網(wǎng)格結構的多束纖維鋪放頭研究.pdf

1、如今，復合材料在工業(yè)化生產中的大量使用。為了提高產品的生產效率和復合材料的利用率，復合材料制品的自動化制造技術面臨著越來越高的要求。碳纖維的密度很小，拉伸強度高，擁有很高的比強度，其抗拉性強于其他復合材料，是傳統(tǒng)的玻璃纖維的抗拉性的三倍，是凱夫拉纖維的兩倍。這些特點決定了在未來的數(shù)十年中碳纖維將作為一種重要的材料使用于各行各業(yè)中。
　　 纖維鋪放技術是一種新型的復合材料自動化制造技術，這項技術在發(fā)達國家已廣泛應用于航空航天領域，

2、而國內對于該項技術的研究還處于起步階段。
　　 本研究的主要目標是研究面向網(wǎng)格狀芯模的碳纖維鋪放頭。該鋪放頭是裝在通用的鋪放機上，完成鋪放。鋪放頭的結構主要包含導絲模塊，再送模塊，剪切模塊，襯紙回收模塊，加熱模塊，壓頭模塊等模塊。多纖維束的模塊最主要的變化在于將單束的功能模塊給合理的安排，增加導絲通道和模塊安裝結構，使其能夠實現(xiàn)多絲束的鋪放。面向網(wǎng)狀結構的芯模，在鋪放頭壓頭的伸出長度和寬度方面做好控制，使其能夠做出靈活的調整。另

3、外，絲束的切割模塊在精確鋪放中起著重要的作用。為了能夠快速、精確的切割，要全面考慮切刀的運動路線，切割力等因素。
　　 本文完成了多絲束纖維絲鋪放頭的結構設計，利用Pro/E的三維建模功能對所設計的零部件進行了三維實體建模和裝配；利用Pro/E中的機構模塊進行了鋪放機構的運動仿真，模擬機構的運動情況以及壓頭結構的壓頭伸出和受力分析；利用有限元分析軟件ANSYS進行了纖維鋪放機構關鍵零部件的有限元分析，主要是對纖維鋪放機中重送結構