碳纤维材料由于其各方面性能都很优异而被广泛应用于各大领域,然而碳纤维的织造过程较为困难,主要因为在织造过程中碳纤维容易产生起毛、断线等问题,大大降低了织造效率并且增加了生产成本。本文针对碳纤维织造设备中的开口机构进行了研究,着重完成了以下几方面的工作:（1）在了解国内外织机开口机构发展现状的基础上,先利用机械设计理论自主设计了一种织造碳纤维的新型沟槽凸轮开口机构,再利用桁架原理自主设计一种综框支撑杆件。最后在Solidworks中对该开口机构三维建模,对沟槽凸轮开口机构作运动仿真分析并验证综框运动规律满足五次多项式运动规律;（2）提出在综丝眼内镀铜来减小综丝眼与碳纤维丝束间的磨损。在有限元ABAQUS中建立综丝眼与碳纤维的细观磨损仿真模型并对碳纤维丝束进行拉伸试验,将试验结果与该细观模型仿真结果对比,验证了该丝束细观磨损模型的正确性。利用渐进损伤机理对综丝眼与碳纤维丝束细观模型进行初始损伤分析,改变综丝眼内所镀有色金属材质来比较分析碳纤维丝束的损伤情况,仿真结果表明在综丝眼内镀铜对碳纤维丝束造成的损伤最小;（3）对开口过程中碳纤维丝束间的磨损进行分析,提出在碳纤维单丝表面镀铜来减小碳纤维丝束的磨损,在有限元ABAQUS中建立镀铜碳纤维丝束细观模型,利用Archard粘着磨损模型对其进行磨损仿真分析计算镀铜层的最佳厚度,仿真结果得出碳纤维镀铜层在1微米时耐磨性能最好,同时也为下文在凸轮表面添加一层镀铜碳纤维来减小磨损提供了理论依据;（4）在开口机构中凸轮设计方面,本文提出了在沟槽凸轮与滚子接触的内槽面上添加一层铜为1微米的碳纤维来提高其耐磨性,从而提高综框运动的稳定性以减小碳纤维的起毛断线。利用了Archard粘着磨损机理在ABAQUS中对凸轮滚子简化磨损模型进行了磨损分析,并用ALE网格以及Umeshmotion子程序来计算该凸轮滚子模型的磨损量,比较纯金属凸轮滚子间的磨损量与添加一层铜碳纤维的凸轮与滚子间的磨损量,仿真结果表明添加镀铜碳纤维层的凸轮与滚子间的磨损量变小且综框稳定运动。