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玻璃鋼制品設計原則
一、材料選擇
為滿足制品的性能要求，需要選擇合理的原材料；包括樹脂、玻璃纖維或其他纖維以及填料、顏料和其他添加材料。在選用這些材料時應考慮以下因素：
1、制品的機械性能：如比強度的高低、相對密度大??；對強度、剛性、沖擊性的要求；以誰為主？疲勞壽命？是否承重等。據(jù)此可選擇樹脂和纖維并考慮纖維用量及分布方案。
2、制品的熱性能：如使用溫度、熱變形溫度、膨脹系數(shù)等。據(jù)此可選擇耐溫性不同的樹脂。
3、阻燃性能：是否要求阻燃自熄？阻燃等級。據(jù)此選用不同等級的阻燃樹脂。
4、耐化學性：接觸何種液體或氣體？是水溶液還是溶劑？是單一組分還是混合組分？使用溫度條件，接觸介質(zhì)的酸堿度及濃度等。據(jù)此可選用不同的耐化學性樹脂。
5、生物學要求：制品是否接觸食物？是否有細菌、微生物繁殖？是否有白蟻危害？據(jù)此選用特定的樹脂和后固化工藝。
6、電性能：包括擊穿電壓、電弧、電阻；表面電阻與體積電阻；介電常數(shù)，介電損耗等。
7、室外耐候性：是否長期暴露于紫外線照射下？制品是否要經(jīng)受熱帶、寒帶或海洋、高山等氣候條件？
8、清晰度與顏色：制品是否要求透明、半透明或不透明？透光度、顏色怎樣要求？是否要抗黃變？制品表面有何要求？
9、制品的使用標準有哪些？對制品原材料有何規(guī)定？
二、工藝方法的選擇：
1、制品的尺寸大小，是屬于小件制品還是中型或大型制品？
2、允許一次設備投資多少？生產(chǎn)經(jīng)營成本條件怎樣？
3、生產(chǎn)批量數(shù)。大批量生產(chǎn)如一次性生產(chǎn)在1萬件以上和中等批量生產(chǎn)或小批量生產(chǎn)；其生產(chǎn)工藝不同，模具類型不同，生產(chǎn)設備不同。
4、對表面光潔度要求，是單面還是雙面光滑？
5、制品厚度大小及變化情況。
6、制品構型復雜程度。是否有反折邊、咬邊等？據(jù)此考慮模具形式。
7、表面構型為平面、曲面或雙重曲面？對光滑度、平整度的要求？ 如要求高時需要低收縮、低輪廓樹脂和熱固化成型。
8、制品對棱角、直角、邊緣等的要求。允許最小圓角半徑。如要求高時要用模壓工藝。
9、制品是否要求使用膠衣？是否要求特定的鋪層工藝或夾層結構？
10、是否要求纖維準確排列以獲得特定的強度要求？
11、是否要求熱固化或后固化工藝〉
三、設計中應注意的問題：
1、玻璃纖維的排布：玻璃纖維在復合材料中的方向決定了制品強度的方向性。設計師必須考慮部件可能承受多方向的應力以及材料應有的構型和截面。
2、確定合理的安全系數(shù)：安全系數(shù)為極限強度與許用應力的比值。因纖維增強塑料缺乏標準的強度值，而且實測分散性較大；故在確定安全系數(shù)時要仔細分析，并考慮以下因素：
①對負荷分析計算得準確時可采用較低的安全系數(shù)。 ②對應力的分析計算準確時可適當降低安全系數(shù)。
③纖維增強塑料的質(zhì)地與尺寸均勻可選用較低的安全系數(shù)。
④如為長時間負載、沖擊負載、反復換向負載等就要降低許用應力，提高安全系數(shù)。
⑤如可能造成人身傷亡或貴重儀器設備損壞時要適當提高安全系數(shù)。
一般設計用玻璃鋼極限強度可取實測平均值的70%左右。在取許用應力時應考慮構件的安全荷載并采用適當?shù)陌踩禂?shù)。
б極
許用應力 т許 = ———
k
т許——許用應力 б極——極限強度 k——安全系數(shù) 一般情況k=2，長期靜荷載k=4，重復沖擊荷載k=6～10。
3、部件的厚度、轉角、邊緣、鑲嵌、加筋等處理：設計中要處理好這些細節(jié)，否則將為生產(chǎn)操作造成困難。
①部件的厚度會影響制品的機械強度、材料成本、生產(chǎn)效率；也會因放熱溫度變化而影響產(chǎn)品質(zhì)量。在生產(chǎn)厚壁部件時，必須小心不因反應放熱積聚而使制件變色、變形或產(chǎn)生收縮波紋。
②邊緣、法蘭要有足夠的剛度，尺寸大時法蘭邊緣要另加強以保證剛度。部件各處轉角最小半徑如下：
手糊與噴射成型：6mm。壓力與真空袋壓成型：12mm，預混與對模成型：3mm，SNC、BMC：0.5mm
③鑲嵌件裝配時需要有金屬鑲嵌件預埋在部件中。
④加強筋：在平板型部件上作加強筋時，應在平板固化后再作，以免因加強筋收縮而造成背面沉陷變形。
4、充分考慮模具的復雜程度以及鋪層、脫模等操作和部件組裝的難易程度。盡量做到：模具易于加工，鋪層及脫模操作簡便，部件有足夠的錐度、盡量不設或減少咬邊，結構簡化，易于裝配。
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