实现三维编织变截面厚度的一体化编织方法技术

本发明专利技术公开了实现三维编织变截面厚度的一体化编织方法，首先将三维编织截面厚度以变截面中心为基点进行厚度仿形划分，划分的区域为偶数区域，即每个区域列数相等、且为偶数列，相邻变截面厚度区域行数相差n行，且变截面厚度区域行数沿周向依次递增或递减；然后根据预制体外径和密度获得每个区域的列数，在四步法推车之后，进行倒纱，即相邻两区域将行数多的区域先进行自主填充倒纱，再按照工艺编织倒纱要求，依次倒纱进行编织。本发明专利技术不会造成二次加工过的结构件严重损伤增强纤维，进而导致力学承载性能衰减问题；且这种编织方法打破了单一编织样式及倒纱方法，弥补了对于变截面厚度预制体编织方法的缺陷。预制体编织方法的缺陷。预制体编织方法的缺陷。

【技术实现步骤摘要】
实现三维编织变截面厚度的一体化编织方法


[0001]本专利技术属于三维编织预制体增强复合材料
，具体涉及实现三维编织变截面厚度的一体化编织方法。

技术介绍

[0002]三维编织复合材料具有异型件整体编织成型、结构设计灵活、而且不分层的优点，具有很大的发展潜力。三维整体编织技术可以直接生产形状不同等截面预制件。然而绝大多数三维编织复合材料在实际应用中并不是等截面结构件，而是截面尺寸不相等的异型件。传统编织工艺为了获得变截面试件，先制备外形相仿的毛坯件，进一步对等截面结构件进行切削、打磨等后加工，通过不断的实际试验，使得预制体达到最终的外形尺寸和性能要求。
[0003]但在实际生产过程中，通过这种方式获得的变截面的结构件，一方面造成了对原材料与人力的不必要的浪费，而且所得到的预制体的性能可能由于人为的主观因素，预制体的性能变得不稳定，另一方面二次加工过的结构件严重损伤增强纤维组分，破坏结构件的完整性，从而显著降低了不等截面复合材料的力学性能。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供实现三维编织变截面厚度的一体化编织方法，解决了现有三维编织技术中通过二次机械加工获得的变截面增强预制体，破坏原有纤维组分性能，使得变截面复合材料预制体力学性能大幅衰减的问题。
[0005]本专利技术所采用的技术方案是：实现三维编织变截面厚度的一体化编织方法，1.实现三维编织变截面厚度的一体化编织方法，首先将三维编织截面厚度以变截面中心为基点进行厚度仿形划分，划分的区域为偶数区域，即每个区域列数相等、且为偶数列，相邻变截面厚度区域行数相差n行，且变截面厚度区域行数沿周向依次递增或递减；然后根据预制体外径和密度获得每个区域的列数，在四步法推车之后，进行倒纱，即相邻两区域将行数多的区域先进行自主填充倒纱，再按照工艺编织倒纱要求，依次倒纱进行编织。
[0006]本专利技术的特点还在于，
[0007]作为本专利技术的进一步技术方案，记偶数区域依次为P0，P2，P4，P6.....；在四步法编织方法中，列数记为M，行数记为N，每个区域M相等，N不相等，在依次对应的偶数区域P0，P2，P4，P6.....里，行数记为N0，N2，N4，N6。。。。。。。
[0008]作为本专利技术的进一步技术方案，本专利技术的编织具体方法为：
[0009]第一步：M
×
N2编织即编织P2区域从左向右奇数列沿纵向运动一个步距，偶数列沿纵向反方向运动一个步距；M
×
N0编织即P0区域运动步距与M
×
N2编织的P2区域运动步距相同；
[0010]第二步：M
×
N2编织即编织P2区域除第一行和最后一行，剩余的奇数行沿横向运动一个步距，偶数行沿横向反方向运动一个步距；M
×
N0编织即P0区域运动步距与M
×
N2编织的
P2区域运动步距相同；
[0011]第三步：将P2区域编织最后一列的中间行的纱锭进行自主填充倒纱，然后将P0区域编织的第一列前半部分行数的纱锭与P2区域最后一列前半部分行数纱锭相互平移倒纱，P0区域编织的第一列纱锭的后半部分纱锭与P2区域后半部分纱锭的剩余部分进行倒纱；
[0012]第四步：M
×
N2编织即编织P2区域从左向右偶数列沿纵向运动一个步距，奇数列沿纵向反方向运动一个步距；M
×
N0编织即P0区域运动步距与M
×
N2编织的P2区域运动步距相同；
[0013]第五步：M
×
N2编织即编织P2区域除第一行和最后一行，剩余的偶数行沿横向运动一个步距，奇数行沿横向反方向运动一个步距；M
×
N0编织即P0区域运动步距与M
×
N2编织的P2区域运动步距相同。
[0014]第六步：将P2区域编织的中间纱锭先进行自导填充倒纱，P0区域编织的第一列前半部分的纱锭与P2区域前半部分纱锭相互倒纱，P0区域编织的第一列后半部分的纱锭与P2区域后半部分纱锭倒纱。
[0015]第七步：将纱锭依次移好后，正常进行编织，重复第一至第六步运动完成编织过程。
[0016]作为本专利技术的进一步技术方案，为保证厚度不同的相邻区域能正常的实现倒纱，相邻区域的行数相差n行。
[0017]作为本专利技术的进一步技术方案，相邻两区域行数相差n行，n为自然数，实现截面区域厚度平滑渐变。
[0018]需要强调的是，本专利技术方法针对的是变截面厚度预制体，且预制体的截面厚度为渐变，采用三维编织方法实现整体成型。
[0019]本专利技术的有益效果是：实现三维编织变截面厚度的一体化编织方法，通过厚度仿形划分方法对三维编织截面厚度以变截面中心为基点进行划分，划分的区域为偶数区域，即每个区域列数相等、且为偶数列，相邻变截面厚度区域行数相差n行；然后再进行四步法编织，在倒纱过程中，相邻两区域将行数多的区域先进行自主填充倒纱，剩余纱锭依次倒纱，完成了一体化编织。这种编织工艺方法，能够实现变截面厚度预制体一次整体成型，不需要在对规则截面预制件进行切削、打磨工序，破坏预制体的完整性，也不会造成二次加工过的结构件严重损伤增强纤维，进而导致力学承载性能衰减问题；且这种编织方法打破了单一编织样式及倒纱方法，弥补了对于变截面厚度预制体编织方法的缺陷。
附图说明
[0020]图1为本专利技术三维编织变截面厚度区域划分示意图；
[0021]图2(a)为本专利技术实施例3三维编织行数不相等一体化编织方法第一步；
[0022]图2(b)为本专利技术实施例3三维编织行数不相等一体化编织方法第二步；
[0023]图2(c)为本专利技术实施例3三维编织行数不相等一体化编织方法第三步；
[0024]图2(d)为本专利技术实施例3三维编织行数不相等一体化编织方法第四步；
[0025]图2(e)为本专利技术实施例3三维编织行数不相等一体化编织方法第五步；
[0026]图2(f)为本专利技术实施例3三维编织行数不相等一体化编织方法第六步。
具体实施方式
[0027]下面结合具体实施例对本专利技术作进一步说明。
[0028]实施例1
[0029]本专利技术的实现三维编织变截面厚度的一体化编织方法，具体按照以下步骤实施：首先将三维编织截面厚度以变截面中心为基点进行厚度仿形划分，划分的区域为偶数区域，即每个区域列数相等、且为偶数列，相邻变截面厚度区域行数相差n行；然后根据预制体外径和密度获得每个区域的列数，在四步法推车之后，进行倒纱，即相邻两区域将行数多的区域先进行自主填充倒纱，再按照工艺编织倒纱要求，依次倒纱进行编织。
[0030]实施例2
[0031]实现三维编织变截面厚度的一体化编织方法，具体操作步骤如下：
[0032]将三维编织截面厚度以变截面中心为基点进行厚度仿形划分，划分的区域为偶数区域，记偶数区域依次为P0，P2，P4，P6.....；在四步法编织方法中，列数记为M本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.实现三维编织变截面厚度的一体化编织方法，其特征在于，首先将三维编织截面厚度以变截面中心为基点进行厚度仿形划分，划分的区域为偶数区域，即每个区域列数相等、且为偶数列，相邻变截面厚度区域行数相差n行，且变截面厚度区域行数沿周向依次递增或递减；然后根据预制体外径和密度获得每个区域的列数，在四步法推车之后，进行倒纱，即相邻两区域将行数多的区域先进行自主填充倒纱，再按照工艺编织倒纱要求，依次倒纱进行编织。2.根据权利要求1所述的实现三维编织变截面厚度的一体化编织方法，其特征在于，记偶数区域依次为P0，P2，P4，P6.....；在四步法编织方法中，列数记为M，行数记为N，每个区域M相等，N不相等，在依次对应的偶数区域P0，P2，P4，P6.....里，行数记为N0，N2，N4，N6。。。。。。。3.根据权利要求2所述的实现三维编织变截面厚度的一体化编织方法，其特征在于，所述编织具体方法为：第一步：M
×
N2编织即编织P2区域从左向右奇数列沿纵向运动一个步距，偶数列沿纵向反方向运动一个步距；M
×
N0编织即P0区域运动步距与M
×
N2编织的P2区域运动步距相同；第二步：M
×
N2编织即编织P2区域除第一行和最后一行，剩余的奇数行沿横向运动一个步距，偶数行沿横向反方向运动一个步距；M
×
N0编织即P0区域运动步距与M
×
N2编织的P2区域运动步...

【专利技术属性】
技术研发人员：荆云娟，董经经，张艺会，刘佳，杨燕宁，李利娜，
申请(专利权)人：陕西元丰纺织技术研究有限公司，
类型：发明
国别省市：