一种帆船及其生产工艺的制作方法

专利2022-06-29  152


本发明涉及小帆船生产工艺方法,具体涉及一种帆船及其生产工艺。
背景技术
:小帆船的生产工艺滚塑成型是制造各种中空塑料零件的多用工艺,类似于旋转铸塑的一种成型方法,不同的是其所用的物料不是液体,而是烧结性干粉料,其过程是把粉料装入模具中而使它绕两个互相垂直的轴旋转,受热并均匀地在模具内壁上熔结成为一体,而后再经冷却就能从模具中取得空心制品,如船、箱、桶、盆、罐等;通常由加料、封模、加热、冷却、脱模、模具清理等基本步骤组成,由于滚塑的转速不高,设备比较简单,产品几乎无内应力,不易发生变形,凹陷等缺点。最初主要用于聚氯乙烯糊塑料生产玩具、皮球、瓶罐等小型制品,近来在大型制品上也有较多应用,所用树脂已有聚酰胺、聚乙烯、改性聚苯乙烯聚碳酸酯等,此法具有制品收缩率小、制品壁厚易控制及模具成本较低的优点,但生产效率较低。为了解决上述问题,我们做出了一系列改进。技术实现要素:本发明的目的在于,提供一种帆船及其生产工艺,以克服现有技术所存在的上述缺点和不足。一种帆船,包括:船体结构、加强筋和抽芯件凹圆柱,所述加强筋与船体结构底部连接,所述抽芯件凹圆柱穿过船体结构上表面,所述抽芯件凹圆柱与船体结构后侧底面黏连;其中,所述船体结构包括:滚塑第一层、滚塑第二层和滚塑第三层,所述滚塑第一层与滚塑第二层外侧叠加连接,所述滚塑第三层与滚塑第二层内侧叠加连接,所述滚塑第一层的壁厚为3-4mm,所述滚塑第一层和滚塑第三层的材质为粉末状物料型高密度聚乙烯材料,所述滚塑第三层的内表面为光滑平整结构,所述滚塑第二层的壁厚为6-9mm,所述滚塑第二层的材质为奶白色粉末状的8倍发泡料,所述滚塑第二层为蜂窝状结构。进一步,所述加强筋包括:第一加强筋、第二加强筋和第三加强筋,所述第一加强筋和第二加强筋与船体结构底部两侧连接,所述第三加强筋设于第一加强筋和第二加强筋中间。一种帆船的生产工艺包括以下步骤:步骤1:设置船体三层原料每层重量以及厚度、加料时间温度;步骤2:设置烘箱工艺温度275℃-280℃,调整设备主轴360度正反旋转和副轴360度垂直摆动的速比和时间;步骤3:生产前准备,首先打开模具安装预埋件,备好所需要的三种粉末物料,第一次向模腔内倒入滚塑第一层原料22-24kg,壁厚3-4mm,再将模具合紧,装上各种抽芯件,对于一些凹面位置增加气管使局部面产生气流量,进入烘箱旋转加热6-8分钟后移出烘箱,风冷旋转3-5分钟,机器停止;步骤4:加热,打开加料口,加入滚塑第二层发泡料7-9kg,壁厚6-9mm,盖上加料口,机器旋转进入烘箱加热3-5分钟,机器退出烘箱;打开加料口,加入第三层原料8-10kg,壁厚0.5-1.5mm,盖上加料口,机器旋转进入烘箱加热2-4分钟,机器退出烘箱;步骤5:冷却,风冷旋转6-8分钟,机器停止转动;步骤6:膜内吹气定型,打开加料口,向模腔内部吹气加压5-7分钟,使船体侧面不易凹陷,取下预埋件的螺杆和镶件;步骤7:出模吹气定型,打开模具,取出船体,放入专用定型模上,向内吹气定型,使其不易在自然冷却过程中平面凹陷;步骤8:待船体完全冷却,验收合格后入库。本发明的有益效果:本发明与传统技术相比,通过改进船体结构的工艺原料,选择滚塑最优的高密度发泡料,有更好的韧性和强度,加上第二层的8倍发泡层,以及第三层的高密度发泡料,大大提高了船体的抗冲击力和承重力;在船体后部背面加装三条加强筋,同时加装船体抽芯件凹圆柱,提高船体的承重重量和强度,大大的延长了船体使用寿命。附图说明:图1为本发明的底视图。图2为本发明的侧视剖面图。图3为本发明的船体结构的滚塑三层叠加壁厚示意图。图4为本发明的生产工艺流程图。附图标记:船体结构100、滚塑第一层110、滚塑第二层120和滚塑第三层130。加强筋200、第一加强筋210、第二加强筋220、第三加强筋230和抽芯件凹圆柱300。具体实施方式以下结合具体实施例,对本发明作进步说明。应理解,以下实施例仅用于说明本发明而非用于限定本发明的范围。实施例1图1为本发明的底视图。图2为本发明的侧视剖面图。图3为本发明的船体结构的滚塑三层叠加壁厚示意图。图4为本发明的生产工艺流程图。