- •Глава 1
- •Основные сведения по технологии производства в заготовительных цехах самолетостроительных заводов
- •1.1. Понятие о технологии, технологическом процессе и его элементах
- •1.2. Типы производства
- •1.3. Объем и значение заготовительно-штамповочных работ
- •Глава 2
- •Методы и средства обеспечения взаимозаменяемости в самолетостроении
- •2.1. Конструктивные и технологические особенности самолетов
- •2.2. Взаимозаменяемость при изготовлении каркаса и обшивки самолета
- •2.3. Плазово-шаблонный метод
- •2.4. Конструкция и изготовление плазов
- •Плаз-кондуктор и его применение для разметки координатной сетки и сверления отверстий
- •Разметка линий координатной сетки на разметочном столе
- •2.5. Разбивка плазов
- •Выбор системы прямоугольных координат для агрегатов самолета!
- •Расчет и построение теоретических обводов агрегатов двойной кривизны
- •Графический метод батоксов, горизонталей и шпангоутов
- •2.6. Шаблоны Классификация, окраска, назначение
- •Формулы расчета поправок на координаты контура шаблона шкк при построении по нему контуров других шаблонов
- •2.7. Макетно-эталонный метод
- •2.8. Взаимная увязка технологической оснастки
- •Метод координатно-аналитической увязки поверхностей агрегатов самолета двойной кривизны
- •2.9. Математическое задание обводов фюзеляжа
- •Глава 3
- •Глава 4
- •Изготовление плоских заготовок и деталей самолета из листа
- •4.1. Общая характеристика
- •4.2. Классификация по технологическому признаку
- •4.3. Системы раскроя
- •4.4. Раскрой деталей первой технологической группы
- •Раскрой на ножницах
- •Раскрой деталей с прямолинейными контурами на фрезерных станках.
- •4.5. Раскрой деталей второй технологической группы Обзор методов раскроя
- •Раскрой фрезерованием
- •Криволинейный раскрой на вибрационных и дисковых (роликовых) ножницах.
- •Особенности криволинейного раскроя деталей из титана и высокопрочных сталей
- •4.6. Размерное контурное травление
- •Технология травления
- •4.7. Раскрой деталей / третьей технологической группы Вырубка в штампах. Сущность процесса
- •Определение усилий вырубки, съема и проталкивания
- •Глава 5
- •Изготовление деталей самолета гибкой из листа
- •5.1. Классификация деталей по технологическому признаку
- •5.3. Пружинение при изгибе
- •5.4. Особенности пластической гибки листов из нержавеющих сталей и титановых сплавов
- •5.5. Определение усилия гибки в штампах
- •5.6. /Точность гибки в штампах
- •5.7. Технология гибочных работ Гибка деталей первой технологической группы
- •Гибка деталей третьей технологической группы (типа профилей из листа)
- •Глава 6
- •Изготовление деталей самолета вытяжкой в штампах и ротационной обработкой давлением
- •6.1. Область применения и схема процесса вытяжки
- •6.2. Деформации и напряжения
- •6.3. Определение формы и размеров заготовки и числа переходов
- •6.4. Радиусы округлений пуансона и матрицы
- •6.5. Зазор между пуансоном и матрицей
- •6.7. Скорость вытяжки
- •6.8. Разновидности схем вытяжной штамповки
- •Конусные матрицы и дополнительные складкодержатели
- •Реверсивная вытяжка (вытяжка с выворачиванием)
- •6.9. Конструкции вытяжных штампов Классификация вытяжных штампов
- •6.10. Оборудование для вытяжных работ
- •6.11. Токарно-давильные работы Область применения и схема процесса
- •Глава 7
- •Изготовление деталей самолета на листоштамповочных (падающих) молотах
- •7.1. Технологическая характеристика процесса
- •7.2. Листоштамповочные падающие молоты
- •7.3. Технология штамповки
- •7.4. Особенности штамповки деталей из титана и магниевых сплавов
- •7.5. Изготовление штампов
- •7.6. Установка штампов на молот
- •Глава 8
- •Высокоэнергетические и специальные методы формовки деталей самолета из листа и труб
- •8.1. Область применения и технологические особенности высокоэнергетических методов формообразования
- •8.2. Штамповка взрывом бвв Схема и сущность процесса
- •8.3. Штамповка взрывом (горохов
- •Формовка на пресс-пушках и пресс-молотах взрывного действия
- •8.4. Штамповка взрывчатыми газовыми смесями
