三維空心體織物預制件設(shè)計研究

朱紅　馬琴　孫宏

摘要：借鑒三維空心正方體折紙原理和成型方法，分層分區(qū)域設(shè)計了三維空心正方體織物結(jié)構(gòu)件，在普通提花織機上實現(xiàn)了三維空心正方體織物結(jié)構(gòu)預制件的一次成型織造。結(jié)果表明：采用正交結(jié)構(gòu)、角聯(lián)鎖編織結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)組織，合理設(shè)計不同層、不同區(qū)域織物組織結(jié)構(gòu)和各層間緯紗聯(lián)接路徑，可以完成空心正方體的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計，達到特殊結(jié)構(gòu)件織物一次成型織造工藝要求，為特殊箱體造型織物預制件一次成型結(jié)構(gòu)提供設(shè)計方法和織造工藝技術(shù)支持。

關(guān)鍵詞：三維空心正方體;織物;結(jié)構(gòu)件;折紙原理;層聯(lián)結(jié)構(gòu);緯紗路徑設(shè)計

中圖分類號：TB472文獻標志碼：A文章編號：1009265X（2022）03015010

The focuses on principle of folding threedimensional

boxed structure fabric developing

ZHU Hong MA Qin SUN Hong

Abstract： Referring to the principle of folding and forming method of threedimensional hollow cube， a threedimensional hollow cubeshaped fabric structural part is designed by layer and region. The onetime molding weaving of the threedimensional hollow cubeshaped fabric structural preform is realized on the ordinary jacquard loom. The results show that： based on orthogonal structure and angle interlocking woven structure， it is feasible to complete the overall structure design of the hollow cube by reasonably designing the fabric structure of different layers and different regions， and the weft connection path between layers， thereby meeting the onetime molding and weaving process requirements of special structure fabric， providing design methods and weaving technical support for the onetime molding structure of special boxshaped fabric preforms.

Key words： threedimensional hollow cube; fabric; structural parts; principle of folding; ?muftilayered structure; weft yarn path design

伴隨著各種新材料的不斷涌現(xiàn)，技術(shù)紡織品也向各個應用領(lǐng)域不斷擴展延伸，產(chǎn)業(yè)用紡織品研發(fā)已轉(zhuǎn)向以配套產(chǎn)業(yè)應用為目的整體方案設(shè)計的產(chǎn)品開發(fā)。三維織物結(jié)構(gòu)件制作具有一次成型的可設(shè)計性優(yōu)勢，織物結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定[1]，能夠較好地滿足工程場景應用的技術(shù)需求;此類材料與高性能纖維組合設(shè)計，可制備出具有高強、高磨、耐沖擊等特性的紡織三維織物結(jié)構(gòu)復合骨架材料[25]，在汽車安全氣囊、醫(yī)用過濾材料、軍用通訊箱體等領(lǐng)域存在著大量的應用需求。

復雜造型織物預制件設(shè)計和制作對設(shè)計技術(shù)和裝備要求較高，在研究了相關(guān)立體折紙設(shè)計原理和方法[67]基礎(chǔ)上，通過合理的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化設(shè)計，結(jié)合普通織機織造工藝實施條件和加工特點，選用三維組織和層聯(lián)成型結(jié)構(gòu)設(shè)計[811]，可在普通提花織機上實現(xiàn)復雜造型織物的一次成型加工，這為一次成型織物預制件提供了一種新的設(shè)計思路，也提升了普通提花織機設(shè)備的使用價值，并且可以降低產(chǎn)品開發(fā)的設(shè)備投入成本。本文將以三維空心正方體和三維空心四棱錐體設(shè)計與制作為例，闡述分區(qū)域局部結(jié)構(gòu)組合設(shè)計和三維空心體結(jié)構(gòu)的分層設(shè)計方法，探索出三維空心正方體一次成型的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計和研制方法;產(chǎn)品制作時，選用166.7 tex（1500 D）滌綸線，在普通提花織機上完成織造后，船型多層層聯(lián)結(jié)構(gòu)自然展開后將形成三維空心正方體織物結(jié)構(gòu)預制件。

1三維空心正方體產(chǎn)品設(shè)計與制作

三維空心結(jié)構(gòu)織物預制件設(shè)計思路：a）借鑒應用立體折紙原理，以三維空心正方體織物成型結(jié)構(gòu)預制件為設(shè)計目標，運用逆向工程設(shè)計方法[1214]，選用正交結(jié)構(gòu)和角聯(lián)結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)組織，通過緯紗路徑設(shè)計局部層聯(lián)結(jié)構(gòu)，滿足空心正方體的層聯(lián)成型結(jié)構(gòu)要求，實現(xiàn)復雜結(jié)構(gòu)造型織物預制件的一次成型。b）整體設(shè)計的一次成型空心正方體結(jié)構(gòu)件四周沒有接縫，完成織造后，借助層聯(lián)結(jié)構(gòu)展開即可成型;預制結(jié)構(gòu)件的形狀、大小均可根據(jù)工程場景技術(shù)使用要求柔性化調(diào)整設(shè)計。

1.1三維空心正方體結(jié)構(gòu)的層聯(lián)設(shè)計原理

與方法空心正方體折紙成型過程見圖1所示。按照圖1中圖形序號（a）、（b）、（c）、（d）、（e）等步驟所示完成折疊;最后，將圖1（d）折紙造型展開形成正方體結(jié)構(gòu)，如圖1（e）所示。從圖1可以看出，空心正方體折紙形成過程是：以平面材料為原料，按照一定尺寸，沿箭頭和虛線示意，經(jīng)過多次、多層折疊后，形成層聯(lián)的預成型結(jié)構(gòu)，展開后成型。空心立方體成型折紙實驗照片如圖2所示。

借鑒空心正方體折紙形成方法，可以進行空心立方體織物件的衍生設(shè)計，得出三維空心結(jié)構(gòu)織物預制件設(shè)計原理：首先確定三維空心正方體外形尺寸，將三維空心正方體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為多層層聯(lián)式平面船型結(jié)構(gòu)，然后設(shè)計出預成型多層船型局部區(qū)域組織結(jié)構(gòu)，在提花織機上完成織造后，多層層聯(lián)結(jié)構(gòu)展開后，形成四周無接縫空心立方體織物預制件。該設(shè)計方法可以運用于不同外形的層聯(lián)預成型結(jié)構(gòu)設(shè)計，制作出更多三維異型結(jié)構(gòu)織物預制件。

1.2三維空心正方體織物預制件整體結(jié)構(gòu)

設(shè)計1.2.1織物預成型結(jié)構(gòu)設(shè)計

為了實現(xiàn)在普通提花織機上研制成型，采用設(shè)計折紙空心體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化設(shè)計的方法，參照空心正方體展開成型前的船型結(jié)構(gòu)，如圖1（d）所示，將正方體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為船型平面結(jié)構(gòu)，分層平鋪，應用多層層聯(lián)織物的結(jié)構(gòu)設(shè)計原理，采取三維角聯(lián)組織和正交組織的組合使用，合理設(shè)計各層間的緯紗路徑，以確保實現(xiàn)分層分區(qū)完成織造加工。在織物下機后將其層聯(lián)結(jié)構(gòu)展開，將多層織物按空心體結(jié)構(gòu)特點還原成所需結(jié)構(gòu)預制件的立體形狀。設(shè)計時，將立體織物變形為特殊船型六邊形平面多層織物見圖3所示。圖3（b）所示是船型六邊形多層立方體織物CAD結(jié)構(gòu)模擬設(shè)計圖。設(shè)計時，首先將全部經(jīng)紗分為左右兩部分見圖3（a）所示，預設(shè)計確定緯紗順序與左右兩區(qū)分層交織的路徑;然后，將織物按折疊層聯(lián)結(jié)構(gòu)分區(qū)設(shè)計，并標識不同區(qū)域序號見圖3（c）所示，層聯(lián)整體結(jié)構(gòu)按組織結(jié)構(gòu)設(shè)計分為4層24個區(qū)。圖3（d）表示船型層聯(lián)織物展開后由24個區(qū)分布形成的空心正方體結(jié)構(gòu)效果圖。

1.2.2織物預成型結(jié)構(gòu)層聯(lián)緯紗路徑設(shè)計

為滿足三維結(jié)構(gòu)預成型的船型層聯(lián)織物的結(jié)構(gòu)特殊性，依據(jù)織物分區(qū)設(shè)計結(jié)果，需要先設(shè)計織物緯紗的引緯順序和起始點位置（見圖4），以確保完成織物在特定位置的連接與分層結(jié)構(gòu)的獨立織造工藝設(shè)計。圖4中：①表示從右向左投入第一緯與第一層經(jīng)紗交織;②表示從左向中間投入第二緯與第二層交織;③表示從中間向左投入第三緯與第三層交織;④表示從左向右投入第四緯與第四層交織;⑤表示從右向中間投入第五緯與第三層交織;⑥表示從中間向右投入第六緯與第二層交織，以此類推，按照設(shè)計的緯紗引緯路徑完成織物左右兩區(qū)的特殊結(jié)構(gòu)織造。

1.2.3各區(qū)域織物組織結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)

在分析觀察船型織物平面結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，將織物從上向下分為四層，其中第二層和第三層又分為左右兩個不連接的相對獨立區(qū)域。而在轉(zhuǎn)化為船型平面織物結(jié)構(gòu)中，根據(jù)成型制造工藝將織物分為A、B、C 3個區(qū)域，如圖5所示。其中A區(qū)為倒三角形狀，B區(qū)為正方形狀，C區(qū)為正三角形狀?？椢锏腁、C區(qū)域每一層都采用角聯(lián)鎖組織結(jié)構(gòu)，便于緯紗路徑連續(xù)設(shè)計和織造后立方體的展開成型;B區(qū)域每一層采用正交組織結(jié)構(gòu)，可以形成空心立方體穩(wěn)定的四周結(jié)構(gòu)。

采用角聯(lián)組織編織結(jié)構(gòu)和正交結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)組織，在設(shè)計好的區(qū)域中按成型結(jié)構(gòu)需求使用不同組織，按照緯紗的設(shè)計引緯順序和路徑完成織物的分區(qū)織造工藝。首先觀察預制件的A區(qū)結(jié)構(gòu)，先設(shè)計其A區(qū)的倒三角幾何形狀，結(jié)合層聯(lián)展開前分區(qū)1-8區(qū)的結(jié)構(gòu)，即展開后形成立方體底部區(qū)域，繪制出織物經(jīng)向結(jié)構(gòu)截面圖，如圖6所示。

圖6為織物倒三角區(qū)域的左右部分的經(jīng)向結(jié)構(gòu)截面圖，其中第1緯與1、2區(qū)經(jīng)紗交織后，開始進行左右區(qū)分別投緯，緯紗開始織造織物的左半部分，確保左右兩部分織物不連接;第2緯與第3區(qū)經(jīng)紗交織;第3緯與第4區(qū)經(jīng)紗交織;第4緯與第5、6區(qū)經(jīng)紗交織。第5緯開始織造織物的右半部分，第5緯與第7區(qū)經(jīng)紗交織;第6緯與第8區(qū)經(jīng)紗交織，依次完成緯紗織造循環(huán)，RW=24。

