Материал: Технология производства изделий из композиционных материалов

предъявление работы мастеру;

отмер и обрезка необходимого количества разделительной пленки, и выкладка ее на пакет;

выкладка цулаги;

отмер и обрезка необходимого количества стеклоткани для дренажного слоя и обмотка дренажных трубок;

выкладка дренажной ткани;

предъявление работы мастеру;

уборка рабочего стола.

Решим уравнение (4.1.1) и коэффициенты А и В выберем исходя из размеров изделия и вида оснастки А=0.042, В=4.2, приведенных в источнике [4].

Штучное время на выкладку одного слоя выбираем из двух вариантов положительное значение

τ3=4.76 мин.

3.4 Штучное время на герметизацию формообразующей поверхности

Следующий процесс - герметизация оснастки. Включает в себя следующие операции:

подготовка рабочего места;

материалов и инструмента;

укладка вакуумного мешка на форму;

проверка герметичности поверхности ФО;

предъявление проведенной работы мастеру;

отправка ФО в автоклав;

уборка рабочего места.

Решим уравнение (4.1.1) и коэффициенты А и В выберем исходя из размеров изделия и вида оснастки, приведенных в источнике [4].

Штучное время на герметизацию формообразующей поверхности одного слоя выбираем из двух вариантов положительное значение:

τ4=31.25 мин.

3.5 Штучное время на намотку трубчатого заполнителя

На намотку одного погонного метра трубок затрачивается 8 мин. Длина трубки 1.877 м, всего трубок 8. Получаем для намотки 1 трубки:

τ5=13.5 мин.

Для 8 трубок τ =8×13.5=108 мин.

3.6 Штучное время на изготовления вакуумного мешка

Решим уравнение (4.1.1) и коэффициенты А и В выберем исходя из размеров изделия и вида оснастки А=0.02, В=0.049, приведенных из источника [4].

Путем решения квадратного уравнения получим штучное время на изготовление вакуумного мешка:

τ6=32.28 мин.

После расчета времени на отдельные операции можно определить суммарное штучное время, которое необходимо затратить на выкладку нашей детали, которое будит равно сумме отдельных операций:

Значит

.11+2.86+4.76+31.25+13.5+32.28=96.76 мин.

4. Формование конструкции

Методы формования изделий из композиционных материалов разнообразны и их применение зависит от назначения изделия, его формы, габаритных размеров, типа и состава связующего, и других факторов. Методы формования делятся на три группы:

контактное формование;

упругое формование;

формование в жестких формах.

Из вышеперечисленных методов формования характеризуется тремя характеристиками: временем, давлением, температурой.

Так как пояс подформовуется отдельно. Рассчитываем давление формование отдельно для трубчатого заполнителя на основе препрега ЭЛУР-0.08П и отдельно для выложенных слоев пояса на основе препрега УТ-900-2,5А.

Применяем метод формование, рассчитаем давление формования по формуле (6.1):

 (6.1)

- относительное объемное содержание армирующего материала в КМ, =0,7 [1];

- относительное объемное содержании армирующего материала в препреге, =0,65- для углеленты, =0,66- для углеткани [5];

- поверхностная плотность армирующего материала, =0,1кг/м²- для углеленты, =0,525кг/м²- для углеткани [5];

- плотность материала арматуры,  кг/м³- для углеленты,  кг/м³- для углеткани;

- количество слоев препрега в изделии, =2- для углеленты, =6- для угле-ткани;

- минимальная вязкость, =32Па*с;

- время сохранения минимальной вязкости при температуре 60°С, =30 мин;

- толщина монослоя,  м - для углеленты,  м - для углеткани.

Давление формования для намотанных слоев препрегом на наполнителе ЭЛУР-0.08П. Рассчитаем по формуле (6.1):

Давление формования для выложенных слоев пояса на основе  препрега УТ-900-2,5А. Рассчитаем по формуле (6.1):

Суммарное давление формования:

Отсюда следует что для обеспечения требуемого давления формования и учитывая, что данная панель испытывает высокие нагрузки и является ответственным элементом конструкции каркаса стабилизатора мы используем формование в термопечи, которое обеспечивает процентное содержание армирующего материала.

График режима формовании в термопечи (зависимости температуры от времени) изображен в Приложении А.

Температурно-временной режим формования можно условно разделить на пять этапов:

Первый этап отверждения характеризуется размягчением связующего, на этом этапе выбираем наибольший градиент подъема температуры возможный для данного оборудования - 1°С/мин. При подходе к точке гелеобразования необходимо уменьшить градиент подъема температуры и выйти чуть-чуть раньше до начала гелеобразования, для обеспечения равномерности выхода летучих.

Для того, чтобы структура не была пористой необходимо обеспечить выход летучих продуктов, 3%-содержится в препреге с наполнителем ЭЛУР-0.08П, и 3%- содержится в препреге с наполнителем УТ-900-2,5А. Выход летучих продуктов обеспечивается на втором этапе формования. При температуре выдержки - 130°С и времени выдержки - 30 мин. обеспечивается оптимальный выход летучих продуктов.

На третьем участке температуру поднять до 175°С со скоростью, которая бы обеспечила минимальное приращение усадки связующего (2°С/мин.).

Четвертый участок характеризуется температурой 175°С и временем (95 мин.) выдержки для 100% степени полимеризации связующего. После чего происходит охлаждение под вакуумным давлением при падении температуры(2°С/мин.) до 40°С (создать вакуум не менее 0,01494МПа).

