Способ изготовления трубы-оболочки из композиционного материала

 

1. СПОСОБ ИЗЮТОВЛЕНИЯ ТРУБЫ БОЛОЧКЙ ИЗ КОМПОЗИЦИОННОГО МАТНРИАЛА, включакяпий изготовление отцельных секций, сверлильнофрезерную обработку и стыковку секши межау собой, от л ичающийся тем, что, с целью повышения качества изготовления, при сверлильно-фрезерной . обработке заготовки секции на ее торцах произвоцят обработку отверстий, в гам числе и контрольных отверстий, по торцовым кондукторам, при этом первый то щсюый коноуктор базируют по торцу заготовки секции, а второй - по первому, затем осуществляют повторное базирование заготовки секции по обойм торцовым конаукторам и обработку отверстий на боковых поверхностях заготовки секции, базирование же секций при стыковке С осуществляют по контрольньпи отверст{ ям на TOfuax секций. ел C)OcxVSP Q fVSAXXXx f0иг.1 yy /SJCx :xx3rsrsf ел 4 Oi tvO

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

r -.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К. ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2 1 ) 345 4487/29-08 (22 ) 08,06. 82 (46) 15.11.83. Бюл. И» 42 (72) В. И. Колганов, Е. П. Либерт, B. И. Грейлих, В. Д; Ремпель, А, В. Захаров и В. К. Устинова (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро Курс (53) 621..643(088,8) (56) 1. Авторское свицетельство СССР

_#_» 444912, кл. F. 16 l„9/12, 1971.

2, Авторское свидетельство СССР N» 918637, кл. F 16 L 9/12, 1980, (54)(57) 1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

ТРУБЫ-ОБОЛОЧКИ ИЗ КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА, включанхций изготовление отцельных секций, сверлильно

„„SU„„1054621 .А.фрезерную обработку и стыковку секций межау собой, о т л и ч а ю ш и и с я .тем, что, с целью повышения качества изготовления, при сверлильнсь.фрезерной . обработке заготовки секции на ее торцах произвоаят обработку отверстий, в том числе и контрольных отверстий, по торцовым концукторам, при этом первый торцовый концуктор базируют по торцу заготовки секции, а второй - по первому, затем осушествляют повторное базилтоне ние заготовки секции по обоим торцовым концукторам и обработку отверстий на боковых поверкностях заготовки секции, базирование же секций при стыковке

- осушесгвляют по контрольным отверсти ям на торцах секций.

1 054621

35

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что при сверлильно» фрезерной обработке производят базирование кондуктора по первому торцу заготовки секции. выполнение на торце контрольных отверстий, базирование заготов« ки по выполненным. контрольным отвер.стиям и выполнение контрольных отверстий на втором торце заготовки секции, затем осуществляют повторное базирова ние заготовки по контроЛьным отверстиям на обоих ее торцах и обработку остальных отверстий на торцах и боковых ее поверхностях.

Изобретение относится к машиностроению, а именно -й способу изготовления трубы-оболочки из композиционного материала, и может быть использовано при производстве, например, секций кон 5 тейнеров, баков, трубопроводов и т.п.

Известен способ изготовления трубыоболочки из композиционного материала, включающий проведение отдельных секций, обработку отверстий на цилницрических поверхностях и стыковку секций между собой (1 ).

Однако этот способ не, обеспечивает повьпиения точности изготовления.

Наиболее близким к изобретению по !5 технической сущности и цостигаемому эффекту является способ изготовления трубы-оболочки из композиционного материала, заключающийся в том, что перед; обработкой отверстий осуществляют 20 операцию стыковки секций трубы-оболочки, базирование по торцу, установку техноло- гических колец, повторное базирования по кольцам и крепление осевого кондуктора с 4 последующим базированием. относительно него, а затем осуществляют крепление к нему радиальных кондукто- ров, по которым и произвоцят обработ ку отверстий (2 1, Известный способ характеризуется невысоким качеством изготовления вследствие невысокой точности стыковки секций трубы-оболочки, При атом состы кованные межцу собой секции не умещаются на оборудовании (например, на ста пеле, совмещенном с горизонтальнорасточным станком), так как габариг

3. Способ по и. l, о т л и ч а юш и и с я тем, что после базирования первого торцового кондуктора по.торцу заготовки. секции, а второго торцового кондуктора - по первому осуществляют базирование по торцовым концукторам и крепление осевого концуктора с послецующим базированием относительно него, а затем крепление к нему ради»

BJ1bHbIX КОНДУКтОрОВ, IIO KOTOPSIM u производят обработку отверстий на бо. ковых. поверхностях заготовки секции.

