Способ изготовления конструкций, содержащих замкнутые полости с малой геометрической высотой



Способ изготовления конструкций, содержащих замкнутые полости с малой геометрической высотой
Способ изготовления конструкций, содержащих замкнутые полости с малой геометрической высотой

 


Владельцы патента RU 2523857:

Российская Федерация от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (RU)

Изобретение относится к способу изготовления конструкций из слоистых композитных материалов, содержащих замкнутые полости с малой геометрической высотой. Изготавливают раскроенные по шаблонам заготовки слоев препрега и формообразующие твердые оправки из слепочной массы, соответствующих по форме внутренним полостям изделия. Оправки из слепочной массы выполняют из материала с высоким коэффициентом линейного расширения и низкими механическими свойствами и обертывают антиадгезионной пленкой. Укладывают слои заготовок препрега на подготовленные твердые оправки. Затем собирают в пресс-форме отдельные заготовки со своими формообразующими элементами оснастки в единую заготовку конструкции. Осуществляют прессование путем нагрева пресс-формы с заготовками и размещенными в замкнутых полостях внутри заготовки формующими оправками, выполненными из слепочной массы. После формования слепочную массу оправки разрушают и удаляют из замкнутой полости через одиночные отверстия небольших размеров. Достигается уменьшение энергозатрат при уменьшении продолжительности изготовления конструкций. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

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.

Из уровня техники известны технологии изготовления изделий из слоистых композитных материалов объемной формы, содержащих замкнутые полости с малой геометрической высотой.

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.

Недостатком способа [1] является выполнение полых конструкций открытыми, по меньшей мере, с одной стороны для удаления после формования оправок.

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.

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.

Технический результат изобретения состоит в уменьшении энергозатрат при уменьшении продолжительности изготовления.

Технический результат также состоит в сокращении времени размещения пресс-формы с конструкцией в технологическом оборудовании, обеспечивающем нагрев при формовании.

Сущность изобретения заключается в следующем.

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.

Способ характеризуется тем, что слепочная масса выполнена на кремний-органической основе.

Способ характеризуется тем, что слепочная масса выполнена на основе натриевых солей высших жирных кислот, например обезвоженного твердого мыла.

Способ характеризуется тем, что слепочную массу разрушают инструментом с ультразвуковым наконечником. Изобретение поясняется чертежами.

На фиг.1 представлен разрез пресс-формы с размещенной в ней конструкцией.

На фиг.2 представлен общий вид конструкции с полостями с малой геометрической высотой, изготовленной с использованием заявленного изобретения.

Способ изготовления конструкций, содержащих замкнутые полости с малой геометрической высотой, реализуется следующим образом:

- изготавливают раскроенные по шаблонам заготовки слоев препрега;

- 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;

- укладывают слои заготовок препрега на подготовленные твердые оправки;

- собирают в пресс-форме отдельные заготовки со своими формообразующими элементами оснастки в единую заготовку конструкции;

- осуществляют прессование путем нагрева пресс-формы с заготовками и размещенными в замкнутых полостях внутри заготовки формующими оправками, выполненными из слепочной массы;

- после формования слепочную массу оправки разрушают и удаляют из внутренней полости через одиночное отверстие небольших размеров.

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.

Реализация способа поясняется примером выполнения оснастки для формования радиального рабочего колеса вентилятора.

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).

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.

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.

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).

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).

Аналогичным образом могут изготавливаться такие элементы конструкции с замкнутыми внутренними полостями, как законцовки крыльев, закрылки, элероны, рули, триммеры рулей и т.п.

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.

Представленная в описании изобретения совокупность признаков и пример реализации способа достаточны для реализации изобретения на любом специализированном предприятии.

1. Способ изготовления конструкций, содержащих замкнутые полости с малой геометрической высотой, включающий изготовление раскроенных по шаблонам заготовок 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, отличающийся тем, что 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.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что слепочная масса выполнена на кремнийорганической основе.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что слепочная масса выполнена на основе натриевых солей высших жирных кислот, например, в виде обезвоженного твердого мыла.

4. Способ по п.1, или 2, или 3, отличающийся тем, что слепочную массу разрушают инструментом с ультразвуковым наконечником.



 

Похожие патенты:

Диагностическая система предназначена для обнаружения критического состояния и вывода оператору информации о местоположении, относящейся к местоположению обнаруженного критического состояния.

Изобретение относится к технологии изготовления конструкций из неметаллических композиционных материалов. Способ изготовления полых конструкций с внутренними стенками включает изготовление заготовки путем выкладки слоев препрега верхней и нижней обшивок, раскроенных по шаблонам, и формирование каркаса, укладку заготовки в пресс-форму, состоящую из отдельных формообразующих частей, предварительную опрессовку выложенных заготовок, прессование с помощью оправок и герметичных эластичных мешков, размещенных внутри заготовки, и удаление их из изделия после прессования.

Изобретение относится к области авиации, в частности к системам диагностики технического состояния летательных аппаратов. Система сбора данных, контроля и диагностики технического состояния агрегатов привода винтов вертолета включает пьезоэлектрические датчики вибрации, которые установлены на корпусе, по меньшей мере, одного из агрегатов привода винтов вертолета и расположены так, что получают данные с полнотой, достаточной для диагностики технического состояния деталей, узлов, по меньшей мере, одного агрегата привода винтов работающего вертолета, и бортовой электронный блок.

Изобретение относится к высоконагруженным элементам конструкций планера самолета, содержащим панели, выполненные из композиционных материалов. Панель из слоистых композиционных материалов содержит обшивку с гладкой, пологой геометрической формой наружной поверхности, скрепленную с силовыми наборами.

Изобретение относится к способу повышения жесткости нервюры при совмещении ее с компонентами крыла воздушного судна при изготовлении блока крыла. Во время сборки крыла воздушного судна для повышения жесткости нервюры присоединяют панели жесткости к боковой стороне нервюры посредством действия низкого вакуума.

Группа изобретений относится к самолетостроению, ракетостроению, судостроению и касается разработки способов сборки изделий, сборочный процесс которых состоит из нескольких последовательных этапов в нескольких сборочных приспособлениях (СП).

Изобретение относится к сборке салона воздушного судна (ВС) и касается предварительной сборки и встраивания части салона ВС в конструкцию ВС. Устройство содержит сборочную раму, предназначенную для предварительной сборки части салона ВС, и систему перемещения для прикрепления предварительно собранной части салона к сборочной раме и для ввода со скольжением от сборочной рамы в открытую секцию конструкции ВС.

Изобретение относится к области технического обслуживания воздушных судов, более конкретно к устройству для контроля работоспособности систем сигнализации и отсечки гидравлических систем воздушных судов.

Изобретения относятся к полностью автоматизированному способу выполнения технологической операции на конструкции, компьютерному устройству и к роботизированной установке.

Изобретение относится к авиации и касается конструкции стапеля, предназначенного для сборки аэродинамического органа управления летательного аппарата, в частности интерцептора.

Изобретение относится к способу изготовления летательных аппаратов (ЛА). Во время изготовления ЛА оправку пропускают через шпангоуты. Шпангоуты установлены в кассете. Во время пропускания шпангоуты перемещают на оправке при помощи средств для перемещения, установленных в кассете. Достигается упрощение сборки секции фюзеляжа, сокращение времени циклов сборки. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 12 ил.

