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气缸1 向前推动活塞叉杆2，通过曲柄连杆3 带动三角联动块5 绕定位销轴4 作逆时针转动。这样，压纱辊12首先与纱线和输纱辊11 脱离，纱线停止前进，与此同时三角联动块5 通过连杆6 推动剪切刀迅速向下运动剪断纱线，然后剪切刀继续向下运动，刀头进入剪切槽15 内，其后部则与压紧砧1。 紧紧夹住被剪断的纱线头部，这样就实现了剪切功能。
当再次需要送纱时，由计算机发出指令，驱动由电磁阀控制的气缸1 向后回缩活塞叉杆2，通过曲柄连杆3 带动三角联动块5 作顺时针转动， 通过连杆6 提起剪切刀7，松开被夹住的纱线，与此同时压纱辊12 再次把纱线压在常转的输纱辊11 上， 纱线再次向前被送入导向槽，实现了再输纱功能。
第三章 纤维预热温度控制
3.1加热与冷却工艺参数选择
根据纤维铺放的基本工艺过程，纤维铺放的加热和冷却过程是连续发生不可分割的，故加热和冷却过程同时进行分析和建模。
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3.1.1铺放工艺路线
纤维铺放技术作为一种连续性的复合材料生产制造方法，在工业止的应用前景十分广阔，其制造成本低，生产效率高。在热塑性复合材料纤维铺放的过程中，通常利用铺放头的移动将预浸带铺放到芯模或者模具的表面上，铺放头由加热热源和压辊组成，加热热源为材料的成型提供能量以达到熔化温度，压辊提供成型必需的压力，使预浸带与基层充分接触。
由于热塑性复合材料纤维铺放是在铺放的过程中直接成型的，后续无需再次固化，其在热源提供的热量下达到熔化状态，然后直接在压辊的压力下成型固化，并伴随着快速的冷却，也称为“原位固化”技术。根据上述需要，确定其基本加工工艺路线如图3-1所示。从图中可以归纳出铺放成型过程分为6大区域，执照加工的顺序分别为：预加热区、空气冷却区、主加热区、熔合区、空气冷却区、特定冷却区等。对铺层进行预热的主要目的是提高基层的温度，这样可以缩短主加热的时间，可以提高铺放速度，同时由于加热的整体区域变长了，同等冷却条件下需要的冷却时间增加了，一般来讲会增加材料结晶的时间。主加热将预浸带和基层同时加热到熔融温度以上，使材料获得一定的流动性和粘弹性，为铺层间的熔合提供必要的条件。在熔合区，预浸带在压辊压力作用下与基层表面的熔化区，相互渗透、相互扩散，然后熔合在一起。冷却源则用于把刚刚熔合的铺层材料降温，使其降低到玻璃化温度以下，同时满足结晶度的要求。两个空气冷却区是由于预加热区和主加热区之间、熔合区和特定冷却区之间没有紧密连接在一起而存在的区域。其中主加热区、熔合区、特定冷却区是必不可少的，而预加热区和空气冷却区可根据实际的加工环境及要求进行取舍。
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3.1.2加热温度的确定
加热温度是与树脂基体材料紧密联系的。常用的性能改性好的热塑性树脂基有聚醚醚酮（PEEK）、聚醚酰亚胺（PEI）等，PEI与PEEK相比，机械性能相当，最高工作温度稍高一些，但其性能的可设计性更好，且存在多种聚合方式。常用的增强材料有玻璃纤维、芳纶纤维和碳纤维等。根据纤维的长度不同可分为短纤维增强、长纤维增强和连续纤维增强。适合于纤维铺放的最佳纤维为连续纤维增强的材料。不再对材料本身做过多的研究，选择连续碳纤维增强的聚醚酰亚胺为铺放材料。
热塑性树脂相比热固性树脂，具有较高的玻璃化温度和熔化温度，为了使热塑性复合材料在铺放的过程中能够熔合在一起，至少要将预浸带和基层铺层加热到熔融温度以上，热塑性PEI熔融温度在338℃-358℃之间，这与其分子量有关，也与其聚合时采用的方法有关，但是推荐加工温度要稍高于熔融温度，热塑性PEI推荐加工温度在357℃-385℃之间。由于铺放成型时加热过程比较短，加热时间也比较短，考虑到热量的传递有一定的延迟性，因此预浸带及基层表面要达到更高的温度以使得它们能够更好的相互渗透和扩散，以获得质量合格的铺层。但是热源的加热温度不能无限的提高，树脂在高温环境中由于共价键的断开与重
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建导致其性能不稳定，宏观表现为材料的性能明显下降，称之为降解。PEI的降解温度在570℃-590℃[37]。因此，加热热源的要能使能材料表面达到降解温度附近。考虑到加工速度的影响，需要的热源温度可能会更高，因此要求热源温度最高温度可达到600℃左右。
3.1.3热源类型的选择
目前，应用在纤维铺放成型中的热源主要有三种：高温气体热源、激光热源和红外线热源。Hassan，Thompson和Batra[32]在分析中应用了高温气体热源和激光热源，指出高温气体热源适用于加热时间比较短的场合，气体的存储与发射装置可以分开，发射装置可以做的比较小，但其热量的利用率比较低，要求加热范围比较大的场合不适合应用。
激光热源可以在短时间内提供大量的能量，适用于要求加热时间极短、加热区域不太大的场合，其加热范围很集中，但自身价格较高，不易保养和维修，另外本身重量和体积也比较大。
Blundell和Willmouth[38]利用一组红外热源实现了纤维铺放过程的加热，红外灯丝包裹在石英壳体内部，通过石英给纤维材料进行加热，当灯丝达到2360K的温度时，石英温度为730K。由于存在着中间环节，温度的控制比较复杂，温度响应也比较慢，同时能量的利用率较低。目前红外热源在纤维铺放领域的应用还不十分成熟。
通过以上的对比，高温气体热源与激光热源更适合于作为纤维铺放过程的热源。由于常用预浸带的宽度多数在3.2mm-12.7mm之间，厚度在0.1mm-0.3mm之间，要求的加热范围较小。考虑到铺放头还要带动热源一同移动，特别在铺放凹面时，要求热源体积尽可能小。因此，高温气体热源是比较适合的。由于目前激光热源的也有一定的使用，对激光热源也进行了分析。
3.2工艺路线的简化
本文主要研究热塑性复合材料纤维过程中的热传递现象，国外的研究人员已经给出了比较多的计算模型，但是由于每个分析过程基于不同的实际情况，例如使用材料有所不同、热源类型及其模型的不同、预热位置温度等不同使得最终的分析结果有较大的差异性，目前在纤维铺放过程中的热传递模型还没有一个一致的结论。
同时由于“原位固化”技术得到的制品与“热压罐”技术得到的制品在强度上的近10%的差异，需要针对纤维铺放过程中热传递的进行进一步的研究。 为了得出预浸带及铺层基层的温度场分布，并确定加工速度、热源加热温度等工
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