如图1-4所示,一种帆船,包括:船体结构100、加强筋200和抽芯件凹圆柱300,加强筋200与船体结构100底部连接,抽芯件凹圆柱300穿过船体结构100上表面,抽芯件凹圆柱300与船体结构100后侧底面黏连;其中,船体结构100包括:滚塑第一层110、滚塑第二层120和滚塑第三层130,滚塑第一层110与滚塑第二层120外侧叠加连接,滚塑第三层130与滚塑第二层120内侧叠加连接,滚塑第一层110的壁厚为3-4mm,滚塑第一层110和滚塑第三层130的材质为粉末状物料型高密度聚乙烯材料,滚塑第三层130的内表面为光滑平整结构,滚塑第二层120的壁厚为6-9mm,滚塑第二层120的材质为奶白色粉末状的8倍发泡料,滚塑第二层120为蜂窝状结构。加强筋200包括:第一加强筋210、第二加强筋220和第三加强筋230,第一加强筋210和第二加强筋220与船体结构100底部两侧连接,第三加强筋230设于第一加强筋210和第二加强筋220中间。一种帆船的生产工艺包括以下步骤:步骤1:设置船体三层原料每层重量以及厚度、加料时间温度;步骤2:设置烘箱工艺温度275℃-280℃,调整设备主轴360度正反旋转和副轴360度垂直摆动的速比和时间;步骤3:生产前准备,首先打开模具安装预埋件,备好所需要的三种粉末物料,第一次向模腔内倒入滚塑第一层原料22-24kg,壁厚3-4mm,再将模具合紧,装上各种抽芯件,对于一些凹面位置增加气管使局部面产生气流量,进入烘箱旋转加热6-8分钟后移出烘箱,风冷旋转3-5分钟,机器停止;步骤4:加热,打开加料口,加入滚塑第二层发泡料7-9kg,壁厚6-9mm,盖上加料口,机器旋转进入烘箱加热3-5分钟,机器退出烘箱;打开加料口,加入第三层原料8-10kg,壁厚0.5-1.5mm,盖上加料口,机器旋转进入烘箱加热2-4分钟,机器退出烘箱;步骤5:冷却,风冷旋转6-8分钟,机器停止转动;步骤6:膜内吹气定型,打开加料口,向模腔内部吹气加压5-7分钟,使船体侧面不易凹陷,取下预埋件的螺杆和镶件;步骤7:出模吹气定型,打开模具,取出船体,放入专用定型模上,向内吹气定型,使其不易在自然冷却过程中平面凹陷;步骤8:待船体完全冷却,验收合格后入库。在本实施例中,进行帆船制作工艺之前,先准备好干净无缺陷的模具,并将其放置在一台滚塑机器上固定,这台机器由四部分组成,分别是控制台、加热烘箱、旋转小车、冷却风机。在安置妥当之后,生产前准备:首先打开模具安装预埋件,备好所需要的三种粉末物料,第一次向模腔内倒入聚乙烯粉末状物料,再将模具合紧,装上各种抽芯件,接上气管,船的凹面需要安装气头吹气以保证在加热过程中热空气流通使壁厚均匀。打开气流在控制台中设置工艺参数。加热:将模具从垂直和水平的两个角度慢慢地旋转放至烘箱中。小车把模具送入烘箱后按照设定的参数做360度正反旋转以及正反360度垂直摆动,小车在做旋转的时候烘箱按照设定的参数进行加热升温。粉末物料会随着模具温度上升融化,在机器离心力的作用下将液体状物料均匀覆盖在模腔内,待第一次加热时间结束小车退出烘箱,打开加料口向模具内倒入预备好的发泡料,盖上加料口,第二次进入烘箱按设定好的参数做加热旋转,待加热结束小车推出烘箱,打开加料口向模具内倒入预备好的聚乙烯粉末状物料,第三次进入烘箱按设定好的参数做加热旋转,待加热结束小车推出烘箱。冷却:按照设定参数冷风机自动开启,机器继续旋转、摆动,直到风冷时间结束,风机、小车停止转动。模内吹气定型:打开加料口,向内注入气压,以保证产品帆船侧面应收缩凹陷变形,一边加压一边取下预埋件螺杆以及各种抽芯件,待预定模内吹气定型结束。出模吹气定型:调整好模具位置,打开模具边缘扣子,取下产品,将刚出模的船放入船靠模内再次加热少量气压定型。因刚出模产品较热收缩较大,会在冷却过程中平面凹陷。待完全冷却将船从靠模内取下,进入装配车间进行装配、包装、入库。本发明的创新点在于,在上述工艺流程中进行了改进,包括:帆船生产壁厚调试,根据产品形状结构,调整设备主轴360度正反旋转和副轴360度垂直摆动的速比和时间,以达到最佳的参数值,调整模具在机架上的摆放角度,对于一些凹面位置增加气管使局部面产生气流量,可以使产品整体壁厚更加均匀,避免产品出现壁厚不均匀的缺陷。