Изобретение относится к устройству для (1) для пространственного ориентирования и способу по меньшей мере двух крупноформатных компонентов секции фюзеляжа, в частности по меньшей мере одной боковой оболочки (7, 8), по меньшей мере одной верхней оболочки (12), по меньшей мере одной нижней оболочки (11) и/или по меньшей мере одного каркаса пола, по отношению друг к другу для сборки секции фюзеляжа летательного аппарата. Устройство содержит: a) по меньшей мере два устройства (2, 3) позиционирования боковых оболочек, по меньшей мере одно устройство (5) позиционирования верхней оболочки и/или по меньшей мере одно устройство (4) позиционирования нижней оболочки, b) по меньшей мере одно измерительное устройство для определения множества данных измерений, в частности, данных положения компонентов секции и/или устройств позиционирования, c) по меньшей мере одно устройство (19) управления и/или регулирования, в частности CNC-управление, и d) по меньшей мере одну нейронную сеть (20). Интегрированная в устройство в соответствии с изобретением нейронная сеть (20) обеспечивает возможность того, что компоненты подгрупп за счет одновременного перемещения устройств позиционирования в кратчайшее время и с высокой точностью переводятся в заданную проектную геометрию. Устройство (19) управления и/или регулирования служит предпочтительно для заключительного ориентирования компонентов секции по отношению друг к другу посредством одновременно выполняемых линейных перемещений устройств позиционирования. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к авиационной технике и касается экспериментальных исследований проблем аэроупругости летательных аппаратов (ЛА) в аэродинамических трубах. При изготовлении упругоподобных моделей ЛА на станках с ЧПУ производят предварительный и поверочный расчеты математической модели лонжерона, по результатам которых изготавливают лонжерон из стали или алюминиевого сплава методом высокоскоростного фрезерования на станке с ЧПУ с учетом подобия массово-инерционных и жесткостных характеристик изготавливаемого силового каркаса-лонжерона силовому каркасу натурного агрегата ЛА. Нижнюю формообразующую поверхность модели обрабатывают заодно с силовым каркасом-лонжероном на станке с ЧПУ. Для получения внешних обводов верхней формообразующей поверхности модели на предварительно изготовленный лонжерон наносят материал с низким модулем упругости методом напыления расплавленного вещества. Окончательное формирование обводов верхней аэродинамической поверхности модели осуществляют в режиме высокоскоростного низкомоментного фрезерования на станке с ЧПУ по созданной полной математической модели. Достигается высокая точность геометрического подобия внешней аэродинамической поверхности модели по отношению к натурному объекту, высокая точность воспроизведения массово-инерционных и жесткостных характеристик. 5 ил.

Изобретение относится к области авиационной техники, в частности к устройству взлетно-посадочных полос аэродрома. Мобильный взлетно-посадочный комплекс содержит n-грузовых автомобилей с гидравлическими упорами, выполненными в виде домкратов с цилиндрическими наконечниками. На каждом автомобиле установлена платформа. Автомобили соединяются механически и электрически посредством стыковочных элементов и стыковочных канавок так, что все платформы образуют взлетно-посадочное полотно. На одной из платформ установлен выдвижной трамплин. Достигается повышение мобильности и автономность взлетно-посадочного комплекса. 3 ил.

Изобретение относится к области авиации, в частности к способам контроля технического состояния авиационной техники. Способ эксплуатации вертолета заключается в том, что при каждом полете осуществляют контроль фактической тяги несущего винта вертолета, причем предварительно перед началом эксплуатации вертолета осуществляют сбор исходных данных по характеристикам двигателей силовой установки в соответствии с формулярами и сбор исходных данных по величине тяги несущего винта при контрольных висениях вертолета. В течение всего времени эксплуатации вертолета осуществляют сбор и фиксацию фактических данных по величине тяги несущего винта на режимах висения вертолета, сравнивают с помощью бортового вычислителя полученные статистические данные по тяге несущего винта с исходными величинами и, в случае снижения величины тяги несущего винта от исходной на заданную величину, формируют с помощью бортового вычислителя сигнал на монитор о необходимости регулировки параметров двигателей до значений, обеспечивающих отклонение тяги несущего винта в пределах 0,5% от исходной величины. Регулирование параметров двигателя осуществляется или в автоматическом режиме, или обслуживающим персоналом на земле. Достигается повышение эффективности применения вертолета. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к способу изготовления профилированных ферменных структур из волокнистого композиционного материала (КМ) и касается изготовления нервюр сверхлегких летательных аппаратов (ЛА). Профилированная ферменная конструкция включает верхнюю и нижнюю обводы и соединяющие их стоечные элементы с усилениями в зоне соединения. Пропитанный связующим волокнистый материал выкладывают в канавки технологической оснастки, пропуская материал расчетное количество раз через каждый конструкционный элемент ферменной конструкции. Затем отверждают и извлекают из оснастки готовую профилированную ферменную конструкцию. При этом пропитанный связующим волокнистый материал выкладывают в канавки технологической оснастки по маршрутам, исключающим образование острых углов при переходах волокнистого материала из обвода к стоечному элементу и наоборот. Достигается снижение трудоемкости изготовления и повышение массовой эффективности профилированных ферменных конструкций, таких как нервюры сверхлегких ЛА. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области авиации, в частности к устройствам для перемещения модулей ЛА. Тележка для перемещения модуля двигателя содержит: колесную раму, усиливающую конструкцию, шарики для скользящего поддержания усиливающей конструкции и зажимы для зажатия усиливающей конструкции на раме. Усиливающая конструкция установлена на раму и включает две принимающих модуль конструкции на двух боковых сторонах тележки. Каждая из принимающих модуль конструкций включает вертикально подвижный рычаг с кронштейном на верхнем конце, опорный палец модуля, перемещающийся на кронштейне в поперечном направлении тележки, и средства крепления модуля. Достигается облегчение перемещения модулей и возможность наклонять модуль для проверки его состояния. 6 з.п. ф-лы, 3 ил.

Установка для погрузочно-разгрузочных операций, выполняемых с модулем (1), содержит, в частности, тележку (2), верхнюю арматуру (5), образующую поворотный участок, оборудование (12) поддержки модуля и дополнительные устройства крепления (19) оборудования с поворотной частью (5) таким образом, чтобы модуль (1) мог быть повернут из изначального вертикального положения, наблюдаемого при его размещении в ящике, когда он прибывает в сборочный цех, в горизонтальное положение, приспособленное для его сборки с другим модулем двигателя. Изобретение обеспечивает повышение удобства эксплуатации. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к авиационной и космической технике и касается конструкции кессона крыла летательного аппарата (ЛА). Кессон крыла содержит наружный жесткий силовой объемный каркас, образованный передним и задним лонжеронами и нервюрами, и внешнюю обшивку, образующую аэродинамический контур и закрепленную на наружной поверхности каркаса. При этом кессон содержит внутренний объемный силовой каркас, набранный из отдельных, поперечно расположенных относительно лонжеронов, сетчатых силовых блоков, заполняющих пространство внутри наружного каркаса и закрепленных на лонжеронах. Достигается снижение веса и повышение эксплуатационной надежности крыла ЛА, увеличение жесткости, сопротивления изгибу и кручению. 10 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к области авиации, в частности к устройствам для удаления воздуха из рабочих жидкостей закрытых гидравлических систем воздушных судов. Устройство для удаления воздуха из рабочей жидкости закрытых гидравлических систем воздушных судов содержит гидронасос с автономным приводом и гидравлический бак. Гидронасос соединен с напорной линией, линией всасывания и штуцерами для подключения к бортовым клапанам магистралей нагнетания и всасывания обслуживаемой гидравлической системы. Гидравлический бак содержит конфузор и трубку, один конец которой соединен с трубопроводом линии всасывания, а второй выполнен в виде сопла и касается стенки конфузора. Конфузор жестко прикреплен к корпусу гидравлического бака с помощью диска с отверстиями. Достигается улучшение условий работы гидравлической системы воздушного судна. 2 ил.
Наверх