Проектирование сборочных приспособлений

Оглавление

Введение……………………………………………………………………………..…..3 

Глава 1. Конструктивно-технологическая характеристика объекта сборки………..4

1. Описание конструкции изделия………………………………………………...4
2. Описание материалов узла………………………………………………………5
3. Соединения элементов узла………………………………………………….….6
4. Технические условия на сборку…………………………………………….…..9
5. Оценка технологичности конструкции………………………………………..10

Выводы…………………………………………………………………………………15 

Глава 2. Технологический процесс сборки…………………………………………..16

1. Методы базирования при сборке………………………………………………16
2. Выбор способа базирования и сборочных баз………………………………..17
3. ТУ на поставку входящих узлов и деталей…………………………………18
4. Описание технологического процесса………………………………………...18
5. Описание оборудования и инструмента………………………………………20

Выводы…………………………………………………………………………………22 

Глава 3. Сборочное приспособление…………………………………………………23

1. Назначение и ТЗ на проектирование приспособления………………………23
2. Выбор конструктивной схемы приспособления……………………………24
3. Описание конструкции сборочного приспособления………………………26
4. Расчет основных элементов приспособления………………………………30
5. Изготовление (монтаж) приспособления……………………………………33

 

Заключение…………………………………………………………………………….34

Список  литературы……………………………………………………………………35 
 
 

Введение

     Целью работы является изучение и проектирование сборочного приспособления для определенного узла. В данном случае переходной системы. Следует подробно описать его конструкцию, виды соединений и дальнейшую сборку узла, спроектировать и описать сборочное приспособление для него. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Глава 1. Конструктивно – технологическая характеристика объекта сборки

     1.1. Описание конструкции изделия

      Переходный отсек (рис.1) служит основным силовым элементом между космическим аппаратом (КА) и разгонным блоком (РБ). Конструкция переходного отсека содержит не большое количество деталей сложной конфигурации. Изготовление деталей может быть осуществлено на универсальном оборудование и станках с ЧПУ. Он состоит из следующих частей: шпангоут верхний (поз.1), шпангоут нижний (поз.2), обшивка (поз.3), фитинг (поз.4), балка (поз.5), полка (поз.6), стрингер (поз.7), стрингер (поз.8), кронштейн (поз.9).

      Детали данного изделия выполнены из профилей алюминиего сплава Д16АТ и листового материала Д16 толщиной 5мм. Данные материалы обладают хорошей пластичностью и удовлетворительной обрабатываемостью резаньем. Конструкция крупных размеров, не имеет сложных геометрических форм.

      Используемый материал и полуфабрикаты в достаточном ассортименте выпускаются промышленностью, просты в обработке и не требуют изготовления специального инструмента.

Рис.1 Переходный отсек. 

     1.2. Описание материалов узла

     Детали переходной системы изготовлены из алюминиевых сплавов Д16 и Д16АТ.

     Характеристика материала Д16.

     Классификация: Алюминиевый деформируемый сплав.

     Применение: для силовых элементов конструкций самолетов, кузовов автомобилей, труб и т.д.; для деталей работающих при температурах до -230град.

     Химический состав в % материала д16 (Таблица 1). 

                                  Таблица 1

 
 

     Механические свойства при Т=20◦С материала Д16:

Sв=470МПа – предел кратковременной прочности.

St=300МПа – предел пропорциональност (предел тякучести для остаточной деформации);

Εр=19% - относительное удлинение при разрыве;

     Твердость материала Д16, сплав отожженный НВ=42МПа;

     Твердость материала Д16 после закалки и  старения НВ=105МПа;

       Термическая обработка: закалка с 495-505°С в воде, естественное старение не менее четырех суток.

    

     Физические  свойства сплава Д16

d=2.78г/ -плотность

p=0.057 ом  /м-удельное электросопротивлени [4] 
 
 
 

     1.3. Соединения элементов узла

     При сборке переходного отсека соединение элементов конструкции между собой осуществляется при помощи заклёпочного, болтового и клеевого соединений.

     Заклепочное соединение (рис.2) относится к неразъемному типу соединений.

     Рис.2 Заклепочное соединение. 

     Соединение обшивок со стрингерами, фитингами, шпангоутами и балками осуществляется при помощи заклепок с плоской головкой ГОСТ14797-85 из алюминиевого сплава В65.

     Соединение деталей , узлов, панелей и агрегатов летательного аппарата клёпкой, является наиболее надёжным и в настоящее время самым распространённым способом .

     Клепкой называют способ получения неразъемного неподвижного соединения с помощью заклепок.

     Клепанные соединения надежно работают в условиях вибраций и ударных нагрузок., при высоких и низких температурах и давлении.

      Клепка разделяется на холодную, т.е. выполняемую без нагрева заклепок, и горячую, при которой перед постановкой на место стержень нагревают до 1100◦С. При диаметре заклепок до 8мм применяют только холодную клепку, при диаметре заклепок от 8 до 12мм – смешанную, т.е. как горячую, так и холодную; при диаметре более12мм – горячу. Образование замыкающей головки может происходить при быстром (ударная клепка) и медленном (прессовая клепка) действии сил.

