Курсовая работа: Панель обшивки руля высоты

Курсовая работа по дисциплине

«Проектирование технологических процессов производства

изделий из волокнистых композиционных материалов» на тему:

Панель обшивки руля высоты.

Работу выполнил:

Казань, 2006 г.

Содержание:

1. Конструктивно-технологический анализ композиционного изделия

1.1. Описание конструкции изделия и его взаимосвязи с другими деталями, составляющими агрегат

1.2. Оценка технологичности конструкции

1.3. Разработка технологических условий на изделие из КМ

2. Выбор и обоснование технологической схемы производства изделия

2.1. Выбор метода придания формы изделия

2.2. Выбор метода формования

2.3. Составление номенклатуры оснастки для придания формы и процесса

формования

2.4. Схема увязки оснастки

2.5. Выбор необходимого оборудования

2.6. Расчет ожидаемой точности изготовления

3. Разработка технологического процесса изготовления изделия из ПКМ

3.1. Расчет (выбор) технологических режимов

3.2. Выбор вспомогательных материалов для реализации технологического процесса

3.3. Составление карт раскроя препрега

3.4. Разработка маршрутного и операционного технологического процессов. Заполнение маршрутных и операционных карт технологического процесса

4. Разработка технологической оснастки

4.1. Разработка эскизного проекта формозадающей оснастки (оправки)

4.2. Разработка технических условий на оснастку

4.3. Разработка сборочного чертежа общего вида оснастки со спецификацией

4.4. Разработка чертежа оной из деталей оснастки (деталировка)

4.5. Описание оснастки и способа ее изготовления

1. Конструктивно-технологический анализ композиционного

изделия.

1.1. Описание конструкции изделия и его взаимосвязи с другими деталями, составляющими агрегат.

Руль высоты, предназначенный для установки на стабилизатор в качестве подвижного элемента управления самолетом в вертикальной плоскости и эксплуатации в любых климатических условиях, должен соответствовать настоящим техническим условиям. Руль высоты состоит из кронштейнов навески руля высоты, кронштейнов крепления рулевых приводов, продольных элементов (лонжерона, балок), поперечных элементов (мембран), торцевых мембран из ПКМ, панелей верхних и нижних из ПКМ, хвостового сотового отсека с обшивками из ПКМ.

Законцовка руля высоты представляет собой сандвичную конструкцию. Структура сандвичных конструкций состоит из следующих элементов: двух тонких прочных облицовочных пластин – обшивок, толстой легкой сердцевины – заполнителя, разделяющего несущие пластины и разделяющие нагрузку между ними, и адгезионных слоев, связывающих нагрузку от заполнителя к облицовкам и обратно. Сандвичную конструкцию обычно рассматривают как двутавровую балку, одна из горизонтальных полок пластин которой «работает» на сжатие, а другая на растяжение. Сотовый заполнитель, связывающий пластины, аналогичен вертикальной полке балки, «работает» на сдвиг и повышает изгибную жесткость структуры, хотя, в противоположность двутавру, основным его назначением является опора для пластин облицовки.

Главными функциями несущих облицовочных материалов для сандвичевых конструкций являются обеспечение их жесткости относительно изгиба и сдвига в плоскости пластин, а также передача нагрузок в той же плоскости.

Объективной предпосылкой к разработке сандвичевых конструкций является необходимость снизить массу конструкции и увеличить ее жесткость, уменьшив при этом расход материала на несущие поверхности.

Другими объективными предпосылками могут являться: необходимость уменьшения трудоемкости переработки и стоимости материала, уменьшения шума или увеличения акустической прочности материала. Требований к сандвичевым структурам, предъявляемых при конструировании, относительно немного: они должны нести заданные нагрузки, иметь возможность соединения с малыми или большими несущими нагрузку элементами конструкции, выдерживать заданные давления, иметь определенные массу и стоимость.

Технологический процесс производства сандвичевых структур (сотовых конструкций) требует соблюдения трех обязательных условий: использования температуры (необходимо учесть, что и давление, и температура должны быть в точно заданных регламентами пределах в течение всего времени отверждения адгезивов); обеспечение инструментом и оборудованием, которое будет совмещать детали и выдерживать их под нагрузкой в течение всего режима отверждения.

Получаемые при выклеивании сандвичных неметаллических конструкций отклонения от заданных обводов оказывается меньше, чем при изготовлении клепаных конструкций.

