Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Разработка метода проектирования многозональных коллагенсодержащих формованных деталей головных уборов Гончарова Татьяна Леонидовна

Разработка метода проектирования многозональных коллагенсодержащих формованных деталей головных уборов
<
Разработка метода проектирования многозональных коллагенсодержащих формованных деталей головных уборов Разработка метода проектирования многозональных коллагенсодержащих формованных деталей головных уборов Разработка метода проектирования многозональных коллагенсодержащих формованных деталей головных уборов Разработка метода проектирования многозональных коллагенсодержащих формованных деталей головных уборов Разработка метода проектирования многозональных коллагенсодержащих формованных деталей головных уборов Разработка метода проектирования многозональных коллагенсодержащих формованных деталей головных уборов Разработка метода проектирования многозональных коллагенсодержащих формованных деталей головных уборов Разработка метода проектирования многозональных коллагенсодержащих формованных деталей головных уборов Разработка метода проектирования многозональных коллагенсодержащих формованных деталей головных уборов Разработка метода проектирования многозональных коллагенсодержащих формованных деталей головных уборов Разработка метода проектирования многозональных коллагенсодержащих формованных деталей головных уборов Разработка метода проектирования многозональных коллагенсодержащих формованных деталей головных уборов
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Гончарова Татьяна Леонидовна. Разработка метода проектирования многозональных коллагенсодержащих формованных деталей головных уборов : Дис. ... канд. техн. наук : 05.19.04 Москва, 2006 182 с. РГБ ОД, 61:06-5/3486

Содержание к диссертации

Введение

ГЛАВА 1 Анализ характеристик головных уборов и коллагенсодержащих материалов применительно к проектированию многозональных прокладочных материалов 9

1.1 Женские меховые головные уборы как зональный объект 10

1.1.1 Характеристика женских головных уборов 10

1.1.2 Требования, предъявляемые к женским головным уборам 14

1.2 Характеристика процессов изготовления формованных коллагенсодержащих деталей 19

1.2.1 Методы изготовления формованных деталей из коллагенсодер-жащего сырья 19

1.2.2 Влияние параметров технологического процесса на свойства коллагенсодержащих материалов 24

1.3 Системный характер процесса проектирования формованных многозональных коллагенсодержащих деталей 32

Выводы 34

ГЛАВА 2 Исследование процесса изготовления многозональных коллагенсодержащих формованных деталей 36

2.1 Разработка структуры процесса изготовления многозональных коллагенсодержащих формованных деталей 36

2.2 Разработка методов изготовления многозональных коллагенсодержащих формованных деталей 48

2.2.1 Структурные характеристики коллагенсодержащих материалов 48

2.2.2 Исследование вязкости и вязкоупругих свойств коллагеновой смеси 59

2.2.3 Исследование влияния параметров процесса изготовления на свойства пакетов женских меховых головных уборов 67

2.2.4 Исследование влияния условий и режимов сушки на свойства комплексных материалов 75

Выводы 78

ГЛАВА 3 Разработка метода проектирования формованных коллагенсодержащих многозональных деталей 80

3.1 Формирование иерархической структуры описания проектирования многозональных коллагенсодержащих деталей 81

3.1.1 Разработка конструкции формованной коллагенсодержащей детали 82

3.1.2 Выбор варианта технологического решения многозональной коллагенсодержащей детали 85

3.1.3 Обеспечение функциональных свойств прокладочной многозональной детали 93

3.2 Разработка структуры процесса проектирования многозональных деталей из коллагенсодержащих материалов 104

3.3 Оценка принципиальной возможности изготовления многозональной комплексной коллагенсодержащей детали 109

Выводы 118

ГЛАВА 4 Апробация метода проектирования многозональных формованных коллагенсодержащих деталей женских меховых головных уборов 120

4.1 Подготовка исходных данных для апробации метода проектирования 120

4.1.1 Выбор объекта и цели апробации 120

4.1.2 Характеристика объекта апробации 116

4.2 Проектирование многозональной коллагенсодержащеи детали 123

4.2.1 Формирование методики проектирования 123

4.2.2 Проектирование многозональных деталей для выбранных моделей головного убора 125

4.3 Промышленная апробация метода проектирования 127

4.3.1 Характеристика действующего технологического процесса 127

4.3.2 Характеристика нового технологического процесса

4.3.3 Анализ результатов апробации 134

Выводы 135

Общие выводы по работе 136

Список литературы 138

Приложения 147

Введение к работе

Актуальность темы. Экономическая ситуация в последнее время благоприятна для создания новых предприятий легкой промышленности. Усиление конкуренции требует повышения качества изделий, расширения их ассортимента, совершенствования производства. В условиях повышения эффективности в технологический процесс изготовления одежды внедряется новое высокопродуктивное оборудование, используются новые материалы, что позволяет принципиально изменить применяемую технологию. Особенно перспективна разработка малооперационных технологий и совершенствование методов изготовления одежды, направленных на получение изделий из волокнистого и полимерного сырья, минуя стадии прядения, ткачества и раскроя. Такие технологии позволяют повысить производительность труда, исключить потери материала при раскрое.

Широкие возможности для применения малооперационных технологий и совершенствования методов изготовления одежды открывает использование волокнистого коллагенсодержащего сырья. На кафедре ТШП МГУДТ проведен цикл работ по созданию формованных материалов и деталей на основе недубленых коллагеновых волокон.

Как было показано в выполненных ранее работах, свойства коллагенсодержащих материалов удовлетворяют требованиям, предъявляемым к материалам для одежды, и могут прогнозируемо изменяться при изменении состава смеси для формования и методов изготовления. Несмотря на большой опыт в разработке и использовании таких материалов для изготовления изделий из кожи и меха, в предыдущих работах рассматривались только прокладочные детали одинакового состава и равномерной толщины. Но в изделиях, вследствие отличий в требованиях к различным участкам как со стороны потребителя для обеспечения комфортности, так и со стороны модели изделия для обеспечения устойчивости формы, необходимо формирование зон. Особенно остро задача

формирования зон с различными свойствами проявляется при изготовлении прокладочных деталей женских меховых головных уборов, так как именно в этих изделиях, обладающих развитой поверхностью, специфическими модельными особенностями, предъявляются повышенные требования к формоустойчивости отдельных зон.

Применение для головных уборов многозональных прокладочных деталей, изготавливаемых методами формования, представляет интерес, как наиболее простой способ снижения трудоемкости изготовления и обеспечения технологической однородности изделия при формировании в нем зон с различными характеристиками. В настоящее время эта задача решается применением сложных многокомпонентных прокладочных деталей, что, помимо усложнения процесса, необходимости использования широкого ассортимента прикладных материалов, приводит к увеличению толщины пакета и массы изделия.

Известные пути изменения свойств коллагенсодержащих материалов через варьирование различных факторов позволяют говорить о возможности создания на их основе многозональных деталей головных уборов. Так как задача получения коллагенсодержащих формованных деталей с зонами, отличающимися по свойствам, ранее не рассматривалась, требуются новые подходы к изготовлению таких деталей и актуальной является разработка метода их проектирования.

Цель работы. Основной целью данной работы является разработка метода проектирования многозональных формованных коллагенсодержащих деталей, обеспечивающих упрощение технологического процесса и улучшение потребительских свойств женских меховых головных уборов.

Для достижения поставленной цели в работе решаются следующие задачи:

- анализ особенностей изготовления и функционирования женских меховых головных уборов с позиции существования в них зон с различными свойствами;

- анализ характеристик коллагенсодержащих материалов с позиции
влияния параметров процесса их изготовления на свойства готовых деталей;

разработка методов изготовления многозональных коллагенсодержащих деталей;

исследование свойств коллагенсодержащего сырья, материалов и деталей, определяющих возможность формирования зон с различными свойствами;

разработка процедур процесса проектирования многозональных коллагенсодержащих деталей и определение последовательности их выполнения;

апробация метода проектирования многозональных коллагенсодержащих формованных деталей.

