用三维多层仿形机织物制作的提花机提刀、预制体及制作方法技术

本发明专利技术公开了一种用三维多层仿形机织物制作的提花机提刀、预制体及制作方法，通过纬向垂纱方法制作三维多层提刀仿形预制体，在提刀中部较薄部分，垂纱为贯穿整个层厚的整体，在提刀两边垂纱处理成只贯穿1/2层厚，这样形成两边是可中分的薄壁，中间是整体厚壁的提刀预制体，从而可在灌注树脂材料固化成型时利用模具成型为要求的提刀截面。本发明专利技术取得了节省材料和降低成本的效果，在处于刀口位置的增强纤维保留了贯穿工件的长丝状态，从而充分发挥了增强纤维的功效。三维机织本身的三维正交纤维分布，以及很高的机织紧密度，使得本发明专利技术优于其它复合材料成型方案。本发明专利技术制作的复合材料提刀，比原有铝合金提刀质量轻，制作成本低，抗变形能力强。抗变形能力强。抗变形能力强。

【技术实现步骤摘要】
用三维多层仿形机织物制作的提花机提刀、预制体及制作方法


[0001]本专利技术属于纺织机械中用于机织设备的开口装置领域，具体涉及一种用三维多层仿形机织物制作的提花机提刀、预制体及制作方法。

技术介绍

[0002]电子提花机是目前机织设备重要的开口装置。在电子提花机的结构中会普遍用到如图1所示的提刀，其工作方式为，动力装置通过传动装置驱动提刀作上下往复运动，提刀的上沿（也称刀口）上挂有提针，提针连接通丝、综丝，带动穿在综丝眼中的经纱作上下往复运动。每根综丝均连接有复位弹簧，常用的复位弹簧的初始拉力为50~200g，则数百上千个提针的拉力可达数百公斤，这些拉力加载在一片提刀上，仍然要求提刀的刀口保持平直，只允许1mm的变形，因此对提刀的要求很高。大型电子提花机的提刀长度达到2~3m，特殊机型甚至达到4m，目前通常采用铝合金型材来制作。为了减轻提刀重量，提高提刀性能，人们尝试用复合材料制作提刀。
[0003]在先的一件专利申请《一种碳纤维复合材料提花机拉刀及制造方法》（申请号：201910366256.7）中提出了一种用碳纤维制作提花机拉刀（即提刀）的方案。该专利申请中公开了“采用拉挤成型的碳纤维拉刀，质量更轻，强度更高”，由拉挤成型工艺可知，这个方案的碳纤维是以束丝的形式，沿提刀长度方向分布，通过模具拉挤成型。提刀在实际应用中的受力方向，垂直于提刀长度方向。而这个专利申请提出的方案在提刀受力方向上没有碳纤维增强，因此不是一个最佳的增强纤维分布方案。
[0004]三维机织仿形预制体有三维正交分布的增强纤维，是比较合理的复合材料制作方案。但是如图1所示，提刀截面是一个中间薄两边厚的结构，这种截面形状通常有两种制作方案：一是制作厚的平板，然后去除中间多余部分，但这种方案去除部分的经纱纬纱都浪费了；二是在机织的时候只按截面形状布置经纱，纬纱在没有经纱的地方成为浮丝，事后去除即可，这种方案虽是节约了经纱，但纬纱还是浪费了。提刀的主要受力在刀口，这两种制作方案在刀口部分，其受力方向的增强纤维都成为较短的纤维，也都不能最大限度发挥增强纤维的效能。