帆船加热冷却时间温度调试,因产品用料壁厚不同,产品加热冷却时间以及壁厚都会有所差异,初期根据经验设定加热冷却温度参数,后续逐步优化,使每一层料加热到原料的要求的参数性能值,因三层滚塑帆船每一层原料性能不同,所需要的加热冷却温度都有所不同,而发泡层直接决定产品强度质量,假设发泡温度时间不到会导致发泡层不能完全膨胀,发泡不均匀也会导致个别位置发泡层堆积,个别位置无法附着发泡层,影响船体壁厚和强度。原料优化:原料上我们选择滚塑最优的高密度发泡料,有更好的韧性和强度,加上第二层的8倍发泡层,以及第三层的高密度发泡料,大大提高了船体的抗冲击力和承重力。实施例具体体现在:滚塑第一层110、滚塑第二层120和滚塑第三层130滚塑第一层110的颜色决定船的颜色,壁厚设定3.5mm,物料型高密度聚乙烯材料(hdpe)粉末状。滚塑第二层120,滚塑时专用8倍发泡料,粉末状,奶白色,成型后为蜂窝状结构。特点可以使设计1mm的壁厚生产完成后变成8mm左右的壁厚,与第一层pe料叠加可以提高制品的表面抗冲击强度以及韧性,到达单壁制品的壁厚而且重量更轻,单内表面有波浪起伏不光滑不平整。滚塑第三层130,与a层料一致,可使内表面光滑平整,使制品壁厚强度更强,不易开裂。船体三层原料每层重量以及厚度、加料时间温度的控制。为了证明上述结论,我们进行了一系列测试。采用单层设计。原料壁厚重量滚塑第一层38-40公斤9-12毫米38-40公斤完成后进行测试,发现船体的表面韧性差,密度高,制品刚性大,抗冲击性能差。耐撞击度也低,在3-4节/海里时速下,两条滚塑帆船相撞,船只出现明显破损情况。把重量为10公斤,体积为80厘米*80厘米大小的重物置于船底背面一天,船体出现塌陷情况。经测试,单层设计不适合生产运动型小帆船。三层设计,加入4倍发泡料。原料壁厚重量滚塑第一层20-22公斤3-4毫米20-22公斤发泡料9-10公斤4-6毫米9-10公斤滚塑第三层8-10公斤0.5-1毫米8-10公斤减少第一层投放量,加入4倍发泡料,增加浮力,提高抗冲击度。但是对应的密度就变低了,虽然抗冲击强度提高,但是刚性差。耐撞击度有所提高,在5-6节/海里时速下,两条滚塑帆船相撞,船只表面出现7厘米长裂口。把重量为10公斤,体积为80厘米*80厘米大小的重物置于船底背面一天,船体未出现塌陷情况,但有变软迹象。经测试,虽然加入了发泡料,同时通过三层结构缓解了抗冲击度,但是刚性相比于单层来说没有达到要求。但是还是有很大进步。因此,我们在上述基础上,进一步减少发泡料的量,同时增加发泡的倍数,采用8倍发泡料。原料壁厚重量滚塑第一层22-24公斤3-4毫米22-24公斤发泡料7-9公斤6-9毫米7-9公斤滚塑第三层8-10公斤0.5-1.5毫米8-10公斤表面刚性稳定,抗冲击力明显提高。耐撞性好,在8节/海里时速下,两条帆船相撞,船只未出现任何破损裂口情况。把重量为10公斤,体积为80厘米*80厘米大小的重物置于船底背面一天,船体回弹力好,未出现明显变化。具体而言,烘箱工艺温度控制280℃,设定好机器主轴和副轴速比模腔内装上预埋件,向模腔倒入第一层原料23kg,壁厚3mm,合上模具进入烘箱旋转加热7分钟后移出烘箱,风冷旋转4分钟,机器停止,打开加料口,加入第二层发泡料8kg,壁厚6mm,盖上加料口,机器旋转进入烘箱加热4分钟,机器退出烘箱打开加料口,加入第三层原料9kg,壁厚1mm,盖上加料口,机器旋转进入烘箱加热3分钟,机器退出烘箱,风冷旋转7分钟,机器停止转动,打开加料口,向模腔内部吹气加压6分钟,使船体侧面不易凹陷,取下预埋件的螺杆和镶件,打开模具,取出船体,放入专用定型模上,向内吹气定型,使其不易在自然冷却过程中平面凹陷。待船体完全冷却,验收合格后入库。本发明可以保证产品三层壁厚达到6-12mm,裸船重量达到39-43公斤,达到壁厚和重量比重最优化。从而保证此类型小帆船产品寿命和产品性能达到最优比重。以上对本发明的具体实施方式进行了说明,但本发明并不以此为限,只要不脱离本发明的宗旨,本发明还可以有各种变化。当前第1页1 2 3 
技术特征:

1.一种帆船,其特征在于,包括:船体结构(100)、加强筋(200)和抽芯件凹圆柱(300),所述加强筋(200)与船体结构(100)底部连接,所述抽芯件凹圆柱(300)穿过船体结构(100)上表面,所述抽芯件凹圆柱(300)与船体结构(100)后侧底面黏连;

其中,所述船体结构(100)包括:滚塑第一层(110)、滚塑第二层(120)和滚塑第三层(130),所述滚塑第一层(110)与滚塑第二层(120)外侧叠加连接,所述滚塑第三层(130)与滚塑第二层(120)内侧叠加连接,所述滚塑第一层(110)的壁厚为3-4mm,所述滚塑第一层(110)和滚塑第三层(130)的材质为粉末状物料型高密度聚乙烯材料,所述滚塑第三层(130)的内表面为光滑平整结构,所述滚塑第二层(120)的壁厚为6-9mm,所述滚塑第二层(120)的材质为奶白色粉末状的8倍发泡料,所述滚塑第二层(120)为蜂窝状结构。

2.根据权利要求1所述的一种帆船,其特征在于:所述加强筋(200)包括:第一加强筋(210)、第二加强筋(220)和第三加强筋(230),所述第一加强筋(210)和第二加强筋(220)与船体结构(100)底部两侧连接,所述第三加强筋(230)设于第一加强筋(210)和第二加强筋(220)中间。

3.一种帆船的生产工艺,其特征在于:包括以下步骤:

步骤1:设置船体三层原料每层重量以及厚度、加料时间温度;

步骤2:设置烘箱工艺温度275℃-280℃,调整设备主轴360度正反旋转和副轴360度垂直摆动的速比和时间;

步骤3:生产前准备,首先打开模具安装预埋件,备好所需要的三种粉末物料,第一次向模腔内倒入滚塑第一层原料22-24kg,壁厚3-4mm,再将模具合紧,装上各种抽芯件,对于一些凹面位置增加气管使局部面产生气流量,进入烘箱旋转加热6-8分钟后移出烘箱,风冷旋转3-5分钟,机器停止;

步骤4:加热,打开加料口,加入滚塑第二层发泡料7-9kg,壁厚6-9mm,盖上加料口,机器旋转进入烘箱加热3-5分钟,机器退出烘箱;打开加料口,加入第三层原料8-10kg,壁厚0.5-1.5mm,盖上加料口,机器旋转进入烘箱加热2-4分钟,机器退出烘箱;

步骤5:冷却,风冷旋转6-8分钟,机器停止转动;

步骤6:膜内吹气定型,打开加料口,向模腔内部吹气加压5-7分钟,使船体侧面不易凹陷,取下预埋件的螺杆和镶件;

步骤7:出模吹气定型,打开模具,取出船体,放入专用定型模上,向内吹气定型,使其不易在自然冷却过程中平面凹陷;

步骤8:待船体完全冷却,验收合格后入库。

技术总结
一种帆船及其生产工艺,其结构包括:船体结构、加强筋和抽芯件凹圆柱,加强筋与船体结构底部连接,抽芯件凹圆柱穿过船体结构上表面,抽芯件凹圆柱与船体结构后侧底面黏连。其中,船体结构包括:滚塑第一层、滚塑第二层和滚塑第三层。本发明与传统技术相比,通过改进船体结构的工艺原料,选择滚塑最优的高密度发泡料,有更好的韧性和强度,加上第二层的8倍发泡层,以及第三层的高密度发泡料,大大提高了船体的抗冲击力和承重力;在船体后部背面加装三条加强筋,同时加装船体抽芯件凹圆柱,提高船体的承重重量和强度,大大的延长了船体使用寿命。

技术研发人员:焦磊
受保护的技术使用者:上海简泊船舶有限公司
技术研发日:2020.02.17
技术公布日:2020.06.09

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