Способ изготовления кольцевых изделий

) Заяв В 29 Р 23/12В 29 Я 1/00 диненнем заявки йф с Госуяа 3 ктаеаемй комет СССР ао дмам взобретеие а открытейубликовано 1507,79. Бюллетень ИВ та опубликования опнсанмя 15,07.79Румянцев, Б. ВТеребенин, Г.Р. Г. Нафиков Павфило Иванои А. Я. И. А. Воронцов, В. М. Муратов,лкина(71) Заявитель4 СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИ ЦЕВЫХ ЛИ Изобретение относится к областиформованкя армированных пластиков,полученных методом намотки,Известны способы Формования коль"цевых изделий нэ армированных пластиков, в частности стеклопластиков,нри которых используется послойнаяпоперечная намотка под натяжениемпропитанных непрерывных волокон нацилиндрическую оправку с последующимотверждением 11),Использование известного способавозможно для наполнителей, имеющихбольщую величину упругой деФормации,таких как стеклянные кли органичес"кие волокна, которые позволяют соэдаать натяжение до 100 кг на 1 смкны ленты. При переработке жестккк внсокомодульных углеродных илкборных волокон методом намоткиуровень возможной величины натяжениясущественно ограничен и обычно непревыщает 10-15 кг/смф. Такое низкоезначение натяжения не обеспечиваетплотной намотки слоев углеродныхилн бориых волокон, что приводит ккивкой степени наполнения пластиков,получаемая;методом намотки, и к поваленному содержанию пор. Известен также способ изготовлений кольцевых изделий из волокнистых материалов путем намотки заготовки на оправку н прессования ее в Форме 21.Использование данного способа обеспечивает уплотнение материалов н снижение пористостн, но приводит в высокомодульных композиционных материалах с малым относительным удлинением к получению искривлений (волннстости) в намотанных слоях, что существенно снижает уровень упруго" прочных свойств получаемого материала н увеличивает разброс их характеристик,Целью изобретения является позы" щенке прочностных свойств иэделия.Эта щель достигается эа счет того что при прессовании заготовки осуществляют,приложение усилия в плоскости намотки от центра кольцевого иэделия к периФерик за счет установки на его торцах конусных Формующих элементов.Существо способа Формоваикя намотанных изделий сводится к обеспечению равномерного натяжения камо" таиных слоев за счет горизонталь ной составляющей гидростаткческого давления прессования, возникакщей 72) Авторы изобретэйия Б. оц 673463,при прессовании конусной поверхностьюВеличина этой составляющей зависитот величины конусности. Так как обычное среднее давление прессованияслоистых пластиков Р( составляет0-20 кг/см 1 , то прй угле конуснос"ти равном 3 , горизонтальная составоляющая давления равна Р =Р Яс(.1З 0,5- 1 кг/см 1, что придает кольцевым " -слоям правильное расположение и равномерное натяжение. Когда кольцаимеют значительную толщину (20 мми более), угол конусности увели чивают. При угле конусности А:45горизонтальная составляющая давленияравна вертикальному давлению прессования. В этом случае, когда требуется обеспечить переменное горизонтальное давление прессования по радиусукольца, верхнюю и нижнюю формующуюповерхности выполняют по параболической кривой или по иному другому закону. Вид этого закона определяетсятребуемым законом изменения давленияпо радиусу кольца, Если горизонталь: ная составляющая давления Р дляоб еспечения равномерного натяжениявсех слоев изменяется по параболическому закону, то формующие поверхности имеют форму этой параболы.на фиг. 1 показано кольцо в приспособлении для намотки; на фиг2кольцо во время формования.Оснастка для намотки (фиг 1) состоит из оправки 1 с боковыми щечками(ограничителями) 2 и 3, имеющими конусные поверхности, необходимыепол чучеия горизонтальной составляюе длящей усилия формования кольца 4. Формадля формования иэделия (фиг. 2) имеет конические формующие полости напуансоне 5 и матрице б.Данный способ формования состоитиз двух основных операций - намоткипропитанного материала на оправку ипрессования материала в прв пресс-форме.,Осуществляют данный способ следующим образом.В приспособлении (фиг. 1), установленном на намоточном станке, производят послойную намотку пропитанных полимерным связующим углеродных жгутов со скоростью 15-20 м/мин и принатяжении 300 г на жгут до требуемого диаметра. или толщины кольца 4.Затем намотанную заготовку с оправкой 1 помещают в матрицу б, опускают 5 пуансон 5 и производят процесс прессования по заданному режиму.Во время расплавления полимернойматрицы при нагревании за счет давления формования Р и конусности на 10 формующих плоскостях пуансона 5 иматрицы б возникает горизонтальнаясоставляющая давления Р =Р1 рА .2При угле конусности а 6 эта горизонтальная составляющая равна 15 0,1 Р или 1,5 ати при Р = 15 ати.Благодаря этой составляющей намотанные кольца диска во время формованиянаходятся в распрямленном состояниии поддерживаются в этом положении 20 вплоть до отверждения изделия, В результате кольца имеют зафиксированныепри отверждении без каких-либо искривлений армирующие волокна. Данный способ обеспечивает в 1,5 раза повышениестабильнбстисвойств материала кольца. Формула изобретения30 Способ изготовления кольцевых иэделий из волокнистых материалов путемнамотки заготовки на оправку и прессования ее в форме, о т л и ч а ю - 35щ и й с я тем, что с целью повышеРния прочностных свойств изделия, припрессовании заготовки осуществляютприложение усилия в плоскости намотки от центракольцевого иэделияк периферии за счет установки на его 40 торцах конусных формующих элементов.Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе1 Киселев Б. А, Стеклопластики.И., Госхимиздат, 1961, с. 140.45 2. Цыплавок О. Г. Научные основытехнологии композиционно-волокнистыхматериалов, Пермское книжное издательство, 1974, ч. 1, с. 147, рис. 193,673463 г Составитель М. Осиповкео Е. Хо нна Тех е Е. Ах е она Карр е- к= - а аилиал ППП 11 атент, г. УжгОрод, ул. Проектная, 4- й:2 аз ЗЭВ 4/14 ЦНИИПИ Госуда по делам 113035 Москвараж 770 Подписновенного комитета СССРбретений и открытий55 Раушекаа наб. . 4