Особливості проектування технології штампування відповідальних деталей літального апарату з алюмінієвих сплавів із заданою структурою і властивостями з врахуванням обґрунтованих критеріїв аналізу дефектів, руйнування та математичного моделювання.
Аннотация к работе
Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук ТЕХНОЛОГІЯ БАГАТОПЕРЕХІДНОГО ЗАКРИТОГО ШТАМПУВАННЯ АВІАЦІЙНИХ ДЕТАЛЕЙ ІЗ АЛЮМІНІЄВИХ СПЛАВІВ З ОЦІНКОЮ РЕСУРСУ ПЛАСТИЧНОСТІРобота виконана в Національному аерокосмічному університеті ім. Жуковського "Харківський авіаційний інститут" Міністерства освіти і науки України. Науковий керівник: Мещеряков Олександр Миколайович, кандидат технічних наук, доцент, Національний аерокосмічний університет ім. Жуковського "Харківський авіаційний інститут", м. Захист відбудеться 25.01.2008 р. о 14-00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.062.04 у Національному аерокосмічному університеті ім.Стандарти авіаційно-космічної галузі визначають, що поковки, які є заготовками для деталей особливо відповідальних виробів слід виготовляти гарячим штампуванням у закритих штампах з попереднім фасонуванням. Це пояснюється значними труднощами здійснення технологічних процесів закритого штампування, повязаними з появою різних дефектів та руйнувань внаслідок недостатньо вивченою картиною пластичної течії металу, відсутністю загальноприйнятої методики вибору форми і розмірів заготовок за переходами, а також рекомендацій з проектування конструкції штампа. У звязку з цим актуальними є питання удосконалення технології багатоперехідного закритого штампування на основі сучасних методів математичного моделювання, що містять визначення потрібної кількості переходів штампування, форми і розмірів заготовки по переходах, а також рекомендацій щодо проектування штампів. В основу дисертації покладено матеріали, що узагальнюють дослідження, виконані автором в межах реалізації держбюджетних тем Міністерства освіти і науки України: Д/Р 0103U005065 "Розробка методології синтезу сучасних виробів авіаційно-космічної техніки"; Д/Р 0106U001045 "Методологічні основи проектування сучасних технологічних процесів виготовлення деталей і вузлів літальних апаратів"; Д/Р 0104U002421 "Створення системної методології виробництва авіаційно-космічної техніки за допомогою сучасних CALS-технологій"; Д/Р 0102U004184 "Моделі та інформаційні технології створення віртуальних машинобудівних виробництв"; Д/Р 0100U003434 "Методологічні основи синтезу перспективних конструкцій літальних апаратів на базі сучасних технологій і матеріалів". розробити методику визначення необхідної кількості переходів багатоперехідного закритого штампування особливо відповідальних деталей ЛА, форми і розмірів заготовок по переходах і вибору геометричних параметрів штампової оснастки, які забезпечують отримання поковок із заданими структурою і властивостями;Наведено можливі способи виготовлення цих деталей і обґрунтовано необхідність їх отримання методом гарячого багаторівчакового штампування в закритих штампах. В цьому випадку задача теорії пластичності при дії на тіло поверхневих сил , а також при заданих діаграмою деформаційного зміцнення властивостей матеріалу зводиться до визначення 13 невідомих функцій в циліндричній системі координат: компонент тензора напружень ; компонент тензора деформацій ; компонент вектора переміщення ; інтенсивності напружень та інтенсивності деформацій . Для знаходження вказаних функцій використано рівняння теорії пластичності: диференціальні рівняння рівноваги; геометрично нелінійні співвідношення між компонентами тензора деформацій і компонентами вектора переміщень, слушні для кінцевих переміщень і деформацій; рівняння сумісності деформацій; умова нестисливості. Описані вище положення покладено в основу розробленої методики визначення параметрів техпроцесу закритого штампування особливо відповідальних деталей ЛА: необхідної кількості переходів штампування, форми і розмірів заготовок по переходах, вибору гравюри штампа. Якщо даний крок інтегрування відповідає кінцевому часу процесу навантаження і на даному кроці умова відсутності руйнування (4) виконується, то робиться висновок про потрібний і достатній один перехід штампування , а геометрія гравюри штампа відповідає геометрії необхідної остаточної поковки .Розроблено математичні моделі процесів пластичної течії і теплопередачі, які супроводжують закрите штампування вісесиметричних поковок особливо відповідальних деталей ЛА з алюмінієвих сплавів. Розроблено методику визначення необхідної кількості переходів багатоперехідного закритого штампування особливо відповідальних деталей ЛА, форми і розмірів заготовок по переходах, вибору геометричних параметрів штампової оснастки на основі оцінки ресурсу пластичності. Запропоновано технологію багатоперехідного штампування відповідальних деталей ЛА з алюмінієвих сплавів і обґрунтовано її ефективність для отримання поковок, точних за формою і розмірами, з розташуванням волокон металу, що максимально опрацьовані, відповідно до профілю чистової деталі, що дає можливість отримувати деталі з мінімальною масою.