自動裁布工藝在風(fēng)電葉片行業(yè)的應(yīng)用與研究

康楠 （天津東汽風(fēng)電葉片工程有限公司 天津300456）

自動裁布工藝在風(fēng)電葉片行業(yè)的應(yīng)用與研究

康楠 （天津東汽風(fēng)電葉片工程有限公司 天津300456）

對自動裁布工藝在實際投用過程中遇到的布匹縮短問題進(jìn)行解析，提出了相應(yīng)的解決辦法（按一定比例縮放版圖），并結(jié)合風(fēng)電葉片設(shè)計要求對整改結(jié)果進(jìn)行驗證，掌握了對于不同廠家、不同類型織物的調(diào)試規(guī)律，并給出了該工藝在推行中排版、采購等方面的建議，對于企業(yè)降本增效具有較高的使用價值。

材料加工工程 自動裁剪 變形 排版

0 引言

隨著風(fēng)力發(fā)電行業(yè)的發(fā)展，市場競爭日趨激烈，如何更合理地降本增效已日益成為各風(fēng)電行業(yè)廠家追求的目標(biāo)。其中，提高布匹的整體利用率及減少玻璃纖維織物的現(xiàn)場二次裁剪量作為重要的指標(biāo)得到了各企業(yè)的重視，并通過采取各種方法取得了明顯的成效。自動裁布工藝以其高效、精確等優(yōu)點已逐步得到了推廣與應(yīng)用。

1 自動裁剪機(jī)工作原理

自動裁布工藝主要通過自動裁剪機(jī)床來實現(xiàn)。之前，該類機(jī)床主要應(yīng)用于服裝行業(yè)，近期才逐步被應(yīng)用到風(fēng)電葉片領(lǐng)域。

自動裁剪機(jī)床工作原理主要是按照工藝要求將裁片按1∶1在AutoCAD中進(jìn)行繪制，同時在定長定寬的卷軸上對樣片進(jìn)行排列組合。在排版的過程中，需注意的是樣片的配套性，否則會造成不必要的浪費（布匹的損耗、刀具的磨損）。因此，不可片面的追求布匹利用率；同時，應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計及偏差要求，對排版圖中的樣片尺寸進(jìn)行調(diào)整，以實現(xiàn)布匹利用的最大化。

需要指出的是，為了更好地吻合葉片在空中運行的姿態(tài)、利于載荷傳導(dǎo)，對于紗線方向進(jìn)行了嚴(yán)格要求，即要與葉片軸線方向成一定的角度。這也就決定了一些排版圖中間隙得不到很好利用，只能作廢或用于隔板等小件的制作。

2 試驗過程

2.1 玻璃纖維布裁剪中遇到的問題描述

在玻璃纖維布裁剪過程中出現(xiàn)的主要問題如下：

①纖維布存在較大軸向負(fù)偏差，且情況較為普遍，現(xiàn)場通過布匹搭接進(jìn)行缺陷彌補(bǔ)；

②裁剪量主要集中于模具法蘭邊（局部），為設(shè)計的搭接余量較大所致，說明樣片在裁減后寬度變化較小；

③因工序安排不合理，存在較嚴(yán)重的毛邊、數(shù)量缺失、標(biāo)識混亂等情況。

其中，②③項問題可通過優(yōu)化版圖、規(guī)范操作予以解決；鑒于纖維織物多次搭接會造成葉片疲勞、強(qiáng)度減小，進(jìn)而影響產(chǎn)品壽命，需及時專項解決。

2.2 版圖比例縮放試驗

通過現(xiàn)場觀察及尺寸測量，發(fā)現(xiàn)布匹尺寸不足主要由兩向布變形所致，且產(chǎn)品變形主要產(chǎn)生于裁剪過程及布匹靜置兩道工序。根據(jù)如上判斷，調(diào)整了相應(yīng)設(shè)備參數(shù)：將裁割程序在長度方向上進(jìn)行1.5%的拉伸。試驗中，測量了裁剪過程以及靜置一天后同一個樣片的尺寸情況，數(shù)據(jù)見表1：

表1 放大裁切比例后尺寸情況

由上表可以看出，通過放大裁割比例（長度方向），布匹最終長度可以滿足生產(chǎn)需要。各樣片產(chǎn)生的變形量間的差異為布匹編織線張力不一所致。

為觀察裁剪后紗線方向的改變情況，使用等腰直角三角形的紙質(zhì)樣板對裁剪后的布匹進(jìn)行了校驗，如圖1所示。

可看出機(jī)裁工藝對于紗線的編織方向影響不大，滿足設(shè)計要求。

2.3 工藝改進(jìn)效果

通過以上工藝改進(jìn)，根據(jù)自動裁剪機(jī)床的工作原理，參照風(fēng)電葉片設(shè)計文件要求，對某型號風(fēng)電葉片所用纖維織物進(jìn)行了初次排版：共計416個樣片，35個排版圖，布匹整體利用率約96.45%。試驗現(xiàn)場裁剪的廢布平均重量為71.5 kg，較之前手工裁剪（300余kg）有較大進(jìn)步。

3 結(jié)論和建議

通過工藝試驗及排版圖的調(diào)整，已基本掌握自動裁剪工藝在風(fēng)電葉片制造行業(yè)的應(yīng)用方法，并可向其他類型的風(fēng)電葉片產(chǎn)品推廣使用。

①對于雙軸玻璃纖維織物（偏經(jīng)、偏緯），編制裁剪程序時在軸線方向進(jìn)行1.5%的放大量，對于在經(jīng)向存在紗線的織物可不做特殊修正，既可有效解決布匹在裁剪及存儲過程中造成的尺寸變化情況，且能最大限度的提高布匹利用率及現(xiàn)場使用效率。

②對于不同玻璃纖維編織廠家的產(chǎn)品，因編織布匹時捆綁紗的張力設(shè)置不同，導(dǎo)致織物變形量會存在些許偏差，經(jīng)探索，縮放量在1.5%±0.2%范圍內(nèi)波動，同時，變形量也跟紗線本身的材質(zhì)有關(guān)，需進(jìn)行數(shù)據(jù)積累及材料對標(biāo)。

③鑒于風(fēng)電葉片設(shè)計公司對結(jié)構(gòu)理念認(rèn)識不同，對于布匹斷續(xù)、搭接量的要求不一，因此建議參照各自要求，合理分配樣片，按照樣片整體放大后的尺寸進(jìn)行排版，可有效規(guī)避某些產(chǎn)品蒙皮不允許搭接的難題。

④排版圖在繪制中盡量統(tǒng)一布卷規(guī)格（長度及寬度），以減少裁布過程中產(chǎn)生的材料浪費。■

2012-05-06