一种单针织造成形装备的压实机构及使用方法技术

本发明专利技术公开一种单针织造成形装备的压实机构及使用方法，该压实机构包括上孔板、导轨和下孔板，所述上孔板根据预制体的变厚度特殊结构设计，带有与所需制作预制体相同尺寸的预制体预留区，可沿着导轨上下运动，完成压实。该单针织造成形装备的压实机构可以通过改变上孔板内预留区的尺寸来实现对变厚度复合材料预制体的压实，使变厚度复合材料构件不同区域的体密度均匀。的体密度均匀。的体密度均匀。

【技术实现步骤摘要】
一种单针织造成形装备的压实机构及使用方法


[0001]本专利技术涉及复合材料成型
，具体涉及一种单针织造成形装备的压实机构。

技术介绍

[0002]数字化单针织造成形系统与装备适用于大型、变截面、高密度高性能纤维复合材料构件的制备，可实现单根纤维及总体预制体结构的纤维定向布局，实现复杂复合材料预制体的三维结构织造成形。
[0003]目前，单针织造成形装备均采用平板压实装置，整个装置主要包括大压实板和小压实板，在预制体织造过程中，通过将两块压实板的挤压将压实板间的预制体实现结构致密。目前的压实板主要适用于平板状复合材料预制体，针对变厚度复合材料预制体的适用性有限，在变厚度预制体的较小厚度区域，预制体的体密度和其他区域不同，从而使复合材料构件不同区域的体密度不均一。
[0004]因此，有必要设计一种用于变厚度预制体成型的压实机构，以解决上述技术问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种用于变厚度预制体成型的压实机构，该压实机构适用于平板状复合材料预制体，解决复合材料预制体不同区域的体密度不均一的问题。
[0006]本专利技术还提供了上述压实机构的使用方法的技术方案。
[0007]技术方案：为解决上述问题，本专利技术提供一种单针织造成形装备的压实机构，包括下孔板及位于下孔板上方的上孔板，所述下孔板上设有自下孔板上表面向上延伸的若干导向棒，所述若干导向棒向上穿过上孔板；所述上孔板的下表面向内凹设有用以容纳预制体的凹槽，且该凹槽为变厚度凹槽；当上孔板向下移动至覆盖在下孔板上表面时，凹槽与下孔板上表面共同形成收容腔。
[0008]进一步的，所述收容腔内部的形状与预制体所要达到的外部形状完全相同。
[0009]进一步的，所述凹槽的变厚度为：至少凹槽的中间部分的凹槽底面为倾斜的平面使该部分凹槽的厚度线性变大。
[0010]进一步的，所述下孔板的四周设有底部固定在下孔板上的导柱，所述导柱穿过上孔板，上孔板沿导柱上下移动。
[0011]进一步的，所述若干导向棒成排成列有序排列。导向棒为钢棒，直径为1毫米。
[0012]上述压实机构的使用方法可采用以下技术方案：
[0013]根据初步编织的预制体所要达到的形状选择具有相同形状凹槽的上孔板；
[0014]将预制体放置于下孔板上表面预定位置，此时导向棒穿过变厚度预制体；
[0015]再将上孔板的凹槽与预制体对准后自上向下移动并覆盖于预制体及下孔板上，所述预制体位于收容腔内，且预制体每个位置受到的上孔板的压力大致相同；
[0016]再多次向上移动上孔板并下压预制体，直至预制体被压实为与收容腔形状相同的
变厚度形状。
[0017]进一步的，初步编织的预制体编织于导向棒上并自上向下编织多层。
[0018]进一步的，预制体压实后，移走导向棒，并将导向棒替换为自下而上编织于预制体上的Z向纱。
[0019]有益效果：本专利技术采用具有与预制体相同变厚度结构的变厚度凹槽的上孔板，当上孔板向下压实变厚度预制体时，变厚度预制体每个区域的体密度相同，从而使复合材料构件不同区域的体密度均一。
[0020]本专利技术最后提供了根据上述压实机构的使用方法所得的变厚度预制体的技术方案。
附图说明
[0021]图1为本专利技术提供的单针织造成形装备的压实机构的整体结构示意图。
[0022]图2为上压板还未向下覆盖变厚度预制体时的示意图。
[0023]图3为上压板向下移动覆盖变厚度预制体时的示意图。
具体实施方式
[0024]下面结合附图和实施例对本专利技术的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本专利技术的原理,但不能用来限制本专利技术的范围,即本专利技术不限于所描述的实施例,在不脱离本专利技术的精神的前提下覆盖了零件、部件和连接方式的任何修改、替换和改进。
[0025]需要说明的是，在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参照附图并结合实施例来详细说明本申请。
[0026]如图1至图3所示，本专利技术公开一种单针织造成形装备的压实机构，包括下孔板3及位于下孔板上方的上孔板1。所述下孔板3的四周设有底部固定在下孔板上的导柱2，所述导柱穿过上孔板1，上孔板1沿导柱2上下移动。所述下孔板3上设有自下孔板3上表面向上延伸的若干导向棒4。若干导向棒4成排成列有序排列。该若干导向棒4向上穿过上孔板1；所述上孔板1的下表面向内凹设有用以容纳预制体的凹槽6，且该凹槽为变厚度凹槽；当上孔板1向下移动至覆盖在下孔板3上表面时，凹槽6与下孔板3上表面共同形成收容腔。且由于变厚度凹槽6与变厚度预制体5所述收容腔内部的形状与预制体的外部形状完全相同。
[0027]所述凹槽6的变厚度为：至少凹槽6的中间部分的凹槽底面为倾斜的平面使该部分凹槽6的厚度线性变大，即符合变厚度预制体5上表面的倾斜变厚度形状。且凹槽6的两端为倒圆设计，同样也为了与变厚度预制体5的两端形状契合。
[0028]采用上述压实机构对变厚度预制体进行压实的使用方法为：
[0029]首先根据初步编织的预制体的形状选择具有相同形状凹槽的上孔板1；
[0030]将初步编织的预制体5放置于下孔板3上表面预定位置，此时导向棒4穿过变厚度预制体；即该初步编织的预制体为于导向棒4上并自上向下编织多层的初步形状。
[0031]再将上孔板1的凹槽与预制体对准后自上向下移动并覆盖于预制体及下孔板3上，所述预制体位于收容腔内，且预制体每个位置受到的上孔板1的压力大致相同；
[0032]再多次向上移动上孔板1并下压预制体，直至预制体被压实为与收容腔形状相同
的变厚度形状。
[0033]收容腔与预制体尺寸相同可以保证加工后的预制体各区域的体密度相同，从而使变厚度预制体被压实的情况下，该预制体不同区域的体密度均一。
[0034]以上的方法已经得到需要被压实的预制体形状。
[0035]而为了得到最终的变厚度预制体，在预制体压实后，还需要移走导向棒，并将导向棒替换为自下而上编织于预制体上的Z向纱。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单针织造成形装备的压实机构，包括下孔板(3)及位于下孔板上方的上孔板(1)；其特征在于，所述下孔板(3)上设有自下孔板(3)上表面向上延伸的若干导向棒(4)，所述若干导向棒(4)向上穿过上孔板(1)；所述上孔板(1)的下表面向内凹设有用以容纳预制体的凹槽(6)，且该凹槽为变厚度凹槽；当上孔板(1)向下移动至覆盖在下孔板(3)上表面时，凹槽(6)与下孔板(3)上表面共同形成收容腔。2.根据权利要求1所述的压实机构，其特征在于，所述收容腔内部的形状与预制体所要达到的外部形状完全相同。3.根据权利要求1或2所述的压实机构，其特征在于，所述凹槽(6)的变厚度为：至少凹槽的中间部分的凹槽底面为倾斜的平面使该部分凹槽的厚度线性变大。4.根据权利要求3所述的压实机构，其特征在于，所述下孔板(3)的四周设有底部固定在下孔板上的导柱(2)，所述导柱穿过上孔板(1)，上孔板(1)沿导柱(2)上下移动。5.根据权利要求3所述的压实机构，其特征在于，所述若干导向棒(4)成排...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙正，郭科宏，王永利，檀晨晨，刘家乐，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：