碳/碳复合材料是近二十年来发展起来的一种结构性复合材料,其三维织物具有良好的整体结构和较高的纤维体积含量,经过后期的CVD复合处理做成的结构件性能优越,是制作高性能结构材料和热防护材料的优良基材,显著改善了复合材料多方面的力学性能,尤其是从根本上克服了结构复合材料的层间强度低易分层的缺点,目前主要应用于航空、航天、汽车、医疗等新技术领域。本文介绍一种制作碳/碳复合材料预制体的单边缝合技术,并在对国内外碳纤维立体织物成型装备研究现状的分析基础上,对现有的单边双针缝合工艺进行研究,指出现有工艺在缝合过程中存在的缺陷,即现有缝合工艺仅依靠钩线针及引线针的配合完成,缝合过程中会出现丢钩、误钩现象,针对该缺陷对工艺进行改进。由改进后的缝合工艺,确定该缝合装置包括,引线机构,钩线机构,挑线机构,拨线机构和送布工作台等部分,对各部分机构进行方案设计并进行对比分析,选取最佳方案,并对各部分进行详细的结构设计,采用Pro/E三维建模软件建立虚拟样机。为确定各机构尺寸并使各机构能够准确配合完成缝合动作,设计过程中对各机构进行运动学分析,为实现单边缝合动作及缝合线迹的稳定运行,避免缝合过程中仅凭引线针与钩线针的配合不善导致钩线针丢钩、误钩,从而引起丢环、断线造成线迹松弛等问题,通过对单边缝合原理以及钩线针与引线针动作配合原理进行分析,在对原有缝合工艺加以改进的基础上,提出了轨迹叠加思想,设计了一种碳/碳复合材料三维预制体单边缝合装置拨线机构,通过对拨线机构拨线原理进行分析,建立拨线原理数学模型,并运用MATLAB进行轨迹仿真分析,验证拨线原理的合理性。根据改进的单边双针缝合工艺以及碳/碳复合材料预制体单边缝合装置的机构运动关系,对缝合系统进行控制系统设计,电气路规划,PLC程序编写,并对程序进行调试。采用调试好的缝合装置进行缝合实验,对缝合行为进行研究,计算缝合过程中纱线消耗量,并根据供需线量平衡思想设计相应的挑线机构,对纱线需供线量及线道张力进行分析,调整针距及缝料厚度,使缝合效果最佳,以此验证改进工艺的合理性,拨线机构运动的准确性,最后进行织物缝合实验。