УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВАКУУМНО-АВТОКЛАВНОГО ФОРМОВАНИЯ ПАНЕЛЕЙ ИЗ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ Российский патент 1998 года по МПК B29C43/20 B29C33/40 

Описание патента на изобретение RU2106251C1

Изобретение относится к области формования изделий из полимерных композиционных материалов и может быть использовано для вакуумно-автоклавного формования конструкционных панелей, например панелей салона автомобиля, панелей фюзеляжа, крыла или стабилизатора самолета, строительных панелей и др.

Известно устройство для вакуумно-автоклавного формования изделий из полимерных композиционных материалов, содержащее систему металлических штыревых регулируемых опор и устанавливаемые на опоры жесткие стеклопластиковые оболочки с различными геометрическими параметрами [1]. Эти оболочки являются программоносителями для настройки опор и имеют рабочие поверхности для формования листовых деталей обтяжкой. Штыревые опоры регулируются с помощью гидродомкратов. Однако при повышенных температурах имеет место деформация оболочек, которая приводит к искажению формы их рабочей поверхности и, следовательно, искажению формы изделий.

Указанный недостаток устранен в другом известном устройстве для вакуумно-автоклавного формования панелей из полимерных композиционных материалов, которое содержит опорную систему с вертикально расположенными параллельно друг другу ложементами и смонтированную на верхних частях ложементов формообразующую оболочку [2].

Однако указанное устройство не обеспечивает равномерный нагрев формообразующей оболочки, так как между ложементами образуются застойные зоны; в результате в изготавливаемом изделии возникает неоднородность структуры материала, внутренние напряжения коробления.

Техническим результатом изобретения является обеспечение равномерного нагрева формообразующей оболочки и предотвращение ее коробления.

Для достижения указанного технического результата устройство для вакуумно-автоклавного формования панелей из полимерных композиционных материалов, содержащее ложементы и смонтированную на ложементах формообразующую оболочку, согласно изобретению, снабжено основанием в виде стержней, ложементы установлены на стержнях с возможностью перемещения вдоль последних, а формообразующая оболочка смонтирована на ложементах посредством регулируемых опор.

Регулируемые опоры выполнены с возможностью обеспечения не менее двух степеней свободы.

Формообразующая оболочка закреплена на регулируемых опорах с образованием гарантированного зазора между ней и ложементами.

Ложементы установлены на стержнях по подвижной посадке.

Формообразующая оболочка и стержни выполнены из материала с равным или близким коэффициентом линейного термического расширения.

Ложементы выполнены с резервными отверстиями для возможности их соединения с помощью дополнительных стержней.

На фиг. 1 изображено описываемое устройство (общий вид), на фиг. 2 - то же, продольный разрез, на фиг. 3 - то же, вид сверху на фиг. 2, на фиг. 4 и 5 - регулируемая опора с двумя степенями свободы, на фиг. 6 - регулируемая опора с тремя степенями свободы, на фиг. 7 - соединение ложемента со стержнем через втулку, на фиг. 8 - схема перестыковки ложементов для набора расчетной длины устройства, на фиг. 9 - схема перестыковки ложементов для набора расчетной ширины устройства.

Устройство для вакуумно-автоклавного формования панелей из полимерных композиционных материалов содержит формообразующую оболочку 1, ложементы 2 и основание. Формообразующая оболочка 1 смонтирована на ложементах 2 посредством регулируемых опор 5. Основание выполнено в виде стержней 3. Ложементы 2 установлены на стержнях 3 с возможностью перемещения вдоль оси последних. Оболочка 1 закреплена на регулируемых опорах с образованием гарантированного зазора между ней и ложементами. Для предотвращения коробления оснастки формообразующая оболочка и стержни выполнены из материала с равным или близким коэффициентом линейного термического расширения. В зависимости от габаритов конфигурации и других параметров формообразующая оболочка 1 может быть выполнена из стали, алюминия, стеклопластика или углепластика. Для изготовления панелей сложной конфигурации формообразующая оболочка выполняется из материала с коэффициентом линейного термического расширения, близким к этому коэффициенту материала формуемого изделия.

Опоры 5 имеют возможность перемещения по высоте и вокруг оси крепления к ложементу, что обеспечивает возможность фиксации формообразующей оболочки различной кривизны относительно основания. На фиг. 4 и 5 изображена опора 5 с двумя степенями свободы, на фиг. 6 - с тремя степенями свободы.

Ложементы 2 основания выполняются из листовых материалов: стали, алюминия, стеклопластика и др. Толщина листа (4...10) мм. Габариты определяются габаритами формуемого изделия. Предпочтительнее использовать унифицированную конструкцию, в данном случае габаритом 920 х 220 мм.

Отверстия для соединения ложементов стержнями выполнены симметрично относительно геометрических осей ложемента с постоянным шагом. В ложементе имеются резервные отверстия 6 для соединения со стержнями в количестве, равном или большем основных.

Унифицированная конструкция ложементов позволяет собрать основание любых размеров. Возможность собрать основание любой расчетной длины L, иллюстрируется схемой, показанной на фиг. 8, где L1 - максимальная длина стержня, также любой расчетной ширины H - схемой, показанной на фиг. 9, где H1 -ширина унифицированного ложемента.

Соединение ложементов 2 со стержнями 3 осуществляется с помощью втулок 4 по подвижной посадке.

