Особенности изготовления и сборки установок БРВ

Лекция №4 4. ОСОБЕННОСТИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И СБОРКИ УСТАНОВОК БРВ Установки БРВ по своему назначению и конструктивным параметрам в значительной степени отличаются от установок АРВ. Все установки БРВ, размещенные на ЛА, можно условно представить в виде блок схемы: 4.1 ОСНОВНЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К УСТАНОВКАМ БРВ При проектировании установок БРВ, соответствующих тактикотехническим требованиям и эксплуатационным характеристикам, необходимо учитывать технологии их изготовления. Конструктор, разрабатывая рабочие чертежи на изделие, должен хорошо знать и уметь заложить в конструкцию наиболее рациональные технологические процессы переработки, обработки и соединения материалов. К таким процессам относятся: различные виды литья, обработка давлением, резанием, электроискровая и электрохимическая обработка, термическая обработка, оборка, сварка, пайка, нанесение покрытий и т.д. Все эти процессы рассматриваются в базовых курсах технологии. Правильный выбор материалов, типа рациональных заготовок, назначение необходимой точности изготовления, методов сборки и т.д. 1 позволяют создать технологичную конструкцию, снизить трудоемкость ее изготовления. Высокие показатели качества изделия можно обеспечить следующими способами: ограничением номенклатуры применяемых материалов; членением изделия на рациональное количество сборочных единиц; применением унифицированных узлов и элементов; использованием прогрессивных технологических процессов; применением рациональных заготовок; механизацией и автоматизацией процессов изготовления и сборки (для чего в конструкции необходимо предусматривать свободный доступ инструмента к обрабатываемым поверхностям и местам соединения деталей и т.д.).В зависимости от типа установок технология их изготовления ж сборки имеет специфические особенности, которые будут рассмотрены далее. 4. 2 ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БАЛОЧНЫХ ДЕРЖАТЕЛЕЙ Балочные держатели (БД) внешней подвески по своему назначению делятся на однозамковые и многозамковые. В процессе эксплуатации они испытывают воздействие аэродинамических, инерционных сил и силы веса. Величина и направление действия этих сил могут изменяться во времени. Так как БД устанавливают под крылом или фюзеляжем самолета, то они испытывают воздействие внешней среды не только в полете, но и на стоянке или при хранении на складе. Обычно гарантийный срок службы держателя, в течение которого он должен надежно и безотказно работать при выполнении определенных требований по эксплуатации, составляет 7 лет. 5. 2.1 ИЗГОТОВЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ БД Основным силовым элементом любого балочного держателя является корпус, который крепится к конструкции самолета. На корпус действуют различные силы со стороны подвешенного на него груза. В зависимости от типа самолета и калибра подвешиваемого груза корпуса однозамковых балочных держателей могут иметь различную конструкцию и изготовляться разными методами: штамповкой, литьем. На 2 рис. 4.1, а приведена схема балочного держателя третьей весовой группы, состоящего из корпуса 1, переднего 2 и заднего 3 обтекателей. На корпусе держателя крепятся передний 4 и задний 5 упоры, ухваты 6, 7, ряд других элементов и агрегатов, обеспечивающих работоспособность держателя. Корпус держателя получают из алюминиевых сплавов АК-4, АК-6, Д16Т, В96-ЦЗ, обладающих повышенными механическими характеристиками по сравнению с другими алюминиевыми сплавами (табл. 4.1). Данные сплавы применяются для получения деталей горячим деформированием. В этом случае сопротивление деформированию примерно в 10 раз меньше, чем при холодном деформировании. Сопротивление деформированию (предел текучести) незначительно изменяется в процессе обработки давлением. Таким методом можно обрабатывать заготовки для крупногабаритных деталей, так как при этом требуются меньшие усилия деформирования. Рисунок 4.1 - схема балочного держателя третьей весовой группы Одним из видов горячего деформирования является горячая объемная штамповка, при которой формообразование заготовки осуществляется в специальных штампах. В качестве заготовок для горячей штамповки применяют прокат