微细金属丝直线式拉丝工艺及拉丝装备设计研究

微细金属丝直线式拉丝机主要用于线径为0.1 mm以下金属丝的冷变形拉拔过程。介绍了微细金属丝直线式拉拔原理及相关金属丝拉伸变形的理论基础,基于此提出微细金属丝拉丝工艺要求及拉丝特点。采用新型非滑动直线式拉丝工艺,张力控制准确,提高了成品金属丝的质量。详细介绍了微细金属丝反张力入模原理,并设计出新型非滑动直线式微细金属丝拉丝机的整体机械结构及电气系统,进行了初步的实验验证。     

经纱织造张力对碳纤维增强三维机织复合材料力学性能的影响研究

三维机织预制体生产过程中,经纱张力控制对预制体织造及复合材料性能有至关重要的影响,选择最佳经纱织造张力可以有效提高三维机织复合材料质量。文章研究了不同经纱织造张力对三维机织预制体及三维机织复合材料性能的影响,结果显示：经纱织造张力越大,在机织造过程中经纱的磨损就较大,预制体面密度越大。当经纱织造张力为150 gf时,织造的预制体对应的复合材料经向拉伸强度最大,但经纱织造张力对其经向压缩性能几乎没有影响。     

碳纤维复合材料预制体连续化织造纤维损伤影响研究

文章设计了单根综丝磨损试验平台,其采用模拟预制体织造时综丝上下运动形式,且纱线张力作为可控变量。基于碳纤维原料及磨损试验平台探究了纤维在织造过程中在综丝综眼处的损伤情况,对比了碳纤维品种、加捻捻度、加捻工艺等对纤维损伤的影响。研究发现G纤维在织造过程中耐磨性更佳,单向捻的加捻工艺可以有效降低纤维损伤,初步试验验证发现48K碳纤维的最佳加捻参数为20捻/m。     

微细金属丝拉拔张力控制系统设计

微细金属丝直进式拉丝机恒张力控制是实现微细金属丝拉拔的核心,对设计的非滑动直进式拉丝机进行恒张力控制系统研究,采用张力摆杆内置角度传感器,检测平衡位置偏差,准确测量系统出现的张力,利用收放卷电机速度差控制系统张力,使之处于相对稳态。对伺服电机及角度传感器进行数学建模,利用闭环PID控制原理建立拉丝单元张力控制系统模型,并在Matlab-Simulink环境下进行仿真试验。对仿真结果进行分析,该控制系统能快速实现拉丝模前后速度匹配,响应速度快、超调量小、控制精度高,满足微细金属丝拉拔的恒张力控制要求。     

基于模糊PID的微细金属丝拉拔张力控制研究

微细金属丝拉拔时的张力控制和拉拔后得到的微细金属丝的质量密切相关.对非滑动微细金属丝拉丝机进行恒张力控制系统设计,分析微细金属丝拉拔时张力产生的原因,确定电机速度、张力摆杆角度和拉拔张力之间的关系.利用闭环模糊PID控制原理设计拉拔丝控制系统,并在MATLAB-Simulink环境下进行仿真.仿真结果表明,该系统响应速度快,超调量小,抗干扰能力好;通过试验验证了该系统能够实时控制拉拔张力大小,满足微细金属丝恒张力拉拔加工的控制要求.