|
|
Лекция 1. Общее понятие и определенияМинистерство образования Российской федерации Иркутский государственный технический университет ФАКУЛЬТЕТ ТРАНСПОРТНЫХ СИСТЕМ КАФЕДРА: «САМОЛЕТОСТРОЕНИЕ И ЭКСПЛУаТАЦИЯ АВИАЦИОННОЙ ТЕХНИКИ» ТЕХНОЛОГИЯ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ Конспект лекций Направление подготовки: 652100 «Авиастроение» Специальность: 130100 «Самолето- и вертолетостроение» СОСТАВИЛ: ст. преподаватель В.А. Анохин ____________________ «___»_______2003г.
Иркутск Г.
Введение Лекция 1. Общее понятие и определения 1.1 Основные определения……………………………………………………………………………… 1.2Классификация технологических процессов……………………………………………………. 1.3 Классификация основных конструкционных материалов………………………………… 1.4 Применение основных конструкционных материалов в самолетостроении…………… 1.5 Перспективы применения новых КМ и ФМ…………………………………………………… Лекция 2. Полуфабрикаты, заготовки и детали 2.1 Основные определения……………………………………………………………………………… 2.2Общее членение самолета…………………………………………………………………………… 2.3 Классификация авиационных деталей……………………………………………………..…… 2.4 Типовые конструктивно – технологические элементы деталей………………………… 2.5Конструктивно – технологические особенности авиационных деталей……………… 2.6Точность, как основной показатель качества деталей……………………………………… 2.7Основные требования к авиационным деталям, поступающим на сборку……………… 2.8Понятие о технологичности деталей и заготовок…………………………………………… 2.9Виды технологичности………………………………………………………………………………… 2.10 Главные факторы, определяющие требования к технологичности конструкции… 2.11 Оценка технологичности конструкции изделия…………………………………………… 2.12 Базовый показатель технологичности………………………………………………………… 2.13Отработка конструкции на технологичность…………………………………………… 2.14 Обозначение материалов изделий ……………………………………………………………… Лекция 3. Технологическая система 3.1 Понятие о технологической системе……………………………………………………………… 3.2 Точность технологической системы……………………………………………………………… 3.3 Понятие о базах и базировании…………………………………………………………………… 3.4 Правило шести точек, базы……………………………………………………………………… 3.5 Основные базы……………………………………………………………………………… 3.6 Основные правила базирования……………………………………………………………………… Лекция 4. Технологический процесс 4.1 Общее понятие и виды……………………………………………………………………………… 4.2 Оформление технологической документации…………………………………………………… 4.3 Комплектность технологических документов………………………………………………… 4.4 Исходные данные для проектирования технологических процессов………………………… 4.5 Тип (серийность) производства…………………………………………………………………… 4.6 Схема производственного процесса……………………………………………………………… 4.7 Основные технологические методы получения заготовок и изготовления деталей, определения и классификация……………………………………………………………. 4.8 Схема технологических методов…………………………………………………………………. 4.9 Укрупненная схема типового технологического процесса изготовления любой детали……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 4.10 Общие рекомендации для выбора технологического метода получения заготовок и изготовления деталей…………………………………………………………………………………………………… 4.11 Экономическая эффективность технологических процессов…………………………………………… 4.12 Понятие о технологической операции………………………………………………………………………………………… 4.13 Требования безопасности и экология при производстве самолетов………………………………… Лекция 5. Технология литейного производства 5.1 Общая характеристика литейного производства……………………………………………………………… 5.2 Структура литейного цеха…………………………………………………………………………………………………………… 5.3 Общая схема ТП изготовления отливки……………………………………………………… 5.4 Теоретические основы производства отливок…………………………………………………………………………
5.6 Способы изготовления отливок…………………………………………………………………………………………………… 5.7 Изготовление отливок в разовых формах…………………………………………………………………………………… 5.8 Модельные комплекты для ручной и машинной формовки…………………………………………………… 5.9 Формовочные и стержневые смеси…………………………………………………………………………………..…………… 5.10 Технология получения формовочных и стержневых смесей…………………………………..……………… 5.11 Технология ручной формовки…………………………………………………………………………………………………………… 5.12 Технология машинной формовки…………………………………………………………………………………………………… 5.13 Заливка форм ……………………………………………………………………………………………………………………………………… 5.14 Разливочные ковши ………………………………………………………………………………………………………………………..… 5.15 Выбивка отливок из форм и стержней из отливок………………………………………………………………… 5.16 Обрубка и очистка отливок……………………………………………………………………………………………………………… 5.17 Специальные методы получения отливок………………………………………………………………………………… 5.18 Технологические особенности изготовления отливок из различных сплавов…………………… 5.19 Виды брака и контроль качества отливок………………………………………………………………………………… 5.20 Условное обозначение отливок……………………………………………………………………………………………………….. Лекция 6. Технология обработки давлением 6.1 Общие сведения………………………………………………………………………………………… 6.2 Факторы, влияющие па пластичность металла………………………………………………… 6.3 Холодная и горячая обработка металлов давлением……………………………………………… 6.4 Влияние обработки давлением на структуру и механические свойства металлов и сплавов………………………………………………………………………………………………………… 6.5 Основные методы обработки металлов давлением ………………………………………… 6.6 Нагрев металлов перед обработкой давлением……………………………………………… 6.7 Виды брака и контроль качества заготовок, получаемых обработкой давлением…… 6.8 Конт роль штампованных поковок……………………………………………………………..…… Лекция 7. Технология сварочного производства 7.1 Общие сведения………………………………………………………………………………………… 7.2 Свариваемость металла и технологичность конструкции………………………………… 7.3 Электрическая дуговая сварка……………………………………………………………………… 7.4 Электрическая контактная сварка……………………………………………………………… 7.5 Газовая сварка………………………………………………………………………………………… 7.6 Термитная сварка……………………………………………………………………………………… 7.7 Пайка металлов………………………………………………………………………………………… 7.8 Новые способы сварки………………………………………………………………………………… 7.9 Технология сварки…………………………………………………………………………………… 7.10 Наплавка твердых сплавов………………………………………………………………………… 7.11 Резка металлов………………………………………………………………………………………… 7.12 Контроль качества сварки………………………………………………………………….. 7.13 Условное обозначение швов сварных и паяных соединений…………………………… Лекция 8 Технология обработки заготовки и деталей резанием 8.1 Общие сведения ……………………………………………………………………………………… 8.2 Классификация и нормы точности станков …………………………………………………… 8.3 Теория резания ………………………………………………………………………………………… 8.4 Обработка на токарных станках ………………………………………………………………… 8.5 Обработка на сверлильных и расточных станках …………………………………………… 8.6 Обработка на фрезерных станках ……………………………………………………………… 8.7 Обработка на многоцелевых станках …………………………………………………………… 8.8 Обработка на строгальных, долбежных станках ………………………………………… 8.9 Обработка на зубообрабатывающих станках………………………………………………… 8.10 Обработка на шлифовальных станках ………………………………………………………… 8.11 Отделочная обработка ……………………………………………………………………………
8.13 Электрофизическая и электрохимическая обработка……………………………………… 8.14 Автоматизация процесса механообработки резанием ……………………………………… 8.15 Контроль качества деталей, получаемых механообработкой резанием……………… Лекция 9. Изготовление деталей из композиционных материалов 9.1 Общие сведения ………………………………………………………………………………………… 9.2 Характеристика композиционных материалов………………………………………………… 9.3 Классификация композиционных материалов…………………………………………………… 9.4 Изготовление деталей из композиционных порошковых материалов …………………...… 9.5 Изготовление деталей из пластмасс ……………………………………………………………… 9.6 Производство изделий из резины …………………………………………………………………… 9.7 Контроль качества деталей из композиционных материалов …………………………….. Лекция 10. Покрытия 10.1 Лакокрасочные покрытия ……………………………………………………………………… 10.2 Условное обозначение лакокрасочных покрытий…………………………………………… 10.3 Металлические и неметаллические неорганические покрытия ………………………… 10.4 Условное обозначение металлических и неметаллических неорганических покрытий…………………………………………………………………………………………………… 10.5 Термическая обработка ………………………………………………………………………… 10.6 Особенности термической обработки металлов и сплавов, применяемых в самолетостроении ………………………………………………………………………………………. 10.7 Химико – термическая обработка……………………………………………………………… 10.8 Условное обозначение термической и химико-термической обработки……………… Лекция 11. Технология сборочных соединений в самолетостроении 11.1 Общая характеристика ………………………………………………………………………… 11.2 Требования к деталям, поступающим на сборку …………………………………………… 11.3 Взаимозаменяемость и увязка размеров между собой в самолетостроении ………… 11.4 Плазово – шаблонный метод увязки форм и размеров изделий…………………………… 11.5 Классификация методов обеспечения взаимозаменяемости и увязки форм и размеров изделий …………………………………………………………………………..…… 11.6 Методы базирования при сборке самолетов ………………………………………………… 11.7 Виды, применяемые в самолетостроении соединений……………………………………… 11.8 Герметизация клепанных швов и изделий……………………………………………………… 11.9 Контроль качества заклепочных соединений ………………………………………………… 11.10 Контроль качества сварных и паяных соединений ………………………………………… 11. 11Контроль качества клеевых соединений …………………………………………………… 11.12 Контроль обводов агрегатов…………………………………………………………………… Список литературы Авиастроение базируется на использовании самых современных достижений как в области фундаментальных наук (аэродинамика и газодинамика, механика, физика твердого тела и т.д.), так и в области прикладных (материаловедение, приборостроение, электроника, авионика и т.п.). Т.е. при проектировании и производстве авиационной техники (АТ) используются самые новейшие разработки в областях теории конструкции, технологии и материаловедения, обеспечивающие постоянно растущие требования по качеству и эксплутационной надежности. Существует постоянная взаимосвязь между конструкцией самолета или вертолета и технологией их производства. Создание новых КМ и ФМ, ТМ получения заготовок и изготовление деталей позволяют конструктивно совершенствовать современную АТ. Так при изготовлении самолета СУ-27 и его модификаций на стадиях разработки и освоения более 100 технических решений были признаны изобретениями.
Лекция 1. Общее понятие и определения 1.1 Основные определения КМ- материалы, предназначенные для изготовления строительных конструкций, деталей и узлов механизмов и машин, а также других изделий. ТКМ- комплексная дисциплина, которая содержит основные сведения о способах получения металлических и неметаллических КМ, их свойствах и методах обработки при получении заготовок, изготовлении деталей, или изделий различного назначения. Технология– это прикладная техническая наука о методах и средствах производства изделий. Технология машиностроения – это наука об изготовлении машин требуемого качества в установленном производственной программой количестве и в заданные сроки при наименьших затратах живого и овеществленного труда, т.е. при наименьшей себестоимости. Технология самолетостроения – область технологии машиностроения как науки о сущности процессов производства самолетов, о взаимной связи этих процессов и закономерностях их развития. Производственный процесс (ПП) – совокупность всех действий людей и орудий производства необходимых на данном предприятии для изготовления или ремонта выпускаемых изделий. ТП – это часть ПП, содержащая целенаправленные действия по изменению и (или) определению состояния предмета труда. Или, ТП – это часть ПП, включающая в себя последовательное изменение размеров, формы, внешнего вида или внутренних свойств предмета производства и их контроль.
1.2Классификация технологических процессов Классификация ТП необходима для выяснения и освоения массива частных процессов и для селективного их использования при разработке рациональных процессов изготовления изделий. Вся совокупность ТП изготовления самолета условно делится на три взаимосвязанных класса: I. Заготовительно – обработочные (ЗОП); II. Монтажно – сборочные (МСП); III. Регулировочно – испытательные (РИП). ТКМ в основном акцентирует свое внимание на ЗОП. Они включают в себя множество частных процессов, из которых составляются конкретные ТП изготовления деталей планера самолета. Все множество этих процессов в зависимости от результатов их воздействия на исходные материалы также можно условно разделить на два взаимосвязанных подкласса: 1) Процессы формообразования (группы: литье, ОМД, ОМР и др.); 2) Процессы придания деталям требуемых физико – механических свойств (ФМС) (группы: ТО, ХТО, покрытия и др.).
1.3 Классификация основных конструкционных материалов Все КМ условно разбиваются на две большие группы: I. Металлы: - сталь и сплавы; - чугуны; - цветные металлы и сплавы; - металлокерамика и др. II. Неметаллы: - древесина; - бумага и картон; - минералы и материалы на их основе; - технические текстильные материалы и кожа.; - резина и резиновые изделия; - полимерные материалы и др. Кроме того, существует большая группа ФМ, имеющих огромное значение в самолетостроении: синтетические клеи, герметики, ЛКП и др.
