Способ изготовления трубы-оболочки из композиционного материала Советский патент 1983 года по МПК F16L9/12 

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что при сверлйльно- фрезерной обработке проиэвоаят базирование кондуктора по первому торцу заготовки секции, выполнение на торце контрольных отверстий, базирование заготовки по выполненным контрольным отверстиям и выполнение контрольных отверстий на втором торце заготовки секции, затем осуществляют повторное базирование заготовки по контрольным отверстиям на обоих ее торцах и обработку остальных отверстий на торцах и боковых ее поверхностях.

3, поп, 1, отличающийся тем, что после базирования первого торцового кондуктора по.торцу заготовки секции, а второго торцового кондукторе - по первому осуществляют базирование по торцовым кондукторам и крепление осевого кондуктора с последуквцим базированием относительно него, а затем крепление к ради альных кондукторов, по которым и производят обработку отверстий на бо-. ковых поверхностях заготовки секции.

1. СПОСОБ ИЗЮТОВЛЕНИЯ ТРУБЫ БОЛОЧКЙ ИЗ КОМПОЗИЦИОННОГО МАТНРИАЛА, включакяпий изготовление отцельных секций, сверлильнофрезерную обработку и стыковку секши межау собой, от л ичающийся тем, что, с целью повышения качества изготовления, при сверлильно-фрезерной . обработке заготовки секции на ее торцах произвоцят обработку отверстий, в гам числе и контрольных отверстий, по торцовым кондукторам, при этом первый то щсюый коноуктор базируют по торцу заготовки секции, а второй - по первому, затем осуществляют повторное базирование заготовки секции по обойм торцовым конаукторам и обработку отверстий на боковых поверхностях заготовки секции, базирование же секций при стыковке С осуществляют по контрольньпи отверст{ ям на TOfuax секций. ел C)OcxVSP Q fVSAXXXx f0иг.1 yy /SJCx :xx3rsrsf ел 4 Oi tvO

1

Изобретение относится к машиностроению, а именно -It способу изготовления трубы-оболочки из композиционного материала, и может быть использовано при производстве, например, секций кон- тейнеров, баков, трубопроводов и т.п.

Известен способ изготовления трубьгоболочки -из композиционного материала, включающий проведение отдельных секций обработку отверстий на цилиндрических поверхностях и стыковку секций между собой 1 3 .

Однако этот способ не, обеспечивает повьшения точности изготовления.

Наиболее близким к изобретению по те.хнической сущности и достигаемому эффекту является способ изготовления трубы-оболочки из композиционного материала, заключающийся в том, что neperi обработкой отверстий осуществляют

операцию стыковки секций трубы-оболочки базирование по торцу, установку технологических колец, повторное базирования го кольцам и крепление осевого (Кондуктора споследзгюшим базированием относительно него, а затем осуществляют крепление к нему радиальных кондукто ров, по которым и производят обработку отверстий С2 3 .

Известный способ характеризуется

невысоким качеством изготовления вследствие невысокой точности стыковки секций трубы-оболочки. При этом состыкованные между собой секции не умещаются на оборудований (например, на стапела, совмещенном с горизонтальнорасточным станком), так как габаритные размеры секций в первую очередь определяЮТся )возможностями оборудования. Поэтому обработку состыкованной трубы-оболочки производят ручяым инструментом, в основном дрелями, что приводит к снижению производительности труда, невозможности обработки отверстий диаметром, превышающим 2О-25.мм и невозмо:«ности высокопроизводительной обработки различных окон, пазов, лк ков и т.п.

Целью изобретения является тювьшвкие качества изготовления труб-оболочек.

