纏繞機(jī)復(fù)合材料布鋪放設(shè)計與控制技術(shù)研究

纏繞機(jī)復(fù)合材料布鋪放纏繞機(jī)是實(shí)現(xiàn)某型火箭筒布鋪放與布帶交叉復(fù)合纏繞的關(guān)鍵工藝裝備, 是集 機(jī)械 、電子、氣動、控制 、軟件和數(shù)控等技術(shù)于一體的多學(xué)科交叉綜合應(yīng)用的復(fù)雜設(shè)備。本文針對某 復(fù)合材料絕熱層纏繞制品成型工藝的結(jié)構(gòu)特點(diǎn), 詳細(xì)地介紹了復(fù)合材料布鋪放纏繞機(jī)的結(jié)構(gòu)、組成及 實(shí)現(xiàn)方式, 并對成型工藝及物理參數(shù)控制進(jìn)行了深入研究。該設(shè)備的開發(fā), 極大地提高了某型火箭筒 復(fù)合材料纏繞制品質(zhì)量, 解決了該型復(fù)合材料零部件成型過程中的關(guān)鍵性制造技術(shù)難題。

隨著復(fù)合材料技術(shù)的不斷發(fā)展, 許多新型復(fù)合材 料已在航空、航天 、航海、兵器以及民用行業(yè)中得到了 廣泛的應(yīng)用。復(fù)合材料成型工藝方法 、工藝裝備及成 型過程中的物理參數(shù)控制已成為目前研究的熱點(diǎn)。 通過特定的機(jī)械運(yùn)動和控制, 將已經(jīng)浸過樹脂膠液的 布帶, 按照所要求的線型規(guī)律纏繞至芯模表面, 其性 能對纏繞制品的質(zhì)量起著決定作用。目前, 已出現(xiàn)了 不同用途及功能的纏繞成型工藝裝備。然而, 對于實(shí) 現(xiàn)絕熱層制品布鋪放與布帶纏繞交叉復(fù)合成型工藝 思想的新一代自動化設(shè)備有待進(jìn)一步研究?；诖? 本文針對某型復(fù)合材料絕熱層火箭筒成型工藝特點(diǎn), 提出了一種新型復(fù)合材料布鋪放纏繞機(jī)的實(shí)現(xiàn)方式, 并對其控制技術(shù)進(jìn)行了專門研究。

  復(fù)合材料絕熱層火箭筒, 由于其特 殊的用途及性能要求, 采用復(fù)合材料預(yù)浸膠布帶和 布塊經(jīng)加熱軟化至粘流態(tài)后, 分別完成斜錐段和圓 柱段的成型纏繞 。 由于制品在使用方面受力的特殊性, 使得該制 品必須具有抗拉 、抗沖、抗撕裂和耐磨等特性, 這 就要求制品的錐段采用窄直紋布帶進(jìn)行平疊纏繞, 圓柱段則用寬度與該段長度幾乎相同的 45°斜紋布 塊進(jìn)行重疊纏繞, 在斜錐段與圓柱段的交叉處通過 合理的變厚度復(fù)合纏繞工藝, 實(shí)現(xiàn)斜錐段與圓柱段 的無縫連接, 使整個制品光滑、可靠。 1.1 布帶平疊纏繞工藝 圖 2 布帶平疊纏繞工藝 布帶平行于芯模 軸線纏繞, 即當(dāng)芯模旋 轉(zhuǎn)一周, 布帶沿芯模軸 向移動寬度 S, 同時沿 徑向移動布帶厚度 R, 從芯模小端向大端實(shí) 現(xiàn)連續(xù)重疊纏繞, 一直 達(dá)到設(shè)計要求的厚度。

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