锻造复合材料是碳纤维应用的重要形式,短切碳纤维是其生产必不可少的原材料。现有的短切碳纤维加工工艺往往采用干丝束进行切割,而锻造复合材料的短切材料采用碳纤维预浸料丝束。有别于干丝束切割,由于碳纤维预浸料丝束加工时树脂处于高粘态,不仅存在切割力大、设备磨损严重等问题而且极易造成预浸料与刀具、夹具之间产生粘附,进而严重影响加工效率和产品质量。因此,针对刚性支撑、柔性支撑和无支撑这三种不同支撑状态,分析比较了碳纤维预浸料丝束在高粘态下切割时的断裂过程。首先,对碳纤维丝束的切割断裂过程进行了探究,针对碳纤维单丝和含有不同单丝数量的碳纤维丝束进行切割实验,通过切割断裂力、切割力曲线对实验结果进行分析,对比了碳纤维单丝断裂和不同大小丝束断裂的过程,发现了碳纤维丝束切割过程中的纤维滑移现象,并提出纤维中间断裂理论,建立的几何模型很好地从单丝层面上解释了碳纤维丝束的切割断裂过程,为了进一步证实这一理论,进行了宽度约束切割实验。其次,对高粘态碳纤维丝束刚性支撑切割断裂过程进行了探究,从实验结果分析可知:高粘态下(粘度>2000Pa·s),环氧树脂粘度的提高会使碳纤维丝束切割断裂力明显减小,但是其切断深度也会随着环氧树脂粘度的增加而显著增大。根据碳纤维丝束切割断裂力、切断深度、切割过程切割力曲线,以碳纤维丝束切割断裂过程理论为基础,最终建立了几何模型去进一步解释高粘态碳纤维丝束刚性支撑条件下切割断裂的过程。再次,进行了高粘态碳纤维丝束柔性支撑切割断裂实验,由于柔性支撑条件下刀具会作用于柔性支撑橡胶块,切割力不再同刚性支撑一样完全取决于底层碳纤维单丝的数量,并且柔性支撑条件下碳纤维的断裂形式是弯曲断裂,橡胶块的形变对碳纤维的丝束断裂起着至关重要的作用。最后,分析了高粘态下碳纤维丝束无支撑切割断裂过程,根据切割断裂过程切割力曲线结合碳纤维丝束切割断裂过程理论,最终建立了高粘态下碳纤维丝束无支撑切割断裂过程几何模型。为了综合分析高粘态下碳纤维丝束三种支撑条件的短切性能,文章最后对三种支撑状态下的切割断裂力、切断深度、支撑体环氧树脂粘附量进行了综合比对。