Проектирование деталей, изготовляемых разными технологическими способами
Преимущества и недостатки изготовления деталей из листового материала холодной штамповкой. Оформление чертежей горячештампованных изделий. Учет размеров и конфигурации заготовок при выборе способа литья. Рекомендации по механической обработке металла.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | лекция |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 18.03.2018 |
| Размер файла | 811,4 K |
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://allbest.ru
Проектирование деталей, изготовляемых разными технологическими способами
Тип заготовки, из которой изготавливается деталь, во многом определяет специфику ее проектирования и оформления чертежа.
Проектирование деталей, изготовляемых холодной штамповкой
Холодная штамповка широко применяется для изготовления деталей из листового материала. Это в основном элементы каркаса самолета - нервюры, стенки, шпангоуты, накладки и др. В процессе штамповки из штампуемого материала образуются отгибы борта - для соединения со смежными деталями, отбортовки для повышения устойчивости, рифтовки, глухие отбортовки и т. д. При проектировании деталей, изготовляемых холодной штамповкой, рекомендуется:
1) проектировать борта только с открытыми или нулевыми малками. Борта шпангоутов фюзеляжа (рис.1, а) для цилиндрической части должны проектироваться с нулевой малкой, а для конической части - с открытой малкой, закрытая малка усложняет штамповку шпангоута, установку и клепку. Нервюры крыла (рис.1, б) необходимо также изготовлять только с открытой малкой;
Рис. 1. Шпангоуты (а) и нервюры (б) с положительной малкой.
2) формы и размеры рифтов и зиговок выбирать по нормалям. Вырезы для продольного набора (под стрингеры) выполняют по стандартам в соответствии с формой сечения стрингера. Например, для бульбоуголка возможен вырез с язычком и без язычка (рис. 2);
3) направление выштамповки отбортовок (рис. 3) должно совпадать с направлением гибки бортов;
4) форму и глубину подсечек (рис. 4) выполнять по стандартам;
|
Рис. 2. Оформление выреза под стрингер |
Рис. 3. Выполнение отбортовки |
|
|
Рис. 4. Выполнение подсечек |
Рис. 5. Размеры перемычек между отверстиями, радиусы гиба |
|
|
Рис. 6. Скосы на полках профилей |
Рис. 7. Малковка прессованных профилей |
5) размеры перемычек между отверстиями, радиусы гиба, высоты бортов гиба, радиусы закругления брать по технологическим справочникам (рис. 5.)
6) при подштамповке деталей из прессованных профилей скосы на полках профилей выполнять только по прямой (рис. 6). Углы скоса а следует брать равными 45; 50; 75°; h =+r+2.
Малковку прессованных профилей (рис. 7) проводят в соответствии с нормалями. Наименьшие радиусы гиба деталей из прессованных профилей (рис. 8) полкой внутрь принимаются при R6Н и полкой наружу - при R5H. Не рекомендуется гнуть профиль стенкой наружу (см. рис. 8, в).
Проектирование деталей, изготовляемых горячей штамповкой
Себестоимость горячей штамповки из-за сложности оснастки и оборудования значительно больше себестоимости литья. Поэтому ее выгодно применять для деталей, на которых подавляющее большинство поверхностей можно оставлять необработанными. При проектировании горячештампованных деталей необходимо:
1) стремиться к простоте геометрических форм и плавности перехода от одного сечения к другому;
2) проектировать детали так, чтобы из одной заготовки получать одновременно и правую, и левую деталь;
3) делать детали симметричными;
4) по возможности обеспечивать линию разъема штампа водной плоскости (рис. 9);
5) назначать штамповочные уклоны в соответствии с применяемым материалом и размерами детали (величины уклонов следует брать по таблицам из технологических справочников); учитывать, что внешние уклоны » всегда меньше внутренних (рис. 10). В среднем = 5 ... 7°, = 7 ... 10°;
|
Рис. 8. Радиусы гиба деталей из прессованных профилей. |
Рис 9. Положение линии разъема штампа |
|
|
Рис. 10. Внешние и внутренние уклоны на штампованных деталях |
|
Рис. 11. Возможные сечения штампованных деталей: а- симметричное; б - несимметричное |
6) соблюдать требуемые толщины полотна и высоты ребер. Для крупногабаритных деталей технологичнее, когда ребра расположены с одной стороны полотна, а вторая сторона гладкая, так как такая деталь обладает меньшей массой.
Двухсторонние ребристые детали с двутавровыми и швеллерными сечениями менее технологичны, чем детали с крестообразными тавровыми сечениями (рис. 11). Следует избегать переменных по толщине ребер, так как это удорожает изготовление штампов;
7) при переменной высоте ребра и переменном расстоянии между ребрами следует применять переменный радиус сопряжения ребер с полотном (рис. 12);
8) шероховатость поверхности деталей из цветных металлов после штамповки Rz = 40…80. Шероховатость поверхности стальных деталей хуже из-за появления на поверхности окалины;
|
Рис. 12. Деталь с переменной высотой ребра. |
Рис. 13. Оформление чертежа горячештампованной детали. |
9) при оформлении чертежей горячештампованных деталей следует вычерчивать необрабатываемые поверхности, расположенные перпендикулярно плоскости разъема, со штамповочными уклонами; штамповочные уклоны в плане изображать двумя линиями (13); размеры детали проставлять от баз, принятых для механической обработки; не указывать размеры цепочкой; на толщину стенок и перемычек указывать допустимые отрицательные отклонения; размеры толщин ребер определять для ребра, заканчивающегося радиусом - диаметром его вершины. Если вершина ребра имеет два радиуса, то толщину ребра определять расстоянием между точками пересечения боковой грани и вершины ребра; при определении расстояний между центрами отверстий указывать допустимые отклонения.
3. Проектирование деталей, изготовляемых литьем
Методом литья рекомендуется изготовлять детали со сложными криволинейными поверхностями, плоскостями и выступами, расположенными произвольно, при минимальном количестве обрабатываемых поверхностей. Это особенно важно при изготовлении деталей из сверхпрочных сплавов, с трудом поддающихся обработке резанием.
Особенностями литых деталей являются: однородные механические свойства во всех направлениях, повышенная жаростойкость, высокая точность и малая шероховатость поверхности (Rz20, Rz40), высокая жесткость благодаря монолитности детали. Недостатками литых деталей из цветных сплавов являются пониженные механические свойства, но этот недостаток несколько компенсируется лучшим конструктивным оформлением сечения, позволяющим получить большой момент инерции.
При выпуске чертежей на литые детали необходимо учитывать применяемый способ литья и в соответствии с этим проставлять на деталях требуемые радиусы закруглений и литейные уклоны. Способы литья выбирают по технологическим справочникам в зависимости от материалов, размеров и конфигурации заготовок, с учетом требуемой шероховатости поверхности.
Наименьшую шероховатость поверхности можно получить литьем под давлением тонкостенных деталей (=2,5…3 мм) из цветных металлов сложной конфигурации. При проектировании литых деталей надо выдерживать необходимые литейные уклоны (для облегчения извлечения детали из формы); радиусы закруглений и уклоны зависят от способа литья и приводятся в технологических справочниках.
Прочность литых деталей из легированной стали почти не отличается от прочности вдоль волокон деталей из деформируемой стали, но они менее пластичны (малые относительное удлинение , поперечное сужение и ударная вязкость).
Наименьшую шероховатость поверхности можно получить литьем под давлением тонкостенных деталей (s = 2,5 ... 3 мм) из цветных металлов сложной конфигурации.
При проектировании литых деталей надо выдерживать необходимые литейные уклоны (для облегчения извлечения детали из формы); радиусы закруглений и уклоны зависят от способа литья и приводятся в технологических справочниках.
|
Рис. 14. Сечение литой детали: а - без рыхлот; б-с рыхлотами |
Рис. 15. Применение правила вписанных окружностей при выборе радиусов сопряжения стенок и ребер |
Необходимо учитывать, что очень малые радиусы перехода приводят к концентрации напряжений и появлению трещин, чрезмерно большие - к образованию массивов с усадочными дефектами в виде рыхлот (рис. 14, б точки / и 2) и усадочных раковин. Рекомендуются следующие минимальные радиусы для литья: под давлением - 0,3 мм; по выплавляемым моделям - 0,25 мм; в песчаные формы, в кокиль и оболочковые формы - 3 мм.
