- •1 Конструктивно технологический анализ интегральных конструкций
- •1.1 Требования, предъявляемые к интегральным конструкциям
- •1.2 Технологический классификатор
- •3.3 Расчёт точности
- •3.4 Технологический процесс изготовления каркаса руля высоты
- •5.5 Пожарная безопасность
- •6 Организационно экономическая часть
- •6.1 Организация и планирование разработки оснастки
- •6.2 Расчёт сметной стоимости проекта
- •6.3 Расчёт инвестиционных вложений в проект
- •6.4 Расчёт сметной стоимости оснастки
- •6.4.1 Расчёт сметной стоимости базовой оснастки
- •6.4.2 Расчёт сметной стоимости предлагаемой оснастки
1.2 Технологический классификатор
Детали из ПКМ классифицируются по различным признакам, таким как:
– обводообразующие;
– каркасы;
– панели.
В свою очередь обводообразующие классифицируются:
– по внутреннему строению: однослойные, трёхслойные, интегральные;
– по степени кривизны: одинарной, двойной;
Существует множество признаков, по которым можно классифицировать изделия и агрегаты.
Интегральные конструкции широко применяются в различных элементах, выходящих на теоретический контур.
Более подробная классификация интегральных конструкций группы обводообразующих элементов представлена в таблице 3.
Таблица 3 – Технологический классификатор
Наименование |
Эскиз |
Материал |
Количество на изделие |
Количество на программу |
Оболочка дефлектора |
|
УОЛ – 300 – 1А |
8 |
56 |
Каркас элерона |
|
Т – 10 – 80 |
4 |
28 |
Продолжение таблицы 3
Наименование |
Эскиз |
Материал |
Количество на изделие |
Количество на программу |
Каркас руля направления |
|
КМУ – 11ТР |
1 |
7 |
Каркас руля высоты |
|
КМУ – ТР |
2 |
14 |
Продолжение таблицы 3
Наименование |
Эскиз |
Материал |
Количество на изделие |
Количество на программу |
Каркас интерцептора |
|
УТ – 900 |
6 |
42 |
Продолжение таблицы 3
Наименование |
Эскиз |
Материал |
Количество на изделие |
Количество на программу |
Каркас закрылка |
|
ЭЗ – 100 – (90) |
4 |
28 |
Производится большая номенклатура интегральных конструкций из ПКМ. Основные направления интегральных конструкций являются изделия для аэродинамического контура. В связи с вышесказанным, разработка технологии и технологического оснащения для данных конструкций имеет большую актуальность. Всего производится изделия для ближнемагистрального самолёта – 175 шт., магистрального – 440 шт., дальнемагистрального – 32 шт.
2 Анализ технологического процесса и оснащения изготовления каркаса руля высоты
Технологический процесс изготовления каркаса руля высоты.
В связи с небольшой строительной высотой и хордой каркасов рулей высоты их формование может выполняться как с базированием на теоретический контур, так и с базированием на внутренний контур каркасов. Рассматривается базирование на теоретический контур [8].
Формование обшивки верхней, обшивки нижней, нервюр:
– подготовка полуформ к работе, нижняя полуформа предназначена для верхней обшивки и наоборот;
– подготовка оправок к работе, проверка герметичности вакуумных мешков;
– изготовить вакуумные мешки на оправки;
– обернуть тканью ЭЗ – 100 – (90) оправки с выклеенным вакуумным мешком, закрепить её липкой лентой с шагом 200 мм;
– на ткань ЭЗ – 100 – (90) уложить фторопластовую ленту с перехлёстом не менее 4 мм, укладку начинать с конца оправки с меньшим сечением, концы закрепить липкой лентой ЛТ – 19;
– изготовление закладных стенок нервюр № 2, 5, 8, 11 – 18, 24, 25, 30;
– выполнить операции по изготовлению стенок нервюр;
– на собранный пакет уложить разделительный слой из полипропиленовой плёнки или фторопластовой ленты и установить цулагу, уложить поверх пакета 2 – 3 слоя дренажной стеклоткани, установиться вакуумные трубки и выклеить вакуумный мешок из полиамидной плёнки жгутом «Герлен – УТ»;
– загрузить форму с заготовкой стенки нервюры автоклава, подключить к вакуумной системе и проверить герметичность вакуумного мешка;
– произвести отверждение препрега по режиму для связующего ЭДТ – 69Н;
– разобрать пакет, извлечь стенку нервюры, убрать облой; – произвести контроль качества изготовления стенок;
– изготовление стенок для нервюр № 3, 4, 6, 7, 9, 10 выполняется аналогично;
– изготовление стенки для нервюры № 1 выполняется аналогично.
