Изотермическое выдавливание оребрений и утолщений на корпусных деталях в режиме кратковременной ползучести

• Автор: Перепелкин, Алексей Алексеевич
• Шифр специальности: 05.02.09
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Тула
• Количество страниц: 122 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ТЕОРИИ И ТЕХНОЛОГИИ ИЗОТЕРМИЧЕСКОГО ФОРМООБРАЗОВАНИЯ ВЫСОКОПРОЧНЫХ МАЛОПЛАСТИЧНЫХ СПЛАВОВ
1.1. Современное состояние теории изотермического деформирования высокопрочных малопластичных сплавов

1.2. Теоретические и экспериментальные исследования операций выдавливания

1.3. Основные выводы и постановка задач исследования

2. ИЗОТЕРМИЧЕСКОЕ ФОРМООБРАЗОВАНИЕ ОРЕБРЕ-НИЙ НА ПЛИТАХ И СОЕДИНЕНИЕ ДАВЛЕНИЕМ ОРЕБРЕННЫХ ПАНЕЛЕЙ ИЗ ВЫСОКОПРОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ ПРИ КРАТКОВРЕМЕННОЙ ПОЛЗУЧЕСТИ
2.1 Изотермическое формообразование оребрений на плитах в режиме кратковременной ползучести
2.1.1. Математическая модель изотермического формообразования оребрений на плитах в режиме кратковременной ползучести
2.1.2. Критические режимы деформирования в зависимости от состояния повреждаемости деформируемого материала
2.1.3. Силовые режимы
2.1.4. Повреждаемость материала
2.2 Изотермическое соединение давлением оребренных панелей при кратковременной ползучести
2.2.1. Математическая модель изотермического соединения давлением оребренных панелей при кратковременной ползучести
2.2.2. Первый этап деформирования
2.2.3. Второй этап деформирования
2.2.4. Обсуждение результатов расчетов
2.3. Основные результаты и выводы
3. ИЗОТЕРМИЧЕСКОЕ ВЫДАВЛИВАНИЕ ВНУТРЕННИХ И КРАЕВЫХ УТОЛЩЕНИЙ НА КОРПУСАХ ИЗ ВЫСОКОПРОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ В РЕЖИМЕ КРАТКОВРЕМЕННОЙ ПОЛЗУЧЕСТИ
3.1. Изотермическое выдавливание внутренних концевых утолщений на корпусах в режиме кратковременной ползучести
3.1.1. Математическая модель изотермическое выдавливание внутренних концевых утолщений на корпусах

3.1.2. Силовые режимы
3.1.3. Повреждаемость материала детали
3.2. Изотермический набор краевого утолщения на корпусной заготовке
3.2.1. Математическая модель изотермического набора краевого
утолщения на корпусной заготовке
3.2.2. Силовые режимы
3.2.3. Повреждаемость материала заготовки
3.3. Основные результаты и выводы
4. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ В
ПРОМЫШЛЕННОСТИ
4.1. Экспериментальные исследования операции изотермического
выдавливания оребрений на плитах
4.2. Экспериментальные исследования операции изотермической
сварки давлением
4.3. Использование результатов исследований в промышленности
4.4. Использование результатов исследований в учебном процессе
4.5. Основные результаты и выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
Приложение
Приложение
Приложение

ВВЕДЕНИЕ
Важной проблемой, стоящей перед современным машиностроением, является повышение эффективности и конкурентоспособности процессов изготовления изделий из металлов и сплавов методами обработки давлением, обеспечивающими максимально возможные эксплуатационные характеристики.
В авиационно-космических летательных аппаратах применяют ореб-ренные конструкции: крылья, корпуса отсеков, перегородки и др. Оребрения повышают жесткость изделий, что во многом решает задачи их прочности. Технология производства таких узлов связана с механическим резанием, что приводит к большему расходу материалов и высокой трудоемкости производства. Более эффективную технологию можно организовать на базе обработки давлением путем горячего выдавливания оребрений на плитах. Высокопрочные титановые, алюминиевые и алюминиево-литиевые сплавы для этих панелей требуют при таком варианте технологии нагрева в оснастке, т.е. изотермического режима штамповки. В процессе деформирования существенна зависимость давления, степени формоизменения, качества изделий от скорости операции. Обрабатываемый материал проявляет вязкие свойства. При этом пластические деформации и связанное с ними упрочнение могут вообще отсутствовать, а деформирование осуществляется в условиях ползучести материала под нагрузкой.
Топливные корпуса ракетно-космических аппаратов изготавливают с внутренними ребрами вафельного типа. Корпуса собирают из панелей, которые соединяют аргоно-дуговой сваркой. Эффективна технология изготовления панелей путем сварки давлением ребер с основным полотном панели взамен традиционной технологии механического и электрохимического фрезерования. Операция сварки проводится с нагревом в вакууме или в среде нейтрального газа в зависимости от материала заготовки.

1р, 1К - соответственно размер инструмента, длины линий разрыва скоростей и границ трения.
Установим кинематические соотношения для данного поля скоростей. Разрывы касательных к линиям разрыва скоростей запишем, исходя из годографа, в виде
где Уо - скорость перемещения штампа.
Эквивалентные деформации и скорости деформаций на линиях разрыва будем определять как
длины линий разрыва скоростей; / - время деформирования; Ур - разрывы
касательных скоростей.
Технологические данные показывают, что горячее прессование панелей реализуется при медленном деформировании в условиях нелинейно-вязкого течения материала. В этой связи уравнение состояния деформируемого материала принимаем в виде функции [24]
где сте и Ъ,е - эквивалентные напряжения и скорости деформаций на линиях разрыва скоростей; со - повреждаемость деформируемого материала заготовки; В, п, т - константы материала.
V =к-= у05[пУ г--=£-Го81пР
р " эш(Р-а)’ “ Ъ эт(Р + у)’
Здесь
а Ъ , а + Ъ
_в{се/аеоУ