Удосконалювання технологій і оснащення для гарячого штампування просторових тонкостінних конструкцій з титанових сплавів з підвищеною точністю геометричних характеристик - Автореферат

Донбаська державна машинобудівна академія Удосконалювання технологій і оснащення для гарячого штампування просторових тонкостінних конструкцій з титанових сплавів з підвищеною точністю геометричних характеристикДисертація присвячена розробці технологій штампування просторових тонкостінних конструкцій з сплавів типу ВТ22, ВТ20, що істотно знижують короблення заготовок. Розвинено математичну модель правки і її чисельну реалізацію, що дозволяє задати прогин у залежності від кривизни заготовки. штампування сплав титановий заготовка Проведено дослідження короблення штампувань з компенсаційними виступами виконаними у чорновому рівчаку штампу. При этом были разработаны и использованы штампы с черновыми ручьями в таких вариантах: · в случае панелей - штамповка с полостью под основным выступом, с дополнительным выступом под основным, с выступами расположенными по обе стороны от основного; · в случае коробок - штамповка с выступами под вертикальной стенкой, с выступами расположенными внутри периметра первого или внешнего выступов, в виде волнообразного профиля днища.Традиційна технологія одержання просторових тонкостінних штампувань з титанових сплавів, що включає операції кування, штампування, правки, термообробки, має істотний недолік - необхідна регламентована правка заготовок через значне короблення. Але через велику трудомісткість і витрати на виготовлення штампового оснащення для одержання великогабаритних поковок з титанових сплавів при ізотермічному штампуванні і переході на його всієї номенклатури поковок даного типу, це економічно виправдано лише при виготовленні штамповок тільки обмежених форм, маси, розмірів і розміру партії. Для чого необхідно розробити нові методи і прийоми деформування заготовок складної просторової конфігурації в штампах за рахунок удосконалювання режимів деформування і конструкції штампового оснащення. проаналізувати на основі експериментальних досліджень звязки між конструктивними характеристиками штампової оснастки і характером деформування виробів, при зміні форми чорнових рівчаків штампу, а також уточнити вплив конфігурації чорнових рівчаків і їхніх конструктивних параметрів на розмір прогину при одержанні штамповок типу "панелі" і "коробки" з титанових сплавів; розробити і апробувати технічні рішення, а також практичні рекомендації напрвлені на удосконалювання технологічних процесів штампування заготовок просторової конструкції для одержання необхідної якості штамповок.Інші заготовки, окрім штамповок, іноді також мають короблення яке неможливо усунути традиційними методами. Але ці методи мають ряд недоліків, які не дозволяють усунути короблення при штампуванні заготовок, що приводить до збільшення собівартості поковок. Зроблено висновок, що більш розповсюдженим методом отримання титанових заготовок є їх штампування, але при цьому виникає просторове короблення заготовок. Використано методику виміру значення короблення штамповок на зразках з титанових сплавів з використанням спеціального столу з вимірювальним пристроєм. Для зрівняння результатів штамповка була виконана в остаточних штампах, використаних при традиційному технологічному процесі і в остаточних штампах з виконаними в чорнових рівчаках компенсаційними виступами.Розвинено модель виправлення заготовок з титану, заснована на теорії пружнопластичного вигину. В основу математичної моделі напружно - деформованого стану процесів правки гибкою складнопрофільних титанових виробів було покладене чисельне рекурентне рішення кінцево-різницевої форми умови статичної рівноваги виділених елементарних поперечних перетинів заготовки. Експериментальні дослідження на пластичних зразках показали, що при штампуванні моделі коробчатого типу і типу панелі з виступом з попередньо сформованими компенсаційними виступами різноманітного виду показують, що використання різних форм компенсаційних виступів може бути застосоване для досліджень на натурних зразках з метою зміни напрямку течі металу і перерозподілу залишкових напруг при штампуванні й одержання рекомендацій, що дозволяють знизити короблення заготовок. При проведенні експериментальних досліджень з натурними зразками з титанових сплавів типу ВТ22 установлено, що найбільш ефективний технологічний варіант, що приводить до найбільшого зниження прогину штампування, це виконання компенсаційних виступів, для штампувань типу панелі з виступом, розташованих по обидві сторони від основного. При проведенні досліджень з зразками з титанових сплавів типу ВТ22 установлено, що у випадку штампувань типу коробка кращий варіант, що приводить до найбільшого зниження вигину, при виконанні компенсаційних виступів у виді хвилеподібному профілю днища.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