Разборная оправка для формообразования полых изделий

Разборная оправка для формообразования полых изделий относится к области авиа- и машиностроения и может быть использована для изготовления тонкостенных полых деталей из современных технологичных материалов. Разборная оправка содержит монтажный стержень 1 и формообразующие сегменты 2. Оправка с замкнутой магнитной системой содержит введенную обмотку 3 постоянного тока из гибкого провода внутри формообразующих сегментов 2, выполненных из ферромагнитного материала и ферромагнитных зерен 4 и опирающихся на монтажный стержень 1. При этом формообразующие сегменты 2 выполнены с выступами и пазами. Технический результат, достигаемый при использовании оправки по изобретению, заключается в том, что обеспечивается упрощение сборочно-разборочных операций, увеличение производительности, повышение точности геометрических параметров рабочей поверхности при воздействии на них температурных и усадочных напряжений. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Настоящее изобретение относится к области авиа- и машиностроения и может быть использовано для изготовления тонкостенных полых деталей.

Известна оправка для намотки тел вращения из армированных полимерных материалов (а.с. №1339994, кл. 4 В29С 53/82, 33/44).

Оправка содержит центральный вал, обечайку, выполненную из отдельных секторов, соединенных между собой посредством ограничителей их радиального перемещения, и распорные элементы в виде тарельчатых пружин, размещенных на центральном валу между ограничителями их продольного перемещения. Тарельчатые пружины внешними кромками соединены с секторами обечайки и установлены вогнутой стороной к середине оправки.

Недостатком такой оправки является то, что она содержит большое количество сборочных элементов: секторов, распорных элементов, тарельчатых пружин, втулок и крепежа, что усложняет сборочно-разборочные операции, и, соответственно, снижает производительность изготовления оправки, кроме того, не обеспечивает равнораспределенного усилия затяжки крепежных элементов в силу их большого количества и поочередной сборки, и отсутствия демпфирующих элементов, что снижает качество и точность геометрических параметров рабочей поверхности оправки для получения профилированной внутренней полости. Использование тарельчатых пружин в качестве распорных элементов обусловливает изготовление оправок только цилиндрической формы.

Известна оправка для формования оболочек из композиционных материалов (патент SU 1578011 A1, МПК В29С 53/82 // B29K 105:08, B29L 23/00, опубл. 15.07.1990).

Оправка состоит из центрального вала и смонтированного на нем продольного элемента, выполненного из вымываемого материала, по длине которого установлены постоянные магниты, собранные из коаксиально намагниченных сегментов. В качестве магнитопровода применен поверхностный слой, состоящий из того же материала, что и профилированный элемент, но с добавлением дисперсного ферритного порошка.

Недостатком оправки является отсутствие замкнутого магнитного поля и достаточной жесткости получаемой оправки.

Наиболее близким по своей технической сущности и достигаемому результату является разборная оправка (патент RU 2504701 C1, МПК В29С 53/82, опубл. 20.01.2014. Бюл. №2). Разборная оправка содержит центральный монтажный стержень, на котором установлены продольные сегменты, а на стыковочных гранях выполнены конические Г-образные пазы. Сегменты зафиксированы между собой посредством замкового устройства. Замковое устройство представляет собой тягу, имеющую возможность продольного перемещения, на которой закреплены кронштейны, поджатые с двух сторон тарельчатыми пружинами. В кронштейне закреплен фиксирующий элемент из высокопрочного материала с наружной оболочкой из более мягкого материала, предназначенный для фиксации в конических Г-образных пазах.

Недостатками оправки являются: ограничение технологической возможности, так как известная разборная оправка может быть использована преимущественно только для получения оболочек круглой формы; процесс монтажа и демонтажа относительно трудоемок.

Техническим результатом, на достижение которого направлено заявляемое изобретение, является расширение технологических возможностей: упрощение сборочно-разборочных операций, и, соответственно, увеличение производительности, возможность изготовления оболочек сложного профиля из композитных материалов, например типа «кокон», повышение качества и точности геометрических параметров рабочей поверхности оправки.

Технический результат достигается за счет того, что в оправку для формообразования полых изделий, содержащую монтажный стержень и формообразующие сегменты, определяющие форму полого изделия, введены обмотка постоянного тока из гибкого провода, расположенная внутри формообразующих сегментов, выполненных из ферромагнитного материала, и ферромагнитные зерна, расположенные внутри обмотки вокруг монтажного стержня и образующие замкнутую магнитную систему, а каждый из формообразующих сегментов имеет выступы и пазы для точного позиционирования их между собой в процессе сборки.

