Một phương pháp để kiểm soát độ chính xác gia công của các lỗ ren được giới thiệu. Thông qua phân tích quy trình có hệ thống của từng liên kết trong quy trình sản xuất, các phương pháp như cải thiện mức độ chính xác ở trạng thái bộ phận, kiểm soát độ chính xác của ren và tăng lượng bù bằng cách khai thác ngược và thiết kế vít bảo vệ đặc biệt đã khắc phục các sự cố kỹ thuật và đã được áp dụng thành công . cho sản xuất hàng loạt.
1 lời mở đầu
Vỏ buồng đốt của một loại động cơ nhất định bao gồm mảnh nối phía trước, xi lanh kéo sợi có thành mỏng, mảnh nối phía sau và giá đỡ thông qua hàn hồ quang argon, xử lý nhiệt và phun cát. Mặt ngoài của vỏ thành mỏng buồng đốt được hàn 2 hàng trục đỡ tổng cộng 20 miếng. Mẫu thiết kế của giá đỡ yêu cầu độ chính xác của ren là M4-6H. Ren của giá đỡ dùng để lắp vỏ cáp tên lửa, yêu cầu chất lượng và độ tin cậy của mối nối ren phải cao. Do những hạn chế của cấu trúc hỗ trợ, vật liệu và cấu trúc không gian của bộ phận hàn với vỏ buồng đốt, quy trình truyền thống được sử dụng để xử lý sợi và tỷ lệ chất lượng của sản phẩm thấp. Trong bài báo này, phân tích và nghiên cứu quy trình được thực hiện trên từng liên kết của quá trình xử lý sản phẩm và phương pháp kiểm soát độ chính xác của luồng hợp lý và hiệu quả có được thông qua xác minh, so sánh và phân tích thử nghiệm.
2 Đặc điểm cơ cấu sản phẩm và khó khăn trong gia công
2.1 Đặc điểm cấu tạo
Kích thước bên ngoài của vỏ buồng đốt tương đối lớn, với đường kính ngoài là 500mm và chiều dài là 4500mm. Giá đỡ được hàn thủ công trên bề mặt ngoài của vỏ buồng đốt và nhịp xuyên tâm của nó là (114 ± 0,2) mm. Vỏ buồng đốt và vật liệu đỡ được làm bằng thép siêu bền D406A. Cấu trúc của giá đỡ vỏ buồng đốt được thể hiện trong Hình 1. Hình dạng của giá đỡ là một cấu trúc thuôn dài, đường kính ngoài là 14mm, chiều rộng là mm và ở giữa có ren trong M4-6H với bước sóng 0,7mm. Chỉ có một khoảng cách 0,7mm giữa rãnh dưới cùng của ren và vỏ có thành mỏng.
Hình Hình 1 Kết cấu đỡ vỏ buồng đốt
2.2 Khó khăn trong quá trình xử lý
Quy trình xử lý giá đỡ được thể hiện trong Hình 2. Nếu các lỗ ren của giá đỡ được xử lý sau khi hàn và xử lý nhiệt, sẽ có những khó khăn sau [1].
1) Khe hở giữa đáy lỗ ren của giá đỡ và vỏ chỉ 0.7mm, dễ làm hỏng bề mặt của vỏ thành mỏng trong quá trình gia công, gây rủi ro về chất lượng.
2) Khe hở giữa rãnh dưới của lỗ ren của giá đỡ và vỏ nhỏ, thanh dẫn vòi ngắn trong quá trình xử lý ren, định vị không ổn định, khai thác khó, dễ gia công sai lệch, và không thể đảm bảo độ thẳng đứng của 0.04mm.
3) Độ cứng của vật liệu sau khi xử lý nhiệt là 48-52HRC, dễ khiến vòi bị gãy trong quá trình xử lý ren, vỏ sẽ bị bong ra do vấn đề về ren, dẫn đến chi phí và chất lượng sản xuất cao rủi ro.
Dựa trên những phân tích trên, có thể kết luận rằng ren của giá đỡ cần được xử lý trước khi hàn, sau khi hàn được ủ, phun cát, tôi luyện và tôi luyện cùng với vỏ buồng đốt. Sau khi xử lý dập tắt, bề mặt của ren của giá đỡ bị oxy hóa và có các cặn dư thừa bám trên bề mặt của cấu hình ren. Nếu ren của giá đỡ được xử lý tại chỗ trước khi hàn, sau khi xử lý kết hợp vỏ buồng đốt, hãy sử dụng vòi M4-6H để làm sạch phần thừa bám trên bề mặt biên dạng ren của giá đỡ, đồng thời, lớp oxit trên bề mặt của biên dạng ren trong của giá đỡ sẽ bong ra. Khi sử dụng thước đo điểm dừng chỉ M4-6H để phát hiện, tỷ lệ đạt yêu cầu chỉ là 67 phần trăm . Số liệu thống kê được thực hiện khi xử lý ren trong M4-6H của 17 giá đỡ vỏ buồng đốt và dữ liệu được trình bày trong Bảng 1. Làm thế nào để cải thiện độ chính xác gia công của ren của giá đỡ đã trở thành một vấn đề kỹ thuật cấp bách cần được giải quyết trong quá trình sản xuất và cung cấp sản phẩm.
Hình ảnh Hình 2 Quy trình xử lý
Bảng 1 Thống kê xử lý ren trong M4-6H của 17 giá đỡ vỏ buồng đốt
hình ảnh
hình ảnh
3 Sơ đồ kỹ thuật và thử nghiệm quy trình
3.1 Giải pháp kỹ thuật
Sau khi kiểm tra lại, thử nghiệm, phân tích và điều tra các quy trình khác nhau trong vỏ buồng đốt và quá trình hỗ trợ, người ta cho rằng nguyên nhân chính dẫn đến dung sai quá mức đối với độ chính xác kích thước ren trong của giá đỡ M4-6H là : sau khi xử lý tôi, bề mặt của ren hỗ trợ bị oxy hóa và bề mặt Răng của ren được gắn phần thừa. Trong khi làm sạch phần thừa trên bề mặt của ren, lớp oxit trên bề mặt của ren trong của bộ phận của giá đỡ sẽ rơi ra, khiến độ chính xác của ren trong của giá đỡ M4-6H là không thể dung thứ được.
Theo phân tích quy trình, hai kế hoạch quy trình đã được phát triển.
Tùy chọn 1: Tùy chỉnh vòi tay đặc biệt, được chia thành nón mũi và nón thứ hai, đồng thời kiểm soát đường kính giữa của nón mũi. Sử dụng hình nón mũi để khai thác ren ở trạng thái của bộ phận hỗ trợ và dự trữ phụ cấp gia công. Sau khi xử lý nhiệt vỏ buồng đốt, gõ côn thứ hai vào ren của giá đỡ để đảm bảo độ chính xác cuối cùng của ren.
Giải pháp 2: Cải thiện độ chính xác của luồng M4-6H lên một cấp ở trạng thái bộ phận hỗ trợ và xử lý theo M4-5H, bù hiệu quả chênh lệch giữa M4-6H và M{ {4}}H và đáp ứng các yêu cầu về độ chính xác của luồng [2].
3.2 Quá trình và kết quả thử nghiệm
Đề án quy trình đầu tiên được thực hiện trong 3 bước. ① Các vòi đặc biệt tùy chỉnh (đầu côn và vòi thứ hai), các lề dành riêng cho đường kính giữa của vòi đầu là 0.30mm, 0.20 mm và {{10}}.10mm tương ứng. ② Sử dụng mũi côn để chạm vào chỉ khi gia công các bộ phận hỗ trợ. ③ Sau khi xử lý nhiệt, sử dụng côn thứ hai để gõ chỉ. Do độ cứng cao (48-52HRC) của vật liệu sau khi xử lý nhiệt và ảnh hưởng của đường kính lớn của vỏ buồng đốt, người vận hành khó chạm ren hơn, lực không cân bằng và lực cắt dễ bị lệch trục. Trong quá trình thử nghiệm, khi cho phép đường kính giữa là 0,30mm, không thể cắt lỗ ren khi gõ bằng hai hình nón; khi dung sai đường kính giữa lần lượt là 0,20mm và 0,10mm, lỗ ren bị lệch hoặc vòi bị gãy, chất lượng sản phẩm Khó đảm bảo [3].
Theo sơ đồ quy trình thứ hai, độ chính xác của ren của giá đỡ được cải thiện nhờ một mức xử lý và số liệu thống kê được thực hiện khi xử lý ren trong M4-6H của 10 giá đỡ vỏ buồng đốt. Dữ liệu được hiển thị trong Bảng 2. Độ chính xác của ren đã được cải thiện rất nhiều và tỷ lệ chất lượng sản phẩm đã tăng từ 67% lên 95%.
Bảng 2 Thống kê xử lý luồng nội bộ hỗ trợ trong sơ đồ 2
hình ảnh
3.3 Phân tích kết quả thử nghiệm
Bằng cách tóm tắt và phân tích kết quả thử nghiệm của Đề án 1 và Đề án 2, theo phương pháp xử lý của Đề án 2, tỷ lệ chất lượng của luồng hỗ trợ được cải thiện rất nhiều. Chỉ kiểm tra chỉ vượt quá dung sai bằng thước đo chỉ M4-7H và tất cả đều đủ tiêu chuẩn. So sánh kích thước độ chính xác của ren của M4-6H với M4-5H và M4-7H, xem Bảng 3 để biết chi tiết.
Bảng 3 Kích thước chính xác của ren trong M4×0.7mm (đơn vị: mm)
hình ảnh
Có thể thấy rằng đường kính giữa của ren M{{0}}H tính bằng mm trong hình, đường kính giữa của M4-6H tính bằng mm trong hình và đường kính giữa đường kính của M4-7H tính bằng mm trong hình. Chênh lệch giữa độ lệch kích thước giới hạn tối đa của 7H và 6H là 0.032 mm và chênh lệch giữa độ lệch kích thước giới hạn tối đa của 6H và 5H là 0.023mm, tức là , độ lệch của độ chính xác của ren hỗ trợ không đủ tiêu chuẩn không vượt quá 0,032mm. Để bù dung sai quá mức, độ chính xác của luồng trong quá trình xử lý thực tế được tăng lên 5H và lượng bù là 0,023mm, về cơ bản có thể đáp ứng các yêu cầu bù luồng. Đối với các tình huống vượt quá dung sai độ chính xác của từng luồng riêng lẻ, có thể coi rằng lượng sai lệch là rất nhỏ và độ chính xác nằm trong khoảng từ 6H đến 7H [4].
4 Biện pháp cải tiến và kiểm định quy trình
Quy trình xử lý được sắp xếp và phương pháp quy trình là hợp lý và khả thi với điều kiện tỷ lệ chất lượng sản phẩm đã được cải thiện rất nhiều. Thông qua việc phân tích mục ngoài dung sai, người ta cho rằng độ chính xác ngoài dung sai của ren là do các chi tiết của quy trình xử lý gây ra. Để giải quyết hoàn toàn vấn đề về độ chính xác của luồng hỗ trợ, quá trình cải tiến quy trình được thực hiện trong các liên kết sau của quy trình xử lý hỗ trợ.
1) Khi tarô chỉ trên máy tarô, trục chính sẽ rung nhẹ. Với sự thay đổi của độ sâu xử lý, thời gian cắt ở miệng ren tương đối dài và sẽ có một chút khác biệt về kích thước của miệng và chân răng. Phương pháp khai thác từ mặt sau của ren hỗ trợ được áp dụng để bù đắp cho những thay đổi nhỏ ở miệng và chân răng trong quá trình xử lý [5].
2) Cải thiện độ chính xác phát hiện của thước đo điểm dừng chỉ. Chuỗi hỗ trợ vẫn được xử lý theo độ chính xác của M4-5H. Yêu cầu khi sử dụng thước đo nút ren để kiểm tra, thước đo thông qua được vặn và chạy hoàn toàn, và số vòng vặn của thước đo dừng không quá 1.
3) Ren của giá đỡ cần được bảo vệ trong quá trình phun cát trước khi xử lý nhiệt vỏ buồng đốt. Phương pháp bảo vệ trước đây bằng vít M4 đã thay đổi và các vít bảo vệ đặc biệt được thiết kế lại với độ chính xác là M4-6f và chiều dài vít vào của ren được kiểm soát trong vòng 1 vòng để tránh mài mòn vít nhiều lần.
4) Thay đổi phương pháp làm sạch. Sau khi gia công kết hợp vỏ buồng đốt, sử dụng khí nén để thổi phần thừa trong lỗ ren của giá đỡ, sau đó kiểm tra bằng thước đo chung ren M4-6H. Nếu nó không vượt qua được, trước tiên hãy làm sạch nó bằng vít M4, sau đó làm sạch nó bằng vòi M4-5H và kiểm tra nó bằng thước đo nút ren M4-6H sau khi làm sạch.
Sau một số thử nghiệm và xác minh quy trình, độ chính xác của luồng của bộ phận hỗ trợ đáp ứng đầy đủ các yêu cầu về độ chính xác của sản phẩm và tỷ lệ chất lượng sản phẩm đã tăng lên 100 phần trăm, điều này đã giải quyết hoàn toàn vấn đề về độ chính xác của luồng của bộ phận hỗ trợ.
5. Kết luận
Để đảm bảo độ tin cậy cao của ren hỗ trợ sau khi hàn và xử lý nhiệt, độ chính xác của ren được kiểm soát bằng các biện pháp sau.
1) Ở trạng thái bộ phận, độ chính xác của ren được cải thiện nhờ một mức xử lý và độ chính xác của ren của bộ phận hỗ trợ được điều chỉnh từ M4-6H thành M4-5H.
2) Xử lý giá đỡ ren từ bề mặt hàn (mặt sau) và phát hiện mặt trước sau khi xử lý nhiệt và làm nguội để bù cho chênh lệch kích thước giữa miệng và chân răng trong quá trình xử lý.
3) Vít bảo vệ đặc biệt được thiết kế cho quá trình phun cát để giảm sự đùn của các lỗ ren.
Thông qua việc áp dụng các biện pháp công nghệ khác nhau, độ chính xác của quá trình xử lý ren được kiểm soát, độ tin cậy của kết nối ren đã vượt qua đánh giá thử nghiệm chuyến bay tên lửa và chất lượng sản phẩm ổn định và đáng tin cậy.