Цель достигаетсй тем, что согласно способу иэготовлення трубы-оболочки из композиционного материала,.включающему изготовление отдельных секций, све| лильно-фрезерную обработку и стыковку секций мелсду собой, при сверлильнофрезерной обработке заготовки сзкции |на 66 торцах производят обработку от верстий, в том числе и ксжтролыяых .отверстий, по торцовьш кондукторам, при этом первый торцовый кондуктор базируют по торцу saroTXJBKH секции, а второй торцовый кондуктор - по первому, затем осуществляют повториое базирование заготовки секции по обоим торцовым кондукторам и обработку отверстий на боковых nojsepxHocTHx заготовки секции, базирование же секций при стыковке осу- шествляют по контрольным отверстиям на торцах секций, i

Кроме того, при сверПильно-фрёзер ной обработке производят ба вровавие кондуктора по первому торцу заготовки

секции, выполнение на торне контроль- ных отверстий, базирование заготовки по выполненным контрольным отверстиям и выполнение контрольных отверстий на втором торце заготовки секции, затем осуществляют повторное базирование заготовки по контрольным отверстиям на обоих ее торцах и обработку остальных отверстий на торцах -и боковых ее поверхностях.

После базирования первого торцового кондуктора по торцу заготовки секции, а второго торцового конауктора - по первому осуществляют базирование по торцовым концукторам и крепление осееого конауктора с последующим базированием относительно него, а -затем крепление к нему радиальных концукторов, по которым и производят обработку отверстий на боковых поверхностях за готовки секции.

. На (1иг. 1 показана -зенковка секции на оправке, полученная путем намотки; на фиг. 2 - токарная обработка секции; на фиг. 3 - сверлильно-фрезерная обработка секции; на фиг. 4-9 - этапы сверлильно-фрезерной обработки; на фиг. 10 - состыкованная труба-оболочка с присоединенными к ней узлами; на фиг. 11-14 - уэпы стыковки и прнсоеаинения узлов..

Наполнитель, например стеклоткань, предварительно пропитанный связующим, накатывают на опраЬку 1 (фиг. 1), получая таким образом заготовку секции 2 После отверждения и съема с оправки производя т токарную обработку заготовки секции, снимая припуски 3 и 4 резцами 5 и 6 (фиг. 2). Сверлильно-фрезер ную обработку заготовки секции производят на стапеле, включающем торцовые кондукторы 7 и 8 (фиг. 3), совмещенно с горизонтально-расточным станком 9, перемещающимся вдоль секции по напраеляюшим А, и станками 10 и 11 цлй обрботки торцов. Стыковку секций производят по отверстиям 12, 13 и 14 (фиг. 3 4), обработку этих отверстий производят с учетом того, что высокая точность стыковки может быть обеспечен на при условии высокой точности взаимного расположений отверстий на торцах секции (если обработку производят по кондукторам, то условие обеспечения точности - минимальное угловое смешен кондукторов друг относительно друга и при условии отсутствия значительных зазоров между элементами стыковки

(например, между штифтами и стенками отверстий).

Для обеспечения выполнения первого условия вводят регулировку взаимного расположения торцовых кондукторов, для обеспечения выполнения второго условия вводят выполнение контрольных отверстий

Регулировку взаимного расположения торцовых кондукторов производят следующим образом. Заготовку секции 2 устанавливают на посадочные поверхности Б и В кондукторов 7 и 8. Риску I базы на секции (фиг. 5) совмещают с риской 1 базы на кондукторе 7 и фиксируют заготовку секции относительно кондуктора. В отверстия в концуктбрах 7 и 8 (фиг. б 7) вставляют щтыри 15 - 18,. устанавливают на них поверочные линейки 19, 2О и квадранты 21 R 22. Поворотом кондуктора 8 вокруг оси Х-Х на угол oL (фиг. 8) обеспечивают совпадение показаний квадрантов 21 и 22. Фиксируют заготовку секции 2 относительно кондуктора 8. Затем производят обработку отверстий на торцах заготовки секции через отверстия в кондукторах 7 и 8 с применением станков 1О и 11. Таким образом обеспечивают высокую точность взаимного расположения обработанных отверстий на. противоположных .торцах секции.

Контрольные отверстия вводят вследствие невозможности обеспечения минимальных зазоров одновременно между многими элементами стыковки (например, между 30 отверстиями и 30 шпильками или 6 отверстиями и 6 щтифтами), так-как известно, что многократное ба зирование - типичная конструкторская ощибка.Число контрольных отверстий равн как правило, двум. Вьшолняют их следующим образом: обеспечивают (например, совместной обработкой) высокую точность расположениясоответствующих отверстий 23 - 26 Хфиг. 6, 7) в торцовых кондукторах, обрабатывает отверстия в торцах заготовки секции и вклеивают в них стальные пробки 27 (фиг. 4), затем по отверстиям 23 в кондукторах обрабатывают отверстия 14 в cTanbHbhx пробках иЬструментом. Возможен и друго способ: отверстия 14 в пробках 27 об рабатывают заранее, а затем ,применяя вместо режущего инструмента щтырь,

точно Бхоаяший в отверстие 14, вклеивают по ксидуктору с базированием по отверстию 23 пробку 27, при этом зазор между пробкой и стенкой отверстия заполняют клеевой массой после станов 5l ки пробки. Стальные пробки необходимы, так как базирование по отверстиям в ком позиционном материале менее точно значительной его цеформативности. Таким образом обеспечивают обработку контрольных отверстий на торцах заготовки секции с высокой точностью. Обеспечение высокой точности обработ ки отверстий на боковых поверхностях Ьаготовки секции может быть осуществле ро следующим образом. На боковой поверхности заготовки секции 2 располагают осевой кондуктор 2 (фиг. 9), сбазированный и закрепленный на торцовых кондукторах 7,, 8, и рааиаль ные кондуктора 29, 30, сбазированные и закрепленные на осевом кондукторе 28, Отверстия обрабатывают с применением горизонтально-расточного станка по осевому и радиальному кондукторам. Заметим, что регулировку взаимного расположения торцовых кондукторов можн производить только для выполнения конт рольных отверстий, обработку же всех остальных отверстий - аналогично изло- женному, но с базированием по контрольным отверстиям на торчах заготовки секции, К обработанным таким образом заготовк ам секций присоединяют детали, необходимые для стыковки, - гайки 31 I (фиг. 11), шпильки 32, помешают в контрольные отверстия штифты- 33 (фиг. 12). В процессе стыковки шпирьки 32 одно секции вводят в соответствующие отве1 стия цругой секции, а штифты 33 одной секции вводят в соответствующие конт рольные отверстия другой секции. При этом минимальнью затраты между щтиф2iтеми 33 и стенками контрольных отверстий обеих секций обеспечивают высокую точназть взаимного расположения секций, зазоры между шпильками 32 и стенками соответствующих отверстий могут быть увеличены до 1-2 мм. После совмещения торцов секций устанавливают щайбы 34 и 35, завинчивают гайки - с€}кции состыкованы. К состыкованной трубе-оболочке 36 (фиг. 1О) присоединяют узлы 37, 38 и 39. Высокая точность базирования и обработки по предложенному способу обеспечивает совпадение соответствующих отверстий на узлах и на трубеоболочке, при этом узлы могут присов- диняться как к одной, так и к двум сек- чиям. Контрольные отверстия 14(фиг. 14) на TOfaiax трубы-оболочки используют для контроля взаимного расположения секций, а также как технологические базы для слесарно-сборочных работ на трубе-оболочке. Преимущества предложенного способа изготовления по сравнению с известным состоят в том, что обеспечивается высокопроизводительная обработка с высокой точнос:тью отверстий в широком диапазоне размеров, в том числе и диаметрами, прег.ьЕиающими 20-25 мм; обеспечивается Еюзможность точного и надежного присоединения узлов, воспринимающих значительные силовые нагрузки; снижается трудоемкость подгоночных работ; снижается брак при изготовлении за счет обеспечения возможности присоединения с необходимой точностью к трубе-оболочке всех деталей и узлов.

11

/

3-

ff

A

Фиг-д

2J(,26) jif,

S

r

tp

/

. и

Вид

в 28

У

.

4f

4Я 44Ф -фf

.W

X

44 + -М

Сек{(ияи