Конструкция сборочных приспособлений

Основное назначение сборочного приспособления – обеспечение возможности установки - базирования деталей, узлов, панелей в сборочном положении относительно базовых осей и создание условий для выполнения соединения деталей в сборочную единицу.

При выполнении основного назначения конструкция сборочного приспособления должна: обеспечивать сохранение точности базовых размеров в процессе сборки, иметь свободные проходы для установки деталей и выполнения соединений, исключать промеры, подгонку и разметку при установке деталей, иметь средства механизации для подъёма, опускания и закрепления в рабочем положении элементов сборочного приспособления, отвечать требованиям по технике безопасности при работе в приспособлении.

Сборочное приспособление представляет собой сложную пространственную конструкцию, состоящую из следующих элементов:

- каркаса (рам, балок, стоек, колонн), на котором монтируются все элементы приспособления;

- установочных (базирующих) элементов (рубильников, ложементов, плит стыка, дистанционных калибров, кронштейнов КФО, установочных линеек, наладок и.т.д.);

- средств крепления и фиксации собираемых деталей в сборочном положении;

- механизмов для подъёма и закрепления установочных элементов приспособления в исходном и рабочем положении;

- механизмов для установки и снятия приспособлений деталей и сборочных единиц.

Существует большое разнообразие конструкций сборочных приспособлений:

- сборно-разборное приспособление;

- упрощённое сборно-разборное приспособление;

- специализированные переналаживаемые сборочные приспособления.

В целях сокращения времени и стоимости проектирования и изготовления сборочных приспособлений большая часть их элементов стандартизована. Стандартизация производится в пределах отрасли – отраслевой стандарт (ОСТ) или в виде стандарта предприятия (СТП). На стандартизованные элементы и детали сборочных приспособлений в централизованном порядке разрабатывают ОСТ в виде таблиц с эскизами.

Сборочные приспособления состоят из следующих элементов:

1) Основания и плиты (см. рисунок 2 а,б) служат опорами для блоков колонн, эти элементы приспособлений отлиты из чугуна и обработаны по привалочным плоскостям.

 

 

а)

б)

 

 

Рисунок 2 – Основания и плиты: а – основание; б – плита

2) Колонны (см. рисунок 3)являются основными несущими элементами сборочных приспособлений.

 

 

Рисунок 3 – Колонна

3)

Балки (см. рисунок 4) являются продольными элементами сборочных приспособлений, на них монтируют большую часть установочных и фиксирующих элементов.

 

 

Рисунок 4 – Балка

4) Кронштейны (см. рисунок 5) используются для соединения между собой болтами оснований, колонн, балок.

 

 

Рисунок 5 - Кронштейн

5) Рубильники (см. рисунок 6) являются основными базирующими элементами сборочного приспособления, поэтому точность обводов собираемого в приспособлении изделия зависит от точности обводов рубильников (соответствия их плазам), жёсткости рубильника и всей системы его крепления. Размеры сечения рубильников определяются расчетным путём, исходя из требуемой точности и размеров собираемого изделия и материала, из которого изготавливаются рубильники.

 

Рисунок 6 – Конструкции рубильников: 1 – рубильник с опиленной малкой; 2 – рубильник с фиксирующим контуром, полученным способом слепка; 3 – рубильник с ножевым контуром; 4 – рубильник с нажимной резиновой прокладкой; 5 – рубильник нажимной с резиновыми выступами

6) Ложементы (см. рисунок 7) являются элементами сборочного приспособления, служат для установки собираемых деталей в сборочное положение. Он имеет такие же обводы как и соответствующий рубильник. Зазор между поверхностями рубильников и ложементов равен сумме толщин собираемых деталей, и зазора между деталью и рабочей поверхностью ложемента.

ложемент

рубильник

 

 

Рисунок 7 – Система узел – рубильник - ложемент

7) Вилки (см. рисунок 8) предназначены для установки рубильников и ложементов на балки.

Вилка двойная

Вилка одинарная

 

Рисунок 8 - Вилки

8)

Стакан с отверстиями

Стакан с фланцем

Стакан с боковым основанием

Стаканы (см. рисунок 9) устанавливаются на балки, а в стаканы вставляют вилки и закрепляют их там с помощью специального цементного раствора.

 

Рисунок 9 - Стаканы

9) Фиксаторы и прижимы являются элементами приспособления, с помощью которых собираемые детали устанавливают и закрепляют в сборочном положении.

10) Гидравлическая система. Питание гидравлических фиксаторов и прижимов производится с их помощью.

