一種纖維層連結(jié)構(gòu)預(yù)成型體的塑型制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種纖維層連結(jié)構(gòu)預(yù)成型體的塑型制備方法，纖維層連結(jié)構(gòu)預(yù)成型體的制備方法，采用編織方法，依?？椩於?。本發(fā)明纖維層連結(jié)構(gòu)預(yù)成型體的塑型制備方法適于高厚度、大尺寸、復(fù)雜形狀預(yù)成型體制備，具有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)性強(qiáng)，預(yù)成型體均質(zhì)性好、力學(xué)性能優(yōu)良，纖維體積分?jǐn)?shù)高，單元結(jié)構(gòu)完整、紗束連續(xù)，尺寸穩(wěn)定可控、制備的精度高，適宜制備形狀復(fù)雜預(yù)成型體。
【專利說明】
一種纖維層連結(jié)構(gòu)預(yù)成型體的塑型制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種纖維層連結(jié)構(gòu)預(yù)成型體的塑型制備方法，屬于立體織物編織領(lǐng) 域。
【背景技術(shù)】
[0002] 纖維層連結(jié)構(gòu)是在2D基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，機(jī)織工藝是最先研制纖維層連結(jié)構(gòu)的工 藝，可制備板塊狀預(yù)成型體;借助離線展開、仿形套模等技術(shù)也可制備管、錐狀預(yù)成型體。隨 著纖維層連結(jié)構(gòu)的應(yīng)用擴(kuò)大，在制備高厚度、大尺寸、復(fù)雜形狀預(yù)成型體過程中，機(jī)織離線 展開、仿形套模技術(shù)已難以實(shí)現(xiàn)或難以達(dá)到高精度仿形設(shè)計(jì)要求，勉強(qiáng)采用仿形工藝，產(chǎn)品 內(nèi)部不是存在較大的仿形變形帶來的內(nèi)應(yīng)力，就是存在無法避免的非均質(zhì)缺陷，從而造成 復(fù)合材料性能的下降。為此，必須研究新的纖維層連結(jié)構(gòu)制備方法，以滿足高厚度（變厚 度）、大尺寸、復(fù)雜形狀預(yù)成型體性能均勻的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)中高厚度、大尺寸、復(fù)雜形狀預(yù)成型體制備難度大、均質(zhì)性和力 學(xué)性能等無法滿足要求等缺陷，本發(fā)明提供一種纖維層連結(jié)構(gòu)預(yù)成型體的塑型制備方法。
[0004] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：
[0005] -種纖維層連結(jié)構(gòu)預(yù)成型體的塑型制備方法，采用編織方法，依?？椩於?。
[0006] 上述方法通過調(diào)控結(jié)構(gòu)單元尺寸、數(shù)量、方向和位置，依模制造，從而獲得一體成 型、均質(zhì)性能的復(fù)雜形狀預(yù)成型體，即本申請(qǐng)方法可根據(jù)預(yù)成型體的外形變化改變纖維層 連結(jié)構(gòu)的單元尺寸、單元數(shù)量、單元方向和單元位置。依模織造指直接圍繞模具編織，為一 次成型。
[0007 ]本申請(qǐng)是在機(jī)織仿形套模、離線制備的工藝基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新的制備方法，可 以理解為機(jī)織仿形是兩步法間接成型工藝，適合形狀簡(jiǎn)單，精度要求低的產(chǎn)品制備;而本申 請(qǐng)制備方法是一步法直接成型工藝，適用于形狀復(fù)雜、精度控制要求高的產(chǎn)品制備要求。
[0008] 現(xiàn)有的機(jī)織仿形套模是無法織造厚度大于15_復(fù)雜異型構(gòu)件的，本申請(qǐng)制備方法 解決技術(shù)問題是厚度大于15mm的復(fù)雜異型構(gòu)件纖維層連結(jié)構(gòu)預(yù)成型體的制備，能控制纖維 體積精度在3%以內(nèi)，實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜異型構(gòu)件的近凈尺寸成型。
[0009] 本申請(qǐng)適于任意厚度、任意尺寸、任意形狀的預(yù)成型體的制備，且所得預(yù)成型體具 有優(yōu)異的均質(zhì)性和力學(xué)性能。本申請(qǐng)均質(zhì)性能可以分解為量的均勻和質(zhì)的均勻兩部分，量 的均勻，就是預(yù)成型體各點(diǎn)的纖維體積分?jǐn)?shù)(單元密度)要盡量均勻，對(duì)于塊狀預(yù)成型體，由 于尺寸和形狀基本保持不變，所以只要原材料和工藝穩(wěn)定，其密度一定均勻，而對(duì)于管狀類 預(yù)成型體由于直徑的變化，產(chǎn)品厚度的內(nèi)外單元存在大小差異;對(duì)于錐管狀預(yù)成型體還存 在上下單元尺寸的差異;質(zhì)的均勻就是要單元中的纖維連續(xù)、單元結(jié)構(gòu)完整。因此針對(duì)復(fù)雜 形狀要根據(jù)單元的變化有目的地保持纖維連續(xù)，改變單元紗束的組成、單元的數(shù)量、單元的 方向、單元的位置等等，調(diào)控密度，減少單元質(zhì)量的波動(dòng)。
[0010] 本申請(qǐng)的塑型制備方法適用于各種厚度預(yù)成型體的制備，尤其適用于厚度大于 15_的纖維層連結(jié)構(gòu)預(yù)成型體。
[0011] 本申請(qǐng)可采用陣列固定、紗束截面尺寸變化的方法織造或采用陣列變化、紗束截 面尺寸固定的方法織造。
[0012] 優(yōu)選，采用陣列變化、紗束截面尺寸固定的方法織造。
[0013] 為方便理解，以管狀纖維層連結(jié)構(gòu)預(yù)成型體為例，假設(shè)管狀纖維層連結(jié)構(gòu)預(yù)成型 體內(nèi)部半徑為R〇(恒定），初始陣列數(shù)為Μ(恒定），紗束截面面積為S(可變），單元徑向厚度為 dR(可變），單元周向厚度為W(可變）。
[0014] 采用陣列固定、紗束截面尺寸變化的管狀層連結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：
[0015] 計(jì)算內(nèi)層陣列數(shù)Μ:
[0016] M = 23iRo/ff
[0017] 根據(jù)對(duì)應(yīng)的纖維層連結(jié)構(gòu)單元數(shù)學(xué)模型確定紗束截面參數(shù)（確定方法為公知常 識(shí)），并推導(dǎo)徑向厚度dR及對(duì)應(yīng)的預(yù)成型體外徑Ro+dR;保持陣列數(shù)不變，依次遞推層連結(jié)構(gòu) 內(nèi)不同半徑處的紗束截面參數(shù)及對(duì)應(yīng)的外徑，直至達(dá)到設(shè)計(jì)尺寸。這樣設(shè)計(jì)的層連結(jié)構(gòu)有 其特點(diǎn)，紗束截面尺寸不確定，單元厚度變化非線性，層連結(jié)構(gòu)的均質(zhì)性能相對(duì)較差。
[0018] 采用陣列變化、紗束截面面積恒定的管狀層連結(jié)構(gòu)塑型設(shè)計(jì)：
[0019] 以滿足纖維體積分?jǐn)?shù)均勻?yàn)槟繕?biāo)，計(jì)算內(nèi)層陣列數(shù)M(i，l):
[0020] M(i,l)=23iRo(x)/ff
[0021] RQ(x)代表為預(yù)成型體半徑，是隨尺寸變化而變化的。依據(jù)對(duì)應(yīng)的纖維層連結(jié)構(gòu)單 元數(shù)學(xué)模型確定紗束截面參數(shù)(確定方法為公知常識(shí)），并推導(dǎo)徑向厚度dR及對(duì)應(yīng)的預(yù)成型 體外徑R Q+dR;保持紗束截面面積不變，依次遞推預(yù)成型體內(nèi)不同半徑處的紗束陣列數(shù)(均 為偶數(shù))及對(duì)應(yīng)的外徑，直至達(dá)到設(shè)計(jì)尺寸，并確定每個(gè)位置對(duì)應(yīng)的陣列M(i，j)。與最初陣 列(直徑最小處的陣列1_)的差值即為確定位置的陣列增量dM(i，j)。這樣設(shè)計(jì)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu) 有其特點(diǎn)，紗束截面尺寸確定，單元厚度變化很小，整個(gè)產(chǎn)品的纖維體積分?jǐn)?shù)波動(dòng)范圍小。 [0022]陣列數(shù)的具體確定方法為:假設(shè)纖維層連結(jié)構(gòu)預(yù)成型體內(nèi)徑為Ro,設(shè)第一層陣列 數(shù)為Mo，對(duì)應(yīng)單元周向尺寸(弧長(zhǎng))為23iR Q/M()，對(duì)應(yīng)單元徑向尺寸Hi即為第一層單元的厚度， 則第二層單元的內(nèi)側(cè)半徑為Ri = Rq+Hi，第二層紗束陣列數(shù)為(Ri/Rq)Mq，陣列增加數(shù)為dM = ModRd/Ro,依次遞推，獲得每層單元的陣列增量。
[0023]取陣列增加數(shù)dM為偶數(shù)，將引起纖維體積分?jǐn)?shù)的局部波動(dòng)，須控制在允許范圍內(nèi)。
[0024] 本申請(qǐng)塑型制備方法可采用多種纖維層連結(jié)構(gòu)，優(yōu)選，采用淺交直連纖維層連結(jié) 構(gòu)或淺交彎連纖維層連結(jié)構(gòu)。
[0025] 本申請(qǐng)塑型制備方法適用于各種形狀預(yù)成型體的制備，尤其適用于纖維層連結(jié)構(gòu) 預(yù)成型體為管狀或錐狀。
[0026] 纖維層連結(jié)構(gòu)預(yù)成型體為管狀，具體織造方法為：
[0027] 1)首先進(jìn)行內(nèi)層淺交彎連纖維層連結(jié)構(gòu)第1層紗束的布置:預(yù)置η列、m層連層紗， 設(shè)定此時(shí)設(shè)備狀態(tài)為初始狀態(tài)；
[0028] 2)將初始狀態(tài)分為2等分，預(yù)置4列、m-Ι層連層紗，同樣依次，再將2等分后的布紗 做為初始狀態(tài)進(jìn)行4等分，預(yù)置4列、m-2層連層紗;依次類推；
[0029] 3)完成所有的布紗后，按淺交彎連纖維層連的運(yùn)動(dòng)規(guī)律完成設(shè)備列向連層紗錯(cuò) 位，此時(shí)設(shè)備狀態(tài)與初始狀態(tài)相反，即高列比低列低2個(gè)紗錠位置，在此狀態(tài)下，引入疊層 紗，疊層紗層數(shù)為m+1層；
[0030] 4)完成步驟3)后，按淺交彎連纖維層連的運(yùn)動(dòng)規(guī)律完成設(shè)備連層紗列向錯(cuò)位，此 時(shí)設(shè)備狀態(tài)與初始狀態(tài)相同，在此狀態(tài)下，依次重復(fù)步驟2)和步驟3)的操作；
[0031] 5)步驟2)和步驟3)為一個(gè)循環(huán)操作，依次順序繼續(xù)編織，直至達(dá)到要求的尺寸。
[0032] 前述步驟2)中，第一次為將初始狀態(tài)分為2等分，預(yù)置4列、m-1層連層紗，第二次為 將2等分后的布紗做為初始狀態(tài)進(jìn)行4等分，預(yù)置4列、m-2層連層紗，第η次為將2 1-1等分后的 布紗做為初始狀態(tài)進(jìn)行2η等分，預(yù)置4列、m-n層連層紗，直至η等于m-1。
[0033] 纖維層連結(jié)構(gòu)預(yù)成型體為錐狀，具體織造方法為：
[0034] 1)首先進(jìn)行內(nèi)層淺交彎連纖維層連結(jié)構(gòu)第1層紗束的布置:預(yù)置η列、m層連層紗， 設(shè)定此時(shí)設(shè)備狀態(tài)為初始狀態(tài)；
[0035] 2)按淺交彎連纖維層連結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律完成設(shè)備列向連層紗錯(cuò)位，即高列比低列 低2個(gè)紗錠位置，在此狀態(tài)下，引入疊層紗，疊層紗層數(shù)為m+1層；
[0036] 3)完成步驟2)后，按淺交彎連層連結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律完成設(shè)備連層紗列向錯(cuò)位，此 時(shí)設(shè)備狀態(tài)與步驟2)狀態(tài)相反，在此狀態(tài)下，引入疊層紗，疊層紗層數(shù)為m+1層；
[0037] 4)完成步驟3)后，設(shè)備恢復(fù)步驟2)狀態(tài)，將設(shè)備等分為四個(gè)象限的倍數(shù)做為加紗 點(diǎn)，每個(gè)加紗點(diǎn)加紗列數(shù)為偶數(shù)，從第(m/3)+l層開始至第m層加入連層紗，引入疊層紗；
[0038] 5)完成步驟4)后，重復(fù)步驟2)狀態(tài)，引入疊層紗，疊層紗層數(shù)為m+1層；
[0039] 6)完成步驟5)后，設(shè)備恢復(fù)與步驟2)狀態(tài)相反狀態(tài)，將設(shè)備等分為四個(gè)象限的倍 數(shù)做為加紗點(diǎn)，每個(gè)加紗點(diǎn)加紗列數(shù)為偶數(shù)，從第1層開始至第m/3層加入連層紗，引入疊層 紗；
[0040] 7)后續(xù)重復(fù)3)_6)的步驟，依次順序繼續(xù)編織，直至達(dá)到要求的尺寸。
[0041] 本申請(qǐng)制備方法為一步法直接成型一體化編織，滿足形狀復(fù)雜預(yù)成型體纖維層連 結(jié)構(gòu)的制備。
[0042] 本發(fā)明未提及的技術(shù)均參照現(xiàn)有技術(shù)。
[0043] 本發(fā)明纖維層連結(jié)構(gòu)預(yù)成型體的塑型制備方法適于高厚度、大尺寸、復(fù)雜形狀預(yù) 成型體制備，具有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)性強(qiáng)，預(yù)成型體均質(zhì)性好、力學(xué)性能優(yōu)良，纖維體積分?jǐn)?shù)高，單元 結(jié)構(gòu)完整、紗束連續(xù)，尺寸穩(wěn)定可控、制備的精度高，適宜制備形狀復(fù)雜預(yù)成型體。
【附圖說明】
[0044] 圖1為本申請(qǐng)纖維層連結(jié)構(gòu)示意圖，其中，（a)為淺交直連纖維層連結(jié)構(gòu)示意圖， (b)為淺交彎連纖維層連結(jié)構(gòu)示意圖。
[0045] 圖2為管狀預(yù)成型體示意圖。
[0046] 圖3為錐狀預(yù)成型體示意圖。
[0047]圖中，1為連層紗，2為疊層紗，3為芯軸。
【具體實(shí)施方式】
[0048]為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明的 內(nèi)容不僅僅局限于下面的實(shí)施例。
[0049] 實(shí)施例1
[0050] 以管狀纖維層連結(jié)構(gòu)預(yù)成型體(如圖2)為例，內(nèi)徑尺寸500mm，預(yù)成型體厚度28mm。 連層紗、疊層紗均為石英玻璃纖維，采用淺交彎連纖維層連結(jié)構(gòu)，連層紗規(guī)格為190TexX4 股，密度9根/cm;疊層紗規(guī)格為190Tex X 7股，密度2根/cm〇
[0051] 假設(shè)管狀纖維層連結(jié)構(gòu)預(yù)成型體芯軸(模型）外徑為R，最內(nèi)側(cè)單元厚度決定于連 層紗陣列數(shù)，每周單元數(shù)為Μ與連層紗線陣列數(shù)相同。管狀扇形單元(將管狀纖維層連結(jié)構(gòu) 預(yù)成型體分割為等大小的η等分，其中的最小單元）隨半徑變化周向及徑向厚度均發(fā)生變 化，將管狀扇形單元等效為平行六面體單元，不同半徑處均對(duì)應(yīng)確定尺寸的平行六面體單 元。以滿足纖維體積分?jǐn)?shù)的內(nèi)層紗束陣列的單元周向厚度為基礎(chǔ)，推導(dǎo)第二層紗束陣列數(shù)： 假設(shè)預(yù)成型體內(nèi)部半徑為R〇,設(shè)第一層陣列數(shù)為Μο,對(duì)應(yīng)單元周向尺寸(弧長(zhǎng))為即為23iR 0/ Mo，對(duì)應(yīng)單元徑向尺寸Hi即為第一層單元的厚度。第二層單元的內(nèi)側(cè)半徑為Ri = Rq+Hi，第二 層紗束陣列數(shù)為(Ri/R〇)Mo,陣列增加數(shù)為dMzModRd/Ro,依次遞推，獲得每層單元的陣 列增量。根據(jù)纖維層連結(jié)構(gòu)制備工藝要求，每周陣列增加數(shù)須為偶數(shù)，取陣列增加數(shù)dM為偶 數(shù)，將引起纖維體積分?jǐn)?shù)的局部波動(dòng)，須控制在允許范圍內(nèi)。
[0052]本實(shí)施例最內(nèi)層單元陣列為1414列，連層紗34層，疊層紗為35層。紗束陣列增加按 如下數(shù)列（由前述公式計(jì)算而得）：
[0053] 4 8 14 18 22 26 32 36 40 44 50 54 58 62 66 72 ……
[0054]制備具體實(shí)施步驟說明如下：
[0055] 1.首先進(jìn)行內(nèi)層淺交彎連纖維層連結(jié)構(gòu)第1層紗束的布置:預(yù)置1414列、34層連層 紗，設(shè)定此時(shí)設(shè)備狀態(tài)為初始狀態(tài)；
[0056] 2.將初始狀態(tài)分為2等分，預(yù)置4列、33層連層紗，同樣依次，再將2等分后的布紗做 為初始狀態(tài)進(jìn)行4等分，預(yù)置4列、32層連層紗，依次類推，直至將2 32等分后的布紗做為初始 狀態(tài)進(jìn)行233等分，預(yù)置4列、1層連層紗；
[0057] 3.完成所有的布紗后，按淺交彎連纖維層連的運(yùn)動(dòng)規(guī)律完成設(shè)備列向連層紗錯(cuò) 位，此時(shí)設(shè)備狀態(tài)與初始狀態(tài)相反，即高列比低列低2個(gè)紗錠位置，在此狀態(tài)下，引入疊層 紗，疊層紗層數(shù)為35層；
[0058] 4.完成步驟3后，按淺交彎連纖維層連的運(yùn)動(dòng)規(guī)律完成設(shè)備連層紗列向錯(cuò)位，此時(shí) 設(shè)備狀態(tài)與初始狀態(tài)相同，在此狀態(tài)下，依次重復(fù)步驟2的引入疊層紗操作，完成后重復(fù)步 驟3的操作；
[0059] 5.步驟2和步驟3為一個(gè)循環(huán)操作，依次順序繼續(xù)編織，編織過程中按預(yù)成型體密 度要求控制均勻性;直至達(dá)到要求的尺寸。
[0060] 實(shí)施例2
[0061] 以錐狀纖維層連結(jié)構(gòu)預(yù)成型體(如圖3)為例，預(yù)成型體內(nèi)徑尺寸500mm，錐角(母線 與中心軸的夾角）為16度，錐段高500mm。預(yù)成型體厚度28mm。設(shè)計(jì)連層紗、疊層紗均為石英 玻璃纖維，采用淺交彎連纖維層連結(jié)構(gòu)，連層紗規(guī)格為190Tex X 4股，密度9根/cm;疊層紗規(guī) 格為190Tex X 7股，密度2根/cm。
[0062] 預(yù)成型體最內(nèi)側(cè)單元厚度決定連層紗陣列數(shù)，每周單元數(shù)為Μ與連層紗束陣列數(shù) 相同，錐狀扇形單元(將錐狀纖維層連結(jié)構(gòu)預(yù)成型體分割為等大小的η等分，其中的最小單 元)隨半徑及軸向尺寸變化單元尺寸發(fā)生變化，將扇形單元等效為平行六面體單元時(shí)對(duì)應(yīng) 板塊單元，不同半徑處均對(duì)應(yīng)確定尺寸的板塊單元。預(yù)成型體纖維體積分?jǐn)?shù)隨半徑的增大 而增大，其均勻性沿半徑及軸向均呈現(xiàn)一定的梯度，預(yù)成型體要達(dá)到纖維體積分?jǐn)?shù)均勻性 要求，必須在確定的位置增加紗束，以滿足纖維體積分?jǐn)?shù)的內(nèi)層紗束陣列的單元周向厚度 為基礎(chǔ)，沿徑向、軸向同時(shí)推導(dǎo)第一層紗束陣列數(shù)增加規(guī)律;在沿徑向推導(dǎo)第二層紗束陣列 增加規(guī)律(同實(shí)施例1)，依次遞推，獲得每層單元的陣列增量?；诶w維層連結(jié)構(gòu)工藝要求， 每周陣列增加數(shù)須為偶數(shù)，這樣必然引起纖維體積分?jǐn)?shù)的局部波動(dòng)，須將波動(dòng)控制在允許 范圍內(nèi)，滿足設(shè)計(jì)要求。
[0063] 本實(shí)施例最內(nèi)層單元陣列為1414列，連層紗34層，疊層紗為35層，紗束陣列增加按 如下：
[0064] 隔5_(厚度)增加2/3從外到里的布紗區(qū)域，再隔5_(厚度)增加1/3從里到內(nèi)部的 布紗區(qū)域，從里到內(nèi)部的"里"指前面"從外到里"的里，即從最外層一直向內(nèi)增加。
[0065]制備具體實(shí)施步驟說明如下：
[0066] 1.首先進(jìn)行內(nèi)層淺交彎連纖維層連結(jié)構(gòu)第1層紗束的布置:預(yù)置1414列、34層連層 紗，設(shè)定此時(shí)設(shè)備狀態(tài)為初始狀態(tài)；
[0067] 2.按淺交彎連纖維層連的運(yùn)動(dòng)規(guī)律完成設(shè)備列向連層紗錯(cuò)位，即高列比低列低2 個(gè)紗錠位置。在此狀態(tài)下，引入疊層紗，疊層紗層數(shù)為35層；
[0068] 3.完成步驟2后，按淺交彎連纖維層連的運(yùn)動(dòng)規(guī)律完成設(shè)備連層紗列向錯(cuò)位，此時(shí) 設(shè)備狀態(tài)與步驟2狀態(tài)相反，在此狀態(tài)下，引入疊層紗，疊層紗層數(shù)為35層；
[0069] 4.完成步驟3后，設(shè)備恢復(fù)步驟2狀態(tài)，將設(shè)備等分為12加紗點(diǎn)，每個(gè)加紗點(diǎn)加2列， 從第12層開始至第34層加入連層紗，引入疊層紗；
[0070] 5.完成步驟4后，重復(fù)步驟2狀態(tài)，引入疊層紗，疊層紗層數(shù)為35層；
[0071] 6.完成步驟5后，設(shè)備恢復(fù)與步驟2狀態(tài)相反狀態(tài)，將設(shè)備等分為12加紗點(diǎn)，每個(gè)加 紗點(diǎn)加2列，從第1層開始至第11層加入連層紗，引入疊層紗；
[0072] 7.后續(xù)重復(fù)3到6的步驟，依次順序繼續(xù)編織，編織過程中按預(yù)成型體密度要求控 制均勻性;直至達(dá)到要求的尺寸。
[0073] 實(shí)施例3
[0074] 與實(shí)施例1基本相同，所不同的是:預(yù)成型體厚度為12_。
[0075] 實(shí)施例3與對(duì)比例的不同僅為實(shí)施例3為依模制造、一體成型，對(duì)比例為離線展開、 仿形套模。采用型號(hào)為GT-807A的環(huán)氧樹脂對(duì)實(shí)施例3和對(duì)比例所得織物進(jìn)行復(fù)合，復(fù)合后 織物力學(xué)性能見表1。
[0076] 表1復(fù)合材料性能對(duì)比表
[0077]
[0078] 表2預(yù)成型體產(chǎn)品精度表
[0079]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種纖維層連結(jié)構(gòu)預(yù)成型體的塑型制備方法，其特征在于:采用編織方法，依?？椩?而成。2. 如權(quán)利要求1所述的塑型制備方法，其特征在于:纖維層連結(jié)構(gòu)預(yù)成型體的厚度大于 1 5mm 〇3. 如權(quán)利要求1或2所述的塑型制備方法，其特征在于:采用陣列固定、紗束截面尺寸變 化的方法織造。4. 如權(quán)利要求1或2所述的塑型制備方法，其特征在于:采用陣列變化、紗束截面尺寸固 定的方法織造，纖維層連結(jié)構(gòu)預(yù)成型體的厚度大于15_。5. 如權(quán)利要求4所述的塑型制備方法，其特征在于:假設(shè)纖維層連結(jié)構(gòu)預(yù)成型體內(nèi)徑為 Ro，設(shè)第一層陣列數(shù)為Mo，對(duì)應(yīng)單元周向尺寸為23tR〇/M()，對(duì)應(yīng)單元徑向尺寸Hi即為第一層單 元的厚度，則第二層單元的內(nèi)側(cè)半徑為Ri = R〇+Hi，第二層紗束陣列數(shù)為(Ri/Ro)Mo，陣列增加 數(shù)為dM=Mo(Ri-Ro)/R()，依次遞推，獲得每層單元的陣列增量。