玻璃纖維短切機(jī)理及設(shè)備優(yōu)化研究.pdf

1、玻璃纖維增強(qiáng)型復(fù)合材料由于其良好的性能、日益降低的成本在建筑、生活用品、汽車、船舶等領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。短切玻璃纖維是增強(qiáng)復(fù)合材料的重要原材料。隨著生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大,玻璃纖維短切生產(chǎn)設(shè)備所曝露出的缺陷日益明顯,如生產(chǎn)效率低下、短切率低、短切刀具磨損過快、短切原絲質(zhì)量提高遇到瓶頸等,解決當(dāng)前短切玻璃纖維生產(chǎn)企業(yè)的難題對浙江省乃至我國玻璃纖維產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要意義。
　　 本文以壓輪式切斷機(jī)為研究對象,以E玻璃纖維(E玻璃纖維,無堿

2、玻璃纖維)為例,詳細(xì)闡述了纖維短切機(jī)理等相關(guān)理論,進(jìn)行短切實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì),對比了傳統(tǒng)切斷模型與彎折模型在短切加工分析上的適用性,同時(shí)以ANSYS軟件為平臺,進(jìn)行了短切加工的數(shù)值模擬,對兩種數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了進(jìn)一步的驗(yàn)證,并研究了短切刀具的最佳結(jié)構(gòu)參數(shù),為短切設(shè)備的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)。本文的主要結(jié)論包括兩大部分,玻璃纖維短切機(jī)理和短切設(shè)備優(yōu)化方案,具體為:
　　 玻璃纖維短切機(jī)理的主要結(jié)論:對于斷裂伸長率為3％的玻璃纖維,切斷刀具的刃口圓弧

3、半徑與纖維半徑之比應(yīng)小于32.3。傳統(tǒng)纖維切斷模型并不適用于玻璃纖維的短切加工分析,玻璃纖維短切設(shè)備的設(shè)計(jì)應(yīng)以彎折模型為基礎(chǔ)。壓輪式切斷機(jī)壓輥聚氨酯層全新時(shí)適宜采用傳統(tǒng)的切斷模型分析;當(dāng)聚氨酯緩沖層產(chǎn)生凹槽狀刀痕時(shí),彎折模型能夠有效解釋短切刀具刃口圓弧半徑增大短切率卻不下降的現(xiàn)象。
　　 玻璃纖維短切設(shè)備優(yōu)化方案:1)在短切設(shè)備上采用纖維絲束主動導(dǎo)向裝置能夠提高短切刀具的利用率,延長刀具使用壽命;2)指出了玻璃纖維短切刀具的刃口