Сущность изобретения поясняется чертежами:

на фиг. 1 представлен общий вид разборной оправки в разрезе;

на фиг. 2 - формообразующие сегменты с выступами и пазами;

на фиг. 3 - общий вид разборной оправки с путями прохождения магнитного потока;

на фиг. 4 - закон изменения тока обмотки при размагничивании.

Устройство состоит из монтажного стержня 1, находящегося на одной оси с обмоткой из гибкого провода 3, формообразующих сегментов 2, выполненных из ферромагнитного материала, расположенных вокруг обмотки из гибкого провода 3 и прилегающих к ней, и ферромагнитных зерен 4, заполняющих все внутреннее пространство между стержнем и обмоткой.

Собирается устройство следующим образом. Сначала наматывают обмотку 3. Затем вокруг нее собирают формообразующие сегменты 2, опирающиеся на монтажный стержень 1, при пропускании по обмотке небольшого постоянного тока. За счет образования магнитного поля вокруг обмотки с током, сегменты 2 притягиваются друг к другу, и этим обеспечивается целостность собираемой конструкции. Затем в отверстие полученной оболочки оправки насыпают ферромагнитные зерна 4. После этого по обмотке 3 пропускают номинальный постоянный ток, и вся конструкция приобретает достаточную жесткость.

Формообразующие сегменты 2 плотно прилегают друг к другу, имеют высокую чистоту поверхности и антикоррозионное покрытие. Для более точного расположения элементов относительно друг друга на них выполнены выступы и пазы (Фиг. 2).

Далее, снаружи на формообразующие сегменты 2 наносят вещество для изготовления детали 5 и производятся необходимые технологические операции.

Разборку осуществляют следующим образом. После изготовления детали 5 обмотку обесточивают, производят размагничивание магнитной системы. Вынимают монтажный стержень 1, высыпают ферромагнитные зерна 4, затем извлекают гибкую обмотку 3, после чего удаляют формообразующие сегменты 2.

Ферромагнитные зерна 4 необходимы для замыкания магнитной цепи и для увеличения магнитного потока, проходящего внутри устройства, что повышает его жесткость во время технологического процесса (Фиг. 3).

Для более качественного размагничивания формообразующих сегментов 2 и ферромагнитных зерен 4 после выключения питания обмотки целесообразно пропустить по ней переменный ток с плавно уменьшающейся амплитудой (Фиг. 4).

Таким образом, заявленная конструкция оправки по сравнению с прототипом более технологична, обеспечивает надежное и качественное изготовление полого изделия, а использование магнитного поля для объединения формообразующих сегментов в жесткую конструкцию упрощает процесс сборки-разборки, позволяет изготавливать оболочки сложной формы за счет того, что сегментов оправки может быть много, и они могут иметь различные формы.

1. Разборная оправка для формообразования полых изделий, содержащая монтажный стержень и формообразующие сегменты, определяющие форму полого изделия, отличающаяся тем, что в нее введены обмотка постоянного тока из гибкого провода, расположенная внутри формообразующих сегментов, выполненных из ферромагнитного материала, и ферромагнитные зерна, расположенные внутри обмотки вокруг монтажного стержня и образующие замкнутую магнитную систему.

2. Разборная оправка по п. 1, отличающаяся тем, что каждый из формообразующих сегментов имеет выступы и пазы для точного позиционирования их между собой в процессе сборки.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу и устройству для изготовления композитных продуктов, в частности профилей, содержащих плоскую часть, в непрерывном процессе. Техническим результатом является повышение производительности изготовления профиля.

Изобретение относится к оправкам устройств непрерывного изготовления неметаллических труб. Оправка состоит из секторов, формирующих рабочую поверхность оправки, являющуюся формообразующей внутренней цилиндрической поверхности неметаллической трубы.

Группа изобретений относится к способу изготовления переходных фланцевых фитингов из армированных композиционных материалов. Изготовление магистральной части фитинга осуществляют намоткой стеклоткани, пропитанной полимерным связующим, на предварительно собранную оснастку, включающую цилиндрическую оправку с закрепленными на ее концах матрицами фланцев, установленные на ней оправки оснований отводных патрубков.

Изобретение относится к производству оболочек сложной формы из композиционных материалов на полимерной основе и может быть использовано в изготовлении трубопроводов, в авиастроении и других отраслях промышленности, где необходимо использование изделий, обладающих высокой стойкостью к воздействию агрессивных сред, высокой прочностью и долговечностью.

Изобретение относится к оборудованию для производства трубчатых изделий путем навивки из ленточного материала. Устройство для изготовления трубчатых изделий содержит оправку для спиральной намотки ленточного материала, образованную параллельно установленными с возможностью вращения в одном направлении по меньшей мере двумя барабанами.

