Разработка схемы раскроя и укладки

После того, как препрег с полиэтиленовой пленкой будет закреплен в зажимном устройстве и раскатан на всю длину раскроечного стола, на препреге располагают шаблоны согласно рисунку. Шаблоны нужно выкладывать по кромке препрега. Наносятся базовые риски через прорези на шаблонах (наносить карандашом). Вырезается необходимое количество заготовок вместе с пленкой. При раскрое необходимо контролировать соответствие направления ткани направлению основы на шаблонах; качество обрезки препрега по контуру шаблона; отсутствие посторонних включений на препреге.

Раскрой заготовок и выкладку преперга производить в помещении, снабженном приточно-вытяжной вентиляцией при температуре воздуха в цехе от +15 до +30 ⁰С и относительной влажности воздуха не более 75% на столах с бортовыми отсосами.

Работу выполнять при наличии чертежа, технологической карты или паспорта на деталь, предусматривающих роспись исполнителя и мастера на каждую операцию.

Укладка слоев: каждый последующий слой укладывается на предыдущий согласно схеме укладки. Так как при выкладке будет иметь место нахлест ткани, то ширина нахлеста должна быть 5 мм. Выкладка пакета производится согласно чертежу (схемы укладки слоев) и техпроцессу.

Произвести выкладку детали согласно чертежу.

При выкладке слоев учитывать направление основы, каждый выложенный слой прикатывать роликом, не допуская складок и морщин.

· уложить обшивку поз. 1 и 2 слоев препрега Т-10-80-СП-97К-97К-5-211-БН, схема и угол укладки согласно чертежу;

· уложить накладки из препрега Т-10-80-СП-97К-97К-5-211-БН детали поз. 2, 3, 4 из 5, 3, 3 слоев соответственно, сечения А-А, В-В, С-С, Г-Г, И-И, Т-Т, Ф-Ф, Р-Р;

· уложить трубчатые оправки;

· уложить накладки поз. 6, 7 поверх трубчатого заполнителя согласно чертежу сеч. А-А, В-В, С-С, Г-Г, И-И, Т-Т, Ф-Ф, Р-Р;

· уложить внутренние обшивки поз. 8 поверх накладок и трубчатого заполнителя из 2 слоев препрега Т-10-80-СП-97К-97К-5-211-БН, схема и угол укладки согласно чертежу.

Внимание: ориентация основы слоев стеклоткани в заготовках накладок должна быть параллельна кромкам панели, см. п.4 ТТ черт. 77.00.6906.770.000СБ.

Уложить перфорированную фторолакоткань, 2-3 слоя дренажной ткани Т-13. По периметру детали между слоями дренажной ткани установить вакуумные трубки, задренажированные стеклотканью.

Раскроить и склеить вакуумный мешок из пленки ППН-Т на герможгуте 51-Г27, проверить герметичность и отсутствие натяжения вакуумного мешка (см. раздел 10, 11 ТИ 59-1026-86).

Место укладки герможгута на форме и на вакуумном мешке обезжирить бензином, сушить 10-15 мин при температуре воздуха в цехе.

 

Разработка технологии формования изделия

 

Выбор и обоснование метода формования

Под технологическим процессом формования понимают процесс придания изделию на оснастке необратимой формы и свойств, соответствующих эксплуатационным. Каждый ТП формования характеризуется совокупностью технологических параметров: давлением формования, температурой и временем.

Методы формования изделий из КМ многообразны и их применение зависит от назначения изделия, его габаритных размеров, типа и состава связующего и других факторов. При этом тип связующего определяет, в основном, температуру формования, габариты конструкции - ее изменение во времени, а геометрические параметры детали - величину давления формования.

Все методы формования, получившие наибольшее распространение, можно разделить на три группы:

формование под вакуумным давлением

формование под воздействием вакуум-автоклавного давления;

термокомпрессионное формование в жестких формах.

Каждый из методов характеризуется тремя параметрами: временем, температурой, давлением формования и способом создания этого давления. В зависимости от этих параметров различают такие разновидности формования, как свободное (контактное), вакуумное, автоклавное, а так же прессование, термопрессование и т.д.

Вакуумное формование (или формование с помощью герметичных эластичных диафрагм) проводят с применением специальных форм (негативных или позитивных), на которые после антиадгезионной подготовки (нанесение разделительного слоя, выкладка листового пленочного материала) выкладывают препрег. В отдельных случаях выкладывают сухую ткань с последующей ее пропиткой связующим.

На сложенный пакет заготовок нужной толщины после разделительного слоя выкладывают эластичную диафрагму, чаще всего резиновый чехол или мешок. Фланцы формы герметизируют прижимными планками. Дальше проводят отверждение при заданном термическом режиме, создавая вакуум между диафрагмой и формой.

Давление может создаваться вакуумированием, в пресс-камерах, в автоклавах и гидроклавах.

Термокомпрессионное формование требует незначительных финансовых затрат на оснастку, потому что при этом изготавливается только матрица или позитивная форма, а аппараты и устройства для отверждения связующего - универсальные.

Процесс вакуумного формования осуществляется за счет разности давления между наружным давлением и внутренним разряжением, создаваемым в полости вакуумного мешка.

Режим автоклавного формования по температуре и давлению назначается, исходя из вида применяемого связующего и размеров формуемого изделия.

