專利名稱：2.5維整體編織多通管織物的編織方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種異型織物的編織工藝，特別是一種多通管狀織物的整體編織技術(shù)， 屬于立體織物編織技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
多通管織物的整體編織成型是本發(fā)明的技術(shù)關(guān)鍵。目前在國(guó)內(nèi)對(duì)本類織物的需求較 迫切，其潛在應(yīng)用領(lǐng)域也較廣。多通管織物的整體性、尺寸精確性、密度均勻性和批量 一致性是本發(fā)明的關(guān)鍵控制指標(biāo)，尤其是織物各部位連接處的性能更是設(shè)計(jì)和控制關(guān)鍵。
本類織物一個(gè)重要應(yīng)用方向是替代衛(wèi)星發(fā)動(dòng)機(jī)支架是上用的金屬結(jié)構(gòu)材料，以實(shí)現(xiàn) 降低衛(wèi)星結(jié)抅重量，增加衛(wèi)星有效載荷，從而提高衛(wèi)星整體性能的目標(biāo)。編織成型本類 織物可采用從織物結(jié)構(gòu)有三維結(jié)構(gòu)和2. 5維結(jié)構(gòu)。由于2. 5維結(jié)構(gòu)是一種相鄰層連接的獨(dú) 特結(jié)構(gòu)，機(jī)加工、打孔對(duì)其性能影響很小，且其仿形性能好，能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜空間型面的仿 形編織和高精度尺寸控制。三維結(jié)構(gòu)相對(duì)于2.5維結(jié)構(gòu)雖然也具有整體性好的特點(diǎn)，但具 有以下幾方面缺點(diǎn)機(jī)加工和打孔對(duì)其性能影響較大，會(huì)造成強(qiáng)度下降40%左右；雖能滿 足精密仿形的要求，但精度不如2.5維結(jié)構(gòu)；加減紗在三維編織結(jié)構(gòu)中對(duì)其密度均勻性影 響較大，會(huì)造成貫穿性孔洞。鑒于上述原因，本發(fā)明采用了2. 5維淺交彎聯(lián)結(jié)構(gòu)。
專利文獻(xiàn)《一種多向預(yù)成型制件的三維整體編織方法》(CN1827887A)中介紹的一 種多向三維整體編織物采用的織物結(jié)構(gòu)是四步法三維四向、五向或五向以上的三維結(jié)構(gòu)。 而本專利介紹的織物采用的是2.5維淺交彎聯(lián)結(jié)構(gòu)。
目前的衛(wèi)星發(fā)動(dòng)機(jī)支架采用的是金屬結(jié)構(gòu)材料，而以整體成^的立體織物的復(fù)合材 料替代金屬材料尚屬首例。本發(fā)明所研制的織物采用2. 5維淺交彎聯(lián)結(jié)構(gòu)。在立體織物2. 5
維結(jié)構(gòu)中常采用的結(jié)構(gòu)有淺交彎聯(lián)和淺交直聯(lián)、深交聯(lián)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題就是2. 5維多通管織物整體仿形編織難度大、織物的均勻性 和一致性難控制，織物交界面的交織處力學(xué)性能薄弱，質(zhì)量難以保證等問題，提供一種2. 5維整體編織多通管織物的編織方法。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
(1) 織物結(jié)構(gòu)采用2. 5維淺交彎聯(lián)結(jié)構(gòu)；
(2) 該織物的整體編織以芯模仿形編織，以保證織物的內(nèi)型面尺寸；
(3) 織物分為兩部分連接體部分和通管部分。連接體是指連接通管的部分，形狀可 以具有多樣性(如球體、長(zhǎng)方體、立方體等等)；通管形狀可以具有多樣性(如圓柱形、 方柱型等等)可以尺寸不一、變截面、帶法蘭等；通管可以有多個(gè)，通過同一個(gè)連接體 連接；
(4) 通管下段(圓柱型的下l/4圓弧面或方柱型的下平面)需預(yù)置該部分的經(jīng)紗；
(5) 同 一平面的通管間緯紗采用襯緯工藝煒紗逐層襯入經(jīng)紗層間；
(6) 連接體水平截面增大時(shí)可以采用移位加紗法增加經(jīng)紗，移位加紗法可以達(dá)到有效 改善加紗點(diǎn)的孔洞現(xiàn)象；
(7) 連接體水平截面減小時(shí)可以采用移位減紗法減少經(jīng)紗，移位減紗法可以達(dá)到有效 改善減紗點(diǎn)的孔洞現(xiàn)象。
上述連接體為球體，劃分成上半球部分、通管間圓弧段和下半球部分三部分；
連接體的上半球通過移位加紗實(shí)現(xiàn)經(jīng)紗的增加，即將原經(jīng)紗偶數(shù)層的經(jīng)紗和上下表
面的經(jīng)紗平移至相應(yīng)的加紗位置上，再在缺少的經(jīng)紗位置上拴紗，實(shí)現(xiàn)經(jīng)紗的加紗； 連接體的下半球通過移位減紗實(shí)現(xiàn)經(jīng)紗的減少，即將減紗列中偶數(shù)層的經(jīng)紗剪除，
再將剩余的經(jīng)紗平移至相應(yīng)的空余位置上，實(shí)現(xiàn)經(jīng)紗的減紗。 本發(fā)明織物經(jīng)紗的層數(shù)為4層以上。
本發(fā)明通過移位加紗法實(shí)現(xiàn)連接體水平截面增大時(shí)經(jīng)紗數(shù)量的增加，并且通過移位 解決了加紗易出現(xiàn)孔洞的缺陷；通過襯紗工藝實(shí)現(xiàn)通管之間的穿諱和通管的經(jīng)紗分布； 通過移位減紗法和緯密控制裝置實(shí)現(xiàn)連接體水平截面減小時(shí)經(jīng)紗數(shù)量的減少、解決了減 紗易出現(xiàn)孔洞的缺點(diǎn)。
本發(fā)明將移位加紗法、襯緯工藝和移位減紗法應(yīng)用于2.5維多通管織物的編織過程 中，滿足了連接體變截面的經(jīng)紗增減要求，解決了加減紗出現(xiàn)的孔洞缺陷，保證了織物 的整體密度均勻性。本發(fā)明織造出的2.5維多通管織物具有較好的整體性、成型可控、高 損傷容限、耐沖擊、抗分層和抗疲勞等優(yōu)良性能，并且可廣泛用于具有變尺寸、多型面 組合的異型織物的整體編織方法中。


圖1是2. 5維多通管織物示意圖。A為通管，B為連接體，C為連接體的上半球，D為通 管間圓弧段，E為連接體的下半球。
圖2 (圖2-l至圖2-4)是移位加紗示意圖。"為經(jīng)紗移動(dòng)方向，爭(zhēng)為原經(jīng)紗， O為沒有經(jīng)紗的位置(需加紗處)，a為高列經(jīng)紗，b為低列經(jīng)紗，1-8為經(jīng)紗層數(shù)，9為 原經(jīng)紗，IO為需要增加的經(jīng)紗，ll為空余位置拴紗，H為高列，L為低列。
圖3 (圖3-l至圖3-3)是通管間綿紗襯紗工藝示意圖。F為織物已成型部分，18為上 1/4圓周，19為右l/4圓周，20為下l/4圓周，21為左l/4圓周，22為第一次緯紗襯紗，23 為第二次緯紗襯紗，24為襯入的緯紗，25為襯入緯紗用于通管的經(jīng)紗
圖4 (圖4-l至圖4-4)是移位減紗示意圖。"為經(jīng)紗移動(dòng)方向，，為保留經(jīng)紗， O為減紗后空出的位置，a為高列經(jīng)紗，b為低列經(jīng)紗，1 8為經(jīng)紗層數(shù)，9為原經(jīng)紗，10 為需要減少的經(jīng)紗，ll為減紗位置，H為高列，L為低列。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖通過實(shí)施例來描述本發(fā)明的細(xì)節(jié)。 實(shí)施例織物釆用2. 5維淺交彎聯(lián)結(jié)構(gòu)
參照?qǐng)Dl,下面以2. 5維四通管為例，具體講述工藝實(shí)施方法。如圖l我們將織物分成 兩部分連接體B和通管A;根據(jù)編織工藝再將球體部分劃分成三部分(如圖l中C、D、E): 上半球部分、通管間圓弧段和下半球部分。編織順序如圖l顯示12 — 13 — 14 — 15 — 16 — 17。
下面對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳述。
織物的上半球通過移位加紗實(shí)現(xiàn)經(jīng)紗的增加，我們假設(shè)織物經(jīng)紗層數(shù)為8層，其具體 操作如下
U)參見圖2， 2. 5維織物淺交彎聯(lián)結(jié)構(gòu)中稱相鄰兩列經(jīng)紗為丄對(duì)，把織物外表面能 看到的那股經(jīng)紗所在的列定義為高列(圖中表示H處)，則與它成對(duì)的另一列為低列(圖 中表示L處)，高列比低列高出兩個(gè)位置。加紗時(shí)均采用成對(duì)加紗，即高列1列，低列1列。
(2)參見圖2，將加紗位置左側(cè)的原經(jīng)紗低列經(jīng)紗l、 3、 5平移至加紗高列3、 5、 7 位置上，將原經(jīng)紗低列經(jīng)紗S平移至加紗低列位置S處，再將原經(jīng)紗低列經(jīng)紗7下移至原經(jīng) 紗低列8處。移位后結(jié)果加紗位置左側(cè)的原經(jīng)紗低列中l(wèi)、 3、 5、 7位置空出，加紗高列 2、 4、 6、 8空出。將加紗位置右側(cè)的原經(jīng)紗高列經(jīng)紗4、 6、 8平移至加紗低列2、 4、 6位置上，將原經(jīng) 紗高列經(jīng)紗l平移至加紗高列位置l處，再將原經(jīng)紗高列經(jīng)紗2上移至原經(jīng)紗高列1處。移 位后結(jié)果加紗位置右側(cè)的原經(jīng)紗高列中2、 4、 6、 8位置空出，加紗低列l(wèi)、 3、 5、 7空 出。
(3)取4根紗線，將每根紗線兩端分別拴在原經(jīng)紗低列1和加紗高列2上、原經(jīng)紗低 列3和加紗高列4上、原經(jīng)紗低列5和加紗高列6上、原經(jīng)紗低列7和加紗高列8上。
另取4根紗線，將每根紗線兩端分別檢在加紗低列1和原經(jīng)紗高列2上、加紗低列3和 原經(jīng)紗高列4上、加紗低列5和原經(jīng)紗高列6上、加紗低列7和原經(jīng)紗高列8上。
織物通管間緯紗釆用襯綿工藝，我們參照?qǐng)D3，將通管圓周分為四等分，左右l/4的 經(jīng)紗需采用襯緯工藝實(shí)現(xiàn)。以兩個(gè)通管夾角小于90度的圓弧為例(兩個(gè)通管夾角大于等 于90度的圓弧同樣操作)，并假設(shè)織物經(jīng)紗層數(shù)為8層，說明其具體操作如下
(1) 參見圖3， (a)圖中標(biāo)注22的襯入綿紗工藝參見圖(b)。由織物內(nèi)表面向外 表面將經(jīng)紗逐層開口，取單根纖維襯入開口處作為緯紗，并進(jìn)行緯密打緊操作。
(2) 參見圖3， (a)圖中標(biāo)注23的襯入綿紗操作參見圖(b)。完成(l)的操作后， 按照淺交彎聯(lián)結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律將設(shè)備進(jìn)行高低列的運(yùn)動(dòng)，再進(jìn)行圖(a)中標(biāo)注23的緯紗 襯紗操作。同樣由織物內(nèi)表面向外表面將經(jīng)紗逐層開口，取單根纖維襯入開口處作為綿 紗，并進(jìn)行緯密打緊搡作。
(3) 以下同法，先進(jìn)行設(shè)備運(yùn)動(dòng)，再由內(nèi)向外逐層襯入煒紗。
(4) 兩個(gè)通管夾角大于90度的圓弧同樣按(1) ~ (3)搡作。
參見圖3 (a)將織物通管圓周分為四等分，上l/4部分的經(jīng)紗由球體的經(jīng)紗自然過渡 至通管上l/4部分，當(dāng)完成左右l/4的煒紗襯紗后，下l/4進(jìn)行拴紗，拴紗完畢后繞緯編織 通管，在通管第一次繞緯時(shí)，需對(duì)通管左右l/4加紗，以便達(dá)到織物經(jīng)紗密度要求。
織物的下半球通過移位減紗實(shí)現(xiàn)經(jīng)紗的減少，我們假設(shè)織物經(jīng)紗層數(shù)為8層，其具體 操作如下 '
(1) 參見圖4， 2. 5維織物淺交彎聯(lián)結(jié)構(gòu)中稱相鄰兩列經(jīng)紗為一對(duì)，把織物外表面能 看到的那股經(jīng)紗所在的列定義為高列(圖中表示H處)，則與它成對(duì)的另一列為低列(圖 中表示L處)，高列比低列高出兩個(gè)位置。減紗時(shí)均采用成對(duì)減紗，即高列l(wèi)列，低列1列。
(2) 參見圖4，將減紗位置左側(cè)保留經(jīng)紗低列中的經(jīng)紗1和減紗高列2、保留經(jīng)紗低 列中的經(jīng)紗3和減紗高列4 、保留經(jīng)紗低列中的經(jīng)紗5和減紗高列6 、保留經(jīng)紗低列中的經(jīng) 紗7和減紗高列8位置上的經(jīng)紗剪除。減紗結(jié)果減紗位置左側(cè)保留經(jīng)紗低列l(wèi)、 3、 5、 7空出，減紗高列2、 4、 6、 8。
將減紗低列中的經(jīng)紗1和減紗位置右側(cè)保留經(jīng)紗高列2、減紗低列中的經(jīng)紗3和減紗位 置右側(cè)保留經(jīng)紗高列4、減紗低列中的經(jīng)紗5和減紗位置右側(cè)保留經(jīng)紗高列6、減紗低列中 的經(jīng)紗7和減紗位置右側(cè)保留經(jīng)紗高列8。減紗結(jié)果減紗低列l(wèi)、 3、 5、 7空出，減紗位 置右側(cè)保留經(jīng)紗低列2、 4、 6、 8空出。
(3)將減紗位置低列經(jīng)紗2、 4、 6平移至減紗位置左側(cè)保留經(jīng)紗低列4、 6、 8位置上, 將減紗位置右側(cè)保留經(jīng)紗高列經(jīng)紗1下移至保留經(jīng)紗低列2處，再將減紗高列經(jīng)紗l平移至 減紗位置左側(cè)高列位置l處。
實(shí)施例中假設(shè)經(jīng)紗層數(shù)為8層，對(duì)于經(jīng)紗層數(shù)不同的織物上述三種制造技術(shù)同法可以 實(shí)施。
權(quán)利要求
1、一種2. 5維整體編織多通管織物的編織方法，其特征在于(1)織物結(jié)構(gòu)采用2.5維淺交彎聯(lián)結(jié)構(gòu)；(2)該織物的整體編織以芯模仿形編織，以保證織物的內(nèi)型面尺寸；(3)織物分為兩部分連接體部分和通管部分；連接體是指連接通管的部分，通管為一個(gè)以上，通過同一個(gè)連接體連接；(4)通管下段需預(yù)置該部分的經(jīng)紗；(5)同一平面的通管間的緯紗采用襯緯工藝將緯紗逐層襯入經(jīng)紗層間；(6)連接體水平截面變大時(shí)采用移位加紗法增加經(jīng)紗，移位加紗法可以達(dá)到有效改善加紗點(diǎn)的孔洞現(xiàn)象；(7)連接體水平截面變小時(shí)采用移位減紗法減少經(jīng)紗，移位減紗法可以達(dá)到有效改善減紗點(diǎn)的孔洞現(xiàn)象。
2、 如權(quán)利要求1所述2. 5維整體編織多通管織物的編織方法，其特征在于連接體的形 狀具有多樣性可以球體、長(zhǎng)方體或立方體，也可以是其它幾何形狀。
3、 如權(quán)利要求2所述2. 5維整體編織多通管織物的編織方法，其特征在于連接體為球 體，劃分成上半球部分、通管間圓弧段和下半球部分三部分；連接體的上半球通過移位加紗實(shí)現(xiàn)經(jīng)紗的增加，即將原經(jīng)紗偶數(shù)層的經(jīng)紗和上下表 面的經(jīng)紗平移至相應(yīng)的加紗位置上，再在缺少的經(jīng)紗位置上拴紗，實(shí)現(xiàn)經(jīng)紗的加紗；連接體的下半球通過移位減紗實(shí)現(xiàn)經(jīng)紗的減少，即將減紗列中偶數(shù)層的經(jīng)紗剪除， 再將剩余的經(jīng)紗平移至相應(yīng)的空余位置上，實(shí)現(xiàn)經(jīng)紗的減紗；連接體通管圓弧段采用常規(guī)方法編織。
4、 如權(quán)利要求1所述2. 5維整體編織多通管織物的編織方法，其特征在于經(jīng)紗的層數(shù) 為4層以上。 '
5、 如權(quán)利要求1所述2. 5維整體編織多通管織物的編織方法，其特征在于通管為圓柱 形時(shí)，其下l/4圓弧面需預(yù)置部分經(jīng)紗；通管為方柱形時(shí)，方柱型的下平面需預(yù)置部分經(jīng) 紗。
6、 如權(quán)利要求1或2或3所述2. 5維整體編織多通管織物的編織方法，其特征在于具體 包括如下步驟A.織物連接體的上半球的編織，采用移位加紗實(shí)現(xiàn)經(jīng)紗增加，經(jīng)紗層數(shù)為8層(1) 以相鄰兩列經(jīng)紗為一對(duì)，把織物連接體外表面能看到的那股經(jīng)紗所在的列定義為高列，則與它成對(duì)的另一列為低列，高列比低列高出兩個(gè)位置；加紗時(shí)均采用成對(duì)加 紗，即高列l(wèi)列，低列l(wèi)列；(2) 將加紗位置左側(cè)的原經(jīng)紗低列經(jīng)紗l、 3、 5平移至加紗高列3、 5、 7位置上，將 原經(jīng)紗低列經(jīng)紗8平移至加紗低列位置8處，再將原經(jīng)紗低列經(jīng)紗7下移至原經(jīng)紗低列8處。 移位后結(jié)果加紗位置左側(cè)的原經(jīng)紗低列中l(wèi)、 3、 5、 7位置空出，加紗高列2、 4、 6、 8 空出；將加紗位置右側(cè)的原經(jīng)紗高列經(jīng)紗4、 6、 8平移至加紗低列2、 4、 6位置上，將原經(jīng) 紗高列經(jīng)紗l平移至加紗高列位置l處，再將原經(jīng)紗高列經(jīng)紗2上移至原經(jīng)紗高列1處。移 位后結(jié)果加紗位置右側(cè)的原經(jīng)紗高列中2、 4、 6、 8位置空出，加紗低列l(wèi)、 3、 5、 7空出；(3) 取4根紗線，將每根紗線兩端分別拴在原經(jīng)紗低列1和加紗高列2上、原經(jīng)紗低 列3和加紗高列4上、原經(jīng)紗低列5和加紗高列6上、原經(jīng)紗低列7和加紗高列8上。另取4根紗線，將每根紗線兩端分別拴在加紗低列1和原經(jīng)紗高列2上、加紗低列3和 原經(jīng)紗高列4上、加紗低列5和原經(jīng)紗高列6上、加紗低列7和原經(jīng)紗高列8上。B. 織物通管的編織，經(jīng)紗層數(shù)為8層，織物通管間緯紗采用襯緯工藝，將通管圓周 分為四等分，左右l/4的經(jīng)紗需采用襯緯工藝，上l/4部分的經(jīng)紗由球體的經(jīng)紗自然過渡 至通管上l/4部分，當(dāng)完成左右l/4的緯紗襯紗后，下l/4進(jìn)行拴紗，拴紗完畢后繞緯編織 通管，在通管第一次繞緯時(shí)，需對(duì)通管左右l/4加紗，以便達(dá)到織物經(jīng)紗密度要求，具體 操作如下(1) 由織物內(nèi)表面向外表面將經(jīng)紗逐層開口，取單根纖維襯入開口處作為錄紗，并 進(jìn)行緯密打緊操作；(2) 完成上述搡作后，按照淺交彎聯(lián)結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律將設(shè)備進(jìn)行高低列的運(yùn)動(dòng)，再 進(jìn)行緯紗襯紗操作。同樣由織物內(nèi)表面向外表面將經(jīng)紗逐層開口，'取單根纖維襯入開口 處作為緯紗，并進(jìn)行緯密打緊操作；依次重復(fù)進(jìn)行，由內(nèi)向外逐層襯入綿紗。C. 織物的下半球的編織，經(jīng)紗層數(shù)為8層，通過移位減紗實(shí)現(xiàn)經(jīng)紗的減少，其具體 操作如下(1)將2.5維織物淺交彎聯(lián)結(jié)構(gòu)中稱相鄰兩列經(jīng)紗為一對(duì)，把織物外表面能看到的 那股經(jīng)紗所在的列定義為高列，則與它成對(duì)的另一列為低列，高列比低列高出兩個(gè)位置。減紗時(shí)均釆用成對(duì)減紗，即高列l(wèi)列，低列l(wèi)列；(2 )將減紗位置左側(cè)保留經(jīng)紗低列中的經(jīng)紗1和減紗高列2 、保留經(jīng)紗低列中的經(jīng)紗 3和減紗高列4 、保留經(jīng)紗低列中的經(jīng)紗5和減紗高列6 、保留經(jīng)紗低列中的經(jīng)紗7和減紗高 列S位置上的經(jīng)紗剪除。減紗結(jié)果減紗位置左側(cè)保留經(jīng)紗低列l(wèi)、 3、 5、 7空出，減紗高 列2、 4、 6、 8;將減紗低列中的經(jīng)紗1和減紗位置右側(cè)保留經(jīng)紗高列2、減紗低列中的經(jīng)紗3和減紗位 置右側(cè)保留經(jīng)紗高列4 、減紗低列中的經(jīng)紗5和減紗位置右側(cè)保留經(jīng)紗高列6 、減紗低列中 的經(jīng)紗7和減紗位置右側(cè)保留經(jīng)紗高列8。減紗結(jié)果減紗低列l(wèi)、 3、 5、 7空出，減紗位 置右側(cè)保留經(jīng)紗低列2、 4、 6、 8空出；U)將減紗位置低列經(jīng)紗2、 4、 6平移至減紗位置左側(cè)保留經(jīng)紗低列4、 6、 8位置上， 將減紗位置右側(cè)保留經(jīng)紗高列經(jīng)紗l下移至保留經(jīng)紗低列2處，再將減紗高列經(jīng)紗l平移至 減紗位置左側(cè)高列位置l處。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種2.5維整體編織多通管織物的編織方法，其特征在于(1)織物結(jié)構(gòu)采用2.5維淺交彎聯(lián)結(jié)構(gòu)；(2)該織物的整體編織以芯模仿形編織，以保證織物的內(nèi)型面尺寸；(3)織物分為兩部分連接體部分和通管部分；連接體是指連接通管的部分，通管為一個(gè)以上，通過同一個(gè)連接體連接；(4)通管下段需預(yù)置該部分的經(jīng)紗；(5)同一平面的通管間的緯紗采用襯緯工藝將緯紗逐層襯入經(jīng)紗層間；(6)連接體水平截面變大時(shí)采用移位加紗法增加經(jīng)紗，移位加紗法可以達(dá)到有效改善加紗點(diǎn)的孔洞現(xiàn)象；(7)連接體水平截面變小時(shí)采用移位減紗法減少經(jīng)紗。本發(fā)明織造出的2.5維多通管織物具有較好的整體性、成型可控、高損傷容限、耐沖擊、抗分層和抗疲勞等優(yōu)良性能。
文檔編號(hào)D03D3/00GK101503838SQ200810236210
公開日2009年8月12日 申請(qǐng)日期2008年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月26日
發(fā)明者朱建勛, 朱夢(mèng)蝶, 云 蔣 申請(qǐng)人:中材科技股份有限公司