Оправка для изготовления полых изделий из композиционного материала

5:08,ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ едова острое но-иссл машин саров Е болочекмпозиГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Днепропетровский научтельский институт технологииния(54) ОПРАВКА ДЛЯ ИЗГОТОВЛПОЛЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ КОМПОЗИНОГО МАТЕРИАЛА(57) Использование: изготовление отипа усеченного полого конуса из к 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.Изобретение относится,к машинострое:нию, в частности 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 линейнога,расширения, равным коэффициенту линейного расширения изделия, и ограничительные фланцы, один из которых соединен с основной ,обечайкой посредствам., расположенных на торце винтовОднако 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 навеличину теплового расширения материала основной ооечайки, изменяющийся до нуля прн нагреве до:температуры отверждения, то дополнительная обечайка из композиционного материала находится в напряженно-деформйрованномсостоянии, 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 эксплуатационных 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 перемещения 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 температурыотверждения 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 величинеусилия пружин 6, до полнительная обечайка перемещается кменьшему торцу, что уменьшает напряженно-деформируемое состояние дополнительной обечайки. Оптимальное усилие прижатия дополнительной обечайки 3 к основной 1 обеспечивается тарированными пружинами 6,Если коэффициент теплового расширенияматериала основной обечайки меньше, чем дополнительной, то дополнительная обечай ка 3 перемещается в сторону большего торцапод действием усилия пружин 6. При достижении температуры отверждения материала заготовки производят выдержку несколько ,часов. После этого ее охлаждают до температуры окружающей среды, При охлаждеЗ 0 нии оправка работает аналогично, как ипри нагреве, только перемещения дополнительной обечайки 3 относительно основной 1 осуществляются в обратном направлении.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 позволяетповысить качество изготовления изделия за счет увеличения точности изготовления линейных размеров изделий, а также ловы,сить эксплуатационные свойства оправки увеличением срока ее эксплуатации.Формула изобретенияОправка для изготовления полых изделийиз композиционного материала, включающая установленную на валу основную обечайку, концентрично ей расположенную дополнительную обечайку из материала с коэффициентом линейного расширения, равным коэффициенту линейного расширения изде лия, и ограничительные фланцы, один изкоторых соединен с основной обечайкой посредством расположенных на торце винтов, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества изделий и эксплуатационных свойств, она снабжена тарированными пру1712179 Составитель М. ОсиповаРедактор Н. Горват Техред А. Кравчук Корректор И. ЗрдеииЗаказ 499 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР3035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Производственно. издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, О жинами, установленными на винтах для соединения основной обечайки и одного из фланцев, другой из которых жестко соединен бс дополнительной обечайкой с возможностью продольного перемещения относительно основной обечайки.