Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Проектирование летательных аппаратов

Диссертационная работа:

Шпорт Роман Вячеславович. Исследование процессов обжима и раздачи трубных заготовок при изготовлении деталей летательных аппаратов : диссертация ... кандидата технических наук : 05.07.02 / Шпорт Роман Вячеславович; [Место защиты: Рос. гос. технол. ун-т им. К.Э. Циолковского (МАТИ)].- Москва, 2009.- 116 с.: ил. РГБ ОД, 61 09-5/2833

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

ВВЕДЕНИЕ 5

Глава 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ 9

1.1. Анализ существующих процессов изготовления
осесимметричных и неосесимметричных деталей

обжимом и раздачей трубных заготовок 9

1.2. Анализ основных путей интенсификации процессов обжима
и раздачи в производстве тонкостенных осесимметричных

и неосесимметричных деталей 20

1.3. Оборудование и технологическая оснастка для обжима и раздачи

трубных заготовок 25

1.3.1 .Оборудование и оснастка для ротационного обжима 25

  1. Оборудование и особенности конструкции штамповой оснастки для обжима 29

  2. Особенности конструкции штамповой оснастки

для раздачи трубных заготовок 35

1.4. Обзор предшествующих теоретических исследований

процессов раздачи и обжима трубных заготовок 42

  1. Напряженно-деформированное состояние при раздаче концевых участков труб на жестком пуансоне 42

  2. Напряженно-деформированное состояние при обжиме концевых участков труб по жесткой матрице 51

  3. Теоретические решения неосесимметричных задач 54

1.5. Краткие выводы и задачи исследования 57

Глава 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ОБЖИМА И РАЗДАЧИ ТРУБ В УСЛОВИЯХ ОСЕВОЙ

СИММЕТРИИ ОЧАГА ДЕФОРМАЦИИ 59

2.1. Исследование процесса обжима труб в жесткой матрице 59

2.2. Теоретические исследования процесса раздачи труб по жесткому

пуансону 66

Глава 3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ
НЕОСЕСИММЕТРИЧСНЫХ ОБЖИМА И РАЗДАЧИ ТРУБ 71

  1. Исследование процесса неосесимметричного обжима 71

  2. Теоретические исследования процесса раздачи труб

по жесткому пуансону 76

3.3. Выводы по результатам теоретических исследований 81

Глава 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ 82

  1. Условия проведения экспериментов 82

  2. Предварительные экспериментальные исследования 88

  1. Экспериментальные исследования процесса осесимметричной раздачи 88

  2. Экспериментальные исследования процесса осесимметричного обжима 89

  3. Экспериментальные исследования процесса неосесимметричной раздачи 91

4.3. Экспериментальные исследования осесимметричного
деформирования 92

  1. Экспериментальные исследования процесса осесимметричной раздачи 92

  2. Экспериментальные исследования процесса осесимметричного обжима 96

4.4. Экспериментальные исследования неосесимметричного

деформирования 97

  1. Экспериментальные исследования неосесимметричной раздачи 97

  2. Экспериментальные исследования неосесимметричного обжима 101

4.5. Выводы по результатам экспериментальных исследований 103

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ 104

Список литературы 106

Приложения 112

Введение к работе:

Важнейшей задачей, стоящей перед авиа- и ракетостроением, является интенсификация существующих, разработка и освоение новых технологических процессов, обеспечивающих повышение производительности труда, качества изделий и эффективности производства. Ведущее место в этом принадлежит процессам листовой штамповки, методами которой изготавливается до 75 — 80 % деталей планера летательного аппарата.

В последние годы в производстве деталей летательных аппаратов все острее стоят проблемы, связанные с сокращением доли ручных и доводочных работ, уменьшением общей трудоемкости изготовления деталей и изделия в целом, повышением коэффициента использования материала, улучшением труда рабочих и др. Вместе с тем неуклонно повышают требования к качеству изготавливаемых деталей: точности геометрических параметров, равно-толщинности, равнопрочности, к весовым характеристикам.

Расчеты показывают, что уменьшение веса планера летательного аппарата на 2 — 3 % увеличивает дальность полета на 6 — 8 % при той же полезной нагрузке. Это приводит к необходимости использования в конструкции летательного аппарата деталей и узлов с минимальной избыточной массой и повышенными механическими характеристиками.

