Листовой слоистый конструкционный материал

 

Изобретение относится к областям производства изделий, содержащих металлические части, например прокатом, порошковой металлургией или методами сварки, в том числе взрывом, и может быть использовано в строительных, машиностроительных и других видах конструкций. Листовой слоистый конструкционный материал содержит в поперечном сечении по крайней мере два слоя. На границах лицевой и тыльной сторон по крайней мере одного из слоев и по крайней мере на одной из вершин по крайней мере одного из слоев сечения по крайней мере часть линии границы сечения выполнена в виде фрагмента конического сечения прямого кругового конуса. При этом обеспечивается конструктивно заложенное изменение толщины по крайней мере одного слоя листового слоистого конструкционного материала при формообразующих операциях, повышенная технологичность изготовления и низкая материалоемкость изделий из листового слоистого конструкционного материала. 23 з.п.ф-лы, 21 ил.

Изобретение относится к областям производства изделий, содержащих металлические части, например прокатом, порошковой металлургией или методами сварки, в том числе взрывом, и может быть использовано в строительных, машиностроительных и других видах конструкций.

Аналогами к предлагаемому устройству можно считать: 1. Листовой слоистый конструкционный материал, получаемый при реализации "Способа получения трехслойных листов и полос", патент РФ N2063852, оп. 20. 7.96 г., по МКИ В 23 К 20/04, содержащий в поперечном сечении по крайней мере два слоя.

Недостатками аналога являются: отсутствие конструктивно заложенного изменения толщины по крайней мере одного из слоев листового слоистого конструкционного материала при формообразующих операциях, низкая технологичность изготовления и высокая материалоемкость изделий из листового конструкционного материала. Выполнение листового слоистого конструкционного материала без конструктивно заложенного изменения толщины не позволяет обеспечить требуемое утонение по крайней мере одного из слоев изделия при формообразующих операциях.

Под термином "формообразующие операции" следует понимать гибку, скручивание, закатку, правку, вытяжку, рельефную формовку, отбортовку, чеканку, редуцирование, высадку и т.д. [1].

2. "Биметаллическая полоса, например для сварных труб, и способ ее изготовления", патент РФ N 2068324, оп. 27.10.96 г., по МКИ В 23 К 20/00, содержащий в поперечном сечении по крайней мере два слоя.

Недостатками аналога являются: отсутствие конструктивно заложенного изменения толщины по крайней мере одного из слоев листового слоистого конструкционного материала при формообразующих операциях, низкая технологичность изготовления и высокая материалоемкость изделий из листового конструкционного материала. Выполнение листового слоистого конструкционного материала без конструктивно заложенного изменения толщины не позволяет обеспечить требуемое утонение по крайней мере одного из слоев изделия при формообразующих операциях.

Наиболее близким по технической сущности, прототипом к предлагаемому устройству, является "Листовой конструкционный материал" патент РФ N 2010690 оп. в 1994 г., по МКИ В 23 К 20/04, содержащий в поперечном сечении по крайней мере два слоя.

Недостатками прототипа являются: отсутствие конструктивно заложенного изменения толщины по крайней мере одного из слоев листового слоистого конструкционного материала при формообразующих операциях, низкая технологичность изготовления и высокая материалоемкость изделий из листового слоистого конструкционного материала. Выполнение листового слоистого конструкционного материала без конструктивно заложенного изменения толщины не позволяет обеспечить требуемое утонение по крайней мере одного из слоев изделия при формообразующих операциях.

В процессе формообразующих операций происходит утонение по крайней мере одного слоя листового слоистого конструкционного материала в определенных конструкцией конечного изделия местах и параметрах формообразующих операций, в связи с чем выполнение конечного изделия происходит не оптимально с точки зрения рационального распределения материала.

Задачей изобретения является создание листового слоистого конструкционного материала, обеспечивающего конструктивно заложенное изменение толщины по крайней мере одного слоя при формообразующих операциях, повышенную технологичность изготовления, низкую материалоемкость изделий, высокую коррозионную стойкость и звукоизоляцию конструкций из листового слоистого конструкционного материала.

Указанный технический результат изобретения достигается тем, что листовой слоистый конструкционный материал содержит в поперечном сечении по крайней мере два слоя, и на границе лицевой и тыльной стороны по крайней мере одного из слоев и по крайней мере на одной из вершин по крайней мере одного из слоев сечения по крайней мере часть линии границы сечения выполнена в виде фрагмента конического сечения прямого кругового конуса. При этом обеспечивается конструктивно заложенное изменение толщины по крайней мере одного слоя листового слоистого конструкционного материала при формообразующих операциях, повышение технологичности изготовления и снижение материалоемкости изделий из листового слоистого конструкционного материала.

