Разработка технологического процесса производства узла: "Шпангоута 33"

Состав баз для сборки узла. Технические условия на поставку деталей на сборку. Укрупненный технологический процесс изготовления детали: стенка, стойка, профиль, кронштейн. Схема увязки заготовительной и сборочной оснастки. Схема сборочного приспособления.

Рубрика Производство и технологии
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 13.12.2017
Размер файла 1,9 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«Иркутский национальный исследовательский технический университет»

Кафедра самолетостроения и эксплуатации авиационной техники

Курсовой проект

по дисциплине: Технология производства самолета

Разработка технологического процесса производства узла: «Шпангоута 33»

Выполнил

студент группыСМ-13-1Д.Г. Богомолов

Нормоконтроль Доцент к.т.н.А.С. Говорков

Иркутск 2016

Содержание

Введение

1. Технологический процесс изготовления узла

1.1 Конструктивно-технологическое описание конструкции узла

1.2 Конструктивно-технологическая характеристика соединений

2. Состав баз для сборки узла

3. Расчет погрешностей метода сборки

4. Укрупненный технологический процесс сборки узла

5. Применяемое оборудование

6. Технические условия на поставку деталей на сборку

7. Укрупнённые технологические процессы изготовления деталей

7.1 Укрупненный технологический процесс изготовления детали №1 «Зашивка»

7.2 Укрупненный технологический процесс изготовления деталей №5,6 «Стенка»

7.3 Укрупненный технологический процесс изготовления детали №2,3 «Пояс левый, пояс правый»

7.4 Укрупненный технологический процесс изготовления детали №14 «Стойка»

7.5 Укрупненный технологический процесс изготовления детали №9 «Уголок»

7.6 Укрупненный технологический процесс изготовления детали №12 «Профиль»

7.7 Укрупненный технологический процесс изготовления детали №15 «Кронштейн»

8. Схема сборочного приспособления

9. Схема увязки заготовительной и сборочной оснастки

10. Схема технологической оснастки для изготовления детали «Зашивка»

11. Разработка шаблонов

12. Определение типа производства

Заключение

Список использованных источников

Введение

деталь сборка кронштейн стойка

Технология производства самолётов - одна из основных дисциплин всего периода обучения специальности «Самолёто - вертолётостроение».

Целью данного курсового проекта является как закрепление теоретических знаний, полученных студентом на лекционных и самостоятельных занятиях, так и развитие практических умений в проектировании техпроцессов сборки узлов, изготовления деталей и т.д.

В качестве задания на курсовой проект был предложен эскиз узла «Шпангоута №33» - элемент конструкции фюзеляжа самолета Як- 130. Этот узел выходит на аэродинамический обвод самолета, следовательно, должен изготавливаться с большей точностью.

1. Технологический процесс изготовления узла

1.1 Конструктивно-технологическое описание конструкции узла

Назначение узла. Шпангоут №33 - основной поперечный элемент силового набора ЛА; обеспечивает форму и жёсткость сечения и передаёт местные сосредоточенные нагрузки на оболочку или др. силовые элементы.

Состав узла. Шпангоут №33, показанная на рисунке 1, состоит из зашивки 1, стенок 5 и 6, пояса правого 2 и пояса левого 3, пояса нижнего 4, стойки 13, кронштейна 14, профилей 7,11,12 и уголков 8,9,10.

Компоновка узла. Зашивка 1 соединена по внешнему контуру со стенками 5 и 6, стенки соединены по внешнему контуру с поясами наружными 2, 3 и поясом нижним 4, которые выходят на аэродинамический контур. Также стенки соединены между собой уголком 8 и профилем 7. На стенках располагаются уголки 9 и 10. По внутреннему контуру зашивка 1 соединена с профилями 11, 12 и кронштейном 14. Для большей устойчивости имеются стойка 13, закреплённая на зашивке 1.

Габаритные размеры узла: 1090Ч720 мм.

Вес узла: 13,3кг.

Форма узла. Поверхности плоские, внешний контур криволинейный. Сопрягаемые поверхности плоские.

Требования точности. Допуск на аэродинамические обводы определяется скоростью полета самолета и расположением узла в конструкции самолета. Так как самолет со скоростью полета до 1060 км/ч и узел входит в состав каркаса фюзеляжа, то допуск на обвод 1,5 мм. Допуск на сопрягаемые поверхности не нормируется.

Требования по взаимозаменяемости. Жёстких разъёмов и стыков с другими сборочными единицами нет.

Однотипность деталей. Ряд детали оригинальные и отличаются друг от друга. Часть деталей выполнена из профильного полуфабриката.

Членение. Членение узла на подсборки не реализуется. Членение узла на детали приведено на рисунке 1.

Материал деталей.

Таблица 1 - Состав элементов узла «шпангоут»

Номер по спецификации

Наименование

Количество, шт.

Материал

1

Зашивка

1

Д16АТ

2

Пояс правый

1

Д16АТ

3

Пояс левый

1

Д16АТ

4

Пояс нижний

1

Д16АТ

5

Стенка

1

Д16АТ

6

Стенка

1

Д16АТ

7

Профиль

1

Д16Т

8

Уголок

1

Д16Т

9

Уголок

2

Д16Т

10

Уголок

4

Д16Т

11

Профиль

1

Д16Т

12

Профиль

1

Д16Т

13

Стойка

1

Д16Т

14

Кронштейн

1

Д16Т

Типы соединений. Заклёпочный.

Вывод. На основании описания узла можно сделать следующий вывод: узел имеет сложную конструкцию, обводы криволинейные, необходимо обеспечение повышенной точности обводов, что требует применения сборочного приспособления. Из-за небольшого числа и четырех типоразмеров заклепок применение автоматизированного оборудования для выполнения клепки нецелесообразно. Узел можно считать не технологичным, так как требуется большой объем ручных работ.