Для выбора радиусов сопряжения стенок и ребер следует пользоваться правилом вписанных окружностей (рис. 15). Отношение D/d должно быть не менее 1,3 при заданной толщине сопрягаемых стенок.
|
Рис. 16. Выбор радиусов при сопряжении стенок или ребер |
Рис. 17. Расположение ребер в литых деталях |
При сопряжении стенок толщиной до 10 мм рекомендуется брать r=(a+b)/3 (рис.16, а). При сопряжении стенок или ребер толщиной до 6 мм с массивом (рис.16, б) радиус должен быть равен толщине тонкого элемента а; во избежание сосредоточения массы материала, приводящего к появлению рыхлот и раковин, желательно убирать лишний материал, усиливая конструкцию ребрами (рис. 17). Подрезка ребер при дальнейшей механической обработке недопустима. Вообще следует стремиться к минимуму механической обработке, например, на кронштейне с этой целью в месте основания предусмотрены бобышки.
4. Проектирование деталей, изготовляемых механической обработкой
Механической обработкой - обработкой резанием - изготовляются детали, требующие высокой точности и малой шероховатости поверхности. Механическая обработка применяется также после штамповки, литья, сварки для повышения точности размеров сопрягаемых поверхностей деталей. Так как процесс механической обработки очень неэкономичен из-за больших потерь металла в стружку, то необходимо выбирать такую конфигурацию детали, чтобы для ее изготовления из заготовки требовалась минимальная обработка.
|
Рис. 18. Изготовление донышка штока: а нецелесообразное; б целесообразное. |
Рис. 19. Изображение на чертеже отверстий, выполняемых: а сверлом; б зенкером. |
При проектировании деталей, подлежащих механической обработке, необходимо соблюдать следующие правила:
1) выбирать заготовку для детали таким образом, чтобы в стружку уходило минимальное количество металла.
Например, шток амортизатора можно точить из круглой болванки (рис. 18, а), образуя при этом донышко штока с двух установов, или можно в качестве заготовки взять толстостенную трубу, обработать ее, а донышко сделать вставным (рис. 18, б). Во втором случае экономия материала будет значительной;
2) конструктор должен знать, каким инструментом выполняется то или иное отверстие, и соответствующим образом оформить его на чертеже (рис. 19);
3) если плоскость должна быть фрезерована, то надо знать стандартные размеры фрез. При торцевом фрезеровании ширина обрабатываемой поверхности В (рис. 20) должна быть равна 0,8Dф. При цилиндрическом фрезеровании ширина должна быть на 3 ... 5 мм меньше длины фрезы;
4) при расточке и фрезеровании следует предусматривать проточки для выхода резца, фрезы или шлифовального круга (рис. 21);
5) необходимо избегать сверления под острым углом (рис. 22), отверстия в деталях стремиться выполнять сквозными;
|
Рис. 20. Учет стандартного размера фрез при оформлении чертежа |
Рис. 21. Проточки для выхода резца (а) или фрезы (б) |
|
|
Рис. 22. Отверстия в деталях: а - нетехнологичное; б - технологичное |
Рис. 23. Способы сокращения длины обрабатываемых поверхностей |
штамповка металл литье обработка
6) следует избегать обработки по контуру (ушей, проушин и т. д.), так называемую обкатку, проушины изготовлять из тел вращения;
7) стараться выполнять ступенчатые отверстия так, чтобы возможна была их обработка с одного установа;
8) избегать одновременной посадки по двум плоскостям, так как это затрудняет сборку, предусматривать для ступенчатых сочленений только одну сопрягаемую поверхность;
9) по возможности сокращать длину обрабатываемых поверхностей (рис. 23);
10) при выполнении наружных резьбовых соединений следует предусматривать фаску под углом 45° для предохранения резьбы от повреждения при вворачивании. На внутренних резьбовых соединениях предусматривать фаски для облегчения захода при свинчивании. Шлифуемый диаметр должен быть больше диаметра резьбы.
