Прессование моторамы для БПЛА с соосной схемой несущих винтов

            Технологический процесс прессования состоит из следующих стадий: 

1. дозировка пресс-материала.

Существует несколько способов дозирования пресс-порошков: объемный, массовый и штучный. В первом случае необходимое для запрессовки количество материала отбирается с помощью сосуда или бункера известного объема, во втором случае навеска материала взвешивается, в третьем – берется определенное число таблеток известной массы. Наиболее точным является второй метод, наиболее простым и удобным – третий.

Объемный метод сохраняет свое значение лишь при использовании многогнездовых форм, где его применение в некоторых случаях более удобно. Важный недостаток объемной дозировки – низкая точность, связанная с различием объемной плотности разных партий материала. Это вызывает необходимость изменения мерного объема, что на практике достаточно сложно. 

Недостаток массовой дозировки состоит в ее трудоемкости и длительности, однако разработка простых и надежных электронных весовых дозаторов позволяет в значительной степени преодолеть этот изъян. С другой стороны, такая дозировка позволяет свести к минимуму потери пресс-материала, а в ряде случаев, особенно при использовании пресс-форм закрытого типа, точная дозировка служит важнейшим условием получения качественных изделий.

Штучная дозировка очень проста и удобна, она значительно улучшает условия работы (резко снижает запыленность), повышает производительность, позволяет уменьшить объем загрузочной камеры, а следовательно, и размеры пресс-форм, и существенно ускорить разогрев уплотненного пресс-материала в форме. Важнейшим преимуществом штучной дозировки является возможность использования высокочастотного подогрева пресс-материала. 

Применим штучный метод дозировки прессматериала.

 

2. предварительный нагрев в генераторе токами высокой частоты происходит равномерно и быстро, материал прогревается по всему объему одновременно, поэтому такой нагрев следует широко применять.

 Для предварительного нагрева прессматериала применим генератор токов высокой частоты (ТВЧ).

Температура предварительного нагрева составляет 60 - 100 °C, время выдержки - 0,5 - 1,5 мин.

 

3. загрузка пресс-материала в пресс-форму.

 

4.  опускание ползуна пресса и замыкание пресс-формы.

 

5. прогрев пресс-материала в пресс-форме.

          Примем время прогрева материала 15 мин при температуре 180°С;

6. подпрессовка  —  это операция кратковременного размыкания и смыкания пресс-формы для выпуска газообразных продуктов во время прессования.

 Подпрессовка - это прием прессования, который производится для того, чтобы облегчить удаление газов, выделяющихся из материала при его прессовании под воздействием давления и температуры.

В результате подпрессовок сокращается выдержка и улучшается качество изделия. При подпрессовке (от одной до пяти) поднимают пуансон из прессформы на некоторую высоту либо сразу, не позднее чем через 10 сек после замыкания прессформы (ранняя подпрессовка) для быстро прессующихся материалов, либо спустя некоторое время (от 10 до 30 сек и более) после ее замыкания ( поздняя подпрессовка) для медленно прессующихся материалов.

Если по технологическому процессу предусмотрено несколько подпрессовок, то их производят последовательно одну за другой. По окончании подпрессовок изделия выдерживают под давлением. В технической документации на процесс прессования указываются следующие параметры подпрессовок: начало, интервал, высота и продолжительность. 

Так как прессматериал – быстропрессующийся, то применим при прессовании раннюю подпрессовку.

 

7. выдержка под высоким давлением.

 

 Примем давление выдержки равным 15—40 МПа. Она начинается с момента смыкания пресс-формы. Время выдержки примем от 1 до 1,5 мин на 1 мм толщины детали в зависимости от применяемого пресс-материала; 

 

8. распрессовка, снятие детали и очистка пресс-формы;

Распрессовку производим при температуре прессования.

 

9. термообработка. Производится для некоторых видов деталей и из определенных материалов. Не полностью полимеризованные детали выгружаются из пресс-форм и загружаются в печь на несколько часов, где происходит полностью процесс отверждения. Это делается при массовом производстве деталей.

