Разработка технологического процесса производства задней части нервюры

курсовая работа

2.1 Технологический процесс изготовления детали «Стенка 1»

2.1.1Конструктивно-технологическое описание детали «Стенка 1»

Конструктивно-технологическое описание детали представлено в таблице 2.1.

Таблица 2.1 - Конструктивно - технологическое описание детали №1 «Стенка»

Свойства детали

Содержание свойства

Примечание

1

2

3

1 Общие свойства детали

1.1 Номер детали

1.013.00.01

1.2 Наименование

Стенка

1.3 Назначение

Деталь внутреннего набора самолета (каркаса)

1.4 Общий вид детали

2 Характеристика полуфабриката

2.1 Марка материала полуфабриката

Д16АМ, сплав системы Al-Cu-Mg.

А - лист с нормальной плакировкой, М - в отожженной мягком состоянии.

ГОСТ 4784-74

«Алюминий и алюминиевые сплавы деформируемые»; термически упрочняемый.

2.2 Вид полуфабриката

Лист Д16АМ ГОСТ 21631 - 76

2.3 Размеры и допуски

1,0±0,02 1200±0,15 2000-0,18

2.4 Физико-механические характеристики материала полуфабриката

а) относительное удлинение д

12%

В отожженном состоянии

б) предел прочности уB

145-225 МПа

В отожженном состоянии

в) предел текучести у0.2

-

Материал без выраженного предела текучести

г) обрабатываемость давлением

Высокая

Обладает высокой пластичностью в отожженном состоянии

д) обрабатываемость резанием

Удовлетворительная

2.5 Состояние поверхности

Шероховатость

Ra = 1,25

3 Конструкция детали

3.1 Основная форма

Плоская

3.2 Состав элементов, их компоновка

Состоит из стенки с двумя криволинейными и одной прямолинейной кромками. Имеется 3 отбортовки разных по направления и размерам и рифт

4 Габаритные размеры, мм

5 Механические свойства материала готовой детали

а) предел прочности

б) относительное удлинение

225МПа

10%

6 Схема покрытий

Ан.Окс. НХР. (анодно-окисное окрашивание наполнением в растворе хромпика)

Грунт ФЛ-086 (фенолформальдегидная)

Распространённые покрытия с хорошо освоенными технологиями

Характеристика элементов приведена в таблице 2.2

Таблица 2.2 - Характеристика элементов

Элемент

Основная форма

Основной размер

Допуск на основной размер

Шероховатость поверхностей

Поверхность элемента

Значение

Стенка

Плоская, криволинейная

1200247 мм

±1мм

Торцы

Ra 3,2

Поверхность

В состоянии поставки

Отверстие

Круглая форма

24мм

±0,3мм

Торцы

Ra 3,2

Отбортовка 1 -3-43Б

Круглая тарельчатая отбортовка 3 типа, направленная вниз

D1=51мм;

D=43мм;

d1=37мм.

±2,5мм

Торцы

Ra 3,2

Отбортовка 1-3-48А

Круглая тарельчатая отбортовка 3 типа, направленная вверх

D1=56мм;

D=48мм;

d1=42мм.

±2,5мм

Торцы

Ra 3,2

Отбортовка 1-3-60А

Круглая тарельчатая отбортовка 3 типа, направленная вверх

D1=70мм;

D=60мм;

d1=53мм.

±2,5мм

Торцы

Ra 3,2

Рифт

1 типа, номер 4, направленный вверх

Длина 240мм, ширина 20мм

±1,15мм

Поверхность

В состоянии поставки

2.1.2 Укрупненный технологический процесс изготовления детали «Стенка 1»

Исходный полуфабрикат представляет собой лист с габаритными размерами 2000 Ч 1200 мм;

1. Изготовление из полуфабриката заготовки: поскольку заготовка имеет сложный криволинейный контур, целесообразнее получить контур заготовки раскроем на фрезерном станке из пакета листов;

2. Термическая обработка: так как лист поставляется в отожженном состоянии, то не подлежит промежуточной термообработки;

3. Формирование элементов жесткости (отбортовок, рифта): для образования стандартных отбортовок и рифта используем жесткий штамп;

4. Упрочняющая термообработка: после завершения всех формообразующих операций, деталь подвергается закалке и искусственному старению, для придания ей максимальной прочности;

5. Получение оксидной плёнки: для получения оксидной пленки применим метод анодного оксидирования с наполнением раствором хромпика;

6. Получение плёнки грунта: нанесение грунтовки краскораспылителем;

7. Нанесение маркировки: маркировка наносится вручную, написанием номера детали перьевой ручкой

Таким образом, для изготовления детали может быть применена схема технологического процесса, содержащая операции:

1. изготовить из полуфабриката заготовку;

2. придание заготовки предварительной геометрии;

3. штамповать отбортовки и рифт;

4. выполнить окончательную термическую обработку;

5. образование БО и СО;

6. покрытие;

7. окончательный контроль;

8. нанести маркировку на поверхности детали;

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

Операция 1. Изготовление заготовки.

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 копировально-фрезерном станке, используя шаблон группового раскроя

Для оценки экономичности раскроя, определим коэффициент использования материала (КИМ) по формуле:

(2.1)

где - площадь заготовки, мм2;

- количество заготовок из одного листа полуфабриката, шт.;

- площадь листа полуфабриката, мм2;

= 2000 1200 = 240

.

Для более рационального использования материала, необходимо разработать карту раскроя заготовок. Карта раскроя представлена на рисунке 2.1

Рисунок 2.1 - Карта раскроя полуфабриката

Заготовки будем фрезеровать из пакета листов на копировально-фрезерном станке LH-2200.

Станок копировально-фрезерный LH-2200 предназначен для раскроя фрезерованием листовых заготовок из цветных металлов пакетом толщиной до 25 мм с любым криволинейным наружным и внутренним контуром, а также для сверления отверстий до 15 мм в крупногабаритных заготовках. Его технические характеристики приведены в таблице 2.3.

Рисунок 2.2 - Копировально-фрезерный станок

Таблица 2.3 - Технические характеристики копировально-фрезерного станка

Характеристика

Технические параметры

1

2

Размеры рабочей поверхности Д Ч Ш, (мм)

2200х1400

Расстояние от торца шпинделя до поверхности стола, (мм)

наибольшее: 295

наименьшее: 80

Частота вращения электрошпинделя, (об/мин):

номинальная: 9000

максимальная: 16000

Мощность приводы фрезы, (кВт):

7,5

Номинальный крутящий момент на шпинделе, (Нм)

13,5

Конус шпинделя

HSK-F63

Наибольший диаметр инструмента, (мм)

30

Дискретность задания перемещения, (мм)

0,01

Стабильность позиционирования(по координатам Х, Y, Z), (мм)

0,04

Габаритные размеры станка ДхШхВ, (мм)

4500Ч16000Ч1500

Масса станка, (кг)

2520

Операция 2. Придание заготовке предварительной геометрии.

После разделения полуфабриката на заготовки, необходимо зачистить поверхность кромок, удалить заусеницы.

Операция 3. Формообразование.

Деформирование заготовки будет осуществляться жесткими штампами. Преимущество этого метода в том, что штампы унифицированы для стандартных отбортовок и рифтов.

Определим усилие необходимое для пробивки отбортовки по формуле:

, (2.2)

где L - периметр контура пробивки, мм;

S - толщина штампуемого материала, мм;

- сопротивление срезу, МПа.

Посчитаем усилие, необходимое для пробивки самой большой отбортовки. Тогда получим, что:

При пробивки заготовку удерживаем в нужном положении прижимным устройством, для которого требуется усилие:

, (2.3)

Тогда получим, что требуемое усилие равно:

.

В результате общее усилие вырубки получится равное:

, (2.4)

.

По общему усилию подбирается кривошипный пресс КВ2132 (рисунок 2.3) для пробивки отбортовок в заготовке. Характеристики пресса приведены в таблице 2.4.

Таблица 2.4 - Техническая характеристика кривошипного пресса КВ2132

Характеристика

Технические параметры

1

2

Номинальное усилие пресса, (кН)

1600

Ход ползуна (штока), (мм)

наибольшее: 25

наименьшее: 160

Частота ходов ползуна одиночных, (1/мин):

28

Частота ходов ползуна непрерывных, (1/мин):

71

Размеры стола, (мм)

1200Ч670

Размеры отверстия в столе, (мм)

480Ч320

Расстояние от оси штока до станины (вылет), (мм)

360

Толщина подштамповой плиты, (мм)

120

Электродвигатель главного привода, (кВТ)

19

Габаритные размеры станка ДхШхВ, (мм)

2340Ч2100Ч3700

Масса станка, (кг)

14000

Рисунок 2.3 - Пресс кривошипный КВ2132

Операция 4. Термообработка

Окончательную термообработку проводим после завершения всех формообразующих операций. Нагреваем деталь до 470°С, выдерживаем 2 часа при температуре 170-190°С с последующим охлаждением в воде. (деталь подвергается закалке и последующему искусственному старению).

Операция 5. Сверление отверстий

Необходимо просверлить два базовых отверстия Ш 4 мм по ШОК для базирования детали в сборочном приспособлении, 6 сборочных отверстий диаметром Ш 3 мм, используя сверлильную машину СМ21-6-12000

Операция 6. Покрытие.

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 с наполнением раствором хромпика. Затем наносится слой грунтовки ФЛ-086 желтого цвета, распылителем из краскораспылителя. После всего деталь сушат при температуре 80°С в течении 2 часов.

Операция 7. Контроль.

После выполнения всех вышеперечисленных операций, деталь подвергается окончательному контролю. В ходе данной операции будет произведен контроль размеров, контроль шероховатости поверхности при помощи образцов шероховатости и правильность формовки бортов с помощью шаблона внутреннего контура (ШВК).

Операция 8. Маркировка.

Последней операцией является маркировка детали, проводится вручную перьевой ручкой.

Делись добром ;)