ОСНАСТКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ КОНСТРУКЦИЙ ИЗ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

Полезная модель относится к области самолетостроения и может быть использована при изготовлении изделий из полимерных композиционных материалов (ПКМ), в частности при производстве створок мотогондол авиационных двигателей, деталей оболочки и интерьера самолетов.
Известен «Способ и оснастка для изготовления осесимметричных пустотелых оболочек (оболочек вращения) из полимерных композиционных материалов» по патенту РФ №2458791, классы В29С 44/12, В29С 51/12, В29С 63/14, опубликованное 20.08.2012, Бюл. №23, которое содержит оснастку для изготовления осесимметричных пустотелых оболочек вращения из полимерного композиционного в виде оправки, состоящей из центральной жесткой части и размещенной на ней упругой оболочки из терморасширяющегося материала.
Недостатком является то, что для достижения температуры стеклования связующего необходим прогрев целиком всей оснастки включая монтажные и несущие узлы, что неизбежно приводит к дополнительным затратам энергии и, кроме того, позволяет проводить намотку и формование изделий только одной формы.
Наиболее близким к предлагаемой полезной модели по техническому решению является «Разборная оправка» по патенту РФ №2504471 класс В29С 53/82, опубликованное 20.01.2014, Бюл. №2 для изготовления емкостей и оболочек с профилированной внутренней полостью. Оправка выполнена в виде набора сегментов, закрепленных на монтажном стержне и зафиксированных между собой замковым устройством. Полимерный композиционный материал наматывается и формуется на сегментах совместно с монтажным стержнем.
Недостатками известного изобретения являются: сложность конструкции, что увеличивает трудоемкость и стоимость ее изготовления; увеличение времени на подготовку оправки к работе, что снижает ее производительность. Кроме того, оправка используется для изготовления изделий только одной формы. Смена размеров и конфигурации изделия неизбежно приведет к необходимости изготовления всей оправки с монтажными и несущими деталями и узлами.
Полезная модель направлена на снижение энергетических затрат при автоклавном термоформовании и повышение технологичности в условиях подготовки производства и серийного изготовления изделий из ПКМ
Это достигается тем, что оправка, содержащая центральный монтажный стержень и сегменты, выполнена в виде оснастки с сегментами, которые являются съемными оправками и жестко установлены на базовые плиты, а сами плиты расположены на монтажном стержне и поперечном каркасе
Полезная модель поясняется чертежами.
На фиг. 1 и фиг. 2 приведена схема оснастки для получения многослойных конструкций из полимерных композиционных материалов.
На фиг. 1 показан общий вид оснастки.
На фиг. 2 показано сечение оснастки по месту крепления съемных оправок.
Оснастка для получения многослойных конструкций из ПКМ содержит рабочие поверхности, выполненные в виде плит поз. 1, которые закреплены на силовом каркасе поз. 2 и центральным стержне поз. 3. Рабочие поверхности оснастки снабжены узлами крепления сегментов (съемных оправок) поз. 4 и поз. 5, которые выполнены в виде гермовтулок поз. 6 (фиг. 2). На силовом каркасе поз. 2 и центральном стержне поз. 3 расположены такелажные узлы поз. 7 для транспортировки и установки оснастки. На торцах вала поз. 3 закреплены переходники к шпиндельному фланцу поз. 8 и к упорной задней бабке поз. 9 для фиксации оснастки на системе автоматизированной выкладки.
Устройство работает следующим образом.
Оснастку навешивают и закрепляют на системе автоматизированной выкладки изделий из ПКМ. На рабочих плитах оснастки поз. 1 закрепляют съемные оправки поз. 4 и поз. 5 под определенную конфигурацию и конструкцию изделия. Изделия из ПКМ формируют путем послойной «мокрой» выкладки армирующей ленты со связующим на формообразующие поверхности съемных оправок (сегментов) по управляющим программам. После выкладки, оправки с заготовками изделий из ПКМ демонтируют и отправляют на формование в автоклав. На оснастку закрепляют следующие оправки.
Использование предлагаемой полезной модели увеличит технологичность серийного производства, уменьшит трудоемкость и период отработки технологических процессов автоматизированного изготовления изделий из ПКМ, а также уменьшит время и энергозатраты при автоклавном термоформовании, за счет прогрева только оправок с образцами без оснастки.