Разработка процессов и определение параметров штамповки осесимметричных элементов особотонкостенного трубопровода

• Автор: Танский, Владимир Алексеевич
• Шифр специальности: 05.03.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 195 с. : ил.

Введение
СОДЕРЖАНИЕ

1. Обзор способов формообразования осесимметричных деталей
1.1 Анализ существующих способов формообразования переходников
1.2 Анализ способов формообразования сильфонов и облегченных
фланцев
Выводы
2. Разработка метода теоретического анализа формообразования осесимметричных элементов из трубных заготовок.
2.1 Обзор теоретических работ в данной области
2.2 Моделирование кинематики пластического течения трубной
заготовки при ее раздаче и осадке
Выводы
3. Определение энергосиловых параметров формообразования
осесимметричных элементов трубопроводов.
3.1 Определение внутреннего давления наполнителя при раздаче
трубной заготовки
3.2 Определение относительного напряжения осевого сжатия
3.3 Определение усилия осевого сжатия
3.4 Построение номограмм энергосиловых параметров
формообразования переходников, облегченных фланцев и сильфонов
Выводы
4. Экспериментальная отработка процессов формообразования осесимметричных элементов трубопроводов.
4.1 Получение особо- и сверхтонкостенных трубных заготовок
4.2 Описание применяемой штамповой оснастки
4.2.1 Штамповая оснастка для формообразования сильфонов
4.2.2 Штамповая оснастка для формовки гофров облегченных фланцев и переходников
4.3 Требования к наполнителям
4.4 Требования к смазке
4.5 Численное сравнение теории с экспериментом Выводы
5. Разработка технологических процессов и оборудования для формообразования осесимметричных элементов из трубных заготовок
5.1 Разработка технологических процессов формообразования сильфонов, облегченных фланцев и переходников
5.2 Создание установки для штамповки осесимметричных деталей из труб
5.3 Контроль качества отштампованных деталей. 5.3.1 Металлографические исследования отштампованных сильфонов и переходников
5.3.2 Результаты сравнительных циклических испытаний сильфонов
5.4 Технико-экономическое обоснование
Выводы
Общие выводы
Список литературы
Приложения

Введение.
Актуальность темы. В настоящее время в нашей стране находится в эксплуатации около 2,5 тыс. единиц авиатехники. Из них 800 имеют весьма преклонный для самолетов возраст - свыше 25 лет. Для повышения конкурентоспособности российских авиаперевозчиков необходимо стимулировать развитие гражданской авиации, которое невозможно без создания новых и модернизации существующих летательных аппаратов (ЛА). Усложнение конструкции, увеличение полетной массы, грузоподъемности, связанные с этим рост рабочих давлений в магистралях и увеличение их протяженности приводят к ужесточению требований, предъявляемых к надёжности, технологичности и ресурсу трубопроводных систем.
Один из возможных путей решения актуальной проблемы по повышению ресурса трубопроводных систем при одновременном снижении массы - использование в конструкции ЛА трубопроводных систем, собранных из типовых унифицированных высокоресурсных особотонкостенных трубопроводных элементов, изготавливаемых из титановых, алюминиевых деформируемых сплавов и коррозионно-стойких сталей. К особотонкостенным относят элементы со следующими параметрами: 30 < Dit < 130, где D - диаметр трубы, t - толщина стенки.
Требования, предъявляемые к ресурсу и надежности элементов трубопроводных систем ЛА, могут быть сформулированы исходя из условия их соответствия техническому ресурсу основных конструкций планера, что составляет 30000 часов или примерно 170000 циклов нагружений до величины рабочих напряжений, возникающих в конструкциях в ходе эксплуатации изделия.
В данной работе рассматриваются вопросы получения высокоресурсных осесимметричных элементов трубопроводных систем, а именно: сильфонов, облегченных фланцев и переходников из особотонкостенных трубных заготовок.

Г'(0)=/Щ = 0; (2.11)
/ "(0) =/ 'Щ = 0 (2.12)
Т.к. в некоторый промежуточный момент раздачи заготовка имеет следующую форму (рис. 2.5) в точках А и В у функции /(г) должны быть точки перегиба, т.е.
Г'(А) =Г(В) = 0 (2.13)
Функция /(г) должна быть так же симметрична относительно середины высоты заготовки, т.е.
Я*) =/(Ь-г) (2.14)
Примем, что координаты точек перегиба равны
г = кИ; г = к (1-к);
где к е [0,1] - некоторая константа. Тогда для функции /(г) можно принять
/ "(г) = г(к-г) -(кк-г) [(1-к)к-г] (2-15)
При этом будут выполнены условия (2.12), (2.13) и (2.14).
Интегрируя (2.15), получаем
Г(г)~к(-к)Щ--( + к-е )# у + |г4-у + с (2|6>
Из условия (2.11) находим
/'(0)=С = 0 Г(Ь)

Решая квадратное уравнение
-> 1 к2-к +
находим

і±.і
или кі = 0,7326; к2 = 0,2764.