Учитывая, что производство БПЛА не массовое, а серийное, и исходя из того, что прессматериал - быстропрессующийся, принимаем, что термообработка не производится.

 

В качестве прессматериала применим прессматериал АГ-4НС или прессматериал ДСВ-4.

1. Прессматериал АГ-4НС

Прессматериал АГ-4НС - это произведенный из стеклянных волокон с использованием модифицированного фенолформальдегидного связующего полуфабрикат, относящийся к категории стеклонаполненных прессматериалов, стекловолокнитов.

Производится изделие  не специальном пневматическом или  гидравлическом прессе при высоком  давлении и температуре. Чаще всего  оно представляет собой различные  по форме и размеру гранулы  или порошок, что существенно  облегчает его использование.

Предназначается  для  изготовления  прямым  и  литьевым  прессованием,   а также намоткой с последующим отверждением деталей  конструкционного и электротехнического  назначения  повышенной  прочности,  пригодных  для работы в интервале  температур от -196 до +200оС и в тропических  условиях. 

Как и большинство других прессматериалов, данный полуфабрикат находит свое применение в различных отраслях промышленности. Он широко используется в процессе изготовления деталей и изделий, востребованных в дальнейшем в авиационной и химической промышленности, машиностроении, приборостроении, электротехнике. Причем, все произведенные изделия отличаются не только прочностью, но и стойкостью к воздействию различных нагрузок, коррозии, химических веществ, бактерий и микроорганизмов. Некоторые стекловолокниты даже стойки к воздействию кислот. Эксплуатироваться такие детали могут даже в тропическом климате и при температуре в пределах от -196 до +200 градусов Цельсия.

Производится АГ-4 в соответствии с ГОСТ 20437-89.

 

 

2. Прессматериал ДСВ-4

 

 

 Пресс-материал марки ДСВ-4 выпускается  из пропитанных модифицированным фенолоформальдегидным связующим. стеклянных  комплексных нитей сложением и суммарной линейной плотности 168 текс.с диаметром элементарного волокна до 11 мкм в виде гранул. Пресс-материал выпускается неокрашенным, цвет неокрашенного материала  - желтый различных оттенков.Упаковывается в полиэтиленовые мешки  весом 15 кг.      

Преимуществами прессматериалов являются высокие механические характеристики, теплостойкость, хорошая текучесть и дозируемость. Они обеспечивают широкий спектр применения материалов ДСВ.  Это и  мелкие тонкостенные (до 0,2 мм) высокопрочные детали, и  разнообразные крупногабаритные (до 5кг) конструкционные изделия.

Продукция  из прессматериалов используется в радиотехнической, электротехнической, авиационной, машино- и приборостроительной промышленностях, а также и в  химической промышленности, радиоэлектронике.

Высокопрочные детали из пресс-материалов пригодны для работы при температуре  в диапазоне от -196С до +200С, а  также в тропических климатических  условиях.

Детали из пресс-материалов изготавливаются  прямым или литьевым прессованием.

 

 

 

 

Дадим подробное описание оборудования для подготовки к прессованию  и для прессования.

 

1. Таблетирование

При дозировке материала применим таблетирование. Для осуществления  применим гидравлическую таблеточную машину АРТ-1.

Дадим ей описание.

Линия АРТ-1 для таблетирования волокнистых пресс-материалов типа АГ-4В и волокнита ЛТСВ-50-35/100 инд.591.750

Предназначена для изготовления таблеток из пресс-материалов типа АГ-4В и волокнита.  
 

