RU2689601C2 - Method for manufacturing large-size molding tool from composite material for three-dimensional article - Google Patents
Method for manufacturing large-size molding tool from composite material for three-dimensional article Download PDFInfo
- Publication number
- RU2689601C2 RU2689601C2 RU2017105178A RU2017105178A RU2689601C2 RU 2689601 C2 RU2689601 C2 RU 2689601C2 RU 2017105178 A RU2017105178 A RU 2017105178A RU 2017105178 A RU2017105178 A RU 2017105178A RU 2689601 C2 RU2689601 C2 RU 2689601C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- reference surface
- composite material
- shell
- sections
- intervals
- Prior art date
Links
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 37
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 238000000465 moulding Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 2
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 claims abstract description 16
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 12
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 8
- 230000000181 anti-adherent effect Effects 0.000 claims description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 6
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 claims 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 abstract description 11
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 17
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 8
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 4
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 4
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 4
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 3
- 229920000162 poly(ureaurethane) Polymers 0.000 description 3
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 2
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 2
- 229920002396 Polyurea Polymers 0.000 description 1
- 229920000122 acrylonitrile butadiene styrene Polymers 0.000 description 1
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 239000012765 fibrous filler Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
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
- B29C33/38—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor characterised by the material or the manufacturing process
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области изготовления крупногабаритных изделий из композиционных материалов, в частности обшивок и панелей аэродинамических поверхностей летательных аппаратов, интегральных и трехслойных объемных изделий, и может быть использовано в авиационной и ракетной технике.The invention relates to the manufacture of large-sized products from composite materials, in particular casings and panels of aerodynamic surfaces of aircraft, integral and three-layer volumetric products, and can be used in aviation and rocket technology.
Известен «Способ изготовления крупногабаритной полимерной оснастки» по патенту РФ на изобретение №2375185 заключающийся в том, что изготавливают первый негативный неметаллический болван, для чего обрабатывают его номинальную поверхность до получения рабочей поверхности эквидистантно заниженной от номинальной поверхности, напыляют на рабочую поверхность слой полимочевины или полиуретана и подвергают механической обработке до размера номинальной поверхности первого негативного болвана, после чего на него поверх слоя из полимочевины или полиуретана наносят антиадгезионный состав, затем по поверхности первого негативного болвана изготавливают позитивный болван, для чего на готовый первый негативный болван напыляют слой полимочевины или полиуретана, аналогичный наносимым при изготовлении первого негативного болвана, наносят слой стеклопластика, приформовывают и отверждают его в вакуумном мешке, затем снимают позитивный болван с первого негативного болвана, и по позитивному болвану изготавливают второй негативный болван, для чего на готовый позитивный болван напыляют слой полимочевины или полиуретана, аналогичный наносимым при изготовлении позитивного болвана, затем наносят слой стеклопластика, приформовывают и отверждают его в вакуумном мешке, причем второй негативный болван используют в качестве оснастки.The “Method of manufacturing large-size polymer tooling” is known according to the RF patent for invention No. 2375185, which consists in making the first negative non-metallic blockhead, for which its nominal surface is processed to obtain an equidistantly underestimated surface from the nominal surface, sprayed onto the working surface a layer of polyurea or polyurethane and machined to the size of the nominal surface of the first negative boob, and then on top of a layer of polyurea whether polyurethane is applied anti-adhesive composition, then a positive block is made on the surface of the first negative block, for which a layer of polyurea or polyurethane is sprayed onto the finished first negative block, similar to that applied in the manufacture of the first negative block, a layer of fiberglass is applied, pre-formed and cured in a vacuum bag, they remove a positive idiot from the first negative idiot, and according to a positive idiot they make a second negative idiot, for which a ready-made positive idiot A layer of polyurea or polyurethane similar to that applied in the manufacture of a positive boob is put in, then a layer of fiberglass is applied, molded and cured in a vacuum bag, the second negative blockhead being used as a snap.
Недостатком известного «Способ изготовления крупногабаритной полимерной оснастки» по патенту РФ на изобретение №2375185 является высокая трудоемкость изготовления первого негативного неметаллического болвана, так как обеспечение высокой точности размеров рабочей поверхности эквидистантно заниженной от номинальной поверхности первого негативного неметаллического болвана при его механической обработке требует постепенного уточнения размеров, а, следовательно, значительного времени на обработку и контроль получаемых размеров. Кроме того, оснастку (второй негативный болван) изготавливают в три перехода: первый негативный неметаллический болван - позитивный болван - второй негативный болван, что существенно повышает трудоемкость изготовления.The disadvantage of the well-known “Method of manufacturing large-sized polymer tooling” for the Russian patent for invention No. 2375185 is the high complexity of manufacturing the first negative non-metallic dummy, since ensuring high dimensional accuracy of the working surface equidistantly underestimated from the nominal surface of the first negative non-metallic dummy during its machining requires gradual refinement , and, therefore, considerable time for processing and control of the resulting dimensions. In addition, the snap-in (the second negative blockhead) is made in three transitions: the first negative non-metallic blockhead - a positive blockhead - the second negative blockhead, which significantly increases the complexity of manufacturing.
Известен «Способ изготовления формовочной оснастки из полимерного композиционного материала для изделий объемной формы» по патенту РФ на изобретение №2188126, включающий разбивку поверхности изделия на определенные интервалы, соответствующие интервалам между поперечными сечениями изделия, изготовление набора ребер из жесткого листового материала, создание опорной системы путем закрепления полученных ребер с этими интервалами на жестком основании, закрепление по контуру ребер заготовок жесткого листового полимерного композиционного материала, выкладку по поверхности закрепленных заготовок расчетного количества слоев волокнистого наполнителя, пропитанного полимерным связующим, отверждение выложенных слоев по заданному режиму, снятие полученной формообразующей оболочки с опорной системы и закрепление ее на каркасе оснастки, при этом дополнительно поверхность изделия разбивают на плоские участки и участки их сопряжения, из жесткого толстолистового полимерного композиционного материала вырезают заготовки, соответствующие плоским участкам поверхности изделия, а из аналогичного по составу гибкого тонколистового полимерного композиционного материала вырезают заготовки, соответствующие разверткам участков сопряжения плоских участков поверхности изделия, затем вырезанные из жесткого толстолистового и гибкого тонколистового полимерного композиционного материала заготовки выкладывают и закрепляют на опорной системе, образованной ребрами из жесткого листового материала, контур которых соответствует контуру соответствующих поперечных сечений изделия, в соответствии с расположением плоских участков и участков их сопряжения на поверхности изделия, соединяют вырезанные из жесткого толстолистового и гибкого тонколистового полимерного композиционного материала заготовки с помощью клея, наклеивают дополнительные усиливающие слои из гибкого тонколистового полимерного композиционного материала или препрега композиционного материала в места сопряжения плоских участков и дополнительно по всей поверхности полученной формообразующей оболочки до получения заданной толщины и отверждают клеевое соединение дополнительных усиливающих слоев тонколистового полимерного композиционного материала или препрега.The “Method of making molding tooling from polymer composite material for volumetric shape products” according to the RF patent for invention No. 2188126 is known, which includes breaking down the surface of a product into specific intervals corresponding to the intervals between cross sections of the product, making a set of ribs of rigid sheet material, creating a support system by fixing the obtained edges with these intervals on a rigid base, fixing along the contour of the edges of the blanks of rigid polymeric composite sheet material, laying on the surface of the fixed blanks of the estimated number of layers of fibrous filler impregnated with a polymeric binder, curing the laid layers in a given mode, removing the resulting shaping shell from the support system and fixing it on the snap frame, while additionally the surface of the product is divided into flat sections and their sections pairings, cut out from a rigid plate of polymeric composite material, blanks corresponding to flat sections of the product surface, and from a similar in composition flexible thin-sheet polymer composite material, blanks are cut out that correspond to the sweeps of the mating sections of flat surface areas of the product, then cut out from a rigid plate and flexible thin-sheet polymer composite material, the blanks are laid out and fixed on a support system formed by ribs of rigid sheet material whose contour corresponds to the contour of the respective cross-sections of the product, in accordance with the location of the flat x sections and sections of their mating on the surface of the product, join the blanks cut from rigid plate and flexible polymeric composite material with glue, glue additional reinforcing layers of flexible polymeric composite material or prepreg of the composite material to the mating areas of flat sections and additionally over the entire surface the resulting forming shell to obtain a given thickness and cure adhesive bonding additional us or the coating layers of polymeric composite material sheet or prepreg.
Недостатком известного «Способ изготовления формовочной оснастки из полимерного композиционного материала для изделий объемной формы» по патенту РФ на изобретение №2188126 является высокая трудоемкость изготовления, так как оснастка собирается из большого числа заготовок и деталей: жесткие заготовки, соответствующие плоским участкам поверхности изделия, гибкие заготовки, соответствующие разверткам участков сопряжения плоских участков поверхности изделия, жесткие ребра, дополнительные усиливающие слои из гибкого тонколистового полимерного композиционного материала или препрега. Большое число деталей приводит к существенным погрешностям изготовления оснастки, а, следовательно, формообразующая оболочка имеет низкую точность размеров.The disadvantage of the known “Method of manufacturing molding tooling from polymer composite material for volumetric shape products” according to the RF patent for invention No. 2188126 is high manufacturing complexity, as the tooling is assembled from a large number of blanks and parts: rigid blanks corresponding to flat surface areas of the product, flexible blanks , corresponding to the development of mating areas of flat parts of the product surface, rigid edges, additional reinforcing layers of flexible thin-sheet poly dimensional composite material or prepreg. A large number of parts leads to significant errors in the manufacture of equipment, and, consequently, the forming shell has a low dimensional accuracy.
Известна «Крупногабаритная матрица в виде сочлененной оболочки, например, для укладки и отверждения ПКМ с автоматизированным формированием рабочей поверхности» по патенту РФ на изобретение №2278784, принятая в качестве ближайшего аналога, содержащая оболочку с рабочей поверхностью, соответствующей формуемой детали, подвижные секции с рядами перемещающихся вдоль своих осей опор с подпятниками и систему числового программного управления, при этом оболочка выполнена из сменных облицовочных ячеек с фрагментами рабочей поверхности детали с одной стороны и базовыми поверхностями - с другой стороны для однозначной установки на четырех смежных опорах, при этом торцевые кромки облицовочных ячеек выполнены со скосами, образующими между соседними ячейками пространство, заполняемое клиновыми калиброванными вставками, а подвижные секции выполнены в виде изогнутой балки с цапфами, входящими в гнезда стоек, с возможностью поворота секций на заданный угол αi по программе с рядами опор, расположенными равномерно под углами β по радиусам в системе цилиндрических координат так, что плоские площадки подпятников опор в исходном положении находятся на радиусе Rцi, при этом каждая из опор выполнена, например, пневмогидравлического типа с линейно-измерительным датчиком, связанным с контроллером системы с числовым программным управлением.Known "Large-sized matrix in the form of an articulated shell, for example, for laying and curing PCM with automated formation of the working surface" according to the RF patent for invention No. 2278784, adopted as the closest analogue, containing a shell with a working surface corresponding to the moldable part, moving sections with rows moving along their axes of supports with thrust bearings and a system of numerical control, while the shell is made of interchangeable facing cells with fragments of the working surface of the part one side and base surfaces on the other hand for unambiguous installation on four adjacent supports, while the edge edges of the facing cells are made with bevels forming a space between adjacent cells filled with wedge calibrated inserts, and the movable sections are made in the form of a bent beam with trunks entering a socket rack rotatably sections at a predetermined angle α i of program rows of supports arranged at angles β uniformly along radii in cylindrical coordinate system so that n oskie pad thrust bearings of the supports in the rest position are at a radius R tsi, wherein each of the supports is formed, for example, the type of fluid with linear measuring sensor associated with a system controller for numerically controlled.
Недостатком известной «Крупногабаритной матрицы в виде сочлененной оболочки, например, для укладки и отверждения ПКМ с автоматизированным формированием рабочей поверхности» по патенту РФ на изобретение №2278784 является высокая трудоемкость изготовления, так как устройство собирается из большого числа элементов (сменные облицовочные ячейки, клиновые калиброванные вставки, балки с цапфами, стойки, опоры, линейно-измерительные датчики). Большое число элементов приводит к существенным погрешностям изготовления матрицы и ее малой жесткости, а, следовательно, оболочка с рабочей поверхностью имеет низкую точность размеров.A disadvantage of the known “Large-sized matrix in the form of an articulated shell, for example, for laying and curing PCM with automated formation of the working surface” according to the RF patent for invention No. 2278784 is high manufacturing complexity, since the device is assembled from a large number of elements (interchangeable facing cells, calibrated wedge inserts, trunnion beams, pillars, supports, linear measuring sensors). A large number of elements leads to significant errors in the manufacture of the matrix and its low rigidity, and, consequently, the shell with the working surface has low dimensional accuracy.
Перед заявляемым изобретением поставлена задача снижения трудоемкости изготовления крупногабаритной формовочной оснастки из композиционного материла для объемного изделия с геометрическими формами высокой точности.Before the claimed invention, the task of reducing the complexity of manufacturing large-sized molding tooling of composite material for bulk products with geometric shapes of high accuracy.
Поставленная задача в заявляемом изобретении решается за счет того, что способ изготовления крупногабаритной формовочной оснастки из композиционного материала для объемного изделия включает разбивку обтекаемой поверхности объемного изделия поперечными сечениями на интервалы, формирование стенки с эталонной поверхностью, нанесение антиадгезионного состава на эталонную поверхность, выкладку на эталонную поверхность неотвержденной формообразующей оболочки из композиционного материала, формование и отверждение формообразующей оболочки по заданному режиму, снятие отвержденной формообразующей оболочки с эталонной поверхности и закрепление ее на каркасе оснастки, при этом обтекаемая поверхность может быть разбита на два или более интервала, состоящих из прямых линий или кривых линий второго порядка, участки стенки с эталонной поверхностью формируют послойным синтезом вместе с подкрепляющими ребрами и в соответствии с указанными интервалами, соединяют между собой участки стенки с эталонной поверхностью, совпадающей с обтекаемой поверхностью объемного изделия, вместе с неотвержденной формообразующей оболочкой из композиционного материала на эталонную поверхность выкладывают и подкрепляющий ее силовой набор из того же композиционного материала, затем формообразующую оболочку вместе с силовым набором формуют, отверждают по заданному режиму, снимают с эталонной поверхности и закрепляют на каркасе оснастки.The task in the claimed invention is solved due to the fact that the method of manufacturing large-scale molding tooling from a composite material for a three-dimensional product includes breaking the streamlined surface of a three-dimensional product by cross sections into intervals, forming a wall with a reference surface, applying an anti-adhesive composition on the reference surface, laying on the reference surface uncured forming shell of a composite material, molding and curing forming the points according to a given mode, removing the cured molding shell from the reference surface and fixing it on the snap frame, while the streamlined surface can be divided into two or more intervals consisting of straight lines or curved lines of the second order, the wall sections with the reference surface are formed by layer-by-layer synthesis together with the reinforcing ribs and in accordance with the specified intervals, interconnect the wall sections with the reference surface, which coincides with the streamlined surface of the volumetric product, in place with an uncured forming shell of a composite material on the reference surface spread and reinforcing its power set of the same composite material, then the shaping shell together with the force set is molded, cured according to a predetermined mode, removed from the reference frame.
Кривые второго порядка могут представлять собой эллипс, гиперболу, параболу.Curves of the second order can be an ellipse, hyperbola, parabola.
Заявленное изобретение отличается от известного «Способа изготовления формовочной оснастки из полимерного композиционного материала для изделий объемной формы» по патенту РФ на изобретение №2188126 тем, что обтекаемая поверхность может быть разбита на два или более интервала, состоящих из прямых линий или кривых линий второго порядка, участки стенки с эталонной поверхностью формируют послойным синтезом вместе с подкрепляющими ребрами и в соответствии с указанными интервалами, соединяют между собой участки стенки с эталонной поверхностью, совпадающей с обтекаемой поверхностью объемного изделия, вместе с неотвержденной формообразующей оболочкой из композиционного материала на эталонную поверхность выкладывают и подкрепляющий ее силовой набор из того же композиционного материала, затем формообразующую оболочку вместе с силовым набором формуют, отверждают по заданному режиму, снимают с эталонной поверхности и закрепляют на каркасе оснастки.The claimed invention differs from the well-known "Method of manufacturing molding equipment from polymer composite material for volumetric shape products" according to the RF patent for invention No. 2188126 in that the streamlined surface can be divided into two or more intervals consisting of straight lines or curved lines of the second order, the wall sections with the reference surface are formed by layered synthesis together with reinforcing ribs and, in accordance with the specified intervals, connect the wall sections with the reference surface The new one coinciding with the streamlined surface of the volumetric product, together with the uncured forming shell of a composite material, is laid out on the reference surface and the reinforcement set supporting it is made of the same composite material, then the forming shell together with the force set is molded, cured according to a given mode, removed from the reference surface and secured to the snap frame.
Указанное отличие позволило получить технический результат, а именно, обеспечило снижение трудоемкости изготовления крупногабаритной формовочной оснастки из композиционного материла для объемного изделия с геометрическими формами высокой точности.This difference made it possible to obtain a technical result, namely, it provided a reduction in the labor intensity of manufacturing large-size molding tooling from composite material for a three-dimensional product with high-precision geometrical shapes.
На фиг. 1 представлена схема разбивки обтекаемой поверхности объемного изделия четырьмя поперечными сечениями на три интервала.FIG. 1 shows a scheme for dividing the streamlined surface of a volumetric product with four cross sections into three intervals.
На фиг. 2. представлен продольный разрез участков стенки с эталонной поверхностью вместе с подкрепляющими ребрами.FIG. 2. presents a longitudinal section of the wall sections with the reference surface along with reinforcing ribs.
На фиг. 3. представлено аксонометрическое изображение участков стенки с эталонной поверхностью вместе с подкрепляющими ребрами.FIG. 3. presents an axonometric image of the wall sections with the reference surface along with reinforcing ribs.
На фиг. 4. представлен продольный разрез участков стенки с эталонной поверхностью вместе с подкрепляющими ребрами. На эталонную поверхность нанесен антиадгезионный состав, выложена формообразующая оболочка и подкрепляющий ее силовой набор.FIG. 4. A longitudinal section of the wall sections with a reference surface is shown along with reinforcing ribs. An anti-adhesive composition is applied to the reference surface, a shaping shell is laid out and the strength set supporting it is supported.
На фиг. 5. представлено аксонометрическое изображение участков стенки с эталонной поверхностью вместе с подкрепляющими ребрами и выложенной формообразующей оболочкой с силовым набором.FIG. 5. presents an axonometric image of wall sections with a reference surface along with reinforcing ribs and a lined shaping shell with a force kit.