2 ные размеры секций в первую очередь определяются возможностями оборуцова ния. Поэтому обработку состыкованной трубы-оболочки произвоцят ручным .инструментом, в основном дрелями, что приводит к снижению произвоцительности труда, невозможности обработки отвер стий циаметром, превышающим 20-25.мм, и невозможности высокопроизводительной обработки различных окон, пазов, лю ков и т.п.

Белью изобретения является повыше» ние качества изготовления труб оболочек, Бель достигается тем, что согласно способу изготовления трубы-оболочки . иэ композиционного материала, включаюше му изготовление отцельных секций, свер лильно-фрезерную обработку и стыковку секций межцу собой, при сверляльнофрезерной обработке заготовки секции на ее торцах произвоцят обработку отверстий, в том числе и контрольных

;отверстий, по торцовым кондукторам, при этом пэрвый торцовый кондуктор базируют по торцу заготовки секции, а второй торцовый кондуктор по первому, затем осуществляют повторное базирование заготовки секции по обоим торцовым кондукторам и обработку отверстий на боковых поверхностях заготовки секции, базирование же секций при стыковке осу» ществляют по контрольным отверстиям на торцах секций., Кроме того, при сверпильно-фрезер ной обработке производят базирование .кондуктора по первому торцу заготовки секции, выполнение на торие контрольных отверстий, базирование заготовки по выполненным контрольным отверстиям и выполнение контрольных отверстий на втором торце заготовки секции, затем осушествляют повторное базирование заготовки по контрольным отверстиям на обоих ее торцах и обработку остальных отверстий на торцах и боковых ее поверхностях. 10

После базирования первого торцового кондуктора по торцу заготовки секции, а второго торцового кондуктора - по первому осушествляют базирование по

TopUoBblM кондукторам и крепление осевого кондуктора с послецуюшим базированием относительно него, а.затем крепление к нему радиальных кондукторов, по которым и производят обработку отверстий на боковых поверхностях заго ур товки секции.

На чиг. 1 показана -зенковка секции на оправке, полученная путем намотки; на фиг. 2 — токарная обработка секции; на фиг. 3 - сверлильно-фрезерная об- 25 работка секции; на фиг. 4-9 — этапы сверлильно-фрезерной обработки; на фиг. 10 - состыкованная труба-оболочка с присоединенными к ней узлами; на фиг. l 1-14 - узлы стыковки и присоеаине- Зр ния узлов.

Наполнитель, например стеклоткань, предварительно пропитанный связуюшим, накатывают на оправку 1 (фиг. 1), получая таким образом заготовку секции 2.

После отвержцения и съема с оправки произвоцят токарную обработку заготовки секции, снимая припуски 3 и 4 резцами 5 и 6 (фиг. 2). Сверлильно-фрезер40 ную обработку заготовки секции проиэвоаят на стапеле, включаюшем торцовые концукторы 7 и 8 (фиг. 3), совмешенном с горизонтально-расточным станком 9, перемешаюшимся вцоль секции по направ

45 ляюшим А, и станками 10 и 11 цля обработки торцов. Стыковку секций произво аят по отверстиям 12, 13 и 14 (фиг. 3, 4), обработку этих отверстий произвоаят с учетом того, что высокая точность стыковки можа быть обеспече50 на при условии высокой точности взаимного расположения отверстий на торцах секции (если обработку производят по концукторам, то условие обеспечения точности — минимальное угловое смешение 55 кондукторов друг относительно друга)и при условии отсутствия значительных зазоров межау элементами стыковки

621 4 (например, между штифтами и стенками отверстий), Для обеспечения выполнения первого условия вводят регулировку взаимного расположения торцовых концукторов, аля обеспечения выполнения второго условия вводят выполнение контрольных отверстий.

Регулировку взаимного расположения торцовых концукторов производят слецуюшим образом. Заготовку секции 2 устанавливают на посацочные поверхности Б и B концукторов 7 и 8. Риску базы на секции (фиг. 5) совмешают с риской базы на кондукторе 7 и фиксируют заготовку секции относительно концуктора.

В отверстия в кондукторах 7 и 8 (фиг. 6, 7) вставляют штыри 15 — 18,, устанавливают на них поверочные линейки 19, 20 и квадранты 21 и 22. Поворотом кондуктора 8 вокруг оси Х-Х на угол aL (фиг. 8) обеспечивают совпацение показаний кваарантов 21 и 22, Фиксируют заготовку секции 2 относительно кондуктора 8. Затем производят обработку отверстий на торцах заготовки секции

> через отве рстия в концукторах 7 и 8 с применением станков 10 и 11. Таким образом обеспечивают высокую точность взаимного расположения обработанных отверстий на. противоположных .торцах секции;

Контрольные отверстия вводят вследствие невозможности обеспечения минимальных зазоров одновременно межцу многими элементами стыковки (например, между 30 отверстиями и 30 шпильками или 6 отверстиями и 6 штифтами), так-как известно, что многократное базирование - типичная конструкторская ошибка. Число контрольных отверстий равно, как правило, двум. Выполняют их следуюшим образом: обеспечивают (например, совместной обработкой) высокую точность расположения соответствуюших отверстий 23 - 26 (фиг. 6, 7) в торновых конаукторах, обрабатывают отверстия в торцах заготовки секции и вклеивают в них стальные пробки 27 (фиг. 4), затем по отверстиям 23 -.26 в кондукторах обрабатывают отверстия 14 в стальньЪ: пробках инструментом. Возможен и цругой способ: отверстия 14 в пробках 27 об дабатывают заранее, а затем, применяя вместо режущего инструмента штырь, точно вхоаяший в отверстие 14, вклеивают по кондуктору с базированием по отверсТию 23 пробку 27, при этом зазор межцу пробкой и стенкой отверстия заполняют клеевой массой после установ

1054

621

S ки пробки. Стальные пробки необходимы, так как базирование по отверстиям в композиционном материале менее точно из-зв значительной его деформативности. Таким образом обес течивают обработку конт рольных отверстий нв торцах заготовки секции с высокой точностью.

Обеспечение высокой точности обработки отверстий на боковых поверхностях готовки секции может быть осушествле-, 0 о следуюшим образом.

На боковой поверхности заготовки секции 2 располагают осевой кондуктор 28 (фиг. 9), сбазироввнный и закрепленный на торцовых кондукторах 7,, 8, и рвдиаль-+5 ные кондуктора 29, 30, сбазированные и закрепленные на осевом кондукторе 28.

Отверстия обрабатывают с применением горизонтально-рвсточного станка по осевому и радиальному кондукторам. 20

Заметим, что регулировку взаимного расположения торцовых кондукторов можно производить только для выполнения контрольных отверстий, обработку же всех остальных отверстий — аналогично изло. женному, но с базированием по контрольным отверстиям на торчах заготовки секции. К обработанным таким образом заготовкам секций присоединяют детали, необходимые для стыковки, - гайки 31 З0 (фиг, 11), шпильки 32, помешают в контрольные отверстия штифты 33 (фиг. 12) °

В процессе стыковки шпильки 32 одной секции вводят в соответствуюшие отвер- 35 стия другой секции, а штифты 33 одной секции вводят в соответствуюшие конт рольные отверстия другой секции. При этом минимальные затраты между штифтеми 33 и стенками контрольных отверстий обеих секций обеспечивают высокую точность взаимного расположения секций, 3830pbl между шпильками 32 и стенками соответствуюших отверстий могут быть увеличены до 1-2 мм. После совмешения торцов секций устанавливают шайбы 34 и 35, завинчивают гайки - секции состыкованы.

К состыкованной трубе-оболочке 36 (фиг. 10) присоединяют узлы 37, 38 и 39. Высокая точность базирования и обработки по предложенному способу обеспечивает совпадение соответствуюших отверстий на узлах и на трубеоболочке, при этом узлы могут присоединяться квк к одной, твк и к двум секциям. Контрольные отверстия 14(фиг. 14) на торцах трубы-оболочки используют для контроля взаимного расположения секций, в также как технологические базы для слесарно-сборочных работ на трубе-оболочке.

Преимушества предложенного способа изготовлен:ия по сравнению с известным состоят в том, что обеспечивается высокопроизводительная обработка с высокой точностью отверстий в широком диапазоне размеров, в том числе и диаметрами, прег..ышаюшими 20-25 мм; обеспечивается возможность точного и надежного присоединения узлов, воспринимающих значительные силовые нагрузки; снижается трудоемкость подгоночных работ; снижается брак при изготовлении за счет обеспечения воэможности присоединения с необходимой точностью к трубе-оболочке всех деталей и узлов..) ()! 4(9 .

11

Х

Ы(2Ф252Й

6г. е

105462 l

105 462 1 . 32 Л .Ц

1 екал I

Фю. 12

3- 3

Фиг. У ядеих

Составитель А. Слесарев

1 эдактор М; Бандура Техрец M,Êóýüìà Корректор В. Гирняк

Заказ 9072/43 Тираж 925 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР . по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„д. 4/5

Филиал ППП Патент, г.Ужгород, ул. Проектная, 4