網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的多束纖維鋪放頭研究.pdf

1、如今，復(fù)合材料在工業(yè)化生產(chǎn)中的大量使用。為了提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和復(fù)合材料的利用率，復(fù)合材料制品的自動化制造技術(shù)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(fù)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(shù)是一種新型的復(fù)合材料自動化制造技術(shù)，這項技術(shù)在發(fā)達國家已廣泛應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域，

2、而國內(nèi)對于該項技術(shù)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(jié)構(gòu)主要包含導(dǎo)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(dǎo)絲通道和模塊安裝結(jié)構(gòu)，使其能夠?qū)崿F(xiàn)多絲束的鋪放。面向網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)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(diào)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(jié)構(gòu)設(shè)計，利用Pro/E的三維建模功能對所設(shè)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(gòu)模塊進行了鋪放機構(gòu)的運動仿真，模擬機構(gòu)的運動情況以及壓頭結(jié)構(gòu)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(gòu)關(guān)鍵零部件的有限元分析，主要是對纖維鋪放機中重送結(jié)構(gòu)