Процессы изготовления деталей ла. Характерные полуфабрикаты и заготовки в производстве.

Материалы:

1. Алюминиевые сплавы:

Д16- листы, монолитные панели, прессованные профили (обливки, обтекатели работают до 2000С); Д16АТ – термические обработки - твердые, Д16АМ - мягкие (процессы формообразования получают по истечении 2-3 часов (Gв=280МПа)(Gв=400МПа)); Д19-листы в отожженном или закаленном состоянии (до 3000С); АМг6-листы холоднотянутые и холоднокатаные трубы, обладают хорошей коррозийной стойкостью и сваренностью (прочность шва 90-95%).

2. Магниевые сплавы:

МА8- листы и горяченастанные профили (малонагруженные детали: каркасы и оболочки несложных конфигураций, до 200%);

МН14- горячегасталые профили (каркас и внутреннее оборудование, плохо сваривается).

3. Титановые сплавы:

От 4.0- листы (печесталей); от 4.1- листы и трубы (оболочки, трубопроводы и п.д., хорошо свариваются, до 4000С).

4. Стали:

3ОХГСА - элементы каркаса (хорошо свариваются, работают до 5000С); Х184ТОТ - жаростойкие, коррозийностойкие (высоконагруженные детали, работают до 5000С)

5. Литейные сплавы:

АЛ-9, АЛ-19, ВАЛ-1- алюминиевые; МЛ-5, МЛ-8- магниевые;

ВТ5Л, ВТ21Л - титановые; 35ХГСЛ, ВТЛ-3- стали.

Заготовительно-обработочный процесс.

Таблица 1.2 Классификация заготовительно-обработочных процессов.

Таблица 1.2.

Рис. 1.16. Классификация процессов разделения полуфабриката и удаления излишнего материала.

Рис. 1.17. Схема расположения микронеровностей и дефектного слоя(а), допусков и припусков на обработку наружных (б) и внутренних (в) поверхностей:

а – размер и δа – допуск на размер, полученный на предшествующем переходе;

b – размер и δb – допуск на размер, которые должны быть получены на выполняемом переходе;

zb – припуск на выполняемый переход.

Минимальный припуск на обработку.

Z_bmin=(H_a+T_a)+(P’a+E’a)

H_a- высота микронеровностей, полученных на предшествующем переходе;

Т_а- глубина поверхностного дефектного слоя;

P’a- погрешность формы на предшествующем переходе (векторная сумма пространственных отклонений);

E’a- погрешность установки на выполняемом переходе (векторная сумма погрешностей базирования и закрепления).

Общий припуск на обработку.

Z_i- припуск i-го периода;

;

n- количество переходов.

Механические процессы.

Резка ножницами и штампами - сдвиг одной части полуфабриката относительно другой. Рис. 1.18.

Рис. 1.18. Схема процесса резки:

а – ножницами: 1-верхний нож; 2-нижний нож; 3-стол ножниц; 4-разрезаемый полуфабрикат.

б – штампами: 1-пуансон; 2-матрица.

в – ножницами с прижимом и поддерживающей плитой: 1-прижим; 2-разрезаемый материал;

3-поддерживающая плита; 4-пружина.

Для получения заготовок с криволинейными контурами используют дисковые ножницы. Рис. 1.19

Рис.1.19. Способы резки по криволинейным контурам:

а – дисковыми ножницами;

б-вибрационными ножницами: 1-подвижный нож; 2-неподвижный нож; 3-разрезаемый лист.

в-штампом: 1-пуансон; 2-матрица; 3-полуфабрикат.

Вырубка штампов применяется в серийном и массовом производстве.

Пресс - это оборудование для создания усилий.

Штамп - приспособление, где реализуется конкрет-ный процесс разделения. Рис. 1.20.

Штампы бывают:

• Простые;

• Совмещенного действия;

• Последовательного действия.

Рис.1.20. Типы штампов (по характеру действия):

а – простой;

б – совмещенного действия;

в – последовательного действия.

По конструктивному оформлению:

г –открытый;

д – с направляющей плитой;

е – с направляющими колонками.

При получении заготовок необходимо зафик-сировать обходы.

Рис.1.21. Варианты раскроя лент (полос) при вырезке деталей штампами.

Процессы резки:

1. Фрезерование для получения плоских и фасонных поверхностей. Рис. 1.22.

Достаточно производительный процесс.

Оборудование: различные типы фрезеровальных станков (универсальные и с ЧПУ, горизонтально - и вертикально-фрезерные).

Рис.1.22. Вырезка заготовок и деталей фрезерованием: а-на вертикально-фрезерном станке; б – на радиально-фрезерном станке; в – пример групповой карты раскроя: 1-фреза, 2-копирное кольцо, 3-шаблон, 4-пакет листов или карточек, 5-подкладка, 6- палец.

Режущий инструмент: фрезы (дисковая, пальчиковая, фасонная). Рис.1.23.

