Особенности проектирования и изготовления листовых заготовок переменной толщины для вытяжки деталей ЛА
Авторы: Бабурин М.А., Баскаков В.Д., Зарубина О.В., Тарасов В.А.
Опубликовано в выпуске: #6(78)/2018
DOI: 10.18698/2308-6033-2018-6-1774
Раздел: Авиационная и ракетно-космическая техника | Рубрика: Проектирование, конструкция и производство летательных аппаратов
Предложены рекомендации по проектированию и изготовлению дисковых заготовок переменной толщины из листового металла, которые обеспечивают уменьшение разнотолщинности деталей, получаемых вытяжкой. Научная новизна результатов выполненных исследований заключается в установлении закономерностей, описывающих изменение толщины стенки и высоты цилиндрических деталей в зависимости от геометрических параметров применяемых дисковых заготовок, толщина которых уменьшается в направлении от центра к краю. Исследования проводились методом численного моделирования вытяжки с использованием программного комплекса DEFORM. Значение предельного коэффициента вытяжки определяли на основе решения дифференциального уравнения равновесия фланца заготовки переменной толщины. Установлено, что заготовки, характеризующиеся линейным законом изменения толщины, позволяют компенсировать увеличение толщины фланца деталей в процессе вытяжки и снизить их разнотолщинность более чем в 3 раза. Показано, что из дисковых заготовок, характеризующихся линейным законом изменения толщины, можно получать детали, стенки которых имеют не только постоянную, но и дигрессивную толщину. Для сокращения числа вытяжных операций предложено использовать дисковые заготовки, характеризующиеся как линейным, так и параболическим и логарифмическим законами изменения толщины. Для изготовления дисковых заготовок переменной толщины рекомендована технология их механической обработки в деформированном состоянии
Литература
[1] Чумадин А.С., Смыков А.Ф., Петров А.П., Шемонаева Е.С. Эффективный способ изготовления равнотолщинных днищ. Технология металлов, 2018, № 3, с. 18–22.
[2] Семенов И.Е., Евсюков С.А. Формовка тонкостенных элементов плоских теплообменников. Известия Тульского государственного университета. Технические науки, 2017, вып. 11, ч. 1, с. 34–40.
[3] Шемонаева Е.С., Гончаров А.В. Влияние режимов обработки на распределение толщины стенки при формовке ячеек. Кузнечно-штамповочное производство. Обработка материалов давлением, 2017, № 2, с. 11–16.
[4] Мельников Э.Л., Сережкин М.А., Ступников В.В., Бодарева А.В., Аванесян В.П. Формообразование сферических, эллиптических и куполообразных днищ с минимальной разнотолщинностью стенки детали. Ремонт. Восстановление. Модернизация, 2016, № 12, с. 28–33.
[5] Ковалевич М.В., Гончаров А.В., Гуков Р.Ю. Разнотолщинность цилиндрических деталей из титановых сплавов при пневмотермической формовке. Вестник московского авиационного института, 2016, т. 23, № 3, с. 136–142.
[6] Шемонаева Е.С. Расчеты процессов формовки крутоизогнутых патрубков. Кузнечно-штамповочное производство. Обработка материалов давлением, 2015, № 2, с. 32–37.
[7] Кузнецов А.Ф., Горбунова Ю.Д., Орлов Г.А. Исследование изменения толщины стенки эллиптических тонкостенных днищ при штамповке. Кузнечно-штамповочное производство. Обработка материалов давлением, 2017, № 3, с. 19–23.
[8] Кулаков В.Г., Моисеев В.К., Шаров А.А., Ломовской О.В., Плотников А.Н. Стесненный изгиб в холодной листовой штамповке эластомером. Известия Самарского научного центра Российской академии наук, 2013, т. 15, № 6 (4), с. 855–860.
[9] Чумадин А.С., Ершов В.И., Шемонаева Е.С. Исследование процесса формовки полуторов из листовых заготовок. Авиационная промышленность, 2013, № 2, с. 33.
[10] Волхонский А.Е., Ковалевич М.В., Гончаров А.В. Применение эффекта сверхпластичности — новые возможности в современных процессах металлообработки. Образовательные технологии, 2014, № 4, с. 120–128.
[11] Ковалевич М.В. Отработка деталей на технологичность при пневмотермической формовке. Кузнечно-штамповочное производство. Обработка материалов давлением, 2015, № 2, с. 23–26.
[12] Ларин С.Н., Нуждин Г.А., Пасынков А.А. Оценка напряженно-деформированного состояния процесса изотермической отбортовки в режиме кратковременной ползучести. Известия Тульского государственного университета. Технические науки, 2016, вып. 11, ч. 2, с. 235–251.
[13] Бабурин М.А., Баскаков В.Д., Тарасов В.А., Зарубина О.В. Оценка предельной степени вытяжки цилиндрических деталей из переменных по толщине дисковых заготовок. Кузнечно-штамповочное производство. Обработка материалов давлением, 2015, № 1, с. 3–6.
[14] Baburin M.A., Baskakov V.D., Zarubina O.V. Drawing of metalfluoraplastic sleeves from disk workpieces of variable thickness. Кузнечно-штамповочное производство. Обработка материалов давлением, 2015, № 7, с. 16–22.
[15] Бабурин М.А., Баскаков В.Д., Зарубина О.В., Ладов С.В., Никольская Я.М., Федоров С.В. Применение профилированных по толщине заготовок для управления толщиной стенки штампуемых свинцом оболочковых деталей. Технология металлов, 2016, № 11, с. 2–8.
[16] Сизов Е.С. (СССР). Заготовка для глубокой вытяжки. А. с. 733796 СССР, опубл. 10.09.80, бюл. № 18, 3 с.
[17] Федоров С.В., Ладов С.В., Никольская Я.М., Баскаков В.Д., Бабурин М.А., Курепин А.Е., Горбунков А.А., Пирозерский А.С. Формирование потока высокоскоростных частиц кумулятивными зарядами с облицовкой типа полусфера — цилиндр дегрессивной толщины. Физика горения и взрыва, 2017, т. 53, № 4, с. 122–125.
[18] Бабурин М.А., Баскаков В.Д., Герасимов Н.В., Зарубина О.В., Тарасов В.А. Анализ формоизменения заготовок при вытяжке полусферических деталей с применением промежуточных деформируемых сред. Кузнечно-штамповочное производство. Обработка материалов давлением, 2014, № 7, с. 21–24.
[19] Могильный Н.И. Ротационная вытяжка оболочковых деталей на станках. Москва, Машиностроение, 1983, 192 с.
[20] Сизов Е.С., Бабурин М.А., Сизова К.Г., Алавердов В.Р., Ротницкий Г.С. (СССР). Заготовка для глубокой вытяжки. А. с. 958010 СССР, опубл. 15.09.82, бюл. № 34, 2 с.
[21] Бабурин М.А., Баскаков В.Д., Зарубина О.В., Васильева Т.В. Способ изготовления листовых профилированных по толщине заготовок для глубокой вытяжки. Пат. № 2595307 Российская Федерация, 2016, бюл. № 24, 2 с.