1- зашивка; 2,3- пояс правый/левый; 4- пояс нижний; 5,6- стенки; 7,11,12- профиля; 8,9,10- уголки; 13- стойка; 14- кронштейн

Рисунок 1 - Членение узла

1.2 Конструктивно-технологическая характеристика соединений

Конструктивно-технологическая характеристика соединений приведена в таблице 2.

Таблица 2 - Конструктивно - технологическая характеристика соединений

Пакет

Вид

соединения

Характеристика соединения

Характеристика швов

Доступ к соединению

Применяемый метод

Зашивка 1 + стенки 5,6

Заклёпочное

Заклёпка 3,5-8- Ан. Окс. ОСТ1 34040-79 -

72 шт.

Прямолинейный

Удовлетворительный

Клёпка вручную

Стенки 5,6 + пояса 2 и 3;

стенки 5,6 + пояс нижний 4

Заклёпочное

Заклёпка 4-10- Ан. Окс. ОСТ1 34040-79 -

70 шт.

Криволинейный

Удовлетворительный

Клёпка вручную

Стенки 5,6 + уголки 8,9,10;

стойка 13 + пояс левый 3/стенка 6+ зашивка 1;

профиль 7 + уголок 8/ пояс нижний 4

Заклёпочное

Заклёпка 4-10- Ан. Окс. ОСТ1 34040-79 -

59 шт.

Прямолинейный

Хороший

Прессовый

Зашивка 1 + профиль 11;

Зашивка 1 + профиль 12

Заклёпочное

Заклёпка 3,5-7- Ан. Окс. ОСТ1 34040-79 -

48 шт.

Прямолинейный

Хороший

Прессовый

Зашивка 1 + кронштейн 14

Заклёпочное

Заклёпка 3,5-10 -Ан. Окс. ОСТ1 34040-79 -

18 шт.

Криволинейный

Удовлетворительный

Клёпка вручную

2. Состав баз для сборки узла

Возможные методы базирования приведены в таблице 3.

Таблица 3 - Состав баз для установки деталей шпангоута

Деталь

(поз.)

Эскиз

Метод базирования

Метод

фиксации

Обоснование выбора

метода

Примечание

Зашивка 1

По оси ОХ на опорной плите по БО

Технологические нормали (болты и гайки)

Базирование стенки в сборочном приспособлении необходимо для придания ей нужного положения в приспособлении и фиксированного положения при последующей сборке

Основной метод базирования по опорной плите

Стенки 5,6

По осям ОХ, ОУ и OZ базируется по СО к зашивке 1

Технологические нормали (болты и гайки)

Деталь базируется по сборочным отверстиям. Так как положение сборочных отверстий не оказывает влияет на точность обводов, то необходимая геометрия обводов обеспечивается.

Вместо ТБ допускается применение технологических пустотелых заклёпок

Необходимо выполнить ответные СО в зашивке 1

Пояса 2,3,4

Для обеспечения обвода базируются по ложементам, по оси ОХ базируется по УП

Винтовые прижимы

Пояса базируются по ложементам имеющим такую же обводную кривизну. Это необходимо для обеспечения точности наружных обводов и фиксации пояса при сборке

Основной метод базирования по ложементам

Кронштейн 14

По осям ОХ, ОУ и OZ базируется по КФО к зашивке 1

Технологические нормали (болты и гайки) или фиксаторы

Деталь базируется по КФО. Так как детали поперечного набора каркаса устанавливаются в СП по КФО в деталях собираемого изделия и элементах СП.

Необходимо выполнить ответные КФО в зашивке 1.

Уголки 8.9,10

По осям ОХ, ОУ и OZ базируется по СО к стенкам 5,6

Технологические нормали (болты и гайки)

Деталь базируется по сборочным отверстиям. Так как положение сборочных отверстий не оказывает влияет на точность обводов, то необходимая геометрия обводов обеспечивается.

Вместо ТБ допускается применение технологических пустотелых заклёпок

Необходимо выполнить ответные СО в стенках 5,6

Профиля 7,11,12 и стойка 13

По осям ОХ, ОУ и OZ базируется по СО к зашивке 1 и по разметке к стенке 6

Технологические нормали (болты и гайки) и струбцины

Деталь базируется по сборочным отверстиям. Так как положение сборочных отверстий не оказывает влияет на точность обводов, то необходимая геометрия обводов обеспечивается.

Вместо ТБ

допускается применение технологических пустотелых заклёпок

Необходимо выполнить

ответные СО в стенке 6 и зашивке 1

3. Расчет погрешностей метода сборки

Рациональный метод сборки данного узла, это метод сборки по каркасу в сборочном приспособлении, где детали каркаса опираются на ложемент, задающий теоретический контур шпангоута. Монтаж сборочной оснастки производим по шаблону монтажно- фиксирующему.

Размер узла

Hк=Hкар,

где Hкар=720 мм - высота шпангоута.

Погрешность размера узла

ДHк=ДHкарi,

где ДHкар- погрешность размера каркаса узла;

сi- погрешность вследствие деформации и изменения температуры, сi=0,3.

Погрешность размера каркаса узла

ДHкар=Дизг.сбор.осн.монт.сбор.осн.,

где Дизг.сбор.осн- погрешность изготовления сборочной оснастки, Дизг.сбор.осн0,02 мм;

Дмонт.сбор.осн.- погрешность монтажа сборочной оснастки, Дмонт.сбор.осн.=±0,2 мм.

Тогда

ДHкар=±0,02±0,2=±0,22 мм,

ДHк=±0,22±0,3=±0,52 мм.

Погрешность сборки узла входит в допуск отклонения теоретического контура фюзеляжа легкого самолета в III зоне, равного ±1 мм [5].

4. Укрупненный технологический процесс сборки узла

В сборочное приспособление детали устанавливаются в следующей последовательности: зашивка 1; стенки 5,6; пояса 2,3,4; кронштейн 15; уголки 8,9,10; профиля 11,12,7 и стойка 13.

Укрупненный технологический процесс сборки узла «Шпангоута 33» представлен в таблице 4.

Таблица 4 - Укрупнённый технологический процесс сборки узла

Операция

Типовой техпроцесс

Эскиз

Инструменты, оснастка,

оборудование

Примечание

1. Установить в приспособление зашивку 1

Вручную

Сборочное приспособление

Базирование по опорной плите и базовым отверстиям с применением технологических нормалей (болты и гайки)

2. Установить стенки 5,6

Вручную по СО

Сверло 3,2 мм, Пневмодрель,

Ключ, отвёртка

Базирование с применением технологических нормалей (болты и гайки)

3. Установить пояса 2,3,4

Вручную по ложементу

Ложементы сборочного приспособления

Крепить винтовыми прижимами

4. Установить кронштейн 14

Вручную по КФО

Фиксаторы, технологические болты, сборочное приспособление

Базирование с применением технологических нормалей (болты и гайки)

5. Установить уголки 8,9,10

Вручную по СО

Сверло 3,8 мм, Пневмодрель,

Ключ, отвёртка

Базирование с применением технологических нормалей (болты и гайки)

7. Установить профили 11,12

Вручную по СО

Сверло 3,2 мм, Пневмодрель,

Ключ, отвёртка

Базирование с применением технологических нормалей (болты и гайки)

8. Установить профиль 7 и стойку 13

Вручную по разметке

Струбцины

9. Соединить зашивку 1 со стенками 5,6

Клепка

Сверло 3,7 мм, зенковка, пневмодрель, пневмомолоток, поддержка

Заклёпка 3,5-8- Ан. Окс. ОСТ1 34040-79

10. Соединить стенки 5,6 с поясами 2,3,4

Клепка

Сверло 4,2 мм, зенковка, пневмодрель, переносной пресс

Заклёпка 4-10- Ан. Окс. ОСТ1 34040-79

11. Соединить зашивку 1 с кронштейном 14

Клепка

Сверло 3,7 мм, зенковка, пневмодрель, переносной пресс

Заклёпка 3,5-8-Ан. Окс. ОСТ1 34040-79

12. Соединить стенки 5,6 с уголками 8,9,10

Клепка

Сверло 4,2 мм, зенковка, пневмодрель, переносной пресс

Заклёпка 4-10- Ан. Окс. ОСТ1 34040-79

13. Соединить стойку 13 со стенкой 6 и поясом 3

Клепка

Сверло 4,2 мм, зенковка, пневмодрель, переносной пресс

Заклёпка 4-10- Ан. Окс. ОСТ1 34040-79

14. Соединить профиль 7 с уголком 8 / поясом 4 со стенками 5,6

Клепка

Сверло 4,2 мм, зенковка, пневмодрель, переносной пресс

Заклёпка 4-10- Ан. Окс. ОСТ1 34040-79

15. Соединить зашивку 1 с профилями 11,12

Клепка

Сверло 3,7 мм, зенковка, пневмодрель, пневмомолоток, поддержка

Заклёпка 3,5-7- Ан. Окс. ОСТ1 34040-79

16. Контроль заклёпочных швов

Измерить визуально

Шаблон для контроля замыкающей головки

Индикатор на опоре

17. Контроль сборки узла

Измерить визуально

ШКС, щуп

5. Применяемое оборудование

Пневматическая дрель СМ21-25. Характеристики дрели представлены в таблице 5. Общий вид дрели представлен на рисунке 2.

Рисунок 2 - Пневматическая дрель типа СМ

Таблица 5- Характеристики пневматической дрели СМ21-25

Наибольший диаметр сверла, мм

8

Частота вращения шпинделя, об/мин

2300

Расход воздуха, м3/мин

0,6

Мощность, Вт

220

Минимальное расстояние от оси дрели до стенки изделия, мм

27

Форма рукоятки

пистолетная

Габаритные размеры, мм

215х140

Масса, кг

0,8

Пневморычажный переносной пресс ПС-5. Характеристики пресса представлены в таблице 6. Общий вид пресса представлен на рисунке 3.

Рисунок 3 - Пневморычажный переносной пресс типа ПС

Таблица 6- Характеристики пресса ПС-5

Усилие клепки, Н

41500

Наибольший диаметр заклепки (В65), мм

5

Габаритные размеры, мм

80х128х324

Масса, кг

1,75

Молоток клепальный КМП-24М. Характеристики молотка представлены в таблице 7. Общий вид молотка представлен на рисунке 4.

Рисунок 4 - Молоток клепальный КМП-24М

Таблица 7 - Характеристики клепального молотка КМП-24М

Наибольший диаметр заклепки (В65), мм

5

Энергия единичного удара, Дж

5

Частота ударов, 1/с

37

Мощность, Вт

175

Расход воздуха, м3/мин

0,4

Габаритные размеры (без обжимки), мм

длина

180

ширина

46

высота

147

Масса без обжимки, кг

1,6

Пресс КП-204М. Характеристики пресса представлены в таблице 8. Общий вид пресса представлен на рисунке 5.