Выкладка верхней обшивки:
– на подготовленную полуформу для верхней обшивки произвести выкладку выравнивающей плёнки SynSkin с защитной бумагой на необходимые для выкладки заготовки, уложить плёнку со стороны защитной бумаги на полуформу, отделить бумагу от плёнки по краю и зафиксировать плёнку на полуформе, придерживая приклеенную плёнку вдоль края, отслоить бумагу между плёнкой и полуформой и постепенно приклеить по форме не допуская наличии воздуха между плёнкой и поверхностью формы;
– в местах установки шин металлизации молниезащитной сектки плёнку SynSkin удалить;
– на выложенную выравнивающую плёнку SynSkin уложить молниезащитную сетку, последовательно выполняя следующие операции:
– перед укладкой обезжирить сетки нефрасом, затем ацетоном при помощи кисти, просушить в течение 20 – 30 минут после каждой операции при температуре воздуха в помещении;
– наружную поверхность шин металлизации защитить от попадания связующего липой лентой ЛТ – 19;
– начиная с передней линии обреза, уложить сетку согласно КД и технологической документации, исключая складки и соблюдая требования КД, зафиксировать сетку на полуформе при помощи грузов уложенных на припуски, часть сетки, свисающую в хвостовой части, защитить от попадания связующего, от образования складок и деформирования;
– на поверхность сетки нанести ЭДТ – 69Н с расходом 150 – 200 г/м2, выдержать в течение двух – трёх часов при температуре воздуха в помещении;
– выложить регулярные слои обшивки и углеткани УТ – 900 согласно разметке на форме с учётом припусков для выкладки образцов – свидетелей и обрезки согласно чертежу;
– на регулярные слои выложить накладку из УТ – 900 в зоне между нервюрой № 1 и № 15 и прокладку по передней кромке, состыковать детали согласно чертежу;
– по передней кромке обшивки выложить между накладками из препрега углеленты УОЛ – 300 – 2А и углеткани УТ – 900, зазор между накладками и регулярными слоями в зоне подсечки по передней кромке заполнить нитями углеродными УКН – П, предварительно пропитанными связующим ЭДТ – 69 Н;
– выложенный пакет тщательно прикатать роликом, разгладить морщины и складки;
– на выложенный пакет по осям нервюр выложить пояса из углеленты УОЛ – 300 – 2А;
– встык с выложенными поясами по передней кромке уложить прокладки из углеленты УОЛ – 300 – 2А;
– на уложенные пояса и прокладки выложить накладки из углеткани УТ – 900;
– выложенный пакет тщательно прикатать роликом, разгладить морщины и складки;
– подпрессовка заготовки верхней обшивки;
– уложить поверх заготовки обшивки полипропиленовую или фторопластовую разделительную плёнку, натяжение плёнки не допускается, выкладку разделительной плёнки производить таким образом, чтобы её края выступали за контуры пакета на 50 – 60 мм, при стыковке плёнок обеспечить перехлёст 10 – 20 мм;
– поверх разделительной плёнки на нелицевую сторону обшивки установить стеклопластиковую цулагу толщиной 2 – 3 мм, выполненную с разрезами в зонах перехода толщин, места разрезов цулаги должны быть соединены резиной;
– выложить дренаж из двух слоёв ткани Т – 13 или другого дренажного материала, при необходимости зафиксировать разделительную плёнку и дренаж к элементам оснастки с помощью ленты ЛТ – 19;
– выклеить вакуумный мешок из плёнки полиамидной марки «ТС» и жгута «Герлен – УТ»;
– произвести уплотнение технологического пакета по режиму: Р ≥ 0,9 кгс/см2, температура 18 – 35 оС, время выдержки 4 – 5 часов;
распрессовать пекет, произвести осмотр обшивки, разгладить складки, подать на последующий этап сборки совместно с оснасткой.
Выкладка нижней обшивки:
– на полуформе произвести выкладку выравнивающей плёнки SynSkin согласно КД. Для этого, раскроить плёнку SynSkin с защитной бумагой на необходимые для выкладки заготовки. Уложить плёнку со стороны защитной бумаги на полуформу. Отделить бумагу от плёнки по краю и зафиксировать плёнку на полуформе. Придерживая приклеенную плёнку вдоль края, отслоить бумагу между плёнкой и полуформой и постепенно приклеить плёнку к полуформе. Плёнка должна быть равномерно распределена по полуформе, не допускается наличие воздуха между плёнкой и поверхностью полуформы;
– на выложенную выравнивающую плёнку SynSkin уложить молниезащитную сетку;
– перед укладкой обезжирить сетку нефрасом, затем ацетоном при помощи кисти, просушить в течение 20 – 30 минут после каждой операции при температуре воздуха в помещении;
– уложить сетку согласно КД и технологической документации, исключая складки и соблюдая требования КД. Зафиксировать сетку на полуформе при помощи грузов уложенных на припуски;
– на поверхность сетки нанести связующее ЭДТ – 69Н, выдержать в течение двух – трёх часов при температуре воздуха в помещении;
– на выложенную выравнивающую плёнку SynSkin уложить регулярные слои обшивки из углеткани УТ – 900 с учётом припусков для выкладки образцов – свидетелей и обрезки согласно чертежу;
– на регулярные слои выложить накладку из УТ – 900 в зоне между нервюрой № 1 и № 15 и прокладку по передней кромке;
– по передней кромке обшивки выложить накладки из препрега углеленты УОЛ – 300 – 2А и углеткани УТ – 900. Зазор между накладками и регулярными слоями в зоне подсечки по передней кромке заполнить нитями углеродными УКН – П;
– выложенный пакет тщательно прикатать роликом, разгладить морщины и складки;
– на выложенный пакет по осям нервюр выложить пояса из углеленты УОЛ – 300 – 2А;
– встык с выложенными поясами по передней кромке уложить прокладки из углеленты УОЛ – 300 – 2А и углеленты УТ – 900;
– на уложенные пояса и прокладки выложить усиления из углеленты УОЛ – 300 – 2А и углеткани УТ – 900;
– на уложенные пояса, прокладки и усиления выложить накладки из углеткани УТ – 900 согласно чертежу;
– выложенный пакет тщательно прикатать роликом, разгладить морщины и складки;
– произвести подформовку обшивки;
Изготовление заготовок накладок, усилений, поясов и других элементов нервюр:
– вырезать однослойные заготовки накладок из препрега стеклоткани Т – 10 – 80 по1 штуке для нервюр № 3, 4, 6, 7, 9, 10, 15, 16, 24, 25, 30;
– вырезать из препрега на основе углеткани УТ – 900 однослойные заготовки усилений по 3 штуки для нервюр № 3, 6, 9, 4, 7, 10 и по 1 штуке для нервюр № 16, 25, 2, 5, 8, 11 – 14, 17, 18;
– вырезать из препрега углеткани УТ – 900 заготовки однослойных накладок по 2 штуки для нервюр № 1, 15, 16, 24, 25, 30, 2, 5, 8, 11 – 14, 17, 18;
– раскроить однослойные заготовки поясов уголкового типа из препрега углеткани УТ – 900 по 2 штуки для нервюр № 1, 19 – 23, 26 – 29 и по 4 штуки для нервюр № 3, 6, 9, 4, 7, 10, 15, 24, 30, 16, 25, 2, 5, 8, 11 – 14, 17, 18;
– вырезать заготовки однослойных стенок нервюр из препрега углеткани УТ – 900 по 3 штуки для нервюр № 1, 19 – 23, 26 – 29 и по 2 штуки для нервюр № 15, 24, 30, 16, 25, 2, 5, 8, 11 – 14, 17, 18;
– вырезать заготовки двухслойных стенок нервюр из препрега углеткани УТ – 900 по 2 штуки для нервюр № 3, 6, 9, 4, 7, 10;
– вырезать из препрега на основе углеленты УОЛ – 300 – 2А однослойные заготовки усилений по 2 штуки для нервюр № 1, 2, 5, 8, 11 – 14, 17, 18;
– раскроить однослойные заготовки поясов из препрега углеленты УОЛ – 300 – 2А по 2 штуки для нервюр № 19 – 23, 26 – 29.
Сборка каркаса:
– на нижнюю полуформу с выложенной верхней обшивкой установить съёмный базовый упор корневого сечения;
– произвести подготовку поверхности вкладыша законцовки;
– обернуть вкладыш фторопластовой лентой с перехлёстом 2 – 4 мм;
– установить вкладыш в законцовку;
– на нижнюю полуформу с выложенной верхней обшивкой установить законцовку с вкладышем, совмещая ступеньки на законцовке со ступеньками на хвостовой части обшивки;
– зафиксировать положение законцовки с вкладышем на нижней полуформе с помощью упора;
– выложить на оправку между нервюрами 1 – 2 заготовки обкладок стенок, уголковых усилений, прокладок и других элементов нервюр № 1, 2. Зафиксировать вкладку нитью стеклянной комплексной БС;
– установить оправку между нервюрами 1 – 2 на нижнюю полуформу с верхней обшивкой. Прижать оправку к вкладышу с законцовкой и съёмкому базовому упору корневого сечения;
– установить стенку нервюры № 2;
– установить оправки для нервюр № 2 – 30 аналогично;
– после установки всех оправок проверить положение осей силовых нервюр № 4, 24, 28 контролируя совпадения линий разметки с положением торцевых поверхностей оправок. Зафиксировать оправки меду нервюрами 3 – 4, 4 – 5, 23 – 24, 24 – 25, 25 – 26, 26 – 27, 27 – 28, 28 – 29 к нижней полуформе;
– установить и зафиксировать на нижней полуформе съёмный базовый упор концевого сечения;
– снять нижнюю обшивку с полуформы. Перевернуть, уложить на плоский стол, покрытый полипропиленовой плёнкой;
– произвести разметку в хвостовой части обшивки места для укладки молниезащитной сетки и выравнивающей плёнки SynSkin;
– на нижнюю обшивку, размеченную под установку сетки, и законцовку нанести связующее ЭДТ – 69Н и выдержать при температуре воздуха в помещении в течение двух часов до полного удаления растворителя;
– установить на оправки нижнюю обшивку. Проконтролировать совпадение усилений на обшивке и подсечек на оправках с выложенными элементами нервюр, а также совпадение ступенек на обшивке со ступеньками на законцовке в хвостовой части руля высоты. Зафиксировать её положение в оснастке;
– обернуть вокруг законцовки и уложить на подготовленное место в хвостовой части нижней обшивки часть молниезащитной сетки, свисающей с верхней обшивки. Перед укладкой, сетку обезжирить нефрасом, затем ацетоном при помощи кисти, просушить в течение 20 – 30 минут после каждой операции при температуре воздуха в помещении;
– на поверхность сетки нанести связующее ЭДТ – 69Н, выдержать в течение двух – трёх часов при температуре воздуха в помещении;
– уложить на выложенную молниезащитную сетку выравнивающую плёнку SynSkin согласно КД. Для этого, раскроить плёнку SynSkin с защитной бумагой на необходимые для выкладки заготовки. Уложить плёнку нелипкой стороной на молниезащитную сетку. Плёнка должна быть равномерно распределена на сетке, без морщин и складок. Отслоить защитную бумагу от плёнки;
– на нижнюю обшивку уложить разделительную полипропиленовую плёнку;
– на подсборку установить верхнюю полуформу. Зафиксировать верхнюю полуформу относительно нижней.
Подготовка к формованию и формование:
– покрыть выступающие части собранного пакета фторопластовой плёнкой (обшивок, нервюр и их стыковок в носовой части каркаса);
– выложить дренажные слои стеклоткани Т – 13;
– установить вакуумные трубки, отработанные антиадгезионным покрытием и обёрнутые 2 – 3 слоями стеклоткани;
– раскроить и выклеить наружный вакуумный мешок из ткани АТОМ – 1 или ткани 500 марки А;
– произвести склейку наружного вакуумного мешка с вакуумными мешками, расположенными на оправках внутренних контуров;
– произвести проверку герметичности вакуумного мешка;
– поместить форму со сборкой каркаса в автоклав. Используя регулировочные винты, предусмотренные конструкцией оснастки, произвести нивелировку оснастки;
– подсоединить вакуумный мешок с заготовкой каркаса к вакуумной системе автоклава. При включённых вакуумных насосах вакуумная система автоклава должна обеспечить не менее 0,085 МПа;
– температуру во время режима формования контролировать по термопарам, установленным на плиты оснастки со стороны выложенных обшивок и непосредственно в полость одной из оправок на расстоянии не менее 150 – 200 мм от обреза каркаса;
– снять фиксаторы и ослабить крепление оправок к нижней плите оснастки. Крепление одной оправки по узлу навески каркаса оставить не ослабленным;
– произвести вакуум – автоклавное формование каркаса руля высоты по режиму для связующего ЭДТ – 69Н;
– разобрать форму, извлечь отверждённый каркас.
Стенки изготавливаются вакуумно – автоклавным методом формования из КМУ – 11. В качестве пропитывающего связующего используется ЭДТ – 69Н. Для окончательного запекания в автоклав подаются уже в отверждённом состоянии. Законцовка руля высоты изготавливается отдельно.
Необходимая оснастка является специальной, поэтому выклейка и формование в автоклаве производится только для данного элемента сборочной единицы (каркаса). Оснастка выполняется из плит с рамами, множества кронштейнов, опор, колонок, стоек, стяжек и других элементов.
Достоинством интегральной конструкции [4] для каркаса руля высоты является совместное формование обшивок со стенками нервюр, отсутствие механического крепежа. К недостаткам относится большая трудоёмкость изготовления, неправильность выбора материала для изготовления оснастки, большое количество ручных работ персоналом высокой квалификации, а также входных и контрольных работ, большая стоимость оснастки.
Технологическая оснастка представляет собой приспособление, обеспечивающее полную увязку и создание точной конструкции, которая будет соответствовать заданным требованиям. Но из − за своей унификации возможно изготовления только этого типа деталей, а именно каркаса руля высоты. Дорого в изготовлении так, как требует точного изготовления рабочих поверхностей. Индивидуальность оснастки накладывает определенные расходы. Схема приспособления представлена на рисунке 3.
Рисунок 3 – Схема приспособления
Согласно схеме приспособления выкладка осуществляется в горизонтальном положении. Оснастка имеет 2 плиты по 5100 мм и рамы, которые образуют нижнюю и верхнюю полуформу матрицы. На плитах устанавливаются вкладыши нервюр с вакуумными мешками. Для придания формы имеются вкладыши. Стяжки служат для скрепления и удержания полуформ, и удержания герметизации. Имеются опоры, по которым происходит позиционирование полуформ друг с другом [4].
Оборудование, применяемое для изготовления каркаса руля высоты, представлено в таблице 4.
Таблица 4 – Оборудование
Наименование |
Назначение |
|
Автоклав электрический типа «Шольц», рабочее давление до 0,5 Мпа, температура нагрева до 200 0С |
Вакуум – автоклавное формование деталей и элементов конструкций |
|
Вакуумный насос типа ВР – 26, АВ3 – 20 |
Создание вакуума при формовании деталей |
|
Гибкие металлические или резиновые термостойкие шланги |
Подключение вакуумных мешков к вакуумной сети |
|
Установка для пропитки тканей типа УПСТ – 1000М |
Изготовление препрегов на основе тканей |
|
Установка для пропитки лент типа УПСТ – 300 |
Изготовление препрегов на основе лент |
|
Установка для пропитки стеклолент типа УЛС – 2М |
Пропитка углеродных нитей УКН – П и стеклолент |
|
Инструмент, применяемый для изготовления каркаса руля высоты, представлен в таблице 5.
