close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

4. технологическая часть

код для вставкиСкачать
 4 Технологическая часть 4.1 Оценка технологичности конструкции
Технологичность конструкции - это совокупность ее свойств, которые проявляются в реализации оптимальных затрат труда, средств, материалов и времени при технической подготовке производства и эксплуатации ЛА. Технологичность конструкции имеет несколько аспектов, которые характеризуют различные этапы работы:
* производственная технологичность, определяется условиями изготовления;
* эксплуатационная технологичность, определяется условиями хранения, транспортировки, выполнения технического обслуживания в процессе подготовки к запуску.
Технологичность конструкции проявляется через ее рациональность и преемственность.
Технологическая рациональность - это совокупность свойств изделия, которые характеризуют конструкцию в плане соответствия принятых конструктивных решений условиями производства и эксплуатации. Повышению технологичности конструкции способствуют:
* членение изделия на отсеки, агрегаты, панели;
* использование простых форм элементов;
* ограничение номенклатуры составных частей, конструктивных элементов и материалов;
* применение в разрабатываемых конструкциях освоенных в производстве конструктивных решений, соответствующих современным требованиям;
* использование конструктивных решений, позволяющих упростить доступ к составным частям, их установку и съем; * использование конструктивных решений, обеспечивающих возможность транспортировки изделия в собранном виде или в виде законченных составных частей.
Поскольку условия производства и эксплуатации изменяются со временем, то технологическая рациональность конструкции рассматривается применительно к конкретным условиям.
Работы по обеспечению технологичности конструкции ЛА начинаются с эскизного проектирования. При эскизном проектировании выбираются формы поверхностей основных частей ЛА, определяются материалы для изготовления основных элементов конструкции и т.д.
На этапах технического и рабочего проектирования обеспечиваются соответствия конструкции, как общим, так и частным технологическим требованиям, отражающим возможности конкретных процессов разработки и сборки.
Общие технологические требования к конструкции, выполнение которых способствует обеспечению технологичности конструкции не зависимо от масштаба производства:
* простота форм частей изделия. В общем случае обработка линейчатых (плоских, цилиндрических, конических) поверхностей проще, чем поверхности двойной кривизны. Поэтому желательно максимальное использование конструкции линейной поверхности;
* рациональное членение конструкции на элементы. Конструкция должна быть расчленена на агрегаты, узлы и детали таким образом, чтобы при изготовлении и сборке всех ее элементов можно было широко использовать имеющиеся средства механизации технологических и вспомогательных процессов и обеспечить удобство выполнения ручных работ;
* максимальное использование в конструкции легкообрабатываемых материалов;
* отсутствие чрезмерно высоких требований к точности размеров, формы, расположения и к чистоте обработки поверхностей элементов конструкции. В общем случае обработка и сборка элементов конструкции значительно усложняется при повышении требований к их точности;
* наличие подходов для контроля качества всех элементов конструкции непосредственно в изделии;
* возможно более широкое применение в конструкции нормализованных и стандартных деталей и узлов. В процессе стандартизации и нормализации элементов конструкции подвергаются тщательному всестороннему анализу, отработке и практической проверке. Применение стандартных элементов в конструкциях значительно облегчает получение изделия высокого качества;
* возможно большая унификация элементов конструкции, которая приводит к увеличению повторяемости отдельных элементов конструкции и, следовательно, к увеличению масштаба производства этих элементов при неизменном масштабе выпуска собранных изделий;
* возможно большая преемственность конструкций, т.е. возможно более широкое использование в конструкциях отдельных элементов раннее созданных, освоенных в серийном производстве и проверенных в эксплуатации изделий. Это создает возможность широкого применения в производстве хорошо отработанных, уже освоенных процессов обработки и сборки, обеспечивающих высокие технико-экономические показатели.
Оценку технологичности проводят при сравнении вариантов конструкции в процессе проектирования изделия, а также для определения уровня технологичности спроектированного (или готового) изделия.
Оценка технологичности может быть качественной или количественной.
Качественную оценку используют при сравнении вариантов конструкции в процессе проектирования изделия в тех случаях когда, не требуется определения степени различия технологичности сравниваемых вариантов конструкции. На основании качественной оценки технологичности, с дополнительной затратой времени на определение численных значений показателей, проводят количественную оценку технологичности конструкции.
4.2 Выбор конструкционных материалов
Выбор материала конструкционного элемента является важным шагом поиска конструктивно решения, поскольку от выбора материала зависят массовые, технологические, эксплуатационные и другие свойства конструкции.
При выборе материала необходимо учитывать: массовые, прочностные характеристики, свариваемость материала, пластические свойства, которые обеспечивают возможность получения листов малой толщины, профилей различного сечения, антикоррозионные свойства, приемлемую стоимость.
Перечисленные требования очень сложно сочетать в одном материале. Поэтому, в зависимости от назначения конструкционного элемента, для которого осуществляется выбор материала, используемых методов соединения элементов и некоторых других факторов выделяют определяющие требования, выполнение которых должно быть обеспечено в первую очередь.
Как правило, определяющим требованием является требование минимальной массы при условии неразрушимости конструкции.
В конструкциях РН находят применение различные материалы: специальные легированные стали (36Х18Н25С2, 03Н18К9М5Т), мягкие сплавы, цветные металлы (МЛ6, АЛ33, ВТ16), различные виды пластмасс (фторопласт-4), клеи, краски. Правильный выбор материалов для элементов конструкции может существенно улучшить весовые и летно-тактические характеристики РН, а также его экономичность в производстве и эксплуатации.
Из выше перечисленных критериев, в соответствии с выбором материала, все основные элементы баков, кроме элементов бака горючего третей ступени , (днища, обечайки, фланцы) изготавливаются из алюминиевого сплава АМг6Н, обладающего хорошей свариваемостью и достаточной прочностью. Бак горючего третей ступени изготавливается из алюминиевого сплава 1201.
Для не свариваемых деталей и в силовой конструкции РН (шпангоуты, стрингеры и т.д.) применяется алюминиевый сплав Д16Т, который обладает высокой удельной прочностью, отличается химической стойкостью и хорошо обрабатывается механически и резанием в термоупрочненном состоянии. В качестве основных присадок в Д16Т используют медь, магний (для упрочнения) и марганец (для повышения коррозионной стойкости).
Для трубопроводов горючего и окислителя выбран материал марки ОХ18Н12Т, который в меньшей степени, чем другие материалы, склонен к появлению межкристаллизационной коррозии, обладает лучшими технологическими свойствами и легче переносит вибрационные нагрузки.
Для изготовления корпусов ракетных двигателей применяется сталь марки 03Н18К9М5Т, обладающая высокой конструктивной прочностью в интервале температур от криогенных до 500оС, малой чувствительностью к надрезам, высоким сопротивлением к хрупкому разрушению и низким порогом хладноломкости, характеризуются высокой прокаливаемостью, хорошей свариваемостью, легкой деформируемостью в закаленном состоянии, малым короблением в процессе термической обработки.
Крепежные детали (болты, винты, шпильки, гайки и т.д.), устанавливаемые внутри бака окислителя, изготовлены из морозостойкой стали 30ХН2МФА, обладающей хорошей вязкостью при низких температурах.
Для болтовых соединений сухих отсеков используется титановый сплав ВТ16, что позволяет снизить массу крепежных элементов на 40%.
К перегибному и нижнему торцевому шпангоутам крепятся узлы стержней нижнего пояса средств разделения с орбитальной ступенью или кораблем. Цилиндрическая часть разбита на четыре панели и выполнена из алюминиевого сплава Д16, работающего при низких температурах. Коническая часть также выполнена из четырех панелей. Обшивки, стрингеры, промежуточный шпангоут конических панелей выполнены из высокопрочного алюминиевого сплава В95. Обшивки цилиндрических и конических панелей, стенки промежуточных шпангоутов имеют переменную толщину. Стрингеры, профиль торцевого шпангоута - переменных сечений. Переменная конфигурация достигается химфрезерованием. Профили внутреннего пояса промежуточного шпангоута цилиндрических панелей выполнены из углепластика. Перегибной и опорный шпангоуты (переменной строительной высоты) выполнены из алюминиевых сплавов В93 и В95. Переменная толщина стенок, профили переменного сечения шпангоутов образуются химическим фрезерованием. Титановые сплавы типа ВТ-23, ВТ-16, ВТ-20Л применены для изготовления высоконагруженных кронштейнов связей с боковыми блоками и орбитальной ступенью, фитингов крепления двигателей, кронштейнов, крепежа. Углепластиковые композиционные материалы, кроме профилей, применены для изготовления крышек люков и тяг.
4.3 Степень взаимозаменяемости
Значительное влияние на уровень ручных работ при выполнении сборочно-монтажных операций оказывает степень взаимозаменяемости, достигнутая для основного количества деталей, узлов, коммуникаций и основных стыков ЛА.
Взаимозаменяемость - это свойство деталей и узлов устанавливаться на место и соединяться по стыкам, обводам, коммуникациям и при этом удовлетворять требованиям чертежей и техническим условиям. Чем больше число деталей, узлов и агрегатов будет доведено до полной взаимозаменяемости, тем меньше будут затраты ручного труда на сборку и установку.
