碳纖維預浸帶動態(tài)切割器的設計與研究.pdf

1、鋪放制品質量輕，性能穩(wěn)定，廣泛用于航空航天，軍工產品，體育器材等結構材料。纖維鋪放制品是通過鋪放技術生產出來的，鋪放技術是利用鋪放設備，將纖維預浸帶通過加壓加熱的方式一層一層的覆壓在模具表面，成型后得到鋪放制品。根據(jù)不同零件的形體要求，鋪放過程中需要根據(jù)情況進行切斷，以進行下一個循環(huán)的鋪放。碳纖維預浸帶超聲波切割器的設計與研究旨在解決碳纖維預浸帶在鋪放過程中的動態(tài)切割問題，即可以實現(xiàn)一邊鋪放一邊切割，提高鋪放效率，同時本切割器亦可獨立工

2、作，切割碳纖維預浸帶或者其他類型纖維帶。
　　 本文設計了一整套用于碳纖維預浸帶的切割器，從被切割的對象出發(fā)，研究了碳纖維預浸帶的相關特性，超聲波切割過程中壓力、速度和功率之間的關系，并用曲線圖將其描述出來。利用三維設計軟件Pro/E設計切割器的機械結構部分，包括夾具、轉軸、連接機構、寬度調節(jié)機構、壓輥機構和底板設計等。設計的機械結構部分可以實現(xiàn)切斷碳纖維預浸帶而不傷及下面的襯紙，可以實現(xiàn)不同的形狀要求的切割，可以實現(xiàn)動態(tài)切割。

3、設計完成后對關鍵零部件運用有限元分析軟件ANSYS進行靜力學分析，得到變形量和最大應力，為結構部分的優(yōu)化設計提供參考。對關鍵模塊運用動力學軟件ADAMS進行的動力學仿真，獲取其運動過程中的力、速度和加速度曲線，以了解此模塊的運行是否平穩(wěn)。對整體結構用Pro/Mechanism模塊實現(xiàn)運動過程進行仿真，檢查運動過程中有無干涉。
　　 最后對切割器控制系統(tǒng)的硬件和軟件系統(tǒng)的設計，硬件部分選用美國泰道公司的PMAC運動控制卡搭建一套開