2.4.4 Детали из проволоки

Конструктивно-технологические характеристики деталей из проволоки.

1) Назначение деталей. К деталям из проволоки следует отнести: заклепки, пружины, скобы, крючки.

2) Характеристика исходных полуфабрикатов.

2.1) Марка материала. Наиболее распространенными деталями на самолете из проволоки являются заклепки. Для их изготовления используются Д16, Д18, АМг5, В65, сталь 10, Х18Н10Т, ВТ1. Пружины изготавливаются из высокоуглеродистых сталей (65, 70, У9, У12), легированных марганцовистых (65Г) и кремнистых сталей (60С2), хромокремнистых (70С2ХА) и бериллиевых бронз (БрБ2). Другие детали могут быть изготовлены из деформируемых металлов и сплавов других марок.

2.2) Вид полуфабриката. Металлургическая промышленность выпускает цельнотянутую проволоку, изготавливаемую волочением.

2.3) Геометрия полуфабриката. Форма поперечного сечения проволок круглой формы. Другая форма сечения встречается очень редко. Диаметр проволоки достигает 8 мм. Проволока поставляется в бухтах длиной до 200 м.

2.3) Свойства полуфабриката в состоянии поставки. Проволока поставляется в отожженном исходном состоянии и имеет предел прочности до 500 МПа, предел текучести до 400 МПа. Часто проволока поставляется в нагартованном состоянии.

2.4) Характеристики обрабатываемости во многом зависят от марки материалов и состояния поставки.

2.5) Состояние поверхности полуфабриката. На поверхности проволоки не допускаются трещины, расслоения, надрывы, следы коррозии, царапины, вмятины, забоины, окалина и загрязнения.

2.6) Шероховатость поверхности полуфабриката. Регламентируется нормативной документацией.

2.7) Вид покрытия поверхностей полуфабриката. При поставке проволоки из бронзы и некоторых марок легированных сталей ее поверхность для защиты от коррозии покрывают различными консервационными покрытиями.

3) Конструкция деталей.

3.1) Общая форма. Детали из проволоки по общей форме в плане могут быть:

• прямолинейными;

• криволинейными

• с кривизной в одной плоскости: с постоянной и переменной однозначной кривизной; со знакопеременной кривизной;

• с кривизной в нескольких плоскостях;

• в виде витых пружин цилиндрической и конической формы.

3.2) Основные типовые элементы деталей. Детали из проволоки могут иметь в своём составе следующие элементы: скосы, фаски, скругления, местные изгибы, сплющенные участки, отверстия и пазы.

3.3) Компоновка (расположение) элементов. Расположение элементов самое разнообразное и определяется назначением детали.

4) Размеры деталей.

4.1) Габаритные размеры деталей из проволоки могут достигать: длины до 1000 мм, ширины до 1000 мм, высоты до нескольких сотен мм.

4.2) Размеры элементов. Элементы деталей могут иметь размеры от нескольких миллиметров до нескольких десятков миллиметров.

5) Предельные отклонения размеров. Предельные отклонения для разных элементов деталей из проволоки определяются техническими условиями и могут быть самыми различными.

6) Физико-механические свойства материала готовой детали. Детали из проволоки в зависимости от марки конструкционных материалов имеют предел прочности, от 300 МПа (для нетермообрабатываемых металлов) до 2000 МПа (для пружин), относительное удлинение до 3…5 % (в зависимости от марки материала) и твердости до HRC 60 (для термообработанных сталей).

7) Шероховатость поверхностей. Шероховатость поверхностей деталей может достигать Ra 0,04 мкм.

8) Состояние поверхностей (без покрытий). На поверхности деталей не допускаются отдельные риски и царапины.

9) Схема покрытий. Чаще всего применяются пластичные металлические и неметаллические покрытия.

10) Схема маркировки. Маркировка наносится на бирках, привязанных к деталям или на упаковку с деталями (пакет, коробку).

Типовой технологический процесс изготовления деталей из проволоки.

1) Изготовление первичной заготовки. Первичная заготовка представляет собой часть проволоки заданной длины, отделенной от полуфабриката, ее изготовление предполагает выполнение работ:

а) определение положения линии разделения полуфабриката на заготовки.

Применяемые методы те же, что применяются для профилей.

б) нанесение линии разделения на полуфабрикат.

Работа выполняется в опытном и единичном производстве.

Применяемые методы:

• прорисовка линии разметки чертилкой, краской, мелом и др.;

• насечка зубилом или пилой.

В серийном производстве возможности применяемого оборудования, благодаря настройке упоров, позволяет эту работу не выполнять.

