不等極孔制品的線型設計

工業(yè)生產中，不等極孔氣瓶是經常遇到纖維纏繞制品，下面結合一個具體產品介紹不等極孔制品的線型設計。纏繞線型設計包括可纏繞性參數確定和纏繞閉合參數確定兩個部分，根據CADWIND的IWIND非測地線纏繞算法，介紹可纏繞性參數的快速確定方法。軟件操作步驟如下：第一步：根據芯模幾何參數建立幾何芯模;第二步：快速確定纏繞角度和芯模各段摩擦系數。

不等極孔快速線型設計

1.1. 建立幾何芯模

根據如下復合氣瓶芯模幾何尺寸，在軟件中建立芯模文件，并保存。氣瓶外徑150mm*長度500mm,瓶口直徑64mm*高度40mm(橢圓輪廓)，瓶底直徑47mm*高度40mm(橢圓輪廓)。

1) 打開芯模創(chuàng)建窗口

點擊菜單【文件】è【創(chuàng)建芯模文件】è【圓形截面-直管...】，在彈出對話窗口?幾何芯模?中接輸入幾何參數。隨后點擊〖確定〗保存芯模文件為Unequal Pole.MDR。

建立芯模-步驟1

2) 設置芯模幾何參數

缺省情況下，幾何芯模各纏繞區(qū)網格劃分參數，采用默認參數即可。為了設置筒身中間面，可以調整筒身段主纏繞區(qū)幀數為奇數(默認參數為10)，可以設置為11幀。

建立芯模-步驟2

3) 調整芯模顯示視圖

采用左視圖進行幾何芯模顯示，并在工具欄上點擊按鈕【幀編號FN】，從視圖上可見1-21幀為前封頭區(qū)域，21-31為筒身區(qū)域，31-51為后封頭區(qū)域。

建立芯模-步驟3

1.2. 確定纏繞參數

通常情況下，筒身段采用等纏繞角進行纏繞，本案例不作變纏繞角纏繞參數確定，以及可纏繞性分析計算。纏繞參數主要包括工藝紗寬、纏繞角度和摩擦系數。應用軟件IWIND非測地線軟件算法，采用實時計算模式。1) 啟動Iwind算法

接下來，我們應用Iwind非測地線纏繞進行不等極孔的纏繞線型設計。點擊菜單【iwind線型設計】-【iwind】，接著線型參數輸入窗口輸入相關的纏繞線型參數。

啟動iwind線型設計功能

2) 打開兩個芯模窗口

為了方便觀察前后極孔的相切情況，點擊菜單【顯示】-【新建芯模窗口】，我們同時打開兩個芯模窗口，并調整兩個芯模窗口的視圖方向。這樣我們可以后視圖觀察后封頭纖維切根情況，前視圖觀察前封頭的纖維切根情況。

后視圖(后封頭) 前視圖(前封頭)

3) 主要纏繞參數測試

針對不等極孔的線型設計，我們需要通過?計算第一個纏繞循環(huán)?選項，測試出線型設計的主要技術參數。輸入參數后，點擊?計算第一個纏繞循環(huán)?選項和?實時計算?選項，我們實時得到的線型計算結果直接顯示在窗口中。測試參數先后次序為：工藝紗寬、纏繞角度、摩擦系數、后轉向區(qū)位置。

如果我們已經確定了工藝紗寬的取值大小，我們只需要在對話窗口的紗帶總寬處設置7.5mm參數即可，這時摩擦系數設置為0，拖動纏繞角度滑塊，直到后封頭的纖維與極孔相切為止。如下圖所示參數：

步驟1-后封頭切根的纏繞角測試

接下來，點擊摩擦系數按鈕，隨后點擊按鈕【設置范圍】，設置范圍為前封頭區(qū)域，即1-21幀的摩擦系數為0.12。

步驟2-摩擦系數設置

步驟3-摩擦系數設置

步驟4-纖維切根顯示

如果通過以上操作步驟，可以快速確定不等極孔芯?？衫p繞性和主要纏繞參數。纏繞工藝主要參數包括：

工藝紗寬：IWIND提供了工藝紗寬算法，可以結合芯模幾何尺寸和纏繞效率，幫助用戶確定合理紗寬。

纏繞角度：默認情況下，設置的纏繞角度作用于筒身段，即前赤道面(前轉向幀位)到后赤道面(后轉向幀位)之間。理想情況下，我們希望筒身段采用等纏繞角纏繞，沒有特殊情況下不需要改動。

摩擦系數：不等極孔非測地線纏繞的關鍵參數設置是摩擦系數，需要結合纏繞工藝類型(濕法纏繞0.12、干法纏繞0.22和預浸帶纏繞0.32)的適合摩擦系數和穩(wěn)定偏差角進行設置。濕法纏繞的適合摩擦系數為0.12，如果針對大極孔切根需要的摩擦系數大于0.14或更大，則此纏繞產品的可纏繞性差，在實際纏繞過程中前封頭易滑紗。

原文標題：技術短篇6-不等極孔快速設計

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審核編輯：湯梓紅