Условия эксплуатации:

Рабочая среда – воздух, температура поверхности от -60^о до +80^о С.

1.2. Оценка технологичности конструкции.

Техническими условиями устанавливается допустимая величина зазора между склеиваемыми поверхностями, определяемая в основном свойствами клеевой композиции. Надлежащие зазоры в соединениях уменьшают вероятность появления непроклеев и способствуют получению наибольшей прочности для выбранной марки клея.

Материалы и полуфабрикаты, применяемые при изготовлении руля высоты, должны быть подвергнуты входному контролю в соответствии с требованиями ГОСТ 24297-87.

Масса руля высоты (82±2) кг.

При креплении внутренних элементов каркаса, в случае необходимости, разрешается головки болтов и закладные головки заклепок ставить в обратную сторону против чертежного изображения, при этом не допускается непосредственное прилегание замыкающих головок заклепок к деталям из ПКМ.

Зазоры между сопрягаемыми поверхностями должны быть не более 0,2 мм, кроме мест, оговоренных в чертежах. Смещение осей лонжеронов, балок и нервюр от положения, допускается до 2,0 мм при условии соблюдения 74.05.0000.0001 ТУ.

Центры шарниров смонтированных кронштейнов навески секций руля высоты должны лежать на общей прямой (оси вращения руля высоты). Общая закрутка руля высоты (ножницы) по всей длине допускается до 3 мм. Отверстия под болты и винты, предусмотренные для крепления такелажных узлов, должны быть выполнены по кондуктору.

Руль высоты должен быть взаимозаменяем на всех сериях основного изделия

1.3. Разработка технологических условий на изделие из КМ.

Детали из ПКМ на связующем УП-2227 должны изготавливаться по ТИ-0209-95.

Подсборки сотовой конструкции с обшивками из ПКМ на клеевой пленке ВК-51, ВК-51А.

Массу деталей и подсборок из ПКМ в процессе их производства определять с «жертвенным» слоем, взвешивание производить по документации, действующей на предприятии - изготовителе. Для деталей (обшивки) с припуском, обрезаемым после склейки, контроль массы производить с технологическим припуском, превышение массы детали по сравнению с теоретически расчетной массой детали с припуском и «жертвенным» слоем, должно быть не более 7%. Погрешность измерения массы – 0,3%.

На первых 3х комплектах агрегатов провести проверочный контроль толщин деталей из ПКМ, на основании которого провести корректировку длин крепежа и чертежных размеров. Проверочный контроль толщин указанных деталей производить на каждом 10м комплекте. Отклонения на толщину монолитных деталей ±0,2 мм.

Сотовый заполнитель растянутый и обработанный по толщине, должен соответствовать требованию чертежа. Отклонение на высоту сотового заполнителя ±0,1 мм. Количество стыков и направление клеевых полос регламентируется чертежом. Для получения на поверхностях деталей из ПКМ, предназначенных для склейки, шероховатого фактурного оттиска напрессовать на эти поверхности «жертвенный» слой из лавсановой ткани арт.56208 ГОСТ 15978-78.

Поверхности деталей, покрытые «жертвенным» слоем, по внешнему виду не контролировать.

На деталях из ПКМ не допускаются:

а) сквозные трещины;

б) механические повреждения с видимым повреждением волокон заполнителя, краевые забоины.

На обшивках и деталях из ПКМ допускаются отклонения согласно таблице:

Ресурс и надежность руля высоты должны соответствовать ресурсу и надежности основного изделия. Предел прочности при изгибе в соответствии с техническими требованиями чертежа на образец – свидетель. Прочность склейки обшивки с сотовым заполнителем на отрыв должна быть: σ_ср > 294 МПа (30 кгс/мм² ), σ_min = 245 МПа (25 кгс/мм² ).

Руль высоты должен быть стойким и прочным к ВВФ (внешним воздействующим факторам) в составе основного изделия.

Один агрегат из двадцати каждой секции, изготовленный по серийной технологии, испытывается на изолированном стенде на статическую прочность до разрушения. Допускается в зачет периодических испытаний первого агрегата каждой секции.

2. Выбор и обоснование технологической схемы производства

изделия.

2.1. Выбор метода придания формы изделия.

На производстве, где осуществляется процесс изготовления самолета ТУ-214, основным способом формирования изделий из ПКМ является выкладка.