При использовании устройства на оболочке 1 обычным образом осуществляется выкладка полимерного композиционного материала в соответствии с заданной конфигурацией изготавливаемой панели, а затем производится вакуумно-автоклавное формование. В процессе формования панели за счет предложенного конструктивного выполнения устройства обеспечивается возможность перемещения ложементов относительно стержней при удлинении от нагрева, таким образом исключается коробление формообразующей оболочки и искажение геометрии изделия. Наличие гарантированного зазора между формообразующей оболочкой и ложементом обеспечивает равномерный ее прогрев и структурную однородность формуемой панели.

Похожие патенты RU2106251C1

название год авторы номер документа
ОСНАСТКА ДЛЯ ФОРМОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ПОЛИМЕРНОГО КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА 1994
  • Обухова Н.С.
  • Дряпочко Ю.В.
  • Добрецова И.Н.
RU2090364C1
ПАНЕЛЬ ИЗ КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА 1996
  • Климакова Л.А.
RU2112698C1
КОМПОЗИТНАЯ ФОРМООБРАЗУЮЩАЯ ОСНАСТКА ДЛЯ ФОРМОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ 2019
  • Баранов Алексей Алексеевич
  • Крюков Алексей Михайлович
  • Мурашкин Юрий Германович
  • Мешков Сергей Александрович
  • Волков Валерий Семёнович
RU2716432C1
ОСНАСТКА ДЛЯ ФОРМОВАНИЯ ДЕТАЛИ ИЗ ПОЛИМЕРНОГО КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА 2009
  • Шокин Геннадий Игоревич
  • Куликов Алексей Михайлович
  • Глинкин Михаил Владимирович
  • Нестеров Александр Иванович
  • Литвинов Валерий Борисович
  • Трофимова Мария Владимировна
RU2404203C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СЛОИСТЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ 1996
  • Муратов В.М.
  • Выморков Н.В.
  • Литицкая В.А.
RU2116887C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМОВАНИЯ КЕРАМИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ВОДНЫХ ШЛИКЕРОВ 1998
  • Платонов В.В.
RU2137599C1
ПАНЕЛЬ ИЗ КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА 1996
  • Климакова Л.А.
RU2112697C1
ОСНАСТКА ДЛЯ ФОРМОВАНИЯ ДЕТАЛИ ИЗ ПОЛИМЕРНОГО КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА 2008
  • Иванов Вячеслав Иванович
RU2401196C2
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМОВАНИЯ КЕРАМИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ВОДНЫХ ШЛИКЕРОВ 1997
  • Платонов В.В.
  • Русин М.Ю.
RU2123928C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФОРМОВОЧНОЙ ОСНАСТКИ ИЗ ПОЛИМЕРНОГО КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА 2000
  • Выморков Н.В.
  • Меснянкин А.Ю.
  • Муратов В.М.
RU2188126C2

Иллюстрации к изобретению RU 2 106 251 C1

Реферат патента 1998 года УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВАКУУМНО-АВТОКЛАВНОГО ФОРМОВАНИЯ ПАНЕЛЕЙ ИЗ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

Использование: для вакуумно-автоклавного формования конструкционных панелей различного назначения. Сущность изобретения: оснастка имеет основание в виде горизонтально расположенных вдоль формообразующей оболочки 1 стержней 3. На стержнях 3 с возможностью перемещения вдоль последних установлены ложементы 2. Оболочка 1 смонтирована на ложементах 2 посредством регулируемых опор 5. Опоры 5 могут быть выполнены с возможностью обеспечения не менее двух степеней свободы. Оболочка 1 закреплена на опорах 5 с образованием гарантированного зазора между ней и ложементами. Для предотвращения коробления оснастки оболочка 1 и стержни 3 выполнены из материала с равными или близкими коэффициентом линейного термического расширения. Ложементы 2 выполнены с резервными отверстиями 6 для возможности их соединения с помощью дополнительных стержней при необходимости образования опорной системы для оболочки больших размеров. 5 з.п.ф-лы, 9 ил.

Формула изобретения RU 2 106 251 C1

1. Устройство для вакуумно-автоклавного формования панелей из полимерных композиционных материалов, содержащее ложементы и смонтированную на ложементах формообразующую оболочку, отличающееся тем, что оно снабжено основанием в виде стержней, ложементы установлены на стержнях с возможностью перемещения вдоль последних, а формообразующая оболочка смонтирована на ложементах посредством регулируемых опор. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что регулируемые опоры выполнены с возможностью обеспечения не менее двух степеней свободы. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что формообразующая оболочка закреплена на регулируемых опорах с образованием гарантированного зазора между ней и ложементами. 4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что ложементы установлены на стержнях по подвижной посадке. 5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что формообразующая оболочка и стержни выполнены из материала с равным или близким коэффициентом линейного термического расширения. 6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что ложементы выполнены с резервными отверстиями для возможности их соединения с помощью дополнительных стержней.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1998 года RU2106251C1

Богомолов В.С
Формовочная оснастка из полимерных материалов
- М.: Машиностроение, 1979, с
Счетная таблица 1919
  • Замятин Б.Р.
SU104A1
US, патент N 5368807, кл
Солесос 1922
  • Макаров Ю.А.
SU29A1

RU 2 106 251 C1

Авторы

Муратов В.М.

Даты

1998-03-10Публикация

1995-07-18Подача