Изобретение относится к оборудованию для изготовления изделий из композиционных материалов методом намотки и может найти применение при изготовлении формообразующих оправок для намотки силовой оболочки емкостей, работающих под давлением, например корпусов ракетных двигателей твердого топлива (РДТТ).

Изобретение относится к разборной оправке для изготовления изделий из полимерных композиционных материалов и может быть использовано для изготовления емкостей и оболочек с профилированной внутренней полостью.

Изобретение относится к способу изготовления трубы из стеклоткани, например, для использования в качестве водосточной системы. .

Изобретение относится к конструкции разборной оправки для изготовления криволинейных оболочек из композиционных материалов. .

Изобретение относится к изготовлению изделий из композиционных материалов методом намотки, в частности, на обсадной трубе с заранее вырезанным в ней «окном», предназначенной для установки в состав эксплуатационной колонны при строительстве многозабойных скважин.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к технологии намотки оболочек из полимерных композиционных материалов, и может быть использовано при изготовлении корпусов ракетных двигателей на твердом топливе (РДТТ). Оправка для намотки оболочек из полимерных композиционных материалов на предварительно изготовленное теплозащитное покрытие, скрепленное с фланцем и шпангоутом, содержит на валу двухместный корпус с формообразующими поверхностями, механизмы для съема оболочек. В центральной части оправки выполнена кольцевая выемка, расположены два фиксирующих шпангоуты теплозащитного покрытия кольца, в которых выполнены отверстия с размещенными в них подпружиненными винтами, вкрученными в корпус оправки. Каждое кольцо снабжено буртиком, взаимодействующим с торцом шпангоута теплозащитного покрытия. Выемка закрыта изолирующим слоем. Механизмы для съема оболочек установлены на наружной поверхности охватывающих вал оправки цилиндрических участков, выполненных по бокам корпуса оправки. Каждый механизм содержит держатель фланца теплозащитного покрытия, снабженный пазом, взаимодействующий со шпонкой, жестко скрепленной с поверхностью цилиндрического участка корпуса оправки. Держатель фланца скреплен с фланцем теплозащитного покрытия через центрирующее кольцо. На держателе установлено охватывающее его прижимное кольцо. Торец держателя фланца взаимодействует через втулку разрезную с гайкой, расположенной на резьбовой поверхности вала оправки. Изобретение обеспечивает повышение качества получаемых изделий. 4 ил.

Приводная система секторов устройства (2) для изготовления фюзеляжа летательного аппарата, в которой барабан (4) для ламинирования ограничен внешней поверхностью (5), которая образует тело вращения относительно оси (7) симметрии и содержит множество секторов (12) с угловым разнесением вокруг оси (7) подвижных вдоль направляющих между: выдвинутым положением для ламинирования и втянутым положением для демонтажа. Каждый сектор снабжен приводной системой (27) типа винт-гайка, в которой резьбовой элемент (31) вращается вокруг оси (32) вращения при помощи мотора (28). Резьбовой элемент (31) содержит внутренний вал (33), проходящий вдоль оси (32) вращения, и внешнюю трубчатую часть (34), установленную вдоль оси на части внутреннего вала и снабженную наружной резьбой. Между внутренним валом (33) и трубчатой частью (34) расположены ограничивающие средства (38). Изобретение направлено на приведение фюзеляжа в соответствие с расчетными размерами. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к изготовлению фюзеляжа летательного аппарата. Ограничивающая система выполнена с возможностью взаимодействия с секторами устройства для изготовления фюзеляжа, в котором барабан для ламинирования ограничен внешней поверхностью. Барабан содержит множество подвижных секторов с угловым разнесением вокруг оси. При этом ограничивающая система расположена между каждым сектором и смежными с ним секторами. Система содержит первый и второй элемент захвата, удерживаемые первым и вторым смежным сектором соответственно. Первый и второй элементы захвата выполнены таким образом, что, когда они соединены друг с другом, формируется заданное пространственное расположение первого сектора относительно смежного с ним второго, предотвращая таким образом поступательное движение вдоль двух направлений. Достигается совмещение двух секторов таким образом, что происходит предотвращение любого относительного перемещения между секторами во время изготовления. 3 з.п. ф-лы, 6 ил.

