安全帽的成型設(shè)計

1、安全帽的成型設(shè)計姓名:班級:學(xué)號:安全帽形狀及性能要求形狀規(guī)格要求安全帽是防止沖擊物傷害頭部的防護(hù)用品。由帽殼、帽襯、下頰帶和后箍組成。帽殼呈半球形，堅固、光滑并有一定彈性，打擊物的沖擊和穿刺動能主要由帽殼承受。帽殼和帽襯之間留有一定空間，可緩沖、分散瞬時沖擊力，從而避免或減輕對頭部的直接傷害。帽殼形狀應(yīng)呈圓形或橢圓形，內(nèi)徑長195250mm寬170220mm高120150mm帽殼留有透氣孔以散熱，其大小應(yīng)根據(jù)帽殼強(qiáng)度綜合考慮，電工安全帽不允許有透氣孔，帽殼顏色應(yīng)鮮明，帽殼內(nèi)突出物不超過5mm周圍有軟墊，以防沖擊壓縮變形時傷害頭部。性能要求沖擊吸性性能、耐穿刺性能、側(cè)向剛性、電絕緣性、抗靜電性

2、能、阻燃性是對安全帽的基本技術(shù)性能的要求。品質(zhì)好的安全帽透氣性良好、輕型、危險系數(shù)低。國別沖擊吸收性能抗刺穿性能環(huán)境溫度電絕緣性能側(cè)向剛性耐燃性重量垂直間距水平間距中國GB28115kg錘1m高沖擊吸收4900N,加速度100g3kg錐體1m高穿刺不觸及頭模高溫+50C±2C低溫-10C±2C5060Hz1200V;1min泄漏電流下最大變形43mm殘余變形15mm5s自滅普通430g防寒0600g50mm5mm20mm安全帽能承受壓力的三種原理：1 .緩沖減震作用：帽殼與帽襯之間有2550mm勺間隙，當(dāng)物體打擊安全帽時，帽殼不因受力變形而直接影響到頭頂部。2 .分散應(yīng)力作

3、用：帽殼為橢圓形或半球形，表面光滑，當(dāng)物體墜落在帽殼上時，物體不能停留立即滑落；而且帽殼受打擊點(diǎn)的承受的力向周圍傳遞，通過帽襯緩沖減少的力可達(dá)2/3以上，其余的力經(jīng)帽襯的整個面積傳遞給人的頭蓋骨，這樣就把著力點(diǎn)變成了著力面，從而避免了沖擊力在帽殼上某點(diǎn)應(yīng)力集中，減少了單位面積受力。3 .生物力學(xué)：國標(biāo)中規(guī)定安全帽必須能吸收4900N這是因為生物學(xué)試驗，人體頸椎在受力時最大的限值，超過此限值頸椎就會受到傷害，輕者引起癱瘓，重者危及生命。.成型工藝安全帽的種類豐富，原材料也多種多樣。聚脂樹脂、玻璃纖維布、超高分子聚乙烯塑料、改性聚丙烯塑料、ABSS!料、聚碳酸酯塑料等都是常見的安全帽原材料。不飽和

4、聚酯膠基本配方原料份數(shù)原料份數(shù)原料份數(shù)196不飽和聚酯樹脂100功能填料18著色劑引發(fā)劑(MEKP-n)增韌劑8增稠劑促進(jìn)劑偶聯(lián)劑3手糊成型(1)工藝流程玻璃鋼安全帽殼生產(chǎn)工藝圖將不飽和聚酯樹脂、引發(fā)劑、促進(jìn)劑、功能填料、著色劑、投入反應(yīng)釜內(nèi)，攪拌后放入稠化劑，然后將增強(qiáng)材料用反應(yīng)液進(jìn)行浸漬，按安全帽重量的規(guī)定進(jìn)行定量鋪層設(shè)計。為提高防穿刺性能，在帽殼頂120范圍多鋪一層方格布。在壓機(jī)上進(jìn)行模壓成型，固化在60c烘箱中處理35h。按樣模劃線，進(jìn)行機(jī)加工，最后得到制品。(2)手糊成型工藝的優(yōu)點(diǎn) 是復(fù)合材料成型最基本的方法，或者說是一種萬能”方法。能夠成型任意形狀、任意大小的制品；中國風(fēng)電材 操作

5、簡便，操作者容易培訓(xùn)； 設(shè)備簡單、投資少； 一般情況下不需要加壓操作，工藝最為簡單 所用模具材料來源廣，制造相對簡單。(3)手糊成型工藝的缺點(diǎn) 勞動強(qiáng)度大、生產(chǎn)效率低、速度慢、生產(chǎn)周期長(2h以上)； 產(chǎn)品質(zhì)量受操作人員技能水平及制作環(huán)境條件的影響，故產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性差； 制品的力學(xué)性能較其它方法低； 不夠“綠色、環(huán)?！笨傊趾尚图夹g(shù)依賴于操作者的技能水平，所以，制品質(zhì)量不易保證和控制。此外，手糊成型技術(shù)生產(chǎn)效率低、生產(chǎn)周期長，產(chǎn)品的力學(xué)性能也較其他成型方法的產(chǎn)品低。噴射成型噴射成型工藝流程圖1噴射工藝參數(shù)(1)纖維選用經(jīng)前處理的專用無捻初紗。制品纖維含量控制在25%45%低于25%寸，滾壓

6、容易，但強(qiáng)度太低；大于45%寸，滾壓困難，氣泡較多。纖維長度一般為2550mm小于10mm制品強(qiáng)度P$低，大于50mm寸，不易分散。(2)樹脂含量噴射制品采用不飽和聚酯樹脂，含膠量越為60%£右.含膠量過低，纖維浸潤不均，粘結(jié)不牢.主要通過噴槍控制膠液噴射量.(3)膠液黏度應(yīng)控制在易于噴射霧化，易于浸潤玻璃纖維，易于排氣泡而又不易流失.黏度在。觸變度以4為宜。在此范圍內(nèi)膠液易于噴射霧化。(4)噴射量在噴射成型過程中，應(yīng)始終保持膠液噴射量與纖維切割量的比例適宜且穩(wěn)定.在滿足這一條件下，噴射量太小，生產(chǎn)效率低，噴射量過大，影響制品質(zhì)量。噴射量與噴射壓力和噴嘴直徑有關(guān)，噴嘴直徑在之間選定，

7、可使噴膠量在860g/s之間調(diào)變.柱塞泵供膠的膠液噴射量是通過柱塞的行程和速度來調(diào)控的。（5）噴槍夾角對樹脂與引發(fā)劑在槍外混合均勻度影響極大.不同夾角噴出來的樹脂混合交距不同.為操作方便，選用20度夾角為宜。噴槍口與成型表面距離350400mml定操作距離主要考慮產(chǎn)品形狀和樹脂液飛失等因素.如果要改變操作距離，則需調(diào)整噴槍夾角以保證樹脂在靠近成型面處交集混合。6.噴霧壓力要能保證兩組分樹脂均勻混合。壓力太小，混合不均勻；壓力太大，樹脂流失過多。適宜的壓力同膠液黏度有關(guān)，若黏度在時，霧化壓力為。設(shè)備噴射設(shè)備主體是噴槍、催化劑供應(yīng)系統(tǒng)及樹脂供應(yīng)系統(tǒng)三大部分，與支架、移動桿及材料過濾、計量等部件組成

8、完整的噴射成型機(jī)，其中有專用的膠衣噴射機(jī)和積層專用噴射機(jī)。噴射成型的核心是噴槍。噴射工藝優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：1）生產(chǎn)效率比手糊法提高24倍；2）利用粗紗代替織物，降低了材料成本；3）成型過程中無接縫，制品的整體性好；4）減少了飛邊、裁屑和剩余膠液的損耗；5）可自由調(diào)節(jié)產(chǎn)品壁厚、纖維與樹脂的比例及纖維的長度。缺點(diǎn)：用噴射成型方法雖然可以制成復(fù)雜形狀的制品，但其厚度和纖維含量都較難精確控制，樹脂含量一般在60犯上，孔隙率較高、制品強(qiáng)度較低、施工現(xiàn)場污染和浪費(fèi)較大。三.工程分析1 .玻璃鋼安全帽主要用于冶金高溫作業(yè)場所、油田鉆井、森林采伐；供電線路、高層建筑施工以及寒冷地區(qū)施工。2 .從安全帽殼的主要性能來

9、看，是要是沖擊性能、耐穿剌性能、阻燃性能、側(cè)壓剛性、夜光性、抗靜電性及外觀質(zhì)量，沖擊性能的測試是用5kg半球面鋼錘自1m高自由下落，沖擊帽頂，帽內(nèi)頭模受沖擊力應(yīng)不大于4900N,帽殼不允許出現(xiàn)大于50mm勺大裂紋，帶栓絕不允許拉斷。所以在配方中選用韌性好、強(qiáng)度高的196不飽和聚酯樹脂，引發(fā)劑用MEKP-I,并在配方中加入聚硫橡膠作為增韌劑以提高其抗沖擊性能。另外采用自制的功能填料，對提高抗沖擊性能也有一定作用。另外，從安全帽殼的結(jié)構(gòu)來看，帽殼形狀呈等高度流線狀，而且表面光滑，當(dāng)飛來物或墜落物砸在帽殼上向側(cè)向滑去時，沖量被分解，作用到帽殼上的沖量減少。耐穿刺性能的測試是用重3kg的鋼錐（硬度HR

10、45錐度60°，錐尖半徑自1m自由落下，沖擊帽頂，鋼錐不應(yīng)與頭模接觸。從生產(chǎn)實踐來看，沖擊性能達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)的的安全帽，具耐穿剌性能一般也較好，在成型時，帽殼的頂部120mme圍內(nèi)多鋪一層方格玻纖布以提高在此部位的耐穿剌性能，并在配方中加入增韌劑及功能填料，以更好地保證其耐穿刺性。安全帽的側(cè)壓剛性是在安全帽側(cè)向加載424N壓力時，帽殼側(cè)向變形不大于40mmi壓后，殘余變形小于15mm要想滿足玻璃鋼安全帽的側(cè)向剛性要求，就只有選擇剛度高的樹脂及性能好的增強(qiáng)材料，并且在不影響帽殼總重的情況下，在帽殼的周邊采取補(bǔ)強(qiáng)措施。玻璃鋼安全帽的阻燃性能測試是將70號汽油裝入2kg汽油噴燈，燃燒帽體10

11、s,移開火焰，帽體應(yīng)在5內(nèi)自熄（帽殼燃點(diǎn)溫度為790±40），試驗的環(huán)境1030。為了使安全帽殼達(dá)到阻燃的要求，在配方中的功能填料中加有氯化石蠟化石蠟（含氯量為70%）及三氧化二銻，實踐證明通過功能填料中加入阻燃劑，然后用功能填料填充到不飽和聚酯樹脂中，可以使其安全帽的阻燃性達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)?？轨o電性能按GB2812-89標(biāo)準(zhǔn)的測試方法，測定帽殼表面電阻，要求不大于1X109歐。主要是在功能填料中加入適量的抗靜電劑，降低其表面電阻，從而起到抗靜電的作用。3標(biāo)志包裝1每頂安全帽應(yīng)有以下四頂永久性標(biāo)志：A制造廠名稱、商標(biāo)、型號；B制造年、月；C生產(chǎn)合格證和驗證；D生產(chǎn)許可證編號。2安全帽出廠

12、裝箱，應(yīng)將每頂帽用紙或塑料薄膜做襯墊包好再放入紙箱內(nèi)。裝入箱中的安全帽必須是成品。3箱上應(yīng)注有產(chǎn)品名稱、數(shù)量、重量、體積和其他注意事項等標(biāo)記。4每箱安全帽均要附說明書。5安全帽上如標(biāo)有"D”標(biāo)記，是表示安全帽具有絕緣性。4影響安全因素（1）安全帽本身存在質(zhì)量問題有的安全帽存在抗沖擊、抗穿刺能力不強(qiáng)，帽箍吸汗、透氣性差，采用金屬材料制做零部件等質(zhì)量問題。在實際使用中應(yīng)選用符合國標(biāo)的、通過ISO質(zhì)量體系認(rèn)證和強(qiáng)制性產(chǎn)品認(rèn)證的優(yōu)質(zhì)名牌產(chǎn)品。（2）安全帽當(dāng)頭盔、當(dāng)?shù)首舆@一現(xiàn)象在出產(chǎn)職員騎機(jī)動車去功課現(xiàn)場時比較普遍，由于進(jìn)入出產(chǎn)現(xiàn)場須戴安全帽，有人嫌去現(xiàn)場途中戴頭盔時再攜帶安全帽比較"

13、;麻煩"，就將安全帽兼做頭盔使用。由于安全帽的主要功能是防止高空物體墜落擊傷人的頭部，而頭盔是用來防止騎車人受到撞擊、摔跌而造成頭部的傷害，兩者的防護(hù)重點(diǎn)不同，功能也就各有側(cè)重，因此用安全帽替換頭盔是不答應(yīng)的。出產(chǎn)現(xiàn)場有少數(shù)人，喜歡將安全帽當(dāng)?shù)首幼?，一不?jīng)意，就可能"坐"出違章、隱患或事故。進(jìn)入出產(chǎn)現(xiàn)場就得戴安全帽，隨意摘下安全帽會構(gòu)成違章行為，將其當(dāng)?shù)首邮褂茫瑫潅毖?、帽頂，壓損帽襯，造成安全帽損壞或使用壽命下降。（3）超周期使用"不壞"不換安全帽的正常使用期為年，但現(xiàn)場安全帽超期使用相稱普遍，有的安監(jiān)職員對此也熟視無睹。某單位有只安全帽用

14、了近10年，由于外觀比較"新"，看上去沒有"壞"，還在繼承使用。實在安全帽即使不使用，時間長了也會老化，如不及時更換，使用過程中一旦泛起險情，后果不堪設(shè)想。（4）存放不當(dāng)安全帽的合用溫度為-10至+50，應(yīng)擺放在透風(fēng)干燥處，并避免接觸火（熱）源和侵蝕性物質(zhì)，以免影響其正常使用的壽命。應(yīng)盡量縮短安全帽的庫存期，最好隨買隨用；購置出廠時間不長的產(chǎn)品，以免因庫存時間過長而影響實際有效使用時間。（5）不能準(zhǔn)確使用主要題目有：無帶（或有帶不套緊在下巴下）、無芯、不按頭型大小調(diào)節(jié)帽箍長度、帽殼與帽襯劃傷或破損后不及時按原規(guī)格更換等。（6）使用前缺少必要的檢查使用前應(yīng)進(jìn)行下列項目的例行檢查：帽殼無損傷、無裂