阅读说明：本技术 一种回转异形体预制体高精度仿形控制装置及其方法 (High-precision profiling control device and method for rotary special-shaped body preform ) 是由 单忠德 汪旺 杨浩秦 王敏 全皓月 于 2021-08-06 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种回转异形体预制体高精度仿形控制装置及其方法,包括斜纱引导机构、综框、定型机构、钢筘和垂纱引导机构,本发明涉及复合材料三维织造领域。该回转异形体预制体高精度仿形控制技术,通过对三维回转异形体仿形织造工艺技术的研究,在纱线阵列中沿z向加入定向纱线,以及在垂直于交织厚度方向的面内加入两组互相垂直的横向纤维和纵向纤维,形成回转异形体纤维交织物,对实现高精度仿形控制具有较大意义。(The invention discloses a high-precision profile control device and method for a revolving profile body preform, which comprises an inclined yarn guide mechanism, a heald frame, a shaping mechanism, a reed and a drop yarn guide mechanism, and relates to the field of three-dimensional weaving of composite materials. According to the high-precision copying control technology for the rotary special-shaped body preform, through research on a three-dimensional rotary special-shaped body copying weaving process technology, directional yarns are added into a yarn array along the z direction, and two groups of transverse fibers and longitudinal fibers which are perpendicular to each other are added into a plane perpendicular to the interweaving thickness direction to form a rotary special-shaped body fiber interwoven fabric, so that the high-precision copying control technology has great significance for realizing high-precision copying control.)

一种回转异形体预制体高精度仿形控制装置及其方法

技术领域

本发明涉及三维编织成型织物技术领域，具体地说是一种回转异形体预制体高精度仿形控制装置及其方法。

背景技术

回转异型体在编织成形过程中需要采用仿形编织工艺以获得净尺寸或近尺寸预制体。现有人工辅助半机械化工艺编织时，仿形编织工艺设计侧重于保证预制体内纤维纱束的连续性以及结构变异点的均匀分布，采用改变预制体的内部结构、纱线规格、增减纱等仿形编织工艺，操作复杂、编织效率低，自动化编织时很难实现。需要在系统研究现有编织工艺与预制体结构相互作用的基础上，分析现有仿形编织方法形成的预制体结构特征和结构变异点分布规律，对比评估各种仿形编织工艺对材料性能的影响和编织成型效率，研究适合于高效制造的仿形编织工艺方法，为数字化编织样件的设计奠定理论基础。

针对上述技术问题，从编织工艺出发，通过对编织工艺过程中纱束的运动规律和微细观交织结构的分析，建立预制体结构参数之间的相互作用关系，并通过探究仿形编织工艺变化对预制体结构变异的影响，实现三维编织预制体差异化单胞组合成型方法和变厚度、变宽度/周长编织工艺的设计优化，该研究可以对纱线层向和纱线列向的高效控制提供实验数据和理论依据，对实现高精度仿形控制具有较大意义。

发明内容

为解决上述问题，本发明公开了为实现以上目的，本发明提供一种回转异形体预制体高精度仿形控制装置及其方法。

本发明通过以下技术方案予以实现：

一种回转异形体预制体高精度仿形控制装置及其方法，包括纱线阵列，斜纱引导机构、综框、垂纱引导机构、钢筘和回转异形体预制体，所述斜纱引导机构位于所述综框的左侧，其中所述综框正面的上方和下方均设置有垂直引导机构，所述钢筘位于综框的右侧，所述纱线阵列包括上、下两端设置的垂纱、位于两个垂纱之间的两组斜纱和位于两组斜砂之间的两个经纱；其中垂纱、斜纱、经纱均位于斜纱引导机构的左侧，所述回转异形体预制体位于钢筘的右侧。

本发明进一步改进在于：在纱线阵列中沿厚度方向(z向)加入斜砂，以及在垂直于交织厚度方向的面内加入两组互相垂直的横向纤维(x向)和纵向纤维(y向)，即加入经纱和垂纱，形成回转异形体预制体。

本发明进一步改进在于：每个所述垂纱引导机构通过移动机构固定在所述综框上。

一种回转异形体预制体高精度仿形控制方法，按照如下步骤进行：

S1、三维多层仿形织造工艺的经纱与斜纱经斜纱引导机构进入综框内部后，穿过钢筘；

S2、垂纱引导机构通过综框在斜纱引导机构与钢筘之间做往复运动，并引导上、下两组的垂纱分别贯穿经纱层和斜纱层；

S3、斜纱引导机构引导斜纱经纱层间形成纬纱层，最终，纱线在钢筘后形成回转异形体预制体。

本发明进一步改进在于：所述步骤S1-S3中，回转异形体预制体仿形织造工艺装备的控制涉及到经纱、垂纱和2组斜向纱四个方向的控制，实现回转异形体预制体的仿形控制本发明的有益效果：

(1)、该回转异形体预制体高精度仿形控制技术，通过对三维仿形织造工艺技术的研究，在纱线阵列中沿厚度方向(z向)加入定向纱线，以及在垂直于交织厚度方向的面内加入两组互相垂直的横向纤维(x向)和纵向纤维(y向)，形成回转异形体预制体，解决了操作复杂、编织效率低的编织难题。

(2)、该回转异形体预制体高精度仿形控制，通过对纱线阵列的有序控制，有效防止了回转异形体的纱线脱落、多纱交织等问题，能够实现回转异形体预制体的高精度仿形控制。

附图说明

图1为本发明回转异形体预制体高精度仿形控制技术的原理图；

图中，1-垂纱、2-斜纱、3-经纱、4-斜纱引导机构、5-综框、6-垂纱引导机构、7-钢筘、8-回转异形体预制体。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

如图1所示，本实施例的一种回转异形体预制体高精度仿形控制技术，包括纱线阵列，斜纱引导机构4、综框5、垂纱引导机构6、钢筘7和回转异形体预制体8，所述斜纱引导机构4位于所述综框5的左侧，其中所述综框5正面的上方和下方均设置有垂直引导机构6，每个所述垂纱引导机构6通过移动机构固定在所述综框5上。所述钢筘7位于综框5的右侧，所述纱线阵列包括上、下两端设置的垂纱1、位于两个垂纱1之间的两组斜纱2和位于两组斜砂2之间的两个经纱3；其中垂纱1、斜纱2、经纱3均位于斜纱引导机构4的左侧，所述回转异形体预制体8位于钢筘7的右侧。

其中在纱线阵列中沿厚度方向(z向)加入斜砂2，以及在垂直于交织厚度方向的面内加入两组互相垂直的横向纤维(x向)和纵向纤维(y向)，即加入经纱3和垂纱1，形成回转异形体预制体8。同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。

本实施例的一种回转异形体预制体高精度仿形控制方法，按照如下步骤进行：

S1、三维多层仿形织造工艺的经纱3与斜纱2经斜纱引导机构4进入综框5内部后，穿过钢筘7；

S2、垂纱引导机构6通过综框5在斜纱引导机构4与钢筘7之间做往复运动，并引导上、下两组的垂纱1分别贯穿经纱层和斜纱层；

S3、斜纱引导机构4引导斜纱经纱层间形成纬纱层，最终，纱线在钢筘7后形成回转异形体预制体。

本发明在纱线阵列中沿z向加入定向纱线，以及在垂直于交织厚度方向的面内加入两组互相垂直的横向纤维和纵向纤维，形成回转异形体纤维交织物，对实现高精度仿形控制具有较大意义。

本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。