Другими словами, взаимозаменяемость означает возможность сборки и замены при ремонте деталей и сборочных единиц другими, независимо изготовленными экземплярами без подгонки, при выполнении технических условий и достижения заданных показателей машин. Признаками взаимозаменяемости являются:
* бесподгоночная собираемость независимо изготовленных и затем соединяемых деталей и сборочных единиц;
* полученное в результате сборки или замены при ремонте соединение должно соответствовать техническим условиям, удовлетворять эксплуатационным требованиям.
При конструировании применение принципа взаимозаменяемости ведет к повышению качества и снижению себестоимости конструкции на основе стандартизации и унификации типоразмеров, обоснования требований и точности, самих элементов конструкции. 4.4 Технологический процесс сварки поперечных швов и торцовки обшивок и шпангоутов.
У замкнутых обшивок, имеющих в поперечном сечении окружность , торцы подрезаются резцами, а на разомкнутых обшивках обрабатываются шлифовальными кругами .
Для получения качественного соединения свариваемым элементам необходимо придать нужную форму , обеспечить плотное прилегание поверхностей обшивок к подкладкам изнутри , к теплоотводным лентам снаружи и минимальный равномерный зазор между свариваемыми кромками . Для надежной защиты внутренней стороны сварного шва и формирования проплава в подкладках подстык предусматриваются канавки и отверстия I -I,5 мм для подачи аргона.
Способ крепления обшивок, шпангоутов и других элементов летательного аппарата в сварочных стендах зависит от их формы и от того , разомкнутые они или замкнутые.
Замкнутым обшивкам и шпангоутам , имеющим сложное поперечное сечение , требуемую форму придают ложементы , установленные на планшайбах , или на специальных , или на переналаживаемых патронах . А обшивкам и шпангоутам с простым круглым сечением требуемую форму придают кулачки самоцентрирующих патронов . В зоне сварного шва обшивки и шпангоуты разжимаются. Поджим свариваемых кромок друг к другу осуществляется винтовым прижимом задней бабки сварочного стенда.
Разомкнутым обшивкам и шпангоутам необходимую форму придают подкладные ложементы, закрепленные неподвижно на базовом приспособлении; плавное прилегание свариваемых деталей к подкладным ложементам обеспечивается прижимом их теплоотводными лентами, а поджим свариваемых кромок друг к другу винтовыми упорами со стороны торцев. Фиксация шпангоутов с проушинами на внутренней поверхности производится на ответные узлы базового приспособления, а с проушинами на наружной стороне - на ответные узлы балок.
4.5 Краткая характеристика стенда
Обшивки и шпангоуты закрепляются на патронах передней и задней бабок или на технологической оснастке, установленной на патронах.
На стенде производится сварка стыковых и тавровых соединений узлов из различных сталей, титановых сплавов. Сварка осуществляется импульсной дугой и неплавящимся электродом в среде защитных газов. Тавровые соединения свариваются погруженной дугой в импульсном режиме.
Вращение производится приводом, в котором использован гидравлический универсальный регулятор скорости (УРС), позволяющий путём бесступенчатого регулирования выбрать оптимальную скорость сварки.
Сварочная головка установлена на консоли автомата АРК-2, может перемещаться вдоль всей длины, а также вверх и вниз.
Для сварки прямолинейных участков предусмотрено автоматическое движение сварочной головки вдоль консоли. Сварка обшивок и шпангоутов сложной формы осуществляется с применением следящей системы регулирования сварочной горелки по высоте.
Автомат АРК-2 оснащен источником питания, пультом управления и баллонами с системой регулирования подачи защитного газа.
На стенде производится торцовка резцом деталей круглой формы, шлифовальным кругом деталей сложной формы и разомкнутых деталей. Резцедержатель и или шлифовальная головка, устанавливаемые на суппорте, перемещаются в продольном и поперечном направлениях.
Задняя бабка перемещается вдоль стенда и закрепляется на различном расстоянии от передней бабки, в зависимости от длины обечаек.
Поджим свариваемых кромок осуществляется винтовым прижимом задней бабки.
На стенде предусмотрена площадка на передней бабке и передвижная стремянка для рабочего.
Стенд изготовлен с использованием модернизированного станка NJLES.
Вывод В технологической части была рассмотрена технологичность конструкции, обоснован выбор конструкционных материалов и был представлен технологический процесс сварки поперечных швов и торцовки обшивок и шпангоутов.
.
72
Документ
Категория
Рефераты
Просмотров
573
Размер файла
44 Кб
Теги
технологическая, часть
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа