Раздел 4. Рациональные методы изготовления заготовок для деталей и конструктивных элементов ат.

Общие положения.

Технологический процесс изготовления изделия состоит из большого количества частных технологических процессов связанных с:

- получением заготовок;

- механической обработкой на различном оборудовании;

- обеспечением заданных физико-механических свойств материала деталей;

- сборкой узлов и изделия в целом;

- контроля качества изготовления на всех этапах.

К современным изделиям авиационной техники предъявляются достаточно жёсткие требования по надёжности работы в широком диапазоне температур, давлений, нагрузок, климатических и других внешних воздействий. Кроме перечисленных требований изделия должны иметь минимальную массу и отвечать современным требованиям по техническим, эксплуатационным и экономическим показателям.

Обеспечение высоких требований, при изготовлении авиационной техники, можно добиться за счёт дальнейшего развития, совершенствования и разработки новых технологических процессов обработки, позволяющих повысить качество изготовления, снизить трудоёмкость и повысить технологичность конструкции.

Вместе с этим, при проектировании изделий, конструктор должен разбираться в вопросах технологии изготовления, закладывать в изделие наиболее рациональные и технологичные решения. Конструктор должен, чётко представлять какие заготовки нужно применять, на каком оборудовании можно обеспечить требуемую точность и качество изготовления. Заготовка, из которой после механической обработки получают деталь, должна по форме и размерам приближаться к готовой детали.

Глава 4.1. Типы заготовок и методы их изготовления.

По своему назначению, конструктивным особенностям, применяемым технологическим процессам и материалам установки ЛА могут существенно отличаться друг от друга. Однако при изготовлении типовых деталей могут применяться одинаковые технологические процессы.

Для повышения технологичности конструкции необходимо правильно выбрать тип заготовок и материалов. Выбор материала производится с учётом: свойств, условий работы детали в изделии, характера напряжений и нагрузок, а также на основании аналогичных деталей прототипа.

В качестве заготовок могут использоваться стандартные полуфабрикаты (заготовки) получаемые: прокатом, ковкой, прессованием, калибровкой. Заготовки могут иметь форму листа, круга, квадрата, шестигранника, полосы, уголка и т.д. Информация о материалах, их свойствах, видах полуфабриката и обозначения в рабочих чертежах берётся из справочной литературы.

Пример обозначения: горячекатаная сталь марки Ст.3, диаметром 50мм, обычной точности (В)

Круг

Горячекатаная квадратная сталь со стороной квадрата 30мм, обычной точности проката В, марки 20Х3МВФ, предназначена для холодной механической обработки (подгруппа б), без термической обработки:

Квадрат

В числителе указывают сортамент материала, в соответствии с ГОСТом, в знаменателе марка материала, ГОСТ на химический состав и состояние материала.

Для заготовок получаемых литьём применяют литейные сплавы, отливки из которых подразделяют на 3 группы:

1 – общего назначения, для деталей конфигурация и размеры которых определяются только конструктивными и технологическими соображениями;

2 – ответственного назначения, для деталей работающих при статических нагрузках;

3 – особо ответственного назначения, для деталей работающих при циклических и динамических ударных нагрузках.

Пример обозначения: отливка III группы, сталь марки 35ХГСЛ

Отливка 35ХГСЛ – III ГОСТ 977-75

Литьё является одним из основных заготовительных технологических процессов. Заготовки получают практически любой конфигурации, с минимальной последующей механической обработкой. Обработке подвергают в основном только сопрягаемые поверхности, что способствует снижению металлоёмкости и трудоёмкости изготовления. Заготовка по своим геометрическим размерам и форме приближается к готовой детали.

Заготовки для деталей с повышенными механическими свойствами изготавливают горячей, холодной штамповкой или ковкой. Процессы штамповки и ковки сопровождаются пластическим деформированием материала, что приводит к изменению его физико-механических свойств. Заготовки, получаемые этими технологическими процессами, имеют относительно простую форму и подвергают механической обработке по всем или только по сопрягаемым поверхностям, в зависимости от точности выбранного процесса.

Современные установки ЛА при эксплуатации испытывают большие нагрузки: аэродинамические, инерционные, возникающие при стрельбе из ААО или пуске ракет. Проектирование установок осуществляется в соответствии с тактико - техническими требованиями (ТТТ) в которых оговариваются габариты, масса, тип ЛА, основные характеристики изделия, условия эксплуатации и другие требования.

Характерной особенностью установок является их высокая жёсткость, так как она непосредственно оказывает влияние на эффективность их работы, в частности на точность стрельбы или пуска ракет.

Необходимая жёсткость конструкции, при заданной массе, может быть обеспечена созданием тонкостенных деталей с рациональным расположением рёбер и других элементов жёсткости. В частности, при конструировании крупногабаритных и сильно нагруженных деталей следует избегать их членения на более мелкие элементы, так как каждый разъём увеличивает массу , а в ряде случаев уменьшает и их жёсткость.

Заготовки больших габаритов и сложной конфигурации должны быть тождественны готовой детали, т.е. требовать минимальной механической обработки. Такие заготовки можно получать только литьём.

Применение объёмной штамповки не позволяет получить рациональные фасонные заготовки больших габаритов, с тонкими полотнами (стенками), высокими рёбрами, окнами облегчения и небольшой массы.

Опыт показывает, что заготовки крупных габаритов и сложной конфигурации, с большим количеством необрабатываемых поверхностей, необходимой жёсткости и массы можно получить литьём из лёгких сплавов.

Для изготовления нагруженных крупногабаритных и сложных деталей установок ЛА, наиболее широко применяют магниевые и алюминиевые сплавы типа МЛ5, АЛ9,АЛ19, ВАЛ5, ВАЛ10 и др.