На фиг. 6 представлено аксонометрическое изображение формообразующей оболочки 8 с силовым набором 12, снятое с эталонной поверхности 6.FIG. 6 shows an axonometric image of the
На фиг. 7 представлено аксонометрическое изображение формообразующей оболочки 8 с силовым набором 12, закрепленное на каркасе 9 оснастки.FIG. 7 shows an axonometric image of the
Способ изготовления крупногабаритной формовочной оснастки из композиционного материала для объемного изделия (фиг. 1-7) включает разбивку обтекаемой поверхности 1 объемного изделия 2 поперечными сечениями 3 на интервалы 4, формирование стенки 5 с эталонной поверхностью 6, нанесение антиадгезионного состава 7 на эталонную поверхность 6, выкладку на эталонную поверхность 6 неотвержденной формообразующей оболочки 8 из композиционного материала, формование и отверждение формообразующей оболочки 8 по заданному режиму, снятие отвержденной формообразующей оболочки 8 с эталонной поверхности 6 и закрепление ее на каркасе 9 оснастки, при этом обтекаемая поверхность 1 может быть разбита на два или более интервала 4, состоящих из прямых линий или кривых линий второго порядка, участки 10 стенки 5 с эталонной поверхностью 6 формируют послойным синтезом вместе с подкрепляющими ребрами 11 и в соответствии с указанными интервалами 4, соединяют между собой участки 10 стенки 5 с эталонной поверхностью 6, совпадающей с обтекаемой поверхностью 1 объемного изделия 2, вместе с неотвержденной формообразующей оболочкой 8 из композиционного материала на эталонную поверхность 6 выкладывают и подкрепляющий ее силовой набор 12 из того же композиционного материала, затем формообразующую оболочку 8 вместе с силовым набором 12 формуют, отверждают по заданному режиму, снимают с эталонной поверхности 6 и закрепляют на каркасе 9 оснастки.A method of manufacturing a large-size molding tooling from a composite material for a volume product (Fig. 1-7) includes splitting the
Работу по предлагаемому способу осуществляют следующим образом (фиг. 1-7). Обтекаемая поверхность 1 может быть разбита на два или более интервала 4, состоящих из прямых линий или кривых линий второго порядка (эллипс, гипербола, парабола). При разбиении обтекаемой поверхности 1 объемного изделия 2 стремятся уменьшить число интервалов 4 без ухудшения его обтекаемости, то есть прямые и кривые линии интервалов 4 должны максимально совпадать с обтекаемой поверхностью 1. Допустимые значения отклонений прямых и кривых линий интервалов 4 от обтекаемой поверхности 1 устанавливают, исходя из конкретных условий обтекания. Уменьшение числа интервалов 4 при разбивке снижает число участков 10 стенки 5 с эталонной поверхностью 6 и подкрепляющих ребер И, что упрощает конструкцию и снижает трудоемкость ее изготовления. Например, обтекаемую поверхность 1 объемного изделия 2 разбивают четырьмя сечениями 3 на три интервала 4 (фиг. 1.). В соответствии с этими интервалами 4 формируют послойным синтезом участки 10 стенки 5 с эталонной поверхностью 6 вместе с подкрепляющими ребрами 11 (фиг. 2, 3). Стенку 5 с эталонной поверхностью 6 и подкрепляющие ребра И изготавливают из полимера, например, из АБС-пластика, послойным синтезом по электронной модели на 3D-принтере при минимальном расходе материала. Стенка 5 с эталонной поверхностью 6 и подкрепляющие ребра 11 обеспечивают минимальную массу конструкции при максимальной жесткости и прочности, что обуславливает минимальный расход материала на их изготовление, а, следовательно, минимизацию времени послойного синтеза на 3D-принтере. Механическая обработка эталонной поверхности 6 стенки 5 не требуется, так как послойный синтез на 3D-принтере обеспечивает ее высокую размерную точность. Соединяют между собой участки 10 стенки 5 с эталонной поверхностью 6, совпадающей с обтекаемой поверхностью 1 объемного изделия 2. На стыке двух соседних участков 10 стенки 5 с эталонной поверхностью 6 выполнен направляющий элемент, например, квадратный выступ одного участка 10, входящий в квадратное отверстие соседнего участка 10 и исключающий их смещение относительно друг друга в плоскости стыка. Устанавливают стягивающий элемент, прижимающий соседние участки 10 стенки 5 с эталонной поверхностью 6 друг к другу, например, шпилечное соединение. При необходимости