[发明专利]具有镂空结构的复合材料自动铺带成型方法

摘要

本发明涉及一种具有镂空结构的复合材料自动铺带成型方法，属于复合材料铺放成型领域。其特征包括以下过程：（1）首先根据制品形状尺寸、预浸带带宽及铺层方向设计好预浸带形状，进而得到切刀的预定折线轨迹；（2）然后进行预切割，并进行带卷的收卷，可采用双层背衬纸收卷方法或单层背衬纸收卷方进行带卷的收卷。当预定折线轨迹中某一段预定直线轨迹涉及小角度切割时，采用阶梯式折线切割法进行切割；（3）最后由铺带头将已切割的预浸带铺放至模具表面，完成具有镂空结构的复合材料自动铺带成型。在实现具有铺带机基本功能的同时，解决了具有镂空结构的复合材料制造难题。

主权项

一种具有镂空结构的复合材料自动铺带成型方法，其特征包括以下过程：步骤1、首先根据制品形状尺寸、预浸带带宽及铺层方向设计好切割后预浸带形状，进而得到切刀的预定折线轨迹，预定折线轨迹由若干连续的预定直线轨迹组成；步骤2、然后进行预切割，并进行带卷的收卷：(2‑1)、当预定折线轨迹中某一段预定直线轨迹与纤维方向的夹角θ＜5°且lsinθ≥bmin时，先采用阶梯式折线法对该段预定直线轨迹进行优化，再根据优化轨迹进行预浸带的切割，其中bmin表示垂直纤维方向进给最小步长，即切刀在垂直方向上切割时，能够保证切断纤维且不引起纤维堆挤的最小进给量，l表示此段预定直线轨迹的长度；所得到的优化轨迹为以a为沿纤维方向进给步长，b为垂直纤维方向进给步长的阶梯式折线，并满足： n = [ l sin θ b min ] b = l sin θ n a = b tan θ 其中，[]为向下取整符号，n为步长数；(2‑2)、当预定折线轨迹中某一段预定直线轨迹与纤维方向的夹角θ≥5°时，或θ＜5°且lsinθ＜bmin时，则不进行优化直接根据该段预定直线轨迹将预浸带切割成所需形状；步骤3、最后由铺带头将已切割的预浸带铺放至模具表面，完成具有镂空结构的复合材料自动铺带成型。