Методы исследования. В работе использованы методы классификации и кодирования, экспериментальные и инструментальные методы исследования структуры и свойств материалов, методы математической статистики для обработки экспериментальных данных, специальная программа обработки данных автоматизированным компьютерным комплексом "RELAX", программа "EXPERT" для оценки компетентности экспертов и ранжирования результатов экспертного опроса.

Научная новизна работы заключается:

в разработке перечня структурных характеристик коллагенсодержащих материалов;

в разработке новых методов изготовления многозональных прокладочных деталей;

в разработке метода проектирования многозональных формованных коллагенсодержащих деталей головных уборов.

Практическая значимость заключается в следующем:

получены новые сведения о свойствах коллагенсодержащего сырья и комплексных материалов, изготовленных с его использованием;

разработана структура технологических процессов, обеспечивающих изготовление коллагенсодержащих деталей с зонами, отличающимися по свойствам;

сформирована методика проектирования многозональных коллагенсодержащих формованных деталей головных уборов.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались:

- на Всероссийской научно-технической конференции студентов и
аспирантов «Дни науки 2004», г. Санкт-Петербург;

- на заседаниях кафедры технологии швейного производства МГУДТ (2002-
2004гг).

Производственная апробация разработанного метода проектирования и его реализация на примере изготовления женских меховых головных уборов проведена в Меховой студии «ТРИКС» (г. Москва). Образцы коллагенсодержащих материалов и деталей изготовлены в лабораторно-производственных условиях завода «БЕЖОЗИН» (г. Луга) и кафедры ТШП МГУДТ.

Публикации. Основные положения проведенных исследований опубликованы в шести печатных работах.

Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, четырех глав, выводов по работе, списка литературы, приложений. Работа изложена на 182 страницах, содержит 40 рисунков, 21 таблицу. Библиография включает 108 наименований.

Методы изготовления формованных деталей из коллагенсодер-жащего сырья

В работе [31] при реализации полного факторного эксперимента получено математическое описание зависимостей технологических свойств КСМ, изготовленных методом прессования, от количественного содержания состава компонентов.

Оно позволяет сделать следующее заключение. На свойства образцов, изготовленных методом прессования, влияет не только величина с.о.к. в смеси, содержание глицерина, таннидов, но и рыбьего жира. На разрывную нагрузку оказывает влияние содержание глицерина, с его увеличением значение разрывной нагрузки уменьшается. На относительное удлинение влияет содержание с.о.к. На жесткость, в сторону увеличения, влияет содержание сухого остатка коллагена, глицерина и таннидов. Для температуры сваривания можно предположить, что основное дубящее действие на волокна коллагена оказывает рыбий жир, танниды действуют как наполнители [31]. Таким образом, выявлена возможность регулирования свойств КСМ за счет варьирования количественного содержания коллагена, глицерина, таннидов и рыбьего жира в смеси для формования.

Решение проблемы повышения прочности путем армирования рассмотрено в работе [28]. Армирование только нитями было признано целесообразным только при необходимости увеличения прочности в одном направлении, либо в качестве второго слоя.

Большое влияние оказывает структура ткани (вид переплетения) и глубина проникновения массы на прочность сцепления, гибкость, прочность. Отмечается, что при глубоком проникновении наносимой массы увеличивается прочность сцепления, но уменьшается удлинение при разрыве и ухудшается гибкость. На характер и глубину пропитки оказывает влияние продолжительность пропитки и аппаратное оформление процесса. При увеличении высоты заливки усадка образцов по толщине увеличивается, а при увеличении содержания коллагена усадка уменьшается.

