Введение к работе
Актуальность темы
Летательный аппарат состоит из десятков тысяч различных металлических детатей (первичных элементов конструкции), большую часть которых получают методами листовой штамповкой В настоящее время перед авиастроением стоит задача повышения эффективности производства и качества изготавливаемых деталей
На выбор методов и средств листовой штамповки ботьшое влияние оказывают свойства материала, вид заготовки-почу фабриката, форма потучаемой детали и программы выпуска изделии Несмотря на многочисленные исследования процессов чистовой штамповки и вековой опыт промышленного применения, разработать оптимальный вариант технологического процесса применительно к изготовлению конкретной детали представляет и в наше время достаточно с южную задачу Это приводит к большим объемам экспериментальных и доводочных работ на стадии технологической подютовки производства
Большая трудоемкость работ на этом этапе производства деталей летательных аппаратов связана в значительной мере с тем, что при листовой штамповке возможности пластического деформирования исходной заготовки (листа, трубы, профиля) всегда ограничены, поэтому и в теоретическом, и в практическом плане важное значение приобретают методы расчета (прогнозирования) предельных деформаций, превышение которых ведеї к появлению того или иного дефекта в деформируемой заготовке (трещин гофров, складок, поверхностей с «апельсиновой» коркой, локального утонения, неравномерного утонения заготовки т п )
Наиболее значимым дефектом в процессах пластического деформирования является разрушение заготовки Это в конечном итоге ограничивает возможности получения из традиционных полуфабрикатов большой номенклатуры деталей или усложняет технологию их изготовчения, делая ее многопереходной или многооперационной
Поэтому задача совершенствования методов расчета (прогнозирования) предельных деформаций тонкостенных поту фабрикатов при изготовлении деталей летательных аппаратов является актуальной
Целью диссертационной работы является разработка рациональных методов расчета предельных деформаций в процессах листовой штамповки деталей летательных аппаратов для повышения качества разработки технологического процесса и, в конечном итоге, для повышения качества получаемой детали
Для достижения поставленной цели были сформулированы и решены следующие задачи.
проведены теоретические исследования процессов листовой штамповки и опредечены методы решения поставленной задачи.
разработаны усовершенствованные математические модели предельных деформаций в процессах листовой штамповки, основанные на энергетических и
кинематических критериях с учетом реальных механических характеристик материала (с учетом непостоянства показателя деформационного упрочнения материала)
созданы новые компьютерные модели расчетов параметров почучаемых деталей при предельном деформировании тистовых заготовок в процессе формовки
проведены экспериментальные исследования, подтверждающие зффективносіь разработанных теоретических моделей пседечьного деформирования
Методы исс тедования, использовавшиеся в работе
теоретический анализ процессов чистовой штамповки с использованием основных почожений теории пластичности,
численные методы интегрирования дифференциальных уравнений и базовые принципы программирования и передачи информации,
- экспериментальные методы исследования и обработки результатов на образцах и
напрных заготовках из тонколистового материала
Научная новизна работы заключается в след\ющем
разработаны усовершенствованные математические модели предельного деформирования листовых полуфабрикатов по критериям возникновения «рассеянной» и чокаяизованной «шеек» с учетом реальных механических характеристик материача заготовки
- разработана усовершенствованная математическая модечь предечьного
деформирования листовых почуфабрикатов по критерию возникновения трещины
- разработаны усовершенствованные математические модели расчетов параметров
почучаемых деталей при формовке листовых заготовок на момент их предельной высоты
Достоверность полученных результатов подтверждается обоснованностью принятых допущений, корректностью построения математических моделей и удовлетворительным совпадением теоретических расчетов с результатами экспериментальных работ
Практическая ценность работы заключается в счедующем
- разработаны компьютерные модели для автоматизированного расчета
предечьного деформирования в операциях листовой штамповки с учетом вчиянии
реальных механических свойств чистовой заготовки, которые могут быть испочьзовать на
всех стадиях проектирования и освоения новых технологических процессов в
промышченном производстве,
- поч\чены аналитические выражения для уточненного расчета предельных
деформаций чистовых заготовок в процессе формовки с учетом вчияния основных
факторов процесса формовки,
оценено влияние непостоянства показателя деформационного упрочнения материала на предельные деформации тонкостенных заготовок,
В конечном итоге практическое значение работы состоит в более точном прогнозировании предечьного формоизменения заготовки в конкретном процессе листовой штамповки, что повышает технологичность конструкции детали
Апробация работы Основные результаты работы отражены в 10 публикациях, в том числе в 3 научных статьях и 7 тезисах докладов на российских и международных научно-технических конференциях
Структура и объем диссертации Диссертация состоит из введения, трех основных глав, общих выводов списка литературы и материалов пріпожеіши Работа изложена на 120 страницах машинописного текста, содержит 78 рисунков б таблиц и список литературы нз 61 наименования
