RU2581412C2

RU2581412C2 - Device for tubular items formation out of composite materials

Info

Publication number: RU2581412C2
Application number: RU2014118172/05A
Authority: RU
Inventors: Сергей Юрьевич Жачкин; Наталья Васильевна Жачкина; Юлия Сергеевна Пенькова; Владимир Федорович Лазукин; Олег Анатольевич Сидоркин; Никита Алексеевич Пеньков
Priority date: 2014-05-05
Filing date: 2014-05-05
Publication date: 2016-04-20
Also published as: RU2014118172A

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: method is performed by use of the device to form the tubular items out of the composite materials, it contains a base, two straight plates connected with movable levers, flexible sheet secured to the plates, and mandrel. Wherein the movable levers have a resilient element, on which the plates are installed, the plates are made in form of segment strips hingedly secured between each other and located vertically and parallel to each other with possibility of the reciprocating movement towards the mandrels. Wherein the mandrels are located parallel to each other with distance between axes at least 1.5 of diameter of the formed item.

EFFECT: increased uniformity of deformation of the formed material, increased capacity and reliability of the device.

2 dwg

Description

Изобретение относится к области изготовления трубчатых изделий малого диаметра, в частности обойм для игольчатых подшипников, из композиционных материалов.The invention relates to the manufacture of tubular products of small diameter, in particular cages for needle bearings, from composite materials.

Известно устройство для формования трубчатых изделий из композиционных материалов типа колец, содержащее шарнирно смонтированные на основании формующие элементы, дорн-оправку и привод для смыкания формующих элементов (Авторское свидетельство 844363, М. кл. 3 B29H 5/00; B29H 7/22, опубл. 07.07.81).A device is known for forming tubular products from composite materials such as rings, containing forming elements pivotally mounted on the base, a mandrel and a drive for closing the forming elements (Copyright certificate 844363, M. class 3 B29H 5/00; B29H 7/22, publ. 07.07.81).

Процесс формовки колец с помощью известного устройства заключается в том, что формуемый материал предварительно вручную располагается на дорне, после чего смыкаются с помощью привода формующие элементы, охватывая дорн с расположенным на нем материалом, и создаются условия для формования.The process of forming rings using a known device consists in the fact that the material being molded is previously manually located on the mandrel, after which the forming elements are closed by means of a drive, covering the mandrel with the material located on it, and conditions are created for molding.

Недостатком известного устройства является наличие ручной операции, которая заключается в укладке формуемого материала на дорн. С другой стороны, это устройство предназначено для формования трубчатых изделий небольшой длины и его невозможно применять для изготовления изделий, имеющих значительную длину и малый диаметр.A disadvantage of the known device is the presence of manual operation, which consists in laying the moldable material on the mandrel. On the other hand, this device is intended for molding tubular products of short length and cannot be used for the manufacture of products having a significant length and small diameter.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является выбранное в качестве прототипа устройство для формования трубчатых изделий из композиционных материалов (Пат. РФ 2196677, МПК В29С 53/56. Устройство для формования трубчатых изделий из композиционных материалов / Захаров Г.В.; заявитель и патентообладатель Уральский электрохимический комбинат (RU). - №2000120833; заявл. 02.08.2000, опубл. 20.01.2003, бюл. №14. - 4 с.: ил.Closest to the proposed device is a prototype device for molding tubular products from composite materials (Pat. RF 2196677, IPC V29C 53/56. Device for forming tubular products from composite materials / G. Zakharov; applicant and patentee Ural Electrochemical Combine (RU) .- №2000120833; claimed 02.08.2000, published on 01.20.2003, Bulletin No. 14. - 4 pp., ill.

Известное устройство содержит основание, две прямолинейные пластины, шарнирно соединенные с подвижными рычагами, гибкое полотно, прикрепленное к пластинам, и дорн, пластины установлены горизонтально в одной плоскости и примыкают одна к другой, а сверху к гибкому полотну прикреплена полоса из эластичного материала, при этом пластины смонтированы на основании с возможностью поворота в вертикальное положение навстречу друг другу.The known device comprises a base, two rectilinear plates pivotally connected to movable levers, a flexible web attached to the plates and a mandrel, the plates are mounted horizontally in the same plane and adjoin one another, and a strip of elastic material is attached to the flexible web from above. the plates are mounted on the base with the possibility of rotation in a vertical position towards each other.

К недостаткам известного устройства следует отнести неравномерность степени деформации композиционного материала в вертикальном сечении по торцу дорна, вызванное неодновременным его обжатием, что обусловлено конструкцией устройства. Это ведет к неравномерному распределению остаточных напряжений в материале, которые ведут к последующему короблению формуемых деталей. Другой недостаток заключается в возможности использования только одного дорна для одной технологической операции, что позволяет формировать только один трубчатый элемент, что значительно снижает производительность. Третий недостаток состоит в том, что в связи с неравномерностью деформации композиционного материала, вызванной наличием упругой полосы, которая не может обеспечить равномерность деформации по диаметру, весьма затруднительна формовка труб с одинаковой толщиной стенки по поперечному сечению.The disadvantages of the known device include the uneven degree of deformation of the composite material in a vertical section along the end of the mandrel, caused by its simultaneous compression, which is due to the design of the device. This leads to an uneven distribution of residual stresses in the material, which lead to subsequent warping of the molded parts. Another disadvantage is the possibility of using only one mandrel for one technological operation, which allows the formation of only one tubular element, which significantly reduces productivity. The third disadvantage is that due to the uneven deformation of the composite material caused by the presence of an elastic strip that cannot ensure uniform deformation in diameter, it is very difficult to form pipes with the same wall thickness over the cross section.

Изобретение направлено на повышение равномерности степени деформации формуемого материала, улучшение конструкции, повышение производительности и надежности устройства.The invention is aimed at increasing the uniformity of the degree of deformation of the material being molded, improving the design, increasing the productivity and reliability of the device.

Это достигается тем, что устройство для формования трубчатых изделий из композиционных материалов включает основание, две пластины, состоящие из сегментных полос с гибкой полосой на рабочей поверхности, шарнирно закрепленных между собой и находящиеся в контакте с подвижными рычагами через упругое основание, и дорны, отличие от известного состоит в том, что пластины установлены вертикально в плоскости, параллельной оси дорнов, и смонтированы на упругом основании с возможностью возвратно-поступательного движения по направлению, нормальному к оси дорнов, а последние расположены параллельно друг другу с межосевым расстоянием не менее 1,5 диаметра формуемого изделия.This is achieved by the fact that the device for forming tubular products from composite materials includes a base, two plates, consisting of segment strips with a flexible strip on the working surface, pivotally fixed to each other and in contact with movable levers through an elastic base, and mandrels, unlike known is that the plates are mounted vertically in a plane parallel to the axis of the mandrels, and mounted on an elastic base with the possibility of reciprocating movement in the direction normal CB to the mandrel axis, while the latter are located parallel to each other with a center distance of not less than 1.5 times the diameter of the molded article.

Отличительными признаками предлагаемого устройства являются наличие упругого основания между подвижными рычагами, установка одновременно нескольких дорнов, пластины, состоящие из сегментных полос и шарнирно закрепленные между собой, вертикальное расположение пластин параллельно оси дорнов и возможность возвратно-поступательного движения их по направлению, нормальному к оси дорнов.Distinctive features of the proposed device are the presence of an elastic base between the movable levers, the installation of several mandrels at the same time, plates consisting of segment strips and pivotally fixed to each other, the vertical arrangement of the plates parallel to the axis of the mandrels and the possibility of their reciprocating movement in the direction normal to the axis of the mandrels.

Суть изобретения поясняется чертежами.The essence of the invention is illustrated by drawings.

На рис. 1 показан общий вид устройства спереди; на рис. 2 - формовочный узел устройства.In fig. 1 shows a general view of the device from the front; in fig. 2 - molding unit of the device.

Устройство содержит основание 1, на котором установлены приводы 2 и 3 сегментных полос 4 и 5 с гибкой полосой 6 и 7, закрепленных через упругие основания 8 и 9 на подвижных рычагах 10 и 11. Дорны 12 крепятся на щите 13 и представляют собой металлический стержень, который по форме соответствует формуемому изделию.The device comprises a base 1, on which drives 2 and 3 of segment strips 4 and 5 are mounted with a flexible strip 6 and 7, mounted through elastic bases 8 and 9 on movable levers 10 and 11. The mandrels 12 are mounted on a shield 13 and are a metal rod, which in shape corresponds to the molded product.

Устройство работает следующим образом. Дорны 12 располагаются на щите 13 таким образом, чтобы обеспечить необходимое количество формуемых изделий за один цикл, причем они могут быть обмотаны ниткой из волокон, которая образует первый слой формуемого изделия, или на них размещается обкладка, например, из полиэтиленовой пленки, заготовка 14, сформированная из волокон, пропитанных полимерным веществом вывешивается сбоку от дорнов, затем с помощью пневмоприводов 2 и 3 производят перемещение посредством подвижных рычагов 8 и 9 сегментных полос 4 и 5. Поступательное перемещение сегментных пластин с гибкой полосой 10 и 11 позволяет произвести равномерное обжатие по всему периметру формуемой детали. Последнее достигается тем, что формовка происходит в закрытом объеме, а сегментная конструкция пластин позволяет в точности повторять контур дорна, что обеспечивает равномерность деформации по всему объему формуемого изделия.The device operates as follows. The mandrels 12 are located on the shield 13 in such a way as to provide the necessary number of molded products in one cycle, and they can be wrapped with a fiber thread that forms the first layer of the molded product, or a lining is placed on them, for example, from a polyethylene film, a workpiece 14, formed from fibers impregnated with a polymeric substance is hung out on the side of the mandrels, then using pneumatic actuators 2 and 3 they are moved by means of movable levers 8 and 9 of segmented stripes 4 and 5. Translational movement of segmented x plates 10 and flexible band 11 allows to make uniform compression around the perimeter of the molded part. The latter is achieved by the fact that the molding takes place in a closed volume, and the segmented design of the plates allows you to precisely follow the contour of the mandrel, which ensures uniform deformation throughout the entire volume of the molded product.

Наличие указанных признаков в предлагаемом устройстве позволяет выполнять операцию формования сразу нескольких трубчатых изделий, обеспечить равномерность степени деформации композиционного материала по всему объему формуемого элемента, исключающую последующую деформацию готового изделия, получать трубы с одинаковой толщиной стенки по поперечному сечению.The presence of these signs in the proposed device allows you to perform the operation of molding several tubular products at once, to ensure uniformity of the degree of deformation of the composite material throughout the volume of the molded element, excluding subsequent deformation of the finished product, to obtain pipes with the same wall thickness along the cross section.

Claims

A device for molding tubular products from composite materials containing a base, two straight plates connected to movable levers, a flexible web attached to the plates, and a mandrel, characterized in that the movable levers are equipped with an elastic element on which the plates are made in the form of segment strips pivotally fixed to each other and arranged vertically and parallel to each other with the possibility of reciprocating movement towards the mandrels, and the mandrels themselves are a pair allel to each other with a center distance of not less than 1.5 times the diameter of the molded article.