无纺布是非织造产品的一种,具有柔韧、质轻、不助燃、容易分解、无毒无刺激性、色彩丰富、价格低廉、可循环再用等特点。目前我国工业生产非织造产品的企业,在生产过程中主要存在生产效率低、连贯性差、工作环境恶劣、产品质量不统一、原料损耗大等问题。本文通过分析无纺布生产工艺流程,在参考其他纺织产品生产线设计经验的基础上,设计并研发无纺布连续化自动生产线。通过对无纺布生产线上关键机械装备针刺机振动问题的分析,提出了相应的优化方案,最后通过仿真分析验证了方案可行性。主要内容包括:(1)本文首先分析无纺布生产工艺和自动化生产中存在的问题,探究无纺布自动生产线总体设计方案、设备的组成及整体布局。根据设计要求确定无纺布主要生产环节:开清环节、梳理环节、针刺环节。参考其他纺织产品的设计经验和结构原理,分别对开清装置、梳理装置和针刺装置进行结构设计、三维建模和有限元分析校核。(2)针对开清环节中的单轴流开清装置的关键零部件角钉打手,进行选型设计、受力和应变分析,验证设计的可行性。在梳理环节中,选择双锡林三罗拉杂乱梳理系统分梳纤维絮。在设计方案准备阶段重点分析了纤维絮在梳理机内部的梳理情况及转移路径,探究使其梳理效果最佳、转移路径最短、纤维絮损耗最低的锡林与罗拉安置情况及转速配比。最后,选择单主轴单针板式针刺机构加固纤维层,对其针刺机构参数进行了全面的设计计算,构建三维模型。(3)针刺机是无纺布自动化生产线关键机械装置,其针刺频率由针刺机构所决定。提高针刺频率有助于提高无纺布产品质量和产量。本文对针刺机构从动力学特性分析、关键零部件有限元分析两方面入手,探究针刺机振动机理并提出相应优化方案,最后通过仿真分析验证其可行性。本文设计和研发的无纺布自动化生产线实现细密纤维原料从开清、梳理及针刺加固成非织造产品的全部流程。实现了非织造产品的连续化、高效化、清洁化生产,提高了生产效率,降低了劳动强度。