工業(yè)生產(chǎn)中，不等極孔氣瓶是經(jīng)常遇到纖維纏繞制品，下面結(jié)合一個(gè)具體產(chǎn)品介紹不等極孔制品的線型設(shè)計(jì)。纏繞線型設(shè)計(jì)包括可纏繞性參數(shù)確定和纏繞閉合參數(shù)確定兩個(gè)部分，根據(jù)CADWIND的IWIND非測(cè)地線纏繞算法，介紹可纏繞性參數(shù)的快速確定方法。軟件操作步驟如下：第一步：根據(jù)芯模幾何參數(shù)建立幾何芯模;第二步：快速確定纏繞角度和芯模各段摩擦系數(shù)。

不等極孔快速線型設(shè)計(jì)

1.1. 建立幾何芯模

根據(jù)如下復(fù)合氣瓶芯模幾何尺寸，在軟件中建立芯模文件，并保存。氣瓶外徑150mm*長(zhǎng)度500mm,瓶口直徑64mm*高度40mm(橢圓輪廓)，瓶底直徑47mm*高度40mm(橢圓輪廓)。

1) 打開芯模創(chuàng)建窗口

點(diǎn)擊菜單【文件】è【創(chuàng)建芯模文件】è【圓形截面-直管...】，在彈出對(duì)話窗口?幾何芯模?中接輸入幾何參數(shù)。隨后點(diǎn)擊〖確定〗保存芯模文件為Unequal Pole.MDR。

建立芯模-步驟1

2) 設(shè)置芯模幾何參數(shù)

缺省情況下，幾何芯模各纏繞區(qū)網(wǎng)格劃分參數(shù)，采用默認(rèn)參數(shù)即可。為了設(shè)置筒身中間面，可以調(diào)整筒身段主纏繞區(qū)幀數(shù)為奇數(shù)(默認(rèn)參數(shù)為10)，可以設(shè)置為11幀。

建立芯模-步驟2

3) 調(diào)整芯模顯示視圖

采用左視圖進(jìn)行幾何芯模顯示，并在工具欄上點(diǎn)擊按鈕【幀編號(hào)FN】，從視圖上可見1-21幀為前封頭區(qū)域，21-31為筒身區(qū)域，31-51為后封頭區(qū)域。

建立芯模-步驟3

1.2. 確定纏繞參數(shù)

通常情況下，筒身段采用等纏繞角進(jìn)行纏繞，本案例不作變纏繞角纏繞參數(shù)確定，以及可纏繞性分析計(jì)算。纏繞參數(shù)主要包括工藝紗寬、纏繞角度和摩擦系數(shù)。應(yīng)用軟件IWIND非測(cè)地線軟件算法，采用實(shí)時(shí)計(jì)算模式。1) 啟動(dòng)Iwind算法

接下來，我們應(yīng)用Iwind非測(cè)地線纏繞進(jìn)行不等極孔的纏繞線型設(shè)計(jì)。點(diǎn)擊菜單【iwind線型設(shè)計(jì)】-【iwind】，接著線型參數(shù)輸入窗口輸入相關(guān)的纏繞線型參數(shù)。

啟動(dòng)iwind線型設(shè)計(jì)功能

2) 打開兩個(gè)芯模窗口

為了方便觀察前后極孔的相切情況，點(diǎn)擊菜單【顯示】-【新建芯模窗口】，我們同時(shí)打開兩個(gè)芯模窗口，并調(diào)整兩個(gè)芯模窗口的視圖方向。這樣我們可以后視圖觀察后封頭纖維切根情況，前視圖觀察前封頭的纖維切根情況。

后視圖(后封頭) 前視圖(前封頭)

3) 主要纏繞參數(shù)測(cè)試

針對(duì)不等極孔的線型設(shè)計(jì)，我們需要通過?計(jì)算第一個(gè)纏繞循環(huán)?選項(xiàng)，測(cè)試出線型設(shè)計(jì)的主要技術(shù)參數(shù)。輸入?yún)?shù)后，點(diǎn)擊?計(jì)算第一個(gè)纏繞循環(huán)?選項(xiàng)和?實(shí)時(shí)計(jì)算?選項(xiàng)，我們實(shí)時(shí)得到的線型計(jì)算結(jié)果直接顯示在窗口中。測(cè)試參數(shù)先后次序?yàn)椋汗に嚰唽?、纏繞角度、摩擦系數(shù)、后轉(zhuǎn)向區(qū)位置。

如果我們已經(jīng)確定了工藝紗寬的取值大小，我們只需要在對(duì)話窗口的紗帶總寬處設(shè)置7.5mm參數(shù)即可，這時(shí)摩擦系數(shù)設(shè)置為0，拖動(dòng)纏繞角度滑塊，直到后封頭的纖維與極孔相切為止。如下圖所示參數(shù)：

步驟1-后封頭切根的纏繞角測(cè)試

接下來，點(diǎn)擊摩擦系數(shù)按鈕，隨后點(diǎn)擊按鈕【設(shè)置范圍】，設(shè)置范圍為前封頭區(qū)域，即1-21幀的摩擦系數(shù)為0.12。

步驟2-摩擦系數(shù)設(shè)置

步驟3-摩擦系數(shù)設(shè)置

步驟4-纖維切根顯示

如果通過以上操作步驟，可以快速確定不等極孔芯模可纏繞性和主要纏繞參數(shù)。纏繞工藝主要參數(shù)包括：

工藝紗寬：IWIND提供了工藝紗寬算法，可以結(jié)合芯模幾何尺寸和纏繞效率，幫助用戶確定合理紗寬。

纏繞角度：默認(rèn)情況下，設(shè)置的纏繞角度作用于筒身段，即前赤道面(前轉(zhuǎn)向幀位)到后赤道面(后轉(zhuǎn)向幀位)之間。理想情況下，我們希望筒身段采用等纏繞角纏繞，沒有特殊情況下不需要改動(dòng)。

摩擦系數(shù)：不等極孔非測(cè)地線纏繞的關(guān)鍵參數(shù)設(shè)置是摩擦系數(shù)，需要結(jié)合纏繞工藝類型(濕法纏繞0.12、干法纏繞0.22和預(yù)浸帶纏繞0.32)的適合摩擦系數(shù)和穩(wěn)定偏差角進(jìn)行設(shè)置。濕法纏繞的適合摩擦系數(shù)為0.12，如果針對(duì)大極孔切根需要的摩擦系數(shù)大于0.14或更大，則此纏繞產(chǎn)品的可纏繞性差，在實(shí)際纏繞過程中前封頭易滑紗。

原文標(biāo)題：技術(shù)短篇6-不等極孔快速設(shè)計(jì)

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審核編輯：湯梓紅