一种稳定向复合材料预制体植入Z向纤维的钩针的制作方法

一种稳定向复合材料预制体植入z向纤维的钩针
技术领域
[0001]
本发明涉及三维织造过程中的辅助装备，针对复合材料预制体引入z向纤维过程中稳定钩取纱线所需要用到的一种钩针。


背景技术：

[0002]
复合材料构件广泛应用于航空航天、军工等领域，因此对复合材料结构和性能的要求也在不断提高，三维结构复合材料构件相比于二维结构，在z向引入了增强纤维，提高了复合材料立体织物厚度方向的层间强度，解决了复合材料构件易分层，冲击韧性和损伤容限较低等问题。编织后的立体织物在z向仍有按照一定规则形状阵列形成的阵列钢针，需要通过z向纤维将阵列钢针置换出来，首先用钩针置换阵列钢针，然后钩取预制体一侧z向纤维回至原位，最终完成对预制体z向纤维的植入。传统向复合材料预制体植入z向纤维的装置，易造成纤维的偏移以及纤维与预制体，纤维与金属钩针的摩擦，降低了z向纤维引入时的效率和质量，因此需要设计一种新的钩针来实现 z向纤维高质高效的植入。


技术实现要素：

[0003]
本发明提供了一种稳定向复合材料预制体植入z向纤维的钩针，有效避免z向纤维发生磨损，偏移，提高了预制体z向纤维引入的质量和效率。
[0004]
为解决上述技术问题，本发明提供了一种稳定向复合材料预制体植入z向纤维的钩针，包括z向纤维闭合板，回位弹簧，转轴，磁铁，槽口，钩针。所述z向纤维闭合板通过转轴与钩针连接，磁铁放在槽口上用于吸合闭合板。
[0005]
所述闭合板为根据实际工况设计的特殊的形状，闭合板与中心轴的角度为45
°
，闭合板与中心轴的角度为60
°
，在进入预制体之前，闭合板前端与阵列钢针接触，此时闭合板后端便会翘起，呈钩针状。
[0006]
所述回位弹簧用于保持z向纤维闭合板在受力前后位置的稳定，搭配磁铁可保证闭合板与钩针在不受力时保持闭合状态。
[0007]
所述槽口包括前端槽口放置闭合板，使闭合板通过转轴转动，尾端槽口，用于当闭合板抬起时放置z向纤维。
[0008]
所述钩针整体呈圆柱形，直径最小可达到1.5mm，减少了钩针与复合材料预制体之间的摩擦。
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本发明的有益效果为：
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1.引入z向纤维前的钩针，闭合板受到阵列钢针推力，通过回位弹簧与转轴的共同作用，使闭合板后端翘起至满足钩取z向纤维的位置，使得钩针满足z向纤维引入预制体的实际工况，提高z向纤维钩取效率。
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2.钩取z向纤维后，闭合板不再受力，通过回位弹簧与磁铁的共同作用，满足闭合板与钩针的闭合状态，有效避免了z向纤维与复合材料预制体及金属发生摩擦，z向纤维偏移的现象，保证了z向纤维的质量，提高了z向纤维引入的质量。
附图说明
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图1示出了本发明的主视结构示意图；
[0013]
图2示出了本发明的立体结构示意图；
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图3示出了本发明的前端局部示意图；
[0015]
图4示出了本发明钩针钩取z向纤维示意图；
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图5示出了本发明的z向纤维闭合板示意图；
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图6示出了本发明的钩针槽口示意图。
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图中：
[0019]
1—z向纤维闭合板；2—回位弹簧；3—转轴；
[0020]
4—磁铁；5—槽口；6—钩针；
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101—z向纤维闭合板前端；102—z向纤维闭合板后端；
[0022]
501—钩针槽口前端；502—钩针槽口后端。
具体实施方式
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为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本发明做进一步说明。
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参考附图1，为了减少钩针与复合材料预制体的摩擦，钩针设计为圆柱形。钩针在进入复合材料预制体之前，z向纤维闭合板前端与阵列钢针相互作用，参考附图4，由于闭合板前端受力，闭合板会在转轴作用下发生旋转，在进入预制体后，由于预制体对闭合板翘起位移的限制，z向纤维闭合板后端部分翘起，沿着钩针前进，并不会剐蹭预制体，待钩针随置换的阵列钢针共同从预制体出来后，z向纤维闭合板完全翘起至满足钩针钩取z向纤维位置，如附图3所示，钩取 z向纤维后将阵列钢针撤出，此时z向纤维闭合板不在受力，在回位弹簧作用下回到原位置，且由于磁铁对闭合板吸合作用，使闭合板与钩针呈闭合状态，保证钩针携带z向纤维进入预制体后，z向纤维与预制体，z向纤维与金属之间不会发生摩擦，z向纤维不会发生偏移，对z向纤维起到很好的保护作用，当钩针回到初始位置后，对钩针钩取的线环进行缝合，完成第一根z向纤维的引入，重复上述步骤，完成对复合材料预制体z向纤维的植入。