- •8.5. Штамповка с помощью электрогидравлического эффекта (электрогидравлическая штамповка)
- •Область применения
- •8.7. Вибрационная штамповка
- •8.8. Статическая штамповка жидкостью (гидроштамповка) Сущность и технологическая характеристика процесса
- •Типовые конструкции установок для гидроштамповки
- •8.9. Формовка резиной Сущность и технологическая характеристика процесса
- •8.10. Формовка разжимными пуансонами (кольцевая обтяжка) Сущность и область применения процесса
- •Глава 9
- •Доводочные и вспомогательные работы по изготовлению деталей из листа
- •9.1. Содержание и характеристика доводочных и вспомогательных работ
- •9.2. Выколотка Сущность и технологическая характеристика операций
- •Глава 10
- •Изготовление обшивок самолетов
- •10.1. Классификация обшивок по технологическим признакам
- •10.2. Изготовление обшивок одинарной кривизны (первая технологическая группа)
- •10.3. Изготовление монолитных обшивок Операция типового технологического процесса
- •10.4. Изготовление обшивок двойной кривизны
- •Состав жароупорного бетона
- •Глава 11
- •Изготовление деталей самолета из профилей
- •11.1. Технологическая характеристика и операции типового технологического процесса
- •11.2. Отрезка профилей по длине
- •11.3. Зачистка заусенцев
- •11.4. Клеймение
- •11.5. Правка (рихтовка)
- •11.6. Обрезка скосов, фасонная торцовка и обрезка полок по ширине
- •11J. Мал ковка
- •11.8. Подсечка
- •11.9. Гибка профилей Технологические особенности процесса
- •Гибка прокаткой в роликах
- •Гибка методом ротационного обжатия (раскатки) и ударным раздавливанием полок
- •11.10. Пробивка и сверление отверстий в деталях из профилей
- •11.11. Контроль деталей из профилей
- •Изготовление деталей самолета из труб
- •42.1. Технологическая характеристика и операции типового технологического процесса
- •12.2. Отрезка
- •12.3. Косая и фасонная обрезка концов
- •12.4. Вырезка отверстий в стенках
- •12.5. Заделка концов
- •12.6. Гибка
- •Гибка в ручных трубогибочных приспособлениях
- •13.1. Горячая штамповка Технологическая характеристика процесса
- •Глава 13
- •Изготовление деталей самолета горячей и холодной объемной штамповкой
- •13.2. Проектирование деталей, получаемых горячей штамповкой Оформление чертежей поковок
- •Допуски и припуски на размеры деталей, получаемых горячей штамповкой
- •Штампованно-сварные детали
- •13.3. Холодная объемная штамповка Технологическая характеристика процесса
- •13.4. Холодное объемное гидростатическое прессование
- •Глава 14
- •Изготовление деталей самолета из неметаллических материалов
- •14.1. Изготовление деталей, отсеков и агрегатов из армированных пластмасс
- •А, б, в, г—последовательность операций; /_Пуансон; 2—матрица; 3—внутренняя обшивка; 4— внешняя обшивка; 5—сотовый заполнитель; 6—резиновый чехол
- •14.2. Изготовление деталей из стеклопластиков намоткой
- •14.3. Раскрой деталей из неметаллических листовых материалов Выбор способа раскроя
- •Вырезка в штампах
- •14.4. Пластическое формообразование деталей из листовых неметаллических материалов Гибка
- •Глава 15
- •Проектирование технологических процессов и оснастки для заготовительных цехов самолетостроительных заводов
- •15.1. Технологическая подготовка производства
- •15.2. Исходные данные для разработки технологических процессов
- •15.3. Проектирование технологических процессов
- •15.4. Типизация технологических процессов
- •F s.5. Технологическая оснастка заготовительно-штамповочных цехов и ее проектирование
- •Глава 12. Изготовление деталей самолета из труб . . . . . . . 35s
- •Глава 13. Изготовление деталей самолета горячей и холодной объемной штамповкой . . . . 37&
и
овальности. С внутренним гидронагружением
можно гнуть как тонкостенные, так и
толстостенные трубы при радиусе изгиба
При
недостаточном давлении гидрозаполнителя
на деформируемых участках заготовки
образуются складки (гофры) и овальность.
При чрезмерном повышении давления
гидрозаполнителя заготовка раздувается.
Оптимальная величина давления нахо
дится
между началом потери устойчивости и
началом раздутия, и в производственных
условиях берется из таблиц.
