热塑性复合材料正在越来越多的替代传统工程材料,并且在需要高生产效率的领域对于生产效率的要求也越来越高。要满足这些要求,就必须满足复合材料能够在保证质量的前提下,实现更低成本制造。复合材料自动铺放技术是为数不多的能够实现热塑性复合材料在大型工业应用领域连续加工的一项技术,因此复合材料自动铺放技术已经成为国内外研究的热点。本课题首先搭建了连续纤维增强热塑性复合材料自动铺放实验平台,能够完成纤维增强热塑性复合材料的自动铺放功能。将铺放头与三轴运动平台相结合,完成实验平台的机械结构设计。选用西门子1200PLC控制器,对铺放工艺进行控制,实现铺放工艺的自动化。在完成自动铺放实验平台的基础上,结合Design-Expert实验设计软件,对连续玻璃纤维增强聚丙烯的铺放工艺进行实验设计,分别研究了铺放工艺中的几个主要参数加工温度,铺放压力,铺放速度对铺放制品力学性能及变形程度的影响规律,并进行加工工艺参数的优化设计,得到连续玻璃纤维增强聚丙烯的铺放工艺的最优加工工艺参数组合。在得到最优化工艺参数组合的基础上,在最优参数下进行铺层参数的研究,分别研究了铺放角度及铺放层数对铺放制品力学性能的影响规律。选择0°,0°/±45°及0°/90°的铺放角度分别进行自动铺放实验,分别分析其对铺放制品力学性能的影响规律。选择不同的铺放预浸料层数进行研究,分别研究了不同角度的不同铺放层数对铺放制品力学性能的影响规律。利用遗传算法进行铺层设计,得到最优化的铺层设计组合,利用ANSYS分析优化前后的性能,并进行试验验证。