RU2457111C2 - Инструмент для формования и способ изготовления компонента - Google Patents

Инструмент для формования и способ изготовления компонента Download PDF

Info

Publication number
RU2457111C2
RU2457111C2 RU2009107009/05A RU2009107009A RU2457111C2 RU 2457111 C2 RU2457111 C2 RU 2457111C2 RU 2009107009/05 A RU2009107009/05 A RU 2009107009/05A RU 2009107009 A RU2009107009 A RU 2009107009A RU 2457111 C2 RU2457111 C2 RU 2457111C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
mandrel
tool
recess
molding
component
Prior art date
Application number
RU2009107009/05A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2009107009A (ru
Inventor
Марк Эдвин ФАННЕЛЛ (GB)
Марк Эдвин ФАННЕЛЛ
Original Assignee
Эйрбас Оперейшнз Лимитед
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Эйрбас Оперейшнз Лимитед filed Critical Эйрбас Оперейшнз Лимитед
Publication of RU2009107009A publication Critical patent/RU2009107009A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2457111C2 publication Critical patent/RU2457111C2/ru

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C33/00—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B29C33/30—Mounting, exchanging or centering
    • B29C33/306—Exchangeable mould parts, e.g. cassette moulds, mould inserts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
    • B29C43/02—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C43/021—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles characterised by the shape of the surface
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C33/00—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B29C33/44—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor with means for, or specially constructed to facilitate, the removal of articles, e.g. of undercut articles
    • B29C33/48—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor with means for, or specially constructed to facilitate, the removal of articles, e.g. of undercut articles with means for collapsing or disassembling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C33/00—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B29C33/44—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor with means for, or specially constructed to facilitate, the removal of articles, e.g. of undercut articles
    • B29C33/48—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor with means for, or specially constructed to facilitate, the removal of articles, e.g. of undercut articles with means for collapsing or disassembling
    • B29C33/485—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor with means for, or specially constructed to facilitate, the removal of articles, e.g. of undercut articles with means for collapsing or disassembling cores or mandrels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/30—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core
    • B29C70/32—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core on a rotating mould, former or core
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/30—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core
    • B29C70/34—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core and shaping or impregnating by compression, i.e. combined with compressing after the lay-up operation
    • B29C70/342—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core and shaping or impregnating by compression, i.e. combined with compressing after the lay-up operation using isostatic pressure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/40—Shaping or impregnating by compression not applied
    • B29C70/42—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C70/44—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles using isostatic pressure, e.g. pressure difference-moulding, vacuum bag-moulding, autoclave-moulding or expanding rubber-moulding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/40—Shaping or impregnating by compression not applied
    • B29C70/42—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C70/44—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles using isostatic pressure, e.g. pressure difference-moulding, vacuum bag-moulding, autoclave-moulding or expanding rubber-moulding
    • B29C70/446—Moulding structures having an axis of symmetry or at least one channel, e.g. tubular structures, frames
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • B29D99/001—Producing wall or panel-like structures, e.g. for hulls, fuselages, or buildings
    • B29D99/0014—Producing wall or panel-like structures, e.g. for hulls, fuselages, or buildings provided with ridges or ribs, e.g. joined ribs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • B29D99/0025—Producing blades or the like, e.g. blades for turbines, propellers, or wings
    • B29D99/0028—Producing blades or the like, e.g. blades for turbines, propellers, or wings hollow blades
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2105/00—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
    • B29K2105/06—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts
    • B29K2105/08—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts of continuous length, e.g. cords, rovings, mats, fabrics, strands or yarns
    • B29K2105/0809—Fabrics
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2105/00—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
    • B29K2105/06—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts
    • B29K2105/08—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts of continuous length, e.g. cords, rovings, mats, fabrics, strands or yarns
    • B29K2105/0872—Prepregs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/30—Vehicles, e.g. ships or aircraft, or body parts thereof
    • B29L2031/3076—Aircrafts
    • B29L2031/3085—Wings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C3/00—Wings
    • B64C3/18—Spars; Ribs; Stringers
    • B64C3/182—Stringers, longerons
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C3/00—Wings
    • B64C3/18—Spars; Ribs; Stringers
    • B64C3/187—Ribs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C3/00—Wings
    • B64C3/24—Moulded or cast structures
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00—Aeronautics or air transport
    • Y02T50/40—Weight reduction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Moulding By Coating Moulds (AREA)
  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

Заявленная группа изобретений относится к инструменту для формования, комплекту инструментов, способу изготовления инструмента для формования и к способу изготовления детали из композиционного материала. Техническим результатом заявленной группы изобретений является повышение легкости и точности размещения оправки по отношению к формовочной поверхности. Технический результат достигается способом изготовления детали, который включает в себя ряд этапов. Вначале проводят изготовление компонента на оправке и установку оправки в выемку для оправки, выполненную в инструменте для формования. Затем обеспечивают панель, первая секция которой входит в контакт с формовочной поверхностью инструмента для формования, а вторая секция входит в контакт с компонентом на оправке. Далее проводят соединение второй секции панели с компонентом путем их прижатия к оправке и формование первой секции панели путем прижатия ее к формовочной поверхности инструмента для формования. 7 н. и 19 з.п. ф-лы, 23 ил.

Description

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение в своих различных аспектах относится к инструменту для формования, комплекту инструментов, способу изготовления инструмента для формования и к способу изготовления детали, такой, например, как деталь из композиционного материала.
Уровень техники
Патент US 5902535 описывает инструмент для формования внутреннего контура (IML) для инфузионного формования компонента из пленки на основе смолы за одну операцию. Инструмент IML включает в себя несколько оправок, объединенных в модульную конструкцию. Оправки могут быть по отдельности собраны поверх предварительно отформованной заготовки так, чтобы конфигурация поверхности на нижней стороне оправок совпадала со стрингерами и разрезными элементами предварительно отформованной заготовки.
Раскрытие изобретения
Первый аспект изобретения предусматривает инструмент для формования, включающий в себя формовочную поверхность и выемку для оправки в формовочной поверхности, причем выемка для оправки снабжена установочным элементом для оправки, который входит в зацепление с оправкой для того, чтобы установить оправку в нужном месте в выемке для оправки.
Наличие выемки для оправки в формовочной поверхности обеспечивает легкость и точность размещения оправки по отношению к формовочной поверхности.
Обычно конструкция установочного элемента для оправки такова, что он входит в зацепление с оправкой посредством соединения, образованного охватываемым и охватывающим элементами, такими как отверстие и штифт.
В формовочной поверхности, которая обычно представляет собой цельный кусок материала, могут быть выполнены несколько выемок. Следовательно, каждая выемка для оправки может быть использована для установки оправки, применяемой для изготовления соответствующего компонента, такого как стрингер, или дополнительного компонента, такого как лонжерон, основания нервюры или стойки.
Инструмент может иметь на одной стороне только одну формовочную поверхность, например, для изготовления половины кессона крыла. В качестве альтернативы, инструмент может иметь вторую формовочную поверхность (смежную с первой формовочной поверхностью или расположенную напротив нее), а во второй формовочной поверхности может быть выполнена одна или более выемок для оправки, каждая из которых рассчитана на размещение соответствующей оправки. В этом случае инструмент может использоваться для получения полой детали, например полного кессона крыла.
Обычно каждую выемку изготавливают путем удаления материала из инструмента для формования, например, путем механической обработки заготовки-бруса.
Дальнейший аспект изобретения предусматривает комплект инструментов, который включает в себя следующее: инструмент для формования согласно первому аспекту изобретения; первую оправку, рассчитанную на установку в выемке для оправки и предназначенную для изготовления первого компонента; а также вторую оправку, рассчитанную на установку в выемке для оправки и предназначенную для изготовления второго компонента, форма и размер которого отличаются от формы и размера первого компонента.
Таким образом, инструмент может быть использован в модульном комплекте инструментов, в котором в выемку (выемки) для оправки могут быть установлены, с возможностью взаимозаменяемости, разнообразные оправки, предназначенные для изготовления нужного компонента.
Дальнейший аспект изобретения предусматривает комплект инструментов, который включает в себя следующее: инструмент для формования согласно первому аспекту изобретения; две или более оправки стрингеров, каждая из которых рассчитана на установку в соответствующую выемку для оправки стрингера и предназначена для изготовления соответствующего стрингера; а также одну или более дополнительных оправок, каждая из которых рассчитана на установку в соответствующую выемку для дополнительной оправки и предназначена для изготовления соответствующего дополнительного компонента.
Таким образом, в инструменте для формования могут быть размещены оправки для стрингеров, а также для дополнительных компонентов, таких как основания нервюр, лонжероны, и/или стойки нервюр.
Дальнейший аспект изобретения предусматривает способ изготовления детали, который включает в себя следующие этапы:
- изготовление компонента на оправке,
- установку оправки в выемку для оправки в инструменте для формования;
- размещение панели, у которой первая секция входит в контакт с формовочной поверхностью инструмента для формования, а вторая секция входит в контакт с компонентом на оправке;
- соединение первой секции панели с компонентом путем их прижатия к первой оправке; и
- формование второй секции панели путем прижатия ее к формовочной поверхности инструмента для формования.
Панель может включать в себя множество элементов, в зависимости от ее области применения. В описанных ниже предпочтительных вариантах осуществления панель представляет собой или обшивку крыла, или часть покрывающей оболочки, намотанной на инструмент для формования.
Дальнейший аспект изобретения предусматривает способ изготовления первой и второй деталей, который включает в себя следующие этапы:
изготовление первой детали следующим образом:
- размещение первого компонента на первой оправке;
- установка первой оправки в выемку для оправки в инструменте для формования;
- размещение первой панели, у которой первая секция входит в контакт с формовочной поверхностью инструмента для формования, а вторая секция входит в контакт с первым компонентом на первой оправке;
- соединение первой секции панели с первым компонентом путем их прижатия к первой оправке; и
- формование второй секции панели путем прижатия ее к формовочной поверхности инструмента для формования;
- извлечение первой оправки из выемки для оправки; и изготовление второй детали следующим образом:
- размещение второго компонента на второй оправке;
- установка второй оправки в выемку для оправки в инструменте для формования;
- размещение второй панели, у которой первая секция входит в контакт с формовочной поверхностью инструмента для формования, а вторая секция входит в контакт со вторым компонентом на второй оправке;
- соединение первой секции панели со вторым компонентом путем их прижатия ко второй оправке; и
- формование второй секции панели путем прижатия ее к формовочной поверхности инструмента для формования.
Дальнейший аспект изобретения предусматривает способ изготовления детали, который включает в себя следующие этапы:
- размещение комплекта компонентов на инструменте для формования; и
- одновременное прижатие комплекта компонентов на инструменте для формования к панели, для того, чтобы присоединить компоненты к панели,
причем комплект компонентов включает в себя несколько стрингеров, и один или более дополнительных компонентов.
В одном варианте осуществления изобретения способ дополнительно включает в себя:
- размещение второго комплекта компонентов на инструменте для формования; и
- прижатие второго комплекта компонентов на инструменте для формования ко второй панели для того, чтобы присоединить второй комплект компонентов ко второй панели,
причем второй комплект компонентов прижимают ко второй панели в то же самое время, когда первый комплект компонентов прижимают к первой панели.
Например, в одном из описанных ниже вариантов осуществления первый комплект компонентов - это стрингеры и т.д., относящиеся к верхней поверхности кессона крыла, а второй комплект компонентов - это стрингеры и т.д., относящиеся к нижней поверхности кессона крыла.
Дальнейший аспект изобретения предусматривает комплект инструментов, который включает в себя следующее:
- по меньшей мере, два инструмента для формования внутреннего контура;
- по меньшей мере, два инструмента для формования внешнего контура; и
- одну или более съемных проставок, каждую из которых можно установить между инструментами для формования внутреннего контура для того, чтобы сохранить требуемое расстояние между инструментами для формования внутреннего контура.
Такой комплект инструментов можно использовать при реализации способа изготовления детали, который включает в себя следующее:
- размещение первого комплекта компонентов на внешней стороне первого инструмента для формования внутреннего контура,
- размещение второго комплекта компонентов на внешней стороне второго инструмента для формования внутреннего контура;
