Αυτή η εφεύρεση ανήκει στον τομέα της τεχνολογίας επεξεργασίας σύνθετων υλικών και περιλαμβάνει μια μέθοδο κατασκευής για ένα λεπτόσύνθετος τετράγωνος σωλήνας από ανθρακονήματασυστατικό δομής.
Τεχνολογία υποβάθρου:
Τα σύνθετα υλικά από ανθρακονήματα έχουν χρησιμοποιηθεί ευρέως σε αεροδιαστημικά προϊόντα λόγω των πλεονεκτημάτων τους στο ελαφρύ βάρος, την υψηλή αντοχή, την αντοχή στη διάβρωση, την εύκολη χύτευση και την αισθητική τους ποιότητα. Η δομική τάση των σύνθετων υλικών τείνει να είναι απλοποιημένη και ελαφριά. Ωστόσο, υπό τις υπάρχουσες τεχνικές συνθήκες, υπάρχουν σημαντικές προκλήσεις στις διαδικασίες χύτευσης σύνθετων υλικών. Μια τέτοια δομή είναι ένα λεπτό σύνθετο εξάρτημα σωλήνα (ανατρέξτε στο Σχήμα 1). Αυτό το συστατικό από σύνθετο υλικό είναι λεπτότετράγωνος σωλήνας από ανθρακονήματαστοιχείο δομής με ομοιόμορφο πάχος γύρω από το προϊόν και μικρό μέγεθος εσωτερικής κοιλότητας. Οι διαστάσεις είναι (50 × 60) mm με μήκος περίπου 1000 mm. Οι εσωτερικές και εξωτερικές επιφάνειες του λεπτού στοιχείου δομής τετράγωνου σωλήνα άνθρακα πρέπει να είναι λείες, ειδικά η εσωτερική επιφάνεια, η οποία έχει επακόλουθες συνδέσεις συναρμολόγησης. Οι απαιτήσεις διαστάσεων για την ακρίβεια συναρμολόγησης είναι υψηλές. Δεδομένου ότι η δομή ανθρακονήματος από σύνθετο υλικό βασίζεται κυρίως στη μεταφορά φορτίου ινών, η περιοχή συναρμολόγησης δεν μπορεί να γυαλιστεί ή να τροποποιηθεί. Οι διαστάσεις της εσωτερικής επιφάνειας στην περιοχή συναρμολόγησης απαιτούν υψηλή ακρίβεια και οι διαστάσεις των τεσσάρων γωνιακών περιοχών (4 r) πρέπει να πληρούν τις απαιτήσεις μεγέθους. Επομένως, η εσωτερική επιφάνεια του λεπτού συστατικού σύνθετης δομής τετράγωνου σωλήνα από ανθρακονήματα πρέπει να βασίζεται στη διαμόρφωση καλουπιού για να διασφαλιστεί ότι οι διαστάσεις της εσωτερικής επιφάνειας πληρούν τις απαιτήσεις συναρμολόγησης. Ωστόσο, λόγω του δομικού σχεδιασμού αυτού του εξαρτήματος ως δομής τετράγωνου σωλήνα και της πολυπλοκότητας των υφιστάμενων μεθόδων κατασκευής σύνθετων υλικών, η κύρια πολυπλοκότητα έγκειται στη διαδικασία ξεκαλουπώματος του προϊόντος. Για να ικανοποιηθούν οι δομικές απαιτήσεις, οι υπάρχουσες μέθοδοι χύτευσης περιλαμβάνουν κυρίως τους ακόλουθους τρόπους:
1. Η χρήση θετικού καλουπιού: Ο κίνδυνος αυτής της μεθόδου είναι ότι κατά τη διαδικασία ξεκαλουπώματος, λόγω του μικρού μεγέθους της εσωτερικής κοιλότητας και της λεπτής δομής του εξαρτήματος, το προϊόν και το θετικό καλούπι εφαρμόζουν σφιχτά αφού θερμανθούν και χυτεύεται σε υψηλή θερμοκρασία και πίεση. Οι υπάρχουσες μέθοδοι χύτευσης δεν μπορούν να διαχωρίσουν το προϊόν από το θετικό καλούπι, με αποτέλεσμα ποιοτικά προβλήματα που σχετίζονται με το ξεκαλούπωμα.
2. Η χρήση αρνητικού καλουπιού: Ο κίνδυνος αυτής της μεθόδου είναι ότι, ενώ οι διαστάσεις της εξωτερικής επιφάνειας μπορούν να είναι εγγυημένες, δεν μπορεί να ανταποκριθεί στις απαιτήσεις για τις διαστάσεις της εσωτερικής επιφάνειας και της περιοχής της γωνίας r, όπως καθορίζονται από το προϊόν . Επομένως, η ακρίβεια συντονισμού που απαιτείται για την επακόλουθη συναρμολόγηση του προϊόντος δεν μπορεί να είναι εγγυημένη.
3. Η χρήση ελαστικού καλουπιού: Χρησιμοποιούνται αρνητικά και θετικά καλούπια, με το θετικό καλούπι να αντικαθίσταται από ένα διαστελλόμενο καλούπι πυρήνα ή ένα καλούπι με φουσκωτό πυρήνα, το οποίο φουσκώνει από μια εξωτερική πηγή αέρα για να διασταλεί και να μεταδώσει την πίεση στην επιφάνεια του φυλλωτός. Ο κίνδυνος καλουπώματος αυτής της μεθόδου για τους λεπτούςσύνθετος τετράγωνος σωλήνας από ανθρακονήματαΤο στοιχείο της δομής έγκειται στις υψηλές απαιτήσεις για το φουσκωτό καλούπι πυρήνα, το οποίο χρειάζεται ξεχωριστή διαδικασία διαμόρφωσης, με αποτέλεσμα πολύπλοκες διαδικασίες παραγωγής και αυξημένο κόστος παραγωγής.
Σε αυτό το τεχνικό υπόβαθρο, για ένα τόσο λεπτό εξάρτημα δομής τετράγωνου σωλήνα από ανθρακονήματα, το οποίο απαιτεί απλό και ελαφρύ σχήμα, λείες εσωτερικές και εξωτερικές επιφάνειες και διαστάσεις εσωτερικών επιφανειών που πληρούν τις απαιτήσεις της ακρίβειας συναρμολόγησης, πρέπει να γίνουν ανακαλύψεις στο υπάρχον καλούπι διαδικασίες. Αυτή η εφεύρεση χρησιμοποιεί θετική πλαστικοποίηση καλουπιού, χρησιμοποιεί μια πλάκα ομοιόμορφης πίεσης για το καλούπι διαμόρφωσης της εξωτερικής επιφάνειας και διασφαλίζει το ξεκαλούπωμα του προϊόντος με τη βοήθεια του ξεκαλουπώματος των βοηθητικών εργαλείων με την προϋπόθεση της εγγύησης της ποιότητας του προϊόντος. Αυτή η τεχνική προσέγγιση επιτυγχάνει την κατασκευή λεπτών εξαρτημάτων τετράγωνης δομής από ίνες άνθρακα, βελτιώνει την ποιότητα του εξαρτήματος και διασφαλίζει απαιτήσεις διαστάσεων για ακρίβεια συναρμολόγησης εσωτερικής επιφάνειας.