Таблица 5 – Инструмент
Наименование |
Назначение |
Гигрометр психрометрический, диапазон измерений относительной влажности от 40 до 90 %, цена деления шкал 0,2 0С, погрешность термометров 0,2 0С |
Измерение относительной влажности и температуры воздуха в помещении |
Термометр лабораторный, диапазон измерения температуры от 0 до 50 0С, погрешность измерения не более 1,5 0С, цена деления 0,5 0С |
Измерение температуры окружающей среды |
Денсиметр, ГОСТ 18481 – 81 (ареометр) |
Измерение плотности растворов связующих |
Ножницы |
Раскрой дренажа, разделительных плёнок, препрегов |
Нож стальной (из стали Р6М5) |
Раскрой препрегов, плёнок |
Штангенциркуль, предел измерений от 1 до 150 мм, цена деления 0,1 мм |
Измерение толщины деталей |
Перфоратор игольчатый |
Перворирование разделительных плёнок |
Ножницы рычажные |
Обрезка технологического припуска |
Пневматическая машина типа АМП – 2 |
Обрезка технологического припуска |
Алмазный разрезной круг зернистостью 300 – 600 мкм, d = 125 мм, d = 200 мм |
Порезка образцов – свидетелей и обрезка деталей |
Пылесос типа ППВМ |
Удаление продуктов зачистки |
Скребки из цветного металла |
Очистка оснастки от загрязнений |
Продолжение таблицы 5
Наименование |
Назначение |
Наборы щупов №2 и №3 ТУ 2 – 034 – 225 – 87 |
Для контроля величин зазоров |
Линейка металлическая, L = 500 мм и L = 1000 мм, цена деления 1 мм |
Разметка препрега, плёнок. Контроль геометрических размеров деталей |
Течеискатель ТУЗ – 5М |
Обнаружение негерметичных мест у вакуумных мешков |
Вакуумметр ОБВ – 1 ГОСТ 2405 – 88 |
Измерение выкуумного давления |
Шаблоны |
Раскрой заготовок препрегов и обрезка деталей |
Весы технические, диапазон измерения массы от 2 до 20 кг, цена деления 0,05 кг, погрешность взвешивания не более 10 г |
Взвешивание деталей, компонентов связующих |
Трудоёмкость для выклейки и формования представляет следующие значения:
– 211, 04 н/ч для сдельной оплаты труда;
– 35,87 ч/ч для повременной оплаты труда (автоклавное формование и покрытие).
Трудоёмкость на изготовление и монтаж приспособления является 8976,3 часов без распределения по рабочим местам.
Цикл изготовления каркаса руля высоты 33,4 рабочих дня.
Квалификация персонала представляется собой знания и умения, полученные в ходе обучения и пройдя аттестацию на знание технологических процессов и право выполнения работ по изготовлению интегральных конструкций из углепластика КМУ – 11. Возраст рабочих не менее 18 лет.
Практика производства, изготовления каркаса руля высоты показывает, что была спроектирована необходимая оснастка для выклейки и формования. В настоящее время на практике происходит совершенствование технологии и технологического совершенствования при помощи выявленных недостатков и с целью уменьшение стоимости изготовления изделия [5].
Контроль и испытания изготовления выполняется на всём протяжении выклейки и формования каркаса руля высоты.
Качество изготовления деталей и конструкций обеспечивается соблюдением требований КД и технологических режимов на всех этапах изготовления.
Все операции технологического процесса изготовления деталей и конструкций из углепластика КМУ – 11 производятся по рабочему технологическому документу и подлежат пооперационной приёмке отделом технического контроля.
В процессе изготовления конструкций контролю подлежат [2]:
– технологическая оснастка (наличие входящих элементов, плазовой информации, чистота формообразующих поверхностей, соответствие геометрических параметров);
– применяемые основные материалы подлежат входному контролю на соответствие НД;
– основные технологические операции (приготовление связующего, изготовление препрегов, выкладки слоёв препрега в соответствии с КД и инструкцией, герметичность вакуумного мешка и соблюдение режимов отверждения, формования и склеивания согласно требованиям технологических инструкций).
Контроль изготовленной конструкции [6] на соответствие требованиям КД включает:
– контроль внешнего вида и контура – контролируется качество поверхности обшивок, соответствие контуров конструкции разметке на оснастке по прилеганию её к формообразующей поверхности оснастки;
– неразрушающий контроль качества по ПИ 1.4.1484 – 85 в соответствии с КД;
– контроль прочности образцов свидетелей углепластика КМУ – 11 в соответствии с КД;
– контроль качества отверждённого углепластика (прочностные характеристики, содержание связующего, пористость и плотность на соответствие требованиям ТИ 59 – 1035 – 92);
– контроль массы изготовленных конструкций согласно КД и технологической документации.
Ведётся активное внедрение интегральных конструкций. По результатам многолетних исследований полимерных композиционных материалов выявились достоинства и недостатки таких конструкций [7]. В виду снижения массы летательных аппаратов стали применяться интегральные конструкции каркасов по причине отсутствия механического крепежа, что является большим достоинством. По результатам исследований в НИИ было выявлено снижение массы интегральной конструкции на 25 % по сравнению с другими способами получения таких же деталей [1]. Наряду с достоинствами, существуют недостатки, связанные с дефектами в результате воздействия оснастки и ПКМ.
3 Разработка технологии изготовления каркаса руля высоты
3.1 Технические условия на технологию изготовления
1) Для изготовления интегральной конструкции каркаса руля высоты согласно требований КД применять конструкционный углепластик типа КМУ – 11 на основе однонаправленных лент углеродных УОЛ – 300 – 2А, ткани углеродной УТ – 900 и связующего ЭДТ – 69Н.
2) Процессы изготовления интегральных конструкций из углепластика типа КМУ – 11 должны производиться в отдельных специализированных помещениях, с обеспечением всех требований технологии, техники безопасности, пожарной безопасности, культуры производства и качества работ, в соответствии с действующей на заводе – изготовителе НД, КД и ТД.
3) Все операции по изготовлению препрегов и их переработке должны выполняться при температуре от 15 до 25 0С и влажности воздуха не более 75 % в производственных помещениях, оборудованных общеобменной проточно – вытяжной вентиляцией и местной вытяжкой с рабочих зон, в которых используются растворители, связующее или выделяются продукты их распада.
4) Контроль параметров температуры и относительной влажности в рабочей зоне производственных участков приготовления связующих, подготовки наполнителей и изготовления препрегов, подготовки оснастки, выкладки препрегов и подготовки к вакуум – автоклавному формованию с помощью психрометров или гигрометров – психрометрических с регистрацией их значений в «Журнале контроля температуры и влажности».
5) Оснастка, поступающая на участок выкладки из цехов изготовления оснастки или с участка подготовки оснастки, должны завозиться на специальных тележках (автотранспорт на участок не допускается). Предварительно перед въездом в корпус колёса тележки должны быть очищены от грязи и органических веществ (масла и т.п.)
6) Очистка от пыли оснастки, установок, помещений участков изготовления препрегов и выкладки заготовок должны производиться при помощи вакуумной пылеуборки. Обдувка оснастки сжатым воздухом запрещается.
7) Обшивку изготавливать с базой от наружного контура на связующем ЭДТ – 69Н согласно схем выкладки.
8) Обшивку изготавливать с технологическим припуском 15 мм со стороны 1…31 нервюр.
9) Допускается перехлёст от 0 до 10 мм по стыкам слоёв наполнителя. Смещение стыков в прилегающих слоях не менее 100 мм.
10) Маркировать и клеймить согласно документации на бирке.
11) Не разрушающий контроль сплошности согласно документации.
12) Контроль и приёмка согласно документации.
13) Допуск на смещение осей нервюр:
– для нервюр № 3 и 4, 6, 7,9,10, 15, 16, 24, 25,30 соответственно ± 1 мм;
– для нервюр № 1, 2, 5, 8, 11, 12 – 14, 17 – 23, 26 – 29, 31 соответственно ± 2 мм.
14) Допуск на неровности кромок: передней ± 0,5 мм; задней ± 1 мм.
15) Дренажные отверстия в нижней обшивке выполнять по Н11, используя подложку и накладку.
16) Масса каркаса без покрытия 20,532 кг.
17) Каркас паспортизировать при изготовлении. Результаты испытания образцов занести в паспорт.
18) Допуски на установку диафрагм носовой части ± 1 мм относительно их теоретического положения.
19) Толщина прокладок от 0,5 до 1 мм.
20) Один агрегат из двадцати, изготовленный по серийной технологии, испытывается на изолированном стенде на статическую прочность до разрушения.
3.2 Базирование заготовки каркаса руля высоты
Формование руля высоты выполняется с базированием на теоретический контур или с базированием на внутренний контур каркасов [9].
Оснастка для базирования руля высоты на теоретический контур представлена на рисунке 4. При таком базировании оснастка предназначена для одновременного формования обшивки верхней, обшивке нижней, нервюр и предварительно отверждённой законцовки. При разработке технологии используется данный способ базирования, так как точность выше, чем у другого способа базирования.
Рисунок 4 – Базирование на теоретический контур
При базировании руля высоты на внутренний контур каркасов оснастка состоит из двух вертикальных стоек, соединяющих их верхней и нижней балок, набора оправок, предназначенных для формования нервюр и элементов фиксации. В комплект формы входят также две цулаги для верхней и нижней обшивок, вкладыш для законцовки, устанавливаемой по хвостовой кромке каркаса руля высоты. Схема оснастки, обеспечивающая базирование на внутреннюю поверхность каркаса руля высоты, представлена на рисунке 5.
Рисунок 5 – Базирование на внутренний контур каркасов