Выкладка является наиболее простым способом, который применяется для изготовления малонагруженных изделий различных габаритов и конфигураций.

Схема процесса.

1. Подготовка формы (оснастка) (1): очистка поверхности от загрязнения и потеков отверждающего связующего, ремонт поверхности и ее обезжиривание.

2. Нанесение антиадгезионного слоя (3) с предварительной установкой ограничителей (2).

3. Упорядоченная укладка заранее раскроенных заготовок препрега (4).

4. Формирование первого слоя при сухой технологии: прикатка уложенных заготовок препрега подогретым нежестким валиком с целью уплотнения пакета и удаления воздушных включений (пузырей).

5. Формирование последующих слоев с теми же технологическими операциями осуществляется друг за другом до нужного количества слоев. Если изделие изготавливается без дополнительного воздействия давления на формирование структуры, то на этом процесс выкладки заканчивается.

В случае использования дополнительного давления добавляются следующие операции:

6. Установка на поверхность изделия (4) предварительно сформированного из:

- перфорированной разделительной пленки (5).

- впитывающего слоя из ткани объемного плетения (6).

- цулага (7), представляющей собой жесткую оболочку, эквидистантную поверхности изделия, выполненная из тонколистового металла или ПКМ. Служит для распределения равномерного давления на поверхность изделия при формовании и недопущения сползания выкроек или слоев.

- дренажный слой (8), обеспечивает равномерное распределение вакуума под вакуумным мешком.

- на весь пакет устанавливается вакуумный мешок (9) со штуцерами (10) для присоединения вакуумной системы.

Для обеспечения герметичности для созданного мешка устанавливается жгут из герметика (11). Вакуумные мешки изготавливаются из различных газонепроницаемых пленок или прорезиненных тканей.

2.2. Выбор метода формования.

Формование - это процесса, при котором:

- происходит отверждение (полимеризация связующего);

- создается конечная структура композита;

- свойства композита принимают максимальные значения;

- фиксируется форма изделия.

В ходе формования сформированная на формозадающей оснастке заготовка подвергается воздействию давления и температуры с целью образования монолитного материала с высокими прочностными свойствами.

Процесс формования делится на типы:

- контактное формование;

- формование упругой мембраной;

- формование в жестких формах;

- формование.

На производстве, при изготовлении самолета ТУ-214, используют автоклавное формование и прессовое, которые являются подвидами формования упругой мембраной и формования в жестких формах.

При автоклавном формовании осуществима схема выкладки технологических слоев. автоклавный способ применяется для изготовления крупногабаритных изделий сложной формы с более высокими и стабильными в процессе эксплуатации физико-механическими свойствами. Способ применяется при достаточно большой серии изделия, так как оборудование дорогостоящее.

Автоклав – это герметичная емкость, имеющая прочный (металлический) корпус цилиндрической формы, установленный на основании.

Корпус закрывается герметичными крышками эллипсной или сферической формы. Внутри автоклава (в рабочей камере автоклава) смонтирован рельс (рельсовый путь) по которому перемещается тележка, на которую устанавливается тележка, на которую устанавливается форма с изделием.

Неотъемлемой частью автоклавного оборудования, является система вакуумирования, для создания избыточного давления. Давление в автоклаве создается либо с помощью компрессоров, либо испарением жидкого азота.

В последнем случае в состав автоклавного оборудования входит азотная станция. Температура в автоклаве создается либо встроенными тенами (электронагревающими элементами), либо аэродинамическим обдувом. В современных автоклавах может быть создано давление до 30 атмосфер и температура до 300 ^о С. Для охлаждения различных конструктивных элементов автоклавного оборудования, как правило, предусматривается оборотное водоснабжение, то есть охлаждающая вода циркулирует по подводам, снижает теплоту, входит в специальное устройство и возвращается по замкнутому циклу.

Последовательность операции технологического процесса при автоклавном формовании:

- выкладка вне автоклава заготовки изделия на подготовленную форму согласно требованиям чертежа или карты выкладки;

- установка в зоне припуска термопары, обеспечивающей автоматический режим отверждения (температурный режим, а не режим давления);

- укладка на заготовку разделительной пленки;

- установка по периметру заготовки дренажной трубки;

- укладка одного или двух слоев грубой стеклоткани в качестве дренажного слоя и укладка герможгута;

- подготовка и установка эластичного чехла (проверка на герметичность и чистоту);

- подключение дренажного канала к автономной системе вакуумирования автоклава;

- проверка герметичности собранной садки;

- закрытия гермокрышки;

- создание разряжения под чехлом и под вакуумным мешком 0,8-0,9 атмосферы, и избыточного давления в автоклаве 3 атм.;

- формование по заданному температурному режиму и давлению поддерживается автоматически;

- охлаждение, сброс давления в автоклаве и вакуума под мешком;

- открытие гермокрышки, выкатывание тележки и съем изделия.

Формы для автоклавного формования могут быть достаточно тонкостенными и легкими, так как в процессе опрессовки изделия испытывают всестороннее давление. При этом они должны обеспечивать герметичность в течение всего периода формования. Материал формы должен иметь высокую теплопроводность и минимальную теплоемкость с целью сокращения времени на нагрев заготовки.

Процесс автоклавного формования трудоемок, при этом качество выкладки зависит от квалификации исполнителя.

С целью повышения качества выкладки и последующего формования, выкладку препрега осуществляют на специальных выкладочных машинах с числовым программным обеспечением. При этом заданное количество слоев и углы выкладки обеспечиваются выкладочной головкой по программе. Кроме того, поддерживается постоянное давление и температура прикатного ролика, что обеспечивает стабильность технологического процесса и как следствие высокое качество и стабильность свойств формируемых изделий.

Для получения новых качественных высоконагруженных конструкций применяют процесс интегрального автоклавного формования, при котором за один технологический цикл совместно отверждаются несколько заранее полученных элементов конструкции. Современные автоклавы позволяют проводить формование при температуре до 300 ^о С и давления до 15 атм.

2.4. Схема увязки оснастки.

Обеспечение заданной точности обводообразующего элемента конструкции требует:

- применения единой системы базовых плоскостей и осей для координации положения всех взаимосвязанных элементов и оснастки в процессе их изготовления и сборки;

- применения единых способов базирования всей технологической цепочки.

2.5. Выбор необходимого оборудования.

Все применяемое оборудование для технологического процесса изготовления агрегата руля высоты должно быть аттестовано и проходить текущие проверки в соответствии с графиком ППР отделов главного механика, главного метролога, главного энергетика.

При обрезке сотопакетов и резке и фрезеровке сотодолек используются ленточно-пилочный и фрезерный станки. В процессе работы на данных станках выделяется мелкодисперсная пыль, поэтому эти работы проводить в защитных очках и респираторах.

Необходимо использовать такие средства индивидуальной защиты, как х/б халаты, косынки, тапочки, х/б перчатки, фартуки и полиэтиленовые нарукавники.

При изготовлении пакетов клеевых сотовых заполнителей используется автомат АСП-250М. При работе на нем необходимо периодически проверять правильность работы блокировочных устройств, запрещается прикасаться руками к подвижным механизмам автомата, станина автомата, корпуса электродвигателей, электрошкаф должны быть заземлены.

Пресс гидравлический должен быть снабжен системой регулирования и контроля температуры, давления и времени выдержки. Разъем съемных пресс-форм должен быть механизирован.

Автоклав. Герметичность соединения крышки с корпусом обеспечивается с помощью затвора. Затвор должен быть герметичным и надежным, он должен позволять многократно, быстро и безопасно открывать крышку. Обычно автоклавы снабжают механизмом для поворота и открывания в паре с электродвигателем. Должно быть предусмотрено блокирующее устройство с целью исключения впуска пара в аппарат при незакрытой крышке, также для исключения открывания крышки при давлении в аппарате.

Станки для раскроя препрега для получения пакетов заготовок деталей. На станках должны быть надежно закреплены формы и оправки для намотки и выкладки. Конструкция вакуумной системы станка выкладки должна исключать засорение всасывающих концов вакуумных трубок, попадание масла от насосов в секции вакуумного стола. Должно быть исключено повреждение электропневматического и гидрошлангов.

2.6. Расчет ожидаемой точности изготовления.

Расчет ожидаемой точности сводится к прогнозированию погрешности, которая возникает в результате изготовления изделия. В процессе расчета определяем разницу между Т.К. и Д.К. Разница – погрешность, которая характеризует ожидаемую точность. Т.К. – это номинальный размер, задается мат. моделью агрегата, Д.К. – то, что получилось в результате нашей работы. Оценка погрешности изделия осуществляется на основе знаний о техпроцессе изготовления конструкции.

3. Разработка технологического процесса изготовления изделия

из ПКМ.

3.1. Расчет (выбор) технологических режимов.

Технологический процесс разработан на основе технологических инструкций ТИ – 02909-02 «Изготовление деталей из стекло – угле - органопластика и гибридных материалов на связующем УП - 2227». Изготовление деталей из ПКМ проводить в сухом чистом помещении при температуре воздуха 15-25 ^о С и относительной влажности не более 75%. помещение должно быть оборудовано общей приточно-вытяжной вентиляцией и местными отсосами. Замер температуры рабочей зоны и относительной влажности производит мастер производственного участка и контролирует БТК перед началом работы. Результаты заносятся в журнал. При отклонении параметров производственной среды от предельно-допустимого значения необходимо сообщить руководству СП «КАПО - Композит» и принять следующие меры:

- мастеру остановить изготовление деталей;

- контролеру БТК принять меры, исключающие возможность попадания деталей на дальнейшую сборку, выписать ведомость замечаний и акт об анализе и устранении отклонений. Комиссии по качеству произвести оценку ситуации и определить ее влияние на продукцию и принять решение об оформлении «Акта извещения на устранение отклонений».

- комиссии по качеству провести анализ причины отклонения параметров, составить мероприятия для предупреждения повторного возникновения сбоя параметров производственной среды;

- при достижении параметров соответствующих предельно-допустимым значениям работу восстановить с записью в журнале параметров среды.

Уборку рабочего места проводить ежедневно в конце рабочего дня влажным способом или пылесосом.

Все оборудование и оснастка должны быть исправны, заземлены и защищены от статического электричества. Обработка деталей из ПКМ ручным механизированным инструментом (зашкуривание, сверление) работа должна проводиться пневматическими ручными машинами, оборудованными местными отсосами. Для работы использовать только исправный и замаркированный инструмент.

Правила работы с эпоксидными смолами.

Работа с растворителями, клеями, эпоксидными смолами и герметиками относятся к категориям пожароопасных, оказывающих токсическое действие на организм. Во избежание случаев загорания запрещается: работать при отключенной вентиляции; кружки с клеем, герметиком и растворителями ставить вблизи нагревательных устройств; держать открытыми без надобности кружки с клеем, растворителем; выкручивать салфетки и опускать в растворитель сразу после обезжиривания; загромождать проходы к передвижным средствам пожаротушения, согласно нормам.

К работе с растворителями, клеями, эпоксидными смолами и герметиком допускаются лица имеющие спецодежду и индивидуальные средства защиты.

Охрана окружающей среды.

Отходы ЛВЖ по мере накопления сдавать в цех 61 с последующей утилизацией. Протировочная ветошь собирается в специальную тару и сдается в цех 61. Отходы препрегов, пленочных клеев, связующих паст - складывать в герметически закрываемые бидоны и вывозить в цех 61 на специальную площадку. Тара должна быть замаркирована.

3.2. Выбор вспомогательных материалов для реализации

технологического процесса.

Наименование вспомогательных материалов:

1. Антиадгезионная смазка К – 21;

2. Пленка полиэтиленовая;

3. Пленка полиамидная ППНТ – для вакуумного чехла;

4. Салфетки;

5. Ацетон технический;

6. Нефрас чистый;

7. Перчатки х/б – 1 пара на 1го человека.

8. Шпагат;

9. Ткань, фильтрованная из синтетических нитей (лавсановая) арт.56208;

10. Полимерный заполнитель ВПЗ – 5.

Наименование основных материалов:

1. Стеклоткань Т – 10-80;

2. Стеклосотоблок ПСП-1-2,5-60;

3. Связующее УП – 2227;

4. Клеевая пленка ВК – 51;

5. Клеевая пленка ВК – 51А;

6. Клеевая пленка ВКВ 3 – 0,9;

7. Герметик УЗОМЭС – 5М.

3.3. Составление карт раскроя препрега.

1. Перед раскроем выдержать препрег при температуре цеха не менее 2х часов (в случае хранения его в холодильнике).

2. Обрезать кромки шириной 15 – 20 мм с 2х сторон.

3. Произвести раскрой препрега на заготовки (полиэтиленовую пленку не снимать) по шаблону, учитывая направление армирования ткани, согласно схеме раскроя.

3.4. Разработка маршрутного и операционного технологического процессов. Заполнение маршрутных и операционных карт технологического процесса.

