Оправка для изготовления полых изделий из композиционного материала

 

Использование: изготовление оболочек типа усеченного полого конуса из композиционного материала методом намотки. Сущность изобретения: конструкция оправки содержит основную 1 и дополнительную 3 обечайки, последняя выполнена с коэффициентом линейного расширения, как у изделия и установлена подвижно относительно основной, Ограничительные фланцы 4 и 5 жестко соединены с торцами дополнительной обечайки, перемещение которой определяется как сумма теплового расщирения дополнительной 3 и основной 1 обечаек в осевом и радиальном направлениях за счет прижатия ограничительного фланца у меньшего торца оправки пружинным элементом 6, установленным на винте 7, жестко соединенным с торцом основной обечайки. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (2 1) 469! 716/05

22) 15.05.89

46) 15.02.92. Бюл. № 6 (71) Днепропетровский научно-исследовательский институт технологии машиностроения (72) В. А. Цопа, Л. В. Чумак, В. Г. Гусаров и В. М. Корж (53) 678.057.94 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1100112, кл. В 29 С 53/82, 1983. (54) ОПРАВКА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

ПОЛЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА (57) Использование: изготовление оболочек типа усеченного полого конуса из компози, SUÄÄ 1712179 А 1 (51)5 В 29 С 53/82 // В 29 К 105:08, В 29 1. 23:22

2 ционного материала методом намотки, Сущность изобретения: конструкция оправки содержит основную 1 и дополнительную 3 обечайки, последняя выполнена с коэффициентом линейного расширения, как у изделия и установлена подвижно относительно основной. Ограничительные фланцы 4 и 5 жестко соединены с торцами дополнительной обечайки, перемещение которой определяется как сумма теплового расширения дополнительной 3 и основной 1 обечаек в осевом и радиальном направлениях за счет прижатия ограничительного фланца у меньшего торца оправки пружинным элементом 6, установленным на винте 7, жестко соединенным с торцом основной обечайки. 1 ил.

1712179

Изобретение относится .к машинострое::нию, в частностк к- техническйм средствам изготовления полых изделий из композйционного материала, преимущественно изделий типа усеченного полого конуса.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является оправка для изготовления деталей из композиционного материала методом намотки, включающая основную обечайку, концентрично ей расположенную дополнительную обечайку: из материала с коэффициентом линейного,pàñøèрения, равным коэффициенту линейного расширения изделия, и ограничительные фланцы, один из которых соединен с основной .обечайкой посредствам., расположенных на торце винтов..

Однако при намотке. заготовки на оправку и создании давления формования перед нагревом заготовки дополнительная обечайка воспринимает значительные силовые нагрузки. Поскольку основная обечайка имеет зазор с дополнительной обечайкой на величину теплового расширения материала основной ооечайки, изменяющийся до нуля при нагреве -до:температуры отверждения, то дополнительная обечайка из композиционного материала находится в напряженчо-деформированном состоянии, что приводит к появлению деформации и трещин; к нарушению точности размеров изготавливаемои . детали и сокращению срока эксплуатации оправки.

Целью изобретения является повышение качества изделий и эксплуатацHQHHbix свойств.

На чертеже показана оправка для изготовления полых изделий из композиционного материала.

Оправка состоит нз основной обечайки 1, прикрепленной к валу 2,. дополнительной обечайки 3 из материала с,тем же коэффициентом линейного расширения, что и изготавливаемое изделие, с закрепленным с ней концевым элементом в. виде фланца 4, фланца 5, жестко соединенного с торцам дополнительной обечайки 3 и имеющего возможность продольного перемешепия относительно основной обечайки 1,.тарированных пру.жин 6, установленных на винтах 7, жестко соединенных с основной: обечайкой оправки 1, разделительного антиадгезионного элемента 8, на который наматывается композиционная лента, образующая изделие 9.

Оправка для изготовления полых изделий из композиционного- материала работает следующим образом.

Перед намоткой на-основную обечайку 1 устанавливают дополнительную обечайку 3 из композиционного материала с жестко закрепленным к ней фланцем 4. Крепят фланец 5 к торцу дополнительной обечайки 3 и соединяют его винтами 7 с установленными на них пружинами 6 с торцом основной обечайки 1. Устанавливают разделительный элемент 8 из антиадгезионного материала, например фторопластовой пленки. Производят намотку материала. заготовки на обечайку оправки 3, после чего заготовку устанавливают в автоклав, создают давление формования и нагревают ее до температуры отверждения материала.

При нагреве заготовки до температуры отверждения происходит тепловое расширение основной 1 и дополнительной 2 обечаек оправки. Если коэффициент теплового расширения материала основной обечайки 1 больше, чем дополнительной 3, то под действием возникающих сил на границе дополнительная обечайка — основная обечайка, больших по величине усилия пружин 6, до15 полнительная обечайка перемещается к меньшему торцу, что уменьшает напряженно-деформируемое состояние дополнительной обечайки. Оптимальное усилие прижатия дополнительной обечайки 3 к основной обеспечивается тарированными пружинами 6.

Если коэффициент теплового расширения материала основной обечайки меньше, чем дополнительной, то дополнительная обечай26 ка 3 перемещается в сторону большего торца под действием усилия пружин 6. При достижении температуры отверждения материала заготовки производят выдержку несколько ,часов. После этого ее охлаждают до температуры окружающей среды. При охлаждеЗО нии оправка работает аналогично, как и при нагреве, только перемещения дополнительной обечайки 3 относительно основной 1 осуществляются в обратном на правлении.

Извлекают отвержденную заготовку с автоклава и отсоединяют фланец 5 от дополнительной обечайки 3 и винты 7 с пружинами 6 от основной обечайки 1. После этого производят распрессовку отвержденной заготовки с оправки и направляют ее на последующую технологическую операцию, например на

40 механическую обработку.

Применение данной оправки позволяет повысить качество изготовления изделия за счет увеличения точности изготовления линейных размеров изделий, а также ловы45, сить .эксплуатационные свойства оправки увеличением срока ее эксплуатации.

Формула изобретения

Оправка для изготовления полых изделий из композиционного материала, включающая установленную на валу основную обечайку, концентрично ей расположенную дополнительную обечайку из материала с коэффициентом линейного расширения, равным коэффициенту линейного расширения изде55 лия, и ограничительные фланцы, один из которых соединен с основной обечайкой посредством расположенных на торце винтов, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества изделий и эксплуатационных свойств, она снабжена тарированными пру1712179

Соста ви тел ь М. Ос и по ва

Редактор Н. Горват Техред А. Кравчук Корректор И. Зрдеии

Заказ 499 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 жинами, установленными на винтах для соединения основной обечайки и одного из фланцев, другой из которых жестко соединен б с дополнительной обечайкой с возможностью продольного перемещения относительно основной обечайки.