Способ изготовления многослойной панели с зигзагообразным гофрированным заполнителем

Изобретение относится к изготовлению многослойных панелей с зигзагообразным гофрированным заполнителем из листового материала, которые применяются в самолетостроении, судостроении и других отраслях промышленности. Раздельно формообразуют наружные обшивки и слой заполнителя с заданным профилем гофров, которые затем соединяют. Гофры заданного профиля слоя заполнителя получают путем изгиба листовой заготовки по намеченным на развертке заполнителя зигзагообразным линиям. При этом в указанной листовой заготовке в местах пересечения зигзагообразных линий выполняют отверстия диаметром, величина которого не меньше величины максимального радиуса изгиба листовой заготовки. В результате обеспечивается повышение качества панелей с заполнителем складчатой конструкции. 4 ил.

 

Изобретение относится к способам изготовления многослойных панелей с зигзагообразным гофрированным заполнителем из листового материала, применяющихся в производстве летательных аппаратов, самолетостроении, судостроении и других отраслях промышленности.

В качестве прототипа выбран способ изготовления многослойной панели с зигзагообразным гофрированным заполнителем, включающий раздельное формообразование слоя заполнителя и наружных обшивок с их последующим соединением, при котором заполнитель получают путем изгиба листовой заготовки по намеченным на развертке зигзагообразным линиям выступов и впадин (Авторское свидетельство SU 1830326 А1, Способ изготовления многослойной панели криволинейной формы с зигзагообразным гофрированным заполнителем. - МПК В 23 К 20/00. - Бюл. 28, 30.07.93).

Недостатком известного способа является то, что при формообразовании гофрированного заполнителя в его узловых зонах, где сходятся, по меньшей мере, четыре грани складчатой конструкции и имеет место одновременный изгиб в двух плоскостях, происходит подъем материала вследствие наличия эффекта вытяжки в этих зонах. Это приводит к тому, что при сборке панели контакт заполнителя с обшивкой происходит только в узловых зонах, а не по линиям выступов и впадин, и носит лишь точечный характер, что снижает прочность панели. Кроме того, условия деформирования материала заготовки в узловых зонах являются наименее благоприятными, что требует приложения значительных усилий формообразования, что приводит к концентрации напряжений в этих зонах и отрицательно сказывается на прочности соединения заполнителя с обшивками.

Основной задачей, на решение которой направлен заявляемый способ, является улучшение условий формообразования заполнителя за счет исключения зон изгиба в двух плоскостях и повышение прочности соединения заполнителя с обшивками.

Техническим результатом, достигаемым при осуществлении заявляемого изобретения, является повышение качества изготовления панелей с заполнителем складчатой конструкции.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе изготовления многослойной панели с зигзагообразным гофрированным заполнителем, включающем раздельное формообразование наружных обшивок и слоя заполнителя с заданным профилем гофров и их последующее соединение, при этом гофры заданного профиля заполнителя получают путем изгиба листовой заготовки по намеченным на развертке зигзагообразным линиям, - согласно техническому решению: в листовой заготовке слоя заполнителя в местах пересечения указанных зигзагообразных линий выполняют отверстия диаметром, величина которого не меньше величины максимального радиуса изгиба листовой заготовки

Проведенный заявителем анализ уровня техники позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностью признаков, тождественных всем признакам заявленного технического решения, отсутствуют. Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует условию патентоспособности «новизна».

Результаты поиска известных решений в данной области техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявляемого технического решения, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники. Из определенного заявителем уровня техники не выявлена известность влияния предусматриваемых существенными признаками из заявляемого технического решения преобразований на достижение указанного технического результата. Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень».

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид панели с зигзагообразным заполнителем (верхняя обшивка не показана); на фиг.2 - плоская заготовка заполнителя с отверстиями в точках выступов и впадин зигзагообразных линий гофра; на фиг.3 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.4 - увеличенный вид I на сечении А-А фиг.1.

На фиг.1-4 цифрами обозначены следующие позиции: 1 - нижняя и верхняя (условно не показана) обшивки, 2 - гофрированный заполнитель, 3 - зигзагообразные линии выступов, 4 - зигзагообразные линии впадин, 5 - пилообразные линии; 6 - листовая заготовка заполнителя; 7 - отверстия в точках пересечения пилообразных и зигзагообразных линий; 8 - композиционный материал с адгезионными свойствами.

Предлагаемый способ реализуется следующим образом:

1) изготавливают наружную и внутреннюю обшивки 1 панели;

2) на листовой заготовке 6, имеющей размеры заполнителя 2 в его плоском состоянии производят разметку линий сгиба 3, 4, 5, параметры которых и их взаимоположение связаны с конструктивными параметрами готового заполнителя 2 соотношениями:

L_p=f(H, L); V_p=f(V, L_p); S_p=f(V, S, H, L), где

H - высота зигзагообразного гофра, V - амплитуда зигзагообразных линий, 2S - шаг зигзагообразных линий, 2L - шаг пилообразных линий заполнителя; 2S_p - шаг зигзагообразных линий, L_p - расстояние между зигзагообразными линиями, V_p - амплитуда зигзагообразных линий на заготовке заполнителя;

3) в заготовке в зоне пересечения пилообразных линий 5 и зигзагообразных линий 3 и 4 выполняют отверстия 7 диаметром d_o≥R_u, где R_u - радиус изгиба листовой заготовки в зоне пересечения соответственно пило- и зигзагообразных линий 3 и 4 в готовом заполнителе 2;

4) листовую заготовку 6 подвергают формообразованию до получения объемной рельефной конструкции заполнителя 2;

5) полученную складчатую конструкцию 2 соединяют с наружной и внутренней обшивками 1, например, с помощью композиционного материала 8 с адгезионными свойствами.

Описанный способ изготовления многослойной панели с зигзагообразным гофрированным заполнителем может быть использован в промышленном производстве авиационных многослойных панелей. Созданное на его базе оборудование позволит повысить качество изготовления зигзагообразного заполнителя и увеличить прочность многослойной панели.

Способ изготовления многослойной панели с зигзагообразным гофрированным заполнителем, включающий раздельное формообразование наружных обшивок и слоя заполнителя с заданным профилем гофров и их последующее соединение, при этом гофры заданного профиля заполнителя получают путем изгиба листовой заготовки по намеченным на развертке заполнителя зигзагообразным линиям, отличающийся тем, что в листовой заготовке слоя заполнителя в местах пересечения указанных зигзагообразных линий выполняют отверстия диаметром, величина которого не меньше величины максимального радиуса изгиба листовой заготовки.