玻璃钢（Fiber Reinforced Plastic，FRP）又被称为玻璃纤维增强塑料，是一种以高分子有机树脂为基体的复合材料。玻璃钢管以其独具的耐腐蚀性能强、热性能好，可设计性强、输送能耗低、使用寿命长、运输安装方便、维护成本低及综合造价低等诸多优势在石油、电力、化工、造纸、城市给排水、工厂污水处理、海水淡化、煤气输送等行业取得了广泛应用。

玻璃钢管道在国外的开发应用已有几十年的历史。随着中国城市化进程加快，面对人口、资源和环境的平衡与保护，各级政府在逐年加大对城市基础设施的投入，管材、管件的品种和规格不断丰富，产量不断增加，质量不断提高，成为当今投资热点，玻璃钢管就为其中之一。近些年来，由于食品级树脂在我国已批量生产且质量稳定，解决了玻璃钢管道用于供水时的卫生要求，加上玻璃钢夹砂管道的出现降低了制作成本，玻璃钢管道在国内的应用呈上升趋势。

中国政府一直在大规模投资于基础建设。“西部大开发”、“西气东输”、“南水北调”和“雄安新区”、高速铁路网等大规模的基础设施建设工程都为玻璃钢管道行业开辟了巨大的市场。

随着玻璃钢管材的广泛应用，其生产与制造技术也在不断完善。对玻璃钢管材的脱模方法，已有多种，通常采用的脱模方法有：手动脱模法、机械脱模法、气压法。其中手动脱模法一般适用于外形较简易的复合材料制品。机械脱模通常用丝杆装置、卷扬机等机械设备的牵引力来拉动模具，使之完成脱模工序。如采用芯模缠绕而成的复合材料管材，可将其芯模一端设法与脱模专用设备尾座相连接，并对复合材料管材制品定位，用尾座丝杆的牵引力将芯模匀速拉出与复合材料管材制品相分离，完成脱模工作；又如在复合材料成型模具上设置有可装卸丝杆顶升装置，一般由丝杆、顶块、连接片、支架和手柄杆组成。脱模时转动手柄杆，使丝杆向上升起，带动顶块对复合材料制品施加顶力，随着顶块部位升高，使复合材料制品脱开模具部位逐渐扩大，再设法施以适当的辅助撬力，即可将复合材料制品顺利地脱离成型模具。气压法是将压缩空气导入复合材料制品与模具的界面层，利用压缩空气的膨胀力，使之分离脱开。

随着玻璃钢管道制品的应用逐渐广泛，对玻璃钢管的制造技术的研究也显得越加重要，而脱模作为玻璃钢管制品制作工艺内的重要一环，高效、快速并且能不对制品和芯模造成损伤的脱模装置的设计具有十分重要的意义。

2. 研究的基本内容与方案

本文以玻璃钢管制造工艺流程作为背景，采用机械脱模的方式，设计脱模装置。其目标是能够完成脱模过程的制品最大直径为200mm，长度最大为2500mm，脱模力为10吨，脱模后要保证芯模表面无损伤的脱模作业。在传动机构上选择链条传动为主，辅以液压传动的方式。

本方案所设计的玻璃钢管脱模装置由脱模装置基架、链条传动机构和电机、脱模圆盘、支承架、玻璃钢管固定装置，与链条传动机构连接的脱模小车和底座、液压推动装置等零部件组成。

若采用脱模时将玻璃钢管制品固定、脱模小车夹紧芯模脱出的设计方案，脱模机工作时，首先支撑装置将玻璃钢管制品夹紧固定，对液压传动系统供电推动芯模一端，液压活塞杆沿着芯模的轴线方向运动，从而使芯模与产品进行分离，液压传动可以输出大的推力或大转矩，可实现低速大吨位运动，同时液压传动能使执行元件的运动十分均匀稳定，这是其它传动方式所不能比的突出优点，这使得制品与芯模的初始分离过程稳定且低速进行，不产生过大振动，而达到保护芯模和制品不受损伤的目的。当芯模与产品有一定的相对位移后，使脱模小车与芯模进行连接，并用销钉进行固定，从而确保芯模与产品之间进行平稳顺利脱模，脱模圆环在芯模顶部由螺栓固定，并与脱模小车相连。脱模小车底座与脱模基架上的链传动系统连接，链条拉动小车与模芯沿底座轨道轴向运动完成脱模过程，随后玻璃钢管制品从脱模机侧面脱出，芯模由小车拉出并加紧固定。链条传动可以在两轴中心相距较远的情况下传递运动和动力;能在低速、重载和高温条件下及灰土飞扬的不良环境中工作;而且和带传动比较,它能保证准确的平均传动比,传递功率较大，能满足10t的脱模力需求。脱模小车和脱模圆盘上均有夹紧装置，在脱模的过程中保持模芯稳定防止损坏，玻璃钢管制品在脱模时由支撑架固定，保证脱模过程的平稳。

也可以选用脱模小车与玻璃钢管制品夹紧连接的方案，此方案下模芯一端与支撑架夹紧固定，液压系统在脱模开始时推动脱模盘，使模芯与制品产生一定位移，之后小车上的夹紧装置固定住玻璃钢管制品，在链条传动系统驱动下沿脱模机轨道轴向运动将制品与模芯分离，制品与模芯完全分离后夹紧装置松开放下玻璃钢管制品，完成脱模过程。此方案下模芯一端与脱模机支撑架一端固定，防止其在脱模过程中产生振动受到损伤，由小车在链传动驱动下沿脱模基座轨道拉动玻璃钢管制品完成脱模过程。