Разработка технологии соединения элементов титановых слоистых конструкций давлением с нагревом и комбинированным нагружением

• Автор: Семеноженков, Максим Владимирович
• Шифр специальности: 05.02.09
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 129 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ
ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1. Технологические процессы неразъемного соединения заготовок с помощью давления
1.2. Напряженно-деформированное состояние в зонах контактных поверхностей соединяемых элементов
1.3 Технологическая эффективность сжатия со сдвигом при соединении заготовок
1.4. Конструктивные схемы специализированных прессов для сжатия заготовок с их смещением
1.5. Основные задачи исследования
2. ИССЛЕДОВАНИЕ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО
СОСТОЯНИЯ ЗАГОТОВОК В УПРУГОЙ ОБЛАСТИ
2.1. Влияние геометрических параметров на распределение контактных сил
2.2. Влияние направления сил трения на распределение контактных сил
2.3. Выводы по главе
3. НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОЕ СОСТОЯНИЕ
СОЕДИНЯЕМЫХ ЗАГОТОВОК В УПРУГОПЛАСТИЧЕСКОЙ
ОБЛАСТИ
3.1. Построение модели материала соединяемых заготовок
3.2. Влияние соотношения размеров соединяемых заготовок на напряженно-деформированное состояние
3.3. Влияние структуры титана на напряженно-деформированное состояние соединяемых заготовок
3.4. Выводы по главе

4. РАЗРАБОТКА ПРЕССА ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ КОМБИНИРОВАННОГО СИЛОВОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ
4.1. Разработка кинематической схемы исполнительного механизма
4.2. Кинематический анализ исполнительного механизма
4.3. Синтез исполнительного механизма
4.4. Динамический анализ пресса
4.5. Выводы по главе
5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ СХЕМ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО СИЛОВОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА 104 ПРОЧНОСТЬ СОЕДИНЕНИЯ
5.1. Испытания цилиндрических образцов
5.2. Испытания образцов из листового проката
5.3. Выводы по главе
ОСНОВНЫЕ ВЫ ВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. Развитие машиностроения невозможно без решения задачи повышения качества деталей и узлов механизмов. Основой решения этой проблемы может быть комплексный подход, включающий как разработку новых технологий их изготовления, так и систематизацию данных о параметрах известных технологий и разработку обоснований режимов их осуществления с целью их совершенствования.
Слоистые конструкции различной формы из титана, включающие одно-или двухстороннюю обшивку с заполнителем в виде чередующихся перегородок, сот, гофр и др., находят все большее применение в авиастроении и других видах техники.
Использование слоистых конструкций из титана позволяет значительно снизить массу конструкций, повысить их работоспособность, которая в значительной степени зависит от способа соединения элементов и режимов его реализации.
Все большее значение приобретают процессы получения неразъемных конструкций из титана с помощью сжимающего давления, обеспечивающего соединение заготовок по всей площади их контактных поверхностей и, тем самым, наибольшую прочность. Однако ввиду недостаточного практического опыта использования соединенных при помощи давления изделий и недостаточно разработанных обоснований режимов технологического процесса эта технология не получила широкого распространения.
Процесс получения неразъемного соединения сопровождается развитием пластических деформаций в зонах контактных поверхностей соединяемых элементов конструкции, в связи с чем важным является вопрос распределения контактных давлений. Неравномерное распределение контактных сил (нормальных и касательных) порождает появление зон затрудненных деформаций и приводит к уменьшению площади физического контакта и снижению прочности соединения. Решение задачи получения пластических деформаций по всей площади контактных поверхностей

физического контакта необходима математическая модель поведения титанового сплава, включающая упругие характеристики и параметры кривой течения в реальных условиях деформирования конструкции [58.. .65].
1.4. Конструктивные схемы специализированных прессов для сжатия заготовок с их смещением Для реализации одновременного перемещения инструмента в осевом и нормальном к нему направлениях наиболее распространенным оборудованием являются прессы для штамповки с кручением. Среди многообразия специализированного оборудования основными являются: гидравлические прессы, кривошипные и винтовые прессы [66...68].
Винтовые прессы наиболее просты в конструктивном плане для осуществления сложного движения инструмента, например, путем жесткого соединения винта 1 со штамподержателем 2, укрепленным в ползуне 3 с возможностью вращения (рис. 1.16).
Рис. 1.16. Схема винтового пресса с вращающимся инструментом