• Усилие прессования - 0,5 МН (50 тн. с). 
• Производительность (максимальная) : 
         при таблетировании АГ-4В -- 50 кг/ч. 
         при таблетировании волокнита -- 60 кг/ч.
• Диаметр таблеток : 
         при таблетировании АГ-4В -- 30 , 40 мм . 
         при таблетировании волокнита -- 30 , 40 , 95 мм.
• Масса таблеток : 
         при таблетировании АГ-4В -- 35-100 г. 
         при таблетировании волокнита до 600 г .
• Привод узла прессования – гидравлический.
• Температура матрицы, регулируемая – до 110оС
• Разновес таблеток, в % - ± 2,5
• Охлаждение узла прессования и гидроагрегата – водяное.
• Расход воды ,м3/ч – 1,8
• Установленная мощность нагревателей -- 3,2 кВт .
• Установленная мощность электродвигателей -- 33 кВт .
• Габаритные размеры -- 4075 х 2450 х 2400 мм .
• Масса -- 5500 кг .
• Код ТН ВЭД – 846291 (2007год)

 

Опишем преимущества гидравлических машин.

Гидравлические  таблеточные машины представляют собой автоматизированные гидравлические прессы; этим машинам присущи все достоинства гидравлических прессов: простота устройства, надежность конструкции, широкий диапазон регулирования параметров таблетирования.

 

Гидравлические  таблеточные машины могут развивать значительные усилия прессования при относительно небольших габаритах. Поэтому они применяются для получения таблеток крупных размеров. В связи с тем, что усилие, необходимое для таблетирования порошкообразных материалов, резко увеличивается в конце цикла, в гидравлических таблеточных машинах используются насосы с переменным давлением или гидроагрегаты с мультипликатором давления.

 

Гидравлические  таблеточные машины используются преимущественно для получения крупных таблеток из пресс-порошков стекловолокнита, фенопласта, аминопласта и других сыпучих материалов.

 

Гидравлические  таблеточные машины предназначаются в основном для получения крупных таблеток.

 

Гидравлическая  таблеточная машина имеет одну горизонтально или вертикально расположенную матрицу и особым образом устроенный механизм таблетирования. По расположению оформляющих таблетку деталей ( пуансона и матрицы) эксцентриковые и ротационные таблеточные машины относятся к вертикальным, а гидравлические-к горизонтальным или вертикальным машинам.

 

Гидравлические  таблеточные машины обладают большей мощностью и производительностью, чем эксцентриковые. На них можно получать более точные по весу таблетки, чем на ротационных. Эти таблетки используют при прессовании больших изделий, главным образом из аминоальдегидных пластиков.

 

Гидравлические  таблеточные машины с усилием 12, 35 и 70 т имеют конструкцию, аналогичную рассмотренной, и выпускаются для однопуансонного таблетирования.

 

Гидравлические  таблеточные машины по своему устройству похожи на гидравлические прессы автоматического действия. Выпускавшиеся ранее ротационные гидравлические таблеточные машины мощностью 75 т не получили широкого применения. 

 

Гидравлические  таблеточные машины наиболее перспективны. Они позволяют получать точные по массе большие таблетки ( диаметром до 230 мм, высотой до 100 мм) из любых пресс-материалов. Производительность этих машин по массе выше, чем эксцентриковых. Давление таблетирования достигает 100 МПа. Они позволяют осуществить эффективную загрузку материала и в них используется только возвратно-поступательное движение небольшого числа подвижных деталей машин. 

 

Гидравлические  таблеточные машины в последнее время стали вытеснять эксцентриковые и частично ротационные. 

 

Гидравлические  таблеточные машины выпускаются с усилием таблетирования 32, 63 и 160 тс, их производительность от 600 до 25000 таблеток в час в зависимости от количества оформляющих гнезд.

Гидравлические  таблеточные машины пригодны для всех пресс-материалов, в том числе волокнитов, а также высокодисперсных материалов.

 

 

2. Предварительный нагрев

          Для нагревания таблетированных реактопластов применяют главным образом генераторы ТВЧ с частотой колебаний 15–30 МГц и напряжением 3–8 кВ. Колебательная мощность этих установок составляет 0,65–16 кВт. В этих генераторах можно проводить подогрев и нетаблетированного сырья в таре из фторопласта или в полиэтиленовых мешках.