CS218440B1

CS218440B1 - Shaping core from thermally extensible plastic material

Info

Publication number: CS218440B1
Application number: CS449881A
Authority: CS
Inventors: Tomas Kutheil; Martin Paloda; Milan Klein
Original assignee: Tomas Kutheil; Martin Paloda; Milan Klein
Priority date: 1981-06-16
Filing date: 1981-06-16
Publication date: 1983-02-25

Description

Vynález se týká tvářecího jádra z tepelně roztažitelné plastické hmoty pro integrální konstrukci s otvorem ve stěně, vyráběnou z předimpregnovaných vyztužených plastů (prepregů) přitlačovaných do formy při jejich tváření a vytvrzování tvářecím jádrem.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a molding core of thermally expandable plastics for an integral wall opening construction made of pre-impregnated reinforced plastics (prepregs) pressed into a mold while molding and curing with the molding core.

Integrální konstrukce z prepregů se přednostně užívají v konstrukci letadel pro jejich výhodný poměr vlastní hmotnosti k výsledným mechanickým vlastnostem. Integrální konstrukce se vytvářejí spojením nosného· potahu a výztužných součástí, jako jsou žebra, podélníky, nosníky, příčné výztuhy apod. Požadavky kladené na mechanické vlastnosti integrálních konstrukcí vedou ke vZniku prostorově složitých tvarů skříňových integrálních konstrukcí s dutinami, které jsou omezeně přístupné poměrně malými odlehčovacími nebo montážními otvory ve stěnách. To způsobuje při výrobě Integrální konstrukce z vrstev prepregu, přitlačovaných do formy při jejich tváření a vytvrzování tepelně roZtažitelným tvářecím jádrem potíže s vyjímáním smrštěného tvářecího jádra z dutiny integrální konstrukce po vychlazení formy, i když se používají tvářecí jádra sestavená z několika dílů.Integral prepreg structures are preferably used in aircraft design for their advantageous ratio of self-weight to resulting mechanical properties. Integral constructions are formed by joining the load-bearing coating and reinforcing components such as ribs, longitudinal members, beams, transverse stiffeners, etc. Requirements for mechanical properties of integral constructions lead to the formation of spatially complicated box integral constructions with cavities which are limited by relatively small relief or mounting holes in the walls. This causes the difficulty of removing the shrinkage molding core from the mold cavity after cooling the mold, even when using multi-component molding cores, in the manufacture of the Integral structure from the prepreg layers pressed into the mold during molding and curing by the thermally extensible molding core.

Uvedené nevýhody odstraňuje tvářecí jádro z tepelně roztažitelné plastické hmoty podle vynálezu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že tvářecí jádro je nejméně jedním řezem nebo zářezem rozděleno na souvislý pás, jehož jeden konec je v dosahu otvoru ve stěně integrální konstrukce, a jehož druhý konec je v místě nejvíce vzdáleném od otvoru.These disadvantages are eliminated by the molding core from the thermally expandable plastic according to the invention. SUMMARY OF THE INVENTION The core of the invention is divided into at least one cut or notch into a continuous strip, one end of which is within reach of an opening in the wall of the integral structure, and the other end of which is at a position furthest from the opening.

Podle jedné alternativy provedení je tvářecí ploché jádro rozděleno na spirálový pás, jehož vnitřní konec je v průchozím otvoru otevřené stěny skříňové integrální konstrukce, a jehož vnější konec je u jejího obvodu.According to an alternative embodiment, the forming flat core is divided into a spiral strip, the inner end of which is in the through hole of the open wall of the box integral structure, and whose outer end is at its periphery.

Podle druhé alternativy je tvářecí podlouhlé jádro rozděleno na vlnovkový pás pomocí zářezů, vedených střídavě z jeho protilehlých delších stran do šířky jeho tvaru postupně od výřezu ploché integrální konstrukce k jejímu dnu tak, že přední konec vlnovkového pásu je u výřezu. Konec zářezu je případně zesílen ohebnou vrstvou.According to a second alternative, the forming elongate core is divided into a bellows strip by slits extending alternately from its opposite longer sides to a width of its shape gradually from the cutout of the flat integral structure to its bottom such that the front end of the bellows strip is at the cutout. The end of the notch is optionally reinforced with a flexible layer.

Výhodou tvářecího jádra podle vynálezu je, že ho· lze z dutiny hotové integrální konstrukce vytáhnout přístupovým otvorem ve stěně, který je co do svého průřezu i ve značném nepoměru k celkové velikosti tvářecího jádra.An advantage of the molding core according to the invention is that it can be pulled out of the cavity of the finished integral structure through an access opening in the wall, which is in disproportionate in proportion to the overall size of the molding core.

Příklad provedení vynálezu je znázorněn na výkresech, kde představuje obr. 1 v prostorovém řezu sestavu formy s. tvářenou integrální konstrukcí a tvářecími jádry, obr.An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawings, wherein FIG. 1 is a spatial sectional view of a mold assembly having a molded integral structure and molding cores;

v půdorysu spirálovitě rozříznuté ploché jádro, obr. 3 vytahování spirálového· pásu tvářecího· plochého jádra z dutiny hotové skříňové integrální konstrukce, obr. 4 v půdorysu střídavě nařezané podlouhlé jádro, obr. 5 vytahování vlnovkového pásu tvářecího podlouhlého jádra z ploché integrální konstrukce, a obr. 6 zvětšený detail vytahování vlnovkového pásu se zesílením ohebnou vrstvou na konci zářezu.Fig. 3 is a plan view of a spiral-shaped flat core, Fig. 3 is a drawing of a spiral strip of a forming core flat from a cavity of a finished box integral structure, Fig. 4 is a plan view of an alternately cut elongated core FIG. 6 shows an enlarged detail of the pulling of the bellows strip with the flexible layer reinforcement at the end of the notch.

Sestava formy (obr. 1) se skládá z rámu 1, ktorý je položen spolu se spodním dílem 2 formy na vytápěné dolní desce 5 lisu, na jejímž tvarovaném povrchu jsou navrstveny vrstvy prepregu tvořící uzavřenou stěnu 19 tvářené skříňové integrální konstrukce 20. Na těchto vrstvách prepregu je položeno ploché jádro 7 z tepelně roztažitelné plastické hmoty, vytvářející negativ dutiny, a na něm jsou navrstveny vrstvy prepregu tvořící otevřenou stěnu 22 skříňové integrální konstrukce 20, jejíž vnější strana je vytvářena negativem vrchního dílu 3 formy, který má otvor 9 souhlasící s průchozím otvorem 10 v otevřené stěně 22. Mezi vnější stěnu vrchního dílu 3 a vnitřní stěnu rámu 1 je vsunuto vnější jádro 15, položené na druhé straně okraje uzavřené stěny 19, přesahujícího půdorysně za místo· jejího styku s otevřenou stěnou 22. Shora je na přírubu 30 rámu 1, vnější jádro 15, a základnu 31 vrchního dílu 3 přitisknuta vytápěná horní deska 6 lisu.The mold assembly (Fig. 1) consists of a frame 1, which is placed together with the mold lower part 2 on a heated press plate 5, on whose shaped surface the prepreg layers are laminated forming a closed wall 19 of the molded box integral structure 20. On these layers The prepreg is a flat core 7 of thermally extensible plastics forming a cavity negative, and there are layered prepreg layers forming the open wall 22 of the box integral structure 20, the outer side of which is formed by the negative of the mold upper part 3 having aperture 9 coinciding An outer core 15 is placed between the outer wall of the top panel 3 and the inner wall of the frame 1, lying on the other side of the edge of the closed wall 19, extending in plan view beyond its open wall contact 22. Top is on the flange 30 frame 1, outer core 15, and base 31 incl The heated upper plate 6 of the press is pressed against the upper part 3.

Ploché jádro 7 (obr. 2) je spirálovým řezem 8 rozděleno na spirálový pás 27, jehož vnitřní konec 16 začíná v průchozím otvoru 10 otevřené stěny 22 skříňové integrální konstrukce . 20. Vnější konec 14 je u jejího obvodu, v místě nejvíce vzdáleném nebo nejhůře přístupném od průchozího otvoru 10.The flat core 7 (FIG. 2) is divided by a helical cut 8 into a helical strip 27, the inner end 16 of which begins in the through hole 10 of the open wall 22 of the housing integral construction. 20. The outer end 14 is at its periphery, at a location furthest away or most difficult to access from the through hole 10.

Plochá integrální konstrukce 25 (obr. 5), jaká se například vyskytuje na nosné ploše letadla, má potah 26, který je spojen s 'hranou 24, podélníkem 4 a případně s příčnými výztuhami 11, v kterých jsou provedeny odlehčovací nebo montážní výřezy 12.The flat integral structure 25 (FIG. 5), such as that found on the aircraft support surface, has a skin 26 which is connected to the edge 24, the longitudinal 4 and optionally the transverse stiffeners 11 in which the relief or assembly cut-outs 12 are provided.

Plochá integrální konstrukce 25 se vytváří pomocí podlouhlého jádra 17 (obr. 4), které je rozděleno na vlnovkový pás 28 pomocí zářezů 18, vedených střídavě z jeho protilehlých delších stran 29 do šířky jeho tvaru postupně od výřezu 12 ke dnu ploché integrální konstrukce 25 tak, že přední konec vlnovkového pásu 17 je u výřezu 12 a zadní konec 23 je u dna dutiny nebo v jejím nejhůře přístupném místě.The flat integral structure 25 is formed by an elongate core 17 (FIG. 4), which is divided into a wavy belt 28 by slits 18, alternately guided from its opposite longer sides 29 to a width of its shape gradually from the slot 12 to the bottom of the flat integral structure 25. wherein the front end of the bellows strip 17 is at the cutout 12 and the rear end 23 is at the bottom of the cavity or at its most inaccessible location.

Konce zářezů 18 (obr. Θ) jsou zesíleny ohebnou vrstvou, například skelnou tkaninou 13 přilepenou k přilehlým stěném zářezů 18.The ends of the slits 18 (FIG. Θ) are reinforced with a flexible layer, for example a glass fabric 13 adhered to adjacent wall slits 18.

Tvářecí jádro 7, 17 se zhotovuje odléváním předem určeného množství tepelně roztažitelné plastické hmoty o složení vyhovujícím podmínkám pro vytvrzování prepregu. Odlévá se do sestavené formy se separační úpravou povrchu. Osvědčila se například dvousložková směs silikonového kaučuku a katalyzátoru v poměru, který je dán typem použitých materiálů. Po stanovené době proběhne síťovací reakce a vznikne přesný odlitek vnitřního tvaru formy. Odlitek tvářecího jádra se rozřízne jemnozubou pásovou pilou tak, aby vznikl souvislý pás, který lze protáhnout otvorem ve stěně integrální konstrukce. Tvářecí jádro je pevné a pružné. S výhodou se využívá vlastnosti dvousložkového silikonového· kaučuku, který se při zesilováni smršťuje na objemu. To potom usnadňuje vkládání tvářecího· jádra do formy s uloženými vrstvami prepregu, protože smrštění činí cca 10 % objemových.The molding core 7, 17 is produced by casting a predetermined amount of thermally expandable plastic having a composition suitable for curing the prepreg. It is cast into an assembled mold with a separating surface treatment. For example, a two-component mixture of silicone rubber and catalyst in a ratio, which is determined by the type of materials used, has proved to be useful. After a specified period of time, the cross-linking reaction takes place and an exact casting of the inner mold is produced. The molding core cast is cut with a fine-toothed band saw to form a continuous band that can be passed through an opening in the wall of the integral structure. The forming core is rigid and flexible. Preferably, the properties of the bicomponent silicone rubber, which shrinks in volume during crosslinking, are utilized. This then facilitates the insertion of the molding core into the mold with deposited layers of the prepreg, since the shrinkage is about 10% by volume.

Rozříznuté tvářecí jádro 7, 17 se vkládá na vrstvy prepregu, předem uložené do formy. Mezi tvářecí jádro 7, 17 a vrstvy prepregu se vkládá separační fólie, která zamezuje zatékání pojivá z vytvrzovaného prepregu do spirálového řezu 8 a do zářezů 18, kde by po zatvrdnutí mohlo pojivo ztěžovat vytahování tvářecího jádra 7, 17 z dutiny integrální konstrukce 20, 25 a jeho poškozování.The slit mold core 7, 17 is inserted onto the prepreg layers pre-loaded into the mold. A separating foil is inserted between the mold core 7, 17 and the prepreg layer to prevent binder leakage from the cured prepreg into the spiral cut 8 and the notches 18 where, after curing, the binder could make it difficult to pull the mold core 7, 17 out of the cavity of the integral structure 20, 25 and its damaging.

Tvar dutiny integrální konstrukce a umístění otvoru v její stěně ovlivňuje volbu tvaru rozdělovacího řezu, aby z tvářecího jádra Vznikl souvislý pás.The shape of the cavity of the integral structure and the location of the aperture in its wall influences the choice of the shape of the partition cut to produce a continuous strip from the forming core.

U skříňové integrální konstrukce 20 (obr. 3j, která tvoří brzdicí štít letadla, je dutina zploštěná s odlehčovacím průchozím otvorem 10 umístěným v jejím půdorysném středu. Tvářecí ploché jádro 7 je rozříznuto spirálovým řezem 8 na spirálový pás 27, který se z hotové skříňové integrální konstrukce 20 vytahuje za vnitřní konec 16 postupným odvíjením v dutině a vytahováním z průchozího· otvoru 10.In the box integral structure 20 (FIG. 3j, which forms the aircraft brake shield), the cavity is flattened with a relief through hole 10 located in its plan view. The forming core 7 is cut by a helical cut 8 into a spiral belt 27 which is formed from the finished box integral. The structure 20 pulls the inner end 16 by gradually unwinding it in the cavity and pulling it out of the through hole 10.

Při výrobě delší štíhlé ploché integrální konstrukce 25 se podlouhlé jádro 17 nařezává podle obr. 4 tak, že zadní konec 23 je v místě dutiny nejvzdálenějším od jejího přístupového výřezu 12. Aby se vlnovkový pás 28 podlouhlého jádra 17 při vytahování z hotové ploché integrální konstrukce 25 netrhal, je zesílen nalepením ohebné skelné tkaniny 13 do konců zářezů 18.To produce a longer slender flat integral structure 25, the elongated core 17 is cut as shown in FIG. 4 so that the rear end 23 is at the location of the cavity furthest from its access slot 12. In order to pull the corrugated strip 28 of the elongated core 17 it is reinforced by gluing a flexible glass fabric 13 to the ends of the notches 18.

Tvářecí jádro, rozdělené na souvislý pás, l'ze pro dutiny obzvláště složitých tvarů kombinovat se samostatnými díly vícedílného tvářecího jádra.A mold core divided into a continuous belt can be combined with cavities of particularly complex shapes with separate parts of a multi-part mold core.

Tvářecí jádro podle vynálezu se uplatní při výrobě letadlových integrálních konstrukcí, jakož i v jiných oborech, kde se klade důraz na příznivý poměr vlastní hmotnosti k výsledným mechanickým vlastnostem konstrukční součásti.The molding core according to the invention is used in the manufacture of aircraft integral structures as well as in other fields where emphasis is placed on a favorable ratio of the net weight to the resulting mechanical properties of the component.

Claims

1. A thermoformable plastic core for an integral construction with a wall opening made of pre-impregnated reinforced plastics, characterized in that it is divided into at least one cut or notch into a continuous strip, one end of which is within reach of the wall opening an integral structure, and whose other end is at the point furthest from the wall opening.

2. A forming core according to claim 1, characterized in that the forming flat core. (7) is divided by a spiral cut (8) into a spiral strip (27), the inner end (16) of which is in the through hole (10) of the open wall (22) of the box integral structure (20), and whose outer end (14) ) is near its perimeter.

vynalezu

3. The forming core according to claim 1, characterized in that the forming elongate core (17) is divided into a wavy strip (28) by slits (18), alternately extending from its opposite long sides (29) to a width of its shape successively from the access of the cutout (12) of the flat integral structure (25) to its bottom such that the front end (21) of the bellows strip (17) is at the cutout (12).

A forming core according to claim 3, characterized in that the end of the slot (18) is reinforced by a flexible layer attached to adjacent walls of the slot (18).