一种T型三通二维编织预制件的套编方法与流程

本发明涉及二维编织技术，具体是一种t型预制件整体套编方法与装置。

背景技术：

二维编织历史悠久，在18世纪德国和法国就可以制造二维编织机。二维编织机一般被用来生产绳、带、管等织物。目前二维编织机的成型工艺已相对成熟，对于一般的等直径圆管采用普通的二维圆型编织机即可达到相应技术要求。随着复合材料的发展，二维编织技术在复合材料的发展中发挥着日益重要的作用。大量的树脂基复合材料运用了二维编织技术，其有以下主要特点：1.二维编织的机械化程度较高，生产效率高；而且适合二维编织复合材料的成型工艺种类也比较多。2.二维编织的可设计性较强，可改变编织角、芯轴直径及截面等来改变预制件的结构。但是二维编织的传统套编方法用于制造有复杂形状和一定厚度的预制件比较困难。目前主要是用三维编织制造复杂形状复杂形状和一定厚度的预制件，但是三维编织自动化程度低，编织困难，生产效率低。

技术实现要素：

针对对于现有的二维编织的技术，本发明拟解决的技术问题是，提供一种t型三通二维编织预制件的套编成型方法与装置。该方法不但可以实现圆柱形截面或其他截面形状的t型三通、t型四通或t型五通等预制件的整体套编。而且在预制件中纱线没有断裂，可以保障预制件结构的整体完整性。

本发明解决所述方法技术问题的技术方案是，设计一种t型二维编织预制件的套编方法，设备包括常规的二维编织机、机械牵伸手臂和成型环，机械手臂上有牵伸调节装置。

芯模的牵伸调节是通过安装在预制件成型方向前方的机械手臂实现的，通过编程可以使机械手臂安装预先设定的方向和速度对芯模进行牵伸。

一种t型二维编织管状预制件的套编方法，包括以下步骤：

第一步：按照产品的性能需求，选择合适的纱线。

第二步：测量纱线丝束的展宽，为了达到所需覆盖率和面密度，根据纱线的锭数以及织物结构参数，设计所需的芯模直径。

第三步：按照所需产品，用两个管状芯模组成t型组合芯模。

第四步：以上述芯模在编织上编织预制件。

第五步：织物达到所需层数的以后，取下预制件，将两个芯模分离开，取出芯模即可得到所需的t型预制件。

与现有技术相比，本发明的成型方法和装置可以通过机械手臂控制芯模以特定的方向和速度运动，在成型环的作用下将纱线沿着成型环径向向外扩展，防止纱线对芯模的运动形成阻碍。本发明具有以下技术优点：(1)在普通二维编织机上加上了成型环，利于控制芯模的运动。(2)通过牵伸芯模进行往复套编，得到所需厚度的预制件，且预制件中的纱线无断裂，裂，所以预制件的整体性较好。(3)相比三维的编织方法，工艺简单，加工便捷，生产成本低。

附图说明

图1为本发明实施例中涉及的装置示意图。

图2为本发明实施例中二维编织设备的侧视图。

图3为本发明实施例中编织过程示意图。

图4为本发明实施例中编织过程示意图。

图5为本发明实施例中编织过程示意图。

图6为本发明实施例中编织过程示意图。

图7为本发明实施例中编织过程示意图。

图8为本发明实施例中编织过程示意图。

标号说明：1-机械手臂，2-牵伸夹具，3-纱线，4-成型环，5-锭子，6-芯模，7-织机底盘。

具体实施方式

下面结合实例及附图进一步描述本发明。

本发明设计的t型三通二维编织预制件的套编方法，根据产品需求选择纱线以后进行相应的工艺计算，选用更宽丝束的纱线时(这里选用的纱线线密度一致)，在其他条件一致的情况下，同样的设备可以编织更大尺寸的预制件。

工艺计算：这里的t型预制件为管状(图)，两个圆柱状芯模的直径相同为r，纱线3的展宽为w，线密度为t，编织角为θ，编织机编织纱的锭子数为m，轴纱为n，一般情况下编织机轴纱的数量为编织纱的一半，那么理论上在芯模尽可能大且覆盖率最好时的芯模直径为：

如果产品要求以面密度ρ为基本原则，则芯模直径为：

则织物结构的花节宽度f为：

则织物结构的花节长度h为：

进行织造前准备工作，准备完成后，按计算好的工艺参数开始织造。

机械手臂1先开始牵伸芯模6的a端(如图3)开始编织，箭头方向为芯模6的运动方向，在编织到d端时，机械手臂1调整芯模6方向开始牵伸d端(如图4)，当编织到b端时，机械手臂1调整芯模6方向开始牵伸b端(如图5)；在又编织到d端时，机械手臂1调整芯模6方向开始牵伸a端(如图6)，在编织到c端时，机械手臂1调整芯模6方向开始牵伸c端(如图7)，当编织到a端时，此时完成了预制件的一次套编，每次套编在芯模上形成两层织物。如果需要更多层数的预制件，重复以上步骤即可。

技术特征：

技术总结
本发明公开一种T型三通二维编织预制件的套编方法和设备。这种套编方法使用的设备是普通的立式二维编织机，利用机械手臂使芯模按照预定的方向运动，完成预制件的套编。在编织准备阶段，纱线绕过较大直径的成型环外部，固定在芯模上。然后根据产品需要，选择合适的编织角与编织结构进行编织。本发明提供的方法简单，制得的预制件纱线完整较好。本发明提供的方法降低了二维编织制造复杂形状预制件的难度，提高了生产效率。

技术研发人员：孙颖;丁许;刘俊岭;陈利
受保护的技术使用者：天津工业大学
技术研发日：2017.10.17
技术公布日：2018.01.12