专利名称：复合材料组合铺放法及专用组合铺放头的制作方法
技术领域：
本发明属于复合材料成型技术领域。
背景技术：
复合材料纤维铺放成型技术是自动铺丝束成型技术和自动窄带铺放成型技 术的统称，是在已有缠绕和自动铺放基础上发展起来的一种全自动制造技术。铺 放头作为铺放设备中核心构件，它的结构、性能决定着铺放设备的铺放性能和铺 放产品的质量。
最早开始研制铺放设备的有Boeing公司、Cincinnati Milacron公司、 Hercules公司(Al 1 iant Techsystems的前身)，1982年开始设备设计、工艺与 材料研制等诸项工作。Boeing公司的机械工程师QuentinWood提出了 "AVSD铺 放头"(Automated Vari2 able Sttraind Dispensing Head)设想，解决了基本 的纤维束压实、切断和重送的问题。1985年Hercules公司研制出了第一台原理 样机，1989年Cincinnati Milacron公司设计出其第 一 台纤维铺放系统并于 1990年投入使用；1995年Ingersoll公司研制出其第一台铺放机。经过20余年 的发展，纤维铺放技术装备已经基本成熟，已经能够实现一般构件的铺放成型，但 是对于曲率较小的芯模的铺放仅靠铺带铺放头很难实现其铺放。
发明内容
本发明旨在提供一种复合材料组合铺放法及铺放设备，通过全新混合铺放 头结构，使一台设备同时兼具铺放和铺丝的功能，相比同时购置铺放和铺丝设备， 它不仅大大节省了设备成本，而且能解决单凭铺放或铺丝不能够解决的问题。
本发明采用中间铺带两边铺丝的铺放头结构，中间为铺带机构，两边为铺 丝机构，通过定位螺栓和螺母分别将两个单边铺丝头固定在铺带机构的两侧，三 者在空间上不相互干涉；可根据铺放带的宽度调整定位螺栓的间距，同时调整两 个铺丝头之间的距离，从而保证铺放不离缝。在实际加工中，可以根据需要选择 铺带，或铺丝，或同时进行铺带和单边铺丝，或同时进行铺带和双边铺丝；在机 床运行控制方面，可以采用同一台运动控制器同时实现铺放头和铺丝头的运动控制，定义好各个运动轴的标识之后，在编写机床控制程序时，根据实际加工的需 要将相应的运动轴代码编入，实现联动控制。
该铺放头结构可以根据复合材料铺放带的宽度实现结构宽度调整，从而适 合各种宽度的铺放带，另外，还可以根据工艺的需要选择只采用铺放或铺丝，实 现产品制造成型，大大增加复合材料成型的灵活性。
图l:组合铺放头的结构图。
图2:图1的左视图。
图3:铺放带调整后的组合铺放头结构图。
图中标号名称1、铺放头，2、铺丝头，3、定位螺栓，4、压磙，5、 定位孔，6、铺放带，7、复合材料丝。
具体实施例方式
具体实施方式
一结合图l、图2来说明本实施方式，本实施方式由铺放头l、 铺丝头2、定位螺栓3、铺放带压磙4、定位孔5以及铺放带6组成；给系统上电， 对准初始位置，组合铺放头l下移，同时铺丝头2送丝、铺放头1送带，组合铺放 头通过压磙4对芯模表面铺放带施压，运行数控程序，控制组合铺放头铺带和两 边铺丝运动；运行完毕后，铺放头l的切割装置切断铺放带，铺丝头2的剪切装置 剪断复合材料丝7，组合铺放头继续前进一段以保证铺放带6和丝7被压附到芯模 表面。
具体实施方式
二结合图l、图2、图3来说明本实施方式，本实施方式由铺 放头l、铺丝头2、定位螺栓3、铺放带压磙4、定位孔5以及铺放带6组成；在实际 生产时，若铺放带6的宽度发生了变化，和原来的不一样，此时，只需要调整组 合铺放头装置中的定位螺栓3，是两边铺丝头2之间的距离为铺带6的宽度即可； 其它组成及操作步骤与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
三结合图l、图2、图3来说明本实施方式，本实施方式由铺 放头l、铺丝头2、定位螺栓3、铺放带压磙4、定位孔5以及铺放带6组成；在实际 生产时，若只需用到铺放功能，那么只需在生成控制代码时仅使用铺放带6的功 能即可，在铺放过程中铺丝头2就不再工作；其它组成及操作步骤与具体实施方 式一相同。
具体实施方式
四结合图l、图2、图3来说明本实施方式，本实施方式由铺 放头L铺丝头2、定位螺栓3、铺放带压磙4、定位孔5以及铺放带6组成；在实际 生产时，若只需用到铺丝功能，首先需调整定位螺栓3，将两边的铺丝头2调制中 间无间距，然后需在生成控制代码时仅使用铺丝的功能，在铺放过程中铺放头l 就不再工作；其它组成及搡作步骤与具体实施方式
一相同。
权利要求
1、一种复合材料组合铺放法，其特征在于包括以下过程使铺带过程与铺丝过程复合，利用同一台运动控制器同时实现铺放头和铺丝头的运动控制；在实际加工中，根据需要选择铺带，或铺丝，或同时进行铺带和铺丝。
2、 一种实现权利要求l所述方法的专用组合铺放头，其特征在于 包括铺带机构、通过定位螺栓和螺母分别固定在铺带机构两侧的两个单边铺丝头，三者在空间上不相互干涉；两个铺丝头之间的距离通过定位螺栓螺母调节，距离与铺带宽度相等。
全文摘要
一种复合材料组合铺放法及专用组合铺放头，属于复合材料成型技术领域。其特征在于包括以下过程使铺带过程与铺丝过程复合，利用同一台运动控制器同时实现铺放头和铺丝头的运动控制；在实际加工中，可以根据需要选择铺带，或铺丝，或同时进行铺带和铺丝。专用组合铺放头，其特征在于包括铺带机构、通过定位螺栓和螺母分别固定在铺带机构两侧的两个单边铺丝头，三者在空间上不相互干涉；两个铺丝头之间的距离通过定位螺栓螺母调节，距离与铺带宽度相等。本发明使一台设备同时兼具铺放和铺丝的功能，相比同时购置铺放和铺丝设备，它不仅大大节省了设备成本，而且能解决单凭铺放或铺丝不能够解决的问题。
文档编号B29C70/30GK101417507SQ20081023537
公开日2009年4月29日 申请日期2008年12月3日 优先权日2008年12月3日
发明者文立伟, 勇 李, 王显峰, 军 肖, 齐俊伟 申请人:南京航空航天大学