Способ изготовления панели

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ (ц793683

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 09.02.79 (21) 2722016/25-27 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.01.81. Бюллетень № 1 (45) Дата опубликования описания 07.01.81 (51) М. Кл.

В 21Р 26/02

Государственный комитет (53) УДК 621.7.044.2 (088.8) ло делам изобретении и открытий (72) Авторы изобретения А. Г. Пашкевич, Л. П. Пашкевич, А. В. Орехов, М. В. Кондратьев и Н. Ю. Каратаева

Московский авиационный технологический институт им. К. Э. Циолковского (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПАНЕЛИ

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к листовой штамповке, и может быть использовано в авиационной и смежных отраслях промышленности.

Известен способ изготовления панелей, состоящих из листов обшивки и жесткости, при котором производят формовку гофровячеек на листе жесткости, после чего соединяют обшивку с жесткостью сваркой, пайкой либо другим способом (1).

Недостатком способа являются его высокая трудоемкость, обусловленная необходимостью тщательной подгонки листов по сопрягаемым поверхностям.

Известен также способ изготовления панелей, при котором процесс формовки и соединения обшивки с жесткостью осуществляется в одном цикле (2). Способ предполагает нанесение на один из листов противосварочного покрытия в местах формовки элементов жесткости сборку листов в пакет, сварку диффузионным методом и формовку элементов жесткости в режиме сверхпластичности подачей газа в пространство между листами.

Недостатком способа является сильно выраженная разностенность элементов жесткости, ведущая к неравномерности прочностных и жесткостных свойств конструкции, что обуславливает ее завышенный вес.

Последнее сннжает качество штампуемой конструкции.

Целью изобретения является повышение качества за счет снижения разностенности и веса конструкции.

Поставленная цель достигается тем, что перед формовкой в листе жесткости обрабатывают отверстия в зонах контакта жест((кости с обшивкой, формовку элементов жесткости производят совместно с отбортовкой, а при сварке обшивку соединяют с отбортовками жесткости.

На фиг. 1 дана схема устройства для ре(5 алпзацпи предложенного способа изготовле ия панелей; на фиг. 2 — схема формовки элементов жесткости давлением газа совместно с отбортовкой; на фиг. 3 — схема сварки элементов жесткости с обшив20 кои

Устройство для реализации способа состоит из матрицы 1, пуансона 2, проставки

3, системы избыточного давления газа 4, 5, системы вакуумирования б — 8 и нагрева25 тельных элементов 9. Лист обшивки 10 установлен на матрице 1. Лист жесткости 11 с отверстиями 12 установлен между проставкой 3 и пуансоном 2 (фиг. 1).

Лист обшивки 10 устанавливают на мат30 рпцу 1. На лист 10 устанавливают простав793683 ку 3 с отверстиями 4, 8 и лист жесткости 11 с обработанными отверстиями 12 в зонах контакта жесткости с обшивкой 10. Установленный пакет 10, 3, 11 прижимают пуансоном 2 к матрице 1 усилием Q, герметизируя полости пуансона и матрицы по периферии. Затем прогревают устройство нагревателями 9 до оптимальной температуры проявления эффекта сверхпластичности сплава заготовок. Одновременно вакууми- 10 руют полость матрицы под обшивкой через трубопровод 6. Далее через трубопровод 5 в матрице подают сжатый газ. Лист обшивки 10 при этом прижимает лист жесткости

11 в местах отверстий 12 к пуансону 2. Из 15 полости пуансона над листом жесткости 11 откачивается воздух через трубопровод 7 в пуансоне. При этом лист жесткости 11 в местах, свободных от контакта с пуансоном, втягивается в его полость, создается герме- 20 тизация полости между листами и полости пуансона.

Затем вакуумируется полость между листами через отверстия 8 и подается сжатый газ через отверстие 4 в проставке, который формует элементы жесткости по пуансону с одновременной отбортовкой отверстий 12.

При этом лист обшивки 10 формустся по матрице (фиг. 2). По окончании формовкиотбортовки сбрасывается давление газа и 30 пуансон 2 усилием Я„сдавливает проставку 3, создается давление сварки элементов жесткости по кромкам отбортовываемых отверстий 12 с обшивкой 10. По окончании диффузионной сварки устройство охлажда- 35 ют, поднимают пуансон и извлекают готовую панель (фиг. 3).

Пример. Для изготовления панели

300)(300 мм из титанового сплава с элементами жесткости типа ячеек с размером О ячейки 9 30 и высотой 15 мм, берут листы из ВТ6 толщиной 1 мм. В листе жесткости разделывают отверстия 93 мм в зонах контакта жесткости с обшивкой, Пакет, состоящий из обшивки, проставки толщиной 45

10 мм и листа жесткости, устанавливают на матрицу и сжимают пуансоном усилием Q

6 — 8 тс (фис. 1). Затем прогревают устройство до 950 С. Одновременно вакуумируют полость матрицы под обшивкой и подают аргон под давлением 1 — 2 атм. Далее вакуумируют полость пуансона под листом жесткости. После этого вакуумируют полость между листами и подают в нее аргон под давлением 4 — 5 атм. При этом происходит формовка листа жесткости с одновременной отбортовкой отверстий до

Я 15 мм по профилю пуансона и формовка листа обшивки по матрице. По окончании формовки-отбортовки сбрасывается давление аргона, паунсон опускают, сдавливают проставку и создают давление сварки по кромкам отбортованных отверстий листа жесткости с обшивкой Q„(äàâëåíèå сварки 20 — 25 атм) с выдержкой 40 — 50 мин.

По окончании сварки устройство охлаждают до 600 С, поднимают пуансон и готовую панель удаляют из устройства.

Использование предлагаемого способа за счет совмещения формовки элементов жесткости с отбортовкой по профилю пуансона значительно снижает разностенность элементов жесткости и вес, что повышает качество — равногрочность и надежность изделия.

Формула изобретения

Способ изготовления панели, состоящей из листа обшивки и листа жесткости, при котором производят формовку элементов жесткости в режиме сверхпластичности и сварку листов диффузионным методом, о тл ич ающи йся тем, что, с целью повышения качества за счет снижения разностениости и веса конструкции, перед формовкой в листе жесткости обрабатывают отверстия в зонах контакта жесткости с обшивкой, которые отбортовывают в процсссс формовки элементов жесткости, после чего производят сварку обшивки с отбортовками жесткости.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3011602, кл. 161 — 131, 05. 12. 61.

2. Патент CILIA № 3920175, кл. 228 — 173, 18.11.75 (прототип) .

793683

11 в Ú2. 1

Фиг. 5 чанг. 2

Составитель М. Мищенкова

Редактор И. Гохфельд Техред В. Серякова Корректор О. Гусева

Заказ 20116 Изд. № 162 Тираж 889 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр, Сапунова, 2