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(dòng)化制造技術(shù)面臨著越來(lái)越高的要求。碳纖維的密度很小，拉伸強(qiáng)度高，擁有很高的比強(qiáng)度，其抗拉性強(qiáng)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(diǎn)決定了在未來(lái)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(dòng)化制造技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)在發(fā)達(dá)國(guó)家已廣泛應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域，

2、而國(guó)內(nèi)對(duì)于該項(xiàng)技術(shù)的研究還處于起步階段。
　　 本研究的主要目標(biāo)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(jī)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(zhǎng)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(yùn)動(dòng)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(jì)，利用Pro/E的三維建模功能對(duì)所設(shè)計(jì)的零部件進(jìn)行了三維實(shí)體建模和裝配；利用Pro/E中的機(jī)構(gòu)模塊進(jìn)行了鋪放機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)仿真，模擬機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)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(jìn)行了纖維鋪放機(jī)構(gòu)關(guān)鍵零部件的有限元分析，主要是對(duì)纖維鋪放機(jī)中重送結(jié)構(gòu)