Конструирование деталей авиационных конструкций из горячештампованных заготовок (90

Св.	500	до	850	8,0	5,5	7,0	8,0
Св.	850	до	1180	10,0	6,5	8,5	10,0
Св.	1180	до	2000	12,0	8,0	10,0	12,0
Св.	2000	до	3150		9,0
Св.	3150	до	4500		10,5
Св.	4500	до	6300		12,0
Св.	6300	до	8000		13,0
Св.	8000	до 10000			14,0
Св. 10000		до 12500			15,0
Св. 12500		до 16000			16,5
Св. 16000		до 20000			18,0
Св. 20000		до 25000			20,0

Таблица 12 Расстояние Аот ребра до края отверстия

Высота ребра h, мм	Расстояние А от
	ребра до края от-
	верстия, мм
До 5	8
Св. 5 до 10	12
Св. 10 до 15	15
Св. 15 до 20	20
Св. 20 до 25	25
Св. 25 до 30	25
Св. 30 до 40	30
Св. 40 до 50	35
Св. 50 до 60	35
Св. 60 до 70	40

		Таблица 13
Усиление кромки		отверстия
облегчения
Высота усиления h,		R,	R1,
мм		мм	мм
До 4		6	10
Св. 4 до 8		10	15
Св. 8 до 12		15	20
Св. 12 до 16		20	25
Св. 16 до 20		20	25
Св. 20 до 25		25	30

Для облегчения процесса штамповки заготовок с закрытыми сечениями и тонкими полотнами рекомендуется полотно делать с уклоном, утолщающимся к ребрам(рис. 16...18). Значенияугланаклонаγ полотнаприведенывтабл. 14 и15.

						Таблица 14
	Углы наклона γ полотна для деталей из стали и титановых сплавов, град
Высота ребра			Расстояние а, мм
				От 125 до	От 180 до
h, мм		От 40 до 80	От 80 до 125			Св. 250
				180	250
До	5	2	2
Св. 5 до 10		2	2	1
Св.	10 до 16	2	2	1	1,5
Св.	16 до 25	2	2	1,5	1,5
Св.	25 до 35	2	2	1,5	1,5	1,5
Св.	35 до 50	2	2	1,5	1,5	1,5
Св.	50 до 71		2	1,5	1,5	1,5

Таблица 15 Углы наклона γ полотна для деталей из алюминиевых и магниевых сплавов, град

Высота ребра	Расстояние а, мм
11

			От 80 до 125	От 125 до 180	От 180 до 250	Св. 250
До	5		2
Св. 5 до 10			2	1
Св.	10	до 16	2	1	1,5
Св.	16	до 25	2	1,5	1,5
Св.	25	до 35	2	1,5	1,5	1,5
Св.	35	до 50	2	1,5	1,5	1,5
Св.	50	до 71	2	1,5	1,5	1,5
Св.	71	до 100	2	1,5	1,5	1,5

6. ВЫБОР РАССТОЯНИЯ МЕЖДУ РЕБРАМИ

Расстояние между ребрами а закрытых сечений (рис. 9...11) зависит: от высоты ребер; их взаимного расположения; толщины полотна;

наличия отверстия облегчения в полотне; материала штампуемой детали.

Наименьшее расстояние между ребрами аmin зависит от высоты ребра h. Наибольшее расстояние amax между ребрами зависит от толщины полотна S. Предельные значения расстояния между ребрами amax и аmin для различных материалов в зависимости от высоты h ребра и толщины S полотна приведены в табл. 16.

При наличии отверстия облегчения, площадь которого не менее 50% площади полотна, наибольшее расстояние между ребрами не ограничивается. Если высота ребер закрытого сечения неодинакова, то наименьшее расстояние между ребрами выбирается равным полусумме расстояний, определяе-

мых по наибольшей и наименьшей высотам ребер.

Если необходимо найти высоту ребер по заданному расстоянию между

ними,

то эта задача решается с помощью той же таблицы.