Под термином "вершина" следует понимать часть сечения по крайней мере одного слоя материала, близлежащую к месту сопряжения лицевой и тыльной сторон этого слоя или к месту сопряжения одной из сторон этого слоя с границей части сечения этого слоя, соединяющего лицевую и тыльную стороны этого слоя.

Лицевой стороной слоя следует считать сторону слоя, лежащую ближе к лицевой стороне листового слоистого конструкционного материала, а тыльной стороной слоя следует считать сторону слоя, лежащую дальше от лицевой стороны листового слоистого конструкционного материала.

Под термином "коническое сечение" следует понимать линию, которую образует поверхность прямого кругового конуса и секущая плоскость, не проходящая через его вершину [2].

Листовой слоистый конструкционный материал может быть выполнен с образованием угла по крайней мере одной из вершин сечения по крайней мере одного из слоев сечения меньше 180^o, что позволит повысить технологичность дальнейшей обработки листового слоистого конструкционного материала.

Листовой слоистый конструкционный материал может быть выполнен по крайней мере с одним из слоев переменной толщины, что позволит обеспечить конструктивно заложенное изменение толщины листового слоистого конструкционного материала при формообразующих операциях.

Листовой слоистый конструкционный материал может быть выполнен с толщиной по крайней мере одного из слоев, увеличивающейся в направлении от одного края сечения к другому, что позволит обеспечить конструктивно заложенное изменение толщины листового слоистого конструкционного материала при формообразующих операциях.

Листовой слоистый конструкционный материал может быть выполнен с толщиной по крайней мере одного из слоев, увеличивающейся в направлении от внутренней части сечения по крайней мере к одному из краев, что позволит обеспечить конструктивно заложенное изменение толщины листового слоистого конструкционного материала при формообразующих операциях.

Листовой слоистый конструкционный материал может быть выполнен с толщиной по крайней мере одного из слоев, уменьшающейся в направлении от внутренней части сечения по крайней мере к одному из краев, что позволит обеспечить конструктивно заложенное изменение толщины листового слоистого конструкционного материала при формообразующих операциях.

Листовой слоистый конструкционный материал может быть выполнен с толщиной по крайней мере одного из слоев, меняющейся многократно, возрастая и убывая, что позволит обеспечить конструктивно заложенное изменение толщины листового слоистого конструкционного материала при формообразующих операциях.

Листовой слоистый конструкционный материал может быть выполнен с толщиной по крайней мере одного из слоев, меняющейся многократно и периодически, что позволит обеспечить конструктивно заложенное изменение толщины листового слоистого конструкционного материала при формообразующих операциях.

Листовой слоистый конструкционный материал может быть выполнен с выпуклой частью длины линии границы по крайней мере одной из сторон относительно средней линии сечения по крайней мере одного из слоев, что позволит обеспечить конструктивно заложенное изменение толщины листового слоистого конструкционного материала при формообразующих операциях.

Листовой слоистый конструкционный материал может быть выполнен с вогнутой частью длины линии границы по крайней мере одной из сторон относительно средней линии сечения по крайней мере одного из слоев, что позволит обеспечить конструктивно заложенное изменение толщины листового слоистого конструкционного материала при формообразующих операциях.

Листовой слоистый конструкционный материал может быть выполнен со ступенчатой частью длины линии границы по крайней мере одной из сторон по крайней мере одного из слоев, что позволит повысить технологичность сборки конструкций из листового слоистого конструкционного материала.

Листовой слоистый конструкционный материал может быть выполнен со ступенями, которые могут иметь увеличение или уменьшение толщины по крайней мере одного из слоев материала при переходе от одной ступени к другой, что позволит повысить технологичность сборки конструкций из листового слоистого конструкционного материала.

Листовой слоистый конструкционный материал может быть выполнен с изгибом и/или подгибом по крайней мере одного края материала, что позволит повысить технологичность сборки конструкций из листового слоистого конструкционного материала.

Листовой слоистый конструкционный материал может быть выполнен с многократным изгибом и/или подгибом материала, в том числе с изменением вогнутости в том числе на противоположную, что позволит повысить технологичность сборки конструкций из листового слоистого конструкционного материала.

Листовой слоистый конструкционный материал может быть выполнен по крайней мере с одной выемкой на части длины линии границы по крайней мере одной из сторон по крайней мере одного из слоев, что позволит повысить технологичность сборки конструкций из листового слоистого конструкционного материала.

