Способ изготовления многослойных изделий

г.". Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик па 721308 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет -В 23 Р 3/04 1 овударотвеииый комитет ао делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения А. Е. Азаренко, В. М. Белецкий, Г. А. Кривови А. С. Матусевич физико-технический институт АН Белорусской ССР(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МНОГОСЛОЙНЫХ ИЗДЕЛИЙЙзобретение относится к машиностроению, к изготовлению деталей типа проушин. Из известных способов наиболее блиэ 5 ним к предлагаемому по технической сущности является способ получения листовых композиционных материалов, который заключается в следующем: на тонкостенную трубную оправку поочередно наматы 1 О вают упрочняющие волокна и слои фольги йэ матричного материала. После набора йеобходимого количества слоев оправку вместе с полученной таким образом заготовкой нагревают и деформируют на прессе между плоскими плитами до полного сплющивания оправки. После выдержки под давлением в течение времени, необходимого для протекания диффузионных процессов, торцы пакета обрезают, и с оправки снимают два готовых листа. В данном спо".обе оправка играет роль технологического приспособления, не являясь частью щлученного изделия И. 2 Недостаток этого способа заключаетсяв том, что он не позволяет формироватьзакругления (торцы пакета).Цель изобретения - увеличение прочности и обеспечение изготовления проушин,Это достигается тем, что предлагаемым способом в процессе обжима создают осевой подпор, а в качестве материала оправки используют матричный материал, причем объем оправки принимаютбольшим объема неупрочненной части иэделия на величинум-оп - - ) 1 н-в(п)- о 1 ь,рсаЗт.с 3,41 / 4 фгде д- диаметр волокна;О- число слоев волокон 15- толщина фольги;С - шаг намотки волокон;Н - высота проушины;В - толщина проушины.На фиг. 1 покюано начало процессадеформирования (п двух проекциях); нафиг. 2 - характер течения металла оп72 1308 45 3равки в закруглениях; на фиг, 3 - готовая проушина (в двух проекциях),На оправку 1, изготовленную из матричного материала, поспедовательно наматывают слои волокон 2 и фольги 3 из матричного материала. Поспе набора нужного копичества слоев попученную заготовку нагревают и осаживают на ,прессе между плоскими бойками 4 в радиапьном направлении до высоты Н готового издепия, В реэупьтате ппастической деформации происходит формообразование изделия и осуществпяетсясвязь между упрочняющими вопокнами и матричным матери алом.В процессе обжима заготовки происходит увепичение расстояний между слоями намотки в эакругпенных частях проушиньц и объема фольги недостаточно дпя формирования этих частей. По этой причине прессование ведуттак, чтобы обеспечить направленное течение металла оправки в сторону эакругпения. Дпя этого соз-. дают двухсторонний осевой подпор посредством плоских плит 5.Диаметр оправки Д (фиг. 2) опредепяется из условия равенства длин слоев волокон до прессования (поспе намотки). и после прессования:0- - +й(о+)-2 пс 3:, ф21 гдето. и Н размеры готового издепия (фиг. 2);3- толщина фольги;б- диаметр вопокна;- число слоев волокна.Объем оправки равен разности объема готового иэделия и объемов фольги и волокон, откуда площадь поперечного сечения оправкиР =1 Н+ - :Ус- +Н-В(п+1)-тсМюН Г 21.д т 4Были изготовлены 5 образцов проушины с размерами )., Н и В 70, 40 и 12 мм,соответственно (см. фиг, 2) и двумяотверстиями диаметром 16 мм.Лпя намотки заготовки испопьзовапась проволока иэ стали Х 12 Н 10 Т диаметром 0,5 мм и алюминиевая фольгатолщиной 0,24 мм, Оправка с раэмерами 0=69,5 мм и)=35 мм иэготовпена 10 из сплава Д 16 Т. Шаг намотки 1 =0,75 мм,количество споевп=10, Прессование проводилось на гидравлическом прессе усипием 200 Т между двумя плоскими бойками с одновременным боковым подпо ром с помощью плоских плит. Поспепрессования были просверлены 2 отверстия диаметром 16 мм и проведены пабораторные испытания проушин на разрыв.Прочность проушин находилась в преде пах 68-72 кг/мм, в то время как прочаность проушин, изготовленных по существующей технологии составляет 42-45 кг/мм .йПредлагаемый способ позволяет повысить прочность и долговечность проушин в 25 1,4-1,5 раза, тем самым увеличить ресурс механизмов, в состав которых онивходят.формула изобретенияСпособ изготовления многослойных ЗО,издепий проушины из композиционного материапа путем поочередной намотки наципиндрическую оправку слоев фольги изматериала матрицы и упрочняющих вопокон с поспедующим их деформированием 35 и двумя плоскими бойками в радиальномнаправлении, о т п и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью увеличения прочностии обеспечения формирования закругленийпроушин, в процессе деформирования соз дают осевой подпор, а в качестве материала оправки используют материал мат,рицы, причем объем оправки принимаютбольшим объема неупрочненной среднейчасти изделия на величину,где 1 - шаг намотки волокно,Диаметр отверстия в оправке (фиг, 1)В= 0- -Дпя заполнения закруглений объем. оправки принимается бопьшим объема неупрочнений (средней) части проушины на величинуч= л.бп( -- ) н-ь(п+). - и)В;ХС С 1 л, 3где В - толщина проушины (см. Фиг 2.).Отверстия диаметром Р обрабатывают ся сверпением после прессования проушины (фиг. 2). где д- диаметр волокна;Зо И- Число слоев волокон;р - топщина фольги;1 - шаг намотки волокон;Н - высота проушины;В - толщина проушины.55 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Ж 470379, кп. В 23 К 19/00, 1972., Синицкая Зак пиал ППП "Патент од, ул, Проектная, 4 3/15ЦНИИПИ Госпо делам113035, М Тираж 1160 Подписнодарственного комитета СССРзобретений и открытийква, Ж, Раущская наб., д. А-А Яриио 5 анрыйСПОУ