Рисунок 5- Пресс типа КП

Таблица 8- Характеристики пресса КП-204М

Максимальное усилие клепки, Н

50000

Наибольшее число ходов обжимки в минуту

25

Наибольший ход клепального плунжера, мм

53

Расстояние от пола до плоскости клепки, мм

1050

Расход сжатого воздуха, м3/мин

0,12

Наибольшие габаритные размеры склепываемых узлов, мм:

по длине

не ограничены

по ширине

1050

Габаритные размеры, мм:

длина

1700

ширина

800

высота

1800

Масса, кг

1250

6. Технические условия на поставку деталей на сборку

Технические условия поставки деталей на сборку представлены в таблице 8.

Таблица 9- Технические условия поставки деталей на сборку

Наименование

Технические условия

Зашивка 1

(1.004.01.01)

В готовом состоянии, поставляется с тремя БО Ш34 мм,

СО Ш3,1 мм к стенкам 5,6; 2 СО Ш3,1 мм к профилю 11,12; 4 КФО Ш3,5 мм к кронштейну 14

Пояс правый 2

(1.004.01.02)

В готовом состоянии

Пояс левый 3

(1.004.01.03)

В готовом состоянии

Пояс нижний 4

(1.004.01.04)

В готовом состоянии

Стенка 5

(1.004.01.05)

В готовом состоянии, 3 СО Ш3,1 мм к зашивке 1; 3 СО Ш3,1 мм к уголкам 8,9,10.

Стенка 6

(1.004.01.06)

В готовом состоянии, 3 СО Ш3,1 мм к уголкам 8,9,10,

Профиль 7

(1.004.01.07)

В готовом состоянии

Уголок 8

(1.004.01.08)

В готовом состоянии, 2 СО Ш3,1 мм к стенкам 5,6

Уголок 9

(1.004.01.09)

В готовом состоянии, 2 СО Ш3,1 мм к стенкам 5,6

Уголок 10

(1.004.01.10)

В готовом состоянии, 2 СО Ш3,1 мм к стенкам 5,6

Профиль 11

(1.004.01.11)

В готовом состоянии, 2 СО Ш3,1 мм к зашивке 1

Профиль 12

(1.004.01.12)

В готовом состоянии, 2 СО Ш3,1 мм к зашивке 1

Стойка 13

(1.004.01.13)

В готовом состоянии

Кронштейн 14(1.004.01.14)

В готовом состоянии, 4 КФО Ш3,5 мм к зашивке 1

7. Укрупнённые технологические процессы изготовления деталей

7.1 Укрупненный технологический процесс изготовления детали №1 «Зашивка»

А) Конструктивно-технологическое описание детали «Зашивка».

Наименование детали - зашивка.

Номер детали - 1.004.01.01.

Назначение детали. Служит силовым элементом фюзеляжа, который сохраняет его форму и передаёт воздушные нагрузки на стрингеры и обшивку.

Общий вид детали представлен на рисунке 6 и на чертеже № 1.004.01.01, приведенном в приложении Б.

1 - стенка; 2 - отверстия; 3 - рифты

Рисунок 6 - Эскиз детали зашивка

Марка материала полуфабриката. Деталь изготовлена из сплава Д16АТ ОСТ 90246-77 - алюминиевый деформируемый сплав, закалённый и естественно состаренный, нормально плакированный.

Вид полуфабриката. Лист 1.5Ч1500Ч4000 ГОСТ 21631-76

Физико-механические свойства материала полуфабриката. Обрабатываемость резанием удовлетворительная, обрабатываемость давлением хорошая; предел прочности в = 405 МПа; предел текучести т = 270 МПа; относительное удлинение д=13%.

Состояние поверхности. Параметр шероховатости Ra=1,25мкм по ГОСТ 2789-73.

Общая форма детали. Зашивка представляет собой плоскую деталь с местными углублениями - рифтами.

Состав элементов детали. Стенка, рифты, 3 БО Ш34, 4 КФО Ш3,1, 10 СО Ш3,1.

Форма элементов детали. Отверстия D = 34 мм.

Компоновка элементов детали относительно конструктивных баз. Конструктивными базами служит ось симметрии и ось лонжерона.

Габаритные размеры и допуски детали: .

Характеристика элементов: представлены в таблице 10.

Таблица 10 - Характеристика элементов детали

Элемент

Форма

Основной размер, мм.

Допуск на основной размер, мм.

Шероховатость

Поверхность элемента

Значение

1. Стенка

Плоская прямолинейная

1460Ч

240Ч

1.5

0/-3,1

0/-1,15

0/-0,25

Торцы,

остальные поверхности.

Rz 40 мкм,

В состоянии поставки

2. Рифты

Выпуклые

224Ч

13.2Ч

11.68

0/-1,15

0/-0,43

±0,20

Rz 40 мкм,

В состоянии поставки

Механические свойства материала готовой детали: остаётся в состоянии поставки.

Схема покрытий: Ан.Окс.Хр.; Грунт ВЛ 02 и ФЛ 086.

Маркировка: на открытой поверхности детали тушью.

Б) Укрупненный технологический процесс изготовления детали «Зашивка».

Маршрутный технологический процесс

Исходный полуфабрикат представляет собой лист с габаритными размерами 3000х2000 мм.

Деталь можно изготовить, выполнив следующие операции:

1) изготовить заготовку из полуфабриката;

2) проверка соответствия формы;

3) провести термическую обработку: отжиг;

4) произвести формообразующие операции;

5) контроль полученного изделия;

6) провести термическую обработку: закалка, естественное старение;

7) нанести покрытия;

8) сверление отверстий;

9) получение пленки грунта;

10) окончательный контроль;

11) нанести маркировку.

Контроль полуфабриката. Визуальный контроль, проверка толщины детали штангенциркулем, проверка твердости материала на соответствие термическому состоянию.

Проверка качества полученных заготовок. Визуальный контроль, проверка толщины детали штангенциркулем, проверка шероховатости.

Выполнение сборочных отверстий. Выполнить сверлением по ШОК ручным механизированным инструментом.

Получение оксидной пленки. Для получения оксидной пленки применим метод анодного оксидирования с наполнением раствором хромпика.

Получение пленки грунта. Целесообразно применение напыления мелкодисперсным грунтом, распыленным краскораспылителем.

Нанесение маркировки. Основным методом является написание номера детали вручную с помощью перьевой ручки.

В соответствии с принятой в самолетостроении системой, контроль выполняется после каждой операции.

Операция 1. Изготовление заготовки.

Поскольку деталь не имеет бортов, то расчет развертки детали не требуется. Для более рационального использования материала необходимо разработать карту раскроя заготовок. Карта раскроя представлена на рисунке 7.

Рисунок 7 - Карта раскроя полуфабриката

Для оценки экономичности определим коэффициент использования материала по формуле:

,

где SЗ - площадь заготовки, мм2;

n - количество заготовок из одного листа полуфабриката, шт;

SЛ - площадь листа полуфабриката, мм2.

В данном случае: n=12, SЗ=407?103 мм2, SЛ=3000?2000=600?104 мм2.

Тогда получим, что:

Поскольку габаритные размеры заготовки достаточно велики, чтобы вырубать ее в штампе, поэтому для получения заготовки будем использовать фрезерование. Фрезерование - это наиболее производительный процесс обработки плоских и фасонных поверхностей. Заготовки будем фрезеровать из пакета листов на раскройно-фрезерном станке модели AERO TM-31-MP. Технические характеристики приведены в таблице 11.

Таблица 11 - Тех. Характеристики станка AERO TM-31-MP

Оборудование

Описание

Тех. параметры

Станок AERO TM-31-MP

Установка представляет собой универсальную машину для выполнения фрезерования, сверления, производства резьбы и т.п

1) назначение: групповой раскрой листовых деталей из алюминиевых материалов с высотой пакета до 10 мм;

2) обороты шпинделя:

- 18000 обр/мин;

3) средняя работа падача:

- 2000 мм/мин;

4) скорость холостых перебегов:

- по x, y - 2000 мм/мин;

- по z: 15000 мм/мин;

5) магазин инструментов:

- 16 инструментов;

6) стойка ЧПУ (SIEMENS);

7) программное обеспечение (Acm. Cut 27).

Рисунок 8 - Раскройно-фрезерный с ЧПУ AERO TM-31-MP

Операция 2. Проверка соответствия формы.

Контроль формы детали по шаблону, при необходимости подгибка с помощью киянки, шаблона.

Операция 3. Термическая обработка.

Перед формообразованием необходимо провести термическую обработку: отжиг при температуре 380-420°С в течении 20 мин, для улучшения пластичности материала и уменьшения пружинения.

Операция 4. Формообразование.

Рисунок 9 - Схема расположения рифтов

Рельефная формовка - процесс образования местных углублений или выпуклостей в результате растяжения и частичного перемещения металла.

Деформирование заготовки осуществляется жестким инструментом или эластичной средой.

Определим усилие для формовки ребер жесткости по формуле:

P=qF

F- площадь всех рифтов;

q -- удельное усилие рельефной формовки:

- для мягкой стали q = 300-400 МПа;

- латуни q= 200-250 МПа;

- алюминия q = 100-200 МПа.

F1= 1020мм2;

F2=F6=2864,34 мм2;

F3=1617,16 мм2;

F4=1941,27 мм2;

F5=F7=F8=F9=F10=3212,37 мм2.

F= F1+ F2+ F3+ F4+ F5+ F6+ F7+ F8+ F9+ F10 = 26368,96Ч10-6 м2

P=qF=250*26368,96=6592240Н=659224кг

По рассчитанным усилиям для формообразования выбираем гидравлический листоштамповочный пресс простого действия рамный с гидроподушкой модели РНА 1000 (рисунок 10). Пресс предназначен для выполнения операций вытяжки крупногабаритных деталей из тонколистового металла в холодном состоянии, а также других листоштамповочных работ. Технические характеристики пресса приведены в таблице 12.

Таблица 12 - Технические характеристики гидравлического пресса

Наиболь-шее усилие, т

Наибольшая высота детали, мм

Мощность двигателя, лс

Тип пресса

Габаритные размеры стола, мм

1000

700

40

Гидравлический

1600Ч1300

Рисунок 10 - Гидравлический листоштамповочный пресс простого действия рамный с гидроподушкой модели РНА 1000

Операция 5. Контроль формы детали по шаблону.

Операция 6. Термическая обработка.

После формообразования необходимо провести термическую обработку: закалку и естественное старение, для восстановления физико-механических свойств материала.

Операция 7. Нанесение покрытия.

После окончательной термообработки на деталь наносится покрытие, перед нанесением покрытия деталь обезжиривают специальным раствором при температуре 50-60°С в течении 5 минут, после чего промывают водой. Далее проводится анодная оксидирование.

Операция 8. Сверление.

Выполняем сверление всех необходимых отверстий по ШОК, с помощью ручной пневматической дрели СМ21-25 (рисунок 2). Характеристики пневматической дрели СМ21-25 представлены в таблице 5.

Операция 9. Грунтовка.

После покрытия, на деталь наносится слой грунтовки ФЛ-086 желтого цвета, распылителем из краскораспылителя. После всего деталь сушат при температуре 80°С в течении 2 часов

Операция 10. Окончательный контроль.

После изготовления деталей производится контроль:

- отверстий (калибрами);

- формы и размеров (шаблонами контура сечения (ШКС);

- шероховатость (с помощью набора образцов шероховатости).

Операция 11. Маркировка.

Маркировка детали выполняется вручную пером специальной несмываемой краской.

Технологический процесс на маршрутных картах представлен в приложении А.

7.2 Укрупненный технологический процесс изготовления деталей №5,6 «Стенка»

А) Конструктивно-технологическое описание детали «Стенка».

Наименование детали - стенка.

Номер детали - 1.004.01.05/06.

Назначение детали. Стенка - элемент детали, расположенный в основной плоскости конструкции детали.

Общий вид детали представлен на рисунке 11 и на чертеже № 1.004.01.05/06, приведенном в приложении Б

Марка материала полуфабриката. Деталь изготовлена из сплава Д16АТ ОСТ 1 90246-77 - алюминиевый деформируемый сплав, закалённый и естественно состаренный, нормально плакированный.

Вид полуфабриката. Лист 2.5Ч1500Ч4000 ГОСТ 21631-76.

Физико-механические свойства материала полуфабриката. Обрабатываемость резанием удовлетворительная, обрабатываемость давлением хорошая; предел прочности в = 405 МПа; предел текучести т = 270 МПа; относительное удлинение д=13%.

Состояние поверхности. Параметр шероховатости Ra=1,25мкм по ГОСТ 2789-73.

Общая форма детали. Стенка представляет собой плоскую деталь с элементами конструкции.

1 - стенка; 2 - борт; 3 - борт; 4 - радиусный переход

Рисунок 11 - Эскиз детали стенка

Состав элементов детали. Борта, стенка, 8 СО Ш3,1.

Форма элементов детали. Радиус кривизны борта 3 мм.

Компоновка элементов детали относительно конструктивных баз.

Габаритные размеры и допуски детали - .

Характеристика элементов: представлены в таблице 13.

Таблица 13 - Характеристика элементов детали

Элемент

Форма

Основной размер, мм.

Допуск на основной размер, мм.

Шероховатость

Поверхность элемента

Значение

1. Стенка

Плоская прямолинейная

534,4

Ч726

Ч2,5

0/-1,75

0/-2,00

0/-0,25

Торцы,

остальные поверхности.

Rz 40 мкм,

В состоянии поставки

2. Борт

Выпуклый

Высота борта - 36 мм

0/-0,62

Торцы

Остальные

поверхности

Rz 40 мкм,

В состоянии поставки

3. Борт

Выпуклый

Высота борта - 36 мм

0/-0,62

Торцы

Остальные

поверхности

Rz 40 мкм,

В состоянии поставки

4. Радиусный переход

Постоянной

кривизны

Радиус

кривизны

3мм.

± 0,15

Rz 40 мкм,

В состоянии поставки

Механические свойства материала готовой детали: остаётся в состоянии поставки.

Схема покрытий: Ан.Окс.Хр.; Грунт ВЛ 02 и ФЛ 086.

Маркировка: на открытой поверхности детали тушью.

Б) Укрупненный технологический процесс изготовления детали «Стенка».

Маршрутный технологический процесс

Исходный полуфабрикат представляет собой лист с габаритными размерами 3000х2000 мм.

Деталь можно изготовить, выполнив следующие операции:

1) изготовить заготовку из полуфабриката;

2) проверка соответствия формы;

3) провести термическую обработку: отжиг;

4) формообразование;

5) проверка соответствия формы;

6) провести термическую обработку: закалка, естественное старение;

7) произвести сверление;

8) нанести покрытия;

9) проверить качество покрытий;

10) нанести маркировку.

Изготовление заготовки из полуфабриката. Так как контуры криволинейные, то наиболее целесообразнее получить контур заготовки раскроем на фрезерном станке из пакета листов.

Формирование борта. Борта могут быть оформлены вытяжкой эластичной средой в 1 операцию. Основной проблемой станет пружинение борта. Для его устранения необходимо ввести дополнительные работы по правке бортов.

Контроль полуфабриката. Визуальный контроль, проверка толщины детали штангенциркулем, проверка твердости материала на соответствие термическому состоянию.

Проверка качества полученных заготовок. Визуальный контроль, проверка толщины детали штангенциркулем, проверка шероховатости.

Выполнение сборочных отверстий. Выполнить сверлением по ШОК ручным механизированным инструментом.

Получение оксидной пленки. Для получения оксидной пленки применим метод анодного оксидирования с наполнением раствором хромпика.

Получение пленки грунта. Целесообразно применение напыления мелкодисперсным грунтом, распыленным краскораспылителем.

Нанесение маркировки. Основным методом является написание номера детали вручную с помощью перьевой ручки.

В соответствии с принятой в самолетостроении системой, контроль выполняется после каждой операции.

Операция 1. Так как заготовкой является развертка детали, то для определения размеров заготовки, необходимо разработать развертку детали.

Размеры развертки могут быть определены с помощью геометрических расчетов. Габаритные размеры заготовки увеличатся с двух сторон на величину длины борта (бортов) и радиусного перехода (радиусных переходов).

Расчёт увеличения заготовки за счёт борта высотой 36 мм подобен расчёты стенки, в случае с двойным бортом учитывается два радиусных перехода.

Рисунок 12 - Схема расчета развертки

Длина развертки радиусного перехода рассчитывается по следующей формуле:

=,

где - угол изгиба детали, рад;

- внутренний радиус детали, мм;

К - коэффициент, зависящий от соотношения внутреннего радиуса и толщины детали;

S- толщина детали, мм.

В нашем случае:

=90=1,57 рад;

R=3мм;

К=0,47;

S=2,5мм.

Тогда длина радиусного перехода:

==1,57Ч(3+0,47Ч2,5)=6,55 мм.

Для рационального использования материала разрабатывается карта раскроя, которая представлена на рисунке 13, (штриховкой показан неиспользованный материал - отход). При составлении карты раскроя учитывается материал, убираемый фрезой Ш8мм.

Рисунок 13 - Карта раскроя полуфабриката

Для оценки экономичности определим коэффициент использования материала по формуле:

,

где SЗ - площадь заготовки, мм2;

n - количество заготовок из одного листа полуфабриката, шт;

SЛ - площадь листа полуфабриката, мм2;

В данном случае: n=24, SЗ=120,1?103 мм2, SЛ=3000?2000=600?104 мм2.

Тогда получим, что:

.

Поскольку габаритные размеры заготовки достаточно велики, чтобы вырубать ее в штампе, поэтому для получения заготовки будем использовать фрезерование. Заготовки будем фрезеровать из пакета листов на раскройно-фрезерном станке модели AERO TM-31-MP. Технические характеристики приведены в таблице 11.

Операция 2. Проверка соответствия формы.

Контроль формы детали по шаблону, при необходимости подгибка с помощью киянки, шаблона.

Операция 3. На этом этапе проводят отжиг заготовки при температуре 4200 С в течении 60 минут с охлаждением в печи в течении 15 минут до 1500 С, для того, чтобы вывести материал из твердого состояния перед деформированием.

Операция 4. Формообразование.

Деформирование заготовки будет осуществляться эластичной средой. Преимуществом этого метода является то, что давление распространяется равномерно по всей поверхности заготовки в отличии от других методов.

Рисунок 14 - Схема расположения бортов

Определим минимальный радиус гибки радиусного перехода по формуле:

,

где максимальное сужение (для алюминиевых листов );

толщина листа.

Тогда:

мм

Допуск на пружинение вычисляется по следующей формуле:

Где угол изгиба детали, рад;

поправка на пружинение, рад. Её можно вычислить по формуле:

,

где Е = 72Ч103- модуль упругости, МПа;

- предел текучести, МПа;

радиус нейтрального слоя, мм;

Радиус нейтрального слоя определим по формуле:

,

где R =3 мм - внутренний радиус гибки в мм;

S =2,5 мм - толщина материала в мм;

х =1,2 мм - величина, зависящая от отношения r/s.

Тогда:

мм,

;

Расчет необходимого давления для формовки одного борта:

,

где - экстраполированный предел текучести, МПа;

s - толщина листа, мм;

- радиус нейтрального слоя, мм;

П - модуль упрочнения, Па;

b = 33,5 - длина прямолинейного участка борта, мм.

где = 405 - предел прочности материала при растяжении, МПа;

- относительное сужение, предшествующее разрыву;

где - относительное удлинение при растяжении;

- относительная деформация при растяжении.

,

Следовательно

Определим необходимое давление для гибки борта:

Гибку будем производить на гидравлическом прессе ESLS-300D. Технические характеристики пресса приведены в таблице 14.

Таблица 14 - Технические характеристики гидравлического пресса ESLS-300D

Номинальная сила гидравлического пресса, т

Размеры стола, мм

Штамповая высота, мм

Мощность двигателя, кВт

Тип пресса

300

1500 x 1200

1100

37,5

Гидравлический

Рисунок 15 - Гидравлический пресс ESLS-300D

Операция 5. Проверка соответствия формы

Контроль формы детали по шаблону, при необходимости подгибка с помощью киянки, шаблона.

Операция 6. Термическая обработка.

После формообразования необходимо провести термическую обработку: закалку и естественное старение, для восстановления физико-механических свойств материала.

Операция 7. Нанесение покрытия.

После окончательной термообработки на деталь наносится покрытие, перед нанесением покрытия деталь обезжиривают специальным раствором при температуре 50-60°С в течении 5 минут, после чего промывают водой. Далее проводится анодная оксидирование.

Операция 8. Сверление.

Выполняем сверление всех необходимых отверстий по ШОК, с помощью ручной пневматической дрели СМ21-25 (рисунок 2). Характеристики пневматической дрели СМ21-25 представлены в таблице 5.

Операция 9. Грунтовка.

После покрытия, на деталь наносится слой грунтовки ФЛ-086 желтого цвета, распылителем из краскораспылителя. После всего деталь сушат при температуре 80°С в течении 2 часов

Операция 10. Окончательный контроль.

На этом этапе производится окончательный контроль. В данной детали будет контролироваться:

- высота борта с помощью штангенциркуля ШГ-1000-0.05 ГОСТ 162-90;

- правильность формовки бортов контролируется по шаблону внутреннего контура (ШВК);

- контроль размеров;

- контроль шероховатости с помощью образцов шероховатости.

Операция 11. Маркировка.

Маркировка детали выполняется вручную пером специальной несмываемой краской.

Технологический процесс на маршрутных картах представлен в приложении А.

7.3 Укрупненный технологический процесс изготовления детали 2,3 «Пояс левый, пояс правый»

А) Конструктивно-технологическое описание детали «Пояс левый, пояс правый».

Наименование летали - Пояс левый/правый.

Номер детали - 1.004.01.02-03.

Общий вид детали. Деталь представлена на рисунке 16 и чертеже № 1.004.01.02-03.

Марка материала полуфабриката. Деталь изготовлена из сплава Д16АТ ОСТ 1 90246-77 - алюминиевый деформируемый сплав, закалённый и естественно состаренный, нормально плакированный.

Вид полуфабриката. длина 1500мм.

1 - пояс левый; 2 - пояс правый; 3 - подсечка; 4 - фаски

Рисунок 16 - Эскиз деталей пояса левого, пояса правого

Физико-механические свойства материала полуфабриката. Обрабатываемость резанием удовлетворительная, обрабатываемость давлением хорошая; предел прочности в = 405 МПа; предел текучести т = 270 МПа; относительное удлинение д=13%.

Состояние поверхности. Параметр шероховатости Ra=1,25мкм по ГОСТ 2789-73.

Общая форма детали. Деталь с обводной кривизной.

Состав элементов детали. Детали имеют по одной подсечке и по две фаски.

Габаритные размеры и допуски. Деталь представляет собой стандартный уголок размером 47х36 мм, толщиной 1,2 мм, длиной 447,1 мм, имеет следующие допуска: , , .

Механические свойства материала готовой детали: остаётся в состоянии поставки.

Схема покрытия. Покрытие детали Ан. Окс. Нхр./ Гр. Ак - 070.

Б) Укрупненный технологический процесс изготовления детали «Пояс левый/правый».

Маршрутный технологический процесс

Исходный полуфабрикат представляет собой профиль длиной 1500 мм.

Деталь можно изготовить, выполнив следующие операции:

1) изготовить из полуфабриката заготовку;

2) проверить качество заготовки;

3) фрезерование и образование фасок;

4) провести термическую обработку: отжиг;

5) произвести формообразующие операции;

6) образование подсечек;

7) проверка соответствия формы;

8) провести термическую обработку: закалка, естественное старение;

9) нанести покрытия;

10) получение пленки грунта;

11) окончательный контроль;

12) нанести маркировку.

Изготовление из полуфабриката заготовки.

Заготовку получим отрезанием из полуфабриката участка длиной 547,1 мм, с учетом припуска на последующую обработку с помощью дисковой пилы.

Проверка качества заготовки. На этом этапе проверяют правильность нарезки заготовок, правят малку, которая составляет 00.

Фрезерование и образование фасок. Осуществляем при помощи фрезерного станка 6Н13Ф3-1.

Проверка качества резки. Для этого используем штангенциркуль и радиусометр.

Формование детали. Далее заготовки необходимо предать нужный радиус изгиба. Гибка заготовки будет проводится обтягиванием по оправке на станке профилегибочном обтяжно - растяжном.

Образование подсечки. После того, как заготовке предали нужный радиус изгиба, нужно получить подсечку. Подсечка будет гнуться в прессе одностоечный гидравлический модели П6334А.

Контроль качества выполнения детали. Производится контроль правильности гибки по ШГ, подсечки и отверстий по ШОК.

Термообработка. Основным методом для получения оксидной пленки является анодное оксидирование.

Получение оксидной пленки. Основным методом для получения оксидной пленки является анодное оксидирование.

Получение пленки грунта. На этом этапе будет использован метод нанесения грунтовки распылением краскораспылителем.

Нанесение маркировки. Маркировка будет наносится вручную написанием номера детали перьевой ручкой.

Операция 1. Получение заготовки.

Определим длину заготовки:

,

где lд - длина детали, мм;

d - припуск на зажатие заготовки в патроне станка и образование подсечки, мм.

Определим длину заготовки для пояса левого/правого:

.

Следовательно полуфабрикат распиливается на заготовки длиной 547,1 мм. Отрезку будем производить с помощью дисковой пилы ГОСТ 4047-82 на полуавтоматическом станке MACC TA 400 S (рисунок 17). Технические характеристики MACC TA 400 S представлены в таблице 15.

Таблица 15 - Технические характеристики MACC TA 400 S

Характеристика

Технические

параметры

Двигатель

Трехфазный, 380 В / 50 Гц

Мощность, кВт

2,2

Частота вращения, об/мин

3000

Макс.ширина зажима, мм

220

Диаметр отрезного круга, мм

400

Вес, кг

210

Рисунок 17 - Станок MACC TA 400 S

Раcсчитываем КИМ для двух заготовок:

КИМ=.

Операция 2. Проверка качества заготовки. На этом этапе проверяют правильность нарезки заготовок, правят малку, которая составляет 00.

Операция 3. Фрезерование и образование фасок.

Для данной операции используем станок с ЧПУ модели 6Н13Ф3-1 (рисунок 19). Закрепляем заготовку в патрон станка. По заданной программе станок выполняет движения фрезой по заданному контуру. Технические характеристики станка приведены в таблице 16.

Рисунок 18 - Фрезерование по заданному контуру

Рисунок 19 - Станок с ЧПУ 6Н13Ф3-1

Таблица 16 - Технические характеристики станка.

Габариты, мм

Класс точности станка по ГОСТ 8-82

Мощность двигателя главного движения, кВт

Частота вращения шпинделя, об/мин

Габаритные размеры стола, мм

мин

макс

3200х2500х2450

1050

37

31.5

1600

700х400

Операция 4. Для предания заготовке пластичности перед гибкой применим полный отжиг, так как при полном отжиге полностью снимается упрочнение, полученное в результате закалки и старения и в значительной мере снимаются внутренние остаточные напряжения.

Операция 5. Придать общую форму.

Для того чтобы предать заготовке нужную кривизну, будем обтягивать ее по оправке на станке профилегибочном обтяжно-растяжном с САУ. Для гибки заготовки выберем станок профилегибочный обтяжно-растяжной с САУ модели ПГР-6А. Данный станок предназначен для изготовления деталей из профилей обтяжкой по пуансону с растяжением заготовки. Технические характеристики станка приведены в таблице 17.

Таблица 17 - Технические характеристики станка ПГР-6А.

Усилие растяжения, кН

Длина заготовки, мм

Габаритные размеры станка, мм

мин

макс


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.