круглого, квадратного или прямоугольного сечений. Горячая штамповка позволяет получать детали сложной конфигурации с допусками в 3....4 раза меньшими, чем при ковке. Вследствие этого значительно сокращается объем механической обработки. Одним из видов горячего деформирования является горячая объемная штамповка, при 3 которой формообразование заготовки осуществляется в специальных штампах. Как известно, корпус балочного держателя представляет собой конструкцию, имеющую замкнутое прямоугольное сечение. Изготовить горячей штамповкой целиком такой корпус нельзя, поэтому его делят на две половины (панели) (рис. 4.1,б). Для придания корпусу необходимой жесткости, а также для крепления в нем узлов и отдельных элементов на внутренней поверхности панели предусматривают ребра, выступы. Припуски на механическую обработку назначают главным образом на сопрягаемые поверхности. Чтобы облегчить заполнение полостей штампа разогретого материалом и извлечение из нее полученной детали, боковые поверхности последней должны иметь штамповочный уклон, величина которого может быть различной (3...5°). Таблица 4.1 - Механические свойства алюминиевых сплавов, применяемые для изготовления корпуса балочных держателей Временное сопротивление разрыву σ, МПа 36 Относительное удлинение, % Предел текучести 8 - Марка сплава Состояние материала АК-4 Без термической обработки 36 8 АК-6 Закаленные и искусственно состаренные Без термической обработки 36 12 27 36 12 27 Д6Т Закаленные и искусственно состаренные Без термической обработки 46 8 33 46 8 33 В96-ЦЗ Закаленные и искусственно состаренные Без термической обработки 52 6 44 Закаленные и искусственно состаренные 54 6 44 Заготовка корпуса, полученная горячей штамповкой, подвергается механической обработке по сопрягаемой поверхности, а также по внешней 4 поверхности на горизонтально- или вертикально-фрезерных станках. Обработка внешних поверхностей позволяет обеспечить повышенную точность и чистоту изготовления, так как держатель находится в набегающем аэродинамическом потоке. В случае если полученная заготовка не соответствует требуемым массовым параметрам из-за большого припуска на толщину стенки корпуса, производят фрезерование внутренних поверхностей стенки на станках с ЧПУ. После фрезерования наружных поверхностей корпуса, сверлят отверстия под болты, а затем растачивают посадочные места под узлы крепления балочного держателя на базовой длине Lδ. Отверстия получают сверлением по накладному кондуктору на вертикально-сверлильном станке или без кондуктора на координатно-расточном станке (на нем же растачивают посадочные места под съемные узлы). На рис. 4.1,б знаком обработки √ обозначены поверхности, с которых снимается лишний припуск. Вариант литого корпуса держателя показан на рис. 4.2. В отличие от штампованного корпуса он представляет собой монолитную конструкцию, выполненную из литейных алюминиевых сплавов марок АЛ-9 (σв = 180...200 МПа) и АЛ-19 (σв= 300...340 МПа). Литой корпус так же, как и штампованный обрабатывают по наружной поверхности и по сопрягаемым поверхностям (методы обработки и применяемое оборудование аналогичны). Рисунок 4.2 - Литой корпус держателя При конструировании корпуса необходимо знать особенности технологии выбранного метода литья, учитывать литейные и прочностные свойства материала. Обычно при расчетах литых деталей на прочность в них закладывают коэффициент запаса прочности k = 2, так как в процессе литья трудно обеспечить равномерность структуры материала во всех сечениях. Чем выше литейные свойства материала, тем меньше вероятность появления 5 литейных дефектов, таких, как раковины (внешние и внутренние), рыхлоты, микротрещины, посторонние включения (шлаки) в структуре материала. Применение литого корпуса позволяет уменьшить трудоемкость механической обработки и оборки держателя. Однако при этом увеличивается масса держателя, за счет увеличения стенок, поэтому литые корпуса коробчатого сечения применяются крайне редко (держатель БДЗ-2160). Рассмотрим два варианта держателей. В держателе БД-4-У корпус представляет собой сборную конструкцию (рис. 4.3,а), состоящую из балки 1, двух боковых панелей 2,3 и двух профилей 4,5. Балка (рис. 4.3,б) изготовлена литьем из алюминиевого сплава, но в отличие от предыдущего варианта, ее сечение похоже на двутавр и имеет местные цилиндрические поверхности. Такая конструкция позволяет обеспечить минимально необходимую толщину стенок, а в совокупности с другими элементами – требуемую прочность и жесткость. Механической обработке подвергают только сопрягаемые поверхности и отверстия под крепежные винты. Естественно, что в этом случае коэффициент использования материала будет значительно выше, чем в предыдущем. Рисунок 4.3 – Держатели: а) сборный, б) литой, в) листовая панель Панель (рис. 4.3,в) выполняют из листового материала толщиной 5...6 мм марки АМг6 (320 МПа). Для уменьшения массы панели лишний материал 6 удаляют с внутренней стороны, сопрягаемой с многозамковый балочный держатель МВДЗ-У6 (рис. 4.4,а) состоит из корпуса 1, переднего 2 и заднего 3 обтекателей, двух эшелонов сборных станций 4, 5 с замками 6 (в каждом эшелоне по 3 станции). Корпус многозамкового балочного держателя (МВД) представляет собой трубу, имеющую в сечении форму многогранника или круга (рис. 4.4,б). Корпус изготовляют методом прессования из алюминиевого сплава Д16Т В95. При прессовании разогретый металл выдавливается из замкнутой полости через отверстие, имеющее конфигурацию прессуемого профиля (рис. 4.4,в). Образование внутренней полости (отверстия) происходит в процессе прессования, когда при движении пуансона 1 с пресс - 5 металл заготовки 2выдавливается в зазор между матрицей 3 и иглой 4. Прессование по рассмотренной схеме называется прямым и позволяет получать профили конфигурации (рис. 4.4,г). Прессованием получают профили из цветных металлов и сплавов с толщиной стенки 1,5...12 мм, трубы диаметром 20...400 мм. а) б) в) г) Рисунок 4.4 – Многозамковый блочный держатель МБДЗ-У6. 7 Прессованием можно изготовлять профили как из углеродистых сталей 20, 45, так и из конструкционных 30ХГСА, 40ХН, коррозионно-стойких X18H10T и др. Этим методом получают профили сложной формы, которые не могут быть изготовлены другими методами. Точность изготовления прессованных профилей в ряде случаев выше, чем прокатных, чистота поверхностей соответствует 6-му, 7-му классам. Применение в качестве корпуса специальных профилей сникает трудоемкость механической обработки на 30...50%. Если длина профиля составляет 4...5 м и более, то перед механической обработкой вводится операция правки (рихтовки), так как в процессе изготовления, транспортировки и хранении может происходить закрутка и прогиб профиля выше допустимых значений. Теперь рассмотрим технологию изготовления силовых элементов корпуса. Силовые элементы корпусов держателей выполняют различные функции и служат для стабилизации подвешиваемого груза от поперечных и продольных перемещений, раскачивания, крепления замка на корпусе, крепления самого держателя на самолете и т.д. Конструкция силовых элементов и применяемые марки материалов для их изготовления зависят от массогабаритных характеристик подвешиваемых грузов, величины нагрузок, действующих при эксплуатации. Технологические процессы их изготовления закладываются на этапе конструирования деталей, и учитываются технические возможности предприятия, а также перспективы его развития. К силовым элементам балочных держателей относятся: ухваты, станция, кронштейны, рамы, передние и задние узлы подвески. Ухват - элемент держателя, стабилизирующий груз от раскачивания на несущих рычагах замка (рис. 4.5,а, б). Как видно из рисунков, конструкции ухватов отличаются друг от друга по форме и зависят от условий эксплуатации. Ухваты изготовляют из материалов BH1-3, АК—4, 2X13 литьем или горячей штамповкой. 8 Механической обработке подвергаются только сопрягаемые поверхности, поверхности, предназначенные для установки винтовых упоров, и внутренние полости, если масса ухвата превышает расчетное значение. Обработка поверхностей производится на токарных и фрезерных станках. а) а) б) а) Рисунок 4.5 – Ухват держателя. Станция - элемент, установленный на корпусе многозамкового балочного держателя. Он предназначен для крепления замка и состоит из двух кронштейнов (рис. 4.6,а) и рамы (рис. 4.6,б). Оба элемента получают литьем из стали ВНП-3 с последующей механической обработкой сопрягаемых поверхностей. Отверстия под винтовые упоры, кронштейны и замок сверлят по объемному кондуктору на вертикально-сверлильном станке. а) б) Рисунок 4.6 – Станция: а) крепление двумя кронштейнами; б) рама. 9 Передний и задний узлы подвески (упоры) служат для точной ориентации продольной оси подвешиваемого груза относительно оси симметрии балочного держателя. На рис. 4.7 представлен задний упор, который непосредственно сопрягается с ответным узлом на грузе. Упор изготовляют из стали 30ХГСА горячей штамповкой с последующим фрезерованием всех поверхностей. Радиус R опорной поверхности площадки обрабатывается на копировально-фрезерном станке или на станке с ЧПУ. Рисунок 4.7 – Задний упор. 4.2.2 Сборка балочного держателя Сборка держателя и его элементов включает ряд последовательно или параллельно выполняемых операций. Методы сборки зависят от конструкции, жесткости и габаритов деталей. Балочные держатели (см. рис.4.1 - 4.4) состоят из корпуса, обтекателей, исполнительных механизмов и вспомогательных элементов конструкции. Корпус держателя является жесткой деталью, сохраняющей свою форму и размеры в процессе механической обработки, а также под действием собственного веса. Поэтому сборка осуществляется по базовой детали, которой является сам корпус. К нему в определенной последовательности присоединяют все остальные детали, контролируя их положение по чертежу. Рисунок 4.8 - Корпус держателя 10 В местах крепления корпуса держателя к самолету (если оно осуществляется с помощью валиков (осей)) в алюминиевый корпус 1,2 впрессовываются каленые втулки 3 (рис. 4.8,а), исключающие смятие и износ посадочных поверхностей. Обычно втулки имеют круглое и овальное отверстия (рис. 4.8,б). На внешнюю поверхность втулок наносится прямая накатка, препятствующая провороту втулки в корпусе держателя. Отверстие выполняется по скользящей посадке с точностью (Н8). Овальное отверстие обеспечивает снижение точности изготовления размера Lδ (см. рис. 4.8,а), а также компенсирует погрешности изготовления ответных стыковочных поверхностей на самолете и температурное расширение при эксплуатации. Корпус держателя, состоящий из двух штампованных половин 1,2 (см. рис. 4.8,б), соединяется болтами 3 и самоконтрящимися гайками 4 (рис. 4.8,в). Тело болта изготовляют с повышенной точностью (h8), чтобы обеспечить фиксацию положения одной половины корпуса относительно другой. Перед соединением двух половин корпуса друг с другом на внутренней поверхности одной из них крепятся электрожгут, отдельные агрегаты и детали. Сборка корпуса держателя ДЦ-4-У начинается со сборки замков, толкателей, кинематики, электрожгута на литом корпусе (см. рис. 4.3,б). Только после этого на корпусе 3 (рис. 4.9) крепится панель 4 винтами 5. Винт ввинчивается в самоконтрящуюся гайку 2, закрепленную в специальном стальном вкладыше I. Такое крепление позволяет увеличить прочность соединения и упростить сборку. Профили 4,5 (см. рис.4.3,а) крепятся к боковым панелям винтами. Рисунок 4.9 – Крепление панели на корпусе держателя БД-4-У. После сборки корпуса устанавливаются передний и задний обтекатели. 11 Конструкции обтекателей могут быть как сварные, так и клепаные. На рис. 5.10 представлен обтекатель сварной конструкции, который состоит из обшивки I, верхней 2 и нижней 3 полок, лючка 4. Все детали обтекателя изготовляют из листового материала Х18H10T или Д16Т. Заготовки получают холодной штамповкой. Рисунок 4.10 - Обтекатель сварной конструкции Детали соединяют друг с другом контактной точечной электросваркой. Предварительно верхнюю и нижнюю полки выставляют по разметке относительно обшивки и крепят к ней технологическими винтами, после чего их окончательно соединяют сваркой. Отверстия под технологические винты глушат заклепками. В серийном производстве сварка производится в приспособлении, обеспечивающем координацию соединяемых деталей относительно друг друга и фиксацию в строго определенном положении. После сварки обтекателя в него вставляют лючок 4 с петлей 5. Петля выполнена из специального профиля и крепится к обтекателю заклепками. Установка и крепление лючка осуществляется по разметке. Вариант клепаной конструкции обтекателя показан на рис. 5.11. В отличие от сварного обтекателя обшивка выполнена из двух частей 1, 2, которые соединяются друг с другом через верхнюю 3 и нижнюю 4 полки и профиль 5. На одной из обшивок крепится лючок 6. Все соединения осуществляются заклепками с потайной головкой. Крепление обшивки на профиле является нетехнологичным, так как при этом трудно обеспечить формирование замыкающей головки заподлицо с обшивкой. Сборка обтекателя производится по разметке или в приспособлении, в зависимости от типа производства и количества выпускаемых изделий. Сборка по 12 разметке выполняется с помощью слесарных инструментов (струбцины, чертилки, керна, ручных тисков и т.