- установку одной или более проставок между инструментами для формования внутреннего контура так, чтобы проставка (проставки) входила (входили) в контакт с внутренней стороной инструментов для формования внутреннего контура для того, чтобы сохранить требуемое расстояние между инструментами для формования внутреннего контура;
- создание оболочки вокруг инструментов для формования внутреннего контура;
- установку инструментов для формования внешнего контура на противоположных сторонах инструментов для формования внутреннего контура;
- формование детали путем сдавливания оболочки и компонентов между инструментами для формования внутреннего и внешнего контуров;
- извлечение проставки (проставок);
- отделение инструментов для формования внутреннего контура от детали после извлечения проставки (проставок); и
- извлечение инструментов для формования внутреннего контура из детали.
Этот способ позволяет без труда отделить инструменты для формования внутреннего контура от детали из композиционного материала после формования детали. Обычно деталь представляет собой полую деталь, например полный кессон крыла.
Дальнейший аспект изобретения предусматривает способ изготовления детали, который включает в себя следующие этапы:
- размещение комплекта компонентов на одном или более инструментах для формования внутреннего контура;
- создание оболочки вокруг инструмента (инструментов) для формования внутреннего контура;
- установку пары инструментов для формования внешнего контура на противоположных сторонах инструмента (инструментов) для формования внутреннего контура;
- формование детали путем сдавливания оболочки и компонентов между инструментами для формования внутреннего и внешнего контуров; и
- извлечение инструмента (инструментов) для формования внутреннего контура из детали.
Обычно оболочку создают путем наматывания на инструмент для формования внутреннего контура. Обычно вращают инструмент (каждый из инструментов) для формования внутреннего контура, по мере того, как оболочка наматывается на инструмент (инструменты) для формования внутреннего контура, например, при помощи установки для намотки нити.
Различные аспекты изобретения могут быть использованы для изготовления детали воздушного судна, такой как половина или полный кессон крыла, или могут быть использованы в различных областях, не имеющих отношения к воздушным судам. Деталь обычно, но не исключительно, изготавливают из композиционного материала.
Краткое описание чертежей
Далее в тексте будет представлено подробное объяснение вариантов осуществления изобретения со ссылкой на сопроводительные чертежи:
Фиг.1 показывает инструмент для формования внутреннего контура (IML) для изготовления половины кессона крыла;
Фиг.2а показывает первый двусторонний инструмент для формования;
Фиг.2b показывает второй двусторонний инструмент для формования;
Фиг.3 показывает инструмент IML с установленными предварительно отформованными заготовками и оправками;
Фиг.4 показывает узел отверждения для половины кессона крыла;
Фиг.5 показывает инструмент для формования внутреннего контура (IML) для изготовления полного кессона крыла;
Фиг.6 показывает вид в разрезе узла отверждения для полного кессона крыла;
Фиг.7 показывает верхний и нижний инструменты для формования внешнего контура (OML), использованные в узле по фиг.6;
Фиг.8 показывает вид сбоку инструмента IML для изготовления главной опоры шасси (MLG), использованного в узле по фиг.6;
Фиг.9 показывает вид сбоку инструмента IML для изготовления пилона, использованного в узле по фиг.6;
Фиг.10 показывает поперечное сечение одного из сопряжении между инструментом IML для изготовления MLG и инструментом IML для изготовления кессона крыла в узле по фиг.6,
Фиг.11-18 показывают изготовление половины кессона крыла; и
Фиг.19-22 показывают изготовление полного кессона крыла.
Осуществление изобретения
Фиг.1-4 показывают процесс изготовления половины кессона крыла из композиционного материала.
Инструмент 1 для формования внутреннего контура (IML), показанный на фиг.1, включает в себя цельную стальную деталь, полученную путем механической обработки заготовки-бруса, верхняя сторона которой образует верхнюю формовочную поверхность. Выемку 2 для накладки пилона и выемку 4 для накладки опоры шасси выполняют путем механической обработки в передней и задней кромках верхней формовочной поверхности. После этого с верхней формовочной поверхности путем механической обработки удаляют материал для получения определенного количества выемок для оправок. Выемки для оправок включают в себя каналы 5 лонжеронов, проходящие по всей длине вдоль передней и задней кромок инструмента, четыре канала 6 стрингеров, проходящих по всей длине вдоль инструмента, и три канала 8 оснований нервюр, проходящих по хорде в поперечном направлении инструмента. Каждый из каналов 6 стрингеров и каналов 8 оснований нервюр имеет основание и пару противоположных боковых стенок, тогда как каждый из каналов лонжеронов, выполненных на кромке верхней формовочной поверхности, имеет основание и только одну боковую стенку.
В основании каждой выемки для оправки предусмотрены установочные отверстия для оправок. Одно из этих отверстий 9 частично видно на фиг.1. Верхняя формовочная поверхность разделена выемками для оправок на упорядоченную структуру из выступов 3. В корневой части инструмента 1 предусмотрены установочные отверстия 7 для инструмента.
Перед тем, как будут сделаны выемки для оправок, на верхнюю формовочную поверхность может быть наклеено или закреплено болтами эластичное поверхностное покрытие (такое как многослойный материал, состоящий из предварительно отвержденных слоев). После этого эластичное поверхностное покрытие может быть механически обработано для получения требуемого формовочного профиля, и в нем могут быть сделаны установочные отверстия для инструмента и оправок.
Фиг.2а показывает инструмент 10 для формования стрингеров. Инструмент включает в себя пару оправок 11, 12, соединенных встык. Оправки 11, 12 имеют одинаковую форму, поэтому далее будет подробно описана только оправка 11. На одной оправке изготавливают половинку стрингера путем наложения многослойной заготовки (такой как препрег) на оправку, и формования заготовки по двум поверхностям 15, 16 оправки. Эту операцию можно осуществить с помощью различных технологических приемов. Например, поверх заготовки можно наложить эластичную диафрагму и с одной стороны диафрагмы создать вакуум для формования заготовки под действием гидростатического давления (в сочетании с нагреванием). В результате получают L-образую половинку стрингера, которую совмещают «спина к спине» с другой половинкой стрингера, изготовленной на оправке 12. На Фиг.3 показан ряд предварительно отформованных заготовок стрингеров 30, каждая из которых образована парой половинок стрингеров.
Оправки снабжены установочными штифтами 13, 14, которые входят в установочные отверстия 9 в основании выемок 6 для стрингеров для точного расположения инструмента для формования стрингеров. Хотя в данном случае предусмотрено штыревое/гнездовое соединение в виде штыревых элементов на оправках и гнездовых отверстий в выемках для оправок, в альтернативном варианте осуществления штыревые элементы могут быть, наоборот, предусмотрены в выемках для оправок.
Показанную на фиг.3 оправку 34 полки лонжерона задней кромки используют для получения предварительно отформованной заготовки полки 33 лонжерона задней кромки, аналогично тому, как изготавливались стрингеры 30. То есть заготовку (такую как препрег) накладывают на оправку 34 и формуют по двум поверхностям оправки, например, путем вакуумного формования. Предварительно отформованную заготовку полки 31 лонжерона передней кромки изготавливают аналогичным образом, на оправке 32 полки лонжерона.
Для получения предварительно отформованных заготовок 36 Т-образных оснований нервюр, показанных на фиг.3, используют двусторонние инструменты для оснований нервюр (не показаны), аналогичные инструментам 10 для стрингеров.
Для одновременного изготовления предварительно отформованных заготовок может быть использована установка сборочного конвейера, что позволит максимально повысить производительность.
После получения предварительно отформованных заготовок полок лонжеронов, стрингеров, и оснований нервюр их перемещают к инструменту 1 IML на соответствующих отправках, и оправки устанавливают в соответствующих каналах в инструменте, как показано на фиг.3. Перед установкой на инструмент 1 предварительно отформованные заготовки могут быть отвержденными или неотвержденными
Следует обратить внимание на то, что в двусторонние каналы (то есть каналы 6 стрингеров и каналы 8 оснований нервюр) соответствующие оправки устанавливаются с плотной посадкой, что обеспечивает их точное позиционирование.
Фиг.4 показывает узел отверждения, включающий инструмент 1 IML, и инструмент 40 для формования внешнего контура (OML). Инструмент 40 OML размещают горизонтально на приспособлении для отверждения (не показано) с использованием установочных отверстий (не показаны) в инструменте. Обшивку 41 накладывают на инструмент 40 OML. Обшивку 41 можно наложить вручную или с помощью лентоукладочной машины, используя препреги или тканый материал. Инструмент 1 IML (с установленными в нужное место предварительно отформованными заготовками и оправками, как показано на фиг.3) переворачивают и накладывают сверху на обшивку для получения узла, показанного на фиг.4. Соединительные штифты 42, выступающие из инструмента 40 OML, входят в установочные отверстия 7 (см. фиг.1) в инструменте 1 IML для точного позиционирования инструментов IML и OML по отношению друг к другу.
После этого узел по фиг.4 герметизируют и помещают между двумя эластичными диафрагмами Для того чтобы прижать инструменты IML и OML друг к другу, между диафрагмами создают вакуум, а для отверждения и соединения компонентов их подвергают нагреванию и воздействию давления в автоклаве.
Во время отверждения определенное количество участков на обшивке 41 входят в контакт и прижимаются к выступам 3 на инструменте 1 IML, в результате чего производится их формование (на внутренней поверхности) в соответствии с формой выступов 3. Другие участки обшивки входят в контакт и прижимаются к стрингерам 30, опорам 36 нервюр и полкам 31, 33 лонжеронов для соединения с ними. С другой стороны сдавливание и формование компонентов 30, 36, 31, 33 осуществляется с помощью соответствующих оправок.
Получившееся полукрыло извлекают из инструментов для формования, а смотровые люки и другие важные участки подвергают механической обработке для подготовки детали к сборке. Во время окончательной сборки кессона крыла основания 36 нервюр соединяют болтами со стенками нервюр (не показаны), а полки 31, 33 лонжеронов соединяют болтами со стенками лонжеронов (не показаны). Стенки нервюр и стенки лонжеронов, в свою очередь, соединяют болтами с другим аналогичным полукрылом (также не показано). На участках с большим усилием сдвига может потребоваться дополнительное болтовое крепление полок лонжеронов.
Инструмент 1 IML может быть использован как часть модульного комплекта инструментов, включающего в себя несколько различных оправок, каждая из которых рассчитана на установку в выемку для оправки и изготовление соответствующего компонента из композиционного материала. Так, например, инструменты 10 для формования стрингеров могут быть извлечены из каналов 6 для оправок стрингеров и заменены альтернативными инструментами для формования стрингеров, которые, имея форму и размер, обеспечивающие плотную посадку в каналах 6, предназначены для изготовления стрингера другой формы и размера. Так, например, инструмент 10' для формования стрингера, показанный на фиг.2b, может быть использован для получения l-образного стрингера 30' (вместо Т-образного стрингера, полученного с помощью инструмента 10) в последующем процессе отверждения/соединения с другой обшивкой. Такой же модульный подход может быть использован для полок лонжеронов и оснований нервюр. Это позволяет использовать тот же самый инструмент 1 IML для получения нескольких различных деталей, которые имеют универсальную общую форму (определяемую выступами 3, которые образуют верхнюю формовочную поверхность), но имеют различные компоненты. Это уменьшает количество деталей и тем самым сводит к минимуму производственные издержки.
Инструмент 1 IML снабжен выемками 5 для оправок стрингеров и выемками для дополнительных оправок, каждая из которых рассчитана на установку оправки для дополнительного компонента (в данном случае полок лонжеронов и оснований нервюр). Такое объединение инструментов сокращает время изготовления, поскольку позволяет одновременно произвести присоединение к обшивке полок лонжеронов и оснований нервюр.
На фиг.5-11 показан процесс изготовления полного кессона крыла из композиционного материала.
Инструмент 50 для формования внутреннего контура (IML), показанный на фиг.5, включает в себя цельную стальную деталь, верхняя сторона которой образует верхнюю формовочную поверхность, нижняя сторона (лежащая напротив верхней стороны) образует нижнюю формовочную поверхность, передняя и задняя стороны (прилегающие к верхней и нижней сторонам) образуют переднюю и заднюю формовочные поверхности. В передней и задней кромках верхней формовочной поверхности выполняют выемку 53 для накладки пилона и выемку 52 для накладки опоры шасси. После этого формовочные поверхности подвергают механической обработке для получения пары верхних и пары нижних каналов 55 лонжеронов, верхних и нижних каналов 54 стрингеров, проходящих по всей длине вдоль инструмента, а также верхних и нижних каналов 51 оснований нервюр, проходящих по хорде в поперечном направлении инструмента. На фиг.5 показаны только верхние каналы 51 оснований нервюр, но такие же каналы выполняют на невидимой нижней формовочной поверхности. Между каналами расположены выступы 58. Выемки 57 для стоек нервюр выполняют на передней и задней формовочных поверхностях, на одной линии с каналами 51 оснований нервюр. На фиг.5 показаны только две выемки 57 для стоек нервюр, но третья выемка для стойки нервюр может быть предусмотрена на дальнем конце инструмента, на одной линии с каналом 51 для оснований нервюр. На нижней формовочной поверхности, там, где на законченном кессоне крыла будут располагаться смотровые люки, выполняют плоские участки. На фиг.5 показан только один плоский участок 56 на корневом конце инструмента IML, но по длине невидимой нижней формовочной поверхности расположено несколько таких плоских участков.
Перед тем, как сделать выемки для оправок, на инструмент 50 наматывают (и затем приклеивают или закрепляют болтами) эластичное поверхностное покрытие (такое как многослойный материал, состоящий из предварительно отвержденных слоев). После этого эластичное поверхностное покрытие может быть механически обработано для получения требуемого формовочного профиля.
Стрингеры, основания нервюр и полки лонжеронов выполняют таким же образом, как и стрингеры, основания нервюр и полки лонжеронов, показанные на фиг.3, и закрепляют на месте в соответствующих выемках на инструменте 50 IML. Стойки нервюр (не показаны) также изготавливают на двусторонних инструментах, аналогичных инструменту 10 для формования стрингеров, показанному на фиг.3, а инструменты устанавливают в выемках 57 для стоек нервюр.
На фиг.6 показан комплект из четырех силовых стоек 49. На валу 69 через определенные интервалы установлено несколько таких комплектов силовых стоек 49, которые проходят вдоль осевой линии инструмента 50. Концы силовых стоек 49 сопрягаются с внутренними углами инструмента. Вал 69 вращается, и покрывающая оболочка 58 с помощью установки для намотки нити наматывается на инструмент 50 IML по мере его вращения. Покрывающая оболочка 58 состоит из нескольких покрывающих слоев. Волокна в большинстве покрывающих слоев проходят под углом примерно 90° к продольной оси инструмента (то есть оси вращения инструмента). Однако, если подающую катушку установки для намотки нити расположить под углом к валу, можно уменьшить этот угол до 45°.
Фиг.6 показывает узел отверждения, включающий в себя инструмент 50 IML, инструмент 53 OML для верхней оболочки, инструмент 54 OML для нижней оболочки, инструмент 51 IML для главной опоры шасси (MLG), и инструмент 52 IML для пилона.
Инструмент 54 OML для нижней оболочки размещают горизонтально на приспособлении для отверждения (не показано) так, что штифты приспособления проходят через установочные отверстия 56 (показаны на фиг.7) в инструменте 54. Нижнюю обшивку 57 накладывают на инструмент 54 OML для нижней оболочки. Инструмент 50 IML (с установленными в нужное место предварительно отформованными заготовками и оправками, как показано на фиг.6) помещают сверху на обшивку 57, как показано на фиг.6, так, что штифты приспособления проходят через отверстия (не показаны) в инструменте 50 IML для точного позиционирования инструментов IML и OML по отношению друг к другу.
После этого устанавливают инструмент 51 IML для главной опоры шасси (MLG) и инструмент 52 IML для пилона, как показано на фиг.6.
Инструмент 51 IML для главной опоры шасси (MLG) детально показан на фиг.8. Инструмент 51 симметричен относительно своей осевой линии, так что подробное описание будет дано только для верхней половины. Верхняя половина включает в себя верхнюю промежуточную пластину, верхняя сторона 60 которой входит в контакт с верхней обшивкой 59, а боковая сторона 64 входит в контакт с покрывающей оболочкой 58. Боковая сторона 64 переходит во фланец с направляющим отверстием 61. Штифт 62 снабжен гайкой, навинченной на его удаленный конец (не показан).
Гайка 63 входит в зацепление с гайкой, поддерживаемой нижней промежуточной пластиной. Одну или обе гайки можно вращать для регулирования расстояния между промежуточными пластинами, тем самым, обеспечивая точное значение толщины верхней и нижней обшивки 57, 59.
На фиг.10 показано сопряжение между инструментом 51 IML для главной опоры шасси (MLG) и инструментом 50 IML. Инструмент 51 может проходить по длине инструмента 50 или может располагаться на одной линии с выемкой 52 для накладки опоры шасси. Инструмент 50 снабжен направляющим отверстием 65, совмещенным с направляющим отверстием 61 в инструменте 51. Направляющее отверстие 66 проделывают в покрывающей оболочке 58 соосно с направляющими отверстиями 61, 65. Болт 80 пропускают через направляющие отверстия 61, 65, 66 и крепят с помощью гаек 82, 83. На болт 80 надевают цилиндрическую втулку 81, которая касается противоположных поверхностей инструментов 50, 51. Длину втулки 81 тщательно контролируют для того, чтобы точно выдержать расстояние между инструментами и, следовательно, толщину покрывающей оболочки 58.
На фиг.9 в деталях показан инструмент 52 IML для пилона. Его конструкция аналогична конструкции инструмента 51, поэтому подробно не описывается здесь.
Между инструментом 52 и инструментом 50 IML предусмотрены аналогичные болтовые сопряжения.
После этого инструменты 50, 51, 52 закрепляют, извлекают из приспособления и поворачивают на 180°.
Инструмент 53 OML для верхней оболочки размещают горизонтально на приспособлении для отверждения так, что штифты приспособления проходят через установочные отверстия 56 в инструменте 53. Верхнюю обшивку 59 накладывают на инструмент 53 OML для верхней оболочки. После этого инструменты 50, 51, 52 помещают сверху на обшивку 59 так, что штифты приспособления проходят через отверстия (не показаны) в инструменте 50 IML для точного позиционирования инструментов IML и OML по отношению друг к другу.
После этого узел по фиг.6 закрепляют, герметизируют и упаковывают для отверждения в автоклаве.
Инструмент 50 IML (совместно с инструментом 1 IML) может быть использован как часть модульного комплекта инструментов, включающего в себя несколько различных оправок, каждая из которых рассчитана на установку в выемку для оправки и предназначена для изготовления соответствующего компонента из композиционного материала.
Инструмент 50 IML снабжен выемками для оправок стрингеров, а также выемками для дополнительных оправок, каждая из которых рассчитана на установку оправки для дополнительного компонента (в данном случае, полок лонжеронов, стоек нервюр и оснований нервюр). Такое объединение инструментов сокращает время изготовления, поскольку позволяет одновременно произвести присоединение стрингеров, полок лонжеронов, стоек нервюр и оснований нервюр. Кроме того, инструмент IML для полного кессона крыла позволяет одновременно присоединить верхнюю и нижнюю обшивку к соответствующим компонентам, уменьшая время сборки и сокращая расходы по сравнению с вариантом изготовления половины кессона крыла. Кроме того, отсутствует дополнительная сборочная операция, необходимая для болтового соединения полок лонжеронов со стенкой лонжерона, поскольку стенка лонжерона образована покрывающей оболочкой 58.
Однако вариант с изготовлением половины кессона крыла, то есть детали меньшего размера, позволяет без труда провести неразрушающие испытания.
После этого снимают инструменты OML, а инструменты IML извлекают из полного кессона крыла через его корневой конец большего размера Смотровые люки и другие важные участки подвергают механической обработке для подготовки детали к сборке. Во время сборки стенки нервюр пропускают через корневой конец кессона крыла и прикрепляют болтами к стойкам нервюр и основаниям нервюр. На участках с большим усилием сдвига может потребоваться дополнительное болтовое крепление полок лонжеронов к обшивке 57, 59.
Фиг.11-16 показывают альтернативный процесс изготовления половины кессона крыла из композиционного материала. Этот процесс аналогичен процессу, показанному на фиг.1-4, поэтому подробно будут описаны только различия. Показанный на фиг.13 инструмент 100 IML получают из заготовки-бруса, показанной на фиг.11. Заготовку-брус сначала механически обрабатывают для получения поверхности, повторяющей внутренний контур детали, выемок для каналов лонжеронов и накладок, как показано на фиг.12, и затем механически обрабатывают для получения выемок для стрингеров и оснований нервюр, как показано на фиг.13. На инструмент 100 устанавливают такие же оправки, как и на инструмент 1. На фиг.13 эти оправки показаны отдельно перед тем, как они будут установлены в соответствующие выемки. На фиг.14 оправки и предварительно отформованные заготовки показаны установленными на место, а на фиг.15 показана покрывающая оболочка 102, которую затем располагают поверх инструмента.
После этого на передней и задней кромках устанавливают промежуточные пластины 103, 104, как показано на фиг.16. Как видно из фиг.17, обшивку 105 накладывают на инструмент 106 OML. Инструмент 100 размещают на обшивке 105, как показано на фиг.18, так, что установочные штифты, выступающие из пластины 111, входят в отверстия на инструменте OML и промежуточных пластинах для точного позиционирования деталей. На фиг.18 показаны четыре установочных штифта 107-110, остальные установочные штифты скрыты. После этого узел по фиг.18 упаковывают и отверждают в автоклаве.
На фиг.19-22 показан альтернативный процесс изготовления полного кессона крыла из композиционного материала. На два инструмента 120, 121 IML, аналогичных инструменту 100 IML, устанавливают предварительно отформованные заготовки, как показано на фиг.21. Четыре разрезные разделительные пластины 122, показанные на фиг.19, устанавливают между инструментами 121, 120 IML с возможностью извлечения. Верхняя и нижняя стороны разделительных пластин касаются внутренних поверхностей инструментов для формования внутреннего контура, поддерживая требуемое расстояние между ними. После этого узел обматывают покрывающей оболочкой 123, как показано на фиг.21. В противоположность узлу по фиг.6, где узел вращается на валу, проходящему вдоль осевой линии инструмента, узел по фиг.21 можно вращать с помощью разделительных пластин 122.
После нанесения покрывающей оболочки 123, согласно фиг.22, устанавливают промежуточные пластины 124, 125, показанные на фиг.20. После этого, как показано на фиг.22, устанавливают верхний и нижний инструменты 126, 127 OML (на обоих размещена обшивка, не обозначенная на фигуре). После этого узел по фиг.22 упаковывают и отверждают в автоклаве.
После отверждения снимают инструменты 126, 127 OML и промежуточные пластины 124, 125. После этого из кессона крыла, через его корневой и концевой торцы или через переднюю и заднюю кромки, могут быть извлечены четыре разрезные разделительные пластины 122. Это позволяет отделить инструменты 120, 121 IML от отвержденного кессона крыла (перемещая верхний инструмент 121 вниз, а нижний инструмент 120 - вверх) и извлечь их через корневой торец или концевой торец.
Несмотря на то, что изобретение описано выше со ссылкой на один или более предпочтительных вариантов осуществления, следует учитывать, что различные изменения и усовершенствования могут быть сделаны без выхода за рамки изобретения, определяемые пунктами формулы изобретения.

Claims (26)

1. Способ изготовления детали, включающий в себя следующие этапы:
- изготовление компонента на оправке;
- установку оправки в выемку для оправки, выполненную в инструменте для формования;
- обеспечение панели, первая секция которой входит в контакт с формовочной поверхностью инструмента для формования, а вторая секция входит в контакт с компонентом на оправке;
- соединение второй секции панели с компонентом путем их прижатия к оправке и
- формование первой секции панели путем прижатия ее к формовочной поверхности инструмента для формования.
2. Способ изготовления первой и второй деталей, включающий в себя следующие этапы:
- изготовление первой детали способом по п.1, при этом компонент представляет собой первый компонент, оправка представляет собой первую оправку, а панель представляет собой первую панель;
- извлечение первой оправки из выемки для оправки; и
- изготовление второй детали путем повторения способа по п.1, при этом компонент представляет собой второй компонент, оправка представляет собой вторую оправку, а панель представляет собой вторую панель.
3. Инструмент для формования, имеющий формовочную поверхность и выемку для оправки, выполненную в формовочной поверхности, причем выемка для оправки включает в себя канал, имеющий основание и пару противоположных боковых стенок и проходящий по всей длине вдоль инструмента, и снабжена установочным элементом, который входит в зацепление с оправкой для установки оправки в требуемом месте в выемке для оправки.
4. Инструмент по п.3, отличающийся тем, что установочный элемент для оправки входит в зацепление с оправкой посредством соединения, образованного охватывающим и охватываемым элементами.
5. Инструмент по п.4, отличающийся тем, что установочный элемент для оправки включает в себя отверстие в выемке для оправки.
6. Инструмент по п.3, отличающийся тем, что включает в себя несколько выемок для оправок, выполненных в формовочной поверхности.
7. Инструмент по п.6, отличающийся тем, что выемки для оправок выполнены в цельном куске материала.
8. Инструмент по п.6, отличающийся тем, что включает в себя:
- две или более выемок для оправок стрингеров в формовочной поверхности, каждая из которых выполнена с возможностью установки соответствующей оправки стрингера; и
- одну или более выемок для дополнительных оправок в формовочной поверхности, каждая из которых выполнена с возможностью установки оправки для дополнительного компонента.
9. Инструмент по п.8, отличающийся тем, что по меньшей мере одна из выемок для дополнительных оправок расположена под углом к выемкам для оправок стрингеров.
10. Инструмент по любому из пп.3-5, отличающийся тем, что каждая выемка для оправки стрингера имеет пару противоположных боковых стенок, а по меньшей мере одна из выемок для дополнительных оправок расположена на краю формовочной поверхности и имеет только одну боковую стенку.
11. Инструмент по любому из пп.3-5, отличающийся тем, что дополнительно включает в себя:
- вторую формовочную поверхность; и
- одну или более выемок для оправок во второй формовочной поверхности, каждая из которых выполнена с возможностью установки соответствующей оправки.
12. Инструмент по п.11, отличающийся тем, что вторая формовочная поверхность расположена на противоположной по отношению к первой формовочной поверхности стороне инструмента.
13. Инструмент по п.11, отличающийся тем, что вторая формовочная поверхность расположена на смежной по отношению к первой формовочной поверхности стороне инструмента.
14. Инструмент по любому из пп.3-5, отличающийся тем, что выемки выполнены путем удаления материала из инструмента для формования.
15. Способ изготовления инструмента для формования, охарактеризованного в любом из пп.3-5, включающий формирование выемок для оправок путем удаления материала из инструмента для формования.
16. Комплект инструментов, включающий в себя:
- инструмент для формования, имеющий формовочную поверхность и выемку для оправки, выполненную в формовочной поверхности, а также
- оправку, выполненную с возможностью установки в выемку для оправки и предназначенную для изготовления компонента, и
дополнительно включающий в себя вторую оправку, выполненную с возможностью установки в выемку для оправки и предназначенную для изготовления второго компонента, который выполнен отличным от первого компонента по форме или размеру.
17. Комплект по п.16, отличающийся тем, что выемка для оправки снабжена установочным элементом для оправки, а оправка снабжена элементом, который входит в зацепление с установочным элементом для того, чтобы установить оправку в требуемом месте в выемке для оправки.
18. Комплект по п.17, отличающийся тем, что оправка входит в зацепление с установочным элементом для оправки посредством соединения, образованного охватывающим и охватываемым элементами.
19. Комплект по п.18, отличающийся тем, что оправка снабжена охватываемым элементом, который входит в зацепление с охватывающим установочным элементом для оправки.
20. Комплект по п.16, отличающийся тем, что выемка для оправки имеет основание и пару противоположных боковых стенок, причем оправка выполнена с возможностью установки с плотной посадкой в выемку для оправки.
21. Комплект инструментов, включающий в себя:
- инструмент для формования по п.8;
- две или более оправки стрингеров, каждая из которых выполнена с возможностью установки в соответствующую выемку для оправки стрингера и предназначена для изготовления соответствующего стрингера; и
- одну или более дополнительных оправок, каждая из которых выполнена с возможностью установки в соответствующую выемку для дополнительной оправки и предназначена для изготовления соответствующего дополнительного компонента.
22. Способ изготовления детали, включающий в себя следующие этапы:
- размещение первого комплекта компонентов на инструменте для формования;
- прижатие первого комплекта компонентов на указанном инструменте к первой панели с целью присоединения компонентов к первой панели, причем первый комплект компонентов включает в себя несколько стрингеров и один или более дополнительных компонентов,
- размещение второго комплекта компонентов на инструменте для формования; и
- прижатие второго комплекта компонентов на указанном инструменте ко второй панели с целью присоединения второго комплекта компонентов ко второй панели,
причем второй комплект компонентов прижимают ко второй панели одновременно с прижатием первого комплекта компонентов к первой панели.
23. Комплект инструментов, включающий в себя:
- инструмент для формования по любому из пп.3-5; и
- оправку, выполненную с возможностью установки в выемку для оправки и предназначенную для изготовления компонента.
24. Комплект по п.23, отличающийся тем, что оправка содержит элемент, который входит в зацепление с установочным элементом для оправки с целью установки оправки в требуемом месте в выемке для оправки.
25. Комплект по п.24, отличающийся тем, что оправка снабжена охватываемым элементом, который входит в зацепление с охватывающим установочным элементом для оправки.
26. Комплект по п.23, отличающийся тем, что выемка для оправки имеет основание и пару противоположных боковых стенок, причем оправка выполнена с возможностью установки с плотной посадкой в выемку для оправки.
RU2009107009/05A 2006-08-14 2007-07-25 Инструмент для формования и способ изготовления компонента RU2457111C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GBGB0616121.0A GB0616121D0 (en) 2006-08-14 2006-08-14 Moulding tool and method of manufacturing a part
GB0616121.0 2006-08-14

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2009107009A RU2009107009A (ru) 2010-09-27
RU2457111C2 true RU2457111C2 (ru) 2012-07-27

Family

ID=37056315

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009107009/05A RU2457111C2 (ru) 2006-08-14 2007-07-25 Инструмент для формования и способ изготовления компонента

Country Status (9)

Country Link
US (2) US20100000667A1 (ru)
EP (2) EP2051838A2 (ru)
JP (2) JP5301440B2 (ru)
CN (1) CN101500773B (ru)
BR (1) BRPI0716613A2 (ru)
CA (1) CA2660964C (ru)
GB (1) GB0616121D0 (ru)
RU (1) RU2457111C2 (ru)
WO (1) WO2008020158A2 (ru)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2616662C1 (ru) * 2015-12-16 2017-04-18 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) Способ изготовления интегральной стрингерной панели
RU2647031C1 (ru) * 2014-01-31 2018-03-13 Мицубиси Хеви Индастрис, Лтд. Оснастка для формирования фиброармированных пластиков и способ формирования конструкции фиброармированных пластиков
RU2664999C2 (ru) * 2015-11-17 2018-08-24 Зе Боинг Компани Трубка из термоусадочной пленки и способ изготовления полых композитных деталей

Families Citing this family (48)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0616121D0 (en) * 2006-08-14 2006-09-20 Airbus Uk Ltd Moulding tool and method of manufacturing a part
US8060304B2 (en) * 2007-04-04 2011-11-15 Certusview Technologies, Llc Marking system and method
US8749239B2 (en) * 2008-10-02 2014-06-10 Certusview Technologies, Llc Locate apparatus having enhanced features for underground facility locate operations, and associated methods and systems
FR2953754B1 (fr) * 2009-12-16 2018-03-02 Airbus Operations Outillage pour la fabrication d'un panneau en materiau composite, en particulier d'un fuselage d'aeronef
DE102009060706B4 (de) * 2009-12-29 2014-12-04 Airbus Operations Gmbh Verfahren sowie Vorrichtung zur Herstellung einer Versteifungsstruktur für ein Flugzeugrumpfsegment sowie eine Versteifungsstruktur
DE102010008711A1 (de) * 2010-02-19 2011-08-25 GKN Aerospace Services Limited, Isle of Wight Verfahren und Anordnung zur Herstellung eines einstückigen Hohlprofilbauteils mit Faserverbundwerkstoff
EP3521210B1 (de) 2010-07-22 2020-01-08 K-fee System GmbH Portionskapsel mit barcode
IT1405233B1 (it) 2011-02-11 2014-01-03 Automobili Lamborghini Spa Processo e sistema per fabbricare prodotti in materiale composito, nonche' prodotti fabbricati con questo processo o sistema
US8534339B2 (en) * 2011-10-12 2013-09-17 The Boeing Company Lightweight flexible mandrel and method for making the same
US9017510B2 (en) * 2011-12-13 2015-04-28 The Boeing Company Method and apparatus for fabricating large scale integrated airfoils
BR112014018900A8 (pt) * 2012-02-17 2017-07-11 Saab Ab Método e sistema de molde para moldagem líquida de uma estrutura integrada co-curada
DE102012105282A1 (de) 2012-06-18 2013-12-19 K-Fee System Gmbh Portionskapsel und Verfahren zur Herstellung eines Getränks mit einer Portionskapsel
US9498903B2 (en) * 2012-10-31 2016-11-22 The Boeing Company System and method for manufacturing monolithic structures using expanding internal tools
US9145203B2 (en) 2012-10-31 2015-09-29 The Boeing Company Natural laminar flow wingtip
US9199419B2 (en) 2012-10-31 2015-12-01 The Boeing Company System and method for facilitating fluid movement in close-molded composite parts
US9481136B2 (en) 2012-10-31 2016-11-01 The Boeing Company Over-molded vacuum barrier and inner mold line bag carrier with soluble details in trapped closed mold tooling
DE102012223291A1 (de) 2012-12-14 2014-06-18 K-Fee System Gmbh Portionskapsel und Verfahren zur Herstellung eines Getränks mit einer Portionskapsel
DE102012223703A1 (de) * 2012-12-19 2014-06-26 Sgl Carbon Se Variable Formvorrichtung zur Herstellung einer Halbschale für ein Rotorblatt für eine Windenergieanlage
US10010898B2 (en) * 2013-03-15 2018-07-03 S. C. Johnson & Son, Inc. Dispensing systems with wave sensors
US11092132B2 (en) 2013-07-12 2021-08-17 Lm Wp Patent Holding A/S Method of manufacturing a wind turbine blade
ES2674659T3 (es) * 2013-09-23 2018-07-03 Airbus Operations S.L. Método para fabricar una caja de torsión aeronáutica, caja de torsión y herramienta para fabricar una caja de torsión aeronáutica
EP2889214B1 (en) * 2013-12-31 2020-02-05 Airbus Operations, S.L. Highly integrated infused box made of composite material and method of manufacturing
US9579875B2 (en) * 2014-02-04 2017-02-28 The Boeing Company Bonded tab and tooling device
GB2535193A (en) 2015-02-12 2016-08-17 Zodiac Seats Uk Ltd Tool for curing a composite component
PL3261957T5 (pl) 2015-02-27 2023-03-13 K-Fee System Gmbh Porcjowana kapsuła z wkładem filtrującym, połączonym przez zgrzewanie
GB201508375D0 (en) 2015-05-15 2015-07-01 Airbus Operations Ltd Method of forming composite structures
GB201508655D0 (en) * 2015-05-20 2015-07-01 Surface Generation Ltd Method of moulding and mould tool
KR102114206B1 (ko) 2015-06-10 2020-05-25 카-페 시스템 게엠베하 3-플라이 부직 직물을 가지는 1인분용 캡슐
US10035300B2 (en) 2015-06-23 2018-07-31 The Boeing Company System and method for manufacturing a stiffened composite structure
RU2018105139A (ru) 2015-07-13 2019-08-13 К-Фее Зюстем Гмбх Фильтрующий элемент с вырезом
CA2998669C (en) 2015-09-18 2020-01-07 K-Fee System Gmbh Adapter for a single serve capsule
US9944062B2 (en) * 2015-12-14 2018-04-17 Gulfstream Aerospace Corporation Composite aircraft manufacturing tooling and methods using articulating mandrels
US10118321B2 (en) 2016-01-05 2018-11-06 The Boeing Company Tooling apparatus and method for double-vacuum-bag degassing of a composite layup
US10207788B2 (en) * 2016-04-12 2019-02-19 The Boeing Company Structure having joined unitary structures
US11046034B2 (en) * 2016-04-18 2021-06-29 Rohr, Inc. Manufacturing a fiber-reinforced composite component using mandrels
US11331867B2 (en) * 2016-08-23 2022-05-17 Textron Innovations, Inc. Nested manufacturing of composite structures
US10525636B2 (en) 2017-06-19 2020-01-07 Rohr, Inc. Process for forming a fiber-reinforced composite structure
US11446846B2 (en) * 2018-02-01 2022-09-20 Lm Wind Power International Technology Ii Aps Connection of mould parts
BR122021017992B1 (pt) * 2018-05-04 2022-06-14 Tpi Composites, Inc Aparelho para formar uma pá de turbina eólica
EP3584150B1 (en) * 2018-06-19 2024-05-01 Airbus Operations, S.L.U. Method for manufacturing a rear section of an aircraft and aircraft rear section manufactured by said method
CN109435273B (zh) * 2018-09-30 2020-11-20 航天材料及工艺研究所 一种变厚度复合材料骨架与蒙皮粘接方法及粘接模具
US11358348B2 (en) * 2019-01-02 2022-06-14 The Boeing Company Mold insert for use with a mandrel for forming a composite structure
DE102019114710A1 (de) * 2019-05-31 2020-12-03 Airbus Operations Gmbh Vorrichtung und Verfahren
US11214020B2 (en) * 2019-08-27 2022-01-04 The Boeing Company Fabrication method and apparatus for creating large and/or complex thermoplastic composite components
CN111391200B (zh) * 2020-04-03 2020-11-20 常州市新创智能科技有限公司 一种工型长桁自动脱模装置及方法
GB2602184B (en) * 2020-12-18 2023-10-18 Boeing Co Cartridge molding of wing panels for aircraft
CN113772116B (zh) * 2021-09-18 2023-06-23 中航西安飞机工业集团股份有限公司 一种模块化可重构飞机活动翼面装配工装及装配方法
FR3132863A1 (fr) 2022-02-22 2023-08-25 Airbus Operations (S.A.S.) Procédé de fabrication d’au moins une partie d’une structure en caisson d’un aéronef comportant une étape de formage, caisson central de voilure ainsi obtenu

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3739753A1 (de) * 1987-11-24 1989-06-08 Dornier Gmbh Verfahren zum herstellen von bauteilen aus faserverstaerkten kunststoffen
FR2626212A1 (fr) * 1988-01-22 1989-07-28 Canadair Inc Procede et dispositif de moulage et de cuisson de materiau composite pour la formation d'un panneau de revetement renforce
US5137071A (en) * 1989-07-21 1992-08-11 Chemicals & Materials Enterprise Assoc. Apparatus for forming a composite structure
US5902535A (en) * 1997-07-30 1999-05-11 Mcdonnell Douglas Corporation Resin film infusion mold tooling and molding method
EP1134070A1 (en) * 2000-03-07 2001-09-19 Construcciones Aeronauticas, S.A. Process for manufacturing pre-cured parts of composite material with green-applied stiffeners
RU2005111597A (ru) * 2002-10-18 2006-01-27 Инджектнотек Инк. (Ca) Блок сменной формовочной вставки

Family Cites Families (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB577790A (en) 1938-08-29 1946-05-31 Norman Adrian De Bruyne Improvements relating to the manufacture of light non-metallic structural material or components
US3795559A (en) * 1971-10-01 1974-03-05 Boeing Co Aircraft fluted core radome and method for making the same
US3999930A (en) * 1973-03-02 1976-12-28 Telbizoff Louis E Mold assembly for forming and curing flexible seals
FR2440831A1 (fr) * 1978-11-07 1980-06-06 Dassault Avions Panneaux a base de fibres a haute resistance, particulierement applicables a la construction des avions
JPS58108123A (ja) * 1981-12-23 1983-06-28 Toyoda Gosei Co Ltd 補強ホ−スの加硫用金型
JPS59124813A (ja) 1982-12-30 1984-07-19 Tokyo Seat Kk ヘルメツトの製造方法
US4492607A (en) * 1983-02-22 1985-01-08 Rockwell International Corporation Method for producing integrally stiffened fiber reinforced plastic panels
JPS6399915A (ja) * 1986-10-17 1988-05-02 Agency Of Ind Science & Technol 樹脂系複合材料製品成形用の可撓性マンドレル
JP2532077B2 (ja) 1987-01-21 1996-09-11 本田技研工業株式会社 絞り成形型
US4946526A (en) * 1987-10-29 1990-08-07 Ltv Aerospace And Defense Company Method for compression molding of laminated panels
JP3016786B2 (ja) * 1988-12-27 2000-03-06 日産自動車株式会社 繊維強化樹脂部材の製造方法
JP2935722B2 (ja) 1990-02-28 1999-08-16 富士重工業株式会社 航空機の胴体構造およびその成形方法
US5087187A (en) * 1990-03-09 1992-02-11 United Technologies Corporation Apparatus for molding hollow composite articles having internal reinforcement structures
JP3193064B2 (ja) * 1991-04-22 2001-07-30 富士重工業株式会社 複合材料の一体成形方法
US5190773A (en) * 1991-11-18 1993-03-02 United Technologies Corporation Mold for fabricating composite articles having integrally bonded stiffening members
GB9211263D0 (en) * 1992-05-28 1992-07-15 British Aerospace Manufacture of articles from composite material
US5266137A (en) * 1992-11-10 1993-11-30 Hollingsworth Ritch D Rigid segmented mandrel with inflatable support
US5817269A (en) * 1996-10-25 1998-10-06 The Boeing Company Composite fabrication method and tooling to improve part consolidation
US6217000B1 (en) * 1996-10-25 2001-04-17 The Boeing Company Composite fabrication method and tooling to improve part consolidation
JP4001415B2 (ja) * 1998-02-02 2007-10-31 櫻護謨株式会社 リブ構造体の製造方法
CA2253037C (en) * 1997-11-12 2004-11-02 Sakura Rubber Co., Ltd. Method of manufacturing structure by using biodegradable mold
US6149851A (en) * 1998-04-30 2000-11-21 Alliant Techsystems Inc. Tooling apparatus and method for producing grid stiffened fiber reinforced structures
FR2792246B1 (fr) * 1999-04-16 2001-06-22 Aerospatiale Outillage de mise en forme pour la polymerisation de pieces profilees en materiau composite
JP4187878B2 (ja) * 1999-07-19 2008-11-26 富士重工業株式会社 航空機の複合材翼およびその製造方法
US6889937B2 (en) * 1999-11-18 2005-05-10 Rocky Mountain Composites, Inc. Single piece co-cure composite wing
US7681835B2 (en) * 1999-11-18 2010-03-23 Rocky Mountain Composites, Inc. Single piece co-cure composite wing
JP4416900B2 (ja) 2000-03-10 2010-02-17 富士重工業株式会社 複合材パネルおよびその製造方法
US6347839B1 (en) * 2000-09-25 2002-02-19 Polymeric Corporation The Composite rim
JP4713778B2 (ja) 2001-07-24 2011-06-29 富士重工業株式会社 翼構造およびその製造方法
US7374715B2 (en) * 2002-05-22 2008-05-20 Northrop Grumman Corporation Co-cured resin transfer molding manufacturing method
US7204951B2 (en) * 2002-07-30 2007-04-17 Rocky Mountain Composites, Inc. Method of assembling a single piece co-cured structure
US20040096535A1 (en) * 2002-11-15 2004-05-20 Hudecek Robert W. Compression molding apparatus having replaceable mold inserts
US7527222B2 (en) * 2004-04-06 2009-05-05 The Boeing Company Composite barrel sections for aircraft fuselages and other structures, and methods and systems for manufacturing such barrel sections
US7293737B2 (en) * 2004-04-20 2007-11-13 The Boeing Company Co-cured stringers and associated mandrel and fabrication method
US20060220274A1 (en) 2005-04-01 2006-10-05 David Dooley Apparatus and method for making an automotive door trim panel with a wrapped turn down flange
US7681615B2 (en) * 2005-08-04 2010-03-23 The Boeing Company Tow width adaptable placement head device and method
US7459048B2 (en) * 2006-01-31 2008-12-02 The Boeing Company One-piece inner shell for full barrel composite fuselage
GB0616121D0 (en) * 2006-08-14 2006-09-20 Airbus Uk Ltd Moulding tool and method of manufacturing a part

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3739753A1 (de) * 1987-11-24 1989-06-08 Dornier Gmbh Verfahren zum herstellen von bauteilen aus faserverstaerkten kunststoffen
FR2626212A1 (fr) * 1988-01-22 1989-07-28 Canadair Inc Procede et dispositif de moulage et de cuisson de materiau composite pour la formation d'un panneau de revetement renforce
US5137071A (en) * 1989-07-21 1992-08-11 Chemicals & Materials Enterprise Assoc. Apparatus for forming a composite structure
US5902535A (en) * 1997-07-30 1999-05-11 Mcdonnell Douglas Corporation Resin film infusion mold tooling and molding method
EP1134070A1 (en) * 2000-03-07 2001-09-19 Construcciones Aeronauticas, S.A. Process for manufacturing pre-cured parts of composite material with green-applied stiffeners
RU2005111597A (ru) * 2002-10-18 2006-01-27 Инджектнотек Инк. (Ca) Блок сменной формовочной вставки

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ПАЛЕЙ М.М. Технология производства приспособлений пресс-форм и штампов. - М.: Машиностроение, 1979, с.114-119. *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2647031C1 (ru) * 2014-01-31 2018-03-13 Мицубиси Хеви Индастрис, Лтд. Оснастка для формирования фиброармированных пластиков и способ формирования конструкции фиброармированных пластиков
RU2664999C2 (ru) * 2015-11-17 2018-08-24 Зе Боинг Компани Трубка из термоусадочной пленки и способ изготовления полых композитных деталей
US10293552B2 (en) 2015-11-17 2019-05-21 The Boeing Company Heat shrinkable film tube and method for manufacturing hollow composite parts
RU2616662C1 (ru) * 2015-12-16 2017-04-18 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) Способ изготовления интегральной стрингерной панели

Also Published As

Publication number Publication date
JP2013230687A (ja) 2013-11-14
US20100000667A1 (en) 2010-01-07
CN101500773B (zh) 2014-03-05
CA2660964C (en) 2015-12-01
EP2815862B1 (en) 2017-10-04
EP2815862A1 (en) 2014-12-24
EP2051838A2 (en) 2009-04-29
US9481115B2 (en) 2016-11-01
WO2008020158A2 (en) 2008-02-21
RU2009107009A (ru) 2010-09-27
JP5301440B2 (ja) 2013-09-25
US20130240130A1 (en) 2013-09-19
CA2660964A1 (en) 2008-02-21
JP2010500199A (ja) 2010-01-07
BRPI0716613A2 (pt) 2013-10-08
JP5770786B2 (ja) 2015-08-26
GB0616121D0 (en) 2006-09-20
WO2008020158A3 (en) 2008-05-08
CN101500773A (zh) 2009-08-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2457111C2 (ru) Инструмент для формования и способ изготовления компонента
EP2851283B1 (en) Method for manufacturing an aeronautical torsion box, torsion box and tool for manufacturing an aeronautical torsion box
US6217000B1 (en) Composite fabrication method and tooling to improve part consolidation
JP5808379B2 (ja) 複合材翼のための継手
US5817269A (en) Composite fabrication method and tooling to improve part consolidation
JP5718569B2 (ja) 複合パネルの製造方法、及び複合パネルの製造装置
US7410352B2 (en) Multi-ring system for fuselage barrel formation
EP2604405B1 (en) Method and apparatus for fabricating large scale integrated airfoils
EP2444238B1 (en) Method for joining sandwich truss core panels and composite structures produced therefrom
US11220354B2 (en) Composite fuselage assembly and methods to form the assembly
EP2128019B2 (en) Modified blade stiffener and fabrication method therefor
US9051062B1 (en) Assembly using skeleton structure
US9649820B1 (en) Assembly using skeleton structure
EP2878435B1 (en) Method for manufacturing an integrated composite trailing edge
CN103832576A (zh) 用于航行器升力面的包括前缘翼肋和后缘翼肋的高度综合结构
CN112238551B (zh) 一种复材机翼多零件一体成型装配模具及成型装配方法
US10549490B2 (en) Method for manufacturing a stiffened panel made from composite material
IT202000018139A1 (it) Procedimento per la fabbricazione di un componente strutturale in materiale composito irrigidito con almeno un corrente
KR100271064B1 (ko) 복합재 항공기 날개용 치공구 제작방법 및 이를 이용한 복합재 항공기 날개 제작방법
US11981426B2 (en) Composite spars with integrated sacrificial surfaces
IT202000018136A1 (it) Procedimento per la fabbricazione di un componente strutturale in materiale composito irrigidito con almeno un corrente

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160726