纖維鋪放設備中鋪絲頭的關鍵技術研究.pdf

1、復合材料具有高比強度、高比模量，耐疲勞，減振性好，工藝性好等優(yōu)點，在航天航空等領域得到了廣泛應用。纖維鋪放技術作為一種先進復合材料成型技術，在國外已經(jīng)相當成熟，而國內(nèi)仍處于起步階段，這制約了復合材料在我國各領域的應用。我國大飛機項目規(guī)劃的復合材料用量達到20％左右，最終復合材料用量可能會達到波音787飛機上的復合材料用量。因此纖維鋪放設備的成功研制對我國的航空航天及國防事業(yè)具有重大意義。
　　本文主要研究對象是纖維鋪放設備中的鋪絲

2、頭。通過深入分析鋪絲頭剪切、壓緊和重送等主要功能的實現(xiàn)過程，掌握各機構的功能要求。采取功能模塊設計的方法，分別對剪切、壓緊、重送、導向、送壓縮風和送冷風等機構進行設計。按照鋪放8路纖維的要求，將各功能模塊合理組合成完整的鋪絲頭結構。設計中提出：剪切機構中采用軸套導向式刀具剪切纖維方案，動作可靠；導向機構中采用上下導向槽錯位排布方案，充分利用有限空間；重送機構中采用擠壓摩擦傳動送紗并輔以風力吹送方案，纖維重送準確；鋪絲頭末端過渡段采用與三

3、角體整體化設計方案，增加了剛度。為了合理選擇元件和設計零件，對刀具剪切力、軸的強度和剛度進行分析計算，使設計滿足了要求。
　　為驗證鋪絲頭的功能，研制鋪絲頭試驗臺，開發(fā)了PLC控制程序，并組成試驗臺控制系統(tǒng)。PLC控制系統(tǒng)可實現(xiàn)功能順序控制、剪切次數(shù)計數(shù)、顯示電機轉速等功能；驗證實驗表明：鋪絲頭試驗臺能夠可靠地完成纖維的剪切、壓緊和重送主要功能，達到了預期要求。為了深入分析重送、剪切機構功能，進行重送、剪切重復性實驗,實驗表明：纖