CN109881372A - 一种面向无芯模支撑的回转预制体针刺成形辅助支撑装置 - Google Patents

一种面向无芯模支撑的回转预制体针刺成形辅助支撑装置 Download PDF

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陈小明
陈利
李皎
谢军波
张一帆
李晨阳
杜培健
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Abstract

本发明公开了一种面向无芯模支撑的回转预制体针刺成形辅助支撑装置，包括T型槽平台、三角支架底板、三角支架、中间过渡板、支撑气缸安装板、支撑气缸、支撑板；所述的三角支架底板通过螺纹连接固定在T型槽平台上；所述的三角支架通过螺纹连接固定在三角支架底板上；所述的中间过渡板通过螺纹连接固定在三角支架上；所述的支撑气缸安装板通过螺纹连接固定在中间过渡板上；所述的支撑气缸通过螺纹连接固定在支撑气缸安装板上；所述的支撑板通过螺纹连接固定在支撑气缸法兰上。该装置可实现回转预制体无芯模支撑区的辅助针刺成形，避免预制体无芯模支撑区在刺针冲击力作用下发生折弯，提高回转预制体整体的针刺成形质量。

Description

一种面向无芯模支撑的回转预制体针刺成形辅助支撑装置
技术领域
本发明涉及复合材料立体预制件制造技术，具体为一种面向无芯模支撑的回转预制体针刺成形辅助支撑装置。
背景技术
三维针刺技术是纺织结构复合材料的一种低成本的三维预制体制备技术，国内外研究人员对异形预制体的针刺成形技术开展了较为广泛的研究，U.S.Patent 4621662公开了“Novoltex”针刺成形技术，该技术利用针刺纤维带制备轴对称非圆柱形状的预制件，特别用于制造发动机喷管尾锥复合材料的增强体；专利CN107059252A公开了一种变直径回转体织物针刺成形设备，用于顶、底不封闭的变径回转预制体制备；CN202898738U公开了一种异型数控针刺机，用于特定品形的封顶回转预制体针刺成形制备。虽然异形回转预制体的针刺成形技术研究取得了较为丰富的成果，但是上述的技术都是基于芯模支撑的条件下进行回转预制体针刺成形的，如果采用上述技术进行回转预制体无芯模支撑区的针刺成形，无芯模支撑区在刺针冲击力作用下将发生折弯，无法实现高质量的针刺成形，现有技术在回转体无芯模支撑区的针刺存在局限性。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是，提供一种面向无芯模支撑的回转预制体针刺成形辅助支撑装置。该辅助支撑装置结构简单，可实现回转预制体无芯模支撑区的辅助针刺成形，提高回转预制体整体的针刺成形质量。
本发明解决所述技术问题的技术方案是，提供一种面向无芯模支撑的回转预制体针刺成形辅助支撑装置，包括T型槽平台、三角支架底板、三角支架、中间过渡板、支撑气缸安装板、支撑气缸、支撑板；
所述的三角支架底板通过螺纹连接固定在T型槽平台上；所述的三角支架通过螺纹连接固定在三角支架底板上；所述的中间过渡板通过螺纹连接固定在三角支架上；所述的支撑气缸安装板通过螺纹连接固定在中间过渡板上；所述的支撑气缸通过螺纹连接固定在支撑气缸安装板上；所述的支撑板通过螺纹连接固定在支撑气缸法兰上。
与现有技术相比，本发明有益效果在于：可实现回转预制体无芯模支撑区的辅助针刺成形，避免无芯模支撑区在刺针冲击力作用下发生折弯，提高回转预制体整体的针刺成形质量。
附图说明
图1是本发明一种面向无芯模支撑的回转预制体针刺成形辅助支撑装置一种实施例的整体结构示意图；
图2是图1中A区域的放大示意图；
图3是图1中B区域的放大示意图。(图中1、针刺头单元；1.1、刺针；2、辅助支撑装置组件；2.1、三角支架；2.2、中间过渡板；2.3、支撑气缸安装板；2.4、支撑气缸；2.5、支撑板；2.6、三角支架底板；3、预制体；4、底毡；5、芯模；6、回转工作台；7、T型槽平台；10、芯模顶点；11、预制体顶点)
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种面向无芯模支撑的回转预制体针刺成形辅助支撑装置(参见图1-3，简称装置)，包括T型槽平台7、三角支架底板2.6、三角支架2.1、中间过渡板2.2、支撑气缸安装板2.3、支撑气缸2.4、支撑板2.5；
所述的三角支架底板2.6通过螺纹连接固定在T型槽平台7上；所述的三角支架2.1通过螺纹连接固定在三角支架底板2.6上；所述的中间过渡板2.2通过螺纹连接固定在三角支架2.1上；所述的支撑气缸安装板2.3通过螺纹连接固定在中间过渡板2.2上；所述的支撑气缸2.4通过螺纹连接固定在支撑气缸安装板2.3上；所述的支撑板2.5通过螺纹连接固定在支撑气缸2.4法兰上。
所述支撑气缸为现有市售产品，带导向和行程可调功能。
本发明的工作原理和工作流程是：开机前，手动调整支撑气缸2.4行程，保证支撑气缸2.4输出时支撑板2.5轻贴预制体表面；开机，针刺头单元1运动至初始工位，然后支撑气缸2.4输出至终点，支撑板2.5轻贴预制体表面，紧接针刺头单元1中的刺针1.1刺入预制体3，刺针1.1刺入目标针刺深度后退回原点，然后支撑气缸2.4带动支撑板2.5退回原点，一次针刺循环结束后，回转工作台6步进一定角度，继续下一次的循环针刺。当刺完一圈后，针刺头单元1沿回转体母线运动至下一工位，进行下一圈的针刺，直到预制体3单层无芯模支撑区刺完。
实施例1
使用所述一种面向无芯模支撑的回转预制体针刺成形辅助支撑装置织造一种顶部封闭的锥形回转预制体的顶部无芯模支撑区(参见图2)，即芯模顶点10和预制体顶点11间的区域。
材料：短切纤维毡，密度为100g/m2，厚度为0.8mm。
具体织造实施步骤是：
(1)在芯模5上套上底毡4。
(2)在底毡4上铺上一层短切纤维毡。
(3)开机前，手动调整支撑气缸2.4行程，保证支撑气缸2.4输出时支撑板2.5轻贴预制体表面；开机，针刺头单元1运动至初始工位，然后支撑气缸2.4输出至终点，支撑板2.5轻贴预制体表面，紧接针刺头单元1中的刺针1.1刺入预制体3，刺针1.1刺入目标针刺深度后退回原点，然后支撑气缸2.4带动支撑板2.5退回原点，一次针刺循环结束后，回转工作台6步进一定角度，继续下一次的循环针刺。当刺完一圈后，针刺头单元1沿回转体母线运动至下一工位，进行下一圈的针刺，直到预制体3单层无芯模支撑区刺完。
本发明未述及之处适用于现有技术。

Claims (2)

1.一种面向无芯模支撑的回转预制体针刺成形辅助支撑装置，其特征在于所述的面向无芯模支撑的回转预制体针刺成形辅助支撑装置包括T型槽平台、三角支架底板、三角支架、中间过渡板、支撑气缸安装板、支撑气缸、支撑板；
所述的三角支架底板通过螺纹连接固定在T型槽平台上；所述的三角支架通过螺纹连接固定在三角支架底板上；所述的中间过渡板通过螺纹连接固定在三角支架上；所述的支撑气缸安装板通过螺纹连接固定在中间过渡板上；所述的支撑气缸通过螺纹连接固定在支撑气缸安装板上；所述的支撑板通过螺纹连接固定在支撑气缸法兰上；所述的支撑气缸安装板开有弧形长条槽。
2.根据权利要求1所述的支撑气缸，其特征在于所述的支撑气缸为带导向和行程可调的气缸。
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