Листовой слоистый конструкционный материал может быть выполнен по крайней мере с одним выступом на части длины линии границы по крайней мере одной из сторон по крайней мере одного из слоев, что позволит повысить технологичность сборки конструкций из листового слоистого конструкционного материала.

Листовой слоистый конструкционный материал может быть выполнен по крайней мере с одним металлическим слоем, а также любой частью любого другого слоя металлической или неметаллической, что позволит повысить коррозионную стойкость конструкций из листового слоистого конструкционного материала.

Листовой слоистый конструкционный материал может быть выполнен по крайней мере с одной полостью по крайней мере на части длины линии границы по крайней мере между двумя близлежащими слоями, что позволит повысить звукоизолирующие свойства конструкций из листового слоистого конструкционного материала.

Листовой слоистый конструкционный материал может быть выполнен с периодическими полостями по крайней мере на части длины линии границы по крайней мере между двумя близлежащими слоями, что позволит повысить звукоизолирующие свойства конструкций из листового слоистого конструкционного материала.

Листовой слоистый конструкционный материал может быть выполнен по крайней мере с одной выемкой по крайней мере на одной из вершин по крайней мере одного из слоев сечения, что позволит повысить технологичность сборки конструкций из листового слоистого конструкционного материала.

Листовой слоистый конструкционный материал может быть выполнен по крайней мере с одним выступом по крайней мере на одной из вершин по крайней мере одного из слоев сечения, что позволит повысить технологичность сборки конструкций из листового слоистого конструкционного материала.

Листовой слоистый конструкционный материал может быть выполнен по крайней мере с одной из вершин по крайней мере одного из слоев сечения и/или частью длины границы по крайней мере одной из сторон по крайней мере одного из слоев сечения, содержащей в сечении фрагменты и/или комбинации фрагментов: многоугольника, конического сечения прямого кругового конуса, что позволит повысить точность сборки конструкций из листового слоистого конструкционного материала при соединении выступа и выемки.

Листовой слоистый конструкционный материал может быть выполнен по крайней мере с одним разрывом толщины по крайней мере одного из слоев. Причем разрывы толщины могут выполняться многократно и периодически, что позволит повысить технологичность сборки конструкций из листового слоистого конструкционного материала.

Проведенный анализ уровня техники показал, что заявленная совокупность существенных признаков, изложенных в формуле изобретения, неизвестна. Это позволяет сделать вывод о ее соответствии критерию "новизна".

Для проверки соответствия заявленного изобретения критерию "изобретательский уровень" проведен дополнительный поиск известных технических решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленного технического решения. Установлено, что заявленное техническое решение не следует явным образом из известного уровня техники. Следовательно, заявленное изобретение соответствует критерию "изобретательский уровень".

Сущность изобретения и возможность его практической реализации поясняется чертежами, где на фиг .1 изображено поперечное сечение листового слоистого конструкционного материала, на фиг. 2-7 изображены примеры конструктивного выполнения поперечного сечения листового слоистого конструкционного материала, на фиг. 8-21 изображены примеры конструктивного выполнения частей поперечного сечения листового слоистого конструкционного материала .

Листовой слоистый конструкционный материал (фиг. 1) содержит в поперечном сечении по крайней мере два слоя 1 и 2 с границами лицевой 3 и тыльной 4 сторон, причем по крайней мере часть линии границы сечения по крайней мере одного из слоев на границе 3 лицевой стороны, и. на границе 4 тыльной стороны, и, по крайней мере на одной из вершин 5 по крайней мере одного из слоев сечения выполнены в виде фрагмента конического сечения б прямого кругового конуса.

В примерах конструктивного выполнения листового слоистого конструкционного материала, изображенного на фиг. 1 и 2, образуемый вершинами 5 угол 7 может быть выполнен меньше 180^o.

В примерах конструктивного выполнения листового слоистого конструкционного материала, изображенного на фиг .1 - 13, один из слоев 1 (2) выполнен переменной толщины.

В примере конструктивного выполнения листового слоистого конструкционного материала, изображенного на фиг. 2, толщина слоя 2 увеличивается в направлении от одного края 8 сечения к другому краю 9.

В примере конструктивного выполнения листового слоистого конструкционного материала, изображенного на фиг. 3, толщина слоя 2 уменьшается в направлении от внутренней части 10 сечения к краям 8 и 9.

В примере конструктивного выполнения листового слоистого конструкционного материала, изображенного на фиг. 4, толщина слоя 2 уменьшается в направлении от внутренней части 10 сечения к краю 9.

В примере конструктивного выполнения листового слоистого конструкционного материала, изображенного на фиг. 5, толщина слоя 1 меняется многократно, возрастая и убывая.

В примере конструктивного выполнения листового слоистого конструкционного материала, изображенного на фиг. 6, толщина слоя 1 (2) меняется многократно и периодически.

В примере конструктивного выполнения листового слоистого конструкционного материала, изображенного на фиг. 7, часть длины линии границы лицевой стороны 3 относительно средней линии сечения слоя 1 выполнена выпуклой, а часть длины линии границы тыльной стороны 4 относительно средней линии сечения слоя 1 выполнена вогнутой.

В примере конструктивного выполнения листового слоистого конструкционного материала, изображенного на фиг .8, часть длины линии границы лицевой стороны 3 слоя 2 (она же тыльная сторона 4 слоя 1) выполнена со ступенями 11. Ступени 11 могут быть выполнены (фиг. 9) как с увеличением толщины по крайней мере одного из слоев (1) листового слоистого конструкционного материала при переходе от одной ступени к другой, так и с уменьшением.

В примере конструктивного выполнения листового слоистого конструкционного материала, изображенного на фиг. 10, последний выполнен с изгибом и/или подгибом 12.

В примере конструктивного выполнения листового слоистого конструкционного материала, изображенного на фиг. 11, изгиб и/или подгиб 12 материала выполнен многократным, в том числе с изменением вогнутости на противоположную.

В примере конструктивного выполнения листового слоистого конструкционного материала, изображенного на фиг. 12, часть длины линии границы лицевой стороны 3 слоя 1 выполнена с выемкой 13.

В примере конструктивного выполнения листового слоистого конструкционного материала, изображенного на фиг. 13, часть длины линии границы лицевой стороны 3 слоя 1 выполнена с выступом 14.

В примере конструктивного выполнения листового слоистого конструкционного материала, изображенного на фиг. 14, слой 2 материала выполнена металлическим, а слой 1 выполнен с неметаллической частью 15 и с металлической частью 16.

В примере конструктивного выполнения листового слоистого конструкционного материала, изображенного на фиг. 15, между слоями 1 и 2 материала выполнена полость 17.

В примере конструктивного выполнения листового слоистого конструкционного материала, изображенного на фиг. 16, между слоями 1 и 2 материала выполнены периодические полости 17.

В примере конструктивного выполнения листового слоистого конструкционного материала, изображенного на фиг. 17, вершина 5 слоя 1 материала выполнена с выемкой 18.

В примере конструктивного выполнения листового слоистого конструкционного материала, изображенного на фиг. 18, вершина 5 слоя 1 материала выполнена с выступом 19.

В примере конструктивного выполнения листового слоистого конструкционного материала, изображенного на фиг. 19, край слоя 1 листового слоистого конструкционного материала содержит фрагмент окружности 25. В листовом слоистом конструкционном материале по крайней мере одна из вершин 5 сечения и/или часть длины границы стороны сечения 3(4) могут содержать в сечении фрагменты и/или комбинации фрагментов: многоугольника (квадрата 20, прямоугольника 21, трапеции 22, ромба 23, треугольника 24 и т.д. и т.п.), конического сечения прямого кругового конуса (окружности 25, эллипса 26 и т.д. и т.п.).

В примере конструктивного выполнения листового слоистого конструкционного материала, изображенного на фиг. 20, толщина слоя 1 материала имеет разрыв 27.

В примере конструктивного выполнения листового слоистого конструкционного материала, изображенного на фиг .21, разрывы 27 слоя 1 выполнены многократно и периодически.

Таким образом, применение данного листового слоистого конструкционного материала позволит достичь задачи изобретения.

Литература 1. В.А. Мастеров, В.С. Берковский. Теория пластической деформации и обработка металлов давлением. М. Металлургия, 1989 г., 399 с.

2. Математический энциклопедический словарь. М. "Советская энциклопедия", 1988 г., 847 с.

Формула изобретения

1. Листовой слоистый конструкционный материал, содержащий в поперечном сечение по крайней мере два слоя, отличающийся тем, что на границе лицевой и тыльной сторон по крайней мере одного из слоев и по крайней мере на одной из вершин по крайней мере одного из слоев сечения по крайней мере часть линии границы сечения выполнена в виде фрагмента конического сечения прямого кругового конуса.

2. Листовой слоистый конструкционный материал по п.1, отличающийся тем, что угол по крайней мере одной из вершин по крайней мере одного из слоев сечения меньше 180^o.

3. Листовой слоистый конструкционный материал по любому из п.1 или 2, отличающийся тем, что по крайней мере один из слоев выполнен переменной толщины.

4. Листовой слоистый конструкционный материал по п.3, отличающийся тем, что толщина по крайней мере одного из слоев увеличивается в направлении от одного края сечения к другому.

5. Листовой слоистый конструкционный материал по п.3, отличающийся тем, что толщина по крайней мере одного из слоев увеличивается в направлении от внутренней части сечения по крайней мере к одному из краев.

6. Листовой слоистый конструкционный материал по п.3, отличающийся тем, что толщина по крайней мере одного из слоев уменьшается в направлении от внутренней части сечения по крайней мере к одному из краев.

7. Листовой конструкционный материал по любому из пп.3 - 6, отличающийся тем, что толщина по крайней мере одного из слоев меняется многократно, возрастая и убывая.

8. Листовой конструкционный материал по любому из пп.3 - 6, отличающийся тем, что толщина по крайней мере одного из слоев меняется многократно и периодически.

9. Листовой слоистый конструкционный материал по любому из пп.1 - 8, отличающийся тем, что часть длины линии границы по крайней мере одной из сторон по крайней мере одного из слоев относительно средней линии сечения слоя выполнена выпуклой.

10. Листовой слоистый конструкционный материал по любому из пп.1 - 8, отличающийся тем, что часть длины линии границы по крайней мере одной из сторон по крайней мере одного из слоев относительно средней линии сечения слоя выполнена вогнутой.

11. Листовой слоистый конструкционный материал по любому из пп.1 - 10, отличающийся тем, что часть длины линии границы по крайней мере одной из сторон по крайней мере одного из слоев выполнена ступенчатой.

12. Листовой слоистый конструкционный материал по п.11, отличающийся тем, что ступени могут быть выполнены как с увеличением толщины материала слоя при переходе от одной ступени к другой, так и с уменьшением.

13. Листовой слоистый конструкционный материал по любому из пп.1 - 12, отличающийся тем, что по крайней мере один край материала выполнен с изгибом и/или подгибом.

14. Листовой слоистый конструкционный материал по п.13, отличающийся тем, что изгиб и/или подгиб материала может быть выполнен в том числе многократным с изменением вогнутости в том числе на противоположную.

15. Листовой слоистый конструкционный материал по любому из пп.1 - 14, отличающийся тем, что часть длины линии границы по крайней мере одной из сторон по крайней мере одного из слоев выполнена по крайней мере с одной выемкой.

16. Листовой слоистый конструкционный материал по любому из пп.1 - 15, отличающийся тем, что часть длины линии границы по крайней мере одной из сторон по крайней мере одного из слоев выполнена по крайней мере с одним выступом.

17. Листовой слоистый конструкционный материал по любому из пп.1 - 16, отличающийся тем, что по крайней мере один из слоев выполнен металлическим, а любая часть любого другого слоя выполнена металлической или неметаллической.

18. Листовой слоистый конструкционный материал по любому из пп.1 - 17, отличающийся тем, что часть длины линии границы по крайней мере между двумя близлежащими слоями выполнена по крайней мере с одной полостью.

19. Листовой слоистый конструкционный материал по п.18, отличающийся тем, что полости выполнены периодическими.

20. Листовой слоистый конструкционный материал по любому из пп.1 - 19, отличающийся тем, что по крайней мере одна из вершин по крайней мере одного из слоев сечения выполнена по крайней мере с одной выемкой.

21. Листовой слоистый конструкционный материал по любому из пп.1 - 20, отличающийся тем, что по крайней мере одна из вершин по крайней мере одного из слоев сечения выполнена по крайней мере с одним выступом.

22. Листовой слоистый конструкционный материал по любому из пп.9 - 21, отличающийся тем, что по крайней мере одна из вершин по крайней мере одного из слоев сечения и/или часть длины границы по крайней мере одной из сторон по крайней мере одного из слоев сечения выполнены из группы, содержащей в сечении фрагменты и/или комбинации фрагментов: многоугольника, конического сечения прямого кругового конуса.

23. Листовой слоистый конструкционный материал по любому из пп.1 - 22, отличающийся тем, что толщина по крайней мере одного из слоев имеет по крайней мере один разрыв.

24. Листовой слоистый конструкционный материал по п.23, отличающийся тем, что разрывы толщины выполнены многократно и периодически.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13, Рисунок 14, Рисунок 15, Рисунок 16, Рисунок 17, Рисунок 18, Рисунок 19, Рисунок 20, Рисунок 21

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 26.12.2004

Извещение опубликовано: 20.11.2005        БИ: 32/2005

---