![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Процессы изготовления характерных деталей из листов, профилированных плит, профилей тонкостенных труб
Технологический процесс изготовления любой детали первого класса в общем случае составляется из следующих групп частных процессов: 1) подготовительных — расконсервации и раскроя полуфабриката на заготовки, зачистки кромок, термической обработки и правки заготовок; 2) деформирования — в основном формования гибкой, обтягиванием или вытяжкой; 3) завершающих — обрезки припусков, устранения местных дефектов, сверления и вырезки отверстий, термической обработки — закалки (для деталей из упрочняемых термообработкой сталей) и образования покрытий с целью защиты от коррозии. Основным процессом получения формы, размеров и точности не обрабатываемых в дальнейшем поверхностей любой детали первого класса является формование. В зависимости от физико-механических свойств исходного материала технологические процессы изготовления деталей первого класса можно разделить на три подкласса (табл. 2): 1) для деталей из упрочняемых термической обработкой материалов с длительным сроком старения; 2) для деталей из упрочняемых термической обработкой материалов с кратким сроком старения; 3) для деталей из не упрочняемых термической обработкой материалов. Полуфабрикаты для изготовления деталей первого класса поступают в обработку в различном состоянии: в закаленном, отожженном, полунагартованном, нагартованном и нормализованном. В табл. 2 приведены три схемы технологических процессов изготовления деталей холодным деформированием. Стрелками показана характерная последовательность сочетания групп частных процессов в технологических процессах каждого из трех подклассов. При этом некоторые из групп частных процессов в конкретных технологических процессах могут дополняться или повторяться. Например, при многооперационной вытяжке или обтяжке возникает необходимость в термической обработке— отжиге. В этом случае отжиг и доработка — правка — будут кратны процессам формования. Лишь для деталей из легких упрочняемых термической обработкой сплавов перед калибровкой отжиг заменяется закалкой. При однооперационном формовании в технологическом процессе первого и третьего подклассов отжиг, как правило, отсутствует. В технологическом процессе второго подкласса при изготовлении: деталей из сталей, упрочняемых термической обработкой, отжиг чаете применяют для выравнивания структуры, снятия внутренних напряжений или для разупрочнения полуфабрикатов, поступающих в обработку в нормализованном или закаленном состоянии. Закалка, как правило, следует после процессов формования. На рис. 105 показаны характерные детали оболочки самолета, которые изготовляют формованием из легких сплавов, упрочняемых термической обработкой. Полуфабрикатом для этих деталей служат листы и профилированные плоские плиты, поставляемые в закаленном состоянии. Технологический процесс изготовления деталей оболочки самолета составляется из нескольких групп частных процессов в последовательности, показанной на схеме 1 табл. 2. Например, для деталей оболочки одинарной кривизны из алюминиевых сплавов, упрочняемых термообработкой (рис. 105, а), технологический процесс состоит из следующих частных процессов: расконсервации и раскроя полуфабриката на заготовки; термической обработки — закалки; доработки — подготовки к формованию; формования — гибки на КГЛ, ГЛС или на гибочных прессах; доработки — удаления припусков, устранения дефектов и т. п. и образования защитных покрытий. Для деталей оболочки двойной и знакопеременной кривизны (рис 105, б) состав технологического процесса будет аналогичен рассмотренному. Изменится лишь содержание процесса формования, так как детали двойной и знакопеременной кривизны обычно получают обтягиванием на прессах типа ОП или обтягиванием с растяжением на прессах типа РО. Это относится также и к технологическим процессам изготовления деталей сложной формы (рис. 105, в). При аналогичном рассмотренному выше составе технологического процесса детали сложной формы обычно формуют вытяжкой штампами на прессах или на листоштамповочных молотах.
Рис. 105. Характерные детали оболочки самолета: а—одинарной кривизны; б—двойной и знакопеременной кривизны; в—сложной формы
Изменения в содержании процессов формования, конечно, отражаются в какой-то степени и на содержании подготовительных и завершающих процессов. Изменения в подготовительных и завершающих процессах в рассмотренных случаях будут несущественны, тем более что формование деталей оболочки самолета в основном состоит из одной операции. Следует заметить, что в табл. 2 показаны лишь характерные цепочки частных процессов, составляющих технологические процессы изготовления деталей первого класса. В конкретных технологических процессах частные процессы состоят из разнообразных элементов — видов обработки, сочетающихся также в определенной последовательности. В качестве примера рассмотрим содержание частных процессов, составляющих технологический процесс изготовления детали двойной кривизны, показанной на рис. 105, б, с применением для формования обтяжного пресса ОП-3. Частный процесс расконсервации и раскроя в данном случае будет состоять из следующих элементов: нарезка полос из листов на гильотинных ножницах; нарезка заготовок из полос (рис. 106, а); контроль габаритных размеров по ШЗ; удаление протектора (липкой бумаги) с заготовки; смывка клеевой пленки с заготовки. Частный процесс термической обработки — закалки —состоит из нагрева заготовки в воздушной печи или селитровой ванне, охлаждения в холодной воде, промывки в теплой, просушки и протирки салфетками. Частный процесс доработки — подготовки к формованию — включает снятие заусенцев на кромках заготовки и правку заготовки на многовалковом листоправильном станке. Частный процесс формования на ОП-3 состоит из таких элементов: смазка поверхности пуансона; установка на пуансон и закрепление заготовки в клеммах пресса; обтяжка заготовки; правка гофра без снятия давления; окончательная обтяжка заготовки; контроль прилегания заготовки к пуансону; снятие давления до свободного положения заготовки ча пуансоне; установка кондуктора и сверление двух фиксирующих отверстий в заготовке; окончательное снятие давления и освобождение заготовки из клемм пресса (рис. 12.2, 6).
а—раскрой листа на полосы 1 и полос на заготовки 2; б—заготовка после обтягивания на ОП-3
Частный процесс доработки — доводки — детали составится из элементов, помещения заготовки на болванку для разметки под обрезку по контуру с фиксацией на два отверстия; установки шаблона ШОК на заготовку с фиксацией на два отверстия; закрепления заготовки с шаблоном на болванке специальным прижимом; разметки заготовки по шаблону, раскрепления и снятия шаблона и заготовки с болванки, обрезки контура и вырезки отверстий (при их наличии) на заготовке по разметке, зачистки заусенцев специальным шабером и контроля готовой детали по КРС. Подобно расшифровываются частные процессы при разработке конкретных технологических процессов изготовления деталей любого класса. При этом каждому конкретному технологическому процессу будут соответствовать вполне определенные частные процессы с присущими им элементами — действиями оборудования и исполнителей, сочетающимися в закономерной логической последовательности. Дифференциация любого технологического процесса на первичные элементы —действия— необходима как для нормирования процесса, так и для синхронизации работы поточных и автоматических линий по такту. На рис. 107 показаны характерные детали каркаса самолета, которые изготовляют формованием как из легких сплавов, так и из сталей, упрочняемых термической обработкой. Полуфабрикатами для этих деталей обычно служат листы, профили и тонкостенные трубы, поставляемые и в закаленном (легкие сплавы), и в нормализованном или отожженном (стали) состоянии. Технологический процесс изготовления деталей каркаса может состоять и из шести и из пяти групп частных процессов в последовательности, показанной в табл. 2. Например, для деталей, изготовляемых из листов упрочняемых термической обработкой легких сплавов (рис. 107, а), технологический процесс состоит из шести групп частных процессов аналогично процессам изготовления деталей оболочки самолета (см. рис. 105). Но процесс формования в данном случае будет отличаться тем, что подобные детали обычно формуют резиной на гидропрессах за один или за два перехода. Детали с отбортовкой в одну сторону формуют за один переход. Детали с отбортовкой в обе стороны формуют за два перехода, если промежуток времени между переходами соответствует пластическому состоянию металла в период старения. Второй переход формовки производят по форм-блоку, обеспечивающему сохранение формы отбортовки, полученной на первом переходе. Если же время между переходами окажется больше времени, в течение которого сохраняется пластическое состояние металла в период старения, то формовку производят за две операции с повторением процессов термической обработки — закалки и правки перед формованием.
Рис. 107. Характерные детали каркаса самолета:
а—из листов; б—из профилей; в— из тонкостенных труб
Для деталей каркаса, изготовляемых из профилей (рис. 107, б) упрочняемых термической обработкой легких сплавов, технологический процесс будет состоять из шести групп частных процессов в последовательности, показанной на схеме 1 табл. 2. Однако процесс формования в этом случае будет представлять собой гибку профильной заготовки на профилегибочных станках типа ПГ или гибку с растяжением на станках типа ПГР. При изготовлении деталей каркаса из стальных профилей, упрочняемых термической обработкой, технологический процесс состоит также из шести групп частных процессов, но в последовательности, показанной на схеме 2 табл. 2. Если профили поступают в закаленном состоянии, их подвергают отжигу. После этого профили раскраивают на заготовки, подготовляют их к формованию (правка, снятие заусенцев и т. п.) и подвергают гибке. Термическую обработку — закалку, — как правило, производят после формования, а затем выполняют процессы доработки — доводки формы и размеров детали и образования покрытий. При изготовлении деталей каркаса из не упрочняемых термической обработкой сталей и сплавов технологический процесс будет состоять из пяти групп частных процессов (исключается термическая обработка). Технологические процессы изготовления деталей каркаса самолета из тонкостенных труб (рис. 107, в) по составу аналогичны процессам изготовления деталей из профилей. Они также могут состоять и из шести и из пяти групп частных процессов. Существенно изменяется лишь содержание процесса формования, так как гибку труб производят на специальных трубогибочных станках без заполнения и с заполнением полости труб, а также на станках типа ПГ, оснащенных профилированными роликами. На рис. 108 показаны характерные детали оборудования самолета, изготовляемые формованием из легких сплавов и сталей. Полуфабрикатами для этих деталей являются листы и тонкостенные трубы, поставляемые в закаленном, нагартованном, полунагартованном (легкие сплавы) и нормализованном или отожженном (стали) состоянии. Технологический процесс изготовления деталей оборудования может состоять из шести и пяти групп частных процессов в последовательности, показанной на схемах 1, 2, 3 табл. 2. Например, для деталей оборудования, изготовляемых из листов упрочняемых термической обработкой легких сплавов (рис. 108, а), технологический процесс будет состоять из шести групп частных процессов аналогично процессам изготовления деталей оболочки (см. рис. 105). Наиболее распространенным процессом формования в данном случае будет вытяжка. Для деталей оборудования, изготовляемых из листов не упрочняемых термической обработкой сталей и легких сплавов, технологический процесс будет состоять из пяти групп частных процессов: расконсервации — раскроя, доработки — подготовки к формованию, формования — вытяжки, доработки — доводки поверхностей детали и образования покрытий. При вытяжке деталей из не упрочняемых термической обработкой сталей и легких сплавов может возникнуть необходимость в промежуточной разупрочняющей термической обработке. В этом случае процесс формования будет состоять из нескольких операций с повторением (при необходимости) процессов доработки— подготовки к формованию.
а) из листов б) из тонкостенных труб
Технологические процессы изготовления деталей оборудования из тонкостенных труб (рис. 108, б) существенно отличаются от технологических процессов изготовления деталей из листов только содержанием процесса формования. Если при изготовлении деталей из листов основным процессом формования является вытяжка, то при изготовлении деталей из труб такими процессами будут гибка, обжатие или раздача трубчатых заготовок. Технологические процессы изготовления деталей первого класса имеют общие характерные особенности, которые необходимо учитывать при проектировании процессов. Проектирование конкретного технологического процесса начинают с выбора принципиальной схемы процесса (см. табл. 2) и затем намечают возможные процессы формования детали. Процесс формования, как известно, в значительной степени определяет содержание всех остальных частных процессов. Например, после формования деталей гибкой с растяжением, обтягиванием или вытяжкой необходима обрезка припуска по контуру. Очевидно, процесс раскроя в данном случае необходимо выбирать только по производительности и экономическим показателям без учета точностных характеристик. Сверление и вырезку отверстий в подобных деталях производят после их формования. При оценке точности вариантов технологического процесса следует учитывать, что изготовление технологической оснастки и настройка оборудования производятся по макетам и шаблонам. Очевидно, результирующая погрешность детали будет складываться из операционных погрешностей, возникающих на всех этапах перенесения размера начиная с плаза или макета и кончая деталью. Наибольший удельный вес в себестоимости деталей первого класса имеют расходы на материалы, специальную технологическую оснастку и заработную плату производственным рабочим. При обычном числе переналадок оборудования (от 6 до 24 в год) затраты на них незначительны. Поэтому различные варианты технологического процесса можно сравнивать, пользуясь упрощенным расчетом, с учетом стоимости полуфабриката. Следует помнить, что, например, широкие листы одной и той же марки материала стоят дороже узких. Технологические процессы изготовления деталей первого класса, как правило, оформляются на технологических картах. Операционные карты используются редко, так как структура технологического процесса обычно проста.
|