стыки между участками 10 стенки 5 с эталонной поверхностью 6 зачищают, шпаклюют и полируют для получения нужной размерной точности эталонной поверхности 6. На эталонную поверхность 6 наносят антиадгезионный состав 7, например, на восковой или фторопластовой основе, сушат и полируют его, затем выкладывают неотвержденную формообразующую оболочку 8 из композиционного материала и подкрепляющий ее силовой набор 12 из того же композиционного материала (фиг. 4, 5). Формуют и отверждают формообразующую оболочку 8 с силовым набором 12 по заданному режиму, например, в вакуумном мешке или в автоклаве. Формообразующая оболочка 8 с силовым набором 12 обеспечивают минимальную массу конструкции при максимальной жесткости и прочности. Формообразующую оболочку 8 с силовым набором 12 снимают с эталонной поверхности 6 и закрепляют ее на каркасе 9 оснастки (фиг. 6, 7). Проводят обмер формообразующей оболочки 8 на соответствие требованиям чертежа, при отсутствии отклонений вне поля допуска оснастку запускают в производство. Таким образом, трудоемкость изготовления формообразующей оболочки 8 с силовым набором 12 заметно сокращается по сравнению с традиционной технологией механической обработки с последовательным уточнением размеров эталонной поверхности 6.Work on the proposed method is as follows (Fig. 1-7). The
Изобретение позволило получить технический результат, а именно, обеспечило снижение трудоемкости изготовления крупногабаритной формовочной оснастки из композиционного материла для объемного изделия с геометрическими формами высокой точности.The invention allowed to obtain a technical result, in particular, provided a reduction in the complexity of manufacturing large-sized molding tooling from composite material for a three-dimensional product with high-precision geometric shapes.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017105178A RU2689601C2 (en) | 2017-02-16 | 2017-02-16 | Method for manufacturing large-size molding tool from composite material for three-dimensional article |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017105178A RU2689601C2 (en) | 2017-02-16 | 2017-02-16 | Method for manufacturing large-size molding tool from composite material for three-dimensional article |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2017105178A RU2017105178A (en) | 2018-08-16 |
| RU2017105178A3 RU2017105178A3 (en) | 2019-01-25 |
| RU2689601C2 true RU2689601C2 (en) | 2019-05-28 |
Family
ID=63177194
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017105178A RU2689601C2 (en) | 2017-02-16 | 2017-02-16 | Method for manufacturing large-size molding tool from composite material for three-dimensional article |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2689601C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2753605C1 (en) * | 2020-07-02 | 2021-08-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный технический университет" | Tooling for moulding articles from polymer composite material |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5217669A (en) * | 1987-09-08 | 1993-06-08 | United Technologies Corporation | Method for forming complex composite articles |
| US5632925A (en) * | 1995-01-10 | 1997-05-27 | Logic Tools L.L.C. | Ceramic or Modified silicone filled molding tools for high temperature processing |
| RU2188126C2 (en) * | 2000-09-14 | 2002-08-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" | Method for manufacture of molding equipment of polymeric composite material |
| RU2278784C2 (en) * | 2004-09-29 | 2006-06-27 | Открытое акционерное общество "Национальный институт авиационных технологий" (ОАО "НИАТ") | Large-sized matrix in the form of a joined shell, for example, for packing and curing of polymeric composite materials with automated formation of working surface |
| RU126283U1 (en) * | 2012-10-23 | 2013-03-27 | Российская Федерация в лице Министерства промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | EQUIPMENT FOR FORMING ARTICLES FROM POLYMERIC COMPOSITE MATERIALS |
-
2017
- 2017-02-16 RU RU2017105178A patent/RU2689601C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5217669A (en) * | 1987-09-08 | 1993-06-08 | United Technologies Corporation | Method for forming complex composite articles |
| US5632925A (en) * | 1995-01-10 | 1997-05-27 | Logic Tools L.L.C. | Ceramic or Modified silicone filled molding tools for high temperature processing |
| RU2188126C2 (en) * | 2000-09-14 | 2002-08-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" | Method for manufacture of molding equipment of polymeric composite material |
| RU2278784C2 (en) * | 2004-09-29 | 2006-06-27 | Открытое акционерное общество "Национальный институт авиационных технологий" (ОАО "НИАТ") | Large-sized matrix in the form of a joined shell, for example, for packing and curing of polymeric composite materials with automated formation of working surface |
| RU126283U1 (en) * | 2012-10-23 | 2013-03-27 | Российская Федерация в лице Министерства промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | EQUIPMENT FOR FORMING ARTICLES FROM POLYMERIC COMPOSITE MATERIALS |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2753605C1 (en) * | 2020-07-02 | 2021-08-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный технический университет" | Tooling for moulding articles from polymer composite material |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2017105178A (en) | 2018-08-16 |
| RU2017105178A3 (en) | 2019-01-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9168678B2 (en) | Flexible mat for providing a dynamically reconfigurable double-curved moulding surface in a mould | |
| US8088317B1 (en) | Partially automated fabrication of composite parts | |
| CN106079486B (en) | A kind of flexible die and preparation method thereof of forming composite stringer | |
| CN110370682B (en) | Forming method of large-curvature C-shaped frame composite material part with angle section | |
| CN106915103B (en) | A kind of more beam box section co-curing precise forming techniques of composite material | |
| CN212472507U (en) | Mould suitable for fiber reinforced composite material with complex special-shaped hollow closed structure | |
| JP2021151853A (en) | Composite plank support for stringer panel | |
| CN114953506B (en) | Co-curing forming method for composite material I-shaped reinforced wallboard | |
| RU2689601C2 (en) | Method for manufacturing large-size molding tool from composite material for three-dimensional article | |
| CN106926480B (en) | A kind of more beam box section co-curing molding beam mould components of composite material | |
| CN106926479A (en) | A kind of many beam box section co-curing forming frocks of composite | |
| US20120261856A1 (en) | Method for manufacturing products made of composite material with a closed-section sandwich structure | |
| RU2188126C2 (en) | Method for manufacture of molding equipment of polymeric composite material | |
| CN106738504B (en) | A kind of preparation method for the composite material Z-pin enhancing equal pressing plate of reinforcement sheet metal forming | |
| CN106976253B (en) | A kind of more beam box section co-curing moulding process of composite material | |
| CN210501496U (en) | Special-shaped variable-wall-thickness cone-shaped composite material foam sandwich structure | |
| CN112606304B (en) | Manufacturing and mounting method of curved surface projection screen capable of being rapidly assembled and disassembled | |
| CA2968023C (en) | Object production | |
| CN106976252B (en) | A kind of the composite material more molding of beam box section co-curing beam mould component locating support and packaging technologies | |
| CN107150420B (en) | A kind of the composite material more molding of beam box section co-curing beam mould assembly forming tooling and manufacture crafts | |
| CN107297910B (en) | Utilize the method for technique cover board preparation composite material skin structure mechanical processing technique line | |
| Xu et al. | Robotic Fabrication of Sustainable Hybrid Formwork with Clay and Foam for Concrete Casting | |
| RU2673238C1 (en) | Manufacturing method of volume thin-walled parts from composite materials | |
| CN115008784B (en) | Forming die and method for composite material thin-wall splicing tool | |
| RU2815134C1 (en) | Method of making composite tooling for forming articles from polymer composite materials |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200217 |