[发明专利]一种圆角异型件的三维编织的净形制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种圆角三维编织异型件的净形制备方法，具体为一种具有圆形拐角的三维编织异型件的整体编织方法。

背景技术

具有圆形拐角的复合材料广泛应用于汽车、航空航天以及国防军工等领域。目前制备此类复合材料的方法主要有：(1)切割法，由层合板复合成型复合材料，再将拐角部位切削成圆角，这种方法的主要缺点是所形成的复合材料结构整体性差、厚度方向上的承载性能差；(2)模压法，利用模具对铺层织物施压形成要求的形状，其缺点是织物的整体性不够，且仅能制备薄型复合材料；(3)缠绕成型法，即采用模具，将纤维束直接缠绕到模具上来获得圆形异型件，其主要缺点是：纤维束之间无交织、排列均匀性难以保证，致使编织件的结构整体性差，在使用过程中易出现纤维束逐层紊乱现象，甚至会发生纤维束的脱层。

发明内容

本发明的目的在于针对现有圆角三维编织异型件制备织技术的不足，提供一种圆角三维编织异型件的净形制备方法。该方法解决了现有方法制备该类复合材料所存在的结构整体性差和力学性能不稳定等问题，所制备的圆角三维编织异型件，无需进一步切削，具有高度整体化的结构，从而有效保证了制件结构的完整性和力学性能的稳定性，同时减少工序，降低成本。

为了达到上述目的，本发明提供了一种圆角三维编织异型件的净形制备方法，其特征在于，具体步骤为：

步骤1：排列悬挂编织纱：根据预定的圆角三维编织异型件的外观形状，设计三维编织机底盘上载纱锭子的排列形式，使其能够悬挂两组纱线：第一组垂直方向为行纱线，水平方向为列纱线，第二组水平方向为行纱线，垂直方向为列纱线，两组纱线的行数相同；将编织纱悬挂至载纱锭子上；

步骤2：进行编织：

步骤2.1：按照四步法三维编织工艺，分别移动第一组和第二组中的行纱线；

步骤2.2：按照四步法三维编织工艺的移纱原理，将第一组行纱线中突出来的纱线移动到第二组相同行数的位置，将第二组行纱线中突出来的纱线移动到第一组相同行数的位置；

步骤2.3：按照四步法三维编织工艺，分别移动第一组和第二组中的列纱线；

步骤2.4：按照与步骤2.1相反的方向，分别移动第一组和第二组中的行纱线；

步骤2.5：按照四步法三维编织工艺的移纱原理，将第一组行纱线中突出来的纱线移动到第二组相同行数的位置，将第二组行纱线中突出来的纱线移动到第一组相同行数的位置；

步骤2.6：按照与步骤2.3相反的方向，分别移动第一组和第二组中的列纱线；

步骤2.7：重复步骤2.1到步骤2.6，直到编织成所设计的圆角三维编织异型件。

本发明以四步法三维编织技术为基础，根据圆角三维编织异型件的外观形状，设计三维编织机底盘上载纱锭子的排列形式和行、列数，并将编织纱悬挂至载纱锭子上，按照四步法三维编织工艺的基本原理，控制携纱器和锭子运动规律，形成六步法三维编织技术，分别移动两组纱线，净尺寸制备圆角三维编织异型件，在悬挂编织纱时，第一组纱线和第二组纱线的行数相同；在编织过程中，需进行移纱操作，分别将两组行纱线中突出来的纱线移动到另一组相同行数的位置。

与现有编制方法相比，本发明的优点是：

可以实现圆角三维编织异型件的净尺寸整体成型，解决了目前采用切割法的纤维损伤问题和采用缠绕成型法的纤维束分层问题，提高了圆角三维编织异型件的结构整体性和力学性能稳定性，同时减少了加工工序，提高了生成速度，降低了生产成本。

附图说明

图1为编织纱的排列示意图(未示出全部行列)，1为第一组最下一列，2为第二组最左一列；

图2为圆角三维编织异型件的编织过程示意图(未示出全部行列)，3、4为在编织过程中，对圆角区域中突出的纱线进行移动，箭头表示在编织过程中，圆角区域中突出的纱线的移动方向；5、6分别为步骤2.2中第一组和第二组行纱线中突出来的纱线，7、8分别为步骤2.2中第二组和第一组行纱线中突出来的纱线。

图3为一种圆角三维编织异型件的立体示意图。

具体实施方式

为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。

实施例1

如图3所示，为一种圆角三维编织异型件的立体示意图，所述的圆角三维编织异型件采用T700-12k碳纤维编织而成，编织工艺为：