Маршрутная карта. Наименование и содержание операций.

1. Комплектовочная.

2. Контроль исходных материалов.

3. Входной контроль оснастки

4. Подготовка и термообработка оснастки.

5. Контрольная.

6. Проверка оснастки на герметичность.

7. Контрольная.

8. Разрезка сотоблоков на прямоугольные заготовки.

9. Контрольная.

10. Обрезка прямоугольных заготовок.

11. Контроль обрезки прямоугольных заготовок на клин.

12. Склейка сотоблоков.

13. Контроль склейки сотоблоков.

14. Термостатирование клея ВКВ - 3.

15. Контрольная.

16. Механическая обработка сотоблока.

17. Приклейка сотопанели к технологической обшивке.

18. Фрезерование криволинейной поверхности сотоблока.

19. Доводка обработанной поверхности сотоблока.

20. Контрольная.

21. Предварительная сборка каркаса с обшивкой.

22. Контрольная.

23. Сверловка технологических отверстий.

24. Контрольная.

25. Предварительная сборка каркаса с сотовым заполнителем.

26. Контрольная.

27. Контроль качества подгонки сотового заполнителя.

28. Контроль предварительной сборки.

29. Склейка – сборка обшивки с каркасом.

30. Контрольная.

31. Изготовление вакуумного чехла.

32. Проверка вакуумного чехла на герметичность.

32. Контрольная.

33. Автоклавное формование.

34. Контроль параметров формования.

35. Распрессовка вакуумного чехла.

36. Фрезерование второго теоретического сотоблока.

37. Контрольная.

38. Доводка обработанной поверхности сотового заполнителя.

39. Контрольная.

40. Заливка полимерного заполнителя ВПЗ – 5 в местах упрочнения сот.

41. Контрольная.

42. Предварительная сборка каркаса с обшивкой.

43. Контрольная.

44. Склейка – сборка обшивки с каркасом.

45. Контрольная.

46. Изготовление вакуумного чехла.

47. Автоклавное формование.

48. Распрессовка сборки.

49. Неразрушающий контроль.

50. Установка накладок на клее ВК – 9.

51. Контрольная.

52. Предварительная маркировка.

53. Покрытие сборки.

54. Окончательная маркировка.

55. Определение массы.

56. Окончательный контроль.

57.Предъявление деталей БТК по форме 21.

58. Упаковка.

59. Хранение и транспортировка.

4. Разработка технологической оснастки.

4.1. Разработка технических условий на оснастку.

1. Форму изготовить по программе на станке с ПУ.

2. Нанести все риски и их информацию вне рабочей зоны с учетом т.к.л.р.=0,2% в сторону уменьшения размеров. Риски глубиной 0,5 мм х 60^о заполнить несмываемой тушью.

3. Острые кромки скруглить R≈3мм.

4. Сквозные отверстия в деталях позиции 1 не допускаются, кроме отверстий под рым-болты.

5. Детали позиции 2 : 4 установить на виксинт.

4.2. Описание оснастки и способа ее изготовления.

Анализ опыта освоения новых изделий на предприятиях отрасли выявил необходимость комплексного решения проблем производства деталей из ПКМ.

В процессе изготовления основным фактором, определяющим размеры и форму детали из полимерных композиционных материалов, является выклеечная оснастка, на которой осуществляется выкладка и автоклавное формование детали.

Наибольшее распространение получила металлическая оснастка, используемая как для формообразования обшивок, так и для склейки трехслойных элементов конструкции, в том числе и с сотовым заполнителем.

При проектировании, выборе типа формообразующей, выклеечной оснасток необходим грамотный подход к работе. Для каждой детали необходимо спроектировать необходимую оснастку, исходя из многих данных: материала заготовок, материала каркаса и обшивок оснастки, температурного коэффициента линейного расширения детали и оснастки, ориентации формообразующей поверхности относительно базовой плоскости.

В зависимости от размеров и кривизны деталей применяются три типа формообразующей металлической оснастки:

- монолитная,

- литая,

- каркасная.

Формообразующая металлическая оснастка состоит из собственно оснастки и вспомогательных элементов, вакуумных трубок, штуцеров для подключения вакуумтрубопровода, такелажных узлов.

Для выклейки нашей детали применяем монолитную оснастку.

