Особенности штамповочного производства РЭА

Несущие конструкции РЭА и
технология их изготовления
• Классификация несущих конструкций
• Обработка деталей резанием
• Особенности штамповочного
производства РЭА
• Литейное производство
Классификация элементов
конструкций
По конструктивно-технологическим
признакам несущие конструкции РЭА
делятся на сварные, сборные и
бескаркасные. Наиболее перспективными
являются сборные несущие конструкции,
состоящие из ряда унифицированных
деталей.
Детали, применяемые для базовых
несущих конструкций можно разбить
по конструктивно-технологическим
признакам на следующие 3 группы:
1. Панели, щитки
2. Уголки, швеллеры, направляющие,
рейки, ребра.
3. Шасси, рамы, кронштейны
Панели, щитки.
К этой группе относятся плоские детали
прямоугольной формы из листа и отливок легких
сплавов толщиной 4-8 мм и размером до 400 х
500 мм. Операции обработки этих деталей
ограничиваются обычно выполнением 12-25
отверстий диаметром 2,2 - 5,5 мм с точностью по
11 - 14-му квалитету, с зенковкой и без. Допуски
межосевых размеров отверстий +0,1... +0,2 мм,
допуски расположения относительно баз +0,1...
+0,5мм. При изготовлении могут быть применены
операции листовой штамповки, механообработки
на сверлильных станках с ЧПУ, литья под
давлением.
Уголки, швеллеры,
направляющие, рейки, ребра.
Заготовки - специальные профили длиной 300 1600 мм из легких сплавов, из стали Ст.З.
Механической обработкой у этих деталей
образуются пазы, выемки, фаски с допусками
размеров 0,16 - 0,5 мм, а также отверстия
(гладкие) диаметром 4 - 6,5 мм с точностью по
14-му квалитету; гладкие с зенковкой диаметром
2,2 - 0,7 мм с точностью по 11 - 14-му квалитету;
резьбовые диаметром МЗ - 7Н, М4 - 7Н. Допуски
межосевых размеров отверстий +0,2... +0,25 мм и
допуски расположения отверстий относительно
базы +0,15... +0,6 мм. Здесь могут найти
применение операции механической обработки
на станках с ЧПУ. Уголки, швеллеры,
направляющие, рейки, ребра.
Шасси, рамы, кронштейны.
Заготовки - отливки из сплавов, например,
АЛ2. У деталей этой группы механически
обрабатываются плоскостные, наружные и
внутренние контуры, углубления,
отверстия.
Допуски линейных размеров -13-й квалитет
и выше. Отверстия выполняются по 7 - 14му квалитету. Допуски на расположение
отверстий относительно баз +0,1... +0,2 мм.
Основополагающим направлением при
изготовлении деталей должна стать
автоматизация на основе групповой
технологии и применения станков с ЧПУ и
максимальной концентраций операций на
одном рабочем месте.
Обработка деталей РЭА
резанием
Особенности обработки резанием
деталей РЭА
Удельный вес обработки резанием в
радиоаппаратостроении составляет 36 - 37%
общей трудоемкости обработки. С
переходом на изготовление аппаратуры
новых поколений обработка резанием
становится более прецизионной, к ней
предъявляется повышенные требования.
До 60% деталей в обработке резанием на
предприятиях, производящих РЭА,
составляют детали типа "тел вращения", что
обуславливает преобладание наиболее
трудоемкой токарной обработки (до 30%
механозаготовительных работ). В
механических цехах уровень механизации
производительных процессов составляет
0,42 - 0,48, а уровень автоматизации только
0,2. Низкие показатели объясняются в
основном большим объемом работ,
выполняемых на универсальном
оборудовании.
Важное значение для повышения
производительности труда в обработке
резанием имеет применение групповых
методов обработки.
Направлением комплексной механизации и
автоматизации в механообработке
являются:
• внедрение станков с ЧПУ, использование
промышленных роботов для автоматизации
вспомогательных операций;
• оснащение универсальных станков
автоматическими зажимными устройствами,
автоматическими загрузочными, контрольноизмерительными и прочими устройствами с
применением промышленных роботов на
базе группового метода обработки;
• организация для определенных групп
деталей небольших поточных линий с
транспортными промышленными роботами,
работающими по замкнутому циклу
обработки;
• механизация и автоматизация
вспомогательного производства.
Особенно большие резервы повышения
производительности заложены в
мелкосерийном производстве,
укомплектованном станками с ЧПУ. Обычно
здесь коэффициент загрузки станков с ЧПУ
составляет 0,4 - 0,6, а коэффициент
сменности использования станков - не более
1,3 -1,6, т.е. оборудование используется
производительно лишь на 7 -10% наличного
времени.
Кроме того, при обработке заготовок
партиями 95% времени они ожидают своей
очереди и только 5% времени
обрабатываются. Объединение автономных
станков с ЧПУ в автоматизированные гибко
перестраиваемые комплексы (ГПС)
позволяет повысить коэффициент загрузки
станков до 0,85 - 0,9, а коэффициент
сменности - до 2 - 3. При этом существенно
сокращается производительный цикл
обработки групп деталей, которые могут
поступать на станок в любой
последовательности.
Детали, контур которых образован кусочноломанной линией, обрабатываются на
прямых или гильотинных ножницах. Усилие
при резании при этом рассчитывается по
формуле
P=KtlLср , кг,
где К - коэффициент, учитывающий
неравномерность толщины 1,3;
t - толщина материала (мм);
/-длина резания (мм);
Lср = 0,7...0,9 предел прочности (кг/мм).
Для обрезки заготовок, имеющих
криволинейные границы, применяются
дисковые ножницы. Усилие резания в этом
случае определяется из расчета среза
параллелограмма:
Р=0,5 KtlLср/tgσ , кг,
где
σ - угол захвата (10-15 град.)
Если используется несколько роликов
Р=0,5nKtlLср/tgσ , кг,
где n - число пар дисковых ножей.
Особенности штамповочного
производства РЭА
Из общего числа обрабатываемых деталей в РЭА
почти 70% получают холодной штамповкой, из них
60% -методами многооперационной штамповки.
Эффективность штамповки как метода обработки
заключается в том, что трудоемкость
штампованных деталей составляет всего 8-10%
общей трудоемкости производства. Показатель
уровня механизации и автоматизации
штамповочного производства в
радиопромышленности находится в пределах 0,250,3 (в пределах малой категории).
•
•
•
•
•
•
Различают следующие операции
штамповочного производства:
вытяжки,
гибки,
отбортовки,
рельефной штамповки,
вырубки,
отрезки.
Они производятся в результате пластической
деформации, а вырубка и отрезка - с
частичным нарушением материала.
Достоинства технологии штамповки:
•
•
•
•
Простота технологического процесса
Высокая производительность
Абсолютная и относительная дешевизна
деталей
Хорошая приспосабливаемость
оборудования и штампов к различным
типам производства и возможность почти
полной механизации и автоматизации
работ.
Недостатки: сравнительно высокая
стоимость штампа, сложность получения
толстостенных заготовок.
Рассмотрим некоторые особенности
перечисленных операций.
• Вытяжка
При многократной вытяжке из
малоуглеродистой стали можно получить
цилиндрическую деталь высотой 6...8
диаметров детали.
• Отбортовка
Применяется под резьбу и при
перфорации экранов. Диаметр
отверстия определяется толщиной
материала d < 4,5f. Отбортовка под
резьбу проводится по
предварительному пробитому
отверстию.
• Вырубка
При вырубке происходит отделение
заготовки от исходного материала листа по
замкнутому контуру. Вырубкой получают
плоские детали.
• Пробивкой получают отверстия
различной формы.
• Отрезка - частичное отделение
материала по незамкнутому контуру.
Дополнительно к ранее отмеченным
операциям для получения деталей с
отверстиями и без них из листового не
металлического материала (бумага, кожа)
используется операция просечки. Она
выполняется пуансоном, имеющим
специальную заточку без матрицы.
Эффективным решением задачи
механизации и автоматизации производства
деталей методами штамповки в
мелкосерийном производстве явилось
использование промышленных роботов.
Наибольшая необходимость в
автоматизации осуществляется на
вторичных операциях листовой штамповки,
производящихся после первичной вырубки
из крупногабаритных листов.
К таким операциям относятся:
•
•
•
•
вырубка по контуру,
вырубка отверстий,
гибка,
холодное обратное выдавливание (детали
типа "экран", "крышка").
Литейное производство
•
•
•
•
•
Различают следующие виды литья:
в землю,
в кокиль (металлическую разъемную форму),
под давлением,
по выплавляемым моделям: основано на
применении модели из легкоплавкого материала
(парафин, церезин и др.) изготовленной с высокой
точностью и облицованной специальным
материалом,
наносимым в жидком состоянии. Облицовочный
слой после высыхания, промывки горячей водой и
обжига образует прочную корку, дающую точный
отпечаток модели;
центробежное литье.
Автоматизация литейного
производства РЭА
Уровень механизации и автоматизации
литейного производства достаточно низкий,
а условия труда тяжелые. Возможны два
пути автоматизации литейного
производства:
1. Создание комплексных автоматических
линий формовки.
2. Использование промышленных роботов в
действующих техпроцессах на отдельных
технологических операциях.