Армирование рекомендовано и при нанесении, если необходимо повысить прочность и жесткость детали. Равномерность наносимого слоя и его толщина зависит от угла и формы заточки ракельного ножа, типа опоры и регулируется с помощью изменения угла наклона ракли по отношению к опоре и ее высоты над опорой. На равномерность распределения наносимой смеси большое влияние оказывает поверхностное заполнение, так как в процессе заливания или нанесения происходит проникновение коллагеновых волокон в ячейки ткани. Таким образом, армирующая основа позволяет смеси удерживаться на объемной поверхности.

Увеличение толщины детали при формовании происходит при уменьшении величины давления и увеличении количества смеси. Выявленная зависимость позволит определить параметры процесса прессования, обеспечивающие заданную толщину детали при минимально необходимом количестве исходного сырья [27]. От совместного влияния параметров процесса прессования зависит не только изменение линейных размеров получаемых полуфабрикатов деталей, но и их свойства.

Условия и режим проведения сушки так же влияет на усадку, деформацию и некоторые свойства детали. Существуют данные [26] об изменении свойств материалов в зависимости от растяжения полуфабриката до сушки и условий сушки (закрепленный или незакрепленный образец). При сушке образцов в закрепленном состоянии изменений в линейных размерах не происходит, либо происходит незначительно. Усадка образцов в свободном состоянии заведомо больше, чем в закрепленном, но при такой сушке достигаются максимальные значения прочности, относительного удлинения до разрыва.

Во время сушки существенно изменяется толщина материала. При нанесении на объемную форму необходимо учесть толщину слоя и характер поверхности во избежание стекания смеси во время сушки и появления разнотолщинности готового материала.

КСМ способен принимать сложную пространственную форму и сохранять ее после снятия растягивающего усилия благодаря более высокому показателю остаточного удлинения при деформации, чем в других материалах. Придание нужной объемной формы плоским деталям может происходить как в середине процесса сушки подформовыванием влажных образцов, так и после полного высыхания образца (закрепление структуры материала) и окончания процесса дубления (стабилизации этой структуры) с последующим приведением материала в пластическое состояние при помощи увлажнения. Исследования показали, что на релаксационные свойства КСМ существенно влияет увлажнение порядка 25%, дальнейшее повышение влажности приводит к снижению данных свойств [27].

Проводимые ранее исследования показали, что в процессе изготовления формованных деталей при преобразовании объекта обработки из одного состояния в другое меняются не только его форма и размеры, но и свойства. Так, при растяжении полуфабриката формованной оболочки значения предела прочности, относительного разрывного удлинения, жесткости уменьшаются. При дополнительном сферическом формовании плоской прессованной детали прочность и жесткость готовых образцов после сушки возрастают, причем в большей степени при незначительной деформации, возникающей в процессе подформовывания. Относительное разрывное удлинение уменьшается на участках, где произошло растяжение полуфабриката, и сильно возрастает в местах наибольшего сжатия материала [29].

Высокая гигроскопичность говорит о возможности применения этого материала для прокладок изделий из натурального меха, т.к. ограничивает доступ влаги, испаряемой с тела человека, к основной кожевой ткани. Значения этих показателей находятся на уровне аналогичных требований, предъявляемых к прокладочным материалам. Гигиенические свойства формованного КСМ позволяют обеспечивать нормальный микроклимат в пододежном слое.

Формованный материал и изделия из него не следуют подвергать стирке, ВТО, как и изделия из натуральной кожи. Полученный формованный материал обладает высокими показателями намокаемости (впитывание влаги). Степень намокаемости зависит от продубленности полуфабриката. Для уменьшения намокаемости необходимо на этапе отделки произвести поверхностную водостойкую обработку [28].

Исследование влияния параметров процесса изготовления на свойства пакетов женских меховых головных уборов

При анализе необходимо учесть, что нагружение образцов происходило на платформе с вертикальными ограничениями, а не на плоскости. Рассмотрим, как могут вести себя смеси разной концентрации во время нагружения и после снятия нагрузки.

В смеси с с.о.к. 2%, которая представляет собой золь, где средой является жидкость, заключенная в замкнутый объем, реакция на сжатие может быть упругой. Однако заполняемая ёмкость-платформа не имеет верхней плоскости, а сжатие производится не по всей её площади. Жидкая среда в таких условиях нагружения может легко перемещаться вверх. Поры, присутствующие в смеси, могут во время сжатия уменьшаться или исчезать, что может вызвать некоторую деформацию объема. Пучки коллагена вместе с вязко-упругой жидкостью, в которой они находятся, могут во время перемещения вверх, а затем - вниз, примыкать к вертикальным стыкам платформы. Таким образом, после снятия нагрузки жидкая среда может восстановить свой объём не в полной мере. Именно такую картину отражает диаграмма нагружения и релаксации (рисунок 2.11) [87,96-98].

В смеси с с.о.к. 10 %, представляющую собой гель, где средой являются упругие коллагеновые пучки, находящиеся в тесном контакте друг с другом, расположенные друг над другом и образующие упругую надструктуру, уплотнение вследствие деформации сжатия возможно будет незначительным, а прилипание к вертикальным стенкам может не наблюдаться. Сама надструктура может среагировать упруго на приложенную нагрузку и в значительной мере восстановить свой объем (рисунок 2.11)

В смеси с с.о.к. 6 % надструктурная сетка не такая прочная, так как пространство между пучками в некоторой степени увеличено, многие полости заполнены вязко-упругой жидкостью. Под действием нагрузки надструктура может разрушаться, а близкое расположение других пучков -привести к новому соприкосновенью и прикреплению. В результате надструктура может измениться и привести к образованию новой формы. Модули упругости El и Е2 в смесях с с.о.к. 6 % и 10 % значительно ниже, чем в 2 %. Причем, с ростом с.о.к. интенсивно сокращается ТІ - время упругого восстановления, а К1- коэффициент, показывающий долю быстрой упругой составляющей в общей долей деформации, несколько повышается в смеси с с.о.к. 10 %. Значит, сформированный образец из этой смеси может быстро и упруго срелаксировать и для закрепления приданной ему формы будет необходима фиксация, а для придания упругой реакции к нему нужно будет приложить большие усилия.

Учитывая сходство КСМ с натуральной и искусственной кожей, структура которых хорошо изучена, предположим, что как и в них, в КСМ за формирование мгновенной упругой реакции отвечают волокна и пучки, работающие как пружина; медленной упругой - образуемая ими надструктура - пространственная сетка [102,105].

