复合材料点阵夹层结构是新一代集材料、结构、功能设计为一体的理想结构,具有轻质、高比强、高比刚、可设计性强等优良性能,但现有制备工艺材料利用率低、生产成本高且自动化程度低,严重限制了复合材料点阵夹层结构工业化生产与应用。本文以热塑性复合材料点阵夹层结构高承载性能与低成本制造为目标,提出基于自动铺放原位成型工艺的点阵夹层结构新型制备工艺,并对新型点阵制备工艺开展研究,探索工艺参数对成型制件力学性能与铺放质量的影响规律,优化成型工艺参数,保证最终成型的复合材料点阵夹层结构性能。主要研究内容如下:设计搭建了面向点阵芯子的热塑性复合材料自动铺放原位成型试验台。分析试验台工作原理与功能需求,完成铺放头加热、加压等核心功能模块的方案选择与结构设计,提出平台总体设计方案,并对相关零部件选型加工,搭建调试整机设备。该试验台可以实现CF/PEEK点阵芯子及本文工艺研究所需其他试件的制备。分析了点阵自动铺放原位成型工艺参数对细观结构层间结合性能的影响,提高了最终成型制件力学性能。选择细观尺度热塑性复合材料层合板为代表,以提高其力学性能为目标,结合单因素法与多因素响应曲面法设计试验方案,以层间剪切强度与微观形貌为表征方法,重点分析铺放压力、铺放温度、铺放速度三个工艺参数及耦合作用对CF/PEEK层合板层间剪切性能的影响规律并建立预测模型,得到最优工艺参数。分析了点阵自动铺放原位成型工艺参数对预浸带曲线贴合质量的影响,提高了点阵芯子圆角处首层预浸带与模具贴合质量。选择点阵芯子直杆与斜杆的过渡圆角为研究对象,探索工艺约束下点阵芯子斜杆与水平面的最大可成型夹角,同时分析自动铺放原位成型工艺参数对点阵凹凸圆角处预浸带曲线贴合质量的影响规律,优化成型工艺参数。提出了基于自动铺放原位成型工艺的金字塔点阵夹层结构制备工艺流程,比较了自动铺放原位成型法与胶接法两种连接方式的连接强度,分析了预浸带铺层数及十字交叉结点处预浸带铺放方式等芯子成型工艺参数对点阵夹层结构平压性能的影响,理论计算了不同成型工艺下点阵平压性能并分析其失效模式,通过对比不同制备工艺下热塑性复合材料点阵夹层结构平压性能,评价了本文提出的新型点阵夹层结构制备工艺。