СОЗДАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОСНАЩЕНИЯ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОРПУСОВ ТИПА «КОКОН»
Е. В. Шилина1, С. А. Шилин1, А. М. Потапов1, А. Ф. Санин2
1Государственное предприятие «Конструкторское бюро “Южное” им. М.К. Янгеля»
2Днепропетровский национальный университет имени Олеся Гончара
Изготовление конструкций типа «кокон» из полимерных композиционных материалов обычно производится при помощи намоточных станков с числовым программным управлением (Рис. 1) путем укладки пропитанного связующим армирующего материала на формообразующую поверхность оправки. Оправки для формования таких корпусов изготавливаются в основном из гипсовых или песчано-полимерных элементов. При этом изготовление таких оправок и их удаление из корпуса после его термообработки является достаточно сложными и трудоемкими процессами. Кроме того, из-за низких упругопрочностных характеристик материала таких оправок очень трудно обеспечить необходимые выходные геометрические характеристики корпуса. Для серийного изготовления корпусов немаловажным является и тот факт, что для изготовления каждого корпуса предварительно необходимо изготовить новую оправку.
Поэтому чрезвычайно актуальными задачами являются создание многоразовой оправки, обеспечивающей:
− возможность ее извлечения из готового корпуса через большее полюсное отверстие;
− стабильные геометрические размеры корпуса при многократном использовании оправки;
− снижение стоимости изготовления корпусов.
В данной статье рассматриваются технологические аспекты создания специальной оснастки для серийного изготовления корпусов ракетных двигателей на основе высокопрочного высокомодульного углеродного волокна.
Работы по созданию металлической разборной оправки для серийного производства проведены в ГП «КБ «Южное» в 2014 - 2015.гг. Разработка и изготовление оправки проведены совместно с ООО «Империя металлов» для корпуса маршевой двигательной установки (МДУ), принципиальная схема которого представлена на Рис. 2, а габаритные размеры составляют - диаметр 900 мм, длина 3000 мм.
При проектировании оправки учитывались следующие основные требования:
− оправка должна состоять из «карт», которые извлекаются из отвержденного корпуса двигателя через полюсное отверстие в большем фланце;
− конструкция оправки должна обеспечивать не менее 100 циклов “разборка сборка” без изменения ее геометрии;
− конструкция оправки должна иметь максимальные удельные характеристики прочности и жесткости;
− высокая точность формообразующей поверхности (до 0,05 мм).
На Рис. 3 представлена принципиальная схема разработанной разборной оправки.
Представленная в настоящей работе технологическая оснастка позволяет обеспечить полный технологический цикл изготовления корпуса МДУ методом «мокрой» намотки на станке с ЧПУ.
Разработанная и изготовленная металлическая разборная оправка является новой разработкой и не имеет аналогов в Украине. Оправка является многоразовой и не требует повторного изготовления по сравнению с ранее используемыми одноразовыми песчано-полимерными оправками, что существенно упрощает технологию изготовления, уменьшает трудоемкость и энергозатраты.
http://www.irbis-nbuv.gov.ua/cgi-bin/irbis_nbuv/cgiirbis_64.exe?I21DBN=LINK&P21DBN=UJRN&Z21ID=&S21REF=10&S21CNR=20&S21STN=1&S21FMT=ASP_meta&C21COM=S&2_S21P03=FILA=&2_S21STR=vdurkt_2015_23_18(1)__31