Монолитной оснасткой считается оснастка, не имеющая соединений в рабочей зоне и изготавливаемая из алюминиевых плит. В зависимости от габаритных размеров и кривизны деталей из полимерных композиционных материалов оснастка имеет различную конструкцию. Для изготовления деталей, имеющих преимущественно плоскую форму и габаритные размеры, не превышающие 2000 миллиметров.

Рабочая поверхность монолитной оснастки обрабатывается па станках с числовым программным управлением.

Требования к оснастке.

1.Конструкция и материал оснастки должны обеспечивать многократное формование деталей из полимерных композиционных материалов при температуре до 200 градусов Цельсия и давлении до 20 кгс/кв.см.

2.Жесткость оснастки должна быть достаточной, во всем диапазоне температур, для получения деталей, заданной формы и размеров с заданной точностью.

3.Тепловой коэффициент линейного расширения материала оснастки должен быть близок к тепловому коэффициенту линейного расширения формуемой детали, а в случае различия должен учитываться при проектировании оснастки.

4.Оснастка должна иметь минимальную массу с целью сокращения времени прогрева и экономии материала при обеспечении требуемой жесткости.

5.Площадь проекции формообразующей поверхности на базовую (горизонтальную) поверхность оснастки должна быть максимальной, с целью повышения качества оснастки и удобства в работе.

6.Точность формообразующей поверхности оснастки по отношению к теоретическому контуру изделия в зависимости от требований, предъявляемых к конструкции, должна соответствовать от ± 0.5 до ±1.5 миллиметров.

7.Рабочие поверхности оснастки должны обеспечивать качество поверхности деталей в соответствии с техническими условиями на изделие.

8.Царапины, забоины, вмятины и другие дефекты на рабочих поверхностях форм и поверхностях для выклейки вакуумного мешка не допускается.

9.Шероховатость поверхности оснастки должна быть в пределах: от 2.5 до 0.63 мкм.

10.Оснастка должна обеспечивать постоянство и равномерность распределения давления по всей поверхности детали, равномерность прогрева детали, возможность монтажа ограничительной рамки.

11.Обшивка оснастки должна иметь припуск по периметру 120 - 150 миллиметров для установки дренажных трубок, штуцеров и вакуумной диафрагмы (вакуумного мешка).

12.Формообразующая обшивка оснастки должна сохранять герметичность при режимах формования деталей из полимерных композиционных материалов.

13.Разметка на формах должна быть четко выполнена в соответствии с требованиями чертежа изделия и обеспечивать возможность переноса её на деталь путем отпечатка. Разметкуоснастки производить по чертежам изделия, шаблонам, конструктивным плазам, по программе ЭВМ, чертежам оснастки.

Разметка должна включать: линию обреза детали; линию технологического припуска по ведомости подготовки шаблонов и оснастки; оси установки дополнительных элементов (усиливающих накладок, вкладышей); оси шпангоутов, стрингеров, лонжеронов, нервюр; оси установки шаблонов контура сечения (ШКС).

14.Разметка линии обреза сот, проекции линии (плоскости) пересечения плоскости скоса сот с поверхностью сотоблока выполнять рисками глубиной 0,3 - 0,5 миллиметров. Остальную информацию наносить шириной и глубиной 0,8 – 1,0 миллиметров. Риски заливаются несмываемой тушью.

15. Оснастка для изготовления деталей из полимерных композиционных материалов должна быть безопасной и удобной в работе.

16.Размеры оснастки должны быть согласованы с рабочими размерами станков для ее обработки, автоклавов, термопечей и эргономическими возможностями рабочего персонала, который в дальнейшем будет производить детали на этой оснастке.

Материалы, применяемые для изготовления формообразующей металлической оснастки.

Список использованной литературы:

1. Гребеньков О.А. Конструкция элементов системы управления самолетом: Учебное пособие, - Казань: КАИ, 1984 - 36с.

2. Гребеньков О.А., Матяж А.И. Конструкция самолетов: Учебное пособие, - Казань: КАИ, 1976 - 50с.

3. Халиулин В.И., Шапаев И.И. Технология производства изделий из КМ; Подготовка производства и формирование структуры изделий из ПКМ; Конспект лекций. Казань: Изд-во КГТУ, 1998 - 63с.

4. Композиционные материалы: Справочник - В.В. Васильев, В.Д. Протасов,B.В. Болотин и др.; Под общей редакцией В.В. Васильева, Ю.М. Тарпопольского. М.: Машиностроение, 1990 - 512с.