Разработка и исследование процессов деформирования профилей из высокопрочных авиационных материалов

• Автор: Макаров, Константин Анатольевич
• Шифр специальности: 01.02.04
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Владивосток
• Количество страниц: 235 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ
ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1. Номенклатура деталей летательных аппаратов,
получаемых деформированием профилей
1.2. Характеристика высокопрочных авиационных материалов
1.3. Анализ существующих способов деформирования профилей
1.4. Методы интенсификации процессов деформирования
профилей с растяжением
1.5. Современное состояние теоретических исследований
процессов деформирования профилей
1.6. Задачи исследования
ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Моделирование процессов деформирования и разгрузки профилей с применением электроконтактного нагрева
2.2. Исследование локализации пластической области методом линий скольжения при деформировании заготовки намоткой на пуансон с растяжением
2.3. Исследование раскатки стенки профиля роликом
2.4. Особенности деформирования несимметричных профилей
2.5. Оценка предельных возможностей процесса деформирования профилей с растяжением и раскаткой внешней части сечения
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВА1ЖЯ
3.1. Исследование полей деформаций методом муара
3.2. Металлографические исследования
3.3. Определение остаточных напряжений
3.4. Определение коррозионной стойкости деталей
3.5. Экспериментальное исследование предельных
возможностей деформирования профилей
3.6. Экспериментальное определение оптимальных параметров деформирования профилей уголкового сечения

ГЛАВА 4. ВНЕДРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ
В СЕРИЙНОЕ ПРОИЗВОДСТВО
4.1. Рекомендации по выбору оборудования
и проектированию технологической оснастки
4.2. Рекомендации по выбору оптимальной зоны раскатки
для профилей различных сечений
4.3. Оценка экономической эффективности от внедрения разработанных технологических процессов
ГЛАВА 5. ПЕРСПЕКТИВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ДЕФОРМИРОВАНИЯ ПРОФИЛЕЙ
5.1. Перспективная установка для деформирования профилей
5.2. Перспективные схемы деформирования
5.3. Использование электроимпульсного воздействия
при формообразовании деталей из профилей
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
Детали, получаемые деформированием прессованных и гнутых из листа профилей, используются во многих элементах конструкции планера летательного аппарата. Объясняется эго тем, что при относительно небольших размерах поперечного сечения, а следовательно, незначительной массе, профили обладают весьма высокой удельной сопротивляемостью к действию внешних нагрузок.
Большая часть деталей из профилей формирует внешние аэродинамические контуры летательного аппарата, что обусловливает высокие требования по точности к ним. Технологический процесс деформирования профилей должен также обеспечивать высокую производительность и возможность автоматизации при относительно небольшой стоимости оснастки и оборудования, иметь малую чувствительность к разбросу механических свойств и геометрических размеров сечения профильного полуфабриката.
Около 15...20% номенклатуры криволинейных профильных деталей в самолетостроительном производстве изготавливается в настоящее время на профилеобтяжных станках. Использование новых авиационных материалов (в первую очередь титановых сплавов) привело к тому, что трудоемкость доводочных работ, выполняемых в основном вручную, возросла до 80% от общей трудоемкости
Наиболее приемлемым путем повышения точности и производительности, снижения объема доводочных работ и себестоимости изготовления деталей является разработка технологических процессов получения деталей на профилеобтяжных станках с программным управлением, оборудованных доводочным устройством и устройством для элекгроконтактного нагрева, что позволяет оптимизировать процесс деформирования профилей с учетом геометрических размеров заготовок, механических свойств материала, режимов деформирования и получить относительно точную деталь без проведения дополнительных доводочных работ вне станка.
Однако, несмотря на перспективность, указанное выше направление до последнего времени не находило широкого применения в производстве из-за недостаточной изученности технологических возможностей, механизмов деформирования и разгрузки как для формообразования с применением элекгроконтактного нагрева, так и силовой интенсификации.
Таким образом, актуальность данной работы обусловлена необходи-

ном и осевом направлениях, что увеличивает пластичность материала профиля и предотвращает разрушение в растянутой зоне. В [30] обжатие производится с помощью специальных прижимных пластин (рис. 1.14, 6). Несмотря на достигаемый положительный эффект эти схемы имеют ряд существенных недостатков:
- сложность реализации из-за необходимости изготовления для каждого сечения профиля специальных устройств, обеспечивающих приложение необходимых усилий (фильеры - в [31], прижимных колодок - в [30]);
- использование их целесообразно лишь при гибке профилей полкой наружу;
- относительно низкая производительность (для способа [30]);
- невозможность ликвидации закрутки при гибке несимметричных профилей;
- сложность осуществления процесса при гибке деталей с переменным радиусом.
Рис. 1.14. Схемы силовой интенсификации процессов деформирова-
Известны также устройства для гибки намоткой профилей [25, 32] , содержащие поворотный стол, на котором установлен гибочный пуансон, растяжной гидроцилиндр с зажимным патроном, прижимное устройство,

ния профилей