Исследование процесса неосесимметричной формовки полостей в листовых заготовках при изготовлении деталей летательных аппаратов

• Автор: Калинин, Сергей Александрович
• Шифр специальности: 05.07.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Комсомольск-на-Амуре
• Количество страниц: 164 с. : ил.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Номенклатура деталей планера самолёта, получаемых

формовкой листовых заготовок

1.2. Анализ существующих методов и технологических схем листовой формовки полостей.

Классификация процессов листовой штамповки с применением операции формовки

Штамповка в жестких штампах

Специальные способы штамповки

1.3. Современное состояние теоретических исследований в области листовой формовки полостей.

Аналитические решения

Инженерный метод

Метод характеристик

Численные решения *
Метод переменных параