Диссертация (1173120), страница 10
Текст из файла (страница 10)
Параметр А зависит отхимическойприродыиспользуемогоклея-расплава,апараметрВот62геометрическойструктуры(шероховатостииволнистости)поверхностейсклепываемых деталей и стержня заклепки.Однако выполнение условий на микроуровне является необходимым, но недостаточным условием для обеспечения качестваНа макроуровне необходимо решить задачу постоянства сил трения в любойточке контакта заклепки и сопрягаемых деталей. Особенностью клеев-расплавовявляется тот факт, что они относятся к группе термопластичных материалов,которые при комнатной температуре находятся в аморфно-кристаллическомсостоянии. При деформациях такого клеевого шва в процессе клепки илиэксплуатации клееклепанного соединения, имеет место структурная перестройка,тогда как при деформациях имеет место повреждение их структуры.На макроуровне, при проектировании, также выделим несколько стадий,которые фактически являются самостоятельными переходами операции клепки.Например, при изготовлении отверстий под заклепки очень большое влияние накачество будет оказывать величина допуска на отверстие и стержень заклепки.Чем он больше, тем больше будет величина эксцентриситета, которая частичноможет быть устранена за счет хороших деформационных свойств клея.2.4.
Алгоритм формирования конструкторско-технологического решения вусловиях авторемонтного производстваПри разработке технологии клееклепки для условий авторемонтногопроизводства предполагается, что уже имеется оптимальное конструкторскоерешение, при котором однозначно определены все параметры соединений идопустимые пределы их изменений. На рис. 2.9. представлен алгоритмнахождения конструкторского решения, суть которого заключается в определениимарок материалов и всех геометрических характеристик клепаного соединениядля простейшего однорядного соединения, элемент которого показан на рис. 2.3.Символами 1, 2, 3 и 4 – обозначены соответствующие решаемой задачинапряжения, например, 1 – это напряжения в заклепочном соединении для63выбранного типа заклепок, используемого материала при данных геометрическиххарактеристиках заклепки.
Далее, по мере конкретизации заклепочного (иликлееклепанногосоединения),этинапряжениярассчитываютсясучетомрасстояний (l) от края соединения 2. Начиная с величины 3 , напряжениярассчитываются уже не для клепанного, а для клееклепанного соединения взависимости от типа выбранного клея 3 и шага между заклепками 4. Символами1зад, 2зад,3зади 4зад – обозначены соответствующие решаемой задачипредельно допустимые напряжения, например, 1зад – это предельно допустимыенапряжения в заклепочном соединении для выбранного типа заклепок, материалазаклепок и т.д.На рис. 2.10 приведен алгоритм определения параметров технологическогорешения создания клееклепанного соединения. Как видно из приведенныхалгоритмов (рис. 2.9 и рис.
2.10), их принципиальным отличием являетсяотсутствие количественных оценок качества принимаемого технологическогорешения (рис. 2.9) на каждом этапе, в отличие от конструкторского (рис. 2.10)решения, где такие оценки проводятся после каждого этапа вычислений.При принятии конструкторских решений, точно так же, как и длятехнологических решений, используются описательные формы представленияданных, например, по свойствам материалов. Для клееклепанных соединенийданныйпереченьприменяемыхматериаловограничиваетсямарками(исвойствами) клеев и марками (и свойствами) заклепок.Однако, несмотря на то, что данный материал представлен в техническойлитературе в виде баз данных, зачастую не удобных для их непосредственногоиспользования в инженерных расчетах, тем не менее, на каждом этапе разработкиконструкторского решения имеет место расчетный блок (см.
рис. 2.8).Еслипроведенныерасчетыудовлетворяютзаданнымтехническимтребованиям, которые и определяют условия работоспособности соединения (вприведенномалгоритмеэтообозначенословомпродолжаются в установленной последовательности.«Да»),товычисления64ТехническоезаданиеВыбор клеянетВыбор типазаклепок3>3задВыбор материалаи диаметразаклепокдаВыбор шагамеждузаклепкаминет1>1заднет4>4заддадаВыбор расстоянияс торцов (l)соединенияКонецнет2>2заддаРисунок 2.9 – Алгоритм формирования конструкторского решенияклееклепанного соединения65ТехническоезаданиеВыбор технологиисоединения деталей дляпоследующегоизготовления отверстийпод заклепкиВыбор технологиинанесения клея,оборудования иприспособлений дляконтроля его толщиныВыбор технологииустановки заклепокОпределение режимовклепкиОпределение режимовотвержденияклееклепанногосоединениянет>задВыбор технологииизготовления отверстийпод заклепкидаКонецОпределение режимов(сверления или др.)Рисунок 2.10 – Алгоритм формирования технологического решенияклееклепанного соединенияЕсли же расчеты показывают, что технические требования не выполняются(в приведенном алгоритме это обозначено словом «Нет»), то происходит возвратк предыдущему этапу, на котором повторно проводят выбор с последующим66повторным расчетом.
Таким образом, при принятии конструкторского решенияпоэтапный контроль проводится повсеместно и, как правило, реализуется сминимальными затратами. Правильность проведенных расчетов подтверждается(или опровергается) результатами механических испытаний.Особенность контроля качества принимаемых технологических решенийсостоит в том, что потери качества могут происходить на каждом этапе, тогда какконтроль возможен только по завершении всех технологических операций (см.рис. 2.9). При таком подходе имеет место накопление погрешностей, которыемогут иметь место на каждом технологическом переходе и, как следствие,снижение качества готовой продукции.Длясокращениясроковнаразработкутехнологическихрежимовклееклепки, предлагается совместить этапы конструкторской и технологическойразработки.
Алгоритм такого конструкторско-технологического решения показанна рис. 2.11.Процедура принятия конструкторско-технологического решения включает всебязадачивыбораипоследующегоанализа,которыевыполняютсяпоследовательно. Первичный выбор материалов предполагает анализ вариантов,который заканчивается принятием технического решения по одному (или сразунескольким) оцениваемым характеристикам. Если при принятии решения сразуже происходит учет технологических требований, то в этом случае существенносокращается продолжительность разработки и повышается качество.Например, если на предприятии отсутствует оборудование, позволяющеепроводить отверждение клея при повышенной температуре, то при выборе клея(это начальный этап разработки конструкторско-технологического решения) этоткласс клеев из рассмотрения исключается.Если технолог будет знать допуски на параллельность двух деталей,подлежащих клееклепке, то он сможет еще больше сузить диапазон поиска клея,ограничив его по вязкости.67Техническое заданиеВыбор материала заклепоки др.
ее характеристикОпределение допусков наразмеры соединениянет2>2заддаВыбор технологиисоединения деталей дляпоследующегоизготовления отверстийпод заклепкиВыбор клея и технологииего нанесения,оборудования иприспособлений дляконтроля его качестваВыбор технологииустановки заклепок ирасчет режимовОптимизация режимовклееклепкинет3>3задВыбор технологииизготовления отверстийпод заклепкидаОценки качестваклееклепанногосоединенияВыбор шага междузаклепками и технологииих установкинет4>4зад1>1заддаКонецРисунок 2.11 – Алгоритм формирования конструкторско-технологическогорешения в условиях авторемонтного производства68При таком подходе минимизируется количество возможных ошибок, что иприводит к существенному сокращению сроков на разработку технологииремонта.2.5. Выводы по 2 главе1.
Установлено, что при деформации однорядного заклепочного соединенияимеет место изгиб стержня заклепки, величина которого увеличивается сувеличением длины стержня заклепки.2. Установлено, что одним из способов, позволяющих снизить влияниевнешних нагрузок на стержень заклепки и, соответственно, способствующихснижению его деформации, является использование при ремонте клееклепаннойтехнологии сборки, что также обеспечит совместную деформацию стержнязаклепки и склепываемых деталей.3. Рассмотрено влияние волнистости поверхностей склепываемых деталейна характеристики качества клееклепанного соединения и установлено, что прииспользовании высоковязких клеев, к которым относятся клеи-расплавы, имеетместо уменьшение фактической площади контакта. Для учета фактическойплощади смачивания введен новый коэффициент, получивший название –коэффициент уменьшения площади.4.
Получено аналитическое уравнение, позволяющее в режиме реальноговремениоцениватьскоростьрастеканияклея-расплавапоповерхностиавтомобильных деталей, подлежащих ремонту по клееклепанной технологии.5. Разработан алгоритм формирования конструкторско-технологическогорешения при клееклепанной технологии ремонта автомобильных кузовов,включающий этапы идентификации на микро- и макроуровнях.69ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВКЛЕЕКЛЕПАННЫХ СОЕДИНЕНИЙ В ЗАВИСИМОСТИ ОТХАРАКТЕРИСТИК ИСПОЛЬЗУЕМОГО КЛЕЯВ данной главе приведены результаты экспериментальных исследований,позволяющих оценить качество клееклепанного соединения, полученного вусловиях авторемонтного производства, в зависимости от свойств и технологиинанесения используемого клея-расплава.3.1.
Обоснование целесообразности использования клея в заклепочномсоединении при ремонте автомобильных кузововПри оценке качества клееклепанного соединения исследовалась структураматериала непосредственно в месте установки заклепок. Такой метод оценкипозволял оценить видимые дефекты соединения. Для проведения исследованияиспользовался оптический микроскоп Optics Lab2, что позволило отказаться отдлительной операции по изготовлению шлифов и не потребовало длительныхвременных затрат на проведение испытаний. Для сравнения, в работе былпроведенструктурныйанализстандартногозаклепочногосоединения,изготовленного без использования клея непосредственно сразу же послеизготовления (рис.