Введение к работе
Актуальность работы. Корпусные осесимметричные изделия с высокими эксплуатационными характеристиками широко используются в технике. К ним относятся баллоны высокого давления (БВД). К БВД современной конструкции предъявляются высокие требования по надежности эксплуатации. Они испытывают давление до 30 МПа. С другой стороны они должны иметь небольшую массу и быть удобными при работе в экстремальных условиях.
Большое распространение в технологии производства БВД получили процессы холодной обработки давлением в сочетании с термическими операциями. Формоизменяющие операции обработки давлением (ОД) позволяют за счет деформационного упрочнения обрабатываемого материала получать высокие прочностные характеристики готовых изделий.
Возрастающие требования к эксплуатационным характеристикам БВД ставят перед их производством более сложные задачи по технолоптческому обеспечению их эксплуатационных свойств. В связи с этим актуальной является задача исследования, разработки и внедрения высокоэффективной ресурсосберегающей технологии изготовления БВД с надежным технологическим обеспечением их эксплуатационных характеристик.
Диссертационная работа выполнена в соответствии с отраслевым планом специального машиностроения и Государственным заказом отраслевого министерства Государственному унитарному предприятию "ГНГТГТ "Сплав".
Цель работы. Исследование, разработка и внедрение высокоэффективной ресурсосберегающей технологии изготовления баллонов высокого давления с надежными эксплуатационными характеристикам.
Метод, исследования. Для решения поставленной научно-технической задачи использовались экспериментальные методы исследования технологии, механические испытания и микроструктурный анализ применяемых конструкционных материалов, теория пластического деформирования металлов, компьютерное моделирование и эксплуатационные испытания готовых изделий.
Автор защищает:
-
Результаты экспериментального и теоретического исследования технологии изготовления баллонов высокого давления.
-
Разработанный и внедренный в производство технологический процесс изготовления БВД с улучшенными эксплуатационными характеристиками.
-
Программное обеспечение и результаты компьютерного проектирования технологии.
Научная новизна. Научно обоснована и разработана новая технология изготовления баллонов высокого давления с улучшенными эксплуатационными характеристиками.
Практическая ценность и реализация работы.
Выполненные исследования позволили научно обосновать и разработать технологию изготовления баллонов высокого давления с улучшенными эксплуатационными характеристиками. Достоверность полученных результатов подтверждена гидростатическими и циклическими испытаниями готовых изделий превышающими нагрузками.
Внедренная на ГУП "ГНПП "Сплав" многооперационная вытяжная технология показала свою технико-экономическую эффективность. Изготовленные по внедренной технологии баллоны из новой многокомпонентной легированной стали 12ХЗГНМФБА соответствуют мировым стандартам и пользуются потребительским спросом.
Созданная компьютерная программа позволяет проектировать технологический процесс изготовления БВД с варьированием исходных данных и определением технологических параметров, соответствующих задаваемым критериальным условиям.
Апробация работы и публикации.
Полученные результаты докладывались на Российской научно-технической конференции «Проектирование систем» (г. Москва, МГТУ им. Н.Э. Баумана - РАРАН, 2000 г.), научно-практических конференциях Тульского государственного университета (г. Тула, 1998 - 2000 г.г.).
По материалам диссертации опубликовано 4 работы.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех разделов, заключения, списка использованных источников из 105 наименований, приложения и содержит 125 страниц основного машинописного текста, 57 иллюстраций, 17 таблиц. Общий объем работы - 217 страниц.