[实用新型]一种碳碳筒状预制体校正工装

说明书

本申请涉及一种碳碳筒状预制体校正工装，涉及具体技术领域。碳碳筒状预制体校正工装，包括套筒、基座、弹性件和校正柱，所述基座与所述套筒的内壁连接，所述弹性件位于所述套筒内部，所述弹性件一端与所述基座抵接或连接，所述弹性件的弹性伸缩方向与所述套筒的轴线方向平行；所述校正柱位于所述弹性件远离所述基座的一侧，所述校正柱的一端伸入所述套筒且与所述弹性件的一端抵接或连接。本申请具有提高碳碳筒状预制体的整形精度和整形效率的效果。

技术领域

本申请涉及具体技术领域，尤其是涉及一种碳碳筒状预制体校正工装。

背景技术

碳碳复合材料具有耐腐蚀、耐高温、强度高等特点，可作为单晶硅炉的坩埚、导流筒、保温桶、盖板、顶板、航空材料和刹车片等。单晶硅炉的坩埚、导流筒、保温桶使用温度在1600℃左右，易受到硅蒸汽侵蚀发生开裂、变形，因此要求碳/碳复合材料具有高强度和耐腐蚀的特点。

现有的碳碳复合材料保温桶制备过程中，预制体主要使用叠合碳纤维针刺成型，预制体强度低，脱模后在搬运及装炉过程中容易产生变形，导致保温桶圆度外形尺寸发生变化，影响产品质量。根据当前生产情况，预制体烘干及沉积工艺过程中保温桶外形圆度变形率较大，严重影响后续工序的进行，既降低了产品合格率，又增加了保温桶的成本。

相关技术中公开了一种碳碳坩埚产品校形工具，包括支撑柱、校正柱和伸长柱，支撑柱、校正柱和伸长柱均采用石墨制作而成，支撑柱包括夹持部和两根连接柱，夹持部的两端分别与两个连接柱的一端一体成型，连接柱靠近伸长柱的一端开设有螺纹孔，伸长柱周侧设有外螺纹，伸长柱和连接柱螺纹连接，连接柱、伸长柱的另一端与校正柱一体成型。

针对上述相关技术，在常温状态下，预制体的强度是恒定的，不会发生变化，现有的校形工具只能给预制体施加强制的变形力，然后放入高温炉内，预制体在高温条件下强度变小，通过强加的外力完成整形，由于强加外力的整形精度难以确定，强加外力过大导致预制体断裂；强加外力过小，整形达不到标准尺寸，还需进行二次整形，整形精度和效率低，增加时间成本和生产成本。

实用新型内容

为了提高碳碳筒状预制体的整形精度和整形效率，本申请提供一种碳碳筒状预制体校正工装。

本申请提供的一种碳碳筒状预制体校正工装采用如下的技术方案：

一种碳碳筒状预制体校正工装，包括套筒、基座、弹性件和校正柱，所述基座与所述套筒的内壁连接，所述弹性件位于所述套筒内部，所述弹性件一端与所述基座抵接或连接，所述弹性件的弹性伸缩方向与所述套筒的轴线方向平行；

所述校正柱位于所述弹性件远离所述基座的一侧，所述校正柱的一端伸入所述套筒且与所述弹性件的一端抵接或连接。

通过采用上述技术方案，当筒状的碳碳预制体发生变形需要整形时，先测量碳碳预制体的变形量，计算所需施加预应力的大小，根据所需预应力值的大小选择相应弹力的弹性件，将校正工装放入碳碳预制体内部，套筒和校正柱相背的一端均与碳碳预制体的内壁抵接，将校正工装和碳碳预制体一起放入碳化炉内进行碳化或高温处理，碳碳预制体升温后强度降低，弹性件伸长带动校正柱挤压碳碳预制体，当碳碳预制体形状恢复至圆筒状时，弹性件不再伸长，降温至常温后取出碳碳预制体和校正工装；由于提前测量并计算了预应力值，并采用弹性件带动校正柱进行整形，提高了整形精度，基本上经过一次整形即可达到标准尺寸，提高了整形效率。

可选的，所述套筒靠近所述校正柱的一端可拆卸连接有端盖，所述端盖上开设有滑动孔，所述校正柱与所述滑动孔滑动连接；所述滑动孔内径小于所述套筒的内径，所述校正柱上可拆卸连接有限位件，所述限位件位于所述端盖与所述弹性件之间。

通过采用上述技术方案，由于施加的预应力太大时会导致碳碳预制体变形过度甚至断裂，因此，需要限制弹性件的最大伸长长度，限位件和端盖配合起到限位作用，能够在弹性件伸长至最大伸长长度时，限制弹性件继续伸长，提高了整形精度。