一种干法预浸纱线制备鱼竿毛坯的方法及设备与流程

本发明涉及鱼竿制备领域，尤其涉及一种干法预浸纱线制备鱼竿毛坯的方法及设备。

背景技术：

1、现有的鱼竿大多是使用玻璃纤维预浸布、碳素纤维预浸布等纤维预浸布制备而成，使用纤维预浸布制备鱼竿主要包括如下工序：将纤维预浸布按设计的锥度、铺层方案裁剪成合适尺寸的梯形；按铺层顺序将裁好的多片纤维预浸布对齐基准线叠放；将贴合在一起的将纤维预浸布起始边粘贴固定在杆状的鱼竿模具上；用卷管装置带动模具滚动，把多层纤维预浸布紧密卷裹在模具外侧、形成杆毛坯；使用缠带机在杆毛坯外层螺旋缠绕bopp加压带；将缠带后的杆毛坯置入烘烤箱内加热固化；固化后的杆毛坯降温、脱模、剥离bopp加压带，制成鱼竿毛坯，根据需要对鱼竿毛坯定长裁切、矫直、涂装和装配零部件，制成鱼竿。现有的这种纤维预浸布制成的鱼竿中，为了满足抗弯、吊重等性能，纤维预浸布中0°铺层占比通常在60%-80%，为了满足抗剪切、抗扭、抗压等性能，纤维预浸布中±45°铺层占比通常在20%-30%，为了提高鱼竿的抗压溃能力、防止竿管被压扁，纤维预浸布中90°铺层占比通常在0~20%。纤维预浸布中0°铺层因梯形裁剪切断而逐渐变短，制成的竿体使用时易因应力集中而损伤；在梯形的0°铺层纤维预浸布卷裹在锥形的模具外侧过程中，0°铺层纤维预浸布的纤维方向与模具母线间的夹角由0°逐渐变大，影响抗弯、吊重等性能；二者均会导致竿体的极限吊重性能差。

技术实现思路

1、本发明的目的是解决上述现有技术的不足，提供一种竿体中对抗弯、吊重性能起到主要作用的0°纤维方向与竿体母线平行、二者夹角几乎无变化，极限吊重性能佳的干法预浸纱线制备鱼竿毛坯的方法及设备。

2、本发明解决上述现有技术的不足所采用的技术方案是：

3、一种干法预浸纱线制备鱼竿毛坯的方法，制备干法预浸纱线，干法预浸纱线卷装在纱筒上，其特征在于包括如下步骤：

4、步骤一、取至少三根干法预浸纱线沿模具的母线方向设置在其外侧，干法预浸纱线在模具的周向上均匀分布；

5、步骤二、使用加压带螺旋缠绕、压紧在干法预浸纱线外侧，使干法预浸纱线的纱线单丝在模具周向上均匀分布，在模具外侧形成外套筒，得到杆毛坯；

6、步骤三、将杆毛坯置入烘烤箱内加热固化；固化后的杆毛坯降温、脱模、剥离加压带，制成鱼竿毛坯。

7、根据需要对鱼竿毛坯定长裁切、矫直、涂装和装配零部件，制成鱼竿。

8、本发明进一步改进，在步骤一前，先按设计的锥度、铺层方案裁剪从0°到90°铺层的纤维预浸布，角度按设计要求调整；按铺层顺序将裁好的纤维预浸布对齐基准线叠放贴合；将贴合在一起的纤维预浸布的起始边粘贴固定在杆状的鱼竿模具上；用卷管装置带动模具滚动，把纤维预浸布紧密卷裹在模具外侧。然后进入步骤一，将紧密卷裹有纤维预浸布的模具作为后续步骤中的模具进行操作。加热固化时，纤维预浸布与干法预浸纱线固化为一体，成为鱼竿毛坯。纤维预浸布的铺层角度优选30°-90°铺层，可以提高鱼竿的抗剪切、抗扭、抗压性能，防止竿管被压扁。

