RU2112649C1 - Device for forming of filled shaped products - Google Patents
Device for forming of filled shaped products Download PDFInfo
- Publication number
- RU2112649C1 RU2112649C1 RU94030209A RU94030209A RU2112649C1 RU 2112649 C1 RU2112649 C1 RU 2112649C1 RU 94030209 A RU94030209 A RU 94030209A RU 94030209 A RU94030209 A RU 94030209A RU 2112649 C1 RU2112649 C1 RU 2112649C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- working die
- distributors
- distributor
- product
- perforations
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к переработке наполненных полимерных материалов и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства при производстве профильных изделий. The invention relates to the processing of filled polymeric materials and can be used in various sectors of the economy in the production of core products.
Известна установка для формования пултрузией наполненных профильных изделий, включающая шпулярник, пропитывающую ванну, набор фильер и тянущее устройство [1]. A known installation for molding pultrusion-filled profile products, including creel, impregnating bath, a set of dies and a pulling device [1].
В известном устройстве в первой фильере происходит отжим излишков связующего, во второй осуществляется частичное отверждение связующего, в третьей - окончательное отверждение. Наложение токов ВЧ и УВЧ в средней фильере обеспечивает нагрев центральной части формуемого пакета и начала отверждения изделия от центра, что является положительным фактором. Однако конструкция установки не обеспечивает равномерное распределение армирующего материала при формовании изделий большого диаметра или сложной геометрии, требует сложного оборудования и сложно в эксплуатации. In the known device, in the first die, the excess of the binder is pressed, the second partially cures the binder, and in the third the final cure is performed. The application of RF and UHF currents in the middle die ensures heating of the central part of the molded bag and the beginning of curing of the product from the center, which is a positive factor. However, the design of the installation does not provide a uniform distribution of the reinforcing material when forming products of large diameter or complex geometry, requires sophisticated equipment and is difficult to operate.
Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для формования наполненных профильных изделий методом протяжки, содержащее шпулярник, пропитывающую ванну, узел формования с рабочей фильерой средства нагрева и тянущий механизм [2]. The closest in technical essence to the invention is a device for forming filled shaped products by the broaching method, containing creel, impregnating bath, a molding unit with a working die of heating means and a pulling mechanism [2].
Указанное устройство рассчитано на малые сечения изделий, которые должны быть правильной формы (круг, квадрат), и со степенью наполнения не более 50%, что существенно снижает область использования устройства. The specified device is designed for small sections of products that must be of the correct shape (circle, square), and with a degree of filling of not more than 50%, which significantly reduces the area of use of the device.
Техническим результатом изобретения является получение протяжкой наполненных полиамидных изделий большого сечения (более 1500 мм2), в том числе гибридных, с заданными прочностными характеристиками, повышение качества формуемых изделий при повышении производительности процесса и обеспечении чистоты рабочей зоны.The technical result of the invention is to obtain a broach filled with polyamide products of large cross-section (more than 1500 mm 2 ), including hybrid ones, with specified strength characteristics, improving the quality of the molded products while increasing the productivity of the process and ensuring the cleanliness of the working area.
Для достижения технического результата в устройстве для формования наполненных профильных изделий методом протяжки, содержащем шпулярник, пропитывающую ванну, узел формования с рабочей фильерой, средства нагрева и тянущий механизм, согласно изобретению узел формования снабжен установленными перед рабочей фильерой по меньшей мере двумя распределителями-фиксаторами, выполненными в виде перфорированной пластины, при этом площадь сечения перфораций распределителей-фиксаторов увеличена в направлении от рабочей фильеры, а перфорации пластины, расположенной со стороны рабочей фильеры, в сомкнутом виде имеют конфигурацию, эквидистантную форме поперечного сечения формуемого изделия. Кроме того, узел формования включает три распределителя фиксатора, установленных от рабочей фильеры на расстоянии 80-120 мм, 200-300 мм и 300-400 мм соответственно, при этом отношение суммарных площадей перфораций указанных распределителей-фиксаторов к площади сечения формуемого изделия равно 1,02-1,07; 1,08-1,13 и 1,15-1,25 соответственно. Распределители-фиксаторы имеют по меньшей мере две зоны с перфорациями для подачи различных элементов изделия. In order to achieve a technical result in a device for forming filled shaped articles by a broaching method, comprising a creel, impregnating bath, a molding unit with a working die, heating means and a pulling mechanism, according to the invention, the molding unit is equipped with at least two distributor-clamps installed in front of the working die, made in the form of a perforated plate, while the cross-sectional area of the perforations of the distributor-clamps is increased in the direction from the working die, and Astins, located on the side of the working die, in closed form have a configuration that is equidistant to the cross-sectional shape of the molded product. In addition, the molding unit includes three retainer distributors installed from the working die at a distance of 80-120 mm, 200-300 mm and 300-400 mm, respectively, while the ratio of the total perforation areas of these distributor-retainers to the cross-sectional area of the molded product is 1, 02-1.07; 1.08-1.13 and 1.15-1.25, respectively. Distributor-clamps have at least two zones with perforations for feeding various elements of the product.
Описываемое устройство предпочтительно использовать для получения изделий из полимерных композиционных материалов (ПКМ) большого сечения (более 1500 мм2) методом протяжки. Она обеспечивает равномерное распределение армирующего наполнителя по сечению формуемого изделия с учетом его особенностей. С помощью этого устройства решается проблема создания протяжкой изделий сложной конфигурации, в том числе со смещенным от центра отверстием, а также с двумя и более отверстиями, поскольку распределители-фиксаторы, установленные перед рабочей фильерой, позволяют ввести предварительно отформованные комплектующие элементы, в том числе полые, из того или иного наполнителя в заданные, фиксированные этими распределителями зоны и управлять таким образом механическими свойствами формуемых изделий, усиливая зоны изделия, подвергающиеся повышенным механическим нагрузкам.The described device is preferably used to obtain products from polymer composite materials (PCM) of large cross-section (more than 1500 mm 2 ) by the broaching method. It provides a uniform distribution of the reinforcing filler over the cross section of the molded product, taking into account its features. This device solves the problem of creating a broach of complex configuration products, including one with a hole offset from the center, as well as with two or more holes, since the distributor-clamps installed in front of the working die allow the introduction of preformed component parts, including hollow from one or another filler to the zones fixed by these distributors and thus control the mechanical properties of the molded products, reinforcing the zones of the product subjected to increased mechanical stress.
Изделия, отформованные на описываемом устройстве, монолитны, при испытании на удар и сжатие разрушение происходит непосредственно по телу профиля, а не по границе комплектующих элементов, входящих в технологический пакет и поступающих в фильеру, не имеют расслоений, являющихся серьезным отрицательным фактором, часто имеющим место при однонаправленном армировании изделий из ПКМ. Products molded on the described device are monolithic, when tested for impact and compression, fracture occurs directly along the profile body, and not along the boundary of the components included in the technological package and entering the die, do not have bundles, which are a serious negative factor, often taking place with unidirectional reinforcement of PCM products.
Устройство позволяет изготавливать в непрерывном режиме изделия заданной длины путем последовательного введения в технологический пакет предварительно отформованных стержней или труб, смещенных по длине относительно друг друга. The device allows to produce in continuous mode products of a given length by sequentially introducing into the technological package preformed rods or pipes offset in length relative to each other.
Форма и размеры отверстий распределителей-фиксаторов в каждом конкретном случае определяются расчетно-экспериментальным путем исходя из характера профиля формуемого изделия и требований к прочностным характеристикам в определенных зонах изделия. The shape and size of the holes of the distributor-clamps in each case are determined by calculation and experimentally based on the nature of the profile of the molded product and the requirements for strength characteristics in certain areas of the product.
