Разработка, исследование и внедрение нового способа гидровзрывной штамповки крупногабаритных тонкостенных деталей летательных аппаратов

Abstract

В диссертации исследуется одна из важнейших задач заготовительного производства, актуальная при производстве лета¬тельных аппаратов и двигателей и особо сложная при изготовлении тонкостенных деталей методами штамповки-вытяжки и формовки. Необходимость решения такой задачи обусловлена тем, что возможности традиционных методов штамповки из-за потери устойчивости в виде локальных утонений, превышающих до¬пустимые, и гофров на поверхности, трудно поддающихся последующей правке, при повышении производительности и качества изделий ограничиваются изготовлением относительно простых изделий и небольших габаритов. Поэтому для уменьшения объема доводочных работ и необходимости искусственного членения изделий на части и последующей их трудоемкой сборки предложен новый прогрессивный метод штамповки крупногабаритных тонкостенных деталей. Отличительной особенностью метода является искусственное управление размерами полуфабрикатов. Исследованы приемы управления размерами полуфабриката и их влияние на качество изготовляемых изделий. Определены технологические параметры метода штамповки с раздачей полуфабриката. Теоретические исследования при определении особенностей управления процессом гидровзрывной штамповки тонколистовых деталей выполнены на основе инженерной теории пластичности, позволившей установить влияние на характер деформированного со¬стояния размеров заготовки и полуфабриката, рациональное ко¬личество штамповочных переходов и условия двухосного растяже¬ния полуфабриката, а также потребную работу пластической де¬формации. Для оценки условий управления параметрами внешней нагрузки (ее распределением по заготовке и длительностью дей¬ствия) использованы положения линейной акустики. Экспериментальные исследований разработанных технологи¬ческих процессов проводились с использованием высокоскоростной регистрирующей и измерительной аппаратуры. Штамповка мо¬дельных и натурных деталей осуществлялась в бассейне и бронекамера с применением универсального гидроприжима.

У дисертації досліджується одне з найважливіших завдань заготівельного виробництва, що актуальне при виробництві літальних апаратів і двигунів і особливо складне при виготовленні тонкостінних деталей методами штампування-витяжки та формування. Необхідність вирішення такого завдання обумовлена тим, що можливості традиційних методів штампування через втрату стійкості у вигляді локальних стоншувань, що перевищують до-допустимі, і гофрів на поверхні, які важко піддаються подальшій правці, при підвищенні продуктивності і якості виробів обмежуються виготовленням відносно простих виробів і невеликих габаритів. Тому для зменшення обсягу доводочних робіт і необхідності штучного членування виробів на частини і подальшого їх трудомісткого складання запропоновано новий прогресивний метод штампування великогабаритних тонкостінних деталей. Відмінною особливістю методу є штучне управління розмірами напівфабрикатів. Досліджено прийоми управління розмірами напівфабрикату і їх вплив на якість виготовлених виробів. Визначено технологічні параметри методу штампування з роздачею напівфабрикату. Теоретичні дослідження при визначенні особливостей управління процесом гідровзривной штампування тонколистових деталей виконані на основі інженерної теорії пластичності, що дозволило встановити вплив на характер деформованого стану розмірів заготовки і напівфабрикату, раціональну кількість штампувальних переходів і умови двухосного розтягування напівфабрикату, а також потрібну роботу пластичної деформаціі. Для оцінки умов управління параметрами зовнішнього навантаження (її розподілом по заготівлі і тривалістю дії) використані положення лінійної акустики. Експериментальні дослідження розроблених технологічних процесів проводилися з використанням високошвидкісної реєструвальної і вимірювальної апаратури. Штампування модельних і натурних деталей здійснювалася в басейні і бронекамері із застосуванням універсального гідроприжиму.

The dissertation examines one of the most important tasks of procuring production, current production at leta¬telnyh vehicles and engines, and particularly in the manufacture of complex thin-walled parts by stamping, drawing and forming. The need to address this problem is due to the fact that the capabilities of traditional forming methods due to the loss of stability in the form of local thinning exceeding the permissible and the corrugations are difficult to subsequent revision, with an increase in productivity and quality of products are limited to the manufacture of relatively simple products and small dimensions. Therefore, to reduce the amount of finishing work and the need for an artificial division of products into parts and their subsequent labor-intensive assembly proposed a new progressive method of forming large-sized thin-walled parts. A distinctive feature of this method is the size of the artificial control of semi-finished products. Abstract sizes semifinished management techniques and their impact on the quality of manufactured products. Identified by stamping process parameters with the distribution of semi-finished products. Theoretical studies in determining the characteristics of the process control hydroexplosive stamping of sheet parts are made on the basis of the engineering theory of plasticity, which allowed to establish the impact on the character of strain state and semi-finished billet sizes, rational number stamping transitions and conditions of biaxial stretching semi-finished products, as well as the needs of the work of plastic deformation. In order to assess the conditions of management of the external load parameters (its distribution in the workpiece and the duration of the action-tion) used the position of linear acoustics. Experimental research developed processes were carried out using high-speed recording and instrumentation. Stamping model and full-scale components was carried out in the pool and armored chamber using universal hydraulic clamping.