由圖6可得其基礎(chǔ)組織循環(huán)數(shù)為RJ=32，RW=24。根據(jù)紋織設(shè)計原理，結(jié)合織物結(jié)構(gòu)展開成型的特殊要求，需要織造出A區(qū)的倒三角幾何形狀，因此，緯紗從第1緯投遞至第24緯后，隨著織物倒三角形斜線紋樣變化，第25緯處在織物左右區(qū)域各增加一組基礎(chǔ)組織循環(huán)經(jīng)紗數(shù)32根，分24次完成基礎(chǔ)組織經(jīng)紗數(shù)循環(huán)增加，直至全幅總經(jīng)紗數(shù)768根?？椢锟椩鞎r左右分區(qū)回緯，組織結(jié)構(gòu)也需要分區(qū)繪制完成。

因此，可根據(jù)上述織物結(jié)構(gòu)設(shè)計原理，分別根據(jù)圖6左邊區(qū)域經(jīng)向結(jié)構(gòu)截面繪制出織物組織圖7（a），圖6右邊區(qū)域經(jīng)向結(jié)構(gòu)截面繪制出織物組織圖7（b）。

接下來，觀察并分析船型預制件的中間正方形結(jié)構(gòu)。先設(shè)計其9-16區(qū)的結(jié)構(gòu)，繪制出正方形區(qū)域9-16區(qū)的經(jīng)向截面圖，如圖8所示。

觀察圖8中織物正方形區(qū)域的左右部分，其中第1緯與9、10區(qū)經(jīng)紗交織后，開始進行左右區(qū)分別投緯，緯紗開始織造織物的左半部分，確保左右兩部分織物不連接;第2緯與第11區(qū)經(jīng)紗交織;第3緯與第12區(qū)經(jīng)紗交織;第4緯與第13、14區(qū)經(jīng)紗交織。第5緯開始織造織物的右半部分，第5緯與第15區(qū)經(jīng)紗交織;第6緯與第16區(qū)經(jīng)紗交織，依次完成緯紗織造循環(huán)，RW=12。

由圖8可得其基礎(chǔ)組織循環(huán)數(shù)為RJ=16，RW=12，B區(qū)域內(nèi)經(jīng)紗分為四層排列，每層192根，共768根。根據(jù)紋織設(shè)計原理，結(jié)合織物結(jié)構(gòu)展開成型的特殊要求，需要織造出B區(qū)的正方形幾何形狀。因此，可根據(jù)上述織物結(jié)構(gòu)設(shè)計原理，分別根據(jù)織物經(jīng)向截面圖8左邊區(qū)域經(jīng)向結(jié)構(gòu)截面繪制出織物組織圖9（a），右邊區(qū)域經(jīng)向結(jié)構(gòu)截面繪制出織物組織圖9（b）。

接下來，觀察并分析船型預制件的C區(qū)正三角形結(jié)構(gòu)。先設(shè)計17-24區(qū)的結(jié)構(gòu)，繪制出正方形區(qū)域17-24區(qū)的經(jīng)向截面圖，如圖10所示。

觀察圖10織物正三角區(qū)域的左右部分，其中第1緯與17、18區(qū)經(jīng)紗交織后，開始進行左右區(qū)分別投緯，緯紗開始織造織物的左半部分，確保左右兩部分織物不連接;第2緯與第19區(qū)經(jīng)紗交織;第3緯與第20區(qū)經(jīng)紗交織;第4緯與第21、22區(qū)經(jīng)紗交織。第5緯開始織造織物的右半部分，第5緯與第23區(qū)經(jīng)紗交織;第6緯與第24區(qū)經(jīng)紗交織，依次完成緯紗織造循環(huán)，RW=24。

由圖10可得其基礎(chǔ)組織循環(huán)數(shù)為RJ=32，RW=24。根據(jù)紋織設(shè)計原理，結(jié)合織物結(jié)構(gòu)展開成型的特殊要求，需要織造出C區(qū)的正三角幾何形狀，因此，緯紗從第1緯投遞至第24緯后，隨著織物三角形斜線紋樣變化，第25緯處在織物左右區(qū)域各減少32根經(jīng)紗，分24次完成基礎(chǔ)組織經(jīng)紗數(shù)循環(huán)增加，直至從全幅總經(jīng)紗數(shù)768根減至32根?？椢锟椩鞎r左右分區(qū)回緯，組織結(jié)構(gòu)也需要分區(qū)繪制完成。因此，可根據(jù)上述織物結(jié)構(gòu)設(shè)計原理，分別根據(jù)圖10左邊區(qū)域經(jīng)向結(jié)構(gòu)截面繪制出織物組織圖11（a），圖10右邊區(qū)域經(jīng)向結(jié)構(gòu)截面繪制出織物組織圖11（b）。

1.3三維空心正方體產(chǎn)品紋樣與意匠設(shè)計

空心正方體織物船型紋樣的平面設(shè)計尺寸，如圖12（a）所示?？招恼襟w織物成型結(jié)構(gòu)的長、寬、高為9 cm的正方體結(jié)構(gòu)如圖12（b）所示。

采用JCAD大提花設(shè)計軟件，繪制設(shè)計空心正方體織物船型平面紋樣，選用的普通提花機1408針，左邊空針288針，右邊空針352針，經(jīng)紗實際針數(shù)為768針，投緯總數(shù)為1152。

1.4三維空心正方體產(chǎn)品織造

a）上機工藝設(shè)計

使用提花織機為SGA598型半自動大提花織樣機，織機裝造為單造雙把吊紋針，織機紋針數(shù)1408針，紗線穿法為順穿法，成品幅寬9.9 cm，上機經(jīng)密為778根/10cm，總經(jīng)根數(shù)為768根。上機緯密為640根/10cm，布身每筘齒經(jīng)紗穿入數(shù)12根，緯紗織縮率為11.1%，實際使用英制筘號為30。

b）織造關(guān)鍵技術(shù)

設(shè)計產(chǎn)品采用左右分區(qū)織造來實現(xiàn)這一特殊的六邊形船型多層層聯(lián)結(jié)構(gòu)，通過緯紗路徑設(shè)計，將多層、多區(qū)域經(jīng)紗整體結(jié)構(gòu)有規(guī)律低組合聯(lián)結(jié)。同時，按空心立方體織物件展開成型要求，在織制織物船型三角區(qū)域時，在緯紗投入24緯后，經(jīng)紗有規(guī)律地增加或減少32根經(jīng)紗，使織物達到工藝設(shè)計預期的斜邊長度和寬度，形成空心正方體結(jié)構(gòu)件預成型要求的多層層聯(lián)船型織物。由于是通過在織物邊緣處增加或者減少經(jīng)紗來達到傾斜角度，因此在下機后織物的兩側(cè)會出現(xiàn)毛邊，這就要求織物在織造時需要特別注意斜線處即邊緣處的光滑度。本次試樣制作采用了滌綸線，完成的織物件規(guī)格與預先設(shè)計參數(shù)基本一致。

下機后織物實際尺寸如圖13。下機后織物經(jīng)密為878根/10cm，第1、2區(qū)織物緯密為670根/10cm。第5、6區(qū)織物緯密為：655根/10cm。第3、4區(qū)織物緯密為655根/10cm。

2三維空心四棱錐體產(chǎn)品設(shè)計

根據(jù)三維空心正方體織物預制件的設(shè)計與制作方法，可以衍生設(shè)計出三維空心四棱錐體預制件的結(jié)構(gòu)設(shè)計方法，設(shè)計方法如下所述。

2.1三維空心四棱錐體的平面結(jié)構(gòu)劃分

按照四棱錐體的結(jié)構(gòu)特點，把四棱錐體的平面結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為平面方形，按照組織結(jié)構(gòu)特點和緯紗路徑劃分出4個組織結(jié)構(gòu)區(qū)域，同樣，可以運用層聯(lián)結(jié)構(gòu)設(shè)計實現(xiàn)其在普通提花織機上的設(shè)計和一次成型織造，四棱錐體的平面分區(qū)圖見圖14。圖14中，第1區(qū)為第一層織物和第二層織物、第三層織物和第四層織物的連接區(qū);第4區(qū)為第一層織物與第四層織物的接結(jié)區(qū)，第2、3區(qū)為主體成型區(qū)，其中第一區(qū)中的連接方式為第一層織物與第二層織物接結(jié);第2區(qū)為第一層織物與第四層織物接結(jié);第3區(qū)由四層織物構(gòu)成。

3.2三維空心四棱錐體產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計

在不同區(qū)區(qū)域織物的織造過程中，需要考慮不同區(qū)域的投緯方式?？椢镌诘?區(qū)，緯紗不涉及分段投緯工藝，因此不需要考慮其緯紗的特殊引緯路徑;織物在第2區(qū)、第3區(qū)、第4區(qū)的平面織造過程中存在不同的緯紗引緯和緯紗路徑，以實現(xiàn)其特殊結(jié)構(gòu)的織造?？椢镌诘?、3區(qū)的緯紗路徑如圖15所示，其中：①表示緯紗從右向左投入與第一層經(jīng)紗交織;②表示緯紗從左向右投入與第4層交織;③表示緯紗從右向左投入在第3區(qū)與第三層經(jīng)紗交織;④表示緯紗從左向右投入在第3區(qū)與第二層經(jīng)紗交織。

織物在第4區(qū)的緯紗路徑如圖16所示，其中：①表示緯紗從右向左投入與第一層經(jīng)紗交織并與第二層經(jīng)紗接結(jié);②表示緯紗從左向右投入與第4層交織;③表示緯紗從右向左投入與第三層經(jīng)紗交織并與第四層經(jīng)紗接結(jié);④表示緯紗從左向右投入與第二層經(jīng)紗交織。

3.3三維空心四棱錐體產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計

a）織物結(jié)構(gòu)設(shè)計

根據(jù)織物平面結(jié)構(gòu)分區(qū)圖和織物緯紗路徑實際，按工藝設(shè)計需求，采用角聯(lián)鎖編織結(jié)構(gòu)和正交結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)組織，將織物分為四層，按照緯紗的投緯路徑設(shè)計完成織物的分區(qū)織造工藝。織物結(jié)構(gòu)件分區(qū)域的經(jīng)向截面圖如圖17所示，其中圖17（a）為織物第1區(qū)的經(jīng)向截面圖;圖17（b）為織物第2區(qū)（左）和第3區(qū)（右）的經(jīng)向截面圖;圖17（c）為織物第4區(qū)的經(jīng)向截面圖。

b）織物組織設(shè)計

結(jié)合織物的分區(qū)圖、緯紗路徑設(shè)計和織物經(jīng)向截面圖，可以設(shè)計出各區(qū)域基礎(chǔ)循環(huán)組織，實現(xiàn)織物的特殊結(jié)構(gòu)要求。其中：在織造織物1區(qū)時結(jié)合圖17（a）的織物經(jīng)向截面圖設(shè)計基礎(chǔ)組織，其基礎(chǔ)組織為RJ=32、RW=8，組織圖如圖18（a）所示，將織物的第一層和第四層連接。在織造織物第2區(qū)時結(jié)合圖17（b）左邊的織物經(jīng)向截面圖設(shè)計基礎(chǔ)組織，其基礎(chǔ)組織為RJ=32、RW=16，組織圖如圖18（b）所示，隨著紋樣的變化，織物經(jīng)紗按照緯紗投減16后遞增32;在織造織物第3區(qū)時結(jié)合圖17（b）右邊的織物經(jīng)向截面圖設(shè)計基礎(chǔ)組織，其基礎(chǔ)組織為RJ=32、RW=16，組織圖如圖18（c）所示，織物經(jīng)紗按照緯紗投遞16經(jīng)紗遞增32;在織造織物第4區(qū)時結(jié)合圖17（c）的織物經(jīng)向截面圖設(shè)計基礎(chǔ)組織，其基礎(chǔ)組織為RJ=32、RW=16，組織圖如圖18（d）所示，將織物的第一層和第二層連接、第三層和第四層連接。

3.4三維空心四棱錐體產(chǎn)品紋樣與意匠設(shè)計

紋樣的平面設(shè)計尺寸根據(jù)立體結(jié)構(gòu)的尺寸大小要求設(shè)計，JACD大提花設(shè)計軟件中設(shè)計的紋樣，軟件設(shè)計中織物參數(shù)設(shè)計為1408×448，紋樣設(shè)計中為使織物組織結(jié)構(gòu)循環(huán)，經(jīng)紗設(shè)計針數(shù)為768針，左邊空針288針，右邊空針352針。

3.5三維空心四棱錐體產(chǎn)品織造

a）上機工藝設(shè)計

成品幅寬9.9 cm，上機經(jīng)密為778根/10cm，總經(jīng)根數(shù)為770根，為了紗線循環(huán)與組織結(jié)構(gòu)循環(huán)匹配，則取768根。上機緯密為450根/10cm，布身每筘齒經(jīng)紗穿入數(shù)12根，緯紗織縮率為11.1%，實際使用英制筘號為30。

b）織造技術(shù)關(guān)鍵

織造時利用緯紗將同層不同區(qū)域按織物實際要求連接起來，并結(jié)合不同部位的分區(qū)織造來實現(xiàn)這一特殊結(jié)構(gòu)。同時，在三角區(qū)域處按照基礎(chǔ)組織的經(jīng)緯紗線循環(huán)數(shù)，在緯紗投入16緯后，經(jīng)紗有規(guī)律地增加或減少32根經(jīng)紗，達到成型展開要求斜邊長度度與寬度。由于是通過在織物邊緣處增加或者減少經(jīng)紗來達到傾斜角度，因此在下機后織物的兩側(cè)會出現(xiàn)毛邊，這就要求織物在織造時需要特別注意斜線處即邊緣處的光滑度。

3結(jié)論

研究表明，借鑒三維立方體折紙原理，合理轉(zhuǎn)化三維結(jié)構(gòu)織物件預成船型形狀，在船型不同區(qū)域三角區(qū)域選擇角聯(lián)鎖組織結(jié)構(gòu)，正方形區(qū)域選擇正交組織結(jié)構(gòu)，通過合理的緯紗路徑設(shè)計，在織造第二層、第三層時可以實現(xiàn)左右區(qū)域不連接結(jié)構(gòu)，形成三維空心正方體的中間空隙結(jié)構(gòu)設(shè)計;并在普通提花機上實現(xiàn)了產(chǎn)品一次成型織造，基本達到了預期的三維空心正方體設(shè)計制作實物規(guī)格。借鑒三維空心正方體的設(shè)計原理和制作方法，可衍生設(shè)計出三維空心四棱錐體結(jié)構(gòu)。以此類推，該設(shè)計方法可以廣泛應用于特殊三維空心箱體織物預制件結(jié)構(gòu)，在普通提花織機上可以實現(xiàn)復雜造型織物的一次成型加工，這為一次成型三維結(jié)構(gòu)織物預制件提供了一種新的設(shè)計方法。研制時發(fā)現(xiàn)，可以在織造增減經(jīng)紗時，增加鉤針鎖邊輔助裝置，可進一步完善三維空心體異形件制造技術(shù)和產(chǎn)品質(zhì)量。

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收稿日期：20210709網(wǎng)絡出版日期：20210827

基金項目：常州市生態(tài)紡織技術(shù)重點實驗室項目（CM20183003）

作者簡介：朱紅（1966-），女，河南南陽人，教授，工學碩士，主要從事紡織新材料和三維結(jié)構(gòu)織物預制件設(shè)計方面的研究。