6. 如權(quán)利要求5所述的塑型制備方法，其特征在于:陣列增加數(shù)為偶數(shù)。7. 如權(quán)利要求1或2所述的塑型制備方法，其特征在于:采用淺交直連纖維層連結(jié)構(gòu)或 淺交彎連纖維層連結(jié)構(gòu)。8. 如權(quán)利要求1或2所述的塑型制備方法，其特征在于:纖維層連結(jié)構(gòu)預(yù)成型體為管狀 或錐狀。9. 如權(quán)利要求8所述的塑型制備方法，其特征在于:纖維層連結(jié)構(gòu)預(yù)成型體為管狀，具 體織造方法為： 1) 首先進(jìn)行內(nèi)層淺交彎連纖維層連結(jié)構(gòu)第1層紗束的布置:預(yù)置η列、m層連層紗，設(shè)定 此時(shí)設(shè)備狀態(tài)為初始狀態(tài)； 2) 將初始狀態(tài)分為2等分，預(yù)置4列、m-Ι層連層紗，同樣依次，再將2等分后的布紗做為 初始狀態(tài)進(jìn)行4等分，預(yù)置4列、m-2層連層紗;依次類推； 3) 完成所有的布紗后，按淺交彎連纖維層連的運(yùn)動(dòng)規(guī)律完成設(shè)備列向連層紗錯(cuò)位，此 時(shí)設(shè)備狀態(tài)與初始狀態(tài)相反，即高列比低列低2個(gè)紗錠位置，在此狀態(tài)下，引入疊層紗，疊層 紗層數(shù)為m+1層； 4) 完成步驟3)后，按淺交彎連纖維層連的運(yùn)動(dòng)規(guī)律完成設(shè)備連層紗列向錯(cuò)位，此時(shí)設(shè) 備狀態(tài)與初始狀態(tài)相同，在此狀態(tài)下，依次重復(fù)步驟2)和步驟3)的操作； 5) 步驟2)和步驟3)為一個(gè)循環(huán)操作，依次順序繼續(xù)編織，直至達(dá)到要求的尺寸。10. 如權(quán)利要求8所述的塑型制備方法，其特征在于:纖維層連結(jié)構(gòu)預(yù)成型體為錐狀，具 體織造方法為： 1) 首先進(jìn)行內(nèi)層淺交彎連纖維層連結(jié)構(gòu)第1層紗束的布置:預(yù)置η列、m層連層紗，設(shè)定 此時(shí)設(shè)備狀態(tài)為初始狀態(tài)； 2) 按淺交彎連纖維層連的運(yùn)動(dòng)規(guī)律完成設(shè)備列向連層紗錯(cuò)位，即高列比低列低2個(gè)紗 錠位置，在此狀態(tài)下，引入疊層紗，疊層紗層數(shù)為m+1層； 3) 完成步驟2)后，按淺交彎連纖維層連的運(yùn)動(dòng)規(guī)律完成設(shè)備連層紗列向錯(cuò)位，此時(shí)設(shè) 備狀態(tài)與步驟2)狀態(tài)相反，在此狀態(tài)下，引入疊層紗，疊層紗層數(shù)為m+1層； 4) 完成步驟3)后，設(shè)備恢復(fù)步驟2)狀態(tài)，將設(shè)備等分為四個(gè)象限的倍數(shù)做為加紗點(diǎn)，每 個(gè)加紗點(diǎn)加紗列數(shù)為偶數(shù)，從第(m/3)+l層開始至第m層加入連層紗，引入疊層紗； 5) 完成步驟4)后，重復(fù)步驟2)狀態(tài)，引入疊層紗，疊層紗層數(shù)為m+1層； 6) 完成步驟5)后，設(shè)備恢復(fù)與步驟2)狀態(tài)相反狀態(tài)，將設(shè)備等分為四個(gè)象限的倍數(shù)做 為加紗點(diǎn)，每個(gè)加紗點(diǎn)加紗列數(shù)為偶數(shù)，從第1層開始至第m/3層加入連層紗，引入疊層紗； 7) 后續(xù)重復(fù)3)-6)的步驟，依次順序繼續(xù)編織，直至達(dá)到要求的尺寸。
【文檔編號(hào)】D04C1/00GK105862245SQ201610349885
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年5月24日
【發(fā)明人】朱建勛, 張立泉, 馬文鎖, 郭洪偉, 朱夢(mèng)蝶, 唐亦囡
【申請(qǐng)人】中材科技股份有限公司