Sáng chế này thuộc lĩnh vực công nghệ xử lý vật liệu composite và liên quan đến phương pháp chế tạo vật liệu mỏngống vuông composite sợi carbonthành phần cấu trúc.
Công nghệ nền:
Vật liệu composite sợi carbon được sử dụng rộng rãi trong các sản phẩm hàng không vũ trụ nhờ ưu điểm nhẹ, độ bền cao, chống ăn mòn, dễ tạo khuôn và chất lượng thẩm mỹ. Xu hướng kết cấu của các thành phần vật liệu composite có xu hướng đơn giản hóa và nhẹ hơn. Tuy nhiên, trong điều kiện kỹ thuật hiện tại, có những thách thức đáng kể trong quy trình đúc vật liệu composite. Một cấu trúc như vậy là thành phần ống composite mảnh (tham khảo Hình 1). Thành phần vật liệu composite này có hình dáng mảnh maiống vuông sợi carbonthành phần cấu trúc có độ dày đồng đều xung quanh sản phẩm và kích thước khoang bên trong nhỏ. Kích thước là (50 × 60) mm với chiều dài khoảng 1000 mm. Bề mặt bên trong và bên ngoài của thành phần cấu trúc ống vuông carbon thanh mảnh phải nhẵn, đặc biệt là bề mặt bên trong có các kết nối lắp ráp tiếp theo. Yêu cầu về kích thước cho độ chính xác lắp ráp cao. Do cấu trúc sợi carbon của vật liệu composite chủ yếu dựa vào sự truyền tải của sợi nên khu vực lắp ráp không thể được đánh bóng hoặc sửa đổi. Kích thước bề mặt bên trong trong khu vực lắp ráp đòi hỏi độ chính xác cao và kích thước của bốn khu vực góc (4 r) phải đáp ứng yêu cầu về kích thước. Do đó, bề mặt bên trong của thành phần cấu trúc ống vuông composite sợi carbon mảnh phải dựa vào việc tạo khuôn để đảm bảo kích thước bề mặt bên trong đáp ứng yêu cầu lắp ráp. Tuy nhiên, do thiết kế cấu trúc của thành phần này là cấu trúc ống vuông và sự phức tạp của các phương pháp sản xuất vật liệu composite hiện có, độ phức tạp chính nằm ở quá trình đúc khuôn của sản phẩm. Để đáp ứng các yêu cầu về kết cấu, các phương pháp đúc hiện tại chủ yếu bao gồm các cách sau:
1. Sử dụng khuôn đúc dương: Rủi ro của phương pháp này là trong quá trình đổ khuôn, do kích thước khoang bên trong nhỏ và cấu trúc mảnh của linh kiện nên sản phẩm và khuôn dương sẽ khít chặt sau khi được nung nóng và đúc ở nhiệt độ và áp suất cao. Các phương pháp đúc hiện tại không thể tách sản phẩm ra khỏi khuôn dương, dẫn đến các vấn đề về chất lượng liên quan đến quá trình đúc khuôn.
2. Sử dụng khuôn đúc âm: Rủi ro của phương pháp này là tuy có thể đảm bảo kích thước bề mặt bên ngoài nhưng không thể đáp ứng yêu cầu về kích thước bề mặt bên trong và diện tích góc r theo quy định của sản phẩm. . Do đó, độ chính xác phối hợp cần thiết cho việc lắp ráp sản phẩm tiếp theo không thể được đảm bảo.
3. Việc sử dụng khuôn đàn hồi: Sử dụng khuôn âm và khuôn dương, trong đó khuôn dương được thay thế bằng khuôn lõi có thể mở rộng hoặc khuôn lõi bơm hơi, được thổi phồng bằng nguồn không khí bên ngoài để giãn nở và truyền áp suất lên bề mặt của gia công. Rủi ro đúc khuôn của phương pháp này đối với mảnh maiống vuông composite sợi carbonThành phần cấu trúc nằm ở yêu cầu cao đối với khuôn lõi bơm hơi, cần có quy trình tạo hình riêng biệt, dẫn đến quy trình sản xuất phức tạp và tăng chi phí sản xuất.
Trong nền tảng kỹ thuật này, để có một thành phần cấu trúc ống vuông bằng sợi carbon thanh mảnh như vậy, đòi hỏi hình dạng đơn giản và nhẹ, bề mặt bên trong và bên ngoài mịn và kích thước bề mặt bên trong đáp ứng yêu cầu về độ chính xác lắp ráp, phải tạo ra những đột phá trên khuôn đúc hiện có. quá trình. Sáng chế này sử dụng quá trình cán khuôn tích cực, sử dụng tấm áp suất đồng đều cho khuôn tạo thành bề mặt bên ngoài và đảm bảo việc đổ khuôn sản phẩm với sự hỗ trợ của dụng cụ phụ trợ đổ khuôn trên cơ sở đảm bảo chất lượng sản phẩm. Phương pháp kỹ thuật này đạt được mục đích sản xuất các thành phần cấu trúc ống vuông bằng sợi carbon mảnh, cải thiện chất lượng bộ phận và đảm bảo các yêu cầu về kích thước cho độ chính xác của việc lắp ráp bề mặt bên trong.