Таблица 16

Минимальное аmin

и максимальное аmax расстояния между ребрами, мм

Магн. сплавы

Высота ребра

Сталь

Ал. сплавы

Титан. сплавы

h, мм

аmin

аmax

аmin

аmax

аmin

аmax

аmin

аmax

До

5

10

30 S

10

35 S

10

30 S

10

30 S

Св.

5

до

10

12

30 S

10

35 S

12

30 S

12

30 S

Св. 10

до

16

20

30 S

15

35 S

20

30 S

20

30 S

Св. 16

до

25

30

25 S

25

30 S

30

25 S

30

25 S

Св. 25

до

35

45

25 S

35

30 S

50

25 S

45

25 S

Св. 35

до

50

60

20 S

50

25 S

70

20 S

60

20 S

Св. 50

до

71

80

65

100

80

20 S

35 S

20 S

20 S

Св. 71

до 100

80

7. ВЫБОР ТОЛЩИНЫ 2R1 РЕБЕР

Минимально допустимая толщина ребер 2R1 зависит от радиуса закругления R1, значения которого приведены в табл. 17...20.

12

Таблица 17

Радиусы сопряжений R, переходов R2, закруглений R1 и R3 (толщина ребра - 2R1 ) деталей из стали и титановых сплавов

Высота ребра h, мм						R, мм				R1, мм				R2, мм				R3, мм
До	5					3				1,5		5							2
Св.	5	до	10			4				1,5		5							2
Св. 10		до	16			5				1,5		8							2,5
Св. 16		до	25			6				2		10							3
Св. 25		до	35			8				2,5		12,5							4
Св. 35		до	50			10				3		15							5
Св. 50		до	71			12,5				4		20							6
Св. 71		до 100				15				6		25							8
																		Таблица 18
Радиусы сопряжений R, переходов R2, закруглений R1 и R3 (толщина ребра - 2R1 )
				деталей из алюминиевых и магниевых сплавов
Высота ребра h, мм						R, мм					R1, мм			R2, мм					R3, мм
До	5					3				1,5				5					2
Св.	5	до	10			4				1,5				5					2
Св. 10		до	16			5				2				8					2,5
Св. 16		до	25			8				2,5				10					3
Св. 25		до	35			10				3				12,5					4
Св. 35		до	50			12,5				4				15					5
Св. 50		до	71			15				5,5				20					7
Св. 71		до 100				20				7				25					10
																		Таблица 19
			Радиусы закруглений R1 (толщина ребер - 2R1 ) деталей из стали
							и титановых сплавов, мм
Высота			ребра h,								Расстояние а, мм
											От 80 до			От 125 до		От 180 до
мм					До 40		От 40 до 80													Св. 250
											125		180			250
До	5			1,5			1,5				1,5		1,5			1,5				1,5
Св.	5	до	10	1,5			2				1,5		1,5			1,5				1,5
Св. 10		до	16	2			2,5				2		2			2				2
Св. 16		до	25	2,5			3				2,5		2,5			2,5				2,5
Св. 25		до	35	3			3,5				3		3			3				3
Св. 35		до	50	4			4				4		4			4				4
Св. 50		до	71				4,5

Таблица 20

Радиусы закруглений R1 (толщина ребер - 2R1 ) для деталей из алюминиевых и магниевых сплавов, мм

Высота ребра h, мм

Расстояние а, мм

13

				До 40	От 40 до	От 80 до	От 125 до	От 180 до	Св. 250
					80	125	180	250
До	5			1,5	1,5	2
Св.	5	до	10	1,5	2	2	2,5
Св. 10		до	16	2	2,5	2,5	3	3
Св. 16		до	25	2,5	3	3	3,5	4
Св. 25		до	35	3	3,5	3,5	4	4,5	5
Св. 35		до	50	4	4	4	4	5	6
Св. 50		до	71		4,5	5	5	6	7
Св. 71		до 100			5	6	6	7	8

Минимальный радиус закругления ребер R1 зависит: от высоты ребра h;

расстояния а между ребрами; материала детали; формы поперечного сечения.

Назначение толщины ребра больше минимально допустимой величины облегчает условия штамповки и делает деталь более технологичной.

При наличии в полотне отверстия облегчения толщину ребра можно уменьшить, назначая радиус R1 для расстояния между ребрами a из соседнего интервала с меньшими значениями.

Для деталей закрытого сечения (двутавр, швеллер) следует избегать переменных по толщине ребер, так как применение их усложняет и удорожает изготовление штампа.

В деталях с переменным расстоянием между ребрами и переменной высотой ребер постоянную толщину ребер определяют по приведенным величинам:

a	пр	=	amax + amin		(1 + sin λ);
		2
. h		=		hmax + hmin		(1 + sin λ),
	пр	2

где λ - угол наклона ребра или верхней кромки ребра к оси детали (рис. 19).

8. ВЫБОР РАДИУСА R СОПРЯЖЕНИЯ РЕБРА И ПОЛОТНА

Радиус сопряжения R (рис. 6, 7, 9, 10) ребра и полотна зависит: от высоты ребра h;

материала детали; формы поперечного сечения.

Минимально допустимые значения радиуса R сопряжения ребра с полотном приведены в табл. 17, 18, 21, 22.

Таблица 21 Радиусы сопряжений R деталей из стали и титановых сплавов, мм

Высота ребра h, мм			Расстояние а, мм
	До 40	От 40 до	От 80 до	От 125 до	От 180 до	Св. 250
		80	125	180	250
14

До	5			3	5	10
Св.	5	до	10	4	8	12,5	20
Св. 10		до	16	6	10	15	20	20
Св. 16		до	25	10	12,5	15	20	20
Св. 25		до	35		15	15	20	20	25
Св. 35		до	50		15	20	20	25	30
Св. 50		до	71			25	25	25	30
								Таблица 22
	Радиусы сопряжений R деталей из алюминиевых и магниевых сплавов, мм
Высота ребра h, мм						Расстояние а, мм
				До 40	От 40 до	От 80 до	От 125 до	От 180 до	Св. 250
					80	125	180	250
До	5			4	8	10
Св.	5	до	10	5	8	12,5	12,5
Св. 10		до	16	6	10	12,5	15	15
Св. 16		до	25	8	12,5	15	15	15
Св. 25		до	35	10	15	15	15	20	20
Св. 35		до	50	12	15	15	20	20	25
Св. 50		до	71		20	20	20	25	30
Св. 71		до 100			25	25	25	30	30

При наличии в полотне отверстия облегчения радиус R сопряжения ребра с полотном назначают из соседнего интервала с меньшими значениями расстояния a между ребрами.

Для закрытых сечений (двутавр, швеллер) с неодинаковыми по высоте ребрами радиус R сопряжения ребер с полотном выбирают одинаковым и по наибольшей величине ребра.

9. ВЫБОР РАДИУСА R2 ПЕРЕХОДА РЕБЕР

Радиус перехода R2 (рис. 20) одного ребра в другое зависит от высоты ребер h и расстояния a между ребрами, материала детали и формы поперечного сечения.

Минимально допустимые значения радиуса R2 перехода приведены в табл. 17 и 18.

10. ВЫБОР РАДИУСА R3 ЗАКРУГЛЕНИЯ

Радиус R3 закругления ребра (рис. 6 и 7) зависит от толщины S полотна. Минимально допустимые значения этого радиуса приведены в таб-

л. 17 и 18.

11. ТОЧНОСТЬ ГОРЯЧЕШТАМПОВАННЫХ ЗАГОТОВОК

В авиационной промышленности для горячештампованных заготовок предусмотрено три класса точности: 4-й, 5-й, 6-й.

Для штамповок, у которых все или большинство поверхностей не подвергаются механической обработке, устанавливают 4-й или 5-й классы точности. 4-й класс точности позволяет получить более легкую заготовку, т.к.

15

имеет меньшие значения верхних и нижних отклонений по сравнению с 5-м классом. Применение этого класса точности ограничено рядом условий. 5-й класс точности таких ограничений не имеет.

6-й класс точности применяют исключительно для определения предельных отклонений размеров между необрабатываемыми поверхностями деталей наземного аэродромного оборудования и для заготовок, все поверхности которых механически обрабатываются.

В табл. 23...30 приведены предельные отклонения различных размеров деталей только для 5-го класса точности.

12. КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ШТАМПОВАННЫХ ЗАГОТОВОК

Штамповки и поковки из сталей и цветных сплавов в зависимости от назначения и условий работы разделяют на три группы контроля, обозначаемые арабскими цифрами: 1, 2, 3 (табл. 31). Из штамповок и поковок, относящихся к первой и второй группам контроля, вырезают стандартный образец (диаметром 8 мм и длиной 60 мм) для определения механических свойств. Если образец нельзя вырезать из штамповки или поковки, то заготовка относится к 3-й группе контроля.

Таблица 23

Допуски на вертикальные размеры (перпендикулярные плоскости разъема) между необрабатываемыми поверхностями деталей

Площадь		проекции			Сталь, титановые сплавы		Алюминиевые, магниевые сплавы
детали на			плос-			Отклонения, мм
кость разъема, см2					Верхн.	Нижн.	Верхн.		Нижн.
До	80				+1,0	-0,5	+0,8		-0,4
Св.	80	до	160		+1,2	-0,6	+1,0		-0,5
Св.	160	до	320		+1,5	-0,7	+1,2		-0,5
Св.	320	до	480		+1,8	-0,8	+1,5		-0,6
Св.	480	до	800		+2,2	-1,0	+1,8		-0,7
Св.	800	до	1250		+2,6	-1,2	+2,1		-0,8
Св.	1250	до	1700		+3,0	-1,4	+2,4		-1,0
Св.	1700	до	2240		+3,5	-1,6	+2,8		-1,2
Св.	2240	до	3000		+4,0	-1,8	+3,2		-1,4
Св.	3000	до	4000		+4,5	-2,1	+3,6		-1,6
Св.	4000	до	5300		+5,0	-2,4	+4,0		-1,8
Св.	5300	до	6300				+4,3		-1,9
Св.	6300	до	8000				+4,8		-2,2
Св.	8000	до 10000					+5,3		-2,4
Св. 10000		до 12500					+5,8		-2,7
Св. 12500		до 16000					+6,4		-3,0
Св. 16000		до 20000					+7,1		-3,3
Св. 20000		до 25000					+7,8		-3,7
									Таблица 24
	Допуски на горизонтальные размеры (параллельные плоскости разъема)
			между необрабатываемыми поверхностями деталей
Размер детали, мм					Сталь, титановые сплавы		Алюминиевые, магниевые сплавы
						Отклонения, мм
					Верхн.	Нижн.	Верхн.		Нижн.
16

До	60			+1,0	-0,5	+0,8	-0,4
Св.	60	до	100	+1,2	-0,8	+1,0	-0,5
Св.	100	до	160	+1,5	-1,0	+1,2	-0,8
Св.	160	до	250	+1,8	-1,2	+1,5	-1,0
Св.	250	до	360	+2,1	-1,5	+1,8	-1,2
Св.	360	до	500	+2,5	-1,8	+2,1	-1,5
Св.	500	до	630	+3,0	-2,0	+2,4	-1,8
Св.	630	до	800	+3,5	-2,5	+2,7	-2,0
Св.	800	до 1000		+4,0	-3,0	+3,0	-2,4
Св. 1000		до 1250		+4,5	-3,5	+3,5	-2,8
Св. 1250		до 1600		+5,0	-4,0	+4,0	-3,2
Св. 1600		до 2000		+5,5	-4,5	+4,5	-3,6
Св. 2000		до 2500		+6,0	-5,0	+5,0	-4,0
Св. 2500		до 3150				+5,9	-4,5
Св. 3150		до 4000				+6,7	-5,2
Св. 4000		до 5000				+7,5	-5,9
Св. 5000		до 6300				+8,4	-6,7
Св. 6300		до 8000				+9,5	-7,6

					Таблица 25
Допуски на размеры незакоординированных технологических
	(обтекаемых) радиусов деталей
Номинальный раз-	Сталь, титановые сплавы		Алюминиевые, магниевые сплавы
мер радиуса, мм		Отклонения, мм
	Верхн.	Нижн.	Верхн.		Нижн.
2,5	+2,0	-0,5	+1,5		-0,5
3	+2,5	-1,0	+2,0		-1,0
4	+3,0	-1,0	+2,5		-1,0
5	+3,0	-1,5	+2,5		-1,0
6	+3,5	-2,0	+3,0		-1,5
8	+4,5	-2,0	+3,5		-2,0
10	+5,0	-2,5	+4,0		-2,0
12,5	+5,5	-2,5	+4,5		-2,0
15	+6,0	-3,0	+4,5		-2,5
20	+6,5	-3,0	+5,0		-2,5
25	+7,0	-3,5	+5,0		-2,5
30	+7,5	-3,5	+5,5		-3,0
35	+8,0	-4,0	+6,0		-3,0
40	+8,5	-4,0	+6,5		-3,5
45		-4,0	+7,0		-3,5
50		-4,5	+7,5		-4,0
					Таблица 26

Допуски на вертикальные размеры (перпендикулярные плоскости разъема) между необрабатываемыми поверхностями деталей, формирующимися в одной половине штампа

Площадь	проекции	Сталь, титановые сплавы	Алюминиевые, магниевые сплавы
детали	на плос-	Отклонения, мм
17

						Верхн.		Нижн.				Верхн.	Нижн.
До	80					+0,25		-0,5			+0,2		-0,4
Св.	80		до	160		+0,3		-0,6			+0,25		-0,5
Св.	160		до	320		+0,35		-0,75			+0,25		-0,6
Св.	320		до	480		+0,4		-0,9			+0,3		-0,8
Св.	480		до	800		+0,5		-1,1			+0,35		-0,9
Св.	800		до	1250		+0,6		-1,3			+0,40		-1,0
Св.	1250		до	1700		+0,7		-1,5			+0,50		-1,2
Св.	1700		до	2240		+0,8		-1,75			+0,60		-1,4
Св.	2240		до	3000		+0,9		-2,0			+0,70		-1,6
Св.	3000		до	4000		+1,05		-2,25			+0,80		-1,8
Св.	4000		до	5300		+1,2		-2,5			+0,90		-2,0
Св.	5300		до	6300							+1,00		-2,2
Св.	6300		до	8000							+1,10		-2,4
Св.	8000		до	10000							+1,20		-2,6
Св. 10000 до				12500							+1,30		-2,9
Св. 12500 до				16000							+1,50		-3,2
Св. 16000 до				20000							+1,70		-3,5
Св. 20000 до				25000							+1,90		-3,7
													Таблица 27
						Допуски на межосевые размеры деталей
Размер детали, мм						Сталь, титановые сплавы						Алюминиевые, магниевые сплавы
									Отклонения, мм
						Верхн.		Нижн.				Верхн.	Нижн.
До	60					+0,25		-0,25			+0,25		-0,25
Св.	60	до		100		+0,40		-0,40			+0,35		-0,35
Св.	100	до		160		+0,55		-0,55			+0,45		-0,45
Св.	160	до		250		+0,70		-0,70			+0,60		-0,60
Св.	250	до		360		+1,00		-1,00			+0,85		-0,85
Св.	360	до		500		+1,25		-1,25			+1,05		-1,05
Св.	500	до		630		+1,65		-1,65			+1,35		-1,35
Св.	630	до		800		+1,95		-1,95			+1,55		-1,55
Св.	800	до 1000				+2,40		-2,40			+1,95		-1,95
Св. 1000		до 1250				+2,85		-2,85			+2,25		-2,25
Св. 1250		до 1600				+3,55		-3,55			+2,8		-2,8
Св. 1600		до 2000				+4,40		-4,40			+3,5		-3,5
Св. 2000		до 2500				+5,40		-5,40			+4,3		-4,3
Св. 2500		до 3150									+5,2		-5,2
Св. 3150		до 4000									+6,0		-6,0
Св. 4000		до 5000									+6,8		-6,8
Св. 5000		до 6300									+7,8		-7,8
Св. 6300		до 8000									+9,0		-9,0
								Таблица 28					Допускаемое	коробле-
Допускаемое коробление деталей (в гори-													ние, мм
зонтальном и вертикальном направлениях)
Наибольший га-						Сталь, ти-		Алюми-
								ниевые,
баритный			размер			тановые
							магниевые
детали, мм						сплавы		сплавы
18

До	250				0,8	0,8			Св.	160	до	320	0,8
Св.	250	до	360		1,0	1,0			Св.	320	до	480	1,0
Св.	360	до	500		1,2	1,2			Св.	480	до	800	1,2
Св.	500	до	630		1,5	1,4			Св.	800	до	1250	1,5
Св.	630	до	800		2,0	1,6			Св.	1250	до	1700	1,8
Св.	800	до 1000			2,5	2,0			Св.	1700	до	2240	2,0
Св. 1000		до 1250			3,0	2,5			Св.	2240	до	3000	2,2
Св. 1250		до 1600			3,5	3,0			Св.	3000	до	4000	2,4
Св. 1600		до 2000			4,0	3,5			Св.	4000	до	5300	2,6
Св. 2000		до 2500			5,0	4,5			Св.	5300	до	6300	2,8
									Св.	6300	до	8000	3,1
									Св.	8000	до 10000		3,4
							Таблица 29		Св. 10000		до 12500		3,8
Допускаемое смещение по плоскости разъе-									Св. 12500		до 16000		4,2
									Св. 16000		до 20000		4,6
ма для деталей из стали, титановых и легких
									Св. 20000		до 25000		5,0
			сплавов
Площадь проекции					Допускае-
детали		на	плос-		мое сме-
кость разъема, см2					щение, мм
До	80				0,5
Св.	80 до		160		0,6

Таблица 30

Допуски на наружные и внутренние штамповочные уклоны для деталей из стали, титановых и легких сплавов

19

Штамповочный ук-		3		5	7	10	12		15
лон, град
Откло-	Верхн.	+1,0		+1,0	+1,0	+1,5	+2,0		+3,0
нения,	Нижн.	-0,5		-1,0	-1,0	-1,0	-1,5		-2,0
град
								Таблица 31
	Группы и особенности контроля штамповок и поковок
№ группы контроля			Особенности контроля штамповок и поковок

ΙПоштучный контроль механических свойств и твердости материала штамповок и поковок

ΙΙВыборочный контроль механических свойств и твердости материала штамповок и поковок

ΙΙΙКонтроль только на твердость материала штамповок и поковок

13.МАРКИРОВАНИЕ И КЛЕЙМЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ

Маркирование детали или изделия предназначено для их обозначения по конструкторскому документу. Обозначение маркировки - Ч. Клеймение - окончательная приемка детали или изделия. Обозначение клейма - К.

Маркировка и клеймо наносятся на деталь и изделие следующими способами:

у – ударным; г – гравированием; т – травлением; к – краской;

л - литьем или штамповкой; эх - электрохимическим способом.

В технических требованиях маркирование и клеймение формулируются, например, так: Маркировать Чу (Чг, Чк и т.д.) шрифтом ПО-3 ГОСТ 293062 и клеймить Ку (Кг, Кк и т.д.) (рис. 21).

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Рекомендации по технологичности самолетных конструкций

(НИАТ). - М.: Оборонгиз, 1963.- 499 с.

2. Резниченко Г.А. Проектирование детали летательного аппарата: Ме-

20