Получается, что в смесях с с.о.к. 10% в формировании упругих реакций возрастает роль волокна или нескольких, переплетенных между собой волокон - пучка. В смесях с с.о.к. 2% и пучок и пространственная сетка не работают. N3 - коэффициент пластической вязкости в смесях с с.о.к. 2% и 6% значительно ниже. Что может говорить о наличии достаточного количества жидкости в волокнах, в пучке и между пучками, являющиеся пластификатором и способствующей перемещению волокон и пучков друг относительно друга. Пластичность Р в них выше, чем в смеси с с.о.к. 10% . Под пластичностью Р при работе на установке «RELAX» понимают отношение остаточной деформации к полной. Характер подвижности X (соотношение быстрой и медленной деформаций) велик у смесей с с.о.к. 10% - это значит, что смесь ведет себя как резиноподобный материал, то есть внутреннее трение и вязкость малы. Наглядное представление о подвижности структурных элементов смесей дает полученный по данным с установки "RELAX" спектр времен релаксации, рассчитанный по уравнению Шварцля-Стевермена L1 - величина, обратная модулю упругости мелких структурных элементов, которая практически не меняется у смесей с разным с.о.к. О постоянных времени много сказать нельзя. У смеси с содержанием с.о.к. 10% эта величина сокращена. Второй максимум характеризует податливость L2 крупных структурных элементов - сетки пучков. Она выше у смесей с с.о.к. 6%. Необходимо отметить, что среди исследованных образцов коллагенсодержащих смесей именно 6%-ный обладает наименьшей упругостью крупных элементов структуры и наибольшей упругостью -мелких. Таким образом, установлено наличие нескольких уровней структуры, подтверждаемое различием упругих и пластических свойств в образцах с разным содержанием воды, так как при ее уменьшении происходит сближение более мелких элементов структуры. В ранних работах [26-32] проводились исследования свойств КСМ, получаемых экструзией, прессованием и литьем, и пакетов с их использованием. Результаты позволяют говорить о возможности их использования для изготовления таких видов изделий, как головные уборы. Обозначение качественного и количественного составов коллагенсодержащих материалов, описываемых в работах, имеет следующий вид: %с.о.к. - %gl - %tan - %km - %rg, (2.23) где %с.о.к -содержание сухого остатка коллагена в смеси для формования, %; %tan - содержание таннидов, в % к с.о.к. в смеси для формования; %gl - содержание глицерина, в % к с.о.к. в смеси для формования; %km -содержание касторового масла, в % к с.о.к. в смеси для формования; %rg - содержание рыбьего жира, в % к с.о.к .в смеси для формования. Предложенная в работе [30] технология изготовления комплексного коллагенсодержащего материала на основе пушно-мехового полуфабриката позволяет получать формоустойчивые головные уборы с незначительной толщиной пакета. Однако влияние количественного и качественного состава смеси для формования на свойства получаемого комплексного материала не изучено, поэтому в данной работе проведены соответствующие исследования на основе пушно-мехового полуфабриката- каракульча.

Разработка структуры процесса проектирования многозональных деталей из коллагенсодержащих материалов

Большинство функциональных состояний объекта описано при проектировании формованных деталей одежды из КСМ равномерной толщины и одинакового состава [29]. Для элементов 1, 3, 4 (рисунок 2.7) описание увеличено по количеству проектируемых зон и принятые условные обозначения дополнены индексом номера зоны (приложение Д). Элементы по изготовлению комплексных изделий (5, 7, 9) могут быть описаны набором параметров, соответствующих отдельным КСМ. В общем перечне параметров объекта отсутствуют начальные состояния основы комплексных материалов, представляющие собой материал верха, деталь кроя и деталь верха, а также не описан комплексный полуфабрикат.

Поскольку объект преобразовывается в изделие требуемой формы, с заданной конфигурацией срезов и необходимыми свойствами, то характеристиками объекта могут быть параметры таких свойств, как: гигроскопичность, воздухопроницаемость, относительное разрывное удлинение, предел прочности, полная деформация и ее составляющие, усадка при сушке, жесткость.

Форма поверхности объекта описывается координатами характерных точек поверхности, которые выбираются в зависимости от способа задания поверхности и ее трехмерного моделирования [6,8,50]. В работах по изготовлению и проектированию КСД [26,29] поверхность задается набором наиболее информативных сечений. Геометрические свойства различных состояний объекта изготовления характеризуются длиной срезов, толщиной, площадью поверхности, радиусом кривизны. Для перехода от геометрических к количественным параметрам смесей используют характеристику массы смеси, приходящуюся на единицу площади -плотность нанесения.

На основе проведенных в работе исследований сформирован перечень параметров, описывающих объект в выявленных функциональных состояниях (таблица 3.9).

Входящей информацией для этого вида проектирования является: требования к форме, размерам и свойствам детали, стратегия, методы и параметры процесса изготовления. Выходящей информацией является количественный и качественный состав компонентов коллагенсодержащей смеси для формования, расход смеси на единицу площади, прогнозируемые свойства, характерные для детали, находящейся в разных состояниях при ее изготовлении и в готовом виде (рисунок 3.4).