Распределители-фиксаторы, установленные с заданным интервалом и выполненные в виде перфорированных пластин, площадь сечения отверстий которых увеличивается в направлении от рабочей фильеры на заданный коэффициент, позволяют свести к минимуму фрикционный контакт, максимально удалить воздух и избыток связующего из пропитанных связующим жгутов, что позволяет отформовать прецизионный профиль, в том числе из гибридного материала, большого сечения сложной геометрии. Distributor-clamps installed at a specified interval and made in the form of perforated plates, the cross-sectional area of the holes of which increases in the direction from the working die by a predetermined coefficient, allows to minimize frictional contact, remove air and excess binder from bundles soaked with binder, which allows molding precision profile, including from a hybrid material, a large cross section of complex geometry.
В качестве наполнителя формуемых изделий могут быть использованы любые армирующие волокна, в том числе стекло-, угле- и органоволокно, а также их сочетания, которые распределяются внутри формуемого профиля или по его поверхности. Также могут применяться металлические нити или их смеси, сочетание металлических нитей с нитями или жгутами из любых других материалов. As a filler of molded products, any reinforcing fibers can be used, including glass, coal and organ fiber, as well as their combinations, which are distributed inside the molded profile or on its surface. Metal threads or mixtures thereof, a combination of metal threads with threads or plaits of any other materials may also be used.
На фиг. 1 схематически изображен общий вид устройства для формования наполненных профильных изделий; на фиг. 2 - 5 изображены соответствующие конструкции распределителей-фиксаторов для формования крупного профиля; на фиг. 6 - вариант формируемого изделия (общий вид); на фиг. 7-10 - конструкции распределителей фиксаторов для изготовления изделия, представленного на фиг. 6. In FIG. 1 schematically shows a General view of a device for forming filled shaped products; in FIG. 2 - 5 show the corresponding design of the distributor-clamps for forming a large profile; in FIG. 6 - variant of the formed product (general view); in FIG. 7-10 show the design of retainer distributors for manufacturing the product of FIG. 6.
Устройство для формования наполненных профильных изделий методом протяжки содержит шпулярник 1, распределительную решетку 2, вспомогательную фильеру 3, пропиточную ванну 5, отжимные ролики 4, 6, узел формования, включающий распределители-фиксаторы 7, выполненные в виде перфорированных пластин, рабочую фильеру 8, на которой устанавливаются средства нагрева, и тянущий механизм 9. Цифрой 10 обозначен готовый профиль. A device for forming filled shaped products by a broaching method comprises creel 1, a
Распределителей-фиксаторов 7 может быть по меньшей мере два, которые установлены перед рабочей фильерой 8. Площадь сечения перфораций распределителей-фиксаторов 7 увеличена в направлении от рабочей фильеры 8. Перфорации пластины, расположенной со стороны рабочей фильеры 8, в сомкнутом виде имеют конфигурацию, эквидистантную форме поперечного сечения формуемого изделия. Узел формования может включать три распределителя-фиксатора, установленных от рабочей фильеры 8 на расстоянии 80-120 мм, 200-300 мм и 300-400 мм соответственно, при этом отношение суммарных площадей отверстий распределителей-фиксаторов к площади сечения формируемого изделия равно 1,02-1,07; 1,08-1,13 и 1,15-1,25 соответственно. The retainer-distributors 7 can be at least two, which are installed in front of the working die 8. The cross-sectional area of the perforations of the distributor-retainers 7 is increased in the direction from the working die 8. The perforations of the plate located on the side of the working die 8 have an equidistant configuration in closed form cross-sectional shape of the molded product. The molding unit may include three distributor-clamps installed from the working die 8 at a distance of 80-120 mm, 200-300 mm and 300-400 mm, respectively, while the ratio of the total area of the holes of the distributor-clamps to the cross-sectional area of the formed product is 1.02 -1.07; 1.08-1.13 and 1.15-1.25, respectively.
Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.
Производят заправку устройства армирующим волокном, приготавливают связующее и заливают его в пропиточную ванну. На формующую фильеру устанавливают нагреватели. Концы жгутов крепят к тянущему механизму. После прогрева фильеры до заданной температуры начинают процесс протяжки заданного профиля. The device is refilled with reinforcing fiber, a binder is prepared and it is poured into an impregnating bath. Heaters are installed on the forming die. The ends of the harnesses are attached to the pulling mechanism. After warming up the die to a predetermined temperature, the process of drawing a predetermined profile begins.
Пример 1. Для формования профиля круглого сечения диаметром 65 мм были использованы распределители-фиксаторы 7, изображенные на фиг. 2-5, представляющие собой перфорированные пластины, которые имеют систему отверстий, количество и размеры которых определяются расчетно-экспериментальным путем и зависят от характера поперечного сечения формуемого изделия. При этом определяющим является то, что площади перфорированных отверстий, через которые проходит волокно, имеют заданный коэффициент подобия, равный 1,02-1,07, 1,08-1,13, 1,15-1,25, 1,40-1,55 соответственно для фигур 2, 3, 4 и 5, причем площади перфорированных отверстий, будучи сомкнутыми, образуют фигуру, эквидистантную площади поперечного сечения формуемого изделия, что важно для качественного формования изделий. Для предварительных распределителй-фиксаторов (фиг. 2 и 3) последнее замечание необязательно и обычно бывает достаточно пропорциональности площадей перфорированных отверстий. Example 1. For forming a circular profile with a diameter of 65 mm, the distributor-clamps 7 shown in FIG. 2-5, which are perforated plates that have a system of holes, the number and dimensions of which are determined by calculation and experimental methods and depend on the nature of the cross section of the molded product. It is crucial that the area of the perforated holes through which the fiber passes have a predetermined similarity coefficient equal to 1.02-1.07, 1.08-1.13, 1.15-1.25, 1.40- 1.55, respectively, for figures 2, 3, 4 and 5, and the area of the perforated holes, being closed, form a figure that is equidistant to the cross-sectional area of the molded product, which is important for high-quality molding of products. For preliminary distributor-clamps (Fig. 2 and 3), the last remark is optional and usually proportional to the area of the perforated holes.
Коэффициент подобия площадей перфорированных отверстий зависит от места нахождения распределителя (относительно рабочей фильеры) и выполняемой им задачи. The similarity coefficient of the areas of the perforated holes depends on the location of the distributor (relative to the working die) and the task it performs.
В набор комплектующих для формирования пакета для формования стержня диаметром 65 мм входит: 7 предварительно отформованных стержней диаметром 20 мм из стеклоровинга РБР-13-2520 и связующего BC 2561 на основе эпоксихлордиановой смолы ЭХО со степенью отверждения 70%, 816 жгутов стеклоровинга, предварительно пропитанных тем же связующим. Жгуты стеклоровинга делились на 6 внутренних пучков по 34 жгута каждый и 6 периферийных комплексных пучков по 102 жгута, каждый периферийный пучок делится соответственно на три пучка по 34 жгута. The set of components for forming a bag for forming a rod with a diameter of 65 mm includes: 7 preformed rods with a diameter of 20 mm from RRB-13-2520 glass roving and a BC 2561 binder based on ECHO epoxychlordian resin with a curing degree of 70%, 816 glass roping rods pre-soaked with the same binder. Glass roving bundles were divided into 6 internal bundles of 34 bundles each and 6 peripheral complex bundles of 102 bundles, each peripheral bundle is divided into three bundles of 34 bundles, respectively.
Стержни распределялись следующим образом: один устанавливается в центре и шесть располагались по периферии с центральным углом 60o.The rods were distributed as follows: one is installed in the center and six were located on the periphery with a central angle of 60 o .
Распределители-фиксаторы для изготовления профилей с круглым сечением имеют три зоны: I зона - отверстия для стержней, II зона - отверстия, предназначенные для внутренних жгутов волокон, III зона - отверстия, предназначенные для периферийных жгутов. Distributor-clamps for the manufacture of profiles with a circular cross section have three zones: I zone - holes for rods, II zone - holes for internal fiber bundles, III zone - holes for peripheral harnesses.
