201950896U (zh) 2010-12-13 2010-12-13 一种自动铺带热风预热装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010206540890U CN201950896U (zh) 2010-12-13 2010-12-13 一种自动铺带热风预热装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN201950896U true CN201950896U (zh) 2011-08-31

Family

ID=44495021

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2010206540890U Expired - Fee Related CN201950896U (zh) 2010-12-13 2010-12-13 一种自动铺带热风预热装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN201950896U (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102092138A (zh) * 2010-12-13 2011-06-15 成都飞机工业（集团）有限责任公司 一种自动铺带热风预热预浸带的方法及热风预热装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102092138A (zh) * 2010-12-13 2011-06-15 成都飞机工业（集团）有限责任公司 一种自动铺带热风预热预浸带的方法及热风预热装置
CN102092138B (zh) * 2010-12-13 2013-07-03 成都飞机工业（集团）有限责任公司 一种自动铺带热风预热预浸带的方法及热风预热装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102092138B (zh) 一种自动铺带热风预热预浸带的方法及热风预热装置
CN106739452B (zh) 一种墙布转印、压纹加工***
CN103434128B (zh) 一种高质片材双向热循环生产工艺
CN105291414A (zh) 一种新型吹膜机
CN203077522U (zh) 半固化片烘干装置及上胶机
CN201950896U (zh) 一种自动铺带热风预热装置
CN100520433C (zh) 一种风道及其控制方法
CN106914386B (zh) 人造革制造设备及其方法
CN207373610U (zh) 整体式热流道***
CN104332928B (zh) ***导线经济电流防冰除冰方法
CN204322668U (zh) 三辊式压合装置
CN209352778U (zh) 用于玻璃钢化冷却风栅的导流板
CN203680960U (zh) Pvc装饰膜多层无胶复合压纹连续生产设备
CN203478889U (zh) 电热油涂料烘干房
CN205414210U (zh) 铝蜂窝板连续生产线
CN104924511A (zh) 用于塑料薄膜加工设备的压延辊温度补偿装置
CN109703162A (zh) 一种双钢带压机电磁加热装置
CN102950862B (zh) 并列式多组热覆合机构及热覆合方法
CN203567179U (zh) 双向烘箱热风循环装置
CN107160713B (zh) 一种热压罐用框架式复合材料成型模具
CN207747372U (zh) 一种提高挤出复合膜性能的装置
CN204772714U (zh) 一种可加热材料的切割机头
CN207105168U (zh) 一种竹枝加热软化弯曲装置
CN206484785U (zh) 一种新型高精度薄壁压延机
CN203004306U (zh) 一种双向同步拉伸机中的薄膜加热装置

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20110831

Termination date: 20131213