[发明专利]一种使用纤维缠绕一次成型头盔盔体的工艺方法

说明书

本发明涉及一种抗冲击头盔盔体的成型方法，具体工艺步骤如下：首先，在一个内置加热干燥与冷却系统的封闭式金属材质头盔模具上，采用机构自动牵引纤维经过胶槽，使得适量带胶的纤维围绕金属模具进行在线单向缠绕；然后，机构自动将相邻层单向纤维以0/90、或0/90/0/90、或0/90/+45/‑45等特殊排丝方式按照预定的厚度连续进行多层整体缠绕成型，缠绕完成前后分别打开模具内置加热系统和冷却系统以缩短开模时间；最后，自动切割开模后得到头盔盔体胚料。这种成型方法不但能提高材料的利用率，降低生产成本，缩短工作流程，而且能提高头盔抗冲击效果，减轻头盔重量，是一种头盔盔体胚料一次性成型、自动化操作的工艺方法。

技术领域

本专利属于个体安全防护系统技术领域，涉及一种使用纤维缠绕一次成型头盔盔体的工艺方法。

背景技术

头盔盔体的现主要生产工艺是采用各类编织布料与胶黏剂，经过裁布、画样、烘布、叠布、裁精样、画叠层线、配布、铺盔、涂胶、冷坯压制、切边、盔体压制等12道工序成型盔体胚料。这种工艺方法生产流程长，一顶盔体成型需时5小时，机械自动化程度不高，大部分工作属于手工，劳动强度大，人为因数多，产品生产过程中的技术、质量控制不严格，给产品的性能带来许多不确定因素：另外，产品原材料布料在使用过程中为了符合产品形状需要进行裁剪，一顶盔体投入3m²，盔体成型后的实际用布量为2.1m²，原材料利用率低，仅约为70％。

特别是现有平纹、斜纹等编织布料结构中的纤维在交织时处于弯曲状态，这种弯曲状态使得纤维在受到冲击时不能迅速将能量传递出去，影响了纤维整体的抗冲击效果；且在编织过程中对纤维磨损较大，不能较充分地发挥纤维强度与模量的优势，导致现有头盔盔体重量居高不下。

发明内容

本发明是为了克服以上技术缺陷而提供的一种使用纤维缠绕一次性成型头盔盔体的工艺方法，不仅能提高材料的利用率，降低生产成本，而且缩短工作流程，简化生产操作，头盔盔体胚料成型时间缩短至1小时左右，是一种流程简捷、自动操作、整体成型的工艺方法。

由于本发明中的纤维缠绕机构自动将相邻层单向纤维以0/90、或0/90/0/90、或0/90/+45/-45等特殊排丝方式按照预定的厚度连续进行多层整体成型，其产品综合抗冲击性能要比同类同重量纤维的织物结构方式高出30％左右，所以使用这种方法生产同样抗冲击力要求的头盔，可以明显减轻头盔重量，有效降低成本，提升产能。

本发明为了实现上述目的而提供的技术方案包括，

一种使用纤维缠绕一次成型头盔盔体的工艺方法步骤如下：

首先，在一个内置加热干燥系统与内置冷却系统的封闭式金属材质头盔模具上，采用软件编程后利用机构自动牵引一种或多种纤维纱线经过胶槽，使得适量带胶的纤维围绕金属模具连续进行在线单向缠绕；然后，机构自动将相邻层单向纤维以0/90、或0/90/0/90、或0/90/+45/-45等特殊排丝方式按照预定的厚度连续进行多层整体缠绕成型，在此缠绕过程中同时打开模具内置加热系统与外部吹风系统进行快速干燥，以缩短定型时间；在全部缠绕工作完成后，关闭模具内置加热系统，立即启动模具内置快速冷却系统以缩短开模时间；最后，对完全定型的封闭胚料按照预定曲线自动切割，开模后得到两顶头盔盔体胚料。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

通过纤维连续缠绕方式，没有材料浪费，每顶头盔的材料利用率为100％；