纤维铺放机的机构设计及仿真

纤维增铺放成型技术是在手工迭层铺放和纤维缠绕工艺的基础上发展起来的一种机械化、自动化成型工艺。在纤维铺放成型技术中,主要由铺放头来实现纤维的铺放、剪切和再送纱。文中设计了一种能够根据需要加纱和剪切纱线的铺放头,并对整个铺放过程进行了仿真。

6自由度自动纤维铺放成型机设计与研究

针对复合材料自动铺放设备进行设计及研究,基于自动铺放成型设备运行原理,利用SolidWorks软件建立纤维铺放成型机各个部件的三维模型。以6自由度纤维丝铺放成型虚拟样机关键零部件为研究对象,利用ABAQUS软件进行静力学分析及模态分析,得到了关键零部件的仿真结果。通过分析关键零部件的仿真数据,验证铺放成型机的结构能够满足铺放设备作业时所需的强度、刚度及稳定性等要求。建立了铺放成型虚拟样机仿真模型,得到了芯模及铺放头与机械臂连接处的速度及加速度变化规律,通过分析铺放速度及加速度变化范围,验证了6自由度纤维铺放成型虚拟样机设计的合理性。

纤维铺放虚拟PLC控制系统设计

PLC技术是现代工程控制领域中最主要的应用技术之一,虚拟PLC技术则作为硬件PLC可编程控制器的有效替代技术,在控制领域拥有着越来越重要的地位。与此同时纤维自动铺放技术是复合材料制造领域中的关键制造技术,不仅能够合理降低加工成本,提高加工质量而且有益于纤维复合材料的广泛应用。纤维自动铺放运动过程的实现除了依附于硬件的支持,仍需要通过软件平台的建立对其运动过程进行验证,虚拟技术的实现则可以在生产加工前在虚拟平台上对机械设备进行合理仿真验证,尽量避免在生产实践中出现问题,导致加工不合理、工作效率低下等后果。对纤维自动铺放的运动过程进行虚拟PLC控制系统设计,为纤维铺放机的运动的实现提供了理论基础和直观验证,为后续的生产实践奠定基础。

新型复合材料成型设备的进展

本文介绍了传统复合材料缠绕设备发展过程与制品应用范围,结合新型复合材料构件要求及应用特点,介绍了针对零度纵向缠绕时纤维稳定性及密实性较差开发应用纤维铺放机,针对缠绕设备低效率和低制造柔性开发应用机器人缠绕,针对缠绕工艺适应性开发应用纤维拉挤编织机。通过说明这些新型设备的应用,阐述了复合材料构件成型设备的发展趋势。

新型复合材料成型设备的现状分析

本文分析和介绍传统生产加工复合材料的相关设备及其特点，并介绍了相关加工产品，对纵向缠绕技术进行了分析，阐述了复合材料加工过程中所表现出的物理特性，并且根据复合材料加工特点设计了纤维铺放机。为了解决传统设备在进行缠绕加工时，加工效率和加工质量比较差的问题，采用了机器人和综合自动化设备完成缠绕加工工作，根据缠绕工艺的加工工作特点，设计并组建了纤维拉挤编织机。本文分析和介绍了新设计开发复合材料生产加工设备的工作特点和应用方法，系统阐述和分析了复合材料生产加工设备的现状以及主要开发方向。