[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

RU2083373C1 - Method of production of cellular fillers for three-ply structures - Google Patents

Method of production of cellular fillers for three-ply structures Download PDF

Info

Publication number
RU2083373C1
RU2083373C1 RU95105952A RU95105952A RU2083373C1 RU 2083373 C1 RU2083373 C1 RU 2083373C1 RU 95105952 A RU95105952 A RU 95105952A RU 95105952 A RU95105952 A RU 95105952A RU 2083373 C1 RU2083373 C1 RU 2083373C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cells
honeycomb
flat
profiled
corrugations
Prior art date
Application number
RU95105952A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Алексеевич Иванов
Василий Иванович Семенов
Сергей Анатольевич Иванов
Original Assignee
Анатолий Алексеевич Иванов
Василий Иванович Семенов
Сергей Анатольевич Иванов
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 Анатолий Алексеевич Иванов, Василий Иванович Семенов, Сергей Анатольевич Иванов filed Critical Анатолий Алексеевич Иванов
Priority to RU95105952A priority Critical patent/RU2083373C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2083373C1 publication Critical patent/RU2083373C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

FIELD: building materials. SUBSTANCE: the offered method includes cutting of bands whose width equalling face of cell of cellular filler, laying of bands over the entire width of filler spaced at two widths of adjacent faces of cells of cellular filler, nondetachable joint of bands with material web which is made into regular flat workpiece with subsequent shaping of workpieces to shape of cells and joining of shaped lengths of material with one another directly by planes of touching or through intermediate flat member to produce cellular block of the required dimensions. Workpieces are shaped by their bending to hollows preliminarily made on band edges or to holes so as to form corrugations corresponding to shape of cells or one part of cells with tops of single thickness and sides of double thickness. Shaped lengths are connected to one another by tops of produced corrugations. EFFECT: higher efficiency. 6 cl, 16 dwg

Description

Изобретение относится к способам изготовления сотовых заполнителей для трехслойных панелей и оболочек, применяемых в разнообразных отраслях промышленности (мебельной, строительной, судостроительной, авиационной, ракетно-космической и других), в частности к способам изготовления сотового заполнителя с различными ячейками и максимальными механическими характеристиками. The invention relates to methods for the manufacture of honeycomb core for three-layer panels and shells used in various industries (furniture, construction, shipbuilding, aviation, space rocket and others), in particular to methods for manufacturing honeycomb core with various cells and maximum mechanical characteristics.

Сотовый заполнитель является одной из основных деталей трехслойных панелей и оболочек при изготовлении легких и прочных элементов конструкций, таких как мебельные и строительные панели, доски виндсерфинга, корпуса яхт и палубные надстройки судов и тому подобное. Он выступает в качестве сердечника, к которому присоединяются обшивки и элементы окантовок готовых панелей и оболочек /1/. Cellular aggregate is one of the main parts of three-layer panels and shells in the manufacture of light and durable structural elements, such as furniture and building panels, windsurf boards, hulls and deck superstructures of ships and the like. It acts as a core, to which cladding and fringe elements of finished panels and shells are connected / 1 /.

Уровень техники. Известен способ изготовления сотового заполнителя /2/ стр. 128-140, выбранный в качестве аналога. По этому способу ленту металлической фольги гофрируют, пропуская между двумя шестеренками. При этом гофры образуют половину контура шестигранной ячейки. После этого по шаблону в гофрированной ленте пробивают сборочные отверстия. На плоские склеиваемые поверхности гофров наносят клей, подсушивают его до "отлипа" и собирают гофрированные ленты в блок по сборочным отверстиям, насаживая на специальные штыри. Набрав блок необходимого размера, его поджимают с помощью болтов и помещают в воздушную нагревательную печь для склеивания. Готовый сотовый блок разрезают на брусья необходимой высоты (толщины) для их последующего соединения в панели необходимого размера. В готовом сотовом блоке шестиугольные ячейки имеют две склеенные между собой грани двойной толщины и четыре грани одинарной толщины. The prior art. A known method of manufacturing a honeycomb core / 2 / p. 128-140, selected as an analogue. In this method, the metal foil tape is corrugated by passing between two gears. In this case, the corrugations form half the contour of the hexagonal cell. After that, assembly holes are punched in the corrugated tape according to the template. On the flat bonded surfaces of the corrugations, glue is applied, it is dried until it is “stuck” and the corrugated tapes are assembled into the block along the assembly holes, fitting onto special pins. Having collected the block of the required size, it is tightened with the help of bolts and placed in an air heating furnace for gluing. The finished honeycomb block is cut into bars of the required height (thickness) for their subsequent connection in the panel of the required size. In a finished honeycomb block, hexagonal cells have two double-thickness faces glued together and four single-thickness faces.

Недостатки известного способа состоят в следующем. The disadvantages of this method are as follows.

а) Сотовый заполнитель может быть изготовлен только с ячейкой шестигранной формы. a) Cellular aggregate can only be made with a hexagonal cell.

б) Сотовый заполнитель не может быть изготовлен сваркой или пайкой. b) Cellular aggregate cannot be made by welding or soldering.

в) Не обеспечивается изготовление сотового заполнителя с максимальными механическими характеристиками. Это происходит потому, что грани ячеек имеют различную толщину и разрушение происходит раньше всего по самым тонким граням. c) The manufacture of a honeycomb core with maximum mechanical characteristics is not ensured. This is because the faces of the cells have different thicknesses and destruction occurs first of all along the thinnest edges.

г) Не обеспечивается изготовление сотовых заполнителей из неметаллических материалов. d) The manufacture of cellular aggregates from non-metallic materials is not ensured.

д) Не обеспечивается изготовление сотовых блоков цилиндрической формы. e) The manufacture of cylindrical honeycomb blocks is not ensured.

Известен способ изготовления сотовых заполнителей /3/, выбранный в качестве прототипа. Он основан на методе склеивания и заключается в профилировании лент материала по форме ячеек с помощью гребенок со стержнями, выполняющими роль оправок. Профилирование осуществляют размещением лент материала в промежутках и по наружным плоскостям стержней-оправок. Профилированные ленты материала соединяют между собой непосредственно по плоскостям соприкосновения или через промежуточные плоские ленты. Концы лент скрепляют друг с другом с образованием окантовки сотового блока и его вырезов. Указанным способом изготавливают сотовые заполнители с ячейками треугольной, четырехугольной, пятиугольной, шестиугольной и восьмиугольной форм. Кроме того, в одном блоке могут быть выполнены ячейки различной формы с расположением по плоскости сотового блока в соответствии с заданным рисунком. В сотовых заполнителях, изготавливаемых известным способом, ячейки имеют как грани двойной, так и одинарной толщины. A known method of manufacturing a cellular aggregate / 3 /, selected as a prototype. It is based on the gluing method and consists in profiling the material tapes in the form of cells with the help of combs with rods acting as mandrels. Profiling is carried out by placing tapes of material in the gaps and along the outer planes of the mandrel rods. Profiled material tapes are interconnected directly along the contact planes or through intermediate flat tapes. The ends of the tapes are fastened to each other with the formation of the edging of the honeycomb block and its cutouts. In this way, honeycomb core is made with cells of triangular, quadrangular, pentagonal, hexagonal and octagonal shapes. In addition, in one block, cells of various shapes can be made with an arrangement along the plane of the honeycomb block in accordance with a given pattern. In honeycomb aggregates manufactured in a known manner, the cells have both double and single thickness faces.

Недостатки известного способа состоят в следующем. The disadvantages of this method are as follows.

а) Сотовый заполнитель не может быть изготовлен сваркой. a) Cellular aggregate cannot be made by welding.

б) Не обеспечивается изготовление сотового заполнителя с максимальными механическими характеристиками. b) The manufacture of honeycomb aggregate with maximum mechanical characteristics is not ensured.

в) Не обеспечивается изготовление сотовых заполнителей в виде блоков цилиндрической формы. c) The manufacture of honeycomb aggregates in the form of cylindrical blocks is not ensured.

Сущность изобретения. Цели изобретения. SUMMARY OF THE INVENTION Objectives of the invention.

Изготовление сотовых заполнителей с треугольной, четырехугольной, пятиугольной и шестиугольной ячейками, у которых все грани имеют одинаковую двойную толщину, а сотовый заполнитель имеет максимальные механические характеристики. Production of honeycomb aggregates with triangular, quadrangular, pentagonal and hexagonal cells, in which all faces have the same double thickness, and honeycomb aggregate has maximum mechanical characteristics.

Изготовление сотовых заполнителей в виде блоков плоской и цилиндрической формы. Production of honeycomb aggregates in the form of flat and cylindrical blocks.

Изготовление сотовых заполнителей с помощью сварки, пайки и склеивания. The manufacture of honeycomb fillers by welding, soldering and gluing.

Применение толстолистовых материалов для изготовления сотовых заполнителей. The use of plate materials for the manufacture of honeycomb core.

Использование известного оборудования для изготовления новых конструкций сотовых заполнителей. The use of well-known equipment for the manufacture of new designs of cellular aggregates.

Поставленные цели достигаются тем, что в способе изготовления сотового заполнителя, заключающемся в нарезании полотна материала на мерные плоские заготовки, в профилировании заготовок по форме ячеек, соединения профилированных отрезков материала между собой непосредственно по плоскостям соприкосновения или через промежуточный плоский элемент до получения сотового блока необходимого размера, согласно изобретению перед нарезанием полотна материала на мерные плоские заготовки нарезают ленты, ширина которых равна ширине грани ячейки сотового заполнителя и неразъемно соединяют упомянутые ленты с полотном материала, располагая их по всей его ширине с шагом, равным двум ширинам смежных граней ячеек сотового заполнителя, по кромкам лент полотно материала перфорируют отверстиями или выполняют углубления в виде борозды, полотно с лентами нарезают на мерные листы необходимых размеров, после чего листы профилируют по форме ячеек, для этого изгибают по предварительно выполненным углублениям или отверстиям так, чтобы образовались гофры по форме ячеек или части ячеек с вершинами одинарной толщины и образованными прикрепленными лентами боковыми сторонами двойной толщины, по вершинам полученных гофров профилированные листы соединяют друг с другом до получения сотового блока заданных размеров. Мерные плоские заготовки изготовляют в виде мерных листов. Кроме того, для достижения частной цели изготовления сотового заполнителя из неметаллических материалов в виде блока цилиндрической формы, мерные плоские заготовки изготовляют в виде полос, ширина которых равна высоте ячейки сотового заполнителя в цилиндрическом блоке, полученных за счет разрезки мерных листов в направлении, перпендикулярном осям прикрепленных лент. При этом получают плоский сотовый блок заданных размеров, который затем пропитывают затвердевающим продуктом, удаляют с граней ячеек его излишки и выкладывают сотовый блок на цилиндрическую оправку с заданным радиусом кривизны, отверждение сотового блока производят на оправке с поджатием его внутренней поверхности к наружной поверхности оправки. При этом сотовый заполнитель, изготовленный с участием промежуточных плоских элементов в виде полос материала, располагают на цилиндрической оправке так, чтобы плоские полосы были направлены вдоль образующих цилиндра. Для достижения второй частной цели, которая заключается в изготовлении сотового заполнителя с максимальным и практически одинаковыми механическими характеристиками в трех взаимно перпендикулярных направлениях, одно из которых расположено вдоль оси ячеек, а два других расположены в плоскости сотового блока, с дополнительным усилением вдоль рядов ячеек, мерные плоские заготовки материала с прикрепленными к ним лентами профилируют с образованием гофров в виде равностороннего треугольника и соединяют между собой с помощью клея или припоя через промежуточный плоский лист так, чтобы вершины гофров одного профилированного листа располагались напротив вершин гофров смежных профилированных листов. Наконец, для достижения третьей частной цели, которая заключается в изготовлении сотового заполнителя с максимальными механическими характеристиками в трех взаимно перпендикулярных направлениях, одно из которых расположено вдоль оси ячеек, а два других совпадают с направлением рядов ячеек, мерные плоские заготовки материала с прикрепленными к ним лентам профилируют с образованием прямоугольных гофров и соединяют между собой с помощью сварки, пайки или склеивания через промежуточный плоский лист так, чтобы вершины гофров одного профилированного листа располагались напротив впадин гофров смежных профилированных листов, при этом получают ячейки прямоугольной формы, каждая из которых располагается в двух взаимно перпендикулярных рядах ячеек сотового заполнителя. The goals are achieved by the fact that in the method of manufacturing a honeycomb core, which consists in cutting the web of material into dimensional flat blanks, in profiling blanks in the form of cells, connecting profiled segments of the material to each other directly along the contact planes or through an intermediate flat element to obtain a honeycomb block of the required size , according to the invention, before cutting the material web into measured flat blanks, tapes are cut whose width is equal to the width of the cell face honeycomb core and permanently connect said tapes with a web of material, arranging them over its entire width with a step equal to two widths of adjacent faces of honeycomb cells, along the edges of the ribbons the web of material is perforated with holes or grooves are made in the form of a furrow, the web with ribbons is cut into measuring sheets the required sizes, after which the sheets are profiled in the shape of cells, for this they are bent along pre-made recesses or holes so that corrugations are formed in the form of cells or part of the cells from the top single thickness and formed by attached tapes the sides of double thickness, on the tops of the corrugations obtained profiled sheets are connected to each other to obtain a honeycomb block of a given size. Measured flat blanks are made in the form of measuring sheets. In addition, to achieve the particular goal of manufacturing a honeycomb core from non-metallic materials in the form of a cylindrical block, dimensional flat blanks are made in the form of strips whose width is equal to the height of the honeycomb core in the cylindrical block obtained by cutting the dimensional sheets in the direction perpendicular to the axes of the attached tapes. In this case, a flat honeycomb block of a given size is obtained, which is then impregnated with a hardening product, its surplus is removed from the cell faces and the honeycomb block is laid out on a cylindrical mandrel with a given radius of curvature, the honeycomb block is cured by pressing its inner surface against the outer surface of the mandrel. In this case, a honeycomb core made with intermediate flat elements in the form of strips of material is placed on a cylindrical mandrel so that the flat strips are directed along the generatrices of the cylinder. To achieve the second particular goal, which is to manufacture a honeycomb core with maximum and almost identical mechanical characteristics in three mutually perpendicular directions, one of which is located along the cell axis, and the other two are located in the plane of the honeycomb block, with additional reinforcement along the rows of cells, dimensional flat workpieces of material with tapes attached to them are profiled with the formation of corrugations in the form of an equilateral triangle and connected together using glue or adhesive through an intermediate flat sheet so that the corrugation vertices of one profiled sheet are opposite the corrugation vertices of adjacent profiled sheets. Finally, to achieve the third particular goal, which is to manufacture a honeycomb core with maximum mechanical characteristics in three mutually perpendicular directions, one of which is located along the axis of the cells, and the other two coincide with the direction of the rows of cells, dimensional flat workpieces of material with ribbons attached to them profiled with the formation of rectangular corrugations and interconnected by welding, soldering or gluing through an intermediate flat sheet so that the tops of the corrugations of one pro of the laminated sheet were located opposite the hollows of the corrugations of adjacent profiled sheets, and rectangular cells were obtained, each of which is located in two mutually perpendicular rows of honeycomb cells.

На фиг. 1 изображен процесс прикрепления лент к полотну материала и пробивки отверстий; на фиг. 2 мерный лист материала; на фиг. 3 - профилированный мерный лист материала; на фиг. 4 укладка первого профилированного листа на штыри нижней гребенки; на фиг. 5 укладка второго профилированного листа на штыри верхней гребенки и соединение двух профилированных листов с помощью точечной сварки; на фиг. 6 процесс одевания замкнутых ячеек сотового заполнителя на штыри нижней гребенки; на фиг. 7 - укладка третьего профилированного листа на штыри верхней гребенки и соединение его со вторым листом с помощью точечной сварки; на фиг. 8 процесс одевания верхних замкнутых ячеек сотового заполнителя на штыри нижней гребенки; на фиг. 9 разрезка сотового блока на пластины; на фиг. 10 разрезка мерного листа на полосы; на фиг. 11 сотовый заполнитель с прямоугольными ячейками, расположенными в рядах, смещенных друг относительно друга на половину шага ячеек; на фиг. 12 сотовый заполнитель с пятиугольными ячейками; на фиг 13 - сотовый заполнитель с треугольными ячейками; на фиг. 4 сотовый заполнитель с четырехугольными ячейками, расположенными в двух взаимно перпендикулярных рядах; на фиг. 15 выкладка сотового блока на цилиндрическую оправку; на фиг. 16 сотовый заполнитель с треугольными ячейками, изготовленный с помощью плоских листов. In FIG. 1 shows the process of attaching tapes to a web of material and punching holes; in FIG. 2 dimensional sheet of material; in FIG. 3 - profiled measured sheet of material; in FIG. 4 laying the first profiled sheet on the pins of the lower comb; in FIG. 5 laying the second profiled sheet on the pins of the upper comb and the connection of two profiled sheets using spot welding; in FIG. 6 the process of dressing closed cells of the honeycomb core on the pins of the lower comb; in FIG. 7 - laying of the third profiled sheet on the pins of the upper comb and connecting it to the second sheet using spot welding; in FIG. 8 the process of dressing the upper closed cells of the honeycomb core on the pins of the lower comb; in FIG. 9 cutting a honeycomb block into plates; in FIG. 10 cutting a measured sheet into strips; in FIG. 11 honeycomb core with rectangular cells arranged in rows displaced relative to each other by half a step of cells; in FIG. 12 honeycomb core with pentagonal cells; in Fig. 13 is a honeycomb core with triangular cells; in FIG. 4 honeycomb core with quadrangular cells located in two mutually perpendicular rows; in FIG. 15 calculation of the honeycomb block on a cylindrical mandrel; in FIG. 16 honeycomb core with triangular cells made using flat sheets.

На фиг. 1 16 обозначено: 1 лента, 2 сварная точка 3 полотно материала, 4 отверстия перфорации, 5 мерный лист материала, 6- лист профилированный, 7 штырь нижней гребенки, 8 штырь верхней гребенки, 9 - штырь нажимной гребенки, 10 сварочная головка, 11 сотовый блок, 12 сотовая пластина, 13 полоса, 14 оправка цилиндрическая, 15 плоский лист или лента. In FIG. 1 16 marked: 1 tape, 2 weld point 3 material web, 4 perforation holes, 5 dimensional sheet of material, 6- profiled sheet, 7 pin of the lower comb, 8 pin of the upper comb, 9 - pin of the pressure comb, 10 welding head, 11 cell block, 12 honeycomb plate, 13 strip, 14 mandrel cylindrical, 15 flat sheet or tape.

Возможность осуществления предлагаемого изобретения. Рассмотрим изготовление конкретного блока сотового заполнителя, например, с самыми распространенными во всем мире ячейками шестигранной формы. В качестве материала заполнителя выберем фольгу из стали марки ЭП35 / 1 стр.12/ толщиной 0,06 мм. Изготовление сотового блока будем производить методом точечной сварки, например, на промышленной установке /2 рис. 5.7 стр. 136/, предназначенной для изготовления сотовых заполнителей методом склеивания. Пусть сторона шестигранной ячейки сотового заполнителя будет равна 6,0 мм. The possibility of implementing the invention. Consider manufacturing a specific honeycomb block, for example, with the most common hexagonal cells in the world. As the filler material, we choose a foil made of steel grade EP35 / 1 p. 12 / with a thickness of 0.06 mm. We will produce the honeycomb block using the spot welding method, for example, in an industrial installation / 2 fig. 5.7 p. 136 /, intended for the manufacture of cellular aggregates by gluing. Let the side of the hexagonal cell of the honeycomb core be 6.0 mm.

Изготовление начинают с разрезки рулона стальной фольги на ленты шириной 6-0,3 мм и сматывания их на бобины. После этого эти ленты 1 с помощью точечной сварки 2 прикрепляют к полотну материала 3 (из той же стали марки ЭП35) фиг. 1. Излишки лент, выходящие за пределы полотна материала обрезают. Ленты на полотне располагают строго перпендикулярно его базовой кромке на расстоянии друг от друга, равном ширине смежной грани сотового заполнителя. Шаг лент равен сумме двух ширин смежных граней ячейки и составляет 12+0,1 мм. Далее вдоль кромок ленты в непосредственной близости от них пробивают отверстия 4 диаметром 0,2 0,3 мм, либо продавливают канавку шириной 0,1 0,3 мм без нарушения целостности материала полотна. От полотна 3 с прикрепленными к нему лентами 1 отрезают мерные листы 5 материала. Один из них показан на фиг. 2. Мерные листы 5 материала профилируют, то есть гофрируют. Гофрирование производят путем сгиба по перфорации с образованием гофров в виде половины правильного шестигранника фиг. 3. Вершины гофров представляют собой плоскости одинарной толщины, боковые стороны гофров имеют двойную толщину. После изготовления необходимого количества профилированных листов 6 фиг. 3 приступают к изготовлению сотового заполнителя. Следует отметить, что описанные выше операции по подготовке заготовок для изготовления сотового заполнителя чрезвычайно просты и легко могут быть автоматизированы.Production begins with cutting a roll of steel foil into tapes 6 -0.3 mm wide and reeling them onto bobbins. After that, these tapes 1 by means of spot welding 2 are attached to the web of material 3 (from the same steel grade EP35) Fig. 1. Excess tapes extending beyond the material web are cut off. Tapes on the canvas are placed strictly perpendicular to its base edge at a distance from each other, equal to the width of the adjacent face of the honeycomb core. The pitch of the tapes is equal to the sum of two widths of adjacent faces of the cell and is 12 +0.1 mm. Further along the edges of the tape in the immediate vicinity of them, holes 4 are punched with a diameter of 0.2-0.3 mm, or a groove is pushed through with a width of 0.1-0.3 mm without violating the integrity of the web material. From the sheet 3 with the tapes 1 attached to it, the measured sheets 5 of material are cut. One of them is shown in FIG. 2. Dimensional sheets 5 of the material are profiled, that is, corrugated. The corrugation is carried out by folding along the perforation with the formation of corrugations in the form of half a regular hexagon of FIG. 3. The corrugation tops are planes of single thickness, the sides of the corrugations are double thickness. After manufacturing the required number of profiled sheets 6 of FIG. 3 begin to manufacture a honeycomb core. It should be noted that the above operations for the preparation of blanks for the manufacture of honeycomb core are extremely simple and can easily be automated.

На фиг. 4 8 изображены последовательность изготовления сотового заполнителя, например, на установке /2/ рис. 5.7 стр. 136, которую дооснащают сварочной головкой (может быть переносная ручная) и прижимной гребенкой с прижимными штырями. В начале на штыри 7 нижней гребенки установки накладывают профилированный лист материала фиг. 4 так, что он как бы висит на них, опираясь наружными плоскостями гофров на верхние плоскости штырей 7. Далее на штыри 8 верхней гребенки укладывают второй профилированный лист 6 материала фиг. 5. Его фиксируют штырями 9 нажимной гребенки. По плоскостям контакта первого и второго профилированных листов 6 их соединяют между собой точечной сваркой с помощью сварочной головки 10 фиг. 5. Таким образом получена первая группа замкнутых ячеек шестигранной формы. Штыри 7 нижней гребенки в данной операции выступают также и в качестве электродов для осуществления контактной сварки. Первую группу замкнутых ячеек переносят на штыри 7 нижней гребенки фиг. 6. Для этого штыри 9 нажимной гребенки и сварочную головку отводят в сторону, соединенные между собой гофрированные листы 6 снимают (вынимают) с верхней и нижней гребенки и надевают замкнутыми ячейками на штыри 7 нижней гребенки. На штыри 8 верхней гребенки укладывают третий профилированный лист 6 материала фиг. 7, фиксируют его штырями 9 нажимной гребенки и по плоскостям контакта со вторым профилированным листом с помощью сварочной головки 10 их неразъемно соединяют друг с другом точечной сваркой. Таким образом получена вторая группа замкнутых ячеек фиг. 7. Вторую группу замкнутых ячеек переносят на штыри 7 нижней гребенки фиг. 8. Для этого штыри 9 нажимной гребенки и сварочную головку отводят в сторону, полученный кусок сотового заполнителя снимают со штырей 7, 8 обеих гребенок установки и надевают верхние замкнутые ячейки на штыри 7 нижней гребенки. И так, соединяя последующие гофрированные листы 6 с предыдущими и перемещая полученные группы замкнутых ячеек на штыри 7 нижней гребенки, набирают сотовый заполнитель необходимых размеров. Его ширина соответствует ширине гребенок, высота ячеек соответствует длине штырей гребенок, а длина может быть неограниченной. Полученный блок 11 сотового заполнителя фиг. 9 разрезают на пластины 12 необходимой толщины для использования в трехслойных сотовых конструкциях. In FIG. 4 to 8 show the sequence of manufacturing the honeycomb core, for example, at the installation / 2 / fig. 5.7 p. 136, which is equipped with a welding head (can be portable) and a pressure comb with pressure pins. At first, a profiled sheet of material of FIG. 4 so that it hangs on them, as it were, resting on the upper planes of the pins 7 with the outer planes of the corrugations. Next, a second profiled sheet 6 of material of FIG. 5. It is fixed with pins 9 of the pressure comb. On the contact planes of the first and second profiled sheets 6, they are interconnected by spot welding using a welding head 10 of FIG. 5. Thus obtained the first group of closed cells of a hexagonal shape. The pins 7 of the lower comb in this operation also act as electrodes for resistance welding. The first group of closed cells is transferred to the pins 7 of the lower comb of FIG. 6. To do this, the pins 9 of the pressure comb and the welding head are pushed to the side, the interconnected corrugated sheets 6 are removed (removed) from the upper and lower combs and put in closed cells on the pins 7 of the lower comb. A third profiled sheet 6 of the material of FIG. 7, fix it with pins 9 of the pressure comb and along the contact planes with the second profiled sheet using the welding head 10 they are inseparably connected to each other by spot welding. Thus, a second group of closed cells of FIG. 7. The second group of closed cells is transferred to the pins 7 of the lower comb of FIG. 8. To do this, the pins 9 of the pressure comb and the welding head are turned to the side, the obtained piece of honeycomb is removed from the pins 7, 8 of both combs of the installation and the upper closed cells are put on the pins 7 of the lower comb. And so, connecting the subsequent corrugated sheets 6 with the previous ones and moving the obtained groups of closed cells to the pins 7 of the lower comb, they collect a honeycomb core of the required size. Its width corresponds to the width of the combs, the height of the cells corresponds to the length of the pins of the combs, and the length can be unlimited. The resulting cell aggregate block 11 of FIG. 9 are cut into plates 12 of the required thickness for use in three-layer honeycomb structures.

Следует заметить, что полученный сотовый блок 11 не может быть больших размеров по ширине, так как эти размеры ограничены возможностью и размерами существующего режущего инструмента. На практике эта ширина не выходит за пределы 400 мм. Если необходимы сотовые пластины большей ширины, то их выполняют из полос с прикрепленными к ним лентами. Полосы 13 фиг. 10 вырезают из мерных листов 5. Их ширина равна ширине сотовой пластины с припуском, при необходимости, для обработки. Полосы гофрируют и затем изготавливают сотовую пластину необходимых размеров. It should be noted that the obtained honeycomb block 11 cannot be large in width, since these sizes are limited by the ability and dimensions of the existing cutting tool. In practice, this width does not go beyond 400 mm. If cellular plates of greater width are needed, then they are made of strips with tapes attached to them. Strips 13 of FIG. 10 cut from measuring sheets 5. Their width is equal to the width of the honeycomb plate with an allowance, if necessary, for processing. The strips are corrugated and then a honeycomb plate of the required dimensions is made.

Если рассмотренный выше сотовый заполнитель необходимо изготовить из тканей, то производство может быть организовано как на промышленной установке, описание которой приведено в монографии /2/ рис. 4.8 стр. 90, так и на установке, описанной в патенте /3/. В обоих случаях профилирование лент происходит в самих установках на их гребенках. If the honeycomb aggregate discussed above must be made of fabrics, then production can be organized as in an industrial installation, the description of which is given in the monograph / 2 / fig. 4.8 p. 90, and on the installation described in the patent / 3 /. In both cases, the profiling of the tapes occurs in the installations themselves on their combs.

На упомянутых выше установках можно изготовить сотовые заполнители и с другой конфигурацией ячеек: с прямоугольной (квадратной) фиг. 11, пятиугольной фиг. 12, треугольной фиг. 13 и прямоугольной (квадратной) фиг. 14. С этой целью мерные листы 6 изготавливают с гофрами соответствующих размеров и конфигурации. При этом если сотовые заполнители с прямоугольной, пятиугольной и шестиугольной ячейками можно изготавливать на установках типа тех, что рассмотрены в книге /2/, методом сварки, пайки или склеиивания, то сотовые заполнители с треугольной ячейкой могут быть изготовлены только методом склеивания или пайки на установках, подобных той, что приведена в патенте /3/. In the above-mentioned installations, honeycomb aggregates can also be made with a different configuration of cells: with the rectangular (square) FIG. 11, the pentagonal FIG. 12, triangular FIG. 13 and the rectangular (square) FIG. 14. For this purpose, measuring sheets 6 are made with corrugations of the appropriate size and configuration. Moreover, if cellular aggregates with rectangular, pentagonal and hexagonal cells can be produced on installations such as those described in book / 2 /, by welding, soldering or gluing, then cellular fillers with a triangular cell can only be made by gluing or soldering on installations similar to that given in the patent / 3 /.

Все сказанное выше относилось к сотовым заполнителям в виде блоков, которые имеют форму прямоугольного плоского бруса. Если необходимо изготовить сотовый блок цилиндрической формы, то его в настоящее время получают изгибом плоского сотового блока /2/ стр. 203 205 рис. 5.72. Однако в этом случае ячейки сильно деформируются, материал заполнителя получает начальные напряжения, в результате чего механические характеристики такого заполнителя могут снизиться на 30% Особенно сильно могут пострадать заполнители из неметаллических материалов, пропитанные затвердевающими продуктами, так как органические смолы растрескиваются, а ткани или бумаги сами по себе обладают весьма низкими механическими характеристиками. Такая ситуация при изгибе сотовых блоков экспериментально подтверждена, например, в работе В.И. Афанасенко (Исследование прочности и жесткости сотовых заполнителей, формируемых из гофрированных лент, журн. Механика композитных материалов. - Рига, 1988 6 стр. 985 990). Для того, чтобы избежать снижения механических характеристик, предложен способ изготовления цилиндрических сотовых блоков из неметаллических материалов. Он заключается в следующем. Изготавливается сотовый блок необходимых размеров с ячейками любой из форм, изображенных на фиг. 9, 11 14. Изготовление производится с использованием полос 13, вырезанных из мерных листов 5 фиг. 10. Ширина полос равна высоте ячейки сотового блока. Изготовленный плоский сотовый блок пропитывается затвердевающим продуктом. После того, как излишки этого продукта будут удалены с поверхностью граней сот, сотовый блок выкладывают на цилиндрическую оправку 14 фиг. 15. Он ее облегает практически без видимого искажения формы ячеек. Это происходит по многим причинам. Главные из них, по мнению авторов, следующие. При облегании сырая ткань имеет возможность приспособить форму ячейки под кривизну оправки благодаря относительному смещению нитей, компенсации допусков в размерах граней ячеек, которые неизбежны при изготовлении, и некоторому распрямлению или уменьшению радиусов закруглений, которые также неизбежно возникают в процессе изготовления сотового блока. При отвержденном продукте эти процессы произойти не могут и приходится насильственно искажать форму ячеек с разрушением части связующего состава. Перечисленные малые деформации в сыром (неотвержденном) сотовом заполнителе оказываются достаточными для придания ему цилиндрической формы без искажения формы ячеек и снижения механических характеристик. Эксперименты показывают, что предложенным способом можно изготавливать цилиндрические оболочки диаметром 250 300 мм с сотовым заполнителем, имеющим даже прямоугольную (квадратную) форму ячеек фиг. 14 с размером стороны 5,5 мм. Такие трубы известными способами, да еще с прямоугольной формой ячеек сотового заполнителя, не получал еще никто в мире. При этом сотовый заполнитель фиг. 14 на оправке был ориентирован так, чтобы ленты 15 были направлены вдоль образующих цилиндрической оправки. Выложенный сырой сотовый блок "приматывают" к оправке органическими нитями или полосами пленки и отверждают на оправке. После отверждения его освобождают от пленки или нитей, снимают с оправки и передают на участок изготовления панелей или оболочек. Отвержденный блок имеет цилиндрическую форму заданного радиуса. Таким способом могут быть изготовлены сотовые блоки и других форм, например, конические, сферические, параболические и другие, но с применением сотовых блоков, имеющих ячейки, показанные на фиг. 9, 11 и 12. All of the above applies to honeycomb placeholders in the form of blocks that have the shape of a rectangular flat bar. If it is necessary to manufacture a cylindrical honeycomb, it is currently produced by bending a flat honeycomb / 2 / p. 203 205 fig. 5.72. However, in this case, the cells are strongly deformed, the filler material receives initial stresses, as a result of which the mechanical characteristics of such a filler can decrease by 30%. Fillers made of nonmetallic materials impregnated with hardening products may suffer especially, since organic resins crack and fabrics or papers themselves they themselves have very low mechanical characteristics. Such a situation when bending cellular blocks is experimentally confirmed, for example, in the work of V.I. Afanasenko (Investigation of the strength and stiffness of honeycomb aggregates formed from corrugated tapes, Journal. Mechanics of Composite Materials. - Riga, 1988 6 pp. 985 990). In order to avoid a decrease in mechanical characteristics, a method for the manufacture of cylindrical honeycomb blocks from non-metallic materials is proposed. It is as follows. A honeycomb block of the required sizes with cells of any of the shapes shown in FIG. 9, 11 14. Production is carried out using strips 13 cut from measuring sheets 5 of FIG. 10. The width of the stripes is equal to the height of the cell block. The fabricated flat honeycomb is impregnated with a hardening product. After the excess of this product is removed with the surface of the faces of the honeycombs, the honeycomb block is laid out on the cylindrical mandrel 14 of FIG. 15. He hugs her with practically no visible distortion of the shape of the cells. This happens for many reasons. The main ones, according to the authors, are as follows. When fitting, the raw fabric has the ability to adapt the shape of the cell to the curvature of the mandrel due to the relative displacement of the filaments, compensation of tolerances in the sizes of the faces of the cells, which are inevitable in the manufacture, and some straightening or reduction of the radii of curvature, which also inevitably occur during the manufacturing process of the honeycomb. With a cured product, these processes cannot occur and you have to forcibly distort the shape of the cells with the destruction of part of the binder composition. The above-mentioned small deformations in a crude (uncured) honeycomb core are sufficient to give it a cylindrical shape without distorting the shape of the cells and reducing the mechanical characteristics. Experiments show that the proposed method can produce cylindrical shells with a diameter of 250-300 mm with a honeycomb core having even a rectangular (square) cell shape of FIG. 14 with a side size of 5.5 mm. Such pipes by known methods, and even with a rectangular shape of honeycomb cells, have not yet been received by anyone in the world. In this case, the honeycomb of FIG. 14 on the mandrel was oriented so that the ribbons 15 were directed along the generatrices of the cylindrical mandrel. The crude honeycomb laid out is “wound” to the mandrel with organic threads or stripes of film and cured on the mandrel. After curing, it is freed from the film or filaments, removed from the mandrel and transferred to the panel or shell manufacturing site. The cured block has a cylindrical shape of a given radius. Honeycomb blocks of other shapes, for example, conical, spherical, parabolic and others, but using cell blocks having the cells shown in FIG. 9, 11 and 12.

Для изготовления сотового заполнителя с максимальными механическими характеристиками в трех взаимно перпендикулярных направлениях, одно из которых совпадает с направлением осей ячеек, а два других расположены в плоскости сотового блока, с дополнительным усилием вдоль ряда ячеек, его изготавливают с треугольными ячейками фиг. 16. Для этого мерные листы материала 5 с прикрепленными к ним лентами 1 профилируют с образованием гофров в виде равностороннего треугольника. Гофрированные листы 6 соединяют друг с другом через плоские промежуточные листы 15 фиг. 16. При этом вершины гофров одного профилированного листа располагают строго напротив вершины гофров смежных профилированных листов. Образуется так называемый квазиизотропный материал с дополнительным усилием вдоль плоских лент (вдоль рядов ячеек). Такой сотовый заполнитель предназначен для трехслойных конструкций, работающих в тяжело нагруженных сооружениях. For the manufacture of a honeycomb core with maximum mechanical characteristics in three mutually perpendicular directions, one of which coincides with the direction of the cell axes, and the other two are located in the plane of the honeycomb block, with additional force along a row of cells, it is made with triangular cells of FIG. 16. For this, measured sheets of material 5 with the tapes 1 attached to them are profiled with the formation of corrugations in the form of an equilateral triangle. The corrugated sheets 6 are connected to each other through the flat intermediate sheets 15 of FIG. 16. At the same time, the corrugated vertices of one profiled sheet are located exactly opposite the corrugated vertices of adjacent profiled sheets. A so-called quasi-isotropic material is formed with an additional force along flat ribbons (along rows of cells). Such a honeycomb core is intended for three-layer structures operating in heavily loaded structures.

Если необходимо изготовить сотовый заполнитель с максимальными механическими характеристиками в трех взаимно перпендикулярных направлениях, одно из которых расположено вдоль оси ячеек, а два других совпадают с направлениями рядов ячеек, то сотовый заполнитель изготавливают с ячейками в виде прямоугольника (квадрата) фиг. 14. Такая конструкция заполнителя хорошо работает в панелях при изгибе и продольном сжатии. В цилиндрических оболочках такой заполнитель существенно повышает их несущую способность и значительно увеличивает критическое напряжение потери устойчивости по сравнению с оболочками, в которых используется известный сотовый заполнитель. If it is necessary to produce a honeycomb core with maximum mechanical characteristics in three mutually perpendicular directions, one of which is located along the axis of the cells, and the other two coincide with the directions of the rows of cells, then the honeycomb core is made with cells in the form of a rectangle (square) of FIG. 14. This aggregate design works well in panels with bending and longitudinal compression. In cylindrical shells, such a filler significantly increases their bearing capacity and significantly increases the critical stress of buckling compared to shells that use the known honeycomb core.

Эффективность применения предлагаемого способа изготовления сотовых заполнителей заключается в следующем. The effectiveness of the proposed method for the manufacture of cellular aggregates is as follows.

Он гарантирует повышение механических характеристик не менее, чем в два раза. It guarantees an increase in mechanical characteristics not less than twice.

Он обеспечивает изготовление как плоских, так и цилиндрических сотовых блоков. It provides the manufacture of both flat and cylindrical honeycomb blocks.

Он обеспечивает изготовление сотовых заполнителей из толстолистовых и жестких материалов. It provides the manufacture of honeycomb aggregates from plate and hard materials.

Он обеспечивает изготовление сотовых заполнителей тремя методами: сваркой, пайкой и склеиванием,
Он может быть реализован на существующих установках может быть с незначительной модернизацией последних.
It provides the manufacture of honeycomb core using three methods: welding, soldering and gluing,
It can be implemented on existing installations, it can be with a slight modernization of the latter.

Перечисленные отличия в настоящее время не имеют мировых аналогов и легко могут быть использованы в любой отрасли промышленности. These differences currently have no world analogues and can easily be used in any industry.

Claims (6)

1. Способ изготовления сотовых заполнителей для трехслойных конструкций, включающий нарезание полотна материала на мерные плоские заготовки с последующим профилированием заготовок по форме ячеек и соединением профилированных отрезков материала между собой непосредственно по плоскостям соприкосновения или через промежуточный плоский элемент до получения сотового блока необходимого размера, отличающийся тем, что перед нарезанием полотна материала на мерные плоские заготовки, нарезают ленты, ширина которых равна ширине грани ячейки сотового заполнителя, и неразъемно соединяют упомянутые ленты с полотном материала, располагая их по всей его ширине с шагом, равным двум ширинам смежных граней ячеек сотового заполнителя, по кромкам лент полотно материала перфорируют отверстиями или выполняют углубления в виде борозды, при этом профилирование плоских заготовок осуществляют изгибанием их по предварительно выполненным углублениям или отверстиям так, чтобы образовались гофры по форме ячеек или части ячеек с вершинами одинарной толщины и образованными прикрепленными лентами боковыми сторонами двойной толщины, причем соединение профилированных отрезков друг с другом осуществляют по вершинами полученных гофров. 1. A method of manufacturing honeycomb aggregates for three-layer structures, comprising cutting a web of material into dimensional flat blanks, followed by profiling the blanks in the form of cells and connecting the profiled segments of the material to each other directly along the contact planes or through an intermediate flat element to obtain a honeycomb block of the required size, characterized in that before cutting the web of material into measured flat billets, cut tapes whose width is equal to the width of the cell face otovogo filler, and permanently connect the aforementioned tapes with a web of material, arranging them over its entire width with a step equal to two widths of adjacent faces of the cells of the honeycomb core, perforate holes in the web of material or make recesses in the form of a groove, while profiling of flat blanks is carried out bending them over pre-made recesses or holes so that corrugations are formed in the form of cells or part of cells with vertices of single thickness and formed by attached Tammy sides of double thickness, with a compound of the profiled sections to each other is carried out at vertices of the corrugations obtained. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что мерные плоские заготовки изготовляют в виде мерных листов или в виде полос, ширина которых равна высоте ячейки сотового заполнителя в сотовом блоке, полученных за счет разрезания мерных листов в направлении, перпендикулярном осям прикрепленных лент. 2. The method according to p. 1, characterized in that the measured flat billets are made in the form of measuring sheets or in the form of strips whose width is equal to the height of the honeycomb core in the honeycomb block obtained by cutting the measured sheets in the direction perpendicular to the axes of the attached tapes. 3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что при изготовлении мерных плоских заготовок в виде полос получают плоский сотовый блок заданных размеров, который пропитывают затвердевающим продуктом для фиксации формы и размеров ячеек и придания необходимых механических характеристик, удаляют с граней ячеек его излишки и выкладывают сотовый блок на цилиндрическую оправку с заданным радиусом кривизны, при этом отверждение сотового блока производят на оправке с поджатием его внутренней поверхности к наружной поверхности оправки. 3. The method according to PP. 1 and 2, characterized in that in the manufacture of measured flat billets in the form of strips, a flat honeycomb block of a given size is obtained, which is impregnated with a hardening product to fix the shape and size of the cells and impart the necessary mechanical characteristics, its excess is removed from the cell faces and the honeycomb is laid out on a cylindrical mandrel with a given radius of curvature, while the curing of the honeycomb block is performed on the mandrel with the pressing of its inner surface to the outer surface of the mandrel. 4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что при использовании промежуточного плоского элемента его изготовляют в виде плоской полосы, при этом сотовый заполнитель располагают на цилиндрической оправке так, чтобы плоские полосы были направлены вдоль образующих цилиндра. 4. The method according to p. 3, characterized in that when using an intermediate flat element it is made in the form of a flat strip, while the honeycomb core is placed on a cylindrical mandrel so that the flat stripes are directed along the generatrices of the cylinder. 5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что мерные плоские заготовки с прикрепленными к ним лентами профилируют с образованием гофров в виде равностороннего треугольника и соединяют между собой с помощью клея или припоя через промежуточный плоский элемент так, чтобы вершины гофров одного профилированного листа располагались напротив вершин гофров смежных профилированных листов. 5. The method according to p. 1, characterized in that the measured flat billets with tapes attached to them are profiled with the formation of corrugations in the form of an equilateral triangle and connected to each other using glue or solder through an intermediate flat element so that the corrugation vertices of one profiled sheet are located opposite the tops of the corrugations of adjacent profiled sheets. 6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что мерные плоские заготовки с прикрепленными к ним лентами профилируют с образованием прямоугольных гофров и соединяют между собой с помощью сварки, или пайки, или склеивания через промежуточный плоский элемент так, чтобы вершины гофров одного профилированного листа располагались напротив впадин гофров смежных профилированных листов, при этом получают ячейки прямоугольной формы, каждая из которых располагается в двух взаимно перпендикулярных рядах ячеек сотового заполнителя. 6. The method according to p. 1, characterized in that the measured flat billets with tapes attached to them are profiled with the formation of rectangular corrugations and interconnected by welding, or soldering, or gluing through an intermediate flat element so that the corrugation vertices of one profiled sheet were located opposite the hollows of the corrugations of adjacent profiled sheets, thus obtaining rectangular cells, each of which is located in two mutually perpendicular rows of honeycomb cells.
RU95105952A 1995-04-18 1995-04-18 Method of production of cellular fillers for three-ply structures RU2083373C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU95105952A RU2083373C1 (en) 1995-04-18 1995-04-18 Method of production of cellular fillers for three-ply structures

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU95105952A RU2083373C1 (en) 1995-04-18 1995-04-18 Method of production of cellular fillers for three-ply structures

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2083373C1 true RU2083373C1 (en) 1997-07-10

Family

ID=20166838

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU95105952A RU2083373C1 (en) 1995-04-18 1995-04-18 Method of production of cellular fillers for three-ply structures

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2083373C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2782333C1 (en) * 2022-04-21 2022-10-25 Акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва" Method for manufacturing a three-layer honeycomb panel with heat pipes built in it

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Патент РФ N 2014236, кл. B 32 B 3/12, 1994. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2782333C1 (en) * 2022-04-21 2022-10-25 Акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва" Method for manufacturing a three-layer honeycomb panel with heat pipes built in it

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5431980A (en) Formable cellular material with synclastic behavior
KR840000199B1 (en) I-beam
US4522860A (en) Material for reinforcing core in a structure
JP2532167B2 (en) Honeycomb structure unit and honeycomb panel
RU2386510C2 (en) Method for cutting through sheet with higher fatigue resistance and produced sheet
WO1981000425A1 (en) Web member
US4981744A (en) Non-planar expandable honeycomb structure
US3151947A (en) Corrugated sheet
DE3824423A1 (en) LAYER COMPRESSION PLATE, IN PARTICULAR AS A CORE PLATE FOR COMPOSITE ELEMENTS, AND COMPOSITE ELEMENTS MADE THEREOF
CA2082768C (en) Diagonal veneer laminate
US5126183A (en) Curved paneling including honeycomb core material having crimps in one edge
RU2083373C1 (en) Method of production of cellular fillers for three-ply structures
DE4329411C2 (en) Thermal and acoustic insulation material and process for its manufacture
RU2081267C1 (en) Method for producing cellular fillers
US5064493A (en) Method of producing curved honeycomb core material having crimps in one edge
US3205109A (en) Method of making a honeycomb type structure
US3461013A (en) Method and apparatus for sandwiching corrugated core between skin layers
US3340023A (en) Cellular structure
JP2842751B2 (en) Rigid board
SU1048075A1 (en) Laminated panel
RU2067950C1 (en) Method and device for manufacture of honeycomb filler
RU2094237C1 (en) Method for producing cellular fillers by gluing procedure
DE19758420C2 (en) Support profile
RU2084349C1 (en) Volumetric member for honeycomb structure and process of manufacture of three-layer honeycomb structures with its usage
DE3030430A1 (en) Torsionally rigid straight flexible plate - is corrugated in both longitudinal and transverse directions