Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Поне Ю.П. Расчет и конструирование аппаратуры проводной связи учеб. для техникумов

.pdf
Скачиваний:
8
Добавлен:
25.10.2023
Размер:
17.56 Mб
Скачать

ния и информации; г) сокращение запасного имущества; д) про­ стота отыскания и устранения неисправностей.

Количественная оценка технологичности конструкции. Для чис­ ленной характеристики технологичности конструкции служат

следующие

ориентировочные

коэффициенты:

 

 

 

1. К о э ф ф и ц и е н т

 

э к о н о м и ч н о с т и

к о н с т ­

р у к ц и и

/ С к 0 н с т р , показывающий

распределение

деталей

по

назначению,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V

 

 

NQCH

 

 

 

/Г 14

 

 

 

 

••^констр

 

Л/

'

 

(

 

'

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

где JV0CH — количество

наименований

основных конструктивных

и схемных элементов; Nz

— общее количество наименований дета­

лей (здесь и далее без учета крепежных деталей).

 

 

 

2. К о э ф ф и ц и е н т ы т р у д о е м к о с т и

и з г о т о в -

л е н и я д е т а л е й

Кяег,

с б о р к и

Ксб

и р е г у л и р о в к и

Яре г-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ксб

=

^

\

 

 

 

 

(5.3)

 

 

 

 

 

 

 

1

общ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Крег

=

^

,

 

 

 

 

(5.4)

 

 

 

 

 

 

 

1

общ

 

 

 

 

 

где Г д е т , Тсб

и

Г р е г

— соответствующие

трудоемкости в

нормо-

часах; Тобих

— общая трудоемкость изготовления изделия в

нормо-

часах.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кпр,

 

 

3. К о э ф ф и ц и е н т

п р е е м с т в е н н о с т и

отра­

жающий долю наименований заимствованных деталей

Л/'з а и м

к

об­

щему количеству наименований

 

N2,

 

 

 

 

 

 

 

 

Я п

р =

4

р

,

К п

р - \ .

 

 

(5.5)

 

 

 

 

 

 

а

 

 

 

 

 

 

 

4. К о э ф ф и ц и е н т

п о в т о р я е м о с т и

 

 

 

 

 

 

Яповт =

 

J V 2

>

Я П 0

В Т >

1,

 

 

(5 -6)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где /1 — общее

количество

штук

деталей.

 

 

 

5. К о э ф ф и ц и е н т

с т а н д а р т и з а ц и и ,

отражаю­

щий долю стандартизованных изделий в общем количестве их наименований.

6. К о э ф ф и ц и е н т ш т а м п о в а н н ы х д е т а л е й /Сш х . Чем он ближе к единице, тем технологичнее изделие:

100

7. К о э ф ф и ц и е н т

п л а с т м а с с о в ы х

п р е с с о ­

в а н н ы х д е т а л е й

 

 

 

 

К

— ^ ™ " м

к

~> 1

/к я\

'^пластм — аг

д/

> •'Чпластм ' 1 .

К^-°)

 

2

j v u i t

 

 

 

В последней формуле от N2

отнимают количество наименований

штампованных изделий Ышт,

поскольку

штамповка

производи­

тельнее прессования.

 

 

 

 

 

Ни один из перечисленных или других возможных коэффициен­ тов не может быть принят за главный для всех изделий АПС. Выявление наиболее технологичных конструкций правильнее всего производить путем сопоставления их с родственными про­ ектируемыми или выпускаемыми отечественными и зарубежными изделиями. Сопоставление целесообразно проводить методом экс­ пертных оценок.

§ 5.2. Конструктирование деталей, получаемых

механической обработкой

' ~-«

Для конструкций современных изделий АПС характерно зна­ чительное сокращение объема механической обработки, количе­ ства и величины обрабатываемых поверхностей и толщины слоя, снимаемого в стружку.

Требования к конструкции. При конструировании деталей, получаемых механической обработкой, необходимо соблюдать

следующие

основные

требования:

 

 

1. З а г о т о в к а

должна быть

выбрана так,

чтобы ее форма

и размеры

были близки к форме

и размерам

готовой детали.

Это существенно уменьшит объем механической обработки. У пра­ вильно сконструированного изделия наружный диаметр оси и вала совпадает с диаметром пруткового материала и имеет ту же точность и чистоту поверхности. Если соответствующий диаметр детали должен иметь другую точность или другое расположение

поля допуска, то ее размеры выбирают с припуском на

механиче­

скую обработку. Сказанное в полной

мере относится к

изготовле­

нию плоских деталей из полос

и листов проката.

 

 

2. П л о щ а д ь и д л и н а о б р а б а т ы в а е м о й

п о ­

в е р х н о с т и должны

быть

по

возможности минимальными.

Особенно нежелательны

глубокие отверстия длиной l^3d.

У л и ­

тых деталей длину обрабатываемых поверхностей удается умень­ шить назначением выточек и уширением отверстий.

3. Механическая обработка не должна вызывать м е х а н и - ч е с к о й д е ф о р м а ц и и деталей. Для усиления деталей реко­ мендуется предусматривать в них небольшие ребра жесткости. Односторонняя обработка тонкостенных литых деталей нежела­

тельна,

так как она нарушает равновесие

внутренних напряже­

ний в

изделии.

ч

101

4. У

чисто обрабатываемых поверхностей

следует оставлять

з о н у

д л я в ы х о д а и н с т р у м е н т а .

Такие зоны в виде

проточек оставляют для шлифовальных кругов, фрез и токарных резцов. Ширина выточки (0,5—2 мм) должна обеспечить быстрый отвод инструмента при автоматической подаче и компенсировать закругление на передней режущей кромке резца из-за его износа.

У глухих отверстиях с резьбой отверстие должно быть на 1—1,5 диаметра глубже длины участка полной резьбы. В глухих отверстиях, обрабатываемых машинными развертками, высокая чистота поверхности и высокая точность должны заканчиваться,

не доходя двух-трех

диаметров до дна отверстия. Ввиду перечи­

те рекомендуется

J

Рис. 5.1. Разграничение поверхностей, обрабатываемых разными инстру­ ментами

сленных неудобств глухие отверстия считаются нетехнологичными

и их

следует

по возможности заменять

сквбзными.

5.

Поверхности,

обрабатываемые разными

инструментами, '

должны быть

четко

р а з г р а н и ч е н ы .

Так,

если у показан­

ной на рис. 5.1 детали не оставить цилиндрическую шейку диа­ метром, равным диагонали четырехугольника, то при его фрезе­ ровании на торцовой поверхности уширения останутся следы от фрезы.

6.

О с и

в с е х

о т в е р с т и й

должны

быть перпендику­

лярны

поверхности

изделия при входе и выходе.

7.

Все

поверхности должны

иметь г е о м е т р и ч е с к и

п р а в и л ь н у ю

ф о р м у . Предпочтительна

форма цилиндра,

допускается конус или четырехугольник, нежелательна сфера. Сложные криволинейные образующие тел вращения допустимы только для наружных поверхностей. Все поверхности изделий, получаемых токарной обработкой, должны быть концентричными.

Наличие

отверстий, перпендикулярных оси вращения цилин­

дров и

валов, допустимо.

 

 

8. Из

с к в о з н ы х

с т у п е н ч а т ы х

о т в е р с т и й

самым точным должно быть отверстие с наименьшим диаметром.

Торцовые поверхности ступенчатых отверстий

диаметром

менее

10 мм правильнее изготавливать конусообразными с углом

120°,

т. е. с углом заточки сверла.

 

 

9. Чтобы

рационально п р о с т а в и т ь

р а з м е р ы

н а

ч е р т е ж е ,

необходимо четко представить себе последователь-

102

ность операций по обработке изделия. Это позволит располагать размеры не произвольно, а от предполагаемых технологических баз. Если имеются две технологические базы, то размер, связываю­ щий их, должен иметь высокую точность.

Располагать размеры лучше всего по г р у п п а м о б р а ­ б о т к и . Так, в одну группу должны быть отнесены все размеры,

определяющие отливку

детали, а в другую — размеры всех меха-

Не рекомендуется

Рекомендуется

Рис. 5.2. Простановка размеров

нически обрабатываемых поверхностей, причем связь между обе­ ими группами размеров осуществляется не более чем одним разме­ ром по каждой оси координат (рис. 5.2).

Проставленные размеры образуют размерные цепи, которые должны быть короткими и заканчиваться свободным размером (за­ мыкающее звено).

Группировка деталей. Все механически обрабатываемые детали АПС можно разделить на семь групп: корпусные детали, валы

иоси, втулки, рычаги, зубчатые колеса, резьбовые детали, платы.

Впределах каждой группы имеется более мелкое деление по под­ группам. Изделия в пределах одной подгруппы должны быть по возможности аналогичны друг другу, иметь общие заготовки и установочные размеры, что способствует групповой обработке по методу Митрофанова.

§ 5.3. Конструирование деталей, получаемых штамповкой

Области применения. Холодная штамповка относится к весьма распространенным и наиболее прогрессивным методам изготовле­ ния деталей. Целесообразность ее применения определяется мас­ штабами выпуска изделия, его конфигурацией и материалом.

При индивидуальном и мелкосерийном производстве рацио­ нально применять универсальные штампы для поэлементной штамповки. Чем больше серийность изделия, тем выгоднее стано­ вится штамповать сложные изделия^

На рис. 5.3 показаны три конструктивных варианта кожуха. Ручная гибка и заварка углов (рис. 5.3, а) выгодна, если в партии

103

меньше 100 изделий. При больших партиях экономически оправ­ дано изготовление двух деталей порознь (дна и обоймы) и соеди­ нение их точечной сваркой (рис. 5.3, б). Наконец, если в партии больше 1000 изделий, то целесообразно изготовить штамп для глубокой вытяжки (рис. 5.3, в).

а)

6)

 

 

 

 

1000

1500

 

 

 

Количество, шт.

Рис. 5.3. Варианты изготовления кожуха и их стоимость

 

Точность

размеров зависит от

способа изготовления

изделия

и колеблется

в пределах

от 5 до 3 класса точности для

вырубки

и пробивки отверстий, от 5 до 8 — при гибке, от

3

до

7 — при

вытяжке, от За до 2а — при калибровке. В случае

Поэлементной

штамповки точность будет на 1—2

класса ниже.

 

 

 

Коротко

рассмотрим

основные

требования,

предъявляемые

к конструкции изделий,

получаемых методом штамповки.

 

2а.

2а,

 

 

 

 

Рис. 5.4. Раскрой ленты Ш-образного магнитопровода

Вырубка. Ее применяют для раскроя заготовки и получения контура детали. Внутренний контур и отверстия получают пробивкой. При этом'конфигурация вырубаемой детали должна быть рациональной, т. е. деталь должна хорошо вписываться од­ ним краем во второй противоположный край. При использовании лент и полос полнота вписывания определяет величину отходов, так как отсутствие полного совпадения контуров приводит к тому, что между деталями приходится оставлять просвет величиной в 1—1,5 толщины материала. Примером хорошего вписывания контуров служит раскрой Ш-образного магнитопровода, пока­ занный на рис. 5.4.

При конструировании вырубаемых деталей следует учесть, что выступы, вырезы, скругления контура, отверстия не должны быть

104

меньше толщины материала s.

Более точные минимальные вели­

чины этих элементов конструкции

показаны на

рис.

5.5.

 

 

Точность

вырубки

зависит

от

материала,

толщины

слоя

и

типа штампа. При s <

1 мм точность наружного

контура

может

достигнуть 3 класса точности при использовании

калибровочных

штампов, 5

класса точности — при

использовании

штампов

со-

d=.s

a=0,9s

b=0,ds

с=0,7s

)т,

Л*

 

 

У Л Л Л У , Ц | Ы | И

 

 

 

 

 

1,35

 

Рис. 5.5. Элементы штампованных

деталей

вмещенного действия и 7 класса точности — при работе на простых штампах и при поэлементной штамповке.

Для толщин s > (1н-3) мм точность получается

на один

класс

ниже.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Допуск на межцентровое расстояние I для штампов обычной

точности следует назначать по табл. 5.1.

 

 

При пробивке штампами повышенной точности допуск следует

назначать в два раза более жестким.

 

 

 

Допуск на смещение

отверстий

от

корпусного

контура

при

/ < 100 мм

для

штампов

совмещенного действия составляет

±0,02

мм,

для

штампов

последовательного действия ± ( 0 , 1 —

0,3 мм), при фиксации по

контуру

±(0,1—0,2) мм.

 

Гибка. Процесс гибки связан с растяжением наружных и сжа­

тием

внутренних

волокон.

Чтобы

напряжения

растяжения

105

 

 

 

 

 

Таблица 5.1

 

Допуски (мм) на межцентровое расстояние I, мм

 

Толщина материа­

При / < 60

При / = 50 -S- 150

при

/ = 150 -ь зоо

ла S, мм

 

< 1

 

± 0 , 1

± 0 , 1 5

 

± 0 , 2

1—2

 

± 0 , 1 2

± 0 , 2

 

± 0 , 3

(рис. 5.6)

не нарушили целостности материала, не следует задавать

в изделии слишком малые внутренние радиусы

скруглений

/?т 1 п :

 

 

Rmin

= kxk2s,

 

(5.9)

где kx— коэффициент, учитывающий условия гибки; k2

коэф­

фициент,

учитывающий угол гибки а и равный

1,3 при а

= 60°;

1 при а

=

90° и 0,8 при а =

120°.

 

 

Радиус

гибки может быть тем меньше, чем

перпендикулярнее

ось гибки к направлению волокон, чем меньше внутренних заусе­ ниц осталось от предыдущей вырубки и чем мягче материал. Прак­

 

 

 

тически значения k± выбирают­

 

 

 

ся

для мягкой

стали

и

латуни

 

 

 

по

табл.

5.2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пружинение

материала

тем

 

 

 

сильнее, чем больше радиус гиб­

 

 

 

ки,

 

тверже материал,

более его

 

 

 

толщина

и

чем

более

 

перпен-

бр

 

дикулярна

ось

гибки

к

напра-

Рис. 5.6. Гибка

 

влению

волокон.

Практически

 

 

 

пружинение достигает

5—10°.

Во время гибки материал растягивается вследствие перемеще­

ния нейтральной оси ближе к оси гибки на величину х.

Растяже­

ние зависит от отношения

радиуса г и б к и е к толщине материала s.

Величина х имеет следующие округленные значения при а

=

90°:

R/s

0,3

0,5

1

 

2

 

3

 

5

 

 

 

х

0,3

0,35

0,4

 

0,45

 

0,47

 

0,5

 

 

Длину

заготовки детали (рис. 5.7)

рассчитывают

по

формуле

£заг =

Д + Ь + С +

2 i

W ( S o + * l S ~ +

2 " (

i ? 2

4 + * 2 S

)

. MM.

(5.10)

При простановке размеров у гнутой детали следует учитывать последовательность гибки (рис. 5.8). Самым точным будет размер А, допуск которого следует назначить при s = 1 мм и / ==s 50 мм равным ± 0 , 3 мм, а при s = 1ч-3 мм и / 50 мм равным ± 0 , 5 мм. Допуск на размер В должен быть в 1,5 раза больше.

106

Радиусы изгиба следует проставлять только внутренние,

допуск

их должен составлять

± 0 , 5

мм при

R

< 3 мм

и ± 1 мм

при R

= З-г-6 мм. Величину

угла

гибки а

необходимо

задавать

в градусах, а не построением.

 

 

 

 

 

Вытяжка. Этот метод обеспечивает быстрое и точное изготов­

ление

полых

деталей

различной конфигурации

с отбортовкой

и

 

 

 

 

Таблица

5.2

 

 

 

 

 

Значения

kx

для мягкой стали

 

 

 

 

 

 

 

 

и

латуни

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Направление воло­

 

 

 

 

 

Заусеницы

 

 

кон

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

поперек

вдоль

 

 

 

 

 

 

Внутренние

 

0,3

0,8

Рис. 5.7. Расчет

длины заготовки

при

Наружные

 

0,8

1,5

 

 

 

 

гибке

 

 

без нее. За

одну вытяжку можно получить деталь глубиной Н

^

0,6D. При помощи нескольких последовательных вытяжек

длину детали можно довести до трех ее диаметров.

 

Во время вытяжки материал

значительно перенапрягается

в местах изгиба. Минимальный

внутренний радиус

сопряжения

дна и стенок, образуемый пуансоном, должен быть Rn

^ (1,5ч-2) s.

•Неправильно

Правипьно

 

 

1 — /

в

 

со

 

 

 

с

'..

Рис. 5.8. Простановка размеров у гнутой детали

Минимальный радиус сопряжения стенки с фланцем, образуемый матрицей, RM > 3s. Меньшие значения следует брать для латуни, большие — для стали. Толщина стенок вытянутой детали умень­ шается на 10—20%. Допуск на внутренний диаметр задают по 3 классу точности, допуск на высоту вытянутой детали состав­ ляет ± 5 % высоты. ,

Одним из вариантов вытяжки является о т б о р т о в к а , применяемая, например, для изготовления тянутых лепестков. Предварительно пробитое отверстие d растягивается до D вдоль оси на высоту Я ^ 0,6D. Для латуни и стали d = 0JD. В каче­ стве материала для деталей, получаемых вытяжкой, отбортовкой, обжимом и формовкой, лучше всего использовать латунь или мягкую сталь,

107

§ 5.4. Конструирование пластмассовых изделий

Свойства пластических масс. Пластмассы получили широкое

иразнообразное применение в производстве электроизоляционных

иконструкционных деталей АПС, что объясняется их хорошими диэлектрическими и механическими свойствами, малым удельным весом, а также пригодностью для изготовления деталей сложной

конфигурации, с

красивой

и гладкой поверхностью.

К недостаткам

пластмасс

следует отнести их низкую термо­

стойкость, необходимость в дорогостоящих прессформах и труд­

ность

механической обработки

деталей из термореактивных

Не рекомендуется

 

Рекомендуется

пластмасс.

 

 

 

 

 

 

 

Все

 

пластмассовые

детали

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

обычно

 

изготовляют

прессова­

 

 

 

 

 

 

нием или литьем под давле­

 

 

 

 

 

 

нием.

Чтобы

деталь

получила

 

 

 

 

 

 

нужные формы и

размеры, кон­

 

 

 

 

 

 

струкцию

ее

надо

согласовать

 

 

 

 

 

 

с конструкцией

прессформы.

 

 

 

 

 

 

Пластмассовые

 

детали

в

 

 

 

 

 

 

процессе

 

твердения

изменяют

 

 

 

 

 

 

свои

размеры.

 

У

фенопластов

 

 

 

 

 

 

у с а д к а

достигает 0,6—0,9%,

 

 

 

 

 

 

у аминопластов она доходит до

Рис.

5.9. Равностенность

прессован­

1%,

что снижает точность раз­

меров

изготовленных

 

деталей.

 

 

ных

деталей

 

'

 

 

 

 

 

 

Рекомендации

 

для

выбора

класса

точности

пластмассовых

изделий даны в ГОСТ

11710—71.

На

практике

наиболее часто используют

 

5—7

классы точности,

для

неответственных

размеров назначают

7—9 классы. Из пласт­

масс с повышенной однородностью и стабильностью

усадки

(на­

пример, АГ-4) можно получить некоторые размеры

 

мелкогаба­

ритных

деталей

по 4

и даже 3 классам

точности.

 

 

 

 

 

Чистота поверхности пластмассовой детали зависит, главным образом, от качества оформляющих поверхностей прессформы.

Отпрессованные

детали имеют гладкую, блестящую поверхность

(у термопластов

V 7 V $ , У термореактивных м а с с — п о 9—10

классам шероховатости).

Требования к конструкции. При конструировании деталей из пластмасс необходимо учитывать ряд специфических особенно­

стей

их.

1.

Р а в н о с т е н н о с т ь особенно важна, так как разница

в толщине стенок (рис. 5.9) вызывает коробление деталей и их растрескивание, в толстых сечениях возникает пористость и ска­ пливается нерасплавившийся материал (у термореактивных пласт­ масс). Все это снижает механическую прочность деталей. Для термопластичных материалов рекомендуются следующие толщины стенок: от 0,5 до 2 мм при размерах деталей до 150 мм и от 2 до

108

3 мм при больших размерах; для термореактивных материалов —

от 2 до 5 мм; для волокнистых

материалов — от 2,5 до 6 мм.

2. Р е б р а ж е с т к о с т и

препятствуют короблению и уве­

личивают жесткость пластмассовых деталей. Толщина ребер жесткости обычно равна толщине стенки детали s. Ребра приме­ няют часто и для декоративных целей.

3. О п о р н ы е п о в е р х н о с т и корпусных деталей офор­ мляют выступающими или вогнутыми, что в значительной степени

препятствует

короблению и обеспечивает хорошее прилегание

к остальным

деталям.

 

 

 

 

 

4.

При конструировании

деталей с о т в е р с т и я м и

надо

иметь

в

виду

что длинные отверстия малого диаметра трудно

отпрессовать ввиду

механи­

 

 

 

 

ческой

непрочности

тонких

 

R=2+3MM

 

 

стержней

прессформы. Длин­

 

 

 

 

ные отверстия

надо

проекти­

 

 

 

 

ровать

 

двухступенчатыми.

 

 

 

 

При одностороннем

оформ­

 

 

 

 

лении

разрешается

высота h

 

 

 

 

до 3d,

а

при

двухступенча­

 

 

 

 

том можно допустить h до 6d.

 

и=5Н0°

От

края детали отверстие

 

 

 

 

должно

быть

удалено

не

Рис. 5.10. Оформление округлений,

укло­

меньше, чем на его диаметр.

нов

и поясков у прессованных

изделий

Минимальный

размер пере­

 

составлять: Ь ^ 0,3d.

 

 

мычек

между

отверстиями

должен

Следует

избегать боковых отверстий, выступов и выемок, которые пер­ пендикулярны оси разъема прессформы.

5. Наружные и внутренние у г л ы деталей следует выполнять с закруглениями без острых переходов, с радиусом внутренних закруглений от 0,5 до 2 мм, а наружных — от 2 до 3 мм. Закруг­ ления способствуют заполнению прессформы прессматериалом, уменьшают внутренние напряжения и облегчают удаление дета­ лей из прессформы.

6. Чтобы облегчить удаление деталей из прессформы, необ­ ходимо предусматривать для внутренних и наружных поверх­

ностей и ребер жесткости деталей у к л о н и в

пределах от 0,2 до

6%.

Чем

длиннее

поверхность, тем

меньше

может быть уклон.

При

выборе угла

уклона

учитывают

также

вид прессматериала

и форму деталей. Образование уклонов и скруглений

показано

на рис.

5.10.

 

 

 

 

 

7.

На

прессованных

деталях

можно

получить

готовую

р е з ь б у без последующей механической обработки. Минимально допустимая резьба МЗ, для волокнистых материалов М4. Прямо­ угольная и мелкая резьба с шагом менее 0,5 мм нежелательна. В целях упрочнения профиля резьбы необходимо предусматри­ вать цилиндрические пояски в местах захода и выхода резьбы (рис. 5.10). Аналогичные пояски нужны для конических отверстий.

109

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