Существует
и способ гибки с падением гидростатического
давления. При таком способе заготовка
1 с одной стороны соединяется с
гидроаккумулятором
4, ас другой стороны
через обратный клапан
5 заряжается от зарядного
гидростенда, после чего от него
отсоединяется. Собранный таким образом
узел устанавливается на трубогибочный
станок
2 или приспособление и
гнется, как обычно.
Оба
способа требуют специальных мер по
техние безопасности из-за возможного
выброса гидрозаполнителя при высоком
давлении, происходящем при разрушении
трубы в процессе гибки.
Ручные
приспособления применяют при гибке
труб из алюминиевого сплава АМцМ
диаметром до 20 мм, а из дуралюмина Д16,
сталей 20А и 1Х18Н9-Т — диаметром до 12 мм.
При этом можно получать минимальные
радиусы изгиба, равные трем диаметрам
трубы. В приспособлениях осуществляется
гибка труб без наполнителя и с
наполнителем.
5
Рис.
12.13. Схема гибки с гидронагружением:
а—с
постоянным давлением от гидростенда:
б—с падением гидростатиче-
ского
давления от гидроаккумулятора;
1—заготовка;
2—станок;
3—заглуш-
ка;
4—гидроаккумулятор;
5—обратный клапан
'368Гибка в ручных трубогибочных приспособлениях
На
рис. 12.14 показано ручное приспособление,
применяемое для гибки сложных деталей,
имеющих изгибы в нескольких плоскостях.
На таких приспособлениях гнутся трубы
диаметром до 12 мм. Приспособление
смонтировано на балинитовой плите 1 и
состоит из фиксирующих колодок
2, опорных планок 3,
контрольных планок 5, неподвижно
закрепленных на плите, и съемной
универсальной гибочной оправки,
переставляемой по ходу гибки
последовательно в отверстия опорных
планок 3. Оправка состоит из диска 7, оси
4, рукоятки
8 и прижима
10, прижимаемого к диску
7 винтом
11 через палец
9.
Рис.
12. 14. Приспособление для гибки в нескольких
плоскостях:
/—плита;
2—фиксирующая
колодка;
3—опорная
планка;
4—ось;
5—контрольная планка; 6—прихват;
7—диск;
8—рукоятка;
9—палец;
10—прижим;
//—винт;
12—упор;
13—
заготовка
Гибка
в приспособлении выполняется в следующем
порядке: конец трубы-заготовки
13 вставляется в паз колодки
2, продвигается до упора
12 и фиксируется прихватом
6. Затем на планку 3
устанавливается гибочная оправка. Ось
4 оправки вставляется
в центральное отверстие планки
3, а сама планка
3, входя своими боковыми
гранями в паз, имеющийся на нижнем торце
диска
7, фиксирует его от
проворачивания. Прижим
10 вставляется между
заготовкой
13 и пальцем
9. Вращением винта
11 он прижимается к
заготовке. Вращением рукоятки
8 заготовка гнется до
упора в контрольную планку 5.
При
установке гибочной оправки на другие
опорные планки 3 операция повторяется
в аналогичном порядке.
В
серийном и опытном производствах широко
применяется изгиб труб с местным
нагревом заготовки пламенем газовой
горелки. Так гнутся трубы без
наполнителя и с наполнителем. Нагрев
используется при этом и как способ
управления процессом, так как, смещая
область нагрева, можно изменять положение
изгибаемого участка заготовки.
При
нагреве труб из алюминиевых сплавов
поддерживают температуру деформируемого
участка, примерно равную темпе
'369
ратуре
отжига данного сплава. Контроль
температуры ведут с
помощью
термокарандаша. Стальные трубы нагревают
докрасна.
Образовавшиеся неглубокие
гофры правят полукруглой обжим-
кой,
подогревая горелкой место правки. Но
при ручном нагреве
пламенем горелки
возможны пережоги материала и низкое
ка-
чество поверхности детали.
При
малых диаметрах труб целесообразна
гибка вручную.
Физические усилия,
необходимые для гибки, очень малы и
за-
траты времени на установку
заготовки на станок и управление
станком
ничем не оправдываются, так как
производительность
при ручной гибке
труб малых диаметров значительно выше,
чем
на станках.
При
диаметрах больше 10—15 мм усилия гибки
и затраты физического труда при ручном
выполнении операции настолько велики,
что операцию переводят на станки даже
в мелкосерийном производстве. Схема
гибки на распространенной конструкции
трубогибочного станка ТГС-2 показана
на рис. 12.15. Гибочная оправка 1 крепится
на вращающемся столе станка. На этом
же столе поворачивается вместе с
оправкой прижим
6, прижимающий конец
трубы
4 к оправке
1. Калибрующая оправка
3 с тягой
2 крепится неподвижно на
стойке станка. Трубу
4 надевают на калибрующую
оправку 3 до упора, устанавливаемого
на заданный размер. Конец трубы поворотным
прижимом
6 прижимают к гибочной
оправке 1. Подводят к трубе плавающий
прижим
5, который может перемещаться
вдоль оси трубы. При повороте стола
станка оправка 1 начинает изгибать
трубу; прямой участок трубы, перемещаясь
влево, увлекает силой трения плавающий
прижим
5.
Гибка
на трубогибочных станках
Рис.
12.15. Гибка на станке ТГС-2:
а—схема
гибки; б—-общий вид станка; в—оснастка;
1—гибочная
оправка;
2—тяга;
3—калибрующая
оправка;
4—труба;
5—плавающий прижим;
6—поворотный
прижим
'370
Таким
образом, деформируемый участок трубы
оказывается
зажатым
по наружному диаметру между желобками
оправки 1
и плавающего прижима
5, а по внутреннему диаметру
— калиб-
рующей
оправкой 3. Это предохраняет трубу от
искажения по-
перечного
сечения и от образования гофров на
внутренней ча-
сти трубы.
На
станке ТГС-2 можно гнуть трубы с наружным
диаметром
до 80 мм. Гидромотор привода
шпинделя позволяет бесступен-
чато
регулировать число оборотов шпинделя
от 0 до 2,8 об/мин.
.
Недостаток станков типа ТГС-2 —
необходимость изготовления
оснастки
для каждого диаметра трубы и радиуса
ее изгиба и
необходимость
переустановки заготовки при гибке в
нескольких
плоскостях.
Более
поздние и совершенные конструкции
трубогибочных
станков
выполняют гибку по схеме проталкивания
заготовки че-
рез роликовую головку
или фильеры (рис. 12-16). Заготовка
3
Изгибается в плоскую или
пространственную деталь сочетанием
трех
движений — поступательного перемещения
в гибочные ро-
лики
4, 5 и
6 с помощью каретки
1, вращением вокруг
собствен-
ной оси вместе с патроном
2, в котором зажата заготовка, и
подъемом
гибочного ролика
6. Все эти движения на
станке вы-
полняются автоматически
и программируются расстановкой
ку-
лачков
8 на диске 7 командоаппарата.
Автоматической работой
станка
управляют концевые контакты, установленные
на пути
перемещения механизмов
станка. Настройка станка заключает-
ся
в установке роликов
4, 5 я 6 соответственно
диаметру изги-
баемой
трубы и в наборе программы на
командоаппарате путем
расстановки
кулачков в пазах программного диска.
На
станке ТГСП-1 (рис. 12.17), также имеющем
программное
управление, гибка
выполняется с гидронаполнением
заготовки.
Гидронаполнитель подается
в заготовку
4 через гидрошарнир
1.
Программой задаются
движения продольной подачи заготовки
4
в поддерживающих роликах
2 и направляющих 3,
поворот гид-
рошарнира
1 вместе с заготовкой и подъем гибочного
ролика
5
гидроприводом
6. Поскольку из-за отклонений
по диаметру, тол-
щине
стенок и механическим показателям
пружинение даже у
деталей,
изготовленных из одной партии заготовок
различно, ста-
бильные
размеры деталей можно получить только
при гибке с
нагревом до состояния
пластичности.
По
такой схеме (рис. 12.18) работает
модернизированный
Станок
ТГПС-2М. Местный нагрев заготовки 1 в
зоне изгиба
между
опорой 3 и гибочным роликом
4 выполняется с помощью
кольцевого
индуктора высокой частоты
2. Нагрев ведется до тем-
пературы
формовки (например, для стали — 800—950°
С). Из-
гибаемый участок расположен
между двумя охлаждаемыми
не-
разупрочненными
участками, препятствующими искажению
из-
гибаемых сечений.
'371
'372
ТеХйическая
характеристика программных
трубогибочных станков полуавтоматов,
применяемых в заготовительных цехах
самолетостроительных заводов, дана
в табл. 12.1.
Рис.
112.17.
Схема
гибки на станке ТГПС-1:
гидрощарнир;
поддерживающие ролики; направляющие
ролики;
4—заготовка;
5—гибочный ролик;
6—гидропривод
Рис.
12.18. Схема гибки
с местным
индукционным нагревом:
1—заготовка;
2—индуктор;
3—опора;
4—гибочный
ролик
Таблица
12. Г |
ТГСП-1 |
ТГПС-2 |
ТГПС-2М |
Диаметр изгибаемой трубы, мм |
6-25 |
6-36 |
6-36 |
Наибольшая длина заготовки, мм |
3000 |
2400 |
5000 |
Наименьший относительный радиус изгиба |
3 |
3 |
3 |
Прямые участки между изгибами, мм |
20 |
60-80 |
20 |
На
самолетостроительных заводах
эксплуатируются также трубогибочные
программные автоматы с магазинами,
вмещающими до 30 заготовок диаметром
до 50 мм и длиной до 3658 мм. Эти автоматы
имеют числовое программное автоматическое
н ручное управление.
Гибка
в штампах
При
длине детали, не превышающей 500—700 мм,
и при достаточно больших сериях
изделий гибку целесообразно вести в
штампах. Операция выполняется как с
заполнителем, так и без заполнителя. В
штампах можно получать детали
знакопеременной кривизны, изогнутые
в одной плокости, и детали с пространственной
кривизной.
Гибка
труб в штампах — наиболее производительный
способ из всех, рассмотренных раньше.
Однако процесс имеет существенные
недостатки, ограничивающие его
применение, в частности: 1) искажения
сечения (смятие) трубы в местах начального
ее контакта с пуансоном и матрицей; 2)
невозможность гибки в
'373
двух
и более плоскостях на одном штампе; 3)
сложность дора- Дотки штампа на величину
пружинения.
Гибку
труб с толщиной стенки менее 1,5—1 мм
рекомендуется выполнять на
гидравлических прессах. При этом стенки
сминаются меньше, чем при гибке на
быстроходных кривошипных прессах.
Конструкция простого штампа для гибки
труб показана на рис. 12.19. Диаметр ручья
штампа меньше наружного диаметра
трубы на 0,3—0,4 мм. Материалом для
изготовления пу-
Рис.
12. 19. Штамп для гибки трубы:
/—пуансон;
2—заготовка; 3— упор;
матрица
Рис.
12. 20. Трубогибочный штамп с поворотными
сухарями:
/—пуансон;
2—качающиеся сухари; 3—корпус матрицы;
4—ось
матрицы;
5—возвратная
пружина; 6—упор; 7—прижим-выталкиватель;
8— заготовка (труба)
ансона
1
и матрицы
4
могут служить сталь, сплав АЦ13, цинк
"или дельта-древесина. В конце хода
деталь калибруется по поперечным
сечениям жестким ударом. Для уменьшения
трения и смятия детали штампы для гибки
труб снабжаются на участках наиболее
интенсивного изгиба роликами или
поворотными деталями пуансона или
матрицы, поворачивающимися при гибке
вместе с соответствующими участками
детали (рис. 12.20).
Из
сопоставления левой и правой половин
схемы можно проследить перемещение
деталей штампа в процессе гибки. В ис
ходном положении сухари
2
матрицы находятся в горизонтальном
положении под действием возвратных
пружин 5. Горизонтальное положение
сухарей фиксируется упорами
6.
Труба
8 укладывается
в ручьи, профрезерованные в сухарях.
Средняя часть трубы опирается на
прижим-выталкиватель 7. При ходе пуансона
1 вниз труба изгибается и щеки,
поворачиваясь, обкатывают трубу
вокруг пуансона, что уменьшает смятие
трубы. При ходе пуансона вверх
выталкиватель 7 поднимает трубу
8,
а пружины
5
возвращают сухари
2
в исходное положение.
374
Особенности
гибки труб, работающих при высоких
давлениях, и труб с прямоугольным
сечением
Трубы,
работающие при давлении 200—300 кгс/см2
и изготавливаемые из хромоникелевых
сталей, успешно гнутся с гидрозаполнителем.
Операция выполняется как в роликовых
приспособлениях, так и на станках.
Давление в заготовке, необходимое
для предотвращения эллипсности и
гофрообразования, подбирается
опытным путем. Например, при диаметре
трубы до 15 мм и гибке по радиусу R^.2d
давление гидрозаполнителя равно
300—350 кгс/см2.
Трубы
прямоугольного сечения гнутся, как и
круглые, с заполнением легкоплавкими
сплавами или тонкими стальными лентами,
имеющими ширину, равную ширине внутренней
по* л ости трубы.