9、本发明中，所述的干法预浸纱线占比5%-100%，纤维预浸布占比0%-95%。

10、本发明中所述的模具是锥形芯模，步骤一中所述的干法预浸纱线在模具的小直径端外形成实心的干法预浸纱柱，干法预浸纱柱外侧螺旋缠绕有加压带。干法预浸纱线在模具的大直端的端部未在模具周向上均匀、连续分布，后期裁切掉该部分即可。

11、所述的加压带为bopp带、pp带、聚酰亚胺pi带等可提供物理缠绕加压的加压带。

12、所述的干法预浸纱线为干法预浸的碳纤维预浸纱线、玻璃纤维预浸纱线、芳纶纤维预浸纱线或pbo预浸纱线等可以用于鱼竿制作的预浸纤维纱线；干法预浸纱线为无捻预浸纱线，即干法预浸纱线中的纤维之间相互平行、无捻，纤维自身也没有扭转，加压后干法预浸纱线中的纤维可平行展开；鱼竿毛坯制备过程中，没有对干法预浸纱线加捻的操作，避免了损伤预浸纱线的纤维，提高成品强度。

13、一种干法预浸纱线制备鱼竿毛坯的设备，包括纱线架、纱线均分盘、纱线导引筒、加压缠绕装置和模具牵引装置；

14、所述的纱线架上设置有至少3个纱筒连杆，卷装有干法预浸纱线的纱筒可转动的安装在纱筒连杆上；

15、所述的纱线架右侧设有支撑架，所述的纱线均分盘固定设置在支撑架上，纱线均分盘中部设有模具通孔，纱线均分盘上呈圆形阵列有至少三个纱线限位孔；

16、所述的纱线均分盘右侧的支撑架上设有安装座，所述的纱线导引筒呈套筒状，纱线导引筒左右贯穿的固定在安装座上；

17、所述的加压缠绕装置设置在纱线导引筒右侧，用于将加压带螺旋缠绕在模具外的干法预浸纱线外侧；

18、所述的模具牵引装置设置在加压缠绕装置右侧，用于连接模具并牵引模具向右移动。

19、本发明进一步改进，所述的纱线均分盘左侧的支撑架上设有导线盘，导线盘与纱线均分盘平行，导线盘上呈圆形阵列有至少三个纱线导向孔。进一步的，所述的导线盘中部设有模具装入孔，模具由模具通孔左侧插至模具通孔右侧的过程中，模具左端先插过模具装入孔，避免模具过长、不易插入模具通孔内；所述的支撑架左端上安装有两个左右可滑动调节的连接臂，所述的导线盘固定安装在两个连接臂的左端；可以调节导线盘与纱线均分盘间的距离，更便于不同长度模具的操作。所述的导线盘和纱线均分盘呈圆形板状，

20、导线盘与纱线均分盘同轴，导线盘的直径大于纱线均分盘的直径，纱线导向孔所在的圆形阵列的直径大于纱线限位孔所在的圆形阵列的直径。全部的干法预浸纱穿过纱线导向孔、再穿过右侧的纱线限位孔后，多根干法预浸纱围成一个呈圆台状的操作空间，可使干法预浸纱线稳定、不易相互接触或交叉的向右拉伸，同时产生较大的模具装入操作空间。

21、本发明中所述的加压缠绕装置包括传动轮、缠绕盘和驱动电机，所述的传动轮可自由转动的安装在安装座右侧的纱线导引筒上，所述的驱动电机经传动带与传动轮相连，所述的缠绕盘固定在传动轮右侧上，纱线导引筒右端穿过缠绕盘；缠绕盘右侧上设有加压带卷安装轴、加压轴和导向轴，加压带卷安装轴用于可自由转动的安装加压带卷，加压轴上安装有可转动的加压轮，导向轴上安装有可转动的导向轮。所述的加压带卷包括连接套筒、环形左挡片和环形右挡片，环形左挡片和环形右挡片固定套装在连接套筒上，加压带卷绕在环形左挡片和环形右挡片之间。

22、本发明进一步改进，所述的缠绕盘右侧面上纱线导引筒的两侧对称的分别设有加压带卷安装轴、加压轴和导向轴。工作时两个加压带卷同时对模具外侧的干法预浸纱线进行加压缠绕，模具受力平衡，运行更稳定。加压轮可设置为转动需要的外力矩可调式加压轮，加压轮转动需要的外力矩越大，加压带对干法预浸纱线的压力越大。可根据干法预浸纱线的根数、粗细和所需压力不同等工况进行调节。

23、本发明中所述的模具牵引装置是带式输送机，带式输送机的输送带上侧面由左向右传输，输送带上均布有模具连接座。模具连接座用于与模具可拆卸固定连接。进一步的，本发明还包括卷管装置、烘烤箱等实现上述方法的常规工具。

24、本发明中所述的模具呈具有锥度的圆柱杆状，模具的大直径端部的上下两侧上分别设有前后贯通的上卡接槽和下卡接槽，所述的模具连接座包括插接座、连接块和卡接头，插接座与输送带固定连接，插接座上设有矩形插接槽，连接块下端设有与矩形插接槽配合的矩形插接块，连接块经连杆与卡接头相连，卡接头前侧上设有与模具上的上卡接槽和下卡接槽配合的卡接滑槽。模具的大直径端可在上卡接槽和下卡接槽处滑入卡接头的卡接滑槽内，实现卡接头与模具在模具周向上固定连接。

25、本发明进一步改进，所述的纱线导引筒呈圆筒状，纱线导引筒左端部设有由右至左直径逐渐变大的导引孔。导引孔右侧的纱线导引筒的内径相同，呈喇叭状的导引孔便于纱线及鱼竿模具穿入操作，同时为纱线改变方向平滑过渡、减小纱线向右拉伸的阻力。所述的模具通孔内插装有贯通纱线均分盘并向右延伸的模具导向管。模具导向管与纱线导引筒轴线重合，便于模具的插入操作。模具导向管与纱线导引筒间设置有纱线空隙，纱线由纱线空隙进入纱线导引筒左端的导引孔内。

26、本发明提供的干法预浸纱线制备鱼竿毛坯的设备使用时，将卷装有干法预浸纱线的纱筒安装在纱筒连杆上，将至少3个纱筒上的干法预浸纱线引出，分别穿过周向均匀分布在纱线均分盘上的至少3个纱线限位孔后，再穿过纱线导引筒、在纱线导引筒右侧穿出，牵引至加压缠绕装置右侧，鱼竿模具的大直径端由纱线均分盘左侧穿过模具通孔、穿过纱线导引筒和加压缠绕装置后与模具牵引装置相连，加压缠绕装置右侧的干法预浸纱线与模具固定，加压缠绕装置的加压带端部与模具固定。启动加压缠绕装置和模具牵引装置，模具牵引装置将模具水平向右牵引的过程中，加压缠绕装置的加压带对干法预浸纱线加压、缠绕在模具外侧，在加压带压力作用下干法预浸纱线的纱线单丝在模具周向上均匀连续分布，在模具外侧形成外套筒，模具的大直径端与模具牵引装置连接固定后，纱线导引筒右侧的模具轴向与纱线导引筒的轴向重合或贴近，纱线在模具周向上均匀分布或近乎均匀分布。模具完全牵引至模具牵引装置右侧后，加压缠绕装置和模具牵引装置继续工作，加压缠绕装置对没有模具的干法预浸纱线继续加压缠绕，此时插入下一根模具，模具的大直径端插至加压缠绕装置处时，压缠绕装置自动将干法预浸纱线缠绕固定在模具大直径端，干法预浸纱线将模具带至模具牵引装置处后，将模具大直径端与模具牵引装置相连，剪断后插入的模具大直径端右侧的纱线，第一个杆毛坯加工完成，可以不间断的连续作业、效率高。将杆毛坯置入烘烤箱内加热固化；固化后的杆毛坯降温、脱模、剥离加压带，制成鱼竿毛坯。本发明具有操作简单、生产效率高，相同重量下极限吊重性能佳、鱼竿质量高等优点。