5. Механическая обработка детали

Если при извлечения панели из оснастки размеры детали не соответствуют заданным, то применяют механическую: подрезать торцы, удалить припуски на механическую обработку. Чтобы достичь нужных размеров.

При обработке изделий из КМ стойкость алмазного отрезного круга в 50 раз выше обычных твердосплавных фрез и в 7-50 раз выше абразивные круги. Для лучшей работы алмазного инструмента большое значение имеет не только установление дисков с минимальным биением, но и правильным выбором направления вращения и подачи. При встречном резании срабатывание инструмента уменьшается а скорость обрезки выше.

При выборе подачи алмазного круга необходимо учитывать требования к шероховатости обрабатываемой поверхности, недопущение сколов материала и прижогов на поверхности детали режущей кромкой алмазного отрезного круга. При малых значениях подач сколы отсутствуют, но алмазно отрезной круг интенсивно нагревается за счет трения. В результате этого на поверхностях детали прижоги. При больших значениях подач появляются сколы, повышается шероховатость поверхности.

Следовательно, нужно выбирать такие оптимальные значения параметров обработки, чтобы свести к минимуму недостатки и погрешности которые могут быть вызваны данным способом механической обработки.

В нашем случае необходимо подрезать торцы панели, то есть удалить припуски на механическую обработку по заданному шаблону. Обрезку осуществлять согласно чертежа КП 407.448.1715.012.00.СБ обеспечивая припуск по длине 30 мм по носовой и хвостовой кромке.

Операцию производить на шлице - шлифовальном станке алмазным кругом диаметром 250мм. зернистостью 315/400. Рекомендуемая подача 0,5…5,0 м/мин.

6. Контроль качества панели

Качество изготовления деталей и конструкций обеспечивается соблюдением правил КД и технологических режимов на всех этапах изготовления.

В процессе изготовления конструкций контролю подлежат:

а) технологическая оснастка (наличие входящих элементов, чистота формообразующей поверхностей и соответствие геометрическим размерам детали);

б) применяемые основные материалы подлежат входному контролю на соответствие требований НТД;

в) основные технологические операции (приготовление связующего, изготовление препрегов, выкладки слоев препрега, элементов жесткости, и стеклотрикотажного заполнителя в соответствии с требованиями КД и инструкций, герметичность вакуумного мешка и соблюдение режимов формования согласно требованиям инструкции).

После изготовления панели необходимо произвести контроль качества панели, необходимо:

а) контроль внешнего вида и контура- контролируется качество поверхности конструкции, соответствие контуров конструкции разметке на оснастке и прилегание ее к формообразующей поверхности оснастки;

б) произвести механические испытания образцов - свидетелей на сжатие;

в) контроль механических свойств и качества отвержденного пластика;

г) произвести визуальный контроль на отсутствие механических повреждений.

д) контроль геометрических размеров;

е) контроль массы конструкции.

7. Разработка сетевого директивного графика технологического процесса изготовления панели

.1 Расчет параметров сетевого графика

.1.1 Определение начала и окончания робот

Ранний срок свершения события характеризует наиболее ранний из возможных сроков свершения рассматриваемого события по отношению к исходному; поздний срок свершения события характеризует наиболее поздний из возможных сроков свершения рассматриваемого события.

Расчет ранних сроков свершения события ведут на графике, начиная от исходного к последнему завершающему. При расчете ранних сроков свершения событий рассчитывается максимальный путь, ведущий к каждому событию. Если к одному и тому же событию ведут несколько робот, то из всех возможных значений выбирается максимальное значение, состоящее из суммы продолжительности предшествующей роботы и находящегося начального события.

Расчет поздних сроков свершения события ведут на графике, начиная от последнего к исходному начальному. При расчете поздних сроков свершения событий рассчитывается минимальный путь. Если от одного и того же события отходит несколько робот, то из всех возможных значений выбирается минимальное значение.

Событие - это момент времени, который отображает выполнение предшествующих робот. Отображается в виде круга.

Сетевой график имеет одно исходное и одно завершающее событие. Каждая работа имеет 1 начальное (предшествующее) событие и 1 завершающее.

начальное, завершающее.

Событие делится на 4 части:

номер события,

ранние сроки свершения события,

ранние сроки свершения события,

резерв события.

продолжительность,

количество исполнителей,

полный резерв,

резерв 1-го 2-го видов.

7.1.2 Расчет сроков работ:

Ранний срок начала работы совпадает с ранним сроком начала события, а раннее окончание работы равно раннему окончанию, или больше него.

Работа обозначается:

Позднее окончание работы равно самой поздней дате свершения события, а позднее начало работы равно позднему началу события или меньше него.

7.1.3 Определение полного и частных резервов времени работ

Путь, имеющий наибольшую длительность, называется критическим. Он является максимальным путем всего графика и представляет сумму составляющих его работ от исходного события до завершающего. Этот путь является максимальным путем всего графика. Все остальные пути по сумме составляющих работ будут меньше длительности критического пути. За счет этого на этих путях образуются резервы, или запасы времени.

Различают такие резервы:

а) Полный резерв работ- резерв максимального из путей проходящего через рассматриваемую работу ,т.е. разница между критическим и максимальным путем рассматриваемой работы.

Полный резерв - запас времени , который может располагать в предположении, что раннее начало работы, может осуществляться по раним срокам и следует предположить, что последующие события произойдут по поздним срокам. На величину этого запаса увеличивать продолжительность работы, а значит и всех путем, проходящих через рассматриваемую работу.

б) Частный резерв первого вида - запас времени, которым можно располагать в предположении, что работы начнутся и закончатся по своим поздним срокам.