纖維纏繞彎管線型及裝備的研究.pdf

1、復(fù)合材料彎管是典型的非軸對(duì)稱零部件,它的生產(chǎn)難度大,是因?yàn)槠湟?guī)格系列多、形狀結(jié)構(gòu)復(fù)雜。制約玻璃鋼管道發(fā)展的主要因素并不是管道的性能,而是管道的配件跟不上。目前生產(chǎn)所需的復(fù)合材料彎管生產(chǎn)效率低,質(zhì)量也難以保證。隨著復(fù)合材料彎管在化工企業(yè)的推廣使用,中小口徑的彎管用量愈來(lái)愈大,迫切需要用機(jī)器纏繞復(fù)合材料彎管,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)彎管。因此需研究開發(fā)新的纏繞技術(shù)包括纏繞機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、新的穩(wěn)定纖維路徑的設(shè)計(jì)與計(jì)算、非軸對(duì)稱體的纏繞模式設(shè)計(jì)等。纖維纏繞

2、成型技術(shù)的難點(diǎn)在于纖維纏繞線型的設(shè)計(jì)。標(biāo)準(zhǔn)的纖維纏繞回轉(zhuǎn)體線型設(shè)計(jì)已經(jīng)趨于成熟,對(duì)于一些非回轉(zhuǎn)體的異型面的纏繞線型研究仍存在很多難點(diǎn),如架空問(wèn)題和纏繞不均勻的問(wèn)題。彎管由圓柱段和圓環(huán)段組成。本課題將利用圓環(huán)面上的測(cè)地線和圓柱面上的非測(cè)地線和曲面樣條生成彎管的纏繞路徑,通過(guò)在端頭加入停留纏繞,控制好落紗點(diǎn),給出彎管纏繞的代數(shù)模式,就能走出穩(wěn)定的纏繞線型,防止滑線的現(xiàn)象產(chǎn)生,從而實(shí)現(xiàn)復(fù)合材料彎管纏繞軌跡的設(shè)計(jì)和均勻覆蓋。
　　本文將設(shè)

3、計(jì)微機(jī)控制的五軸臥式纖維纏繞機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)彎管的纏繞。五軸彎管數(shù)控纏繞機(jī)的結(jié)構(gòu)主要由四大部分組成:纏繞小車、小車底座、機(jī)頭裝置和尾架頂尖裝置。其中纏繞小車機(jī)構(gòu)是最為復(fù)雜的設(shè)計(jì)部分,在纏繞彎管過(guò)程中,小車要實(shí)現(xiàn)在底座上橫向平移、縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng),絲嘴的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)以及絲嘴在豎直方向上的垂直升降運(yùn)動(dòng)。在Pro/E中完成了纏繞機(jī)四個(gè)部件的設(shè)計(jì),并分析了五軸的運(yùn)動(dòng)對(duì)于彎管芯模纏繞的作用,選擇合理的傳動(dòng)方案實(shí)現(xiàn)五軸的聯(lián)動(dòng)。小車架上承受整個(gè)小車的重量,為防止嚴(yán)重