专利名称：一种利用二维织机织造异型截面立体织物的方法横截面具有一定几何形状的立体织物是纺织领域内复合材料增强体中的一个新成员，它 轻且厚，扩展空间很大，整体连接性好，经树脂填充处理可形成强度很高的复合材料，有着 良好的抗拉压、抗冲击及抗层间剪切等机械性能，很容易通过新材料、化学整理等技术手段 使产品的物理、化学性能得到进一步增强与提高。它以柔克刚，以纺织材料取代金属与化学 塑料制品，可以广泛用作航空航天、建筑、渔业、医疗、军事、汽车等领域中的工业型材。 在立体结构的织物中，已经开发出一些简单截面的立体织物。随着新技术的不断发展， 对立体织物的需求越来越多，现有横截面三维织物产品还远不够丰富，必须不断开发新品种， 以满足人们的需要。尽管立体织物的结构较为复杂，最适合采用三维织机织造，但由于三维 织机价格昂贵，会大幅增加织造成本，人们在织造立体织物时，还是首选普通的二维织机。 目前，用普通织机织造立体织物仍沿用了传统的二维织物的织造方法，即先将所设计的三维 预织件的立体结构进行充分压扁，画出压扁图；再根据压扁图，确定并优选织造该三维织物 的投梭路径组合；然后根据投梭路径和不同织区内各层的提起情况作出组织图；最后根据组 织图得出穿综图和纹板图进而上机织造。这种方法比较直观，容易让人接受，但存在如下缺 点1、 设计穿综图时，每组交织规律相同的经纱，都要单独使用一个综片，交织规律不同 的经纱，不能共用一个综片。假如压扁图中织物的总段数为M，每段织物的两组经纱各用一个综片，就需要2M个综片，如果立体织物的结构较为复杂，所需综片数2M可能会大于织机 总综片数，这时二维织机就会因不能提供足够数量的综片而无法织造。2、 设计人员只有在确定投梭路径组合、画出组织图和穿综图之后，才能确定织造立体 织物所需的综片数，继而判断该立体织物是否可以织造，因而极易造成误工。3因此，现有织造方法不仅阻碍立体织物的进一歩研发，而且会导致人力、物力的浪费，必须加以改进。
本发明的目的是克服已有技术之缺陷而提供一种既能减少综片使用数量，又能最大限度 地避免误工的利用二维织机织造异型截面立体织物的方法。 本发明所述问题是以下述技术方案实现的
一种利用二维织机织造异型截面立体织物的方法，它首先根据三维预织件立体结构的压 扁图确定织造该三维织物的投梭路径组合和纱线排列顺序，然后按顶层多段织物的一组经纱 可以共用一个综片、底层多段织物的一组经纱也可以共用一个综片的原则设计穿综图，再由 压扁图和穿综图作出相应的纹板图，并由纹板图和穿综图得出组织图，最后使用二维织机织 造，其具体步骤如下
a、 将所设计的三维预织件的立体结构充分压扁，然后画出压扁b、 根据压扁图，设计织造该三维织物的投梭路径组合，并确定纱线排列顺序； C、按压扁图和纱线排列顺序绘制穿综图
压扁图中的每段织物的两组经纱各使用一个综片，处于顶层的多段织物的一组经纱可以 共用一个综片，处于底层的多段织物的一组经纱可以共用一个综片；
d、 由压扁图和穿综图作出相应的纹板e、 由纹板图和穿综图画出组织f、 上机织造。
上述利用二维织机织造异型截面立体织物的方法，所述二维织机织造该织物所需的最少 综片数Z由下式确定
Z=2M-P-Q+2，
式中，M为压扁图中织物的总段数，P为顶层织物的总段数，Q为底层织物的总段数。 本发明允许压扁图中处于顶层的多段织物的一组经纱共用一个综片，处于底层的多段织 物的一组经纱也可以共用一个综片，使织造立体织物所需的综片数减少，因而釆用本方法可 以织造传统方法不能织造的立体织物。根据压扁图对立体织物是否可以使用二维织机织造作 出预判，可以有效防止人力和物力的浪费。同时，由于改变了传统制造方法的工艺步骤，也 使生产效率得到了提高，大大扩展了二维织机的织造范围。


下面结合附图对本发明作进一歩详述。 图1是"品"字型织物的横截面图； 图2是"品"字型织物压扁图； 图3是"品"字型织物投梭路径图 图4是"品"字型织物上机图； 图5是宝塔型织物横截面图； 图6是宝塔字型织物压扁图； 图7是宝塔型织物投梭路径图； 图8是宝塔型织物上机图。
图中各标号为1、经纱，2、纬纱，3、纬纱首端，4、纬纱尾端，ai a6、压扁后的织 区，Si S加、织物横截面与织区对应的线段，Pi P12、投梭路径。

实施例1 "品"字型立体织物的织造
参看图1，织物的横截面为"品"字型，此处的"品"是类字型，和真正的品字不同，
这个"品"字型是由三个"口"字彼此相连而成。该立体织物的织造方法如下
1、将"品"字充分压扁，画出压扁图
压扁的方式有多种，为了便于制造，应使压扁后的层数和段数尽量少，图2是"品"字
型织物的一种压扁图，图中组成"品"字的三个"口"字均为正方形，压扁图第一区和其它
各区长度的比值为2: 1。该织物的压扁图分成六个织区，以a"a2，，…a6表示这六个织区， 各区的宽度比例为a产2af2a^2a^2a^2a6，各区层数分别为2、 3、 4、 3、 4、 2层。每个织区 中的线段按自左至右，自上而下的顺序用Si S^表示，例如，织区a2有三层织物，位于上
面的线段S3表示上层织物，S4表示中层，S5表示下层。上机织造时，这三层织物实际上是紧
贴着的，即厚度很小。图中为了可视起见，已将它们沿纵向拉开了一段距离。
图2中，织物的横截面被压成了九段S2为一段，S7为一段，Sn为一段，S巧为一段， Si和S3为一段，S4和Ss为一段，S"和Sw为一段，S6、 Sk)、 S13、 Sn组成一段，S5、 S9、 S12、 Sw组成一段。采用传统方法织造本织物时，每一段都需要使用两个综片(两组经纱各用一个 综片)，共需18个综片，因而在综片总数为16的织机上不能织造。采用本方法进行织造时，顶层两段(S,和S3段和Se、 S1Q、 S13、 S,7段)的一组经纱共用一个综片，底层两段(S2段和
S5、 S9、 S12、 S,6段)的一组经纱共用一个综片，因而可以节省两个综片，使所需综片数降为 16，能够在综片总数为16的织机上织造。
根据压扁图可以方便地计算织造本织物最少需要的综片数
织物总段数M:9，顶层织物的总段数P4，底层织物的总段数9=2，则织造该织物所需的 最少综片数为Z=2M-P-Q+2=2X 9-2-2+2=16，由此可判断此织物可以织造。
2、 根据压扁图，设计并优选织造该三维织物的投梭路径组合，并确定纱线排列顺序 投梭路径图如图3。投梭路径组合是从压扁图中优选出能保证各织区中每层织物均织入
二纬的投梭路径的最小组合，以Pi Pu)表示。投梭方向如图中箭头所示，前一梭的结束之处 便是下一投梭的开始之处。织完IO梭后回到第一梭的起点处，首尾相接完成一个循环使各织 物层接结成设计所要求的三维截面形状。
3、 绘制上机图，包括穿综图、纹板图和组织图。
织造上机图如图4，它是根据投梭路径组合中每一纬所经过的织区、所处的组层位置及 织物的组织，按多层组织织造法则绘制。这个上机图制作的顺序就是按照本发明所述歩骤进 行的，将"品"字型进行充分的压扁，画出压扁图；根据压扁图，确定并优选织造"品"字 型织物的投梭路径组合；由压扁图确定纱线排列顺序，先排每区每层的第一根，再排该区的 第二根，"品"字型的经纱排列顺序为:11， 21， 12， 22， 31， 41， 51， 32， 42， 52， 61， 71， 81， 91， 62， 72， 82， 92， 101， 111， 121， 102， 112， 122， 131， 141， 151， 161， 132, 142， 152， 162， 171， 181， 172， 182;按压扁图和纱线排列顺序画出穿综图，按前面总结的省综 规律，本例中把顶层的第二根即12、 32、 62、 102、 132、 172共同穿入第3综，把底层的第 一根即21、 51、 91、 121、 161共同穿入第2综，共节省2片综，总综片数为16;由压扁图 和穿综图作出相应的纹板图；由纹板图和穿综图得出组织图；检査无误后上机织造。
实施例2 宝塔型立体织物的织造
宝塔型织物是上下不等的横向变截面多层织物，横截面图和压扁图如图5、图6。 以&,a2，……as表示三维织物结构压扁后的织区，每织区中的线段按自左至右，自上 而下的顺序用Si S2。表示。例如，织区a4有三层织物，位于上面的线段Sw表示上层织物， Sn表示中层，Sw表示下层。上机织造时，这三层织物实际上是紧贴着的，即厚度很小。图 中为了可视起见，已将它们沿纵向拉开了一段距离。图6中，织物的横截面被压成了十段S为一段，S7为一段，St2为一段，S,6为一段， Sw为一段，S2为一段，S3和Ss为一段，S4、 Sg和S,3为一段，S5、 S10、 SM、 S,7组成一段，
S6、 S"、 S15、 S,8和S2。组成一段(此段为底层)。采用传统方法织造本织物时，共需20个综 片，因而在综片总数为16的织机上不能织造。采用本方法进行织造时，顶层五段(Si为一
段，S7为一段，Su为一段，Sl6为一段，S,9为一段)的一组经纱共用一个综片，因而可以节
省四个综片，使所需综片数降为16，能够在综片总数为16的织机上织造。
根据压扁图计算织造本织物最少需要的综片数
织物总段数M40，顶层织物的总段数P4，底层织物的总段数Q4，则织造该织物所需 的最少综片数为Z=2M-P-Q+2=2X 10-5-1+2=16，由此可判断此织物可以织造。
投梭路径图如图7，该投梭路径组合是从压扁图中优选出能保证各织区中每层织物均织 入二纬的投梭路径的最小组合，以Pi P^表示。投梭方向如图中箭头所示，前一梭的结束之 处便是下一投梭的开始之处。织完12梭后回到第一梭的起点处，首尾相接完成一个循环使各 织物层接结成设计所要求的三维截面形状。
织造上机图如图8，也是根据投梭路径组合中每一纬所经过的织区，所处的组层位置及 织物的组织，按多层组织织造法则而绘作的。这个上机图制作的顺序也是按照本发明所述步 骤进行的，将宝塔型进行充分的压扁，画出压扁图；根据压扁图，确定并优选织造宝塔型织 物的投梭路径组合；由压扁图确定纱线排列顺序，先排每区每层的第一根，再排该区的第二 根。宝塔型的经纱排列顺序为11， 21, 31， 41, 51， 61,12, 22, 32， 42， 52， 62， 71， 81， 91， 101， 111， 72， 82， 92， 102， 112， 121， 131， 141， 151， 122， 132， 142， 152， 161， 171， 181， 162， 172， 182， 191， 201， 192， 202;按压扁图和纱线排列顺序画出穿综图，按本发明的省综方 法，本例中把顶层的第二根即12、 72、 122、 162、 192共同穿入第7综，底层的两梭都在同 一路径上，不存在省综问题，共节省4片综，总综片数为16;确定可以织造。由压扁图和穿 综图作出相应的纹板图；fi纹板图和穿综图得出组织图；检查无误后上机织造。
需要说明的是，在上面给出的两个实施例中，织物所需最小综片数都是16，必须使顶层、 底层的所有各段的一组经纱共用一个综片，如果计算所得织物所需最小综片数小于16，也可 以使顶层或底层的部分段的一组经纱共用一个综片，这种织造方法同样在本专利的保护范围 之内。


一种利用二维织机织造异型截面立体织物的方法，属纺织技术领域，用于解决立体织物的织造问题。其技术方案是首先根据三维预织件立体结构的压扁图确定织造该三维织物的投梭路径组合和纱线排列顺序，然后按顶层多段织物的一组经纱可以共用一个综片、底层多段织物的一组经纱也可以共用一个综片的原则设计穿综图，再由压扁图和穿综图作出相应的纹板图，并由纹板图和穿综图得出组织图，最后上机织造。本发明不仅扩大了二维织机的制造范围，而且能有效防止人力和物力的浪费，提高了织造立体织物的生产效率。