Структуру процесса проектирования разделяют на этапы, которые в свою очередь сводятся к одной или нескольким процедурам. Эти процедуры объединены по признаку принадлежности получаемых проектных решений к одному аспекту описаний технического объекта. В свою очередь, проектная процедура - это часть процесса проектирования, заканчивающаяся получением определенного решения, т.е. описания объекта проектирования в целом или его составной части, достаточного для принятия решения об окончании или продолжении проектирования [30]. Для составления структурно-логической схемы процесса проектирования (рисунок 3.5,3.6), отражающей последовательность выполнения проектных процедур, построена схема потоков информации в соответствии с аспектами проектирования (рисунок 3.4) и позволяющая увидеть их взаимосвязь.

Объектом проектирования является формованная деталь из коллагенсодержащего материала заданной формы с необходимой конфигурацией срезов и требуемыми свойствами. Свойства объекта - вид информации, характеризующий объект и удовлетворяющий следующим требованиям. Свойство должно поддаваться количественному измерению физическими единицами и представлять собой описание, в качестве которого выступают отношения между объектами или их физическими характеристиками. принимая проектные решения и переходя к последующим процедурам, обеспечить все большую степень детализации свойств проектируемой детали, суживая их широкий диапазон накладываемыми ограничениями. На выходе необходимо получить конструкцию и показатели свойств проектируемой прокладочной детали.

Форма детали и ее свойства позволяют сделать выбор состава, т.е. содержания в смеси для формования сухого остатка коллагена (% сок), пластификатора, в роли которого выступает глицерин (% gl), и дубителя (%de). Варьируя значения этих показателей можно добиться широкого интервала значений параметров свойств проектируемой детали. Конкретный выбор позволяет сузить диапазон свойств, характеризующих объект проектирования.

На физико-механические свойства коллагенсодержащей детали значительное влияние оказывает ее толщина. Чтобы задаться толщиной детали, необходимо сделать выбор стратегии процесса. Возможные варианты стратегий разделены [30] на группы. К первой относятся стратегии, в которых коллагенсодержащий материал образует комплексный, совместно с кожевой тканью меха. Вторая и третья группа объединяет стратегии, в которых объемная форма получена формованием, при этом коллагенсодержащие детали могут быть как армированными, так и неармированными. Четвертая и пятая группа объединяет стратегии, в которых объемная форма коллагенсодержащей детали получается за счет конструктивных членений. Детали так же могут дополнительно армироваться.

Проектирование многозональных деталей для выбранных моделей головного убора

Для выбора стратегии процесса необходимо проанализировать условия действующего предприятия и на основе критериев эффективности, отражающих наличие необходимого для формования оборудования и свойства (а именно - упругости) проектируемой детали, сделать выбор.

Максимальной упругостью обладают материалы, изготовленные по процессам группы А - нанесением. Кроме того, все эти процессы характеризуются отсутствием сложного специального оборудования для формования, так же эти процессы обладают минимальной материалоемкостью, т.к. полностью исключаются потери материала.

На основе экспериментов, результаты которых представлены во 2 главе, можно сказать, что хорошие результаты, по сцеплению с основой показали составы с 6% содержанием сухого остатка коллагена. Однако необходимо учесть, что при изготовлении головных уборов комплексный материал необходимо подвергнуть формованию, которое сопровождается удлинением различных его участков под действием приложенной нагрузки. Необходимо выбрать из предложенного перечня те составы с 6% с.о.к., которые имеют повышенное относительное удлинение при нагрузке (т.е. выдерживают нагрузку при растяжении без повреждения нанесенного на кожевую ткань меха КС пасты). К таким составам относятся: 6-160-1-10-10 6-130-5-10-10 6-160-5-10-10 10-160-5-10-10

Но при равноплотностном нанесении эти составы дают различную жесткость. Рекомендуется для жесткой зоны состав 6-130-5-10-Юс плотностью нанесения смеси на основу 0,24 г/см. Для уменьшения жесткости можно использовать состав 6-160-1-10-10 с той же плотностью нанесения. Однако, добиться снижения жесткости можно и за счет изменения плотности, поэтому для мягкой зоны можно порекомендовать тот же состав, но с плотностью нанесения смеси на основу 0,16 г/см .

Для определения массы КС смеси, наносимой на основу, необходимо знать площадь участков, просчитать которую без детализации технологического процесса нельзя, т.к. неизвестно, как будет видоизменяться объект.

Выбор оптимальных технологических процессов должен проходить учетом минимизации трудоемкости (за счет сокращения повторяющихся процессов). Минимальная трудоемкость у детали, полученной в процессе 3 -нанесением коллагенсодержащей пасты на меховой колпак. Проводить данный процесс можно с одноэтапнои сушкой, когда, после нанесения паст разных составов и плотности на меховой колпак, сразу выполняется формование. Можно выполнить нанесение и высушить полуфабрикат из комплексного материала, затем провести формование. В этом случае сушка проводится дважды.

Проведем оба технологических процесса: для первой модели (из нутрии, с рельефом) - первый процесс, с 1 сушкой, для второй модели (из каракульчи) - процесс, предусматривающий 2 сушки.

Как показал эксперимент по определению изменений координат колпака, выполненного из комплексного материала, удлинение при формовании на форме - колодке происходит незначительно вдоль хребта, наибольшая растяжка наблюдается поперек хребта [30]. Зная коэффициенты, можно построить конструкцию лекала для второй модели головного убора. С учетом этих же коэффициентов на лекала наносят зоны. Необходимо учесть, что при формовании второй модели необходимо тянуть шкурку одновременно с нанесенной смесью, чтобы не происходило расслаивания комплексного материала из-за разных значений относительного удлинения при нагрузке шкуры и КСМ. Для недопущения расслаивания необходимо нанести смесь за конструктивные линии (линии присада).

В процессе изготовления женского мехового головного убора типа «кепи» в условиях меховой студии «Трикс» используется следующее оборудование (таблица 4.1).

Для придания устойчивой формы используют фетровой колпак. На соответствующей деревянной форме правят прокладку, заготовленную в форме колпака, предварительно увлажнив ее водой. На прокладке сзади делают надрез, что облегчает снятие головки с формы. Нижний срез и рельефы прокладочной головки закрепляют колками. При закреплении рельефа прокладывают шнур так, чтобы все углубления на форме четко выступали. Расстояние между колками 3 - 5 см. Прокладочные головки вместе с деревянными формами помещают на 45 мин. в сушильную камеру и сушат при t = не выше 90 с. По окончании сушки форму вынимают из сушильного шкафа, выдергивают колки. Стенку из подкладки выкраивают из подкладочной гофрированной ткани и стачивают донышко и стенку на универсальной машине швом 0,7 см, предварительно стачав боковые края стенок швом 0,5 см. Раскраивают деталь меховой шкурки и стачивают вытачки на скорняжной машине 10 - Б класса. Кожевую ткань головки увлажняют до 25 - 35 %, не допуская попадания воды на волосяной покров. Увлажненные головки выворачивают волосяным покровом наружу и укладывают на стеллажи на 20 - 30 минут для пролежки. Правку проводят волосяным покровом наружу на деревянной форме-колодке, обтянутой прокладочной головкой. Нижние срезы меховой и прокладочной головок закрепляют колками на форме, в рельефы прокладывают шнур.

Волосяной покров расчесывают металлической расческой. Форму помещают в сушильную камеру и сушат при t = 60 - 70 с в течение 3-4 часов. После сушки формы вынимают и охлаждают 10-20 мин. Выдергивают колки и снимают с формы меховую головку вместе с прокладочной. Нижний срез подрезают ножницами или скорняжным ножом.

Кожевую ткань меховой головки подгибают по линии нижнего борта. Подкладку вкладывают в головной убор изнаночной стороной внутрь. Нижний край подкладки подгибают на 1 см внутрь и подшивают потайными стежками.

Похожие диссертации на Разработка метода проектирования многозональных коллагенсодержащих формованных деталей головных уборов