п.). Детали поступают на сборку, отформованными по обводу и обрезанными по длине с припуском. Детали устанавливают в требуемое положение по разметке. Точность их положения зависит от квалификации исполнителя, и колеблется в диапазоне ±0,25 мм. Взаимозаменяемость обтекателей, собранных таким методом, обеспечить достаточно сложно. Сборка в приспособлении гарантирует высокую точность. Рисунок 4.11 - Клепаная конструкция обтекателя 4.4 ИЗГОТОВЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ЗАМКОВ Замки предназначены для выполнения главной функции держателя надежной фиксации груза от момента его подвески до момента отделения, т.е. до открытия кинематики замка и разрыва механической связи между грузом и замком. От надежности работы замка зависит не только безопасность самолета в момент отделения груза, но и эффективность выполнения поставленной задачи. В соответствии с этим к конструкции замков предъявляют достаточно жесткие требования по прочности при обеспечении минимальных габаритов и массы, точности изготовления и коррозионной стойкости, минимальной трудоемкости изготовления. Выполнение указанных требований достигается правильным выбором материалов, типов рациональных заготовок, применением оптимальных технологических процессов изготовления и сборки. В процессе эксплуатации в зависимости от типа замка и груза на отдельные элементы замка воздействуют достаточно большие силы (до 13 нескольких десятков тысяч ньютонов). Наиболее широкое применение находят замки, на которые подвешивают грузы 2, 3 и 4-й весовой группы, т.е. от 50 до 1500 кг. В зависимости от способа подвески замки условно подразделяются на балочные и кассетные. Балочные замки, как правило, применяются в балочных держателях внешней подвески типа БД или МБД, а кассетные замки - в кассетных держателях. По принципу действия замки подразделяются на две группы: 1. замки со свободным отделением груза; 2. замки с принудительным отделением груза. В замках с принудительным отделением груза вместо электромеханического привода, обеспечивающего открывание кинематики замка со свободным отделением груза, использующегося пиротехнический привод. Отличительной особенностью замка кассетного держателя является то, что ПЕЩ располагается не в замке, а на самом держателе. По этой причине замки кассетных держателей несколько проще в изготовлении, так как уменьшается количество деталей, и упрощается конфигурация тяг, рычагов и других элементов замка. 4.4.1 Изготовление основных элементов замков Конструкция любого замка, независимо от его типа, состоит из корпуса, кронштейна, несущих рычагов, тяги, промежуточных рычагов, пирокамеры. Некоторые элементы замков различных типов выполняют в каждом конкретней случае свои определенные функции. Учитывая, что ряд элементов подвергается значительному силовому воздействию, для их изготовления выбирают специальные марки материалов. Обычно это высококачественные стали, которые обеспечивают необходимую прочность конструкции. Однако такие стали имеют недостатки: детали, изготовленные из них и работающие при циклических (знакопеременных) нагрузках, очень чувствительны к концентраторам напряжений. Поверхности таких деталей обрабатывают с повышенной чистотой, чтобы исключить наличие на них различных рисок, царапин, которые могут явиться концентраторами напряжений, и привести к преждевременному разрушению замка. 14 Элементы кинематики замка получают из материалов, обладающих повышенной коррозионной стойкостью, так как применение гальванических или других покрытий в подвижных соединениях неэффективно. В процессе эксплуатации замка покрытия стираются, и под воздействием внешней среды возникает коррозия материала. Корпус является основным элементом замка, объединяющим все детали. Он представляет собой конструкцию, состоящую из двух половин или выполненную гибкой из листового материала. На рис. 5.19, а показана одна из половин корпуса замка. Корпус изготовляют литьем из сплава ВНЛ-3 (σв= 1250 МПа) или горячей штамповкой из материала ВНС-2 (σв= 1400 МПа). Материалы обладают высокой коррозионной стойкостью. Заготовку подвергают механической обработке по сопрягаемым поверхностям, внешней поверхности, выдерживая размер 6 , и по внутренней поверхности стенки. Все плоские поверхности обрабатывают на фрезерных станках торцевыми или цилиндрическими фрезами. Внутренние поверхности, а также профилированные пазы или углубления в стенке корпуса обрабатывают концевыми фрезами на фрезерных станках с ЧПУ. В корпусе имеется ряд отверстий, в которых крепятся оси, обеспечивающие взаимное положение рычагов кинематики замка. Расстояния между осями отверстий должны выдерживаться с точностью ±0,05 мм. Часть отверстий используют для крепления двух половин корпуса друг с другом, при этом должна обеспечиваться соосность этих отверстий и отверстий под оси рычагов кинематики замка. Требуемая точность взаимного положения отверстий достигается сверлением по кондуктору или обработкой на координатно – расточном станке. Вариант корпуса из листового материала приведён на рис. 4.19, б. Корпус представляет собой обойму I, изготовленную из листового материала, с приваренными к ней накладками 2 и кронштейнами 3. 15 Рисунок 4.19 – Половина корпуса замка На рис. 4.19, б накладка показана пунктирной линией. Такая конструкция корпуса (рис. 5.19, б) применяется для замков, устанавливаемых на кассетных держателях. Аналогично изготовляют корпуса для замков балочных держателей. В этом случае основным элементом корпуса является обойма из листового материала с приваренными к ней накладками. Заготовки для деталей корпуса получают вырубкой в штампах из листового материала 12XI8H10Т (σв= 750 МПа), обладающего хорошей коррозионной стойкостью. Для повышения коррозионной стойкости заготовки подвергают электрохимическому полированию до чистоты, соответствующей 8-му классу. Широкое применение находит абразивно - жидкостное полирование, которое состоит в том, что на поверхность детали с большой скоростью направляется струя жидкости с абразивными частицами. Соотношение объемов частиц абразива и воды составляет примерно 1:4. Чистота поверхности зависит от зернистости абразива и давления струи. Заготовку обоймы гнут на гибочном станке или в специальном штампе. После гибки к внутренней стороне обоймы крепят накладки контактной точечной сваркой. Накладки позволяют увеличить толщину обоймы в местах наибольшего нагружения. 16 Кронштейн (рис. 4.20) является элементом замка, предназначений для его крепления в корпусе балочного или кассетного держателя. Обычно кронштейны используют в замках кассетных держателей. Крепление замков в балочных держателях в большинстве случаев осуществляют с помощью осей или специальных болтов, проходящих через отверстия втулок, крепящих силовые рычаги. Кронштейн изготовляют литьем из стали 35ХГСЛ (σв= 1000 МПа). Заготовку обрабатывают только по сопрягаемым поверхностям. Рисунок 4.20 - Кронштейн Кронштейн крепят в обойме заклепками с потайной головкой. Отверстия под заклепки сверлят совместно в обойме и кронштейнах в специальном приспособлении, обеспечивающем соосность цапф кронштейнов и их взаимное расположение относительно обоймы. Формирование замыкающей головки заклепок осуществляют на внутренней стенке кронштейна с применением пневмоклещей или обратной ударной клепки. После крепления на обойме кронштейнов и накладок сверлят и разделывают отверстия под оси кинематики замка. Обработка отверстий осуществляется так же, как в штампованном корпусе. Элементы кинематики замка (тяги) в зависимости от условий нагружения могут бить изготовлены из литых, горячештампованных заготовок или полуфабрикатов (лист, профиль, пруток). На рис. 4.21 приведена конструкция соединительной тяги замка, заготовку которой получают литьем из сплава BHI-3. Обычно все тяги в замках работают на растяжение, поэтому рабочие сечения имеют небольшую площадь. Механической обработке подвергаются только сопрягаемые поверхности и отверстия под оси, соединяющие тягу с элементами кинематики. Расстояние между осями отверстий L с заданной точностью обеспечивают сверлением 17 по кондуктору, с последующим развертыванием их до нужного квалитета точности, или обрабатывают на координатно-расточном станке. Рисунок 4.21 - Конструкция соединительной тяги замка Несущий рычаг замка (рис. 5.22) является наиболее нагруженным элементом. Его изготовляют из стали IXI5H4AM3-IH, которая обладает коррозионной стойкостью и имеет высокие механические характеристики (σв=1500 МПа). В зависимости от условий нагружения несущие рычаги могут быть получены и из других материалов, имеющих аналогичные или несколько меньшие механические параметры. Заготовку получают горячей объемной штамповкой, при этом ее форма и геометрические размеры должны быть максимально приближены к размерам готовой детали. В процессе деформирования материала стремятся достигнуть такого направления волокон в заготовке, чтобы перерезывающие силы, действующие при эксплуатации, были направлены ко нормали к ним. На рис. 4.22 показана форма заготовки для силового рычага (пунктир указывает направление волокон после деформирования материала). Штамповка, кроме требуемого направления волокон, позволяет получить более равномерную структуру материала заготовки, исключить появление внутренних дефектов. Механической обработке подвергают все поверхности заготовки. В качестве базы для обработки выбирают отверстие под ось крепления рычага. Контуры рычага обрабатывают на фрезерном станке с ЧПУ. 18 Рисунок 4.21 - Несущий рычаг Рисунок 4.22 – Форма заготовки для силового рычага Учитывая, что материал, из которого выполнен рычаг, имеет высокие механические характеристики, и, следовательно, обладает повышенной чувствительностью к концентраторам напряжений, после механической обработки детали выполняют дополнительные отделочные операции. Для увеличения чистоты поверхности, удаления глубоких царапин, рисок производят электрохимическое полирование детали. Чистота поверхности соответствует 7-му, 8-му классам. Промежуточные рычаги (запирающие, управляющие), соединительные тяги воспринимают значительно меньшие нагрузки, чем силовые рычаги замка. Величины нагрузок зависят от кинематической схемы замка. Указанные детали изготовляют из конструкционных сталей типа 30ХГСА, ВНС-2, ВНЛ-3. Заготовки таких деталей получают литьем, штамповкой или вырубкой из листового материала. Корпус пирокамеры (рис. 4.23) является одним из элементов замка, работающим под воздействием больших давлений и температур. Его изготовляют из высокопрочных и жаростойких материалов, которые при кратковременном воздействии высоких температур существенно не изменяют своих физико-механических характеристик. Корпус пирокамеры получают из стали 1Х12Н2ВМФ-Ш (σв=1100 МПа). Заготовку корпуса выполняют горячей штамповкой и, затем обрабатывают по всем поверхностям. Основными операциями механической обработки являются: фрезерование, сверление, растачивание и шлифование. Для снятия внутренних напряжений и улучшения структуры материала в процессе изготовления корпуса камеры ее подвергают технической обработке. 19 Рисунок 4.23 -Корпус пирокамеры Доступ инструмента ко всем поверхностям, кроме поверхности расширительной камеры, свободный. В сечении А-А показано соединение корпуса камеры с крышкой. Полость расширительной камеры обрабатывают на вертикально-фрезерном станке с ЧПУ концевой фрезой. Одновременно ей же фрезеруют посадочное место под крышку. Крышку приваривают по периметру к корпусу камеры на электронно-лучевой установке или аргоннодуговой сваркой с последующей механической обработкой сварного типа. После сварки проводят контроль качества сварного шва. Поверхности корпуса пирокамеры, сопрягаемые с подвижными элементами (со штоком, поршнем), полируют. 4.4.2 Особенности сборки замков Общая сборка замков, независимо от особенностей их конструкции, осуществляется методом оборки с полной взаимозаменяемостью. На общую сборку подают детали и узлы, окончательно обработанные или собранные. Элементы кинематики, агрегаты или сборочные единицы устанавливают в строго определенной последовательности. Однако в ряде случаев, когда идет сборка первых опытных образцов или первых серийных образцов замка, в технологический процесс может вводиться предварительная сборка и доработка кинематики замка на кинематических плитах. На рис. 4.24 приведен общий вид кинематической плиты, предназначенной для контроля качества изготовления кинематики и ее функционирования при закрытом положении замка и при открытом. 