Рис.1.23. Фрезерование резьбы:

а – дисковой фрезой; б – групповой фрезой.

Приспособления: универсальные (различные тиски) и специальные (многоместные приспособления).

Проблемы: холостые перемещения, необходимо так выбрать траекторию движения фрезы, чтобы оптими-зировать процесс; надо выбрать маршрут таким образом, чтобы минимизировать неравномерность нагрева и избе-жать искажения.

2 Точение - процесс получения плоскостей враще-ния. Рис. 1.24.

Оборудование: станки (токарные, токарно-винто-резные, токарно-револьверные, токарные полуавтоматы).

Режущий инструмент: различные резцы (проходные, канавочные, отрезные и т.д.)

Материалы режущего инструмента: инструмен-тальная сталь Р9, напайка из твердосплавного материала Т15К6 (повышает ресурс режущего инструмента) и мн.др.

3 Сверление - процесс получения цилиндрических (внутренних) отверстий.

Оборудование: различные типы сверлильных станков (ручные, настольные, переносные, с одним шпинделем, многошпиндельные и др.)

Режущий инструмент: различные сверла.

Для повышения стойкости используют твердосплав-ные вставки.

Приспособления: тиски, кондукторы.

Рис 1.24. Способы обтачивания на многорезцовых станках:

а – с продольной подачей Sпр; б – с врезанием Sпр и с последующей подачей Sпр; в – с поперечной подачей Sпр

4 Протягивание - это процесс получения различ-ных поверхностей внутренних и наружных с помощью перемещения специального многозубового инструмента (протяжка). Рис. 1.25.

Рис.1.25. Установка заготовок при протягивании:

а – на жесткой опоре, б- на шаровой опоре: 1-лобовая часть станка, 2-опорная шайба, 3-шаровая опора, 4-обрабатываемая заготовка, 5- протяжка.

5 Зенкерование - это процесс, позволяющий повы-сить точность и шероховатость отверстия. Он может быть реализован как на токарном, так и на сверлильном станке. Рис. 1.26.

Рис.1.26. Зенкерование торцевых поверхностей:

а-зенковка, б-цековка с несколькими зубьями и направляющей цапфой, в- ценковка со вставными зубьями и направляющей цапфой

6 Развертывание - это процесс получения точных отверстий и лучшей шероховатости. Рис. 1.27.

Рис.1.27. Схема обработки отверстий:

а – цилиндрического, б-конического: 1-сверление, 2-зенкерование, 3-черновое развертывание, 4-чистое развертование

7 Шлифование - это процесс получения точных с высокой степенью шероховатости наружных и внутренних поверхностей. Рис.1.28., Рис. 1.29.

Рис.1.28. Схемы наружного круглого шлифования: а – с большой продольной подачей и малой глубиной, б – с малой продольной подачей и большой глубиной, в – только с поперечной подачей

Рис.1.29. Схемы внутреннего шлифования:

а – при вращающей заготовке на круглошлифовальных станках,

б – при неподвижной заготовке на станках с планетарным движением шпинделя.

8 Хонингование - это процесс, который повышает шероховатость обрабатываемых поверхностей (доводочный процесс). Рис. 1.30.

Рис.1.31. Схема хонингования:

1-корпус хона, 2-абразивный брусок, 3 - деталь

9 Анодно-гидравлическая обработка применя-ется для обработки высокопрочных материалов. Рис. 1.32.

Этот метод размерной обработки основан на анодном растворении металлов в результате электролиза при малом напряжении 12В и большой силе тока. Предметы растворения удаляются из зоны обработки электролитом, который под давлением покачивается через межэлек-тродный зазор. Кроме того, электролит отводит тепло, которое выделяется при электролизе. Этот метод позволяет получать фасонные поверхности на высоко-прочных металлах. Обеспечивает высокое качество обраба-тываемых поверхностей.

Рис.1.32. Схема анодно-гидравлической обработки:

1-обрабатываемая заготовка, 2 - инструмент

10 Химические процессы (размерное травление) - применяется для всех металлов и сплавов, заключается в удалении металла путем растворения его в травящих средах- 5-6мин алюминиевые сплавы, малолегированные стали, 1,5мин магниевые сплавы, 0,7мин коррозостойкие сплавы. Рис. 1.33.

Рис.1.33. Схема бокового подтравливания при размерном травлении: 1-заготовка, 2-пленка защитного покрытия.

11 Акустические процессы - применяется ультра-звуковой метод обработки для изготовления твердых, но хрупких материалов. Этот метод основан на выкраши-вании при импульсном воздействии элементов абразива. Рис. 1.34.

Рис.1.34. Схема ультразвуковой обработки:

1-заготовка, 2-инструмент, 3-концентратор, 4-магнитострикционный пакет, 5-кольцо для разбрызгивания воды, 6-генератор ультразвуковых колебаний, 7-центробежный насос.