纖維纏繞彎管線型及裝備的研究.pdf

1、復合材料彎管是典型的非軸對稱零部件,它的生產(chǎn)難度大,是因為其規(guī)格系列多、形狀結(jié)構(gòu)復雜。制約玻璃鋼管道發(fā)展的主要因素并不是管道的性能,而是管道的配件跟不上。目前生產(chǎn)所需的復合材料彎管生產(chǎn)效率低,質(zhì)量也難以保證。隨著復合材料彎管在化工企業(yè)的推廣使用,中小口徑的彎管用量愈來愈大,迫切需要用機器纏繞復合材料彎管,實現(xiàn)自動化生產(chǎn)彎管。因此需研究開發(fā)新的纏繞技術(shù)包括纏繞機的結(jié)構(gòu)設(shè)計、新的穩(wěn)定纖維路徑的設(shè)計與計算、非軸對稱體的纏繞模式設(shè)計等。纖維纏繞

2、成型技術(shù)的難點在于纖維纏繞線型的設(shè)計。標準的纖維纏繞回轉(zhuǎn)體線型設(shè)計已經(jīng)趨于成熟,對于一些非回轉(zhuǎn)體的異型面的纏繞線型研究仍存在很多難點,如架空問題和纏繞不均勻的問題。彎管由圓柱段和圓環(huán)段組成。本課題將利用圓環(huán)面上的測地線和圓柱面上的非測地線和曲面樣條生成彎管的纏繞路徑,通過在端頭加入停留纏繞,控制好落紗點,給出彎管纏繞的代數(shù)模式,就能走出穩(wěn)定的纏繞線型,防止滑線的現(xiàn)象產(chǎn)生,從而實現(xiàn)復合材料彎管纏繞軌跡的設(shè)計和均勻覆蓋。
　　本文將設(shè)

3、計微機控制的五軸臥式纖維纏繞機來實現(xiàn)彎管的纏繞。五軸彎管數(shù)控纏繞機的結(jié)構(gòu)主要由四大部分組成:纏繞小車、小車底座、機頭裝置和尾架頂尖裝置。其中纏繞小車機構(gòu)是最為復雜的設(shè)計部分,在纏繞彎管過程中,小車要實現(xiàn)在底座上橫向平移、縱向進給運動,絲嘴的旋轉(zhuǎn)運動以及絲嘴在豎直方向上的垂直升降運動。在Pro/E中完成了纏繞機四個部件的設(shè)計,并分析了五軸的運動對于彎管芯模纏繞的作用,選擇合理的傳動方案實現(xiàn)五軸的聯(lián)動。小車架上承受整個小車的重量,為防止嚴重