в) Разделение полуфабриката на первичные заготовки.

Применяемые методы:

• резка сдвигом на пресс-ножницах или в штампах;

• резка зубилом;

• резка пилами.

г) удаление заусенцев с кромок заготовок.

Необходимость выполнения операции связана с тем, что при резке практически любым методом резки происходит образование заусенцев.

Применяемые методы:

• опиливание;

• галтовка.

д) улучшение технологических свойств материала заготовки применяется при обработке упрочненных полуфабрикатов, если в последующем предусматривается обработка заготовки давлением в холодном состоянии.

2) Изготовление вторичной заготовки. Для производства деталей из проволоки вторичные заготовки, как правило, не изготавливают.

3) Придание заготовке общей формы и формы элементов детали.

А) Общая форма детали - прямая. Для прямых деталей из проволоки общая форма определяется только образованием ее торцов.

Б) Общая форма детали – криволинейная. Криволинейная общая форма и форма элементов деталей может быть образована при выполнении работ:

а) зачистка кромок в местах, которые могут подвергаться значительным растягивающим деформациям.

Применяемые методы:

• шлифование очень мелкой шлифшкуркой.

б) образование общей формы детали.

Применяемые методы, с помощью которых образуют криволинейную общую форму деталей, приведены в таблице 2.17. Методы для образования элементов приведены в таблице 2.18.

Таблица 2.17 – Основные методы образования основной формы деталей из проволоки

Общая форма детали	Особенность геометрии детали	Применяемые методы
Криволинейная в одной плоскости с постоянной кривизной	Короткие (до 500 мм)	Гибка в штампах
	Длинные с большой кривизной и углом изгиба до 180º	Гибка в штампах в передвижку Гибка наматыванием Гибка обтяжкой с растяжением
	Длинные с большой кривизной и углом изгиба до 360º	Гибка обтяжкой с растяжением Гибка наматыванием
Криволинейная в одной плоскости с переменной кривизной	Короткие (до 500 мм)	Гибка в штампах
	Длинные с малой кривизной и углом изгиба до 180º	Гибка в штампах в несколько переходов
	Длинные с большой кривизной и углом изгиба до 180º	Многопереходная гибка в штампах
	Длинные с большой кривизной и углом изгиба до 360º	Многопереходная гибка в штампах
Пружины спиральные		Намотка

Таблица 2.18 – Основные методы формообразования типовых элементов деталей из проволоки

Элемент конструкции детали	Особенности геометрии элемента	Метод формообразования
Прорезь	Узкие	Резка пилой
Сплющенный конец		Осадка
Местные изгибы		Локальная гибка в штампах с жестким инструментом

в) доводка общей формы.

Применяемые методы:

• слесарные методы.

Если требуемые степени деформации при правке превышают допустимые, зависящие от свойств металла, то операции выполняются в несколько переходов с промежуточными операциями восстановления пластичности.

г) снятие наклепа и восстановление пластических свойств материала.

Применяемые методы:

• промежуточные отжиги различного вида (чаще всего неполные и рекристаллизационные).

д) окончательное формообразование (калибровка)

Применяемые методы:

• калибровка выполняется теми же методами, что и образование общей формы детали.

Детали, выпускаемые в массовых количествах, могут изготавливаться на специальных станках (например, заклепки изготавливают на холодновысадочных автоматах), в которых разделительные и формообразующие работы выполняются в автоматическом режиме.

4) Придание материалу изделия заданных физико-механических свойств. Особенностью термообработки деталей является их малая жесткость и, как следствие, подверженность короблению.

5) Придание промежуточному изделию окончательной формы и размеров. Для придания окончательной общей формы и формы элементов могут выполняться те же работы и применяться те же методы, что и при изготовлении детали из профилей.

6) Нанесение (получение) покрытий аналогично рассмотренным ранее процессам.

Контроль качества геометрии детали.

Применяемые методы контроля формы, размеров и компоновки элементов деталей из профильных заготовок приведены в таблице 2.19.

Таблица 2.19 - Основные методы контроля геометрических параметров

деталей из проволоки

Класс детали из поволоки	Контролируемый параметр	Метод контроля
Прямая	Прямолинейность	Сравнением с контрольной плитой
Криволинейная в одной плоскости	Форма в плане	Сравнением с контуром лекал плоского контрольно-доводочного приспособления
Криволинейная в двух плоскостях	Общая форма	Сравнением с контуром лекал пространственного контрольно-доводочного приспособления

В опытном и единичном производстве применяется метод измерения универсальными инструментами.

В перспективе вместо шаблонной технологии могут применяться методы контроля, основанные на применении CAD/CAM-технологии.