Внутренние и периферийные пучки жгутов стеклоровинга до входа в распределитель-фиксатор (фиг. 2, 3) пропускают через ванну со связующим, нагретым до 40-50oC, с отжимом связующего на выходе из ванны.The internal and peripheral bundles of glass ropes before entering the distributor-retainer (Fig. 2, 3) are passed through a bath with a binder heated to 40-50 o C, with a binder pressed at the outlet of the bath.
Пример 2. Изготовление протяжкой изделия 
Работа устройство описана в примере 1. Для получения 
Условно профиль разделен на верхнюю и нижнюю части. В верхнюю часть вошла зона I, а зоны II и III - в нижнюю. Conventionally, the profile is divided into upper and lower parts. Zone I entered the upper part, while zones II and III entered the lower part.
Площади сечений перфорированных отверстий в распределителях-фиксаторах выбираются из тех же соображений, что и в примере 1, и для данного примера имеют те же коэффициенты подобия. The cross-sectional areas of the perforated holes in the retainer-distributors are selected for the same reasons as in example 1, and for this example have the same similarity coefficients.
В отверстия распределителя (фиг. 7) вводится после пропиточной ванны с фенольным связующим ФП-5 по одному комплексному жгуту, состоящему из 22 первичных жгутов РБР-13-2500, затем в распределитель (фиг. 8) в каждое отверстие поступает по два комплексных жгута, на фиг. 9 в зонах II и III содержится по 4-е, а в зоне I - 10 комплексных жгутов, распределитель (фиг. 6) собирает все комплексные жгуты воедино, образуя макет заданного профиля, на поверхность которого через прорези (зона IV) вводится, в частности, 7 тканых лент шириной 50 мм, которые соединяются с пакетом в формующей фильере. After the impregnation bath with a phenolic binder FP-5, one complex bundle consisting of 22 primary bundles of RBD-13-2500 is introduced into the holes of the distributor (Fig. 7), then two complex bundles enter each hole in the distributor (Fig. 8) in FIG. 9 in zones II and III contains 4 each, and in zone I - 10 complex bundles, the distributor (Fig. 6) collects all complex bundles together, forming a mock-up of a given profile, onto the surface of which is inserted into the slots (zone IV), in particular, 7 woven tapes with a width of 50 mm, which are connected to the bag in a forming die.
Рабочие размеры пазов фиксатора определяются из условия предотвращения образования сборок на ткани. По вертикали ленты разнесены на две группы: 4 ленты по верхней поверхности и 3 ленты по нижней поверхности профиля с обеспечением нахлеста шириной 15 мм в месте стыковки лент. Тканые ленты находятся на отдельном питателе и пропитываются в отдельном пропитывающем устройстве. The working dimensions of the locking grooves are determined from the condition of preventing the formation of assemblies on the fabric. Vertical tapes are divided into two groups: 4 tapes on the upper surface and 3 tapes on the lower surface of the profile with a 15 mm overlap at the junction of the tapes. Woven tapes are located on a separate feeder and impregnated in a separate impregnating device.
Обеспечение пултрузионного устройства системой распределителей-фиксаторов позволяет получить наполненные полимерные изделия большого сечения сложной геометрии, в том числе гибридные, с заданными прочностными характеристиками при высокой производительности. Providing the pultrusion device with a system of distributor-clamps allows you to get filled polymer products with a large cross section of complex geometry, including hybrid ones, with specified strength characteristics at high performance.