20 Для контроля выходных параметров замка и выявления влияния на них зазоров между рычагами и осями, до пусков на сопрягаемые поверхности рычагов, обеспечивающих надежность запирания кинематики и ее работоспособность, на кинематической плите жестко закреплены оси. Положение осей строго соответствует их теоретическому положению в конструкции замка. Диаметры осей имеют предельно допустимые минимальные размеры. Рисунок 4.24 - Кинематическая плита для контроля качества Обычно в соединениях рычагов с осями применяют скользящие посадки, соответствующие 9-му, 11-му квалитетам точности. Это значит, что ось диаметром 15 мм будет выполнена с допуском, соответствующим 11му квалитету точности. В абсолютных величинах отклонение от номинального значения составит 110 мкм. Таким образом, допустимый диаметр оси (вала) может быть 14,89 мм. Аналогичное отклонение будет иметь и отверстие в рычаге кинематики замка, только в сторону увеличения его диаметра. Образовавшийся зазор может повлиять на надежность работы кинематики. На рис. 4.25, а приведена конструкция элементов кинематики, обеспечивающая запирание несущего рычага 1 замка. Надежность запирания зависит от положения оси 3 соединительной серьги 2 и промежуточного рычага 4 относительно запирающего рычага 5. Положение, в котором центр оси находится на одной прямой, соединяющей ось вращения промежуточного рычага 4 с осью крепления серьги 2 к несущему рычагу 1, будет соответствовать неустойчивому равновесию. 21 Рисунок 4.25 - Конструкция запирания несущего рычага замка При малейших колебаниях точки К (рис. 4.25, б) может произойти самопроизвольное отпирание замка. Чтобы замок был надежно закрыт, точка К должна находиться на расстоянии 0,25...0,4 мм от неустойчивого положения. Контроль надежности запирания замка проводится на кинематической плите с учетом влияния зазоров в осях крепления кинематики. Для этого оси на кинематической плите выполняют по предельно допустимому диаметру с точностью, соответствующей 6-му квалитету. Для приведенного выше примера номинальный диаметр оси кинематической плиты будет Ø 4,901 мм, а допуск на размер - 11 мкм, что соответствует минимально возможному размеру Ø 14,89. Проверяемую кинематику устанавливают на кинематической плите в положение, соответствующее рабочему. Все элементы кинематики со22 единяют друг с другом согласно чертежу замка. Положение звеньев контролируют специальным калибром, вставляемым в отверстие, имеющееся в кинематической плите. Одновременно контролируется и величина у (рис. 4.25). Если она не соответствует требуемой, производят дополнительную обработку поверхности А. Обычно, на первых опытных образцах, поверхность А имеет гарантированный припуск для обработки по месту. Контролируется положение кинематики при закрытии и открытии замка, а также площадь контактирования промежуточного и запирающего рычагов. Пятно контакта этих рычагов должно составлять 75% от теоретической площади перекрытия. После проверки все элементы снимают с кинематической плиты, устанавливают непосредственно в корпус замка, а затем закрепляют в соответствии с чертежом. Окончательно собранный замок проверяют на работоспособность, т.е. на исправность всех электроцепей, надёжность запирания и отпирания замка. Для пиротехнических замков проводят дополнительно отработку в специальных камерах, обеспечивающих безопасность персонала от воздействия пороховых газов, ударной волны или осколков в случае разрыва конструкции. Горячая отработка пиротехнических замков осуществляется выборочно (1...3 замка от партии). Величина партии устанавливается заказчиком. ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ: 1. В схемы представьте силовые элементы корпусов держателей и технология их изготовления. 2. Сделайте анализ технологии изготовления профиля кассетного держателя. 3. Корпус балочного держателя и технология его изготовления (материалы, алгоритм процесса). 4. Укажите основные этапы технологического процесса изготовления основных элементов кассетных держателей. 5. Укажите основные этапы технологического процесса сварки обтекателя балочного держателя. 6. На основании лекционного материала составить схему изготовления замка, включая процесс сборки и операции контроля. 23