СОЗДАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОСНАЩЕНИЯ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОРПУСОВ ТИПА «КОКОН»

[stailker]

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