Давление при формовании изделий влияет на регламентируемое объемное содержание армирующего материала, монолитность структуры, пористость. Поэтому выбор величины давления и времени его приложения имеет важное значение для получения структуры с необходимыми прочностными и упругими характеристиками.

 

Разработка техпроцесса формования

Для формования изделия применяется автоклав «Шольц».

1. Погрузить форму на тележку автоклава, закатить форму в автоклав.

2. Соединить вакуумную трубку детали с вакуумной магистралью автоклава.

3. Установить термопару на поверхность формуемой детали.

4. Закрыть крышку автоклава.

5. Термообработать деталь по следующему режиму:

· создать вакуумное давление (0, 8-0, 9) кгс/см²;

· выдержать при температуре цеха не менее 120 мин;

· поднять температуру до (100±5)⁰С со скоростью (0, 8-1)⁰С/мин;

· выдержать 60 мин;

· поднять температуру до (125±5)⁰С со скоростью (0, 8-1)⁰С/мин;

· создать избыточное давление (2, 5±5) кгс/см² в течение 10 мин;

· поднять температуру до (175±5)⁰С со скоростью (0, 8-1)⁰С/мин;

· выдержать при избыточном давлении и температуре (175±5)⁰С в течение 5 часов;

· охладить при избыточном давлении до температуры 100⁰С;

· снять избыточное давление;

· охладить под вакуумным давлением до температуры (30-40)⁰С со скоростью (1-2)⁰С/мин.

Контроль проведения режима отверждения (температура, давление, время) проводить по показаниям приборов и диаграмм. Диаграммы записи всех параметров прикладывать к технологическому паспорту.

Распрессовать деталь, снять вакуумный мешок, удалить дренаж, цулагу, вакуумные трубки, фторлакоткань.

 

Механическая обработка детали

 

Механическая обработка заключается в обрезке технологических припусков по кромкам.

1. Снять панель с формы, извлечь резиновые оправки, произвести разделку торцов трубчатого заполнителя согласно черт. и ТИ 59.1033-87, раздел 6.

Для этого используется пневмомашина АМП-1 с алмазным кругом, скорость вращения 600-800 об/мин.

2. Произвести обрезку торцов трубчатого заполнителя в зоне узла Л согласно п.11 ТТ черт. 77.00.6906.77.000СБ после примерки на двигателе.

3. Произвести окончательную зачистку панели, механическую обработку детали согласно черт. и условий поставки.

 

Оснастка для изготовления панели

 

Требования к оснастке

4. Оснастка должна иметь достаточную изгибную и крутильную жесткости, обеспечивающие получение деталей, удовлетворяющих требованиям к точности выполнения их форм и размеров.

5. Конструкция и материал оснастки должны обеспечивать многократное формование деталей из КМ при температуре 170⁰С и давлении 1, 0 МПа (10 кгс/см²).

6. Рабочие поверхности оснастки должны обеспечить качество поверхности деталей в соответствии с техническими условиями на изделие.

Царапины, забоины и др. дефекты на рабочих поверхностях форм не допускаются.

7. Коэффициент линейного теплового расширения (КЛТР) материала оснастки должен быть близок к КЛТР формуемой детали, а в случае отличия должен учитываться при проектировании оснастки.

8. Формообразующая обшивка оснастки должна сохранять герметичность при условиях формования деталей из КМ.

9. Оснастка должна иметь минимальную массу при обеспечении требуемой жесткости с целью сокращения времени прогрева (не более 40 кг/м² конструкции оснастки).

10.Рабочие поверхности оснастки должны иметь антиадгезионные свойства за счет нанесения специальных покрытий.

11.Разметка на формах должна быть четко выполнена в соответствии с требованиями чертежей изделия, и обеспечить возможность переноса ее на деталь путем отпечатка.

12.Оснастка должна обеспечивать:

· Постоянство и равномерность распределения давления по всей поверхности детали;

· Равномерность прогрева детали;

· Возможность монтажа ограничительной рамки и вакуумной диафрагмы при использовании формы для склейки трехслойных элементов конструкции.

Конструкция оснастки

В условиях опытного производства для изготовления элементов конструкций из ПКМ используются в основном металлические оснастки каркасного типа.

Однако на стадии теоретических обводов элементов конструкций, в процессе летных испытаний и необходимости их доводки, а также для деталей со сложными поверхностями используется стеклопластиковая оснастка, обладающая некоторыми преимуществами в сравнении с металлической:

1. Менее трудоемкий процесс изготовления рабочих поверхностей (обшивок) с более высокой точностью обеспечения теоретического контура (ТК).

2. Возможность доработки ТК при необходимости без изменения несущего каркаса форм.

3. Более близкие КЛТР детали и оснастки.

4. Ресурс использования значительно выше ресурса использования форм с обшивкой из алюминиевых сплавов (АМГ и АМц).

Для изготовления панели крышки нижней части мотогондолы, требующей обеспечения всех перечисленных особенностей при ее изготовлении, была спроектирована и изготовлена полимерная оснастка с использованием в качестве установочной базовой поверхности металлической (стальной) сварной рамы прямоугольной формы. Сверху к раме приварены стальные листы, придающие крутильную жесткость коробке рамы и служащие для присоединения к ней уголков крепления лекал.

Обшивка формы изготавливается из стеклоткани Т-10-80 и Т-13 на связующем ВСО-200. В качестве оправок для формования элементов жесткости используются пенопластовые вкладыши.

⇐ Предыдущая1234567Следующая ⇒

Поделиться: