一、简介

绕线成型武器经历了机械化、数控化、微机控制、机器人绕线等发展。 目前，绕线设备的研究主要集中在多自由度、多工位、连续绕线、复杂异形件绕线、机器人绕线、高速高精度绕线、多点绕线等方向。 -过程复合和清洁制造。 绕线成型过程中的辅助设备，如快速浸渍装置、复丝喷嘴和模块化导丝头、高精度张力控制器、内加热固化磨具等也在不断改进。

2.绕组成型工艺研究进展

1、绕线过程

▶长丝缠绕张力系统、纤维体积浓度、纤维堆积、纤维架空和交叉起伏、缠绕线型、花纹分布、缠绕速度等因素对成型品挠度、应变、刚度等性能的影响研究。

2、异形件绕线

大众娱乐▶目前缠绕理论已经相当完善，开发了各种典型异形件缠绕轨迹规划的缠绕软件。 目前主要集中于应用广泛的T型管、弯管及异形回转结构件的缠绕。

3、工艺复合——拉挤/缠绕/编织

▶复合缠绕拉挤工艺，简称拉伸。 其工作原理是先拉产生双向内层； 环向缠绕以降低径向硬度； 双向拉挤成型以产生更光滑的外壁。

拉丝绕线工艺具有以下优点：

▪绕线过程为连续生产；

大众娱乐▪内外表面光滑，无工件，无机械加工，减少材料消耗，降低劳动强度，减少环境污染；

大众娱乐▪牵伸、卷绕工艺保证了纤维排列的整齐度，最大限度地发挥了纤维的性能，保证了产品性能的稳定性；

大众娱乐▪ 拉丝缠绕工艺生产的玻璃钢膜壳壁厚均匀性好，平均误差不小于0.1mm，保证加工微孔玻璃钢膜壳的规格精度。

4.CAD/CAM

大众娱乐▶美国在纤维缠绕CAD/CAM软件的研究上已经发展到很高的水平。 CAD/CAM软件不仅具有设计回转体纤维缠绕线和轨迹的功能，还具有设计异形件纤维缠绕轨迹的功能。 针对三通、弯管等典型异形件，开发并建立了CAD/CAM软件，用于心轴设计、线型设计、轨迹规划和前处理，并可根据具体的数控系统生成相应的控制代码。 如长林托盘、英国公司和日本公司的软件。

5、皮带缠绕——管道和压力容器

▶热塑性纤维带缠绕是近年来的热点。 胶带缠绕具有更好的可设计性、更好的纤维-树脂结合和更好的成型效率。 结合激光或红外线辅助在线固化工艺，可实现更优质、更高效的工业批量生产。 产品具有环保、抗疲劳、抗冲击等特点。 用该工艺制造的管道、压力容器、异型件等，突破了纤维纱线缠绕和酚醛树脂体系的诸多限制，具有广阔的应用前景。

大众娱乐6、纤维缠绕异型结构连接器

大众娱乐▶在纤维缠绕结构件和连接器方面，借助先进的缠绕轨道设计方法、改进的工艺和材料，可以大大降低重量损失和结构刚度。 典型应用包括纤维缠绕结构连接器、传输部件、整体框架结构等。

▶核心技术为无芯绕组、轨道绕组实现减重、异形结构绕组。

7、压力容器的高效缠绕

▶英国考文垂理工学院（RWTH）研制出多丝缠绕压力容器（Multi--Wound），可承受最高压力。 这些容器最多可同时缠绕 180 根粗纱，一次缠绕一层纤维。 该产品目前用于汽车燃料气缸。

▪成型效率是传统干式缠绕的50倍；

▪丝束无卷曲，可大大提高产品的热性能；

▪对于小型产品的成型具有效率优势。

8、绕线新产品

大众娱乐▶绕线技术及产品的应用领域不断拓展，例如：

▪动物纤维/胶带缠绕复合材料具有比硬度高、质轻、环保、成本低等优点；

大众娱乐▪纤维缠绕自走式辐条具有生产均匀性更好、性能更好、耐用性更好的优点

9、电磁感应加热碳纤维工艺

大众娱乐▶英国研发出利用电磁感应直接加热碳纤维材料的工艺，以及温度数据模拟平台。 该技术适用于树脂转移、成型、固化炉、拉挤和缠绕等多种工艺。

▪ 加热时间可缩短10倍；

大众娱乐▪产品可直接加热，也可使用碳纤维材料作为磨具；

▪节能效果好；

▪ 可显示三维温度数据；

大众娱乐▪提供了一种CFRP材料在线快速固化的新方法。

大众娱乐3.缠绕成型武器研究进展

1.多自由度/多工位

经过半个世纪的发展，我国的纤维缠绕技术已处于成熟发展期。 纤维缠绕设备基本实现了计算机全伺服控制，二轴、三轴、四轴计算机控制纤维缠绕机的制造技术和缠绕工艺已经成熟。 ，并在管道、储罐、各种压力容器、电绝缘制品、运动休闲用品的缠绕成型中发挥了重要作用。 六轴微机控制纤维缠绕机已应用于复合材料的开发和生产。

2、连续缠绕-聚酰亚胺纤维起绒流水线

聚酰亚胺纤维拉丝管道连续缠绕工艺的技术核心是利用曲轴推动钢带连续运转生成型材缠绕内芯轴无托盘缠绕机大众娱乐，钢带来回循环完成玻纤缠绕，复合、打磨、固化等工序。

▪ 美、欧、美等国家多家公司自主研发了人工操作程度高、劳动强度低、规格齐全、能耗低的玻璃铁管连续缠绕生产线；

▪在国外， Tray、 Tray等自主研发的砂岩玻璃铁管连续缠绕生产线设备和生产技术。

3、连续缠绕-热塑纤维起绒管线

纤维增强热塑性塑料管由多层组成，中间层为管材的纤维增强层。

大众娱乐▪, Ltd ( )等可提供连续纤维改良热塑性塑料生产线。 日本、美国 Tray、英国Magma、美国Fluid（CFT）等公司均采用连续缠绕成型技术和生产线，实现连续纤维的生产和应用——改进的热塑性塑料管。

▪国外，长林托盘、广州力进、长林托盘正在开发相关技术和生产线。

4.机器人绕线

美国对绕线机器人的研究比较早，也逐渐成熟。 美国公司率先研究并商业化了机器人绕线。 推动两种形式的导丝进行复合材料的缠绕成型。

常林托盘开发了适用于ABB、KUKA等品牌机器人及CNC系统的全手动绕线系统。 英国Taniq公司开发了一种机器人，该机器人配备了自主开发的纤维和橡胶带缠绕纤维改进橡胶制品的工艺设计软件。

5、手动3D绕线机

() 与利兹学院共同开发了开创性的 9 轴 3D 缠绕技术，以实现车辆和客机的轻量化部件缠绕。 只有第一台3D绕线机才能实现燃油管道、斜轨、飞嘴梁等旋转中心线为曲线的复杂零件的手动绕线。

6、张力控制系统

在缠绕过程中，缠绕张力与产品的硬度和疲劳度密切相关，对缠绕产品的性能影响很大。 因此，张力控制器是最重要的收卷成型辅助设备。

大众娱乐▪美国、加拿大、Entec、（简称DFE）、西班牙ABB、英国等都致力于张力控制系统的研究与创新。 目前最高精度可以达到2%以内。

▪国外，杭州复合材料设备公司、哈尔滨工业大学、哈尔滨工业大学等开发了精密张力控制系统； 上海核医院、武汉理工大学和航天五院703联合研制碳纤维高压缠绕系统。

7. 预浸带/长丝缠绕系统

大众娱乐为提高生产效率和成型产品质量，国内外开展了预浸料带/长丝缠绕系统、纱环导头、原位加热固化系统、高精度浸渍槽等方面的研究。

8、全手工绕线生产线

应用最广泛的复合材料管道和容器，已经形成了规模化的手工、一体化生产线制造模式，生产效率和成型产品质量有了很大提高。

大众娱乐四、缠绕成型的发展趋势

一、要求及总体目标

二、发展重点

三、关键技术与武器

大众娱乐5.课题组研制的成形技术及武器

1. 干纤维缠绕压力容器新结构及成型工艺关键技术研究

干法纤维缠绕方式对于显着增强纤维以提高压力容器的抗冲击性能具有重要的科学意义和应用价值。 在国外率先将无树脂干法纤维缠绕工艺应用于新型复合钢瓶和橡胶复合材料的成型，解决了传统复合材料存在的问题。 耐冲击性差、回收困难、生产效率低等问题。

大众娱乐(1)研究、开发和推广干纤维缠绕LPG钢瓶，推动我国气罐、灭火器等传统产品由金属基材料迈向轻量化、长寿命、高性能化时代安全复合材料。

（2）研究、开发和推广应用干法纤维连续缠绕改进橡胶气幕、疏浚管、高铁和车辆用气弹簧、军用橡胶千斤顶等高性能升级橡胶制品。

大众娱乐2. 竹基多维异形复合材料制造关键技术研究

在国际上率先研究竹纤维改性异形复合材料的成型工艺和武器，制定了红色环保生物的生产工艺、检测、性能表征和应用评价的规范、方法和标准基复合材料。 推动竹纤维复合材料产业结构调整和转型升级，实现竹纤维复合材料在水利管道、汽车内衬、建筑工程等领域的扩大应用，开展纤维增强材料的创新开发和产业化应用红色复合材料制品。

3. 基于机器人的长丝缠绕工艺和武器

大众娱乐基于机器人的长丝缠绕工艺及武器，解决了缠绕复合材料制品从成型理论、工艺设计优化到高效成型武器研发的一系列核心工程问题。

大众娱乐以柔性工业机器人、模块化端部收卷机构、精密张力控制和高效磨具为基础，建立复合材料收卷、固化、后处理全流程系列化武器，实现模块化全手工生产基于机器人成型工作站实现流水线。

4、复合材料快速成型工艺及全手工生产线

本项目开发的复合材料锂电池盒盖和托盘比铝合金轻20%，成本相同。 实现了复合材料电池盒的节奏化生产。 循环时间小于10分钟，年产量20000多件。

5、复合材料加工技术与机加武器研发

为突破纤维增强复合材料高效低损耗加工技术的困境，研制了复合材料专用加工工具，分析了复合材料结构对机械加工的影响，切削加工的影响对复合材料产品加工的工具和加工工艺进行了改进和优化现有的加工工艺，完善了复合材料的手工加工制造技术规范。 基于复合材料加工专用刀具和加工技术，突破复合材料数控加工关键技术。

6、特殊绕线工艺及产品

(1)采用旋转轴交叉变换的缠绕策略，解决球缠绕长度不均的问题，开发碳纤维缠绕改进陶瓷球。

（2）与西安职业技术学院合作开发了碳纤维复合材料环形储油箱和碳纤维高张力缠绕飞轮。

(3)研制了碳纤维增强网壳结构天线罩样品，开展服役环境热性能分析。

7、高压绕管机及生产线

大众娱乐(1) 研制的高压管道缠绕控制系统，国外市场占有率达80%，已应用于包括民营企业、常林托盘在内的30多家小型复合材料制造企业。

(2)推动常林托盘、常林托盘赴美上市和境外新三板挂牌。

（3）生产管线用于西气东输、982海洋石油平台、极地破冰船等重大工程。

(4) 为英国管业公司（世界第二大复合材料管道制造商，年产值超过10亿港元）开发了世界上第一套集缠绕、固化、脱模、打磨、输送等工序为一体的全手工玻璃成套设备元）铁管生产线。

（5）公司研制的全手工高压玻璃铁管生产线出口日本、俄罗斯等国家无托盘缠绕机，实现了高压玻璃铁管制造武器出口到国外。

大众娱乐8、电磁加热超导磨料及机器人绕线工作站

大众娱乐(1) 创新性地将电磁感应加热与热管超导传质技术相结合。 研制出第一套厚度达7米的电磁加热超导磨料，并应用于管道、传动轴、绝缘体等产品的固化成型。

(2) 研制出国外首创的纤维缠绕工作站、模块化缠绕头和基于六自由度机器人的高精度纤维张力控制系统，适用于干式、干式、带式缠绕、干式纤维缠绕工艺。

9、其他复合材料成型武器及生产线

大众娱乐(1)研制了基于固定式弯头磨具和旋转绕线导丝头的四自由度弯头专用绕线机。

大众娱乐(2) 开发了基于机器人的复合材料切割、研磨和抛光工作站。

（3）开发了碳纤维发热壁画涂贴生产线，实现了基布→反光膜→发热板→壁画→裁剪→成品全手工生产。

（4）开发了碳纤维地热组件生产线，实现了碳纤维地热组件从上料→缠反光膜→贴铝膜→翻转岩棉板→铺加热板→贴铝膜→全手工生产和人工搬运。卸载。

【转载声明】：本陌陌公众号转载文章版权归原作者所有。 遵循原作者的版权声明。 如果原文没有版权声明，我们将遵循现行互联网公开的原则，恕不另行通知作者。 文章是根据情况转载的。 如转载行为不符合作者版权声明或作者不同意转载，请来电告知：

▼