[发明专利]一种复合材料三维预制体穿刺织造装置及织造方法

权利要求书

1.一种复合材料三维预制体穿刺织造装置，其特征在于，包括内部中空的底座(6)，在所述底座(6)上固定有钢针阵列插板，所述钢针阵列插板上均匀设置有阵列钢针(4)，所述钢针阵列插板的四个边角处对称设置有纵向的导向丝杆(1)，所述导向丝杆(1)上连接有钢针定位导板(7)，所述钢针定位导板(7)上设置有钢针孔，所述钢针孔与阵列钢针一一对应；

所述导向丝杆(1)的下端固定连接有蜗杆，所述蜗杆竖直向下穿入底座(6)内，所述蜗杆与电机的涡轮相啮合；

所述钢针阵列插板的XY方向的四条边上分别通过导板(3)活动连接有相同数量定位及增强隔板(2)，每组定位及增强隔板(2)均处于不同高度。

2.根据权利要求1述的一种复合材料三维预制体穿刺织造装置，其特征在于，所述钢针插接在钢针阵列插板上的固定孔内。

3.根据权利要求1述的一种复合材料三维预制体穿刺织造装置，其特征在于，所述定位及增强隔板(2)总数量为N个，N为4的整数倍；X方向与Y方向的定位及增强隔板(2)分别相对分布；X方向的定位及增强隔板(2)均为奇数层或偶数层，Y方向的定位及增强隔板(2)层数与X方向相反；所述定位及增强隔板(2)在四个方向的排布顺序为绕阵列钢针(4)一周逐层螺旋上升。

4.根据权利要求1所述的一种复合材料三维预制体穿刺织造装置，其特征在于，所述定位及增强隔板(2)包括若干个并排分布的插杆(8)组成，所述(8)的后端通过固定夹板(5)固定连接在一起，每个方向上的定位及增强隔板(2)靠近阵列钢针(4)的一端设置有导板(3)，所述导板(3)上均匀有若干个导孔，每个导孔对应一个插杆；所述定位及增强隔板(2)的插板能够同时穿过导板(3)嵌插入阵列钢针中。

5.根据权利要求4所述的一种复合材料三维预制体穿刺织造装置，其特征在于，所述插杆(8)靠近阵列钢针(4)的一端为三角尖端，相邻插杆(8)的间距与阵列钢针(4)中个相邻钢针的间距一致。

6.一种复合材料三维预制体穿刺织造方法，其特征在于，采用权利要求1-5任一项所述的一种复合材料三维预制体穿刺织造装置，具体操作步骤如下：

步骤1：在钢针阵列插板上布针，形成阵列钢针(4)，然后通过钢针定位导板(7)为钢针阵列进行初步定位，再依次从下至上采用定位及增强隔板(2)对密集阵列钢针进行逐层定位和增强；

步骤2：完成步骤1的定位和增强后，取下钢针定位导板(7)，在阵列钢针(4)上方铺放上需要穿刺的碳布(9)，碳布(9)上方放置模板方框，采用用液压机对碳布上方模板方框逐层液压，压制的过程中从上到下逐层抽出定位及增强隔板，完成整体穿刺；

步骤3：最后整体取下钢针阵列插板，在每个钢针下端的穿线端连接碳纤维(10)，将每个钢针向上拔出，碳纤维(10)逐一取代Z向钢针融入疏松的碳布中，形成由碳布平面方向均匀铺设层叠增强，垂直方向由连续碳纤维缝合而成三维立体织物。