1.4 Применение основных конструкционных материалов в самолетостроении Алюминиевые сплавы (Д16, АМг6, В95, АК4 и др.) употребляются для изготовления элементов планера самолетов, испытывающих при полете нагрев Титановые сплавы (ОТ4, ВТ5, ВТ6, ВТ15, ВТ16, ВТ20, ВТ22 и др.) употребляются для конструкций горячих зон самолетов, строящихся в основном из алюминиевых сплавов, или для основных элементов планера самолетов, летающих при скоростях V Жаропрочные и коррозионно-стойкие стали и сплавы (12Х18Н9Т, 12Х18Н10Т, 15Х18Н12С4ТЮ, СН-2 (09Х15H8Ю), СН-3 (08Х17Н5М3), ВНС – 2(08Х15Н5Д2Т), ВНС–5 (13Х15Н4АМ3) и др.) применяются в конструкциях, работающих при температурах Пластмассы (термопласты, термореактивные полимеры и др.) применяются для изготовления обтекателей радиолокационных антенн, деталей остекления кабин, лопастей винтов, трубопроводов, легкой мебели для пассажирских самолетов, теплоизоляции, декоративных панелей и др. 1.5 Перспективы применения новых КМ и ФМ I. Алюминиево-литиевые сплавы. Одно из направлений, связанных с созданием сплавов, обладающих более низкой плотностью и повышенной удельной прочностью. Основывается на использовании в качестве легирующих наиболее легких металлов, например лития, плотность которого В 1970-х гг. под руководством акад. РАН И.Н. Фридляндера был создан сплав 1420 на основе системы Al-Mg-Li. По прочности он оказался аналогичным сплаву Д16, но его плотность на 10-12% меньше и, кроме того, на 6-8% выше модуль упругости. В начале 1980-х гг. ВИЛСом совместно с ВИАМом были разработаны новые алюминиево-литиевые сплавы пониженной плотности марок 1440 и 1450, которые за счет некоторого снижения Li и нахождения оптимального соотношения Mg, Li и Cuобладают хорошей технологичностью при горячей обработке давлением. Основные достоинства алюминиево-литиевых сплавов: - низкая плотность; - высокий модуль упругости; - высокая коррозионная стойкость; - высокая удельная прочность; - хорошая свариваемость и др. Алюминиево-литиевые сплавы целесообразно применять в качестве основного КМдля ответственных агрегатов сверхзвуковых самолетов: сварных баковых отсеков фюзеляжа, панелей, обшивок и др. Ими можно заменять традиционные клепаные конструкции на сварные из алюминиевых сплавов Д16, АК4-1 или ВТ-20. Благодаря использованию этих сплавов кроме повышения летно-технических характеристик современной авиации обеспечивается снижение массы Поставляются в виде следующих полуфабрикатов: листов, плит, профилей и прутков. Кроме того, из алюминиево-литиевых сплавов получают штамповки и поковки. II. Композиционные металлические материалы. С целью повышения ресурсных и теплофизических характеристик, модуля упругости, улучшения других свойств разрабатываются новые композиционные материалы (КпМ) на основе алюминиевых и титановых сплавов с использованием таких наполнителей, как SiC, Al2O3 , интерметаллиды, и другие, в том числе с применением физических методов воздействия на расплав. Интенсивно разворачиваются исследования по разработке КпМс металлической матрицей, в которой в качестве матрицы используются алюминиды титана, а как упрочнитель-частицы и волокна из карбида кремния, других высокопрочных и высокомодульных материалов. Алюминиды – легкие жаропрочные сплавы на основе химических соединений титана с алюминием. В двойной системе Ti-Al существуют следующие химические соединения: Ti3Al (фаза III. Жаропрочные сплавы. Жаропрочные никелевые сплавы широко используются в конструкциях газотурбинных двигателей (ГТД), которые способны длительное время работать при высоких температурах В зависимости от состава и структуры эти сплавы классифицируются следующим образом: 1.Жаропрочные гомогенные. Относятся никель-хромовые, имеющие аустенитную структуру 2. Жаропрочные дисперсионно-твердеющие: а)Слабостареющие сплавы с содержанием б)Сплавы с содержанием в) Высокожаропрочные никелевые сплавы с содержанием 
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: ©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.
|
(М=2,35-3,2).
5000С, при которых применение титановых сплавов нерационально.
в пять раз меньше плотности алюминия, 
.
.
), TiAl(фаза 
), TiAl3. Основным недостатком таких сплавов является низкая пластичность при комнатной температуре.
подвергаясь воздействию агрессивной среды.
-фазы 
, которые не склонны к образованию трещин при термической обработке;
фазы 
, что соответствует 1,5-3,6% алюминия и 2-5% титана. Характеризуются умеренной склонностью к образованию трещин;
, что соответствует количеству алюминия 
и титана 
. Для снижения склонности к образованию трещин при термообработке сварных соединений сплавов этой группы (ЭП677, ЭП742 и др) необходимо применять длительное многоступенчатое перестаривание.