Проектування та технологія виготовлення бамперу автомобіля із композиційного матеріалу

Abstract

Кваліфікаційну роботу присвячено розробці конструкції та технологічного процесу виготовлення переднього бампера автомобіля з полімерного композиційного матеріалу. Проведено аналіз існуючих конструкцій бамперів та умов їх експлуатації. Обґрунтовано вибір гібридної системи армування, що поєднує вуглецеве волокно (Toray T700S) для забезпечення високої жорсткості та S-скловолокно (CASW220B-90a) для підвищення ударної в'язкості. Як матрицю та захисне покриття обрано епоксидну систему гарячого твердіння Sicomin SR 1710 та епоксидний гелькоут SG 715. Розраховано зовнішні навантаження (аеродинамічні та ударні) та температурні впливи. За допомогою методу послідовних наближень визначено фізико-механічні характеристики гібридного ламінату та виконано перевірку міцності й жорсткості за критерієм максимальних нормальних напружень. Результати розрахунків підтвердили забезпечення необхідного запасу міцності та жорсткості. При цьому маса розробленого композитного бампера становить 4,11 кг, що майже удвічі менше за металеві аналоги. Розроблено та описано технологічний процес виготовлення виробу методом вакуумної інфузії з розрахунком схеми укладання, витрати матеріалів та режиму пост-полімеризації.