由于复合材料与传统材料相比具有比模量高、比强度高、耐腐蚀、抗疲劳等优点，所以在航空航天中应用越来越广泛。自动铺带是一种重要的复合材料成型方法，自动铺带设备是自动铺带成型的关键设备。其中，自动铺带头作为自动铺带成型过程中的执行部件，是自动铺带设备中最为关键的部件，可以实现预浸带的切割、输送、压实、张力控制等功能。我国关于自动铺带技术及其设备的开发尚处于起步阶段，因此对自动铺带头及其关键技术的研究对促进复合材料在我国航天航空领域的应用具有重要的意义。首先，针对大型圆柱回转体类复合材料构件成型用的专用自动铺带头，进行了功能分析。确定了自动铺带头需要实现的基本功能有：压实功能、切断功能、加热功能、输带功能等功能。其次，对每种功能提出了多种实现方案，并进行了对比分析，确定了自动铺带头的总体集成实现方案。依据功能分析方案，对能够铺放75mm宽预浸带的自动铺带头进行了详细的结构设计和分析。分别完成了自动铺带头中压实、超声切割、输带、加热等系统的结构设计和选型。并且根据自动铺带头中各个气动执行元件的动作需求，完成了自动铺带头的气动回路设计。然后，针对自动铺放头中最重要的超声切割部件，设计了可开展超声切割的实验平台。并以实验室现有的三坐标工作台为基础，搭建实现了该系统。该实验平台主要由超声振动机构、超声切割机构、预浸带固定机构及工作台组成。最后，利用搭建好的超声切割实验平台，通过一系列的对比实验，研究了超声切割中切割功率、切割速度、切割压力、切割深度、预浸带张力等工艺参数对预浸带切割效果的影响。通过研究发现，在一定切割速度和切割功率的预浸带超声切割中，为了获得较好切割质量，存在最小需求带张力、最小需求切割压力和最小需求切割深度。合理匹配切割功率、速度、压力和深度四者之间的关系，能够获得高的切割质量和效率。