Ключевые слова и выражения: холодная штамповка, малка, горячая штамповка, штамповочный уклон, шероховатость, литье, литейный уклон, радиус перехода, механическая обработка, оптимизация заготовки.
Контрольные вопросы
Применение холодной штамповки.
Каким рекомендациям необходимо следовать при холодной штамповке?
Применение горячей штамповки.
Каким рекомендациям необходимо следовать при горячей штамповке?
Какие детали изготовляются литьем?
Преимущества и недостатки литых деталей?
Каким рекомендациям необходимо следовать при литье?
Какие детали изготовляются механической обработкой?
Каким рекомендациям необходимо следовать при механической обработке?
Литература
Войт Е.С., Ендогур А.И., Мелик-Саркисян З.А., Алявдин И.М. Проектирование конструкций самолетов. М.: Машиностроение, 1987. Стр. 29-37.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Требования, предъявляемые к качеству металла, его подготовка к штамповке. Многопозиционные автоматы для объемной штамповки стержневых и коротких деталей и комбайны для полного изготовления деталей. Основные недостатки и достоинства холодной деформации.
реферат [2,9 M], добавлен 21.01.2016Основные теоретические аспекты рационального раскроя листового материала. Влияние методов резки на проектирование карт раскроя листового металла. Организация управленческого учета листового металла в условиях малого машиностроительного предприятия.
дипломная работа [1,9 M], добавлен 12.08.2017Описание техники литья зубопротезных деталей по выплавляемым моделям из моделировочного воска в формах из огнеупорного материала по моделям. Борьба с усадкой сплавов и восковых композиций. Технология изготовления форм. Операции по обработке отливок.
презентация [747,6 K], добавлен 16.04.2016Сведения по технологии изготовления червячных редукторов. Методы обработки профиля витков червяка. Нарезание зубьев червячных колес. Типовые варианты обработки червячной пары. Преимущества и недостатки метода пригонки деталей с неподвижным компенсатором.
курсовая работа [7,1 M], добавлен 14.01.2011Конструктивно-технологический анализ детали "Кронштейн". Выбор гидравлического пресса. Изучение схемы расположения заготовок на полосе. Раскрой листа. Обоснование выбора контрольных операций и средств контроля. Проектирование технологической оснастки.
контрольная работа [247,4 K], добавлен 14.06.2016Технология изготовления деталей и узлов подсвечника, выбор материалов. Обоснование технологии изготовления деталей, выбор технологических переходов и операций. Последовательность изготовления художественного изделия методом обработки деталей давлением.
курсовая работа [419,5 K], добавлен 04.01.2016Процесс получения деталей. Дуговое капельное дозированное нанесение на листовые заготовки. Пластическое деформирование наплавленного металла из титановых сплавов. Способы получения ошипованных листовых деталей. Процесс формообразования выступа штамповкой.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 05.06.2011Характеристики металла, применяемого для изготовления детали "Вал червячный". Проектирование маршрута изготовления. Конструкция и принцип работы прибора активного контроля. Погрешность размеров деталей, связанная с формой обрабатываемых поверхностей.
дипломная работа [1,8 M], добавлен 20.12.2012Характеристика оборудования для изготовления резиновых изделий. Расчет гнездности оснастки, исполнительных размеров формообразующих деталей, параметров шины, установленного ресурса оснастки. Материалы деталей, их свойства, технология переработки.
курсовая работа [649,7 K], добавлен 30.10.2011Графическое оформление и спецификация чертежей деталей, сборочных единиц и общего вида привода. Простановка размеров и их предельных отклонений. Допуски формы и расположения поверхностей. Обозначение на чертежах указаний о термической обработке.
методичка [3,1 M], добавлен 07.02.2012
