4 Разработка маршрутной технологии изготовления изделий из композиционных материалов

Цель работы: ознакомиться с основными свойствами полимерных композиционных материалов (КМ), с их преимуществами перед традиционными металлическими материалами, а также технологией изготовления из них изделий.

Полимерные композиционные материалы состоят из высокопрочной армирующей основы (~70% объемных) и полимерного связующего (~30% объемных) горячего отверждения.

Наиболее распространена технология изготовления изделий из КМ методом намотки на пятикоординатных станках с программным управлением. Намотка осуществляется на одноразовую и многоразовую оправку. Наружная поверхность оправки отображает внутреннюю поверхность изделия из КМ. Точность и шероховатость поверхности оправки обеспечивают точность и качество внутренней поверхности изделия из КМ.

Намотка на оправку осуществляется по заранее разработанной программе. При намотке используется связующее горячего отверждения, полимеризующееся при температуре 130 С в течение трех часов.

При комнатной температуре связующее не полимеризуется, что обеспечивает практически неограниченное время технологического цикла намотки изделия.

Метод мокрой намотки предполагает наличие на станке емкости со связующим, через которое для пропитки проходит лента из армирующего материала. Программа намотки обеспечивает требуемый профиль по толщине стенки наматываемого изделия. Параметрами, обеспечивающими требуемую геометрию, являются углы намотки, определяющие зону намотки, количество слоев намотки, ширина и толщина наматываемой ленты. Средняя ширина ленты для изделия, представленного на рисунке 4.1, принимается - 30мм, толщина - 0,8мм, что позволит определить количество слоев при намотке.

После завершения процесса намотки изделие вместе с оправкой направляется на полимеризацию. После полимеризации изделие с оправкой при необходимости направляется на механическую обработку. Завершающим этапом является съем готового изделия с оправки. Для того, чтобы обеспечить беспрепятственный съем с оправки, перед намоткой поверхность оправки покрывается специальным составом, препятствующим приклеиванию изделия к ней. После получения готового изделия необходимо осуществить контроль размеров.

На рисунке 4.1 и в таблице 4.1 представлено изделие, на которое необходимо разработать маршрутный технологический процесс.

Таблица 4.1- Геометрические параметры изделия из КМ

Вариант Д1 Д2 Д3 L1 L2 L1 L2 L3 h1 h2

1 500+0,74 50 560+0,74 30 45 500 800 90-0,34 10 4

2 700+0,74 50 760+0,74 30 45 1550 850 120-0,34 12 5

Рисунок 4.1

Порядок выполнения работы:

1)ознакомиться с методическими рекомендациями;

2)разработать маршрутный техпроцесс с учетом геометрических размеров изделия и точности изготовления отдельных поверхностей;

3)описать последовательность технологических операций.