ПРЕСС-ФОРМА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОДВИЖНОГО СОЕДИНЕНИЯ

Полезная модель относится к области машиностроения, в частности к технологии изготовления подвижных соединений литьевым прессованием эластомера в пресс-форме, и может быть применена при изготовлении эластичных опорных шарниров (ЭОШ) сопловых блоков ракетных двигателей на твердом топливе (РДТТ).
Известны пресс-формы для изготовления резинотехнических изделий, включающие загрузочную камеру, литниковую систему и формующий (см., например, И.М. Буланов, В.В. Воробей. Технология ракетных и аэрокосмических конструкций из композиционных материалов. - М.: Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1998 г. - стр.156-159, 165-167).
Кроме того, известны пресс-формы для изготовления подвижных соединений, включающие загрузочную камеру, литниковую систему и формующий блок (см. например, RU 2113998, RU 2302944 и RU 2351472).
При изготовлении изделий, особенно ЭОШ сопловых блоков, в пресс-форме необходим постоянный контроль качества.
В известных конструкциях пресс-формы контроль качества осуществляется выборочно на образцах, получаемых при препарировании одного или двух изделий из изготавливаемой партии.
Такой контроль качества не эффективен и приводит к удорожанию производства, так как изделие, на котором осуществляется контроль, не подлежит восстановлению, а препарирование является трудоемкой операцией.
Известна также пресс-форма для изготовления подвижного соединения, включающая загрузочную камеру, литниковую систему, формующий блок с размещенными в нем с зазорами опорными кольцами и армирующими тарелями подвижного соединения и сообщающуюся с формующим блоком камеру для образцов с размещенными в ее ячейках образцами-свидетелями, выполненными в виде двух установленных с зазором дисков (RU 2457943), наиболее близкий аналог.
В этой пресс-форме параллельно изготовлению изделия получают, так называемые, образцы-свидетели, на которых определяются физико-механические и структурные свойства материала, что является одним из наиболее эффективных методов контроля качества изготовления изделий.
Однако в известной пресс-форме не регламентируется материал дисков образцов-свидетелей в зависимости от материала опорных колец и армирующих тарелей подвижного соединения, что не позволяет получить высококачественные образцы-свидетели, в частности из-за различия величины адгезии эластомера к материалу дисков и материалу элементов подвижного соединения, а это приводит к недостаточно эффективному контролю качества изготовления подвижного соединения в данной пресс-форме.
Технической задачей данной полезной модели является повышение эффективности контроля качества изготовления подвижного соединения на образцах-свидетелях, получаемых в камере, входящей в состав предлагаемой конструкции пресс-формы за счет повышения качества изготовленных в ней образцов-свидетелей.
Технический результат достигается тем, что в пресс-форме для изготовления подвижного соединения, включающей загрузочную камеру, литниковую систему, формующий блок с размещенными в нем с зазорами опорными кольцами и армирующими тарелями подвижного соединения и сообщающуюся с формующим блоком камеру для образцов с размещенными в ее ячейках образцами-свидетелями, выполненными в виде двух установленных с зазором дисков, половина образцов-свидетелей состоит из дисков, изготовленных из того же материала, что и армирующие тарели, а другая половина образцов-свидетелей состоит одновременно из дисков, изготовленных из того же материала, что и опорные кольца, и из дисков, изготовленных из того же материала, что и армирующие тарели подвижного соединения.
Зазор между дисками первой половины образцов-свидетелей равен по величине зазору между тарелями, а зазор между дисками другой половины образцов-свидетелей равен по величине зазору между опорными кольцами и крайними тарелями подвижного соединения.
Кроме того, половина образцов-свидетелей может состоять из дисков, изготовленных из углеродистой стали, а другая половина образцов-свидетелей может состоять одновременно из дисков, изготовленных из титанового сплава, и из дисков, изготовленных из углеродистой стали.
Выполнение половины образцов-свидетелей из дисков, изготовленных из того же материала, что и армирующие тарели, и выполнение другой половины образцов-свидетелей одновременно из дисков, изготовленных из того же материала, что и опорные кольца, и из дисков, изготовленных из того же материала, что и армирующие тарели подвижного соединения, позволяет повысить качество изготовленных в пресс-форме образцов-свидетелей за счет наиболее полного учета конструктивных особенностей подвижного соединения и максимального возможного приближения условий заполнения эластомером зазоров между дисками образцов-свидетелей к условиям заполнения эластомером зазоров между элементами подвижного соединения.