技术实现思路

[0005]针对现有技术存在的缺陷，本专利技术提供了一种用三维多层仿形机织物制作的提花机提刀、预制体及制作方法，在节省材料，降低成本的同时，充分发挥增强纤维的功效。
[0006]为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本专利技术通过以下技术方案实现：一种用三维多层仿形机织物制作的提花机提刀预制体，所述提花机提刀预制体为中部被贯穿全部多层织物层厚的纬向垂纱整体收紧，左右两侧被贯穿部分多层织物层厚的纬向垂纱分层收紧而形成的可中分为二个薄壁的三维正交预制体。
[0007]进一步的，所述多层织物为按照提刀的宽度及提刀中间部分的厚度布置多层经纱
后，又分层引纬与各层经纱形成的多层正交交织织物。
[0008]进一步的，所述纬向垂纱为被引入的反复贯穿多层织物层厚并上下弯曲的垂纱，所述纬向垂纱由中间垂纱、上飞和下飞组成，所述中间垂纱为所述纬向垂纱贯穿多层织物层厚且垂直正交于经纱纬纱平面的部分，所述上飞为所述纬向垂纱上部连接所述中间垂纱的部分，所述下飞为所述纬向垂纱下部连接所述中间垂纱的部分；所述多层织物在所述纬向垂纱的上飞和下飞的张力约束下在厚度方向上被收紧，成为不可分层的三维机织整体；所述纬向垂纱可以按照部分贯穿多层织物层厚和整体贯穿多层织物层厚相结合的方式应用，由此织出整体收紧与分层收紧相结合的织物。
[0009]进一步的，所述多层织物的经纱、所述多层织物的纬纱、所述纬向垂纱的材质均为高性能复合材料纤维。
[0010]进一步的，所述高性能复合材料纤维为碳纤维、玄武岩纤维、玻璃纤维、石英纤维中的一种或多种混合。并且，所述高性能复合材料纤维又不仅限于碳纤维、玄武岩纤维、玻璃纤维、石英纤维。
[0011]进一步的，所述左右两侧被贯穿部分层厚的纬向垂纱分层收紧的方式，采用同一根纬向垂纱经过左侧上部
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中部
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右侧上部，或经过左侧下部
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中部
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右侧下部的方式。
[0012]进一步的，所述左右两侧被贯穿部分层厚的纬向垂纱分层收紧的方式，亦或采用同一根纬向垂纱经过左侧上部
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中部
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右侧下部，或经过左侧下部
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中部
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右侧上部的方式。
[0013]一种采用上述提花机提刀预制体制成的提花机提刀，包括一个纤维增强体，所述纤维增强体为用三维多层仿形机织物制作的提花机提刀预制体，所述纤维增强体上灌注有树脂材料，并经模具固化后成型为复合材料提刀本体，所述复合材料提刀本体的两端固定安装有提刀支座，所述复合材料提刀本体的上沿嵌设有刀口。
[0014]进一步的，所述刀口采用金属材料制成，所述金属材料为铝合金材料，所述铝合金材料表面经过耐磨镀层处理。
[0015]一种用三维多层仿形机织物制作的提花机提刀预制体的制作方法，包括以下步骤：步骤1、织机开口装置按照引垂纹版A开口，形成A梭口，即引垂梭口；步骤2、织机引垂装置在A梭口中引入超幅垂纱；步骤3、织机开口装置平综，垂纱发生转折，织口两侧同时供应垂纱，打纬装置执行打纬动作1，即预打纬；预打纬表示打纬筘与织口预留一个纱线（纬密）的距离；步骤4、织机开口装置按照拉垂纹版B开口，形成B梭口，即拉垂梭口；纬向垂纱在织物厚度方向的拉伸，同时织口两侧同时供应垂纱；步骤5、织机开口装置平综，打纬装置执行打纬动作2，即正常打纬；正常打纬表示打纬筘运动到织口位置；步骤6、若为梭式引垂，则当前垂纱引垂完成；若为无梭引垂，则剪断垂纱，当前垂纱引垂完成。
[0016]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术通过纬向垂纱方法制作三维多层提刀仿形预制体，在提刀中部较薄部分，垂纱为贯穿整个层厚的整体，在提刀两边垂纱处理成只贯穿1/2层厚，这样形成两边是可中
分的薄壁，中间是整体厚壁的预制体，从而可在灌注树脂材料固化成型时利用模具成型为要求的提刀截面。
[0017]本专利技术的这一方案取得了节省材料和降低成本的效果，特别是处于刀口位置的增强纤维保留了贯穿工件的长丝状态，从而充分发挥了增强纤维的功效。三维机织本身的三维正交纤维分布，以及很高的机织紧密度，使得此方案优于其它复合材料成型方案。
[0018]本专利技术制作提刀预制体方法这是一种新型的三维多层仿形预制体成型方法，这种方法的优点是省工省料，效率高，提刀刀口部分的承力纤维是贯穿提刀宽度的长纤维，有更好的力学增强特性。
[0019]本专利技术采用三维多层提刀仿形预制体作为纤维增强体所制作出来的复合材料提刀，比原有铝合金提刀质量轻，制作成本低，抗变形能力强，特别是对于提刀长度超过2米的大型电子提花机，降低了整机驱动系统的负荷，降低能耗，提高了整机的性能。
[0020]上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，下面以本专利技术的较佳实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用三维多层仿形机织物制作的提花机提刀预制体，其特征在于：所述提花机提刀预制体为中部被贯穿全部多层织物层厚的纬向垂纱整体收紧，左右两侧被贯穿部分多层织物层厚的纬向垂纱分层收紧而形成的可中分为二个薄壁的三维正交预制体。2.根据权利要求1所述的三维多层仿形机织物制作的提花机提刀预制体，其特征在于：所述多层织物为按照提刀的宽度及提刀中间部分的厚度布置多层经纱后，又分层引纬与各层经纱形成的多层正交交织织物。3.根据权利要求1所述的三维多层仿形机织物制作的提花机提刀预制体，其特征在于：所述纬向垂纱为被引入的反复贯穿多层织物层厚并上下弯曲的垂纱，所述纬向垂纱由中间垂纱、上飞和下飞组成，所述中间垂纱为所述纬向垂纱贯穿多层织物层厚且垂直正交于经纱纬纱平面的部分，所述上飞为所述纬向垂纱上部连接所述中间垂纱的部分，所述下飞为所述纬向垂纱下部连接所述中间垂纱的部分；所述多层织物在所述纬向垂纱的上飞和下飞的张力约束下在厚度方向上被收紧，成为不可分层的三维机织整体；所述纬向垂纱按照部分贯穿多层织物层厚和整体贯穿多层织物层厚相结合的方式应用，由此织出整体收紧与分层收紧相结合的织物。4.根据权利要求1
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3中任意一项所述的三维多层仿形机织物制作的提花机提刀预制体，其特征在于：所述多层织物的经纱、所述多层织物的纬纱、所述纬向垂纱的材质均为高性能复合材料纤维。5.根据权利要求4所述的三维多层仿形机织物制作的提花机提刀预制体，其特征在于：所述高性能复合材料纤维为碳纤维、玄武岩纤维、玻璃纤维、石英纤维中的一种或多种混合。6.根据权利要求1所述的用三维多层仿形机织物制作的提花机提刀预制体，其特征在于：所述左右两侧被贯穿部分层厚的纬向垂纱分层收紧的方式，采用同一根纬向垂纱经过左侧上部
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【专利技术属性】
技术研发人员：周玉峰，卞海清，陈华，李锡放，
申请(专利权)人：吴江万工机电设备有限公司，
类型：发明
国别省市：