В цехе прохождения практики имеется большое разнообразие сборочных приспособлений, как для сборки узлов, так и агрегатов самолётов БЕ-200 и Су-30, таких как:

- приспособление для сборки шпангоутов фюзеляжа;

- приспособления для сборки клепаных панелей крыла и фюзеляжа;

- приспособление для сборки переборок фюзеляжа;

- приспособления для сборки центроплана крыла;

- приспособления для сборки средней части лодки и фюзеляжа.

На примере я решил рассмотреть конструкцию сборочного приспособления для сборки нижней панели центроплана крыла самолёта БЕ-200 (см. рис.3,4).

Узел в сборочном приспособлении располагается вертикально, его перемещение в горизонтальное положение невозможно. Конструкция сборочного приспособления состоит из каркаса рамного типа, который с свою очередь состоит из колонн 3, кронштейнов 5, основания 2, балок 4, на которых с помощью вилок 8и узлов фиксации 9 установлены рубильники 6 и ложементы 7, причём рубильники установлены в неподвижном положении, а ложементы способны вращаться вокруг вилок и фиксироваться в верхнем положении с помощью замков, на ложементах и рубильниках установлены прижимы 9 для фиксации стрингеров и обшивки, обшивка устанавливается в сборочное положение с помощью упоров, рубильников 6 и установочных линеекпри поднятых ложементах.

 

 

Виды соединений

7.1 Заклёпочные соединения

Заклепочные соединения – неподвижные неразъемные соединения, характеризуются:

- обеспечением неизменного положения собираемых деталей между собой;

- невозможностью разборки соединения без специального деформирования заклепок.

Технологический процесс выполнения заклепочных соединений – Клепка, это образование неразъемных соединений при помощи заклепок (ГОСТ 3.1109-82).

Заклепка – деталь для крепления собираемых деталей между собой.

Образование отверстий под заклепки определяется по диаметру и типу заклепки (см.таблицу 1).

Таблица 1 - Образование отверстий под заклепки

Тип заклепки	Нормативно-техническая документация	Диаметр заклепки, мм	2,60	3,00	3,50	4,00	5,00	6,00	7,00	8,00
Заклепки для двусторонней клепки	ПИ 249-78	Диаметр отверстия, мм	номин.	2,70	3,10	3,60	4,10	5,10	6,10	7,10	8,10
пред. отклон.	+0,10	+0,16
Диаметр сверла при окончательном сверлении, мм	2,70	3,10	3,60	4,10	5,10	6,10	7,10	8,10
Заклепки с компенсатором из высоко прочных сплавов	РТМ 1.4.477-85	Диаметр отверстия, мм	номин.	-	3,05	3,55	4,10	5,10	6,10	7,10	8,10
пред. отклон.	-	+0,10	+0,16
Диаметр сверла при окончательном сверлении, мм	-	3,05	3,55	4,10	5,10	6,10	7,10	8,10
Универ-сальные заклепки	ТР 1.4.473-78	Диаметр отверстия, мм	номин.	-	3,05	3,55	4,05	5,05	6,05	-	-
пред. отклон.	-	+0,06	+0,08	-	-
Диаметр сверла для предварительного сверления, мм	-	-	2,70	3,10	4,10	5,10	-	-
Диаметр сверла или сверла развертки при сверлении в окончательный размер, мм	-	3,05	3,55	4,05	5,05	6,05	-	-

Виды технологического процесса клепки представлены на рисунке 10.

 

 

Рисунок 10 – Виды технологического процесса клёпки

Автоматическая клепка является двусторонней и выполняется на автоматическом сверлильно-клепальном оборудовании. Автоматическая клепка - главное из направлений совершенствования технологического процесса выполнения заклепочных соединений.

Автоматическая клепка обеспечивает:

- стабильность выполнения технологических операций;

- повышение производительности труда в 2-2,5 раза относительно ручной и прессовой клепки;

- сокращение цикла сборки.

Двусторонняя ударная клепка осуществляется ручными пневматическими молотками.

Основными технологическими операциями при двусторонней клепке являются:

- сборка пакета деталей, крепление средствами временного крепления;

- образование отверстий под заклепки;

- образование гнезд под головки заклепок;

- разборка узла и удаление заусенцев и стружки;

- окончательная сборка пакета деталей перед клепкой, крепление средствами временного крепления;

- вставка заклепок в отверстия с нанесением антикоррозионной защиты;

- образование замыкающих головок заклепок;

- контроль.

 

Виды заклепочных соединений представлены на рисунке

 

 

НзНз

Dз Dз

а) б)

в)

 

 

НзDз

 

НзНз

DзDз

г) д)

 

Рисунок 11 – Виды заклёпочных соединений

а – непотайное; б – потайное; в – двусторонний потай; г –потайное универсальными заклёпками (УЗ); д – непотайное УЗ

Заклепки для односторонней клепки предназначены для выполнения соединений в конструкциях узлов и агрегатов, доступ к которым возможен с одной стороны. По решению Главного конструктора заклепки могут быть применены в узлах и агрегатах взамен обычных стандартных заклепок, соединения которыми по условиям подхода не могут быть выполнены прессовым способом.

Эскизы заклепок приведены на рисунке 12.

 

а) б) в) г)

Рисунок 12 – Виды заклёпок для односторонней клёпки

а – заклёпки с сердечником; б – заклёпки ВСС; в – гайки-пистоны; г – заклёпки пустотелые

Двусторонняя прессовая клепка осуществляется прессованием. Прессование выполняется на стационарном оборудовании или переносными клепальными ручными прессами.

Существуют два метода ударной клепки:

- обратный метод - удары молотка наносятся по закладной головке, а образуемая замыкающая головка осаживается поддержкой;

- прямой метод - удары молотка наносятся по стержню заклепки, при этом образуется замыкающая головка. Поддержка в это время поджимает заклепку со стороны закладной головки.

Прямой метод клепки применяется в исключительных случаях ввиду низких прочностных характеристик образуемых соединений и большой трудоемкости клепки по сравнению с обратным методом.

Инструментом для клёпки служат:

1. Молотки клёпальные пневматические.

2. Обжимки.

3. Поддержки.

Пневматические клепальные молотки выпускаются пяти групп мощности, с двумя типами рукоятки – пистолетного типа и замкнутой рукояткой.

Основным технологическим параметром молотка является время расклепывания заклепки на стандартном пакете при обратном методе клепки:

– 1,5 сек для молотков 0 группы мощности, при этом частота ударов не менее 45 сек^-1;

– 1,0 сек для молотков 1 группы мощности, при этом частота ударов не менее 43 сек^-1;

– 2,0 сек для молотков 2 группы мощности, при этом частота ударов не менее 34 сек^-1;

– 2,5 сек для молотков 3 группы мощности, при этом частота ударов не менее 25 сек^-1;

– 3,5 сек для молотков 3а группы мощности, при этом частота ударов не менее 20 сек^-1.

При прямом методе клепки время расклепывания в половину меньше.

Виды клёпальных молотков приведены на рисунке 13.

А В

DD В

ВАD

А

а) б) в)

 

Рисунок 13 - Типы молотков клепальных пневматических

а – КМП (с рукояткой пистолетного типа);

б – КМУ (укороченный для мест с ограниченным подходом);

в – КМ (с замкнутой рукояткой).

 

Болтовые соединения

Болтовое соединение является резьбовым разъемным соединением (см. рисунок 14).

Разъемное соединение – соединение, которое можно разобрать без разрушения элементов конструкции.

 

шайба

гайка

шайба гайка

шплинт

а) б)

шайба гайка самоконтрящая

 

в)

Рисунок 14 – Болтовые соединения

а – стопорение шплинтом; б – стопорениекернением; в – стопорение гайкой самоконтрящей

Основные технологические операции болтовых соединений:

- образование отверстий;

- образование гнезд под головки болтов. Опорных поверхностей под крепежные изделия, снятие фасок под галтели болтов;

- постановка болтов в отверстия;

- установка шайб, наживление гаек;

- свинчивание соединений;

- контровка;

- контроль качества выполнения болтовых соединений.

Инструмент для выполнения болтовых соединений:

- ключи гаечные по ГОСТ 2838-80Е, ГОСТ 2839-80Е, ГОСТ 2906-80, ГОСТ 10112-80, ГОСТ 16983-80;

- отвертки слесарно-монтажные по ГОСТ 17199-88Е;

- плоскогубцы по ГОСТ 5547-93;

- контрольный инструмент – металлическая линейка ГОСТ 427-75, штангенциркуль ГОСТ 166-89, щуп пластинчатый ТУ 2-034-225-87-75, индикатор по ГОСТ 577-68 и индикаторное приспособление 999.8749-7000.

Выбор ключей гаечных (размер зева S) в зависимости от диаметров болтов (гаек) производится из стандартизованных значений по таблицам.

Выбор отверток слесарно-монтажных по диаметру болта и шлицу головки болта по ГОСТ 17199-88Е.

Стопорение болтового соединения выполняется по ОСТ 1 39502-77 следующими методами:

- стопорение стопорными шайбами, пружинными шайбами;

- стопорениесамоконтрящими гайками, контровочными гайками;

- стопорение шплинтами;

- стопорение деформацией металла (кернением);

- стопорение проволокой (с пломбированием и без пломбирования).