專利名稱：2.5d多向可擴展編織方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種2. 多向可擴展編織方法，屬于立體織物制造領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
立體織物中2. 5D織物具備特殊的結(jié)構(gòu)，用其增強的復(fù)合材料具有高強度、高模量、高損傷容限、耐沖擊、抗分層和抗疲勞等綜合性能，可顯著提升武器的性能。立體織物中封頂織物應(yīng)用領(lǐng)域較廣，如結(jié)構(gòu)支架、天線罩等均具有不同厚度尺寸的頂部。隨著新一代戰(zhàn)略、戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈性能的提升，結(jié)構(gòu)支架、天線罩形狀日趨復(fù)雜，對織物性能要求也日趨提高。2. 5D結(jié)構(gòu)整體成型方法能夠滿足復(fù)雜型面一體化成型要求，但傳統(tǒng)封頂織造方法僅適用于頂部形狀較為標準的成型，如頂部形狀為圓形、圓錐形、方形等等。中國專利《截面尺寸可擴展的預(yù)成型體制備方法》(201110341184. 4)介紹了采用三維多向結(jié)構(gòu)實現(xiàn)截面尺寸的擴展，但不能實現(xiàn)2. 5維結(jié)構(gòu)在截面尺寸上的擴展。中國專利《封頂三維織物及其織造方法》(200610013430. 2)介紹了三維封頂織物的封頂成型方法，但以該專利所介紹的方法無法實現(xiàn)截面尺寸的擴展，亦不能實現(xiàn)截面尺寸多方向擴展。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供ー種2. 多向可擴展編織方法，以彌補現(xiàn)有技術(shù)的不足，滿足立體織物發(fā)展趨勢的需求。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案I)織物采用2. 5D結(jié)構(gòu)；2)織物的編織以芯模仿形編織；3)采用傳統(tǒng)的鋪紗、襯緯技術(shù)完成中心頂部的鋪頂編織；4)完成中心頂部的鋪頂編織后，根據(jù)頂部形狀選擇與織物頂部形狀一致的擴展形狀進行擴展，具體如下4.1織物頂部外形為圓形或球形時，擴展方式采用封閉型引緯方式，擴展過程中根據(jù)相鄰兩緯周長的變化和經(jīng)紗密度以傳統(tǒng)的整體加紗編織技術(shù)進行列向加紗，直至擴展至頂部外形的邊緣；4. 2織物頂部外形為方形時，擴展方式采用逐邊擴展的方式，即沿一條邊擴展，當這條邊擴展至頂部邊緣后，開始順時針或逆時針方向相鄰的ー邊的擴展，依此方法直至方形的4條邊都擴展至頂部外形的邊緣；4. 3織物頂部外形為三角形或多邊形時，擴展方式采用多邊同時擴展的方式，即ー邊擴展第一諱后，順時針或逆時針方向相鄰的一邊再擴展第一諱，依次同方向擴展一周后，回到起始一條邊的第二緯的擴展；依此方法類推，直至多邊形每條邊擴展至頂部外形的邊緣。經(jīng)緯向所使用的原材料可任意選用下述纖維中相同或不同的任一種或任幾種混合纖維，具體種類如下石英纖維、碳纖維、碳化硅纖維、氮化硼纖維、氮化硅纖維、氧化鋁纖維、無堿玻璃纖維、高強玻璃纖維、低介電玻璃纖維、高模量玻璃纖維、玄武巖纖維、高密度聚こ烯纖維、芳綸纖維等。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于(I)可實現(xiàn)織物頂部雙向或多向擴展，利于頂部形狀較復(fù)雜織物的整體成型；(2)頂部纖維連續(xù)性好；(3)織物成型過程中均勻性易于控制。以本發(fā)明中所述織造方法織造出的織物具有高強度、高模量、高損傷容限、耐沖擊、抗分層和抗疲勞等綜合性能，可廣泛應(yīng)用于立體織物領(lǐng)域中各種形狀封頂織物的織造中。本發(fā)明所述的2. 多向可擴展編織方法亦可采用淺交直聯(lián)、正交三向等結(jié)構(gòu)。


圖1為頂部為球形帶多角的織物編織示意圖，圖1中，I為大角1，2為大角2，3為小角，4為鋪頂區(qū)域。圖2為頂部為球形帶多角的織物示意圖。圖3為頂部形狀為五邊形的織物示意圖。圖4- (I)至圖4- (3)為五邊形頂部編織示意圖，分別對應(yīng)步驟(I)-步驟(3)等3個編織步驟，步驟(I)為方形鋪頂示意圖，步驟(2)為三角形區(qū)域鋪頂示意圖，步驟(3)為擴展區(qū)域示意圖，其中5為方形區(qū)域，6為三角形區(qū)域，7為擴展區(qū)域。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例，進ー步闡述本發(fā)明。應(yīng)該理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不是用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)該理解，在閱讀了本發(fā)明闡述的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明做各種改動或修改，這些等價形式同樣用于本申請所附權(quán)利要求書 所限定的范圍。實施例1 :結(jié)合圖1說明如下設(shè)定織物經(jīng)紗層數(shù)為8層，采用順時針方向逐列依次襯緯。圖1為頂部呈圓球形且?guī)齻€角的織物，將三個角之間看做三角形頂部，位于上部的大角定為大角1，下部的大角為大角2，具體エ藝實施步驟如下1、織物采用2. 5D淺交彎聯(lián)結(jié)構(gòu)。2、編織過程中以芯模為內(nèi)芯進行編織。3、根據(jù)頂部特征，確定頂部外形為三角形。4、采用現(xiàn)有鋪頂技術(shù)完成中心頂部的鋪頂編織。5、完成中心頂部的鋪頂編織(如圖1中I)后，以本專利所介紹的編織方法將中心頂部進行擴展。該織物頂部外形為三角形，因此按多邊形擴展方式進行擴展編織。6、三個角之間的三條邊分別對應(yīng)ー臺設(shè)備，三臺設(shè)備初始狀態(tài)統(tǒng)ー。7、設(shè)定由小角與大角I之間的一條邊開始進行擴展。8、設(shè)備初始狀態(tài)均為高列比低列高2個紗錠位置。9、設(shè)備初始狀態(tài)下，在織物內(nèi)表面第I層與第2層經(jīng)紗之間襯入第I根緯紗，緯紗兩端分別拴于大角I與小角對應(yīng)的紗錠上。內(nèi)表面第一層襯緯完成后，在內(nèi)表面第2層與第3層經(jīng)紗之間再襯入第2根緯紗，依次襯緯至外表面第2層與第3層之間，完成第一條邊的第一緯擴展，共8層襯入8根緯紗。
10、完成步驟(9)的編織后，按順時針方向，選擇大角I與大角2之間的一條邊進行擴展。該條邊對應(yīng)設(shè)備初始狀態(tài)下，在織物內(nèi)表面第I層與第2層經(jīng)紗之間襯入第I根緯紗，緯紗兩端分別拴于大角I與小角對應(yīng)的紗錠上。內(nèi)表面第一層襯緯完成后，在內(nèi)表面第2層與第3層經(jīng)紗之間再襯入第2根緯紗，依次襯緯至外表面第2層與第3層之間，完成該條邊的第一緯擴展，共8層襯入8根緯紗。11、完成步驟(10)的編織后，按順時針方向，選擇大角2與小角之間的一條邊進行擴展。該條邊對應(yīng)設(shè)備初始狀態(tài)下，在織物內(nèi)表面第I層與第2層經(jīng)紗之間襯入第I根緯紗，緯紗兩端分別拴于大角I與小角對應(yīng)的紗錠上。內(nèi)表面第一層襯緯完成后，在內(nèi)表面第2層與第3層經(jīng)紗之間再襯入第2根緯紗，依次襯緯至外表面第2層與第3層之間，完成該條邊的第一緯擴展，共8層襯入8根緯紗。12、完成步驟(11)的編織后，將三條邊對應(yīng)的設(shè)備按淺交彎聯(lián)的運動規(guī)律進行列向錯位，錯位后即初始狀態(tài)下的高列此時比低列低2個紗錠位置，設(shè)定此狀態(tài)為狀態(tài)二。13、狀態(tài)二下，依舊由小角與大角I之間的一條邊開始進行擴展。在織物內(nèi)表面第I層與第2層經(jīng)紗之間襯入第I根緯紗，緯紗兩端分別拴于大角I與小角對應(yīng)的紗錠上。內(nèi)表面第一層襯緯完成后，在內(nèi)表面第2層與第3層經(jīng)紗之間再襯入第2根緯紗，依次襯緯至外表面第2層與第3層之間，完成該條邊的第二緯擴展，共8層分別襯入8根緯紗。14、完成步驟(13)的編織后，按順時針方向，選擇大角I與大角2之間的一條邊進行擴展。該條邊對應(yīng)設(shè)備狀態(tài)二下，在織物內(nèi)表面第I層與第2層經(jīng)紗之間襯入第I根緯紗，緯紗兩端分別拴于大角I與小角對應(yīng)的紗錠上。內(nèi)表面第一層襯緯完成后，在內(nèi)表面第2層與第3層經(jīng)紗之間再襯入第2根緯紗，依次襯緯至外表面第2層與第3層之間，完成該條邊的第二緯擴展，共8層襯入8根緯紗。15、完成步驟(14)的編織后，按順時針方向，選擇大角2與小角之間的一條邊進行擴展。該條邊對應(yīng)設(shè)備狀態(tài)二下，在織物內(nèi)表面第I層與第2層經(jīng)紗之間襯入第I根緯紗，緯紗兩端分別拴于大角I與小角對應(yīng)的紗錠上。內(nèi)表面第一層襯緯完成后，在內(nèi)表面第2層與第3層經(jīng)紗之間再襯入第2根緯紗，依次襯緯至外表面第2層與第3層之間，完成該條邊的第二緯擴展，共8層襯入8根緯紗。16、完成步驟(15)的編織后，按淺交彎聯(lián)的運動規(guī)律完成設(shè)備列向的錯位，此時的設(shè)備狀態(tài)與初始狀態(tài)相同，按步驟(9 )至步驟(11)操作。17、步驟(9)至步驟步驟(16)的操作為一次循環(huán)操作，依此方法循環(huán)操作直至完成擴展至三個角根部，即織物頂部外形邊緣。18、以上步驟完成后，即完成了該織物的多向擴展編織，如圖2。實施例2 :結(jié)合圖3說明如下設(shè)定織物經(jīng)紗層數(shù)為6層1、織物采用2. 5D淺交彎聯(lián)結(jié)構(gòu)。2、編織過程中以芯模為內(nèi)芯進行編織。3、根據(jù)頂部特征，確定頂部外形為五邊形。4、采用現(xiàn)有鋪頂技術(shù)完成中心方形頂部(如圖4中5)的鋪頂編織。5、完成中心方形頂部的鋪頂編織后，以現(xiàn)有的襯緯技術(shù)完成三角形區(qū)域的鋪頂編織(如圖4中6)。6、完成中心方形頂部的鋪頂編織后，以本專利所介紹的編織方法將中心頂部進行擴展。7、頂部剩余部分為一個由五條邊組成的五邊形，假設(shè)五條邊分別a邊、b邊、c邊、d邊和e邊，由a邊開始進行擴展。此時設(shè)備為初始狀態(tài)，即高列比低列高2個紗錠位置。8、設(shè)備初始狀態(tài)下，在織物內(nèi)表面第I層與第2層經(jīng)紗之間襯入第I根緯紗，緯紗兩端分別拴于對應(yīng)的兩臺設(shè)備上。內(nèi)表面第一層襯緯完成后，在內(nèi)表面第2層與第3層經(jīng)紗之間再襯入第2根緯紗，依次襯緯至外表面第2層與第3層之間，完成第一條邊的第一緯擴展，共6層襯入6根緯紗。10、將設(shè)備按淺交彎聯(lián)的運動規(guī)律進行列向錯位，錯位后即初始狀態(tài)下的高列此時比低列低2個紗錠位置，設(shè)定此狀態(tài)為狀態(tài)二。11、狀態(tài)二下，依舊在織物內(nèi)表面第I層與第2層經(jīng)紗之間襯入第I根緯紗，緯紗兩端分別拴于對應(yīng)的兩臺設(shè)備上。