[发明专利]复合材料C型梁铺丝方法、系统、铺丝机及存储介质

说明书

本发明公开一种复合材料C型梁铺丝方法、系统、铺丝机及存储介质，属于复合材料加工技术领域。其中，该方法包括：S1、判断C型梁的R角区域处的待断送丝束的端头是否在C型梁的加工余量边界内，若是，则跳转至步骤S2，若否，则跳转至步骤S3；S2、将待断送丝束在C型梁的加工余量边界内延伸预设长度，以使悬空一侧的线束在牵引力作用下敷贴于C型梁上；S3、将待断送丝束于C型梁的腹板或缘条平面处切断，以使待断送丝束不进入C型梁的R角区域，或超出C型梁的R角区域。本发明避免了铺丝完成后在R角区域处人工检查丝束端头，铺丝效率高，同时避免了人工按压等非机械操作所带来的不可控因素对铺丝质量的影响，保证了C型梁的自动化成型质量。

技术领域

本发明涉及复合材料加工技术领域，尤其涉及一种复合材料C型梁铺丝方法、系统、铺丝机及存储介质。

背景技术

自动铺丝成型技术因其高质量、高效率、适应性强的特点已经被广泛地应用于具有复杂外形的先进复合材料构件的自动化成型过程中。目前自动铺丝成型技术广泛应用于大型飞机制造，C型梁是飞机机翼的大型主承力构件，采用自动铺丝技术成形复合材料C型梁能够实现C型梁的成型自动化。

自动铺丝机铺放C型梁时，丝束按照±45°、90°、0°方向逐层铺叠到C型梁上。纤维丝束在单压辊的作用下敷贴到C型梁上，如图1所示，当对C型梁100进行±45°方向铺丝时，当行进到C型梁100的R角区域101处沿着基准线进行铺放时，该过程中单压辊200的一侧与R角区域101能够完全接触，此时该侧的预浸丝束在单压辊200的压力作用下敷贴到C型梁100上；单压辊200另一侧处于悬空状态，此时这一侧的预浸丝束在丝束的牵引力作用下敷贴到C型梁100上。

当所设计的丝束路径在R角处有丝束切断或重送的情况时，由于铺放头只有一侧与C型梁的R角完全接触，另一侧处于悬空状态，由于单压辊铺丝机多条丝束共用一个压辊，当铺丝机在该位置送丝或断丝时，单压辊不能给到丝束足够的作用力与C型梁接触，可能会导致丝束翘起、扭折或褶皱，影响铺放质量。

当铺放到C型梁两端的R角区域位置时，若单压辊上的丝束的数量较多，此时丝束受到的牵引力比较大，可能会导致丝束翘起，影响铺放质量。

为提高铺放质量，传统方法会引入人工检查端头、按压等非机械式操作(引入了一定的不可控因素)，解决在R角区域处丝束的翘起、扭折或褶皱，但是这样做一方面会影响铺放的效率，另一方面会削弱C型梁的自动化成型。

发明内容

本发明的目的在于提供一种复合材料C型梁铺丝方法、系统、铺丝机及存储介质，能够避免丝束翘起、扭折或褶皱，提高铺丝效率，保证铺丝质量。

为实现上述目的，提供以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种复合材料C型梁铺丝方法，包括以下步骤：

S1、判断C型梁的R角区域处的待断送丝束的端头是否在C型梁的加工余量边界内，若是，则跳转至步骤S2，若否，则跳转至步骤S3；

S2、将待断送丝束在C型梁的加工余量边界内延伸预设长度，以使悬空一侧的线束在牵引力作用下敷贴于C型梁上；

S3、将待断送丝束于C型梁的腹板或缘条平面处切断，以使待断送丝束不进入C型梁的R角区域，或超出C型梁的R角区域。

进一步地，还包括以下步骤：

S4、判断当前铺丝位置是否位于C型梁的两端R角区域，若是，则跳转至步骤S5，若否，则跳转至步骤S6；

S5、减少丝束数量，以优化铺丝条带的初始模型，并跳转至步骤S6；

S6、进行仿真，输出铺丝条带的目标模型。

进一步地，在步骤S1之前，进行以下步骤：对待铺丝C型梁进行建模，并设置参数生成铺丝条带的初始模型。