      Виды заклепок. Основной деталью заклепочного соединения является заклепка. Заклепка представляет собой металлический стержень с головкой на конце, которая называется закладной и по форме бывает полукруглой, потайной и полупотайной.

      Другая головка образуется во время клепки из части стержня, выступающего над поверхностью склепываемых деталей. Наиболее распространенные заклепки со сплошным стержнем, трубчатые и полутрубчатые. Отверстия для заклепок сверлят сверлом, имеющим диаметр больший, чем диаметр стержня заклепки.

      Материалом заклепок для горячеклепанного соединения является углеродистая сталь 30, 35, 45. Заклепки для холодного соединения изготавливают из более пластичных сталей 10 и 20. [2] 

     Болтовое соединение (рис.3) относится к разъемному виду соединений.

Применяется в местах крепления фитинга со шпангоутом, обшивкой и балкой. Болтовое соединение, распространённый тип резьбового соединения болтом и гайкой. Обычно в отверстие соединяемых деталей болт вставляется с зазором, и соединение осуществляется затяжкой гайки, что создаёт давление между деталями, препятствующее их расхождению (раскрытию стыка) под действием осевых сил и относительному сдвигу под действием поперечных сил, благодаря возникающему между деталями трению. Реже болт плотно входит в отверстие соединяемых деталей и препятствует относительному их сдвигу под действием поперечных сил, работая на срез; в этом случае стержень болта и отверстие детали обрабатываются с высокой точностью и при той же поперечной силе болт получается тоньше.

      Рис.3 Болтовое соединение. 

      Клеевое соединение (рис.4) относится к типу неразъемных соединений.

В данном контексте имеет смысл усиления болтовых соединений. Клеевое соединение, неразъёмное соединение деталей машин, строительных конструкций, осуществляемое с помощью клея. К. с. позволяет скреплять различные, в том числе и разнородные материалы, обеспечивая равномерное распределение напряжений. К. с. используют при изготовлении изделий из стали, алюминия, латуни, резины и др. материалов, которые можно соединять в различных сочетаниях. При монтаже оборудования и строительстве сооружений К. с. могут заменять сварку, клёпку и др. (см. Клеёные конструкции). Для К. с. применяют фенолоформальдегидные, эпоксидные, кремнийорганические и др. клеи. Толщина клеевой прослойки обычно 0,01—0,1 мм. Чаще всего с помощью клея выполняют соединения, работающие на сдвиг или равномерный отрыв. Такие соединения для стальных изделий обеспечивают предел прочности на сдвиг 20—35 Мн/м2(200—350 кг/см2), а в ряде случаев значительно выше. Недостатками К. с. являются их меньшая долговечность, например, по сравнению со сварными и заклёпочными соединениями (особенно при резких колебаниях температуры), и низкая прочность на односторонний неравномерный отрыв (т. н. отдир). В этих случаях хорошие результаты даёт применение комбинированных соединений — клеезаклёпочных и клеесварных.  

Рис.4 Клеевое  соединение. 
 

1.4. Технические условия на сборку

      ТУ на изготовление переходного отсека.

     Изготовленный переходный отсек должен соответствовать всем требованиям чертежа и настоящих технических условий:

• БЧ детали изготавливать по шаблонам снятым с плаза.
• Допуск на шаг заклепки +-1 мм.
• Клёпку производить по инструкции предприятия.
• Склейку производить по инструкции предприятия.
• Неуказанные предельные отклонения размеров БЧ дет : H12;h12.
• Неуказанные на поле чертежа шаг заклепок 20мм.

     Сборка  переходного отсека должна производиться в сборочном приспособлении, принятом ОТК. 
 

      Технические условия на сборку переходной системы:

      При сборке Переходной системы должны выполняться следующие требования:

1. Все детали и узлы должны быть изготовлены в строгом соответствии с чертежами и шаблонами.
2. Все детали должны быть изготовлены из материалов, указанных в чертежах. Качество материалов должно отвечать требованиям, соответствующих ТУ на поставку входящих деталей и материалов.
3. Все детали должны иметь клеймо и быть проверенными ОТК.
4. При изготовлении деталей и сборке узла должны выполняться все требования и производственные инструкции.
5. Сборка узла должна обеспечить взаимную увязку (стыковку) с другими агрегатами.
6. При сборке в стапеле должны быть удалены все посторонние предметы и стружка.
7. Допуск предельного отклонения от теоретического контура ±1,0мм.

 
 

     1.5. Оценка технологичности конструкции

     Понятие технологичности

     Под технологичностью конструкции летательного аппарата и его агрегатов понимают комплекс ее свойств, позволяющих при сохранении заданных эксплуатационных показателей, включая и ремонтопригодность, изготовлять рассматриваемую конструкцию с меньшими производственными затратами и в наиболее короткие сроки.