多向预成型编织件及其三维整体编织方法技术

本发明专利技术是一种多向预成型编织件，其包括至少两个不同成型方向的组成部分，且编织件内部的纤维束沿不同的成型方向贯穿于各组成部分之中，形成一个整体结构，该不同成型方向的组成部分相交的位置，具有一个透孔。本发明专利技术还是一种多向预成型编织件的三维整体编织方法，包括以下步骤：步骤一、确定成型方向，步骤二、确定理论交线位置，步骤三、确定理论交线的引线区与加线区，步骤四、编织第一组成部分：若到达理论交线的引线区位置，则将经过该位置处的纤维束引出，并留下引出端；若到达理论交线的加线区位置，则将预先准备的新的纤维束添加到该位置，并留有预留端；步骤五、转换编织方向，编织第二组成部分，直至完成第二组成部分的编织。

Multidirectional preforming braiding piece and three-dimensional integral braiding method thereof

The invention relates to a multi-directional preform weaving piece part, which comprises at least two different forming direction, and the woven fiber bundle along different directions through the molding part, forming an integral structure, part of the different forming direction intersection position, with a penetration hole. The invention also relates to a three-dimensional multi-directional preform weaving piece weaving method, which comprises the following steps: first, to determine the forming direction, step two, determine the position of the theoretical curves, step three, determine the theoretical curves of lead area and line area, step four, the first part: if the wire braided zone position reaches the theoretical curves then, after the position of fiber bundle leads, and leave the terminal; if you arrive in the theoretical curves line area location, the new fiber bundle is prepared to add to the position, and set aside the end; step five, transformation weaving direction, weaving second part, until the completion of second parts weaving.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及编织件以及编织方法，特别涉及一种多向预成型编织件及其编织 方法。
技术介绍
目前三维编织技术以四步法三维编织工艺为主，它源于R.A. Florentine在其 专利(US 4312261 )中描述的四步法三维编织方法。以其为基础，人们对上述方 法进行了各种改进，但是，无论如何改进，其制件成型方向一般也只有一个。但是，现实生活中，所需要的产品会具有两个或者两个以上的编织方向。例 如，矩形截面拐角制件，具有两个编织方向；又例如，由两个或两个以上几何体 空间相交构成的复杂形状复合材料支撑体的多向预成型编织件，具有两个或两个 以上的成型方向。对于这类有两个或两个以上编织成型方向的复合材料制件，采 用已有的四步法三维编织方法或技术就无法完成，不能满足高性能复合材料对预 成型编织件的要求。如果采用三维编织工艺分别编织制件的各个组成部分，然后采用缝合或共固 化的技术将它们连接在一起，则这样形成的预成型编织件整体性很差，连接部位 仅有缝合纤维或基体受力，承受载荷时很容易因应力集中而被破坏。针对现有技术的不足，我国专利申请号为200610013429.X的《一种多向 预成型制件的三维整体编织方法》专利(以下简称对比专利)，提出了一种多向 预成型编织件的三维整体编织方法，该方法可以实现两个或两个以上几何体空间 垂直相交构成的复杂形状复合材料支撑体的多向预成型编织件的三维整体编织， 使制件内部的纤维束可依设计规律沿不同的空间取向贯穿于不同成型方向的组成 部分之中，并形成一个连续不分层的三维整体网状结构，提高制件结构的整体性, 改善几何体空间连接部位的机械力学性能。其采用的技术方案是涉及一种多向 预成型编织件的三维整体编织方法，该编织方法以四步法三维四向、五向或五向 以上方型或/和圆型编织工艺为基础，其特征在于在编织多向预成型编织件的第一成型方向部分的同时，在两个或两个以上几何体空间垂直相交的位置处，按后 续成型方向的几何体形状和编织规律要求采用加线引线方法预留出多向预成型编 织件的第二或所余下其它成型方向部分的全部纱线后，再继续编织多向预成型编织件的第一成型方向部分，直至完成；然后转换编织方向，在第二或所余下其它 成型方向引出所述的预留纱线，并相应调整机器的编织规律，编织多向预成型编 织件的第二或所余下其它成型方向部分，直至多向预成型编织件全部编织完成。为了更直观地了解上述对比专利，以下结合附图来说明。如图1所示，是采 用上述对比专利方法制造的 一 个三维编织预成型编织件，其是由两个方向垂直的 圆管相交形成，直径较大的一个圆管称为主管10,另一个称为支管ll,主管10 与支管11形成有交线12。如图2所示，是图l的剖视图，所述的交线12首尾封 闭，围成一个隔片13，所述的隔片13将主管IO与支管11的内部空间区隔开。 形成这种结构的过程，则如图3所示包括以下步骤(1) 按照主管10的主轴X方向(向下)编织所述的主管10结构；(2) 当编织到交线12的上半部分时，采用加线引线方法，即将主管10 上的纤维束14引出，使所述的纤维束14退出主管10的编织，同时，加入一根新 的纤维束15，参与到主管10的编织中；(3 )新的纤维束15继续按照主管10的主轴X方向(向下)编织，形成隔 片13;(4) 当编织到交线12的下半部分时，又采用加线引线方法，即将纤维束 16引出，使所述的纤维束16退出主管10的编织，同时，再加入一根新的纤维束 17,参与到主管10的编织中；(5) 新的纤维束17继续按照主管IO的主轴X方向(向下)编织，并最终 完成主管10的编织；(6) 使用纤维束14的引出端、纤维束15的预留端与纤维束16的引出端以 及纤维束17的预留端，按照支管11的主轴Y方向(向左)继续编织，最终完成 支管的编织。由上述描述可知，采用上述对比专利方法制造的三维编织预成型编织件还存 在以下不足(1)所述的三维编织预成型编织件的主管IO与支管ll之间具有隔片13， 导致主管IO与支管11的内部空间不能相通，使得本产品无法作为多通连接接头5使用。(2)形成所述的支管11的所有纤维束中，有一半的纤维束(如14、 17)来 自主管10的隔片13以外的区域，另一半纤维束(如15、 16)来自隔片13，而当 主管与支管厚度相近时，隔片13的交线12处由于加线和引线，使隔片13与主管 的其他部分连接相对较弱，因而影响支管11与主管10的连接性能。(3 )对比专利没有考虑所述的主管IO与支管11的连接部位可能存在的舌部， 而直接用纤维束14的引出端、纤维束15的预留端与引出端以及纤维束16的预留 端编织支管11将导致跟部花节产生畸变，影响支管11与主管10的连接性能。本专利技术正是针对现有技术的上述不足而提出新的三维编织预成型编织件的编 织方法。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种多向预成型编织件及其 三维整体编织方法，使一体编织形成的多向预成型编织件形成有透孔，并增加多 向预成型编织件的各组成部分的连接强度。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案包括一种多向预成型编织件，包括至少两个不同成型方向的组成部分，且各个组 成部分内部的纤维束彼此相连，形成一个连续不分层的三维整体网状结构，其特征在于所述的不同成型方向的组成部分相交的位置，具有一个透孔。