內(nèi)表面第一層襯緯完成后，在內(nèi)表面第2層與第3層經(jīng)紗之間再襯入第2根緯紗，依次襯緯至外表面第2層與第3層之間，完成第一條邊的第一緯擴展，共6層襯入6根緯紗。12、完成步驟(11)的編織后，按淺交彎聯(lián)的運動規(guī)律完成設(shè)備列向的錯位，此時的設(shè)備狀態(tài)與初始狀態(tài)相同，按步驟(8 )至步驟(11)操作。步驟(8 )至步驟(11)為一個操作循環(huán)。13、按步驟(8 )至步驟(11)進行操作，直至a邊編織至頂部邊緣。14、完成步驟(13)的編織后，選擇b邊進行擴展。重復(fù)步驟8至步驟12的操作直至b邊編織至頂部邊緣。15、完成步驟(14)的編織后，選擇c邊進行擴展。重復(fù)步驟8至步驟12的操作直至b邊編織至頂部邊緣。16、完成步驟(15)的編織后，選擇d邊進行擴展。重復(fù)步驟8至步驟12的操作直至b邊編織至頂部邊緣。17、完成步驟(16)的編織后，選擇e邊進行擴展。重復(fù)步驟8至步驟12的操作直至b邊編織至頂部邊緣。18、完成步驟(17)的編織后，即完成了織物頂部的擴展編織。
權(quán)利要求
1.一種2. ro多向可擴展編織方法，其特征在于 O織物采用2. 5D結(jié)構(gòu)； 2)織物的編織以芯模仿形編織； 3)采用傳統(tǒng)的鋪紗、襯緯技術(shù)完成中心頂部的鋪頂編織； 4)完成中心頂部的鋪頂編織后，根據(jù)頂部形狀選擇與織物頂部形狀一致的擴展形狀進行擴展，具體如下 4.1織物頂部外形為圓形或球形時，擴展方式采用封閉型引緯方式，擴展過程中根據(jù)相鄰兩緯周長的變化和經(jīng)紗密度以傳統(tǒng)的整體加紗編織技術(shù)進行列向加紗，直至擴展至頂部外形的邊緣； 4.2織物頂部外形為方形時，擴展方式采用逐邊擴展的方式，即沿一條邊擴展，當這條邊擴展至頂部邊緣后，開始順時針或逆時針方向相鄰的一邊的擴展，依此方法直至方形的4條邊都擴展至頂部外形的邊緣； 4.3織物頂部外形為三角形或多邊形時，擴展方式采用多邊同時擴展的方式，即一邊擴展第一緯后，順時針或逆時針方向相鄰的一邊再擴展第一緯，依次同方向擴展一周后，回到起始一條邊的第二緯的擴展；依此方法類推，直至多邊形每條邊擴展至頂部外形的邊緣。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的2.多向可擴展織造方法，其特征在于經(jīng)緯向所使用的原材料可任意選用下述纖維中相同或不同的任一種或任幾種混合纖維，具體種類如下石英纖維、碳纖維、碳化硅纖維、氮化硼纖維、氮化硅纖維、氧化鋁纖維、無堿玻璃纖維、高強玻璃纖維、低介電玻璃纖維、高模量玻璃纖維、玄武巖纖維、高密度聚乙烯纖維、芳綸纖維等。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種2.5D多向可擴展編織方法，其特征在于1)織物采用2.5D結(jié)構(gòu)；2)織物的編織以芯模仿形編織；3)采用傳統(tǒng)的鋪紗、襯緯技術(shù)完成中心頂部的鋪頂編織；4)完成中心頂部的鋪頂編織后，根據(jù)頂部形狀選擇與織物頂部形狀一致的擴展形狀進行擴展。本發(fā)明的優(yōu)點是(1)可實現(xiàn)織物頂部雙向或多向擴展，利于頂部形狀較復(fù)雜織物的整體成型；(2)頂部纖維連續(xù)性好；(3)織物成型過程中均勻性易于控制。以本發(fā)明中所述織造方法織造出的織物具有高強度、高模量、高損傷容限、耐沖擊、抗分層和抗疲勞等綜合性能，可廣泛應(yīng)用于立體織物領(lǐng)域中各種形狀封頂織物的織造中。
文檔編號D04C1/00GK103015029SQ20121058647
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月30日
發(fā)明者朱建勛, 朱夢蝶, 張立泉, 郭洪偉, 唐亦囡 申請人:中材科技股份有限公司