[go: up one dir, main page]

RU2201868C1 - Mandrel for making articles of composite materials - Google Patents

Mandrel for making articles of composite materials Download PDF

Info

Publication number
RU2201868C1
RU2201868C1 RU2001123449A RU2001123449A RU2201868C1 RU 2201868 C1 RU2201868 C1 RU 2201868C1 RU 2001123449 A RU2001123449 A RU 2001123449A RU 2001123449 A RU2001123449 A RU 2001123449A RU 2201868 C1 RU2201868 C1 RU 2201868C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
mandrel
trunnions
straight
angle
axes
Prior art date
Application number
RU2001123449A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Б.П. Муленков
С.П. Дьяков
Г.Н. Суровцев
П.А. Винокуров
С.А. Котлов
В.А. Карелин
Н.М. Баев
С.А. Пайвин
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Пласт"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Пласт" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Пласт"
Priority to RU2001123449A priority Critical patent/RU2201868C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2201868C1 publication Critical patent/RU2201868C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Moulding By Coating Moulds (AREA)
  • Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)

Abstract

FIELD: production of articles from composite materials. SUBSTANCE: invention can be used in making all-wound double-bent taps of polymeric composite materials. Proposed mandrel contains tube-like carrying member, two trunnions projecting beyond the end faces of carrying member and ring groove making devices installed on outer forming surface of carrying member. The latter is made in form of two branch pipes interconnected by obliquely cut end faces. Said branch pipes have conical forming surfaces larger diameters of which are located at external straight- cut end faces, and axes lie in one plane forming angle α smaller than 180 degrees and two replaceable trunnions connected with branch pipes, axes of trunnions lying in said plane being arranged at angle β at (180-α)/2 degrees to axes of branch pipes or coaxially with branch pipes axes. Trunnions are made in form of rod with flange and, minimum, one stiffening rib connecting rod with flange at required angle with possibility of definite displacement in plane of branch pipes relative to straight-cut end faces along slots of removable end face forming flanges coaxially secured on straight-cut end faces of branch pipes. Rods of trunnions located at angle to axes of branch pipes are provided with center holes on end faces and on cylindrical turned surfaces coaxial with holes, and rods of coaxially arranged trunnions are provided with ring groove for lock of removable device. Mandrel makes it possible to form double bent taps by winding, on inner surface of which ring grooves are made. Such taps can be made using conventional winding equipment designed for winding tubular articles with straight-line axis of inner surface. EFFECT: enlarged operating capabilities. 4 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к оборудованию и оснастке для переработки полимерных композиционных материалов и может быть использовано при формировании трубчатых изделий, преимущественно двуколенных отводов, методом намотки. The invention relates to equipment and tooling for processing polymer composite materials and can be used in the formation of tubular products, mainly bifurcated bends, by winding.

Широко известны вымываемые оправки (см., например, Справочник по композиционным материалам. М., Машиностроение, 1988, т. 2, с. 217). Washable mandrels are widely known (see, for example, Handbook of Composite Materials. M., Mechanical Engineering, 1988, v. 2, p. 217).

Недостаток данной оправки заключается в ее низкой прочности при сжатии материала оправки. The disadvantage of this mandrel is its low compressive strength of the mandrel material.

Также известна оправка для изготовления труб из полимерных композиционных материалов, содержащая несущий элемент и установленные на нем формообразующие элементы (см., например, Авторское свидетельство СССР 1669748, кл. В 29 С 53/82, опуб. 15.08.91, Бюл. 30). A mandrel for the manufacture of pipes from polymer composite materials is also known, containing a supporting element and forming elements installed on it (see, for example, USSR Author's Certificate 1669748, class B 29 C 53/82, publ. 15.08.91, Bull. 30) .

Однако недостатком данной оправки является трудоемкость формообразования кольцевых канавок со стороны внутренней поверхности формируемого изделия. However, the disadvantage of this mandrel is the complexity of forming ring grooves from the side of the inner surface of the molded product.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является оправка для изготовления труб из полимерных композиционных материалов, содержащая трубчатый несущий элемент, две цапфы, выступающие за торцы несущего элемента и установленные на его формующей поверхности, формователи кольцевых канавок в виде разрезанных на секторы профильных колец, которые имеют в сечении форму треугольника со скругленной вершиной и закреплены на несущем элементе посредством шпилек из низкопрочного материала, установленных в радиальных отверстиях каждого из секторов и соосных с ними отверстиях несущего элемента, и кольцевой обвязки из проволоки или жгута, размещенной в наружной проточке профильных колец (см. Патент Российской Федерации 2152874, кл. В 29 С 53/82, опубл. 20.07.2000, бюл. 20). Closest to the invention in technical essence and the achieved result is a mandrel for the manufacture of pipes made of polymer composite materials, containing a tubular bearing element, two trunnions protruding beyond the ends of the bearing element and mounted on its forming surface, ring grooves in the form of profile rings cut into sectors , which have a cross-section in the form of a triangle with a rounded apex and are fixed on the supporting element by means of studs of low-strength material installed in the adial openings of each of the sectors and the holes of the supporting element coaxial with them, and an annular bundle of wire or bundle placed in the outer groove of the profile rings (see Patent of the Russian Federation 2152874, CL 29 C 53/82, publ. 20.07.2000, bull. 20).

Недостатком данной оправки является невозможность формирования методом намотки двуколенных отводов, на внутренней поверхности которых выполнены кольцевые канавки. The disadvantage of this mandrel is the impossibility of forming by the method of winding double-elbow bends, on the inner surface of which annular grooves are made.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является обеспечение возможности формирования методом намотки двуколенных отводов, на внутренней поверхности которых выполнены кольцевые канавки. The problem to which the present invention is directed, is to provide the possibility of forming by the method of winding two-knee bends, on the inner surface of which annular grooves are made.

Указанная задача решается тем, что в оправке для изготовления изделий из полимерных композиционных материалов, преимущественно двуколенных отводов, содержащей несущий элемент, две цапфы, выступающие за торцы несущего элемента и установленные на его формующей поверхности формователи кольцевых канавок в виде разрезанных на секторы профильных колец, которые имеют в сечении форму треугольника со скругленной вершиной и закреплены на несущем элементе посредством шпилек из низкопрочного материала, установленных в радиальных отверстиях каждого из секторов и соосных с ними отверстиях несущего элемента, и кольцевой обвязки из проволоки или жгута, размещенной в наружной проточке профильных колец, несущий элемент выполнен в виде двух соединенных друг с другом кососрезанными торцами патрубков с коническими формообразующими поверхностями, у которых большие диаметры расположены у внешних прямосрезанных торцов, а оси лежат в одной плоскости и образуют между собой угол α, меньший 180 градусов, и двух, соединенных с патрубками, сменных цапф, у которых оси лежат в этой же плоскости и расположены под углом β в

Figure 00000002
градусов к осям патрубков или соосно с ними и которые выполнены в виде стержня с фланцем и, как минимум, одного ребра жесткости, соединяющего стержень с фланцем под нужным углом, и имеют возможность фиксированного перемещения в плоскости патрубков относительно их прямосрезанных торцов по пазам съемных торцеобразующих фланцев, соосно закрепленных на прямосрезанных торцах патрубков, причем стержни цапф, расположенных под углом к осям патрубков, выполнены с центровыми отверстиями на торцах и соосными с ними цилиндрическими обточками, а стержни соосно расположенных цапф выполнены с кольцевыми проточками под замок съемного устройства.This problem is solved by the fact that in the mandrel for the manufacture of products from polymer composite materials, mainly double-elbow bends containing a bearing element, two trunnions protruding beyond the ends of the bearing element and ring grooves mounted on its forming surface in the form of profile rings cut into sectors, which have a cross-section in the form of a triangle with a rounded apex and are fixed to the supporting element by means of studs of low-strength material installed in the radial holes of Each of the sectors and the holes of the supporting element coaxial with them, and the annular strapping made of wire or bundle placed in the outer groove of the profile rings, the supporting element is made in the form of two oblique-cut ends of pipes connected to each other with conical forming surfaces with large diameters external straight-cut ends, and the axes lie in the same plane and form an angle α, less than 180 degrees, and two interchangeable trunnions connected to the nozzles, in which the axes lie in the same plane and p positioned at an angle β in
Figure 00000002
degrees to the axes of the nozzles or coaxially with them and which are made in the form of a rod with a flange and at least one stiffener connecting the rod with the flange at the desired angle and have the possibility of fixed movement in the plane of the nozzles relative to their straight-cut ends along the grooves of removable end-forming flanges coaxially mounted on the straight ends of the pipes, and the pins of the trunnions, located at an angle to the axes of the pipes, are made with center holes on the ends and cylindrical coaxial coaxial with them, and rzhni coaxially disposed trunnions formed with annular recesses, lock the removable device.

Также с целью расширения технологических возможностей за счет обеспечения возможности формования двуколенных отводов с различными углами α каждый патрубок выполнен составным из патрубка с прямосрезанным торцом и сопряженного с ним по посадочной поверхности патрубка с кососрезанным торцом. Also, with the aim of expanding technological capabilities by providing the possibility of forming double-elbow bends with different angles α, each nozzle is made up of a nozzle with a straight-cut end and a nozzle with an oblique-cut end connected to it along the landing surface.

Также с целью обеспечения минимально возможной величины биения оправки при допустимой величине дисбаланса ребра жесткости цапф расположены в плоскости патрубков и имеют массу, обеспечивающую допустимую величину дисбаланса оправки. Also, in order to ensure the smallest possible amount of runout of the mandrel with an allowable imbalance, the stiffeners of the trunnions are located in the plane of the nozzles and have a mass that provides an acceptable amount of imbalance of the mandrel.

И последнее, исходя из технологических возможностей формирования изделий методом намотки угол α для исключения разностенности изделия выполняется не менее 150 градусов. And the last, based on the technological capabilities of forming products by winding, the angle α to exclude the difference of the product is not less than 150 degrees.

Проведенные опытные работы показали, что выполнение несущего элемента в виде двух соединенных друг с другом кососрезанными торцами патрубков с наружной формообразующей поверхностью, оси которых лежат в одной плоскости и образуют между собой угол α, меньший 180 градусов, позволяет получить формообразующую поверхность для внутренней поверхности двуколенного отвода. А возможность присоединения к прямосрезанным торцам двух цапф, оси которых лежат в плоскости патрубков и образуют с их осями угол β в

Figure 00000003
градусов, выполнение этих цапф в виде стержня с фланцем и, как минимум, одного ребра жесткости, соединяющего стержень с фланцем под нужным углом, выполнение на торце стержней центровых отверстий и соосных с ними цилиндрических обточек, а также возможность фиксированного перемещения цапф в плоскости патрубков относительно их прямосрезанных торцов, позволяет произвести статическую балансировку оправки путем перемещения цапф в сторону ее тяжелой части до достижения допустимой величины дисбаланса, фиксации их в этом положении и последующую установку отбалансированной оправки в шпиндель станка с поджатием центром задней бабки, чем и достигается возможность последующего формирования двуколенного отвода методом намотки. Введение между патрубками и цапфами съемных торцеобразующих фланцев, которые соосно закреплены на прямосрезанных торцах патрубков, обеспечивает возможность формования чистовых торцов отводов и, тем самым, исключает необходимость их механической обработки. В свою очередь выполнение формообразующих поверхностей патрубков коническими, расположение их больших диаметров у прямосрезанных торцов, а также возможность многократной сборки-разборки соединения патрубков по кососрезанным торцам и соединения цапф с патрубками, позволяет после присоединения к патрубкам цапф с кольцевой проточкой под замок съемного устройства произвести беспрепятственное снятие с оправки отформованного на ней двуколенного отвода путем первоначального опирания одного из его торцов в упорную плиту съемного устройства и последующего удаления патрубка оправки из внутренней полости отводного колена посредством съемного устройства, замок которого предварительно фиксируется на кольцевой проточке цапфы извлекаемого патрубка. При этом в момент первоначального страгивания патрубка относительно внутренней поверхности отвода происходит срез низкопрочных шпилек, закрепляющих профильные формообразующие кольца и тем самым обеспечение беспрепятственного снятия двуколенного отвода с одной половины оправки. Снятие отвода со второй половины оправки производится аналогичным образом.The experimental work showed that the implementation of the bearing element in the form of two nozzles connected to each other by oblique ends with an external forming surface, the axes of which lie in the same plane and form an angle α of less than 180 degrees between them, makes it possible to obtain a forming surface for the inner surface of the bifold . And the ability to attach to the straight cut ends of two pins, the axes of which lie in the plane of the nozzles and form an angle β with
Figure 00000003
degrees, the execution of these pins in the form of a rod with a flange and at least one stiffener connecting the rod with the flange at the desired angle, the execution on the end of the rods of the center holes and the cylindrical coaxial coaxial with them, as well as the possibility of a fixed movement of the pins in the plane of the nozzles relative to of their straight-cut ends allows static balancing of the mandrel by moving the trunnions towards its heavy part until an acceptable imbalance is reached, fixing them in this position and subsequently w balanced installation of the mandrel into the spindle with the tailstock center snap-action, and this is achieved possibility of further forming dvukolennogo retraction winding method. The introduction between the nozzles and trunnions of removable end-forming flanges, which are coaxially mounted on the straight-cut ends of the nozzles, makes it possible to form the final ends of the outlets and, thereby, eliminates the need for their mechanical processing. In turn, the execution of the forming surfaces of the nozzles is conical, the arrangement of their large diameters at the straight-cut ends, as well as the possibility of multiple assembly-disassembly of the connection of the pipes along the cut-off ends and the connection of the trunnions with the nozzles, allows, after connecting the trunnions with annular grooves under the lock of the removable device, to produce an unhindered removal from the mandrel of the double-taped branch molded on it by first supporting one of its ends into the thrust plate of the removable device and the subsequent removal of the mandrel nozzle from the inner cavity of the branch elbow by means of a removable device, the lock of which is previously fixed on the annular groove of the trunnion of the extractable nozzle. At the same time, at the time of the initial stragging of the pipe relative to the inner surface of the tap, low-strength studs are cut, which fix the profile forming rings and thereby ensure the unhindered removal of the double-knee tap from one half of the mandrel. Removing the tap from the second half of the mandrel is done in a similar way.

Конструктивное исполнение, при котором патрубки оправки выполняются составными из патрубка с прямосрезанными торцами и соединенного с ним по посадочной поверхности патрубка с кососрезанным торцом позволяет присоединять к одному и тому же патрубку с прямосрезанными торцами различные патрубки, у которых кососрезанные торцы выполнены под разными углами, чем и достигается возможность формования двуколенных отводов с различными по величине углами α на одной и той же оправке с заменой лишь одного элемента оправки, а именно патрубка с кососрезанным торцом, тем самым расширение ее технологических возможностей и сокращение номенклатуры оправок для формирования двуколенных отводов. A design in which the mandrel nozzles are made up of a nozzle with straight-cut ends and a nozzle with an oblique end connected to it along the seating surface allows different nozzles to be connected to the same nozzle with straight-cut ends, at which the oblique ends are made at different angles than it is possible to form two-knee bends with different angles α on the same mandrel with the replacement of only one mandrel element, namely a nozzle with a braid cut end, thereby expanding its technological capabilities and reducing the range of mandrels for the formation of double-elbow bends.

Конструктивное исполнение оправки, при котором ребра жесткости цапф располагают в плоскости патрубков, позволяет использовать их в качестве балансировочных грузов и дает возможность выполнения балансировки после выверки радиального биения наиболее удаленных от оси вращения точек рабочей поверхности оправки путем подбора такой массы одного или двух ребер, расположенных в плоскости патрубков соответственно по одну или по обе стороны стержня цапфы, которая обеспечивает допустимую величину дисбаланса оправки. The design of the mandrel, in which the stiffening ribs of the pins are located in the plane of the nozzles, allows you to use them as balancing weights and makes it possible to perform balancing after reconciling the radial runout of the points of the working surface of the mandrel farthest from the axis of rotation by selecting such a mass of one or two ribs located in the plane of the nozzles, respectively, on one or both sides of the pin of the pin, which provides an acceptable value of the imbalance of the mandrel.

Что же касается конструктивного исполнения оправки, при котором угол α выполняется по величине не менее 150 градусов, то такое конструктивное исполнение вытекает из технологических возможностей метода намотки, при котором угол подъема формообразующей поверхности относительно оси вращения не должен превышать 15 градусов. В противном случае происходит сползание слоев намотанного ровинга в сторону начала подъема формообразующей поверхности, тем самым утолщение стенки изделия в начале подъема и ее утонение в конце подъема. As for the design of the mandrel, in which the angle α is performed at a value of at least 150 degrees, such a design follows from the technological capabilities of the winding method, in which the angle of rise of the forming surface relative to the axis of rotation should not exceed 15 degrees. Otherwise, the layers of the wound roving slide down towards the beginning of the rise of the forming surface, thereby thickening the product wall at the beginning of the rise and thinning it at the end of the rise.

Таким образом, заявляемая совокупность признаков позволяет решить поставленную задачу, а также обеспечивает возможность формования методом намотки двуколенных отводов, на внутренней поверхности которых выполнены кольцевые канавки, на обычном намоточном оборудовании, предназначенном для намотки труб и трубообразных изделий с прямолинейной осью внутренней поверхности. Thus, the claimed combination of features allows us to solve the problem, and also provides the possibility of forming by winding two-elbow bends, on the inner surface of which annular grooves are made, on conventional winding equipment designed for winding pipes and tube-shaped products with a straight axis of the inner surface.

Сопоставительный анализ заявляемой совокупности признаков с признаками прототипа показал, что заявляемая совокупность признаков отличается от признаков прототипа и, следовательно, соответствует критерию изобретения "новизна". A comparative analysis of the claimed combination of features with the features of the prototype showed that the claimed combination of features differs from the features of the prototype and, therefore, meets the criteria of the invention of "novelty."

Сравнение заявляемой совокупности признаков с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки, присущие заявляемому техническому решению и отличающими его от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемой совокупности признаков критерию изобретения "существенные отличия". Comparison of the claimed combination of features with other technical solutions in this technical field did not reveal the features inherent in the claimed technical solution and distinguishing it from the prototype, which allows us to conclude that the claimed combination of features meets the criteria of the invention "significant differences".

На фиг. 1 показана оправка для изготовления двуколенных отводов методом намотки - вариант сборки оправки для операций намотки и полимеризации отводов; на фиг.2 - то же, вариант сборки оправки для снятия двуколенных отводов с оправки; на фиг.3 - то же, вид А на фиг.1; на фиг.4 - то же, выноска Б на фиг.1; на фиг.5 - то же, выноска В на фиг.1; на фиг.6 - то же, выноска Г на фиг.1; на фиг.7 - то же, выноска Д на фиг.1. In FIG. 1 shows a mandrel for the manufacture of double-knee bends by the method of winding - an option to assemble a mandrel for operations of winding and polymerization of bends; figure 2 is the same, a variant of the assembly of the mandrel for removing the bifurcated bends from the mandrel; figure 3 is the same, view a in figure 1; figure 4 is the same, leader B in figure 1; figure 5 is the same, callout In figure 1; figure 6 is the same, leader G in figure 1; figure 7 is the same, callout D in figure 1.

Оправка для изготовления двуколенных отводов из полимерных композиционных материалов содержит трубчатый несущий элемент, две цапфы, присоединенные к внешним торцам несущего элемента и установленные на его наружной поверхности формообразующие элементы. Несущий элемент выполнен в виде двух контактирующих друг с другом кососрезанными торцами сборных патрубков, которые расположены в одной плоскости и образуют между собой угол α, меньший 180 градусов. При этом каждый из сборных патрубков состоит из патрубка 1 с прямосрезанными торцами и соединенного с ним посредством крепежных элементов патрубка 2 с кососрезанными торцами, причем наружная поверхность патрубков 1 и 2 выполнена как одна целая коническая поверхность 3, больший диаметр которой расположен у внешнего прямосрезанного торца патрубка 1, а меньший - у кососрезанного торца патрубка 2. Также для установки и закрепления несущего элемента в намоточном станке оправка включает две сменные цапфы 4, которые соединены с прямосрезанными торцами патрубков 1 посредством крепежных элементов и имеют возможность фиксированного перемещения в плоскости патрубков 1 и 2 относительно прямосрезанных торцов патрубков 1 по пазам съемных торцеобразующих фланцев 5, закрепленных на этих торцах соосно с патрубками 1 и 2, причем оси 6 цапф 4 лежат в плоскости патрубков 1 и 2 на одной осевой линии и расположены под углом β в

Figure 00000004
градусов к осям 7 патрубков 1 и 2, а сами цапфы 4 выполнены в виде стержня с фланцем и, как минимум, одного ребра жесткости, соединяющего стержень с фланцем под нужным углом, имеют центровые отверстия 8 на торцах стержней и соосно расположенные с ними цилиндрические обточки 9 на концах стержней. Также для формирования кольцевых канавок на внутренней поверхности формуемого на оправке изделия на конических формообразующих поверхностях патрубков 1 установлены профильные кольца 10, которые разрезаны на секторы, имеют в сечении форму треугольника со скругленной вершиной и выполнены с кольцевой проточкой 11 и радиальными отверстиями 12 для закрепления секторов посредством шпилек 13 из низкорочного материала, например дерева, полиэтилена, поливинилхлорида, полиамида, полипропилена, полистирола и т.д., и кольцевой обвязки 14 из проволоки или жгута.The mandrel for the manufacture of double-knee bends from polymer composite materials contains a tubular supporting element, two trunnions attached to the outer ends of the supporting element and forming elements installed on its outer surface. The supporting element is made in the form of two oblique-cut ends of prefabricated nozzles in contact with each other, which are located in the same plane and form an angle α of less than 180 degrees between them. In addition, each of the prefabricated nozzles consists of a nozzle 1 with straight-cut ends and a nozzle 2 with oblique-cut ends connected to it by means of fasteners, the outer surface of the nozzles 1 and 2 being made as one whole conical surface 3, the larger diameter of which is located at the outer straight-cut end of the nozzle 1, and the smaller one at the oblique end of the nozzle 2. Also for installing and securing the supporting element in the winding machine, the mandrel includes two interchangeable trunnions 4, which are connected to straight-cut by means of fasteners and have the possibility of fixed movement in the plane of nozzles 1 and 2 relative to the straight-cut ends of the nozzles 1 along the grooves of removable end-forming flanges 5, mounted on these ends coaxially with the nozzles 1 and 2, and the axis 6 of the pins 4 lie in the plane of the nozzles 1 and 2 on one axial line and are located at an angle β in
Figure 00000004
degrees to the axes 7 of the nozzles 1 and 2, and the trunnion 4 itself is made in the form of a rod with a flange and at least one stiffening rib connecting the rod with the flange at the right angle, have center holes 8 at the ends of the rods and cylindrical coils aligned with them 9 at the ends of the rods. Also, for the formation of annular grooves on the inner surface of the product to be formed on the mandrel, on the conical forming surfaces of the nozzles 1, profile rings 10 are installed, which are cut into sectors, have a triangle shape in cross section with a rounded apex and are made with an annular groove 11 and radial holes 12 for securing the sectors by hairpins 13 made of low-short material, such as wood, polyethylene, polyvinyl chloride, polyamide, polypropylene, polystyrene, etc., and a ring strapping 14 of wire or harness.

При использовании оправки в качестве формообразующего инструмента для формирования двуколенных отводов, на внутренней поверхности которых образованы кольцевые канавки, первоначально осуществляют ее сборку, для этого подбирают патрубки 2, торцы которых срезаны под нужным углом, т.е. под углом β в

Figure 00000005
градусов и соединяют их по сопрягаемым центрирующим поверхностям с патрубками 1, имеющими прямосрезанные торцы посредством крепежных элементов 15, 16 и 17 в два сборных патрубка, которые в свою очередь соединяют между собой по кососрезанным торцам патрубков 2 при помощи крепежных элементов 18, 19 и 20 в несущий элемент оправки таким образом, чтобы оси 7 сборных патрубков располагались в одной плоскости и находились под углом α между собой. После этого на внешние прямосрезанные торцы патрубков 2 устанавливают торцеобразующие фланцы 5 и сменные цапфы 4, сопрягая боковые поверхности их фланцев с пазами фланцев 5 таким образом, чтобы оси 6 цапф располагались на одной осевой линии в плоскости патрубков и находились под углом β в
Figure 00000006
градусов к осям 7 этих патрубков, а ребра цапф 4 лежали в этой же плоскости со стороны легкой части оправки, и предварительно закрепляют фланцы 5 и цапф 4 на прямосрезанных торцах несущего элемента посредством крепежных элементов 21 и 22. Затем на конические формообразующие поверхности 3 несущего элемента посредством шпилек 13 устанавливают профильные кольца 10, наружные поверхности которых предназначены для формирования кольцевых канавок на внутренней поверхности двуколенного отвода. При этом разрезанные на секторы профильные кольца 10 для их плотной посадки на поверхности 3 несущего элемента, обжимают кольцевой обвязкой 14 из проволоки или жгута, уложенных в кольцевую проточку 11 колец 10. После этого оправку устанавливают цилиндрическими обточками цапф 4 на балансировочные ролики или ножи для выполнения статической балансировки, которую осуществляют путем перемещения цапф 4 в плоскости патрубков 1 и 2 относительно прямосрезанных торцов патрубков 1 по пазам съемных торцеобразующих фланцев 5 в сторону тяжелой части оправки до достижения допустимой величины дисбаланса оправки и минимальной величины биения ее наиболее удаленных от оси вращения точек. При этом в качестве балансировочных грузов используют ребра жесткости цапф 4, которые лежат в плоскости патрубков со стороны легкой части оправки и имеют массу, обеспечивающую допустимую величину дисбаланса оправки в пределах 0,5...0,7 кгс•м. После балансировки производят окончательное закрепление положения цапф 4 посредством крепежных элементов 21 и 22 и их фиксацию в этом положении посредством засверловки отверстий и установки в них штифтов 23, обеспечивающих в дальнейшем возможность быстрой сборки-разборки оправки без повторения операции балансировки. Затем собранную и отбалансированную оправку устанавливают в намоточный станок, базируя ее по оси центров станка путем закрепления одной цапфы по центрирующей обточке в патроне шпинделя станка и осевого поджатия центром задней бабки, сопрягаемым с центровым отверстием второй цапфы оправки, и, обмотав наружные формообразующие поверхности оправки антиадгезионной лентой, например фторопластовой, приступают к формированию двуколенного отвода методом намотки и последующему процессу полимеризации полимерных композиционных материалов отвода в термокамере.When using a mandrel as a forming tool for forming bifold bends, on the inner surface of which annular grooves are formed, they are initially assembled, for this purpose nozzles 2 are selected, the ends of which are cut at the right angle, i.e. at an angle β in
Figure 00000005
degrees and connect them along the mating centering surfaces with nozzles 1 having straight-cut ends by means of fasteners 15, 16 and 17 into two prefabricated nozzles, which in turn are interconnected along the oblique ends of the nozzles 2 by means of fasteners 18, 19 and 20 in the bearing element of the mandrel so that the axis 7 of the collection nozzles were located in the same plane and were at an angle α to each other. After that, end-forming flanges 5 and interchangeable trunnions 4 are mounted on the external straight-cut ends of the nozzles 2, matching the lateral surfaces of their flanges with the grooves of the flanges 5 so that the axles 6 of the trunnions are located on the same axial line in the plane of the nozzles and are at an angle β in
Figure 00000006
degrees to the axes 7 of these nozzles, and the ribs of the pins 4 lay in the same plane from the side of the light part of the mandrel, and pre-fasten the flanges 5 and pins 4 on the straight-cut ends of the carrier by means of fasteners 21 and 22. Then on the conical forming surfaces 3 of the carrier by means of the studs 13, profile rings 10 are installed, the outer surfaces of which are designed to form annular grooves on the inner surface of the double-knee bend. In this case, the profile rings 10, cut into sectors, for their tight fit on the surface 3 of the supporting element, are crimped by an annular strapping 14 of wire or bundle laid in the annular groove 11 of the rings 10. After that, the mandrel is installed by cylindrical turning of the pins 4 on the balancing rollers or knives to perform static balancing, which is carried out by moving the pins 4 in the plane of the nozzles 1 and 2 relative to the straight-cut ends of the nozzles 1 along the grooves of the removable end-forming flanges 5 towards the heavy part of the frames and to achieve acceptable values of the unbalance of the mandrel and the minimum value of its heartbeat points most distant from the rotational axis. At the same time, stiffening ribs 4 are used as balancing weights, which lie in the plane of the nozzles from the side of the light part of the mandrel and have a mass that provides an acceptable mandrel imbalance within 0.5 ... 0.7 kgf • m. After balancing, the final position of the pins 4 is made by means of the fastening elements 21 and 22 and their fixation in this position by drilling holes and installing pins 23 in them, providing further quick assembly-disassembly of the mandrel without repeating the balancing operation. Then, the assembled and balanced mandrel is installed in the winding machine, basing it along the axis of the machine centers by fixing one trunnion along the centering turning in the machine spindle chuck and axial pressing by the center of the tailstock, mating with the center hole of the second mandrel trunnion, and by wrapping the external forming surfaces of the mandrel mandrel tape, for example fluoroplastic, begin to form a bile elbow by winding and the subsequent polymerization of polymer composite materials from ode in a heat chamber.

Снятие двуколенного отвода с оправки производят после его полимеризации, охлаждения вместе с печью и последующей стабилизирующей выдержки при температуре цеха. Для этого первоначально производят замену ранее закрепленных цапф 4 на цапфы 24, у которых стержни расположены под прямым углом к фланцу цапфы и выполнены с кольцевой проточкой 25 под замок съемного устройства. Для этого достаточно демонтировать крепежные элементы 21 и 22 и, сняв цапфы 4 и фланцы 5, установить на их место и закрепить посредством тех же крепежных элементов цапфы 24, базируя их по центральным отверстиям патрубков 1. При этом цапфы 24 будут установлены соосно с патрубками 1 и 2, что и обеспечит возможность демонтажа намотанного двуколенного отвода с оправки, путем опирания одного из его торцов в упорную плиту съемного устройства, закрепления замка съемного устройства на проточке 25 цапфы 24 и перемещения оправки вдоль оси демонтируемого колена отвода. При этом перемещаемый сборный патрубок оправки, состоящий из патрубков 1 и 2, предварительно отсоединяют от смежного сборного патрубка оправки путем демонтажа крепежных элементов 18, 19 и 20. В момент первоначального страгивания сборного патрубка относительно внутренней поверхности отводного колена происходит срез низкопрочных шпилек 13, закрепляющих формователи 10 кольцевых канавок отвода, и тем самым достигается беспрепятственное извлечение сборного патрубка из внутренней полости отводного колена. Демонтаж первой половины оправки заканчивается после удаления формователей 10 из кольцевых канавок внутренней полости отводного колена путем поочередного извлечения их секторов и последующего удаления обвязки 14 и слоя антиадгезионной ленты из полости колена. Затем аналогичным образом производят демонтаж второй половины оправки из второго колена отвода, чем и достигается возможность формирования методом намотки двуколенных отводов, на внутренней поверхности которых выполнены кольцевые канавки. Removing the two-knee outlet from the mandrel is carried out after polymerization, cooling together with the furnace and subsequent stabilizing exposure at a workshop temperature. To do this, initially replace the previously fixed pins 4 with pins 24, in which the rods are located at right angles to the flange of the pins and are made with an annular groove 25 for locking the removable device. To do this, it is enough to dismantle the fasteners 21 and 22 and, having removed the trunnions 4 and flanges 5, install them in their place and fix them using the same fasteners, trunnions 24, based on the central holes of the nozzles 1. At the same time, the trunnions 24 will be installed coaxially with the nozzles 1 and 2, which will make it possible to dismantle the wound bend elbow from the mandrel by supporting one of its ends in the thrust plate of the removable device, securing the lock of the removable device on the groove 25 of the pin 24 and moving the mandrel along the axis of the dismountable track on tap. In this case, the movable mandrel assembly pipe, consisting of nozzles 1 and 2, is previously disconnected from the adjacent mandrel assembly pipe by dismantling the fasteners 18, 19 and 20. At the time of the initial stragging of the assembly pipe relative to the inner surface of the branch elbow, low-strength studs 13 securing the formers are cut 10 annular grooves of the outlet, and thereby unhindered extraction of the collection pipe from the inner cavity of the branch elbow is achieved. The dismantling of the first half of the mandrel ends after the removal of the formers 10 from the annular grooves of the inner cavity of the elbow by alternately removing their sectors and then removing the strapping 14 and the layer of release tape from the cavity of the knee. Then, in a similar manner, the second half of the mandrel is dismantled from the second elbow of the elbow, thereby achieving the possibility of forming double-elbow elbows by winding on the inner surface of which annular grooves are made.

Заявляемая оправка может быть использована для изготовления изделий из полимерных композиционных материалов преимущественно цельнонамотанных двуколенных отводов с углом между осями колен от 150 до 179 градусов, которые могут использоваться в трубопроводах с условным проходом от 50 до 400 мм для транспортирования различных сред под давлением более 4,0 МПа. The inventive mandrel can be used for the manufacture of products from polymer composite materials, predominantly whole-wound two-elbow bends with an angle between the axis of the knees from 150 to 179 degrees, which can be used in pipelines with a nominal bore from 50 to 400 mm for transporting various media under pressure more than 4.0 MPa

Claims (4)

1. Оправка для изготовления изделий из композиционных материалов, преимущественно двуколенных отводов, содержащая трубчатый несущий элемент, две цапфы, выступающие за торцы несущего элемента и установленные на его формующей поверхности формователи кольцевых канавок в виде разрезанных на сектора профильных колец, которые имеют в сечении форму треугольника со скругленной вершиной и закреплены на несущем элементе посредством шпилек из низкопрочного материала, установленных в радиальных отверстиях каждого из секторов и соосных с ними отверстиях несущего элемента и кольцевой обвязки из проволоки или жгута, размещенной в наружной проточке профильных колец, отличающаяся тем, что несущий элемент выполнен в виде двух соединенных друг с другом кососрезанными торцами патрубков с коническими формообразующими поверхностями, у которых большие диаметры расположены у внешних прямосрезанных торцев, а оси лежат в одной плоскости и образуют между собой угол α меньший 180o и двух соединенных с патрубками сменных цапф, у которых оси лежат в этой же плоскости и расположены под углом β в (180-α)/2o к осям патрубков или соосно с ними и которые выполнены в виде стержня с фланцем и, как минимум, одного ребра жесткости, соединяющего стержень с фланцем под нужным углом, и имеют возможность фиксированного перемещения в плоскости патрубков относительно их прямосрезанных торцев по пазам съемных торцеообразных фланцев, соосно закрепленных на прямосрезанных торцах патрубков, причем стержни цапф, расположенных под углом к осям патрубков выполнены с центровыми отверстиями на торцах и соосными с ними цилиндрическими обточками, а стержни соосно расположенных цапф выполнены с кольцевой проточкой под замок съемного устройства.1. A mandrel for the manufacture of articles made of composite materials, mainly bend elbows, containing a tubular bearing element, two trunnions protruding beyond the ends of the bearing element and ring grooves mounted on its forming surface in the form of profile rings cut into sectors, which have a triangle shape in cross section with a rounded apex and mounted on a supporting element by means of pins made of low-strength material installed in the radial holes of each of the sectors and coaxial with them the vertices of the supporting element and the annular strapping of wire or bundle placed in the outer groove of the profile rings, characterized in that the supporting element is made in the form of two oblique-cut ends of pipes connected to each other with conical forming surfaces, in which large diameters are located at the external straight-cut ends, and the axes lie in the same plane and form an angle α of less than 180 o and two interchangeable trunnions connected to the nozzles, in which the axes lie in the same plane and are located at an angle β in ( 180-α) / 2 o to the axes of the nozzles or coaxially with them and which are made in the form of a rod with a flange and at least one stiffener connecting the rod with the flange at the right angle and have the possibility of a fixed movement in the plane of the nozzles relative to their straight cuts the ends along the grooves of removable end-like flanges coaxially mounted on the straight-cut ends of the pipes, the pins of the trunnions arranged at an angle to the axes of the pipes are made with center holes on the ends and cylindrical coaxial coaxial with them, and the rod coaxially disposed trunnions formed with an annular groove for detachable locking device. 2. Оправка по п.1, отличающаяся тем, что каждый патрубок выполнен составным из патрубка с прямосрезанными торцами и соединенного с ним по посадочной поверхности патрубка с кососрезанным торцем. 2. The mandrel according to claim 1, characterized in that each nozzle is made integral of the nozzle with straight-cut ends and connected to it along the landing surface of the nozzle with a bevelled end. 3. Оправка по п.1, отличающаяся тем, что ребра жесткости цапф лежат в плоскости патрубков и имеют массу, обеспечивающую допустимую величину дисбаланса оправки. 3. The mandrel according to claim 1, characterized in that the stiffening ribs of the pins lie in the plane of the nozzles and have a mass that provides an allowable imbalance of the mandrel. 4. Оправка по п.1, отличающаяся тем, что угол α по величине выполняется не менее 150o.4. The mandrel according to claim 1, characterized in that the angle α in magnitude is performed at least 150 o .
RU2001123449A 2001-08-23 2001-08-23 Mandrel for making articles of composite materials RU2201868C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001123449A RU2201868C1 (en) 2001-08-23 2001-08-23 Mandrel for making articles of composite materials

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001123449A RU2201868C1 (en) 2001-08-23 2001-08-23 Mandrel for making articles of composite materials

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2201868C1 true RU2201868C1 (en) 2003-04-10

Family

ID=20252779

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001123449A RU2201868C1 (en) 2001-08-23 2001-08-23 Mandrel for making articles of composite materials

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2201868C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2319612C2 (en) * 2005-10-05 2008-03-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр им. М.В. Хруничева" Mandrel for manufacture of articles made out of the composite material

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4135961A (en) * 1975-08-30 1979-01-23 Kubota, Ltd. Method of molding a socket part on a synthetic resinous pipe end
US4239473A (en) * 1978-06-30 1980-12-16 Papenmeier France Sarl Mandrel with retractable segments
SU1669748A1 (en) * 1988-12-14 1991-08-15 Предприятие П/Я А-7650 Mandrel for manufacturing compound material pipe
RU2152874C1 (en) * 1999-12-27 2000-07-20 Закрытое акционерное общество "Пласт" Mandrel for manufacture of pipes from composite materials

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4135961A (en) * 1975-08-30 1979-01-23 Kubota, Ltd. Method of molding a socket part on a synthetic resinous pipe end
US4239473A (en) * 1978-06-30 1980-12-16 Papenmeier France Sarl Mandrel with retractable segments
SU1669748A1 (en) * 1988-12-14 1991-08-15 Предприятие П/Я А-7650 Mandrel for manufacturing compound material pipe
RU2152874C1 (en) * 1999-12-27 2000-07-20 Закрытое акционерное общество "Пласт" Mandrel for manufacture of pipes from composite materials

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2319612C2 (en) * 2005-10-05 2008-03-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр им. М.В. Хруничева" Mandrel for manufacture of articles made out of the composite material

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1164023A (en) Positive seal steel coupling apparatus and method
US4436690A (en) Curved mandrel for curing polymeric hose and method
EP2664833B1 (en) Restraint Seal
KR0166400B1 (en) Kit and method for producing a connector for fluid-conducting elements
EP2420333A1 (en) Tool and method for expanding a pipe end
CA2579404A1 (en) Method for producing a rotationally symmetrical, in particular, cylindrical screening device
WO2007121932A1 (en) Expansion tool for cold expansion of holes
US20030163897A1 (en) Modular handle, particularly for brooms and like
US20070199362A1 (en) Method for producing a rotationally symmetrical, in particular cylindrical screening device
JPH0659689B2 (en) Method and apparatus for making components from fiber-bonded materials
US4258936A (en) Coupling
RU2201868C1 (en) Mandrel for making articles of composite materials
KR20140024597A (en) Mandrel assembly
JP2023052911A (en) Manufacturing method of bent pipe, pipe member for mold used for it, and bent pipe
RU2549861C2 (en) Building core with retainer
US5709411A (en) Draft compensating coupling member
AU2013242010B2 (en) Device and method for installing a compact pipe within a pipeline
RU2152874C1 (en) Mandrel for manufacture of pipes from composite materials
JP6609659B2 (en) Centrifugal cast pipe and method of manufacturing the pipe
KR20140102652A (en) Modular mandrel for a molding system
US20240369096A1 (en) Integrated composite drive shafts
EP3683037A1 (en) Methods of making components
CN1333711A (en) Method for connecting two coaxial tubular parts, tool for performing such connection and use
RU2319612C2 (en) Mandrel for manufacture of articles made out of the composite material
EP3717195B1 (en) Core assembly for moulding and method of moulding

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130824