Группа изобретений относится к устройству (1) и способу для изготовления заготовок (101) концевых частей для роторных лопастей ветроэнергетических установок (варианты) и ветроэнергетической установке. Устройство содержит намоточную оправку (3a), которая выполнена с возможностью вращения для намотки предпочтительно лентообразного волокнистого композиционного материала. Устройство (1) содержит также установленное с возможностью перемещения вдоль намоточной оправки пропиточное устройство (5) для пропитки волокнистого композиционного материала перед намоткой на намоточную оправку и загрузочный механизм (7) с накопителем для снабжения волокнистым композиционным материалом, установленный с возможностью перемещения вдоль намоточной оправки, предпочтительно синхронно с пропиточным устройством. Способ содержит операции подачи волокнистого композиционного материала посредством загрузочного механизма. Материал подают через пропиточное устройство к намоточной оправке и наматывание волокнистого композиционного материала на намоточную оправку путем ее вращения. Технический результат заключается в том, чтобы обеспечить изготовление концевых частей для роторных лопастей с незначительными колебаниями в прочности. 4 н. и 11 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к конструкциям оправок для производства труб из композиционных волокнистых материалов и может быть использовано для производства арматуры для строительства. Оправка для изготовления труб методом непрерывной намотки содержит расположенные симметрично относительно ее продольной оси секторные планки. Секторные планки выполнены подвижно относительно друг друга с возможностью качения каждой из них по соответствующим сопряженным с ними телам сферической формы. Оправка содержит количество секторных планок, кратное трем. Каждая группа из трех секторных планок выполнена с возможностью возвратно-поступательного движения секторных планок параллельно продольной оси оправки по соответствующим группе телам сферической формы одинакового диаметра. Изобретение обеспечивает упрощение конструкции оправки и снижение требований к чистоте обработки и точности изготовления входящих в нее деталей. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к разборной оправке для изготовления крупногабаритных оболочек. Техническим результатом является уменьшение массы оправки, упрощение процесса сборки-разборки, повышение точности геометрических параметров профилированной рабочей поверхности оправки. Технический результат достигается разборной оправкой для изготовления крупногабаритных оболочек из композиционных материалов с профилированной внутренней полостью. Оправка состоит из носовой и основной частей и содержит закрепленные на монтажном стержне установочные торцовые фланцы, контактирующие с фланцами продольные сборные сегменты, расположенные по образующей основной части оправки и соединенные между собой замковым соединением. При этом носовая и основная части оправки выполнены в виде цельных жестких состыкованных друг с другом обечаек. Со стороны большего диаметра обечайки носовой части оправки выполнен торцовый фланец с направляющим кольцом, а продольные сегменты выполнены из полимерных композиционных материалов и закреплены на обечайке основной части оправки. 1 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к разборным оправкам для изготовления крупногабаритных оболочек из полимерных материалов с профилированной внутренней полостью. Оправка содержит центральный вал с установленными на нем большим и малым фланцами, на которых установлены состыкованные между собой наклонно расположенными боковыми гранями сегментные элементы, зафиксированные по концам с обеспечением центрирования и образующие внешними профилированными поверхностями рабочую поверхность оправки. Сегментные элементы выполнены из многослойного композиционного материала, включающего слои облегченного заполнителя и металлические вкладыши, закреплены через металлические вкладыши на каркасе, установленном между фланцами оправки. Боковые грани сегментных элементов усилены металлическим профилем, а на их концах закреплены торцевые замки. Достигаемый технический результат: упрощение конструкции, снижение веса, снижение трудоемкости сборки-разборки оправки. 2 ил.

Приспособление предназначено для изготовления оболочек из композиционных материалов, используемых в том числе при производстве корпусов ракетных двигателей. Приспособление содержит формообразующий элемент, внешний контур которого соответствует внутренней форме центральной части оболочки, удаляемый после ее изготовления. Формообразующий элемент выполнен в виде металлической трубы, на которую на заданную длину в радиальном направлении, по крайней мере, в один слой намотан металлизированный канат, один конец которого закреплен на конце трубы, предназначенном для установки днища оболочки, а другой конец каната закреплен со стороны противоположного конца трубы. Технический результат - упрощение и снижение стоимости изготовления оболочек из композиционных материалов. 1 ил.

Разборная оправка для формообразования полых изделий относится к области авиа- и машиностроения и может быть использована для изготовления тонкостенных полых деталей из современных технологичных материалов. Разборная оправка содержит монтажный стержень 1 и формообразующие сегменты 2. Оправка с замкнутой магнитной системой содержит введенную обмотку 3 постоянного тока из гибкого провода внутри формообразующих сегментов 2, выполненных из ферромагнитного материала и ферромагнитных зерен 4 и опирающихся на монтажный стержень 1. При этом формообразующие сегменты 2 выполнены с выступами и пазами. Технический результат, достигаемый при использовании оправки по изобретению, заключается в том, что обеспечивается упрощение сборочно-разборочных операций, увеличение производительности, повышение точности геометрических параметров рабочей поверхности при воздействии на них температурных и усадочных напряжений. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Наверх