Испытания профиля, полученного на описываемом пултрузионном устройстве, показали, что разрушение при ударе происходит непосредственно по телу профиля, а не по границе комплектующих элементов, т.е. устройство позволяет получить монолитное изделие из ПКМ, включая профили с введенными в них предварительно отформованными деталями. Tests of the profile obtained on the described pultruded device showed that failure upon impact occurs directly along the profile body, and not along the boundary of the component elements, i.e. the device allows you to get a monolithic product from PCM, including profiles with preformed parts inserted into them.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU94030209A RU2112649C1 (en) | 1994-08-19 | 1994-08-19 | Device for forming of filled shaped products |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU94030209A RU2112649C1 (en) | 1994-08-19 | 1994-08-19 | Device for forming of filled shaped products |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU94030209A RU94030209A (en) | 1996-08-20 |
| RU2112649C1 true RU2112649C1 (en) | 1998-06-10 |
Family
ID=20159702
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU94030209A RU2112649C1 (en) | 1994-08-19 | 1994-08-19 | Device for forming of filled shaped products |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2112649C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2789909C1 (en) * | 2022-06-01 | 2023-02-14 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВО "МГТУ "СТАНКИН") | Technological line for the manufacture of composite reinforcement |
-
1994
- 1994-08-19 RU RU94030209A patent/RU2112649C1/en active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2789909C1 (en) * | 2022-06-01 | 2023-02-14 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВО "МГТУ "СТАНКИН") | Technological line for the manufacture of composite reinforcement |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU94030209A (en) | 1996-08-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE3435141C2 (en) | ||
| EP0831988B1 (en) | Method for performing resin injected pultrusion employing multiple resins | |
| DE69205416T2 (en) | METHOD FOR CONTINUOUSLY SHAPING A FIBER-REINFORCED RESIN COMPOSITE. | |
| US5096645A (en) | Method of forming reinforced thermoplastic members | |
| CN106273554B (en) | Device and method for producing a composite reinforcing component | |
| EP0158623A1 (en) | Process for producing a fibre reinforced plastics leaf spring | |
| DE102013014032A1 (en) | Component made of fiber composite material and method for its production | |
| DE69319469T2 (en) | Process for the production of a grating | |
| DE102009056472A1 (en) | Method for manufacturing composite component for pultrusion system, involves guiding textile semi-finished product and metallic semi-finished fiber product through heater to forming tool, particularly nozzle | |
| EP0158118A2 (en) | Method and apparatus for producing composite sections | |
| EP2769832B1 (en) | Method for manufacturing a flat lightweight material consisting of reinforcing fibres and thermoplastic material | |
| DE3874271T2 (en) | METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING MULTI-LAYER HOSES. | |
| DE102016210040A1 (en) | A method for producing an at least partially profiled, fiber-reinforced plastic profile, a profiled, fiber-reinforced plastic profile and its use | |
| DE102010053381A1 (en) | Plate-shaped and dimensionally stable composite sheet used for fiber reinforced plastic mold manufacture, has reinforcing fibers that are provided by impregnating partially consolidated fiber-matrix with semi-thermoplastic resin | |
| DE102018122890A1 (en) | High pressure tank manufacturing process | |
| DE2738514A1 (en) | METHOD OF FORMATION OF A SUPPORT STRUT FOR AN AERODYNAMIC ROTOR BLADE | |
| EP0123225A1 (en) | Composite structure machine and method | |
| WO2018083118A1 (en) | Rotor blade having curved pultruded products and method for the production thereof | |
| DE2520623A1 (en) | FIBER-REINFORCED PLASTICS TUBE | |
| RU2112649C1 (en) | Device for forming of filled shaped products | |
| DE1440200B2 (en) | CONNECTING ELEMENT FOR HANGING INSULATORS OF THE CAP AND LOCKING TYPE IN AN ISOLATOR CHAIN AND A PROCESS FOR MANUFACTURING SUCH CONNECTING ELEMENTS | |
| EP1160067A3 (en) | Preform for manufacturing a fibre reinforced composite structural component | |
| DE10251581B4 (en) | Process for producing textile preforms from textile semi-finished products | |
| EP0428650B1 (en) | Process for manufacturing implants | |
| DE102016206025A1 (en) | Process for producing a pultruded fiber composite plastic profile |