Решение задачи получения детали с минимальной избыточной массой не может осуществляться в отрыве от их эксплуатационных качеств и экономической эффективности производства. Комплексное решение указанных задач возможно только путем разработки новых и совершенствования существующих технологических процессов изготовления деталей, которые наряду с экономической, эффективностью производства обеспечивали бы в деталях комплекс требуемых характеристик. Это в свою очередь требует совершенствования существующих методов расчета напряжений и деформаций, возникающих при формоизменении заготовки.

В диссертационной работе приведены результаты дальнейшего исследования способов формоизменения трубных заготовок — процессов обжима и раздачи.

Работа является одним из направлений в комплексе исследований, осуществляемых сотрудниками кафедры «Технология производства летательных аппаратов» МАТИ-РГТУ им: К.Э. Циолковского.

При решении теоретических задач использованы работы: М.В. Сто-рожева, Е.А. Попова, М.Н. Горбунова, Г.А. Смирнова-Аляева, Н.Н. Малини-на, А.А. Ильюшина, Е.И. Исаченкова, А.Д. Матвеева, В.И. Ершова, О.В. Попова, В.И. Глазкова, А.С. Чумадина и других авторов.

Целью работы является сокращение сроков технологической подготовки производства и трудоемкости изготовления деталей летательных аппаратов, получаемых неосесимметричными обжимом и раздачей трубных заготовок.

Методика, материалы, условия исследований. Теоретический анализ процессов обжима и раздачи выполнен с использованием теории пластичности и вариационных методов' расчета. Экспериментальные исследования проведены на натурных образцах и макетах в лабораторных условиях, в условиях опытного производства и мелкосерийного производства.

Научная новизна работы состоит в следующем:

разработана новая математическая модель и метод расчета напряженно-деформированного состояния при обжиме и раздаче трубных заготовок в условиях неосесимметричного деформирования;

разработана методика для обоснования выбора схемы деформирования и определения оптимальных технологических параметров исследуемых процессов;

- предложены эффективные пути оптимизации форм и размеров
штамповой оснастки.

Практическая ценность работы заключается в следующем:

- разработаны новые способы деформирования заготовок и рекомен
дации по разработке перспективной штамповой оснастки, обеспечивающие
сокращение сроков технологической подготовки производства и трудоемко
сти изготовления деталей;

разработаны программы расчета на ЭВМ напряженно-деформированного состояния заготовок, которые могут быть использованы для обоснования выбора схемы процесса обжима или раздачи, расчета технологических параметров процесса и устройств для его реализации;

- предложены упрощенные формулы для расчета основных техноло
гических параметров процессов обжима и раздачи.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на Международной молодежной научной конференции «XXXIV Гагаринские чтения», XXXII академических чтениях по космонавтике, Всероссийской научно-технической конференции «Новые материалы и технологии» в 2008 г., изложены в научных статьях, приведенных в списке публикаций.

Публикации. Основные результаты диссертации опубликованы в 6 работах, в том числе 2 статьях в журнале, рекомендованном ВАК.

Структура и объем работы.

Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов, списка литературы и приложения.

В первой главе рассмотрено современное состояние исследуемого вопроса. Приведен анализ теоретических решений, на основе которого поставлены задачи теоретических исследований. Проанализированы существующие способы процессов обжима и раздачи, отмечены преимущества и недостатки.

Во второй главе даны теоретические решения по определению напряженно-деформированного состояния заготовки при обжиме и раздаче в условиях осевой симметрии очага деформации.

Проведена оценка погрешности расчетов в сравнении с другими методами расчетов.

Приведены приближенные решения по нахождению полей напряжений и деформаций. Рассмотрены условия получения равнотолщинных деталей и равномерно упрочненных оболочек. Оценены предельные возможности процессов формоизменения.

В третьей главе дано решение по определению напряженно-деформированного состояния заготовки при обжиме и раздаче в неосесим-метричном очаге деформации.

Проведены приближенные решения по нахождению полей напряжений и деформаций. Оценены предельные возможности процессов формоизменения.

В четвертой главе приведены результаты экспериментальных исследований, подтверждающие результаты теоретического анализа. Приведены результаты опытных работ по получению неосесимметричных деталей. Приведены перспективные варианты штамповкой оснастки.

В материалах приложения приведены программы расчетов напряженно-деформированного состояния и примеры расчетов.


© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net