较佳的技术方案中所述的组成部分包括一个平板与一个圆管，所述的平板与所述的圆管相交处的透孔使圆管内部与平板相反于圓管的一侧相通，且编织圆管的纤维束均与编织平板的纤维束相连。较佳的技术方案中所述的组成部分包括至少两个圆管，每两个相交的圆管的相交处形成的透孔使该两个圆管内部相互连通，且各个圆管中的纤维束彼此相连。较佳的技术方案中所述的各组成部分是圆管、或者其它任意截面形状的管。 为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案还包括一种多向预成型编织件的三维整体编织方法，所述的多向预成型编织件包括 至少两个组成部分，每个组成部分的成型方向各不相同；步骤一、确定两个相交的组成部分的成型方向以及成型方向的顺序确定其中 一个组成部分的成型方向为第 一成型方向，另 一组成部分的成型方向为第二成型方向；具有第一成型方向的组成部分称为第一组成部分，具有第二成型方向的组成部分称为第二组成部分； 步骤二、确定理论交线位置所述的理论交线是一条封闭曲线，对应于两个组成部分的交线边缘位置； 步骤三、确定理论交线的引线区与加线区假设在理论交线某一位置沿第一成型方向有一条平行射线，若该射线在该位 置处是由理论交线的外部到达理论交线的内部，则该位置属于引线区；若该射线 在该位置处是由理论交线的内部到达理论交线的外部，则该位置属于加线区；步骤四、编织第一组成部分按照第一成型方向编织第一个组成部分，若到达理论交线的引线区位置，则 将该位置处的纤维束引出，并留下引出端；若到达理论交线的加线区位置，则将 预先准备的新的纤维束添加到该位置，并参与到第一组成部分的编织中去，所述 的新的纤维束还留有预留端；然后，继续编织至完成第一组成部分的编织，并在 理论交线处形成一个透孔；步骤五、转换编织方向，编织第二组成部分使用引线区引出的纤维束的引出端以及加线区增加的纤维束的预留端，按照 第二成型方向编织第二组成部分；直至完成第二组成部分的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多向预成型编织件，包括至少两个不同成型方向的组成部分，且编织件内部的纤维束沿不同的成型方向贯穿于各组成部分之中，形成一个连续不分层的三维整体网状结构，其特征在于：所述的不同成型方向的组成部分相交的位置，具有一个透孔。

【技术特征摘要】
1.一种多向预成型编织件，包括至少两个不同成型方向的组成部分，且编织件内部的纤维束沿不同的成型方向贯穿于各组成部分之中，形成一个连续不分层的三维整体网状结构，其特征在于所述的不同成型方向的组成部分相交的位置，具有一个透孔。2、 根据权利要求1所述的多向预成型编织件，其特征在于所述的组成部分 包括一个平板与 一个圆管，所述的平板与所述的圆管相交处的透孔使圆管内部与 平板相反于圆管的一側相通。3、 根据权利要求1所述的多向预成型编织件，其特征在于所述的組成部分 包括至少两个圆管，每两个相交的圆管的相交处形成的透孔使该两个圓管内部相 互连通。4、 根据权利要求1所述的多向预成型编织件，其特征在于所述的各组成部 分是圓管，也可以是任何截面形状的管。5、 一种多向预成型编织件的三维整体编织方法，所述的多向预成型编织件包 括至少两个组成部分，每个组成部分的成型方向各不相同；其特征在于每两个相交的组成部分之间的编织方法均包括以下步骤 步骤一、确定两个相交的组成部分的成型方向以及成型方向的顺序 确定其中一个组成部分的成型方向为第一成型方向，另一组成部分的成型方向为第二成型方向；具有第一成型方向的组成部分称为第一组成部分，具有第二成型方向的组成部分称为第二组成部分； 步骤二、确定理论交线位置所述的理论交线是一条封闭曲线，对应于两个组成部分的交线边缘位置； 步骤三、确定理论交线的引线区与加线区假设在理论交线某 一 位置沿第 一 成型方向有 一 条平行射线，若该射线在该位 置处是由理论交线的外部到达理论交线的内部，则该位置属于引线区；若该射线 在该位置处是由理论交线的内部到达理论交线的外部，则该位置属于加线区；步骤四、编织第一組成部分按照第一成型方向编织第一组成部分，若到达理论交线的引线区位置，则将 该位置处的纤维束引出，并留下引出端；若到达理论交线的加线区位置，则将预 先准备的新的纤维束添加到该位置，并参与...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘振国，阚玉华，
申请(专利权)人：阚玉华，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]