RU2523857C1 - Production of metal structures containing closed chambers with low geometrical height - Google Patents
Production of metal structures containing closed chambers with low geometrical height Download PDFInfo
- Publication number
- RU2523857C1 RU2523857C1 RU2013118625/11A RU2013118625A RU2523857C1 RU 2523857 C1 RU2523857 C1 RU 2523857C1 RU 2013118625/11 A RU2013118625/11 A RU 2013118625/11A RU 2013118625 A RU2013118625 A RU 2013118625A RU 2523857 C1 RU2523857 C1 RU 2523857C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mandrels
- mass
- forming
- impression mass
- cast
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технологии изготовления слоистых изделий объемной формы, содержащих замкнутые полости с малой геометрической высотой, в частности к способам изготовления аэродинамических поверхностей летательных аппаратов, их корпусов или отсеков, и других полых панельно-каркасных конструкций из неметаллических композитных материалов.The invention relates to the technology of manufacturing layered products of volumetric form containing closed cavities with a low geometric height, in particular to methods for manufacturing the aerodynamic surfaces of aircraft, their bodies or compartments, and other hollow panel-frame structures made of non-metallic composite materials.
Из уровня техники известны технологии изготовления изделий из слоистых композитных материалов объемной формы, содержащих замкнутые полости с малой геометрической высотой.The prior art technology for the manufacture of products from layered composite materials of volumetric form, containing closed cavities with low geometric height.
Из изобретения RU 2030336, МПК B64F 5/00, дата публикации 15.03.1995, [1], известен способ изготовления конструкций, содержащих полости с малой геометрической высотой, включающий изготовление раскроенных по шаблонам заготовки слоев препрега, изготовление формообразующих твердых оправок, выкладку на твердую поверхность формующей оправки слоев препрега, установку выложенных заготовок в пресс-форму, прессование при нагревании оправок, размещенных внутри заготовки конструкции, и удаление оправок из изделия после прессования.From the invention RU 2030336, IPC
Недостатком способа [1] является выполнение полых конструкций открытыми, по меньшей мере, с одной стороны для удаления после формования оправок.The disadvantage of the method [1] is the implementation of the hollow structures open, at least on one side, for removal after molding the mandrels.
Из изобретения RU 2217309, МПК B29C 51/28, B29C 51/30, B29C 43/12, B64F 5/00, дата публикации 27.11.2003 [2], известен способ изготовления конструкций, содержащих замкнутые полости с малой геометрической высотой, включающий изготовление раскроенных по шаблонам заготовки слоев препрега, изготовление формообразующих твердых оправок из слепочной массы, соответствующих по форме внутренним полостям изделия, укладку слоев заготовок препрега на подготовленные твердые оправки, сборку в пресс-форме отдельных заготовок со своими формообразующими элементами оснастки в единую заготовку конструкции, прессование путем нагрева пресс-формы с заготовками и размещенными в замкнутых полостях внутри заготовки формующими оправками, выполненными из слепочной массы, и удаление слепочной массы из внутренней полости после формования.From the invention RU 2217309, IPC B29C 51/28, B29C 51/30, B29C 43/12,
Особенностью способа [2], принятого в качестве наиболее близкого аналога, является выполнение слепочной массы в виде легкоплавкого материала, например парафина, который заливается в предварительно изготовленный по форме полости изделия герметичный мешок, охлаждается в нем, образуя вместе с мешком твердую оправку, а при формовании изделия переходит в жидкое агрегатное состояние и может быть вылит из оправки после формования для облегчения ее удаления из отформованной полости изделия. Это приводит к увеличению продолжительности изготовления конструкций и энергозатрат в связи с необходимостью прогрева до полного расплавления легкоплавкого материала, но не обеспечивает гарантированного удаления оправки (парафина) и мешка из полости изделия через малое отверстие в его стенке, что является недостатком данного способа.A feature of the method [2], adopted as the closest analogue, is to produce a cast mass in the form of a fusible material, such as paraffin, which is poured into a sealed bag prefabricated in the shape of the product cavity, cooled in it, forming a solid mandrel with the bag, and when molding the product goes into a liquid state of aggregation and can be poured out of the mandrel after molding to facilitate its removal from the molded cavity of the product. This leads to an increase in the duration of the manufacture of structures and energy costs due to the need for heating to completely melt the fusible material, but does not guarantee the removal of the mandrel (paraffin) and bag from the cavity of the product through a small hole in its wall, which is a disadvantage of this method.
Технический результат изобретения состоит в уменьшении энергозатрат при уменьшении продолжительности изготовления.The technical result of the invention is to reduce energy consumption while reducing the manufacturing time.
Технический результат также состоит в сокращении времени размещения пресс-формы с конструкцией в технологическом оборудовании, обеспечивающем нагрев при формовании.The technical result also consists in reducing the time of placement of the mold with the design in the technological equipment that provides heating during molding.
Сущность изобретения заключается в следующем.The invention consists in the following.
Способ изготовления конструкций, содержащих замкнутые полости с малой геометрической высотой, как и в наиболее близком аналоге [2], включает изготовление раскроенных по шаблонам заготовки слоев препрега, изготовление формообразующих твердых оправок из слепочной массы, соответствующих по форме внутренним полостям изделия, укладку слоев заготовок препрега на подготовленные твердые оправки, сборку в пресс-форме отдельных заготовок со своими формообразующими элементами оснастки в единую заготовку конструкции, прессование путем нагрева пресс-формы с заготовками и размещенными в замкнутых полостях внутри заготовки формующими оправками, выполненными из слепочной массы, и удаление слепочной массы из внутренней полости после формования, но в отличие от наиболее близкого аналога [2] оправки из слепочной массы выполняют из материала с высоким коэффициентом линейного расширения и низкими механическими свойствами, оправки из слепочной массы обертывают антиадгезионной пленкой, после формования слепочную массу оправки разрушают и удаляют из замкнутой полости через одиночное отверстие небольших размеров.A method of manufacturing structures containing closed cavities with a low geometric height, as in the closest analogue [2], includes the manufacture of prepreg layers cut according to the templates, the manufacture of solid forming mandrels from the impression mass corresponding to the shape of the internal cavities of the product, the laying of the prepreg blanks on prepared solid mandrels, assembly in the mold of individual workpieces with their forming elements of equipment into a single workpiece design, pressing by heating spring molds with blanks and molding mandrels placed in closed cavities inside the blank, made of impression material, and removal of impression mass from the internal cavity after molding, but unlike the closest analogue [2], mandrels from impression mass are made of material with a high coefficient linear expansion and low mechanical properties, mandrels from the impression mass are wrapped with a release film, after molding the impression mass of the mandrel is destroyed and removed from the closed cavity through a single tverstie small size.
Способ характеризуется тем, что слепочная масса выполнена на кремний-органической основе.The method is characterized in that the impression mass is made on a silicon-organic basis.
Способ характеризуется тем, что слепочная масса выполнена на основе натриевых солей высших жирных кислот, например обезвоженного твердого мыла.The method is characterized in that the impression mass is made on the basis of sodium salts of higher fatty acids, for example, dehydrated solid soap.
Способ характеризуется тем, что слепочную массу разрушают инструментом с ультразвуковым наконечником. Изобретение поясняется чертежами.The method is characterized in that the impression mass is destroyed by an instrument with an ultrasonic tip. The invention is illustrated by drawings.
На фиг.1 представлен разрез пресс-формы с размещенной в ней конструкцией.Figure 1 shows a section of a mold with a structure placed in it.
На фиг.2 представлен общий вид конструкции с полостями с малой геометрической высотой, изготовленной с использованием заявленного изобретения.Figure 2 presents a General view of the design with cavities with low geometric height, made using the claimed invention.
Способ изготовления конструкций, содержащих замкнутые полости с малой геометрической высотой, реализуется следующим образом:A method of manufacturing structures containing closed cavities with low geometric height, is implemented as follows:
- изготавливают раскроенные по шаблонам заготовки слоев препрега;- make blanks prepared according to the templates of the prepreg layers;
- изготавливают твердые оправки из слепочной массы с высоким коэффициентом линейного расширения и низкими механическими свойствами, соответствующие по форме внутренним полостям изделия, и обертывают их антиадгезионной пленкой;- make solid mandrels from the impression mass with a high coefficient of linear expansion and low mechanical properties, corresponding in shape to the internal cavities of the product, and wrap them with a release film;
- укладывают слои заготовок препрега на подготовленные твердые оправки;- lay the layers of the prepreg blanks on prepared solid mandrels;
- собирают в пресс-форме отдельные заготовки со своими формообразующими элементами оснастки в единую заготовку конструкции;- assemble in the mold individual blanks with their forming elements of the equipment in a single workpiece design;
- осуществляют прессование путем нагрева пресс-формы с заготовками и размещенными в замкнутых полостях внутри заготовки формующими оправками, выполненными из слепочной массы;- carry out pressing by heating the mold with the workpieces and placed in closed cavities inside the workpiece forming mandrels made of cast mass;
- после формования слепочную массу оправки разрушают и удаляют из внутренней полости через одиночное отверстие небольших размеров.- after molding, the impression mass of the mandrel is destroyed and removed from the internal cavity through a single hole of small size.
В предпочтительном варианте реализации способа слепочную массу выполняют на кремнийорганической основе, или на основе натриевых солей высших жирных кислот, например, в виде обезвоженного твердого мыла, а слепочную массу разрушают инструментом с ультразвуковым наконечником.In a preferred embodiment of the method, the impression mass is made on an organosilicon basis, or on the basis of sodium salts of higher fatty acids, for example, in the form of a dehydrated solid soap, and the impression mass is destroyed with an ultrasonic-tipped tool.
Реализация способа поясняется примером выполнения оснастки для формования радиального рабочего колеса вентилятора.The implementation of the method is illustrated by an example of a snap for forming a radial fan impeller.
Способ осуществляют в пресс-форме, содержащей верхнюю 1 и нижнюю 2 плиты, разъемную обечайку 3, кольцо 4, сухари 5 и 6, ось 7 и центральную вставку 8 (фиг.1).The method is carried out in a mold containing the upper 1 and lower 2 plates,
Отдельные заготовки лопаток 9 и заготовку центрального тела 10, выложенные на твердых оправках 11 и 12, выполненных из слепочной массы с высоким коэффициентом линейного расширения и низкими механическими свойствами, со своими формообразующими элементами оснастки собирают в единую заготовку конструкции, стягивают обечайкой 3, после чего на отогнутых краях заготовок лопаток 9 выкладывают задний 13 и передний 14 диски.The individual blanks of the
Полностью собранную пресс-форму помещают в технологическом оборудовании с элементами нагрева, например, между обогреваемыми плитами пресса (не показано). При этом задний 13 и передний 14 диски формуются прямым прессованием, а обшивки лопаток 9 и центрального тела 10 - за счет расширения при нагревании слепочной массы, из которой изготовлены оправки 11 и 12 этих элементов конструкции.A fully assembled mold is placed in technological equipment with heating elements, for example, between heated press plates (not shown). In this case, the rear 13 and front 14 discs are molded by direct pressing, and the sheathing of the
После охлаждения конструкции слепочную массу оправок 11, 12 разрушают и удаляют из внутренних полостей изделия через одиночные отверстия небольших размеров. Например, слепочную массу оправки 11 лопатки 9 удаляют через одиночное отверстие 15 небольших размеров (фиг.2).After cooling the structure, the impression mass of the
В предпочтительном варианте реализации способа слепочную массу выполняют на кремнийорганической основе, или на основе натриевых солей высших жирных кислот, например, в виде обезвоженного твердого мыла, а разрушают слепочную массу оправок 11, 12 инструментом с ультразвуковым наконечником, например, ультразвуковым скалером (не показано).In a preferred embodiment of the method, the impression mass is made on an organosilicon basis, or on the basis of sodium salts of higher fatty acids, for example, in the form of a dehydrated solid soap, and the impression mass of
Аналогичным образом могут изготавливаться такие элементы конструкции с замкнутыми внутренними полостями, как законцовки крыльев, закрылки, элероны, рули, триммеры рулей и т.п.Similarly, structural elements with closed internal cavities, such as wingtips, flaps, ailerons, rudders, rudder trimmers, etc., can be manufactured.
Достижение заявленного технического результата обеспечивается благодаря выполнению оправок из слепочной массы с высоким коэффициентом линейного расширения и низкими механическими свойствами, что по сравнению с наиболее близким аналогом [2] обеспечивает уменьшение энергозатрат при уменьшении продолжительности изготовления конструкций. Поскольку конструкция не должна находиться в нагретом состоянии при удалении слепочной массы оправок в технологическом оборудовании с элементами нагрева, также сокращается время размещения пресс-формы с конструкцией в технологическом оборудовании.Achieving the claimed technical result is ensured by the execution of mandrels from the impression mass with a high coefficient of linear expansion and low mechanical properties, which, compared with the closest analogue [2], provides a reduction in energy consumption while reducing the manufacturing time of structures. Since the design should not be in a heated state when removing the impression mass of the mandrels in technological equipment with heating elements, the placement time of the mold with the structure in the technological equipment is also reduced.
Представленная в описании изобретения совокупность признаков и пример реализации способа достаточны для реализации изобретения на любом специализированном предприятии.Presented in the description of the invention, a set of features and an example implementation of the method are sufficient to implement the invention at any specialized enterprise.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013118625/11A RU2523857C1 (en) | 2013-04-23 | 2013-04-23 | Production of metal structures containing closed chambers with low geometrical height |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013118625/11A RU2523857C1 (en) | 2013-04-23 | 2013-04-23 | Production of metal structures containing closed chambers with low geometrical height |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2523857C1 true RU2523857C1 (en) | 2014-07-27 |
Family
ID=51265160
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013118625/11A RU2523857C1 (en) | 2013-04-23 | 2013-04-23 | Production of metal structures containing closed chambers with low geometrical height |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2523857C1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4169749A (en) * | 1977-09-21 | 1979-10-02 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Method of making a hollow airfoil |
RU2099188C1 (en) * | 1994-09-30 | 1997-12-20 | Акционерное общество "Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения" | Method of manufacture of hollow composite propeller blade |
RU2217309C2 (en) * | 2001-10-31 | 2003-11-27 | Открытое акционерное общество "ОКБ Сухого" | Method for molding of units of composite materials and attachment for its realization |
-
2013
- 2013-04-23 RU RU2013118625/11A patent/RU2523857C1/en active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4169749A (en) * | 1977-09-21 | 1979-10-02 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Method of making a hollow airfoil |
RU2099188C1 (en) * | 1994-09-30 | 1997-12-20 | Акционерное общество "Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения" | Method of manufacture of hollow composite propeller blade |
RU2217309C2 (en) * | 2001-10-31 | 2003-11-27 | Открытое акционерное общество "ОКБ Сухого" | Method for molding of units of composite materials and attachment for its realization |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106553357A (en) | Hollow multi-cavity abnormal shape surface composite material complex structural member integral forming technique | |
EP3078473A3 (en) | Method of manufacturing a thermoset polymer utility vault lid | |
KR20180125944A (en) | Molding method | |
KR20170079937A (en) | Method of casting by 3D printing mold | |
CN104768737B (en) | For forming the method and device of workpiece component | |
CN103769535B (en) | The manufacture method of core mold, core and core | |
CN104399882B (en) | V method casting technique is adopted to produce the secondary formative method of casing class aluminium alloy castings | |
RU2523857C1 (en) | Production of metal structures containing closed chambers with low geometrical height | |
CN211591370U (en) | Forming die for composite material box-shaped ribs of airplane | |
GB2548629A (en) | Honeycomb structured mould insert fabrication | |
CN205798395U (en) | A kind of hot investment casting equipment of thin-wall box body | |
CN206898321U (en) | A kind of stacked box device | |
EP3429815B1 (en) | Method for fast production of moulds | |
CN104400987A (en) | Vacuum plastic-suction forming technology for special-shape folded core material | |
CN105800916A (en) | Mold structure for producing glass product | |
CN107263798A (en) | A kind of injection moulding method of 3D thin slices | |
CN206393795U (en) | A kind of compound backward and forward extrusion mould with water cooling tube | |
CN103386465A (en) | Preset temperature field metallic mold | |
RU2522725C1 (en) | Method for producing hollow structures with inner walls | |
CN202752553U (en) | Full mold sand box with latticed vacuum pumping device | |
CN205616773U (en) | Production glassware's mould structure | |
CN105834364A (en) | Casting-head-free metal mold | |
CN105964980B (en) | A kind of hot investment casting equipment of thin-wall box body | |
CN102310163A (en) | Lost foam casting method of engine gear chamber | |
CN105599195B (en) | Double-deck overall plastic ship rotational moulding manufacture method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner |