Разработка технологического процесса сборки корпуса агрегатного отсека на базе существующей технологии РКК "Энергия" им. С.П. Королёва

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1.Технологическая часть

1.1 Конструктивно-технологическое описание сборочной единицы, анализ условий эксплуатации и технических требований, предъявляемых к конструкции

1.2 Оценка технологичности сборочной единицы и методов её обеспечения

1.3 Обоснование выбора основных материалов конструкции

1.4 Разработка технологического процесса сборки

1.4.1 Выбор методов сборки сборочной единицы. Выбор схемы базирования

1.4.2 Проектирование операционного технологического процесса сборки

1.4.3 Проектирование маршрутного технологического процесса сборки

2. Конструкторская часть

2.1 Технико-конструктивное описание спроектированного сборочного приспособления

2.2 Расчёт на точность сборочного приспособления

2.3 Силовой расчёт

2.4 Прочностной расчёт соединения при сборке

Заключение

Литература

технологический сборка материал конструкция

Введение

Известно, что машиностроение - одна из основных отраслей любого государства, а применяемые в ней технологии показывают, на сколько развита страна, каков ее потенциал. С этой точки зрения невозможно переоценить важность космического производства для страны. Космическое машиностроение - основная отрасль, где можно проверить научные идеи, направленные на производство. Кроме того в космическом машиностроении применяется единичное производство, что позволяет отлаживать и проверять на практике те конструкции, которые при других объемах производства никто бы не рискнул создать.

Необходимо так же отметить привлекательность инвестиций в космическое производство. Главным доказательством скептикам может послужить тот факт, что все высокоразвитые страны вкладывают средства в космическую отрасль, с радостью финансируя космические программы, и не смотря на это, такие страны не становятся беднее, а наоборот, полученные таким способом наработки (читать технологии) внедряют в обычное, серийное и массовое производства. Не станем ходить далеко за примерами - композиционные материалы все больше и больше появляются в нашем быту.

В нашей стране одним из основных (по некоторым данным ведущим) предприятий в ракетно-космической отрасли является РКК «Энергия» им. С.П.Королева. В данном проекте за основную технологическую базу примем возможности этого предприятия.

1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.1 Конструктивно-технологическое описание сборочной единицы, анализ условий эксплуатации и технических требований, предъявляемых к конструкции

В данном проекте разрабатывается технология изготовления корпуса агрегатного отсека одного из самых удачных в мире КК «Союз». Учитывая, что с момента создания первого агрегатного отсека (АО) прошло много времени, а технологии существенно усовершенствовались, становится возможным изменить конструкцию АО с целью облегчения массы. При создании АО будем руководствоваться следующими посылками:

Герметичность не требуется.

Высокая жесткость в осевом направлении.

Термозащита агрегатов от нагрева прямым излучением.

По возможности дешевая и простая технология. Исходя из этих тезисов становится понятной и конструкция АО - обшивки и стрингеры, а также способ соединения - клепка. Особенности термозащиты вынуждают нас использовать аналог экранно-вакуумной термоизолции (ЭВТИ) -двойная обшивка, со слоем фольги на внутренней обшивке.

Изменения по сравнению с базовой технологией заключаются в отказе от части поперечного набора, с переносом нагрузок на обшивки. Это изменение повлечет за собой усложнение транспортировки (КК «Союз» перевозится в горизонтальном положении), однако выигрыш в массе столь существенен, что мы сознательно идем на этот шаг. Другим изменением явится отказ от различных, как технологических, так и конструкционных проемов и опоясывающих окантовок. Это изменение укрепит конструкцию и отчасти компенсирует ослабление поперечного набора. Главным же плюсом в таком изменении явится существенное упрощение технологии.

Все перечисленные изменения не возможны при использовании базовой технологии, поскольку невозможно крепление внешней обшивки к силовому набору без технологических отверстий, куда можно было бы «подсунуть» поддержку. Однако в данном проекте предлагается отказаться от традиционных заклепок, и попытаться применить передовую разработку в этом направлении - заклепки с взрывчатым веществом на краю. Специально разработанные для труднодоступных мест они, как ничто другое подходят для такой сборки.

1.2 Оценка технологичности сборочной единицы и методов её обеспечения

ГОСТ 14201-73 устанавливает 2 этапа анализа технологичности. Качественно можно утверждать, что АО неудобен для сборки, так как имеет значительные габариты при малой жёсткости. Точность размеров не позволяет отказаться от доводочных операций

Количественными показателями технологичности по ГОСТ 14201-73 являются

1. Материалоёмкость конструкции

Вес материала на проектируемую клепаную конструкцию определяется по формуле

G=УmGст*nст+ УmGсп*nсп+ УmGк*nк*Kк=162 кг , где

Gст, Gсп - чёрный вес детали определённого наименования (типоразмера) из стали и сплава определённой марки;

Gk - вес заклепки определённого вида и марки;

nст, nсп - количество деталей данного наименования и веса из стали и сплава определённой марки;

nк - количество заклепок данного наименования (типоразмера);

Кк - коэффициент учитывающий высверленный материал, определяется формулой:

Kк=1-К(с материала/с заклепки)

где К=0.6 для выступающих головок и 1 для потайных,

m - количество наименований (типоразмеров) деталей (узлов), изготовляемых из определённых марок стай, сплавов и т.д.

2. Коэффициент использования материала.

Следует отметить, что абсолютный вес склепываемой конструкции сам по себе не говорит о её конструктивном совершенстве, экономном и целесообразном использовании материалов. В связи с этим определяют коэффициент использования материала

Кисп=Gч/G=0.9

Gч- чистый вес конструкции;

G - вес материала на проектируемую склепываемую конструкцию.

3. Трудоёмкость.

Существует несколько способов определения трудоёмкости проектируемых клепаных конструкций. Все они основаны на эмпирическом подходе. В нашем случае приблизительную трудоемкость удобнее всего определить его по формуле

Qобщ=Gч*Qср=33ч

где

Gч -чистый вес конструкции;

Qcp - средняя трудоёмкость единицы веса существующих конструкций того же типа.

4. Коэффициент унификации конструктивных элементов

Для клепаных конструкций расчет унификации по стандартной формуле приведет к абсолютно необъективному результату, поскольку количество заклепок огромно, а конструкция тем не менее уникальна. В таком случае унификацию конструкции можно оценить по отношению весов унифицированных и уникальных деталей.

Вуп=(Мg+Мкп+Мст)/Mо=0.1, где

Мо - общая масса деталей в конструкции;

Мн, Мcт, Мкп, - соответственно масса нормализованных, стандартных и конструктивно-преемственных деталей в проектируемой конструкции;

1.3 Обоснование выбора основных материалов конструкции

В нашем случае к материалу можно предъявить следующие основные требования

1. Материал должен быть легко обрабатываемым.

Материал по возможности должен иметь минимальную плотность и довольно большой предел прочности,

Материал по возможности должен иметь как можно более низкую стоимость.

На сегодняшний день всем этим требованиям отвечает алюминиевый сплав Д16. По сравнению с большинством материалов этот сплав имеет малую плотность, и приемлемый предел прочности, а следовательно изделия из него хорошо работают на устойчивость. Отсутствие требования на свариваемость позволило отказаться от традиционного в ракетной технике, но существенно более дорогого Амг6

Физико-механические свойства Д16:

с=2640 кг/м3

Е=7100 МПа

ув=320МПа

у0.2=160-160МПа

д=15%

1.4 Разработка технологического процесса сборки

1.4.1 Выбор методов сборки сборочной единицы

Учитывая выбранные материалы, конструктивные особенности мы неизбежно приходим к выводу, что конструкция должна быть свариваемой.

Как и другие маложесткие конструкции АО должен собираться в приспособлении, обеспечивающем пространственную жесткость и точность пространственного положения. Таким образом выбираем в качестве метода сборки сборку в приспособлении.

1.4.2 Выбор схемы базирования

Учитывая технологию сборки, полагаем, что наиболее удобным является выбор базовых поверхностей на шпангоутах и днище поз. 1, поскольку именно они определяют основные обводы АО, и они контактируют с опорными поверхностями приспособления.

В качестве основной базы при формировании габаритов изделия примем нижнюю поверхность шпангоута поз. 10 - поверхность А.

1.4.3 Проектирование операционного технологического процесса сборки

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ЦВЕТНЫХ СПЛАВАХ

К цветным сплавам относят сплавы на основе AI, Мg, Zn, Сu, Be, Zr и ряда других металлов. Наибольшее распространение в различных отраслях машиностроения нашли алюминиевые и магниевые сплавы, а также медь и её сплавы. Эти конструкционные материалы отличаются высокой электро и теплопроводностью, коррозионной стойкостью как на воздухе, так и в агрессивных средах.

Алюминиевые и магниевые сплавы характеризуются относительно малой плотностью и достаточно высокой удельной прочностью, их
прочностные свойства сохраняются при отрицательных температурах, они также могут успешно эксплуатироваться в условиях повышенных
тепловых нагрузок, что в целом предопределяет неуклонное расширение области их рационального применения в различных областях промышленности. Цветные сплавы широко используется в
авто и судостроении, аэрокосмической технике, авиапромышленности, ядерной энергетике, при производстве товаров и предметов широкого потребления .

Алюминиево-магниевые сплавы по способу производства из них полуфабрикатов и изделий подразделяются на деформируемые и литейные.

Особую группу занимают спеченные сплавы, получаемые, например, методами гранульной технологии и порошковой металлургии.

К числу деформируемых сплавов на основе Al следует отнести алюминиево-марганцовистые сплавы АМЦ, алюминиево-магниевые АМГ(АМГ3, АМГ5,6), дюрали (Д1 и Д16), ковочные сплавы группы АК (АК4, АК6, АК8), высокопрочный сплав В95 и сплав марки 1201.

К литейным алюминиевым сплавам относятся сплавы группы АЛ(АЛ2, АЛ4, АЛ9), к спечённым - сплавы марок САС1-400 и САС1-50.

Деформируемые магниевые сплавы обозначаются буквами МА(МА1, МА2, МА2-1, МА5, МА8), а литейные - буквами-МЛ(МЛ2, МЛЗ, МЛ4, МЛ5), отдельную группу составляет сплавы системы магний-литий (ИМВ1, ИМВ2, ИМВЗ).

Наиболее распространенными сплавами меди являются латуни (Л63, ЛС59-1) и бронзы (БрХ 0,8).

ОСОБЕННОСТИ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ЦВЕТНЫХ СПЛАВОВ

Цветные сплавы в целом достаточно легко обрабатываются резанием. Однако и механическая обработка отличается следующими особенностями:

1. Достаточно малый и практически постоянный уровень силовых и тепловых нагрузок в широком диапазоне изменения элементов режима резания предопределяет возможность обработки алюминиевых и магниевых сплавов на предельно высоких скоростях резания(20-22 м/с).

2, Относительно большой объем образующейся стружки вызывает необходимость обеспечения условий ее улучшенной транспортировки из зоны резания за счет углубления и полирования стружкоотводящих
канавок у свёрл, уменьшения числа зубьев у фрез, применения стружколомов у резцов.

3. Наличие Si (do 23%) в литейных алюминиевых сплавах (силуминах) способствует интенсификации адгезионного износа режущей части инструмента. Зерна Si величиной до 70 мкм прочно соединяются с изношенной поверхностью инструмента, что приводит к надирам на обработанной поверхности заготовки.

Для обработки алюминиевых и магниевых сплавов рекомендуется применять инструмент с малыми углами заострения (за счет увеличения передних и задних углов), доводить рабочие поверхности инструмента в процессе заточки с последующим полированием, а в отдельных случаях и хромированием. При резании высококремнистых силуминов возможно использование алмазного инструмента.

4. Магниевые сплавы характеризуются лучшей обрабатываемостью по сравнению с алюминиевыми сплавами, латунями и цинковыми сплавами за счет более низких удельных сил резания, повышенной теплопроводности, незначительной прочности и твердости.

Магниевые сплавы могут обрабатываться со скоростью резания, вдвое превышающей нормативные скорости обработки алюминиевых сплавов. Однако при интенсификации режимов резания и обработке на малых подачах образующаяся тонкая магниевая стружка способна самовозгораться, поэтому необходимо занижать скорость обработка и тщательно соблюдать технику безопасности.

5. Рост контактных температур, обусловленный высокими скоростями обработки, способствует резкому увеличению пластичности некоторых малопластичных в исходном состоянии алюминиевых и цинковых сплавов, что приводит к образованию наплывов и увеличению шероховатости обработанных поверхностей деталей, завариванию канавок инструмента стружкой и его поломке. Повысить качество обработки в этом случае можно предварительной закалкой и старением цветных сплавов, полированием рабочих поверхностей инструмента, а также путем использования в качестве смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) 15%-ной водной эмульсии из эмульсола на основе канифоля и олеиновой кислоты.

6. Получение прецизионных деталей из большинства цветных сплавов представляет определенные трудности, так как эти сплавы характеризуются относительно большими (в сравнении со сталями более чем в 2раза) коэффициентами линейного расширения).

ОБРАБОТКА ОТВЕРСТИЙ

Материал и геометрические параметры свёрл, зенкеров, развёрток и метчиков. Инструмент для обработки отверстий цветных сплавов обычно изготавливают из быстрорежущих сталей марок Р6М5 и Р6М5К5, при резании алюминиевых сплавов применяют также зенкеры и развёртки из твёрдых сплавов ВКЗМ и ВК6М,

Рис. 2. Геометрические параметры заборного конуса - инструмента для обработки отверстий; А - сверла, Б - зенкера, В - развертки.

Геометрические параметры режущей части сверл, зенкеров и разверток, используемых для обработки сквозных отверстий в цветных сплавах, представлены на рис. 2 и в табл. 7.

Для сверления отверстий в тонкостенных алюминиевых деталях и пакетов из листа рекомендуется увеличить угол при вершине 2 до 140 +-3, а также осуществить подточку перемычки). Передняя и задняя поверхности инструмента, применяемого для обработки отверстий а магниевых сплавах, должны быть доведены, режущие кромки остро заточены, а стружечные канавки отполированы. Дня развертывания отверстий в цветных сплавах целесообразно использовать развертки со ступенчатой заточкой.

При обработке алюминиевых сплавов за критерий затупления у сверл принимается износ да задней поверхности, а для зенкеров и разверток - износ в местах сопряжения главных режущих лезвий и ленточек. При обработке магниевых и медных сплавов за критерий затупления мерного инструмента принимается его износ, при котором размер отверстия выходит за поле допуска или увеличивается параметр шероховатости обработанной поверхности от заданного уровня.

Режимы резания. Большие скорости резания выбираются для меньших подач и относительно больших диаметров.

При выполнении отверстий в алюминиевых сплавах рекомендуется применять 5%-ную водную эмульсию НГЛ-205, а при обработке магниевых сплавов - охлаждение сжатым воздухом.

ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ЗАКЛЕПОЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Ш стальных металлоконструкциях для швов внахлестку диаметр заклепки d = 2.5s, где s -- толщина соединяемых частей; для швов с двумя накладками d= 1,5s.

Для заклепочного шва внахлестку и с двумя накладками при рядном расположении заклепок шаг шва t = 3d, для двухрядного шва внахлестку t = 4d, для однорядного шва с двумя накладками t ~ 3,5d, для двухрядного шва с двумя накладками: t=6d.

Расстояние от оси заклепок до свободной кромки в направлении действующей силы t1 = (1,5 - 2) d.

Расстояние между рядами заклепок t2 = (2- 3) d

Толщина накладок s1 = 0,8s.

В конструкциях из легких сплавов клепку производят в холодном состоянии, поэтому силы сжатия склепываемых частей, а следовательно, и силы трения в заклепочном соединении небольшие. Поэтому заклепки в основном работают на срез. Рекомендуется принимать d=l,5s + 2мм,

t=(2,5 -6)d, t1 = 2d.

Допускаемые напряжения в заклепках [тср] - (0,4-0,5) ,

где = предел текучести материала соединяемых частей.

РАСЧЕТ ЗАКЛЁПОЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

В соединениях, подверженных действию продольных сил, распределение усилий на заклепки принимается равномерным.

При расчете заклепок на срез допускаемое усилие в соединении

P?[фср]*k*р*d*d/4

где [Тс]-- допускаемое напряжение заклепок на срез,

А -- число плоскостей среза в соединении;

d -- диаметр заклепки.

При расчете соединения на смятие

допускаемое усилие в соединении.

P?[уcм]*n*d*s

где [см] -допускаемое напряжение заклёпок на смятие;

n-количество заклёпок (в односрезных заклёпках n=k);

s-наименьшая толщина соединяемых частей.

При расчёте заклёпок на растяжение (отрыв головок) допускаемое усилие в соединении:

P?[ур]*n*р*d*d/4

где [р. ] - допускаемое напряжение на отрыв головок.

1.4.4 Проектирование маршрутного технологического процесса сборки

Общие технологические требования

1. Технические требования к клепке по ОСТ 92-8575-74.

2. При выполнении такелажно-транспортных операций руководствоваться общими требованиями по выполнению такелажно-транспортных работ ИН149-471-70.

Предельные отклонения в размерах между осями двух любых отверстий ±30' обеспечивается кондукторами.

Выступание закладных головок заклелок не более 0.3 мм но не менее 0.1.

Перед началом работ по образованию зенковок под закладные

головки заклепок, зенковки отрегулировать на образцах на соответствие ОСТ 92-8579-74, выступание закладных головок заклепок не менее 0.01 мм и не более 0.3мм.

Содержание операции	Присп.	Инструмент
1) Комплектовочная Комплектовать сборку по деталям согласно спецификации изделия. Очистить детали от смазки и загрязнений.
2) Слесарная. 1) Установить в стапель шпангоуты и закрепить их прижимами стапеля. 2) Установить в стапель днище поз.1 и закрепить его технологическими болтами не менее 25 шт, равномерно расположенных по диаметру. В местах сопряжения днища с обшивками на поверхность днища нанести грунт ФЛ-03 3) Установить обшивки поз. 3 и закрепить прижимами стапеля,	Стапель для сборки и клепки	ПневмодрельД2М ГОСТ 10212-68 Ключ гаечный 17x19 ГОСТ 2839-71 Грунт ФЛ-ОЗ ГОСТ9109-69, кисточка ГОСТ 10597-70
3) Контрольная. 1) Проверить установку шпангоутов, сверление отверстия по шпангоутам на совпадение с отверстиями в стапеле, установку днища и обшивки		Визуально
Содержание операции	Присп.	Инструмент
4) Слесарная. 1) Спарить стрингера поз. 4 с фитингами поз. 6, 7 по месту и закрепить струбцинами. 2) Спарить стрингера поз. 5 с фитингами поз. 7, 8 по месту и скрепить струбцинами 3) Разметить положение отв. Под заклепки. 4) Сверлить отв. ?3,6 под заклепки. 5) Вставить в просверленные отверстия заклепки и расклепать.	Карандаш, графит.	Струбцины цеховые Струбцины цеховые ПневмодрельД2М Пневмомотлоток, поддержка, линейка
5) Контрольная. 1) Проверить сборку стрингеров с фитингами на соответствие ОСТ 92-8579-74. 2) Контроль качества клепки проводить шаблонами		Линейка масшт.
6) Слесарная. 1) Разметить и сверлить отв. ?3.6 в фитингах и обшивке поз. 3 под заклепки. 2) Зенковать отв. ?3.6 под заклепки с двух сторон. 3) Вставить в полученные отв. ?3.6 заклепки 3.5x9 и расклепать.	Карандаш, линейка.	ПневмодрельД2М, поддержка
Содержание операции	Присп.	Инструмент
7) Контрольная. 1) Проверить установку заклепок 3.5x9 ГОСТ 14799-68 под фитингами.		Шаблоны
8) Слесарная. 1) Разметить и нарезать заготовки фольги из рулона. 2} Произвести подготовку поверхности обшивки и фольги под приклейку согласно ЗЗУ 0373.002 3) Приклеить фольгу к обшивке. Примечание: прижим фольги к обшивке обеспечивается прижимными устройствами стапеля.	Стапель Фольга А5М-0.1 ГОСТ 618- 73 Клей 88НП1У 38, кисть ручная	Ножницы ручные
9) Слесарная. 1) Проверить качество приклейки фольги на соответствие ЗЗУ 0373.002.
Содержание операции	Присп.	Инструмент
10) Слесарная. 1) Разметить положение предварительных отверстий под заклепки на стрингерах поз. 4, 5 и обшивке поз. 3. 2) Сверлить отв. ?3.6 под заклепки в стрингерах поз. 4,5 и обшивке позЗ. 3) Зенковать отв. ?3.6 под заклепки с двух сторон; 4) Вставить в полученные отверстия заклепки 3.5x9 и расклепать. Примечание: на прихватку на одном стрингере должно быть не менее 4-х заклепок.		Линейка масшт. Пнеывмодрель Д2М сверло ?3.5 Зенковка Пневмо-молоток
11)Контрольная 1) Проверить по базам стапеля установку стрингеров по опер. 10 и описать в паспорте.
Содержание операции	Присп.	Инструмент
12) Слесарная. 1) Разметить на шпангоутах, стрингерах и фитингах расположение отверстий под заклепки. 2) Сверлить по разметке в шпангоутах, обшивке поз. 3, стрингерах и фитингах отверстия ? 3.6. 3) Зенковать отв. ? 3.6 под заклепки с двух сторон 4) Очистить склеиваемый пакет от стружки, снять с отверстий заусенцы и предъявить отверстия под заклепки ОТК выборочно по калибру. 5) Вставить в отверстия заклепки и расклепать.	Карандаш Пылесос «Уралец»	Линейка масшт. ПневмодрельД2М Сверло ?3.6 ГОСТ 10902-64 Зенковка Пневмомолоток, Поддержка
13) Контрольная. 1) Проверить сборку на соответствие ОСТ 92-8579-74. 2} Контроль качества клепки проводить шаблонами		Линейка масшт. Шаблоны
14) Слесарная. 1) Установить в корпус по фиксаторам стапеля листы обшивки поз. 2 и закрепить прижимами стапеля. 2) Разметить стрингера поз. 4,5и фитинги под заклепки. 3) Сверлить отв. ?4.1 под заклепки с ВВ. 4) Зенковать отв. ?4.1 под заклепки со стороны обшивки. 5) Снять с отверстий заусенцы и очистить склепываемый пакет от стружки, предъявить ОТК сверление отверстий по калибру, вставить в отверстия заклепки согласно чертежу и расклепать. Примечание: на прихватку на одном стрингере должно быть не менее 4-х заклепок.	Стапель для сборки и клепки карандаш	Масшт. Линека ГОСТ427-56 Пневмодрель Сверло ? 4.1 ГОСТ 10902-64 Зенковка Поддержка Разрядное устройство
Содержание операции	Присп.	Инструмент
15) Слесарная. 1) Разметить на обшивке поз. 2, стрингерах и фитингах расположение отверстий под заклепки. 2) Сверлить по разметке отверстия ?3.6. 3) Зенковать отв. ?3.6 под заклепки со стороны обшивки. 4) Очистить склеиваемый пакет от стружки, снять с отверстий заусенцы и предъявить отверстия под заклепки ОТК выборочно по калибру. 5) Вставить в отверстия заклепки и расклепать.	Карандаш	Пневмодрель Сверло ? 3.6 Разрядное уст- ройство. Поддержка Линейка масшт. |
16) Контрольная. 1) Проверить правильность установки заклепок. 2) Снять корпус со стапеля и установить на цеховые подставки.		Визуально
Содержание операции	Присп.	Инструмент
17)Контрольная. Обмер корпуса отсека. Обмер производить в присутствии ОТК и П/3 результаты отразить в паспорте. 1) Проверить отклонение от прямолинейности образующей. Допустимое отклонение 1 мм. 2) Проверить отклонение от плоскостности торцевой поверхности шпангоута поз. 10. Допустимое отклонение 1мм. 3) Перекантовать сборку, проверить отклонение от поверхности днища. Допустимое откл. 0.5 мм. 4) Замерить эллипсность по ? 2655 и отразить в паспорте. Допустимая эллипсность в свободном состоянии 4 мм. 5) Проверить корпус внешним осмотром на отсутствие механических повреждений. Произвести маркировку корпуса согласно ОСТ92-0065-71 шрифтом ЛО-10-ГОСТ2930-62. 7) Произвести подготовку весов к взвешиванию согласно ИН 281-471-75 8) Установить на весы подставку и произвести по шкале отсчет показаний с точностью половины цены деления и записать с тремя десятичными знаками. 9) Поднять подставку и проверить «ноль» весов и вновь опустить на весы, выполнить это 3 раза. 10) Установить корпус на подставку и повторить 3 раза операцию по взвешиванию корпуса. 11) Определить значение массы корпуса АО, как среднее разности значений масс корпуса и массы подставки. Вес по чертежу 162 кг.	Эмаль черная ЭП- Ы Эмаль синяя ЭП- 51 ГОСТ 9840-61 Весы 3676 Подставка Траверса	Набор плоско- параллельных плит. Кольцевых мер ГОСТ 9038-73 Шуп№2 Штангенциркуль Глубиномер
Содержание операции	Присп.	Инструмент
Слесарная. 1) Пропылесосить и протереть корпус.		Пылесос «Уралец» Бензин Бр-1 ГОСТ 443-56
Содержание операции	Присп.	Инструмент
19) Контрольная. 1) Произвести контроль внешним осмотром на отсутствие механ. повреждений стружки, загрязнений и сохранности покрытия. Отразить в паспорте.		Визуально

2. КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Технико-конструктивное описание спроектированного сборочного приспособления

Для сборки агрегатного отсека спроектирован стапель, предназначенный для сборки и клепки АО. Вид и конструкция стапеля представлена на чертеже.

Стапель представляет собой двойной набор кольцевых элементов, нижний ярус укреплен с одной стороны на неподвижной стенке, а с другой на 2-х устанавливаемых стойках. Пространственное положение можно изменить набором компенсационных прокладок, устанавливаемых на опорах подвижных стоек. Нижний ярус предназначен для установки нижнего шпангоута АО поз. 10 и является базовым. Для исключения поперечных перемещений шпангоута применяются технологические болты М12Х1.5 не менее 8 шт.

Сверление технологических отверстий должно происходить в два этапа:

Сверление предварительного отверстия через полый
винт, вкрученый в стапель с обратной стороны.

Рассверливание отверстия до ? 13.

Положение технологических отверстий не должно мешать установке фитингов поз. 8. Угловое расстояние между отверстиями не менее 40°.

На широкий нижний ярус на 10 регулируемых жестких стойках укрепляется второй ярус, предназначенный для закрепления шпангоута поз. 9. Жесткую связь шпангоута с конструктивными элементами стапеля призваны выполнить прижимные устройства (см. чертеж).

Днище поз. 1 устанавливается на верхний ярус отдельно от основной конструкции в перевернутом виде, на 25 технологических болтов. После чего кантуется и устанавливается на опоры (см. чертеж). В каждой опоре возможно изменение пространственного положения, чем можно достигнуть потребного пространственного положения днища относительно базового шпангоута поз 10.

Крепление листов обшивок обеспечивается набором цеховых струбцин. При невозможности использовать струбцины, или в случае необходимости прижатия обшивки по поверхности применять прижимные пластины и бандажирующие хомуты.

Перед транспортировкой агрегатного отсека крепления с шпангоутов снять, установку на подставку проводить с помощью чалок, с помощью верхнего яруса приспособления.

2.2 Расчёт на точность сборочного приспособления или устройства (проектный или проверочный)

Поскольку конструкционная, и технологические базы совпадают, приспособление «не накапливает» погрешности и допуски можно выбирать исходя из конструкции.

Согласно принятой схеме базирования габаритный осевой размер определяется по формуле

нх=нп , где

нп- размер приспособления.

Соответственно максимальная погрешность размера, определяется как нх=Днп , где

Днп - допуск (погрешность) размера приспособления. При замкнутом подкладном кольце за Днп принимают погрешность размера нп.

Днх =0,Змм;

Что соответствует требованиям чертежа с запасом 1.66.

2.3 Силовой расчёт

Проведем два различных силовых расчета.

Один - расчет закрепления днища поз. 1 при транспортировке АО, и поверочный расчет потребного сечения стоек стапеля - прочностной расчет.

Расчет винтового крепления.

Расчетным случаем для этого винтового соединения является перестановка готового изделия на цеховую подставку. При этой ситуации возникают наибольшие нагрузки. Учитывать динамику будем с помощью коэффициента запаса на динамику Кд=1.2.

Исходные данные:

Количество винтов: 25 шт.

Диаметр винтов: М12Х1.5

у=200МПа

Масса нагрузки: 162 кг.

Коэффициент запаса 3.

Масса в 162 кг в поле тяготения Земли создает нагрузку

N=162*g=1590H.

Считая, что нагрузка равномерно распределилась по 25-ти винтам считаем, что на каждый винт приходится растягивающая сила равная Т=1590/25=63.6 Н.

Расчетной схемой в данном случае будет работа стержня на растяжение. В этом случае напряжения в сечении определяются отношением массы к площади поперечного сечения.



После перемножения на коэффициент запаса и коэффициент учитывающий динамику нагружения запас по прочности все равно колоссальный, однако уменьшить количество болтов не позволяет условие несмятия днища.

Расчет стойки.

Учитывая, что каждый ярус устанавливается на четыре опоры, на каждой стойке будут две полки с приходящей на полку нагрузкой равной

(GA0+Gстапеля)/8.

Расчетной схемой по прочности будет являться схема внецентренного сжатия.

Исходные данные:

Сечение стойки - труба d=20 мм

D=25 мм;

[у]=180МПа,

Расстояние от линии силы до оси n=60 мм.

Величина сипы Р-250 Н.

Перенося силы на ось стержня и вводя изгибающие моменты мы переходим к эквивалентной задаче. Понятно, что наиболее нагруженными окажутся сжатые волокна, напряжения в них определяться формулой:

у=M/W+N/F

М - момент в нижнем сечении,

W - момент сопротивления изгибу,

F - площадь поперечного сечения,

N -сила в сечении.

Для определения силы и момента воспользуемся эпюрой:

М = 2Рп; F = 2Р;

Характеристики сечения определяются по формулам:

W=(р/64)*(D-d)=11320

F=(р/4)*(D*D-d*d)=177

напряжения в самом нагруженном сечении будут равны:

ст= (2*250*60)/11320 + (2*250)/177 = 10 Мпа

Получившийся коэффициент запаса 18 более чем достаточен.

2.4 Прочностной расчёт соединения при сборке

При расчете клепаного соединения варьируемыми параметрами являются расстояние между заклепками и размер заклепок, критериями разрушения являются смятие или разрыв заклепок. Выбрав заклепки диаметром 3.5 мм получим допустимые срезающие и отрывные нагрузки:

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данной работе был разработан технологический процесс сборки корпуса агрегатного отсека на базе существующей технологии РКК «Энергия» им. С.П. Королёва.

В процессе выполнения данного курсового проекта были внесены значительные изменения, связанные с применением более совершенных технологий, существенно изменена конструкция АО.

В результате получено снижение трудоемкости и времени изготовления, а также снижение вероятности получения брака, уменьшение массы отсека и упрощение технологии.

Недостатками разработанного технологического проекта является потребность в наличии квалифицированной рабочей силы, и специального оборудования. Кроме того по сравнению с базовым технологическим процессом существенно ужесточаются требования по технике безопасности. Однако, следует отметить, что это объективные тенденции к повышению квалификации рабочего персонала, и модернизации средств производства имеющие место во всех промышленно развитых странах.

ЛИТЕРАТУРА

Брагин В.А., Турьян В.А. Производство самолётов - М.: Машиностроение, 1967.

Буланов И.М., Камалов B.C., Портнов И.И. Методические указания по выполнению курсового проекта курсу «Спецтехнология»

Раздел «Сборка и испытание агрегатов и узлов» - М.: МГТУ, 1982.

Григорьев В.П., Ганиханов Ш.Ф. Приспособления для сборки узлов и агрегатов самолётов и вертолётов - М.: Машиностроение, 1977.

Иванов МЛ. Детали машин. Учебник для вузов. - М.: Машиностроение, 1970.

Основы материаловедения. Учебник для вузов. Под ред.
Сидорина И.И. -М.: Машиностроение, 1976.

Лекции по курсу «Спецтехнология Л А»

Справочник технолога-машиностроителя. Тт. 1 и 2. -М.: Машиностроение, 1972.

Феодосьев В.И. Сопротивление материалов, - М.: Наука, 1970.

1. Размещено на www.allbest.ru