Материал: КарповПЗ

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное

Образовательное учреждение высшего образования

«Нижегородский государственный технический

университет им. Р.Е.Алексеева»

Расчетно-графическая работа №4

по дисциплине: "Технологии производства самолета (вертолета)"

на тему: " Проектирование технологического процесса сборки-сварки элементов самолетных конструкций "

Руководитель:

Курников Н.А.

Пигалова Е.А.

Студент:

Группы С17-Ла-2

Карпов Д.А.

Нижний Новгород

2021 г.

Содержание

Цель работы..……………………………………………………….………………..3

Основная часть работы:

1. Выбор материала для сборочной единицы………………………………….4

2. Выбор вида сварки…………………………..…………………………….….5

3. Оценка технологичности сборочной единицы……………………….……..7

4. Выбор оборудования и инструмента………………………………………...6

5. Разработка схемы базирования и сборочного приспособления……...……8

Заключение………………………………………………………………………….10

Цель работы

Приобрести практические навыки разработки технологических процессов. Изучить технологические возможности изготовления узлов клепаной конструкции (виды выполняемых работ и применяемое оборудование).

Основная часть работы

1. Проектирование типовой сборочное единицы

Тема расчетно-графической работы: Панель из алюминиевых сплавов.

(Позиции панели представлены на чертеже «Панель 2D»)

Рис.1. Эскиз панели.

Рис.2. 3D схема панели.

2. Выбор материала для спроектированной сборочной единицы

В качестве прообраза была выбрала панель самолета – эксплуатационный лючок, для обслуживания систем механизации крыла самолета (закрылков или элеронов). Панель состоит из тонкой обшивки и стрингеров, которые воспринимают основные нагрузки. Предположим, что самолет летает на скоростях до 250-300 км/ч с предельным потолком в 5 км, это означает, что самолет во время полета не будет испытывать большие нагрузки, а сама панель создает очень слабое лобовое сопротивление, соответственно, это значит, что панель не подвержена влиянию высоких температур, вызванных набегающим потоком.

Панель – несколько соединенных между собой деталей каркаса с обшивкой.

Исходя из выше написанного, можно произвести выбор материала:

В качестве материала, решено было использовать дюралюминиевый сплав АМГ-6 по причине более высокой прочности по сравнению с другими дюралюминиевыми сплавами. АМГ-6 – АМг6 относится к категории деформируемых алюминиевых сплавов. Пластичность проявляется уже при комнатных температурах, в результате нагрева повышаются показатели прочности и улучшается свариваемость материала. Сплав АМг6 является термически неупрочнённым, при этом обладает повышенной устойчивостью к коррозийным изменениям. Перечисленные факторы определяют область применения данного продукта, он идёт на изготовление полуфабрикатов, слябов и слитков. Так же среди преимуществ у данного сплава можно выделить относительную легкость, для его прочности. Является сплавом, который поддается сварке. Сплав хорошо деформируется в холодном и горячем состояниях. Интервал горячей деформации находится в пределах 340-430 ° C, охлаждение после горячей деформации на воздухе. Термической обработкой сплав не упрочняется: профили из него поставляются в горячепрессованном или отожженном состояниях. При производстве профилей применяют два вида отжига: низкий при температуре 270-300 ° C и высокий (полный) при 360-420 ° C. Охлаждение после отжига на воздухе.

Детали нервюры будем изготавливать путем штамповки.

Таблица №1. Химический состав сплава АМГ-6 согласно ГОСТ 19807-91:

3. Выбор вида сварки.

Обшивка панели будет находится в набегающем потоке воздуха, однако, т.к. поток на законцовках крыла уже будет турбулизирован, в качестве сварочного соединения будем использовать сварку различных видов, а именно тавровую и внахлест, по причине свободного доступа и подхода к местам конструкции.

Т.к. сварка должна иметь большую прочность по сравнению с материалом скрепляемых деталей и сплавы алюминия неохотно поддаются сварке, то выбираем самый надежный и проверенный метод-будем варить аргонодуговой сваркой с неплавящимся электродом. Данный вид сварки обеспечит достаточную прочность свариваемых деталей. Так как панель должна получиться прочной и легкой. Такая сварка позволит максимально облегчить конструкцию. Размер детали позволяет использовать как ручные инструменты, так и автоматы. Решено было использовать ручную сварку.

4. Оценка технологичности сборочной единицы

• АМг6 относится к категории деформируемых алюминиевых сплавов. Пластичность проявляется уже при комнатных температурах, в результате нагрева повышаются показатели прочности и улучшается свариваемость материала. Сплав АМг6 является термически неупрочнённым, при этом обладает повышенной устойчивостью к коррозийным изменениям. Перечисленные факторы определяют область применения данного продукта, он идёт на изготовление полуфабрикатов, слябов и слитков. Среди преимуществ у данного сплава можно выделить относительную легкость, для его прочности.

• Конструкция полуфабрикатов имеет свободный доступ рабочих органов, сборочных инструментов и средств контроля качества к соответствующим местам.

• Легко поддается штамповке без каких-либо остаточных деформаций

• Плакированные полуфабрикаты обладают повышенной коррозионной стойкостью.

• Сварные соединения характеризуются плотностью и качеством

• Все дуралюмины удовлетворительно обрабатываются резанием в закаленном и состаренном состояниях.

• Конструкция деталей не имеет многозвенных размерных цепей, что положительно сказывается на процессе штамповки.

• Изделие имеет удобство контроля качества на всех этапах изготовительного процесса.

5. Выбор применяемого оборудования и инструмента

Процесс сварки будет производиться в собранном состоянии в сборочном приспособлении «из середины в конец». Для этого мы будем использовать один инструмент, а именно сварочный аргонодуговой аппарат с неплавящимся электродом для ручной работы. После закрепления сборочной единицы с сборочном приспособлении можно начинать сварку. Из всего этого делаем вывод какие инструменты нам нужны. В качестве аппарата для ручной сварки будем использовать Telwin Supertig 280с горелкой Сварог IOB6967. Предварительная обработка металла не требуется, так как метал защищён атмосферой из газа.

Сварочный аппарат Telwin SUPERTIG 280/1 AC/DC-HF/LIFT AQUA – предназначен для аргонодуговой сварки (TIG)с бесконтактным (HF) и контактным (LIFT) поджигом дуги на переменном и постоянном токе (AC/DC) и ручной дуговой сварки (ММА).

Рис. 3. Telwin Supertig 280

Рис. 4. TS 18 Сварог IOB6967

Контроль швов следует проводить методом визуального осмотра с возможностью и специального универсального измерительного инструмента в виде штангенциркуля.

6. Разработка схемы базирования и сборочного приспособления

Рис.6. Схема базирования панели по «поверхности каркаса».

Решено было применить сборку с базированием по «поверхности каркаса» – при такой сборке обшивки или панели устанавливаются на базовую поверхность каркаса и прижимаются к ней на период выполнения точечного соединения.

Такая схема базирования по поверхности каркаса показывает, что отклонения в точности обвода изделия зависят от точности образования обводов каркаса, отклонений по толщине обшивок и толщине слоя связующего вещества.

Рис.7. 3D модель сборочного приспособления.

Заключение

В ходе данной работы я провел оценку технологичности изделия, разработал схему базирования и ознакомился с проектированием технологического процесса сборки-сварки.