- •Раздел 4. Методы механической обработки материалов при изготовлении деталей и конструктивных элементов самолетов.
- •Глава 4.1. Обработка деталей и конструктивных элементов давлением.
- •Глава 4.2. Механическая обработка заготовок.
- •Глава 5.. Процессы термической обработка металлических деталей………………………
- •Глава 6. Гальванические металлические и неметаллические покрытия……………………
- •Глава 7. Лазерные технологии в производстве авиационной техники……………………..
- •Раздел 6. Изготовление конструктивных элементов ла из композиционных материалов.
- •Глава 6.1. Основные свойства авиационных композиционных материалов………..
- •Глава 6.2. Изготовление макета конструктивного элемента (мастер модели)……
- •Глава 6.3. Общепромышленное и ручное ламинирование…………………………………
- •Глава 6.4. Применение композитов в конструкциях самолётов, вертолётов и двигателей.
- •Глава 6.5. Клей вк – 9 ост 1 90281 – 86………………………………………………
- •Раздел 1. Общие вопросы производства авиационной техники
- •Глава 1.1. Особенности самолета и самолетостроительного производства.
- •Глава 1.2. Структура предприятия, его производственный процесс, объем и программа выпуска самолетов
- •Глава 1.3. Типы производства.
- •Раздел 2. Основы технологии производства конструктивных элементов ла.
- •Глава 2.1. Основные понятия и определения.
- •Глава 2.2. Технологические методы обеспечения качества самолета как объекта производства.
- •Глава 2.3. Технологические методы обеспечения заданного ресурса.
- •Глава 2.4. Технологические методы создания конструкции минимальной массы.
- •Глава 2.5. . Классификация технологических процессов.
- •Глава 2.6. Особенности технологии производства конструктивных элементов (кэ).
- •Глава 2.7. Резервы повышения производительности труда при
- •Глава 2.8. Комплексная технологическая классификация изготовления деталей ла.
- •Принципиальные схемы технологических процессов изготовления
- •Термообработка – закалка
- •3. Для деталей из не упрочняемых термообработкой материалов
- •2. Для деталей из упрочняемых термообработкой материалов
- •Для деталей из упрочняемых термообработкой материалов с длительным сроком старения
- •Для деталей, изготавливаемых
- •Для деталей, изготавливаемых
- •Принципиальные схемы технологического процесса изготовления деталей из точных специальных заготовок удалением излишнего материала
- •Специальные точные заготовки в отожженном состоянии
- •Расконсервация - очистка заготовок
- •1.Для деталей из металлов и
- •Глава 2.9. Технологичность конструкции изделия. (тки).
- •2.9.1. Общие сведения.
- •2.9.2.Качественная оценка технологичности конструкции изделия.
- •2.9.3. Количественная оценка тки.
- •2.9.4. Основные показатели.
- •2.9.4.1. Дополнительные показатели.
- •2.9.4.2. Технологические требования к конструкции конструктивных элементов.
- •Раздел 3. Основы технологического обеспечения качества изготовления конструктивных элементов.
- •Глава 3.1. Точность технологического процесса.
- •Глава 3.2. Оценка точности технологического процесса изготовления кэ.
- •Глава 3.3. Качество поверхности изготовленных деталей и конструктивных элементов.
- •Глава 3.4. Влияние шероховатости поверхности на эксплуатационные
- •Раздел 4. Рациональные методы изготовления заготовок для деталей и конструктивных элементов ат.
- •Глава 4.1. Типы заготовок и методы их изготовления.
- •Глава 4.2. Методы литья.
- •4.2.1. Литьё в песчаные формы.
- •4.2.2. Литьё в металлические формы.
- •4.2.3. Литьё по выплавляемым моделям.
- •4.2.4. Литье в оболочковые формы.
- •4.2.5. Литье под давлением .
- •4.2.6. Литье под низким давлением (0,01—0,08 мн/м2).
- •4.2.7. Центробежное литьё.
- •4.2.8. Особенности конструирования литых деталей.
- •4.2.9. Технологичность деталей получаемых литьём.
- •Раздел 4. Методы механической обработки материалов при изготовлении деталей и конструктивных элементов самолетов.
- •Глава 4.1. Обработка деталей и конструктивных элементов давлением.
- •4.1.1. Общие положения.
- •4.1.2. Прокатка
- •4.1.3. Ковка
- •4.1.3. Прессование
- •4.1.4. Горячая штамповка.
- •4.1.5. Штамповка в закрытых штампах.
- •4.1.6. Холодная штамповка.
- •4.1.7. Холодная высадка.
- •4.1.8. Холодная формовка.
- •4.1.9. Холодная листовая штамповка.
- •4.1.10. Гибка листового материала.
- •4.1.11. Вытяжка листового материала.
- •4.1.12. Формовка листового материала.
- •4.1.13. Вырезание заготовок и деталей ножницами и в штампах.
- •Глава 4.2. Механическая обработка заготовок.
- •4.2.1. Общие положения
- •4.2.2. Обработка на токарных станках.
- •4.2.1.1. Технологичность деталей обрабатываемых на станках токарной группы.
- •4.2.2.Обработка деталей на фрезерных станках.
- •4.2.2.1.Технолгичность деталей обрабатываемых фрезерованием.
- •4.2.2.3. Универсальные делительные головки.
- •4.2.3. Обработка на протяжных станках.
- •4.2.4. Обработка на сверлильных станках.
- •4.2. 5.Обработка на строгальных и долбёжных станках.
- •4.2.6. Обработка заготовок на шлифовальных станках.
- •4.2.6.1. Основные схемы шлифования.
- •4.2.6.2. Технологические требования, предъявляемые к заготовкам обрабатываемым на шлифовальных станках.
- •4.2.7. Методика обработки заготовок хонингованием и алмазным выглаживанием (обкаткой шариками).
- •4.2.8. Слесарная обработка заготовок, деталей и конструкционных элементов самолетов.
- •Глава 5.. Процессы термической обработка металлических деталей.
- •5.1. Термическая обработка деталей из конструкционных сталей.
- •5.1.1. Строение чистых металлов.
- •5.2. Диаграмма состояния сплавов железа с углеродом.
- •5.3. Изменение структуры стали при быстром охлаждении.
- •5.3. Термическая обработка сталей.
- •5.3.1. . Отжиг стали.
- •5.3.2. Нормализация стали.
- •5.3.3. Закалка стали.
- •5.3.4. Отпуск стали.
- •5.4. Химико – термическая обработка сталей.
- •5.4.1. Цементация стали.
- •5.4.2. Азотирование стали.
- •5.4.3. Цианирование стали.
- •5.4.4. Хромирование алюминиевых сплавов и стали.
- •5.4.5.. Алитирование стали.
- •5.4.6. Силицирование.
- •5.4.7. Борирование.
- •5.6. Термическая обработка деталей из титановых сплавов.
- •5.7. Термическая обработка деталей из алюминиевых сплавов.
- •5.8. Термическая обработка деталей из магниевых сплавов.
- •5.9. Уменьшение деформаций и короблений при термообработке.
- •5.10. Определение механических свойств.
- •Глава 6. Гальванические металлические и неметаллические покрытия.
- •6.1. Обработка поверхности перед покрытием и после него.
- •6.2. Методы контроля покрытий.
- •Глава 7. Лазерные технологии в производстве авиационной техники.
- •7.1. Лазерная резка.
- •7.2. Лазерная сварка.
- •7.3. Лазерная термообработка (закалка, легирование).
- •7.4. Технология и оборудование для лазерного упрочнения быстроизнашивающихся деталей.
- •7.5. Лазерное модифицирование быстроизнашивающихся деталей.
- •7.6. Лазерная наплавка.
- •7.7. Заключение.
- •Глава 8. Обозрение (историческое) плазово - шаблонного метода увязки форм и размеров изготавливаемых объемных конструктивных элементов.
- •8.1. Теоретические плазы.
- •8.2. Производственные шаблоны.
- •Раздел 5 . Сборка узлов, агрегатов и конструктивных элементов, изготавливаемого ла.
- •Глава 5.1. Основные пути обеспечения точности изготовления деталей и конструктивных элементов для их сборки.
- •5.1.1. Основы базирования и базы.
- •5.1.2. Способы базирования.
- •5.1.3. Методы обеспечения точности сборки.
- •5.1.3.1. Размерные цепи.
- •5.1.3.2. Выявление и построение размерных цепей.
- •5.1.3.3. Расчёт размерных цепей.
- •Глава 5.2. Основные методы сборки конструктивных элементов ла.
- •5.2.1. Технологичность сборки.
- •5.2.2. Технологические требования к конструкции сопрягаемых деталей.
- •5.2.3. Построение схем сборки.
- •Глава 5.3. Технологичность соединений.
- •Глава 5.4. Разъемные соединения.
- •5.4.1. Болтовое соединение
- •5.4.2. Шпилечные соединения.
- •5.4.3. Винтовые соединения.
- •5.4.4.Шпоночные соединения.
- •5.4.5. Шлицевые соединения.
- •Глава 5.5. Унифицированные стыки.
- •5.5.1. Стык хомутовый.
- •5.5.2. Байонетный стык.
- •5.5.3. Шлицевой стык.
- •5.5.4. Клиновой стык.
- •Глава 5.6. Неразъемные соединения.
- •5.6.1. Клёпанные соединения.
- •5.6.1.1. Виды заклёпочных соединений.
- •5.6.1.2. Технологические требования к заклёпочным соединениям.
- •5.6.1.3. Герметизация заклёпочных соединений.
- •5.6.2.. Сварные соединения.
- •5.6.2.1.Типы сварных соединений.
- •5.6.2.2. Технологичность сварных соединений.
- •5.6.2.3. Технологические рекомендации к сварным конструкциям.
- •5.6.2.4. Дефекты в сварных швах и способы их контроля.
- •5.6.3. Пайка и технологичность паянных соединений.
- •5.6.3.1. Припои и методы пайки.
- •5.6.3.2. Основные способы пайки.
- •5.6.3.3.Технологические особенности паянных соединений.
- •Раздел 6. Изготовление конструктивных элементов ла из композиционных материалов.
- •Глава 6.1. Основные свойства авиационных композиционных материалов.
- •6.1.1. Особенности композитов.
- •6.1.2. Состав композитных материалов.
- •6.1.3 Технические характеристики волокнистых армирующих материалов.
- •6.1.4. Стеклянные волокна.
- •6.1.5. Органические волокна.
- •6.1.6. Углеродные волокна.
- •6.1.6. Эпоксидная смола эд – 20 гост10587 – 93.
- •6.1.8. Типовые рецептуры приготовления эпоксидных клеевых паст.
- •6.1.9. Разделительные смазки.
- •6.1.10. Гелькоут.
- •6.1.10.1. Характеристики применяемых гелькоутов.
- •6.1.10.2. Условия подготовки гелькоута.
- •Глава 6.2. Изготовление макета конструктивного элемента (мастер модели).
- •6.2.1. Изготовление макетов (матриц) на обрабатывающих центрах.
- •6.2.2. Изготовление макетов из пенопласта.
- •6.2.3. Изготовление матриц из стеклопластика. Требования к конструкции матриц из стеклопластика.
- •Глава 6.3. Общепромышленное и ручное ламинирование.
- •6.3.1. Ручное ламинирование с последующей вакуумной формовкой кэ объемной формы.
- •6.3.2. Особенности формования кэ из углепластиков.
- •6.3.3. Метод получения многослойных изделий из препрегов.
- •6.3.4. Формование препрегов с использованием металлических штампов или стеклопластиковых матриц.
- •6.3.5. Автоклавное или вакуумное формование конструктивных элементов из композитных материалов.
- •Глава 6.4. Применение композитов в конструкциях самолётов, вертолётов и двигателей.
- •6.4.1. Концепция «интегральное качество» при конструировании.
- •6.4.2. Примеры использования композитов в конструкциях ла.
- •6.4.3. Применение композитов в конструкциях пассажирских самолетов.
- •6.4.4. Композитные корпусные детали обшивки авиадвигателей.
- •Глава 6.5. Клей вк – 9 ост 1 90281 – 86.
6.1.6. Эпоксидная смола эд – 20 гост10587 – 93.
Эпоксидные смолы выпускаются в жидком и твердом состоянии. Они термопластичны, но под влиянием различных отвердителей превращаются в неплавкие полимеры, которые находят широкое применение в промышленности как материал для склейки и изготовления деталей из углепластиков и стеклопластиков. Процесс отверждения этих смол может происходить в широком температурном интервале от нормальной комнатной температуры до 200 град. С и выше. При отверждении смолы не выделяют летучих побочных продуктов и обладают весьма малой усадкой.
Требуемое для изготовления ламината количество смолы можно рассчитать путем взвешивания предполагаемого к использованию армирующего материала. Для стеклопластиков отношение смолы к стекловолокну должно находиться в пределах от 2,3:1 до 1,8:1 (содержание стекла 30-35%). Для тканого ровинга рекомендуется соотношение 1:1 (содержание стекла 50%), тогда как отношение смолы к стекловолокну при использовании комбинированных материалов различно и зависит от структуры отдельного вида используемой ткани.
Отверженные смолы обладают высокой механической прочностью, хорошими электроизолирующими свойствами, высокой адгезией к металлам, стеклу, керамике и другим материалам, довольно высокой химической стойкостью против кислот, щелочей, воды, бензина и других органических растворители (растворяются ацетоном).
Механические свойства отверженной эпоксидной смолы приведены в таблице 3.
Таблица 3
№ п/п |
Свойства |
Отвержденные |
№ п/п |
Свойства |
Отвержденные |
||
ами нами |
ангидридами |
аминами |
ангидридами |
||||
1
2
3
4 |
Плотность, г/см
Предел прочности при растяжении, кГ/см2 Предел прочности при статическом изгибе, кГ/см2 Предел прочности при сжатии, кГ/см2 |
1,19
500
1500
300 |
1,2-1,23 800
1200
1300 |
5
6
7
9
10 |
Ударная вязкость, кГм/см2 Водопоглащение за 24 часа при20 0С, % Температура разложения, % Усадка при отверждении, % Теплостойкость, 0С
|
- -
-
-
100 |
20 0,3
340
2,3
120 |
При холодном отверждении эпоксидной клеевой пасты механические и другие свойства эпоксидных смол снижаются.
Длительное воздействие повышенной температуры на изделие из стеклопластика при полимеризации эпоксидной клеевой пасты снижает прочность сцепления эпоксидных смол с армирующими материалами и металлов.
Для снижения вязкости смолы ее можно нагреть до 50 0С или разбавить ацетоном или органическим растворителем для лаков и денатурированный спиртом. Количество растворителя не должно превышать 5% от массы смолы. Проводя данную операцию необходимо учитывать, что при добавлении в эпоксидную смолу 5% органического растворителя ее прочность падает на 35%, что значительно снижает механические характеристики готового изделия из стеклопластика.
Растворитель также может вызвать усадку смолы и повредить поверхность макета. Многие материалы (например, пенополистирол) хорошо переносят эпоксидную смолу, но не переносят присутствия в ней органических растворителей.
Использование в рецепте эпоксидной клеевой пасты пластификаторов - дибутилфталата и полиэфиров улучшает механические характеристики и пластичность композиции, снижает хрупкость паст и повышает ударную вязкость и прочность на изгиб, и сцепление с армирующим материалом.
Оптимальное количество вводимого пластификатора определяется для каждой изготавливаемой детали практически и не должно превышать 10÷20% от веса смолы.
Наполнители, применяемые в эпоксидной клеевой пасте, увеличивают объем, повышают теплостойкость, механическую прочность, снижают усадку пасты и приближают коэффициент термического расширения пасты к коэффициенту металлов. В качестве наполнителей могут применяться тонкоизмельченные графит, асбест, окись алюминия, слюдяная пыль, алюминиевая пудра, а для повышенной твердости и ударной прочности – кварцевый песок, фарфоровая мука, титановые белила, железный порошок,
Процессом, определяющим основные характеристики изготавливаемого изделия из стеклопластика, является процесс отверждения пасты, который интенсивно происходит в эпоксидных смолах при ведении в них катализаторов (отвердителей). Данный процесс происходит с выделением тепла, и поэтому эпоксидные пасты могут отвердевать и без нагрева.
Самопроизвольное отверждение пасты в помещении с температурой не менее +15 0С происходит в течение 24÷48 час.
Процесс отверждения пасты можно ускорить подогревом слоя пасты инфракрасными лучами или нагревом изготовленной детали в термошкафу.
В таблице 4 приведены режимы отверждения эпоксидных клеевых паст при применении отвердителя полиэтиленполиамина по данным ЦНИИМФ и ВИАМ.
Таблица 4
№ п/п |
Температура отверждения, 0С |
Минимальное время отверждения, час. |
Оптимальное время отверждения, час |
1 2 3 4 5 |
20 40 60 80 100 |
24 8 – 10 2 – 3 1 – 1,5 0,5 |
70 – 160 20 – 25 4 – 5 3 - 4 1 - 2 |
Применяемые при изготовлении изделий из стеклопластиков отвердители - ангидриды и амины - ускоряют реакцию соединения эпоксидной клеевой пасты с основным армирующим материалом.
Ангидриды применяют при горячем отверждении, а амины - при холодном. Смола, отверженная ангидридами, имеет повышенную механическую прочность, чем аминами. К холодным отвердителям относятся полиэтиленполиамин, гексометилендиамин, а к горячим - малеиновый и фталевый ангидриды.
Отвердители в эпоксидную клеевую пасту вводить в строго определенном количестве с отклонением от нормы не более 2%. Большие отклонение от правильной дозировки отвердителей, особенно аминов, ведет к ухудшению механических характеристик отвержденных паст.
Пасты холодного отверждения (рецепты №1 – №4) и горячего отверждения (рецепты №5 - №6) готовятся по рецептам и в пропорциях, указанным в таблице 5.
Таблица 5.
№ рецепта |
Состав рецепта |
% - ое отношение |
Для жестких эпоксидных клеевых паст |
||
№1
№2
№3
№4 |
Эпоксидная смола ЭД – 20 Полиэтиленполиамин Эпоксидная смола ЭД – 20 Малеиновый ангидрид Эпоксидная смола ЭД – 20 Фталевый ангидрид Эпоксидная смола Эд – 20 Метофенилендиамин |
93,5 6,5 70 30 60 40 85 15 |
Для эпоксидных клеевых паст повышенной эластичности |
||
№5
№6 |
Эпоксидная смола ЭД – 20 Дибутилфтолат Полиэтиленполифтолат Эпоксидная смола ЭД – 20 Трехфенилфосфат Гексаметилендиамин |
73,5 20 6,5 78,5 15 6,5 |
Эпоксидные клеевые пасты холодного отвердения (отвердители амины) должны применяться для изготовления стеклопластиков, работающихтам, где нет повышенных температур и активных агрессивных сред (ацетон, бензин и органические растворители).
Эпоксидные клеевые пасты горячего отверждения (отвердители ангидриды) должны применяться на изделиях из стеклопластиков с повышенной прочностью и термостойкостью.