Выполнение зазора между дисками половины образцов-свидетелей, равным по величине зазору между тарелями, и выполнение зазора между дисками другой половины образцов-свидетелей, равной по величине зазору между опорными кольцами и крайними тарелями подвижного соединения позволяет получить образец эластомера той же толщины, что и на изделии, что важно при определении перемещений и деформаций эластомера на образцах в процессе механических испытаний, например, на сдвиг, растяжение, изгиб и сжатие, величина которых зависит, в том числе и от толщины слоя эластомера.
Выполнение половины образцов-свидетелей из дисков, изготовленных из углеродистой стали, а другой половины образцов-свидетелей одновременно из дисков, изготовленных из титанового сплава, и из дисков, изготовленных из углеродистой стали, позволяет наиболее правильно смоделировать на образцах процессы формования слоев эластомера между элементами арматуры, в частности получить ту же величину адгезии.
Технический результат, достигаемый при использовании полезной модели, обеспечивает повышение эффективности контроля качества изготовления ЭОШ крупногабаритных сопловых блоков РДТТ по образцам свидетелям.
На фиг.1 приведена компоновочная схема пресс-формы для изготовления подвижного соединения.
На фиг.2 приведена конструкция камеры для образцов-свидетелей.
Пресс-форма для изготовления подвижного соединения включает загрузочную камеру 1, литниковую систему 2, формующий блок 3, в котором размещены с зазорами «а» и «б» опорные кольца 4, 5 и армирующие тарели 6 подвижного соединения, и камеру 7, в которой размещены образцы, состоящие из дисков 8 и 9, установленных с зазорами «в» и «г».
Формующий блок 3 и камера 7 для образцов-свидетелей размещены в обойме 10.
Камера 7 выполнена в виде охватывающего формующий блок 3 кольца, в котором открыты вертикально ориентированные сквозные конические отверстия 11, расположенные равномерно по периметру.
В каждое отверстие 11 установлен вкладыш 12, выполненный в виде состоящей из двух половин 13 и 14 обоймы с конической наружной поверхностью и внутренней цилиндрической поверхностью.
Внутри вкладыша 12 размещены цилиндрические пробки 15 и 16, являющиеся держателями дисков 8, 9.
Цилиндрические пробки 15 и 16 жестко закреплены во вкладыше 12 при помощи штифтов 17.
Полость камеры 7 сообщена горизонтально ориентированным каналом 18 с полостью формующего блока 3.
Зазор «в» между дисками 8,9 половины образцов-свидетелей равен по величине зазору «а» между опорными кольцами 4 или 5 и крайними тарелями 6 подвижного соединения.
Зазор «г» между дисками 9 другой половины образцов-свидетелей равен по величине зазору «б» между тарелями 6.
Элементы подвижного соединения: опорные кольца 4 и 5 изготовлены из титанового сплава, а армирующие тарели 6 изготовлены из углеродистой стали.
Диски 8 изготовлены из титанового сплава той же марки, что и опорные кольца 4 и 5, а диски 9 изготовлены из углеродистой стали той же марки, что и армирующие тарели 6 подвижного соединения.
Подготовка пресс-формы к работе осуществляется следующим образом.
Устанавливают собранную камеру 7 для образцов-свидетелей и формующий блок 3 с размещенными в нем элементами арматуры в обойму 10 и производят окончательную сборку пресс-формы.
Помещают эластомер 19 в загрузочную камеру 1, нагревают пресс-форму и производят запрессовку эластомера через литниковую систему 3 в изделие.
При этом после заполнения эластомером зазоров «а» и «б» формующего блока 3 эластомер поступает по каналам 18 в зазоры «в» и «г» камеры 7 для образцов-свидетелей, заполняет их и по аналогичным каналам (на фиг. не показаны) выходит наружу пресс-формы, что свидетельствует об окончании процесса формования.
Разбирают пресс-форму, извлекают готовое изделие из формующего блока 3 и образцы-свидетели (диски 8 и 9 с запрессованным в зазоры «в» и «г» между ними эластомером) из камеры 7.
На образцах-свидетелях определяют физико-механические и структурные свойства запрессованного в изделие эластомера, адгезию и т.п.
В предлагаемой пресс-форме изготовлен ряд высококачественных ЭОШ крупногабаритных сопловых блоков РДТТ при обеспечении требуемой технологичности и получены образцы-свидетели эластомера, свойства которых полностью соответствуют свойствам слоев эластомера, запрессованного как между тарелями, так и запрессованного между опорными кольцами и крайними тарелями подвижного соединения.
Практическое применение полезной модели позволило повысить эффективность контроля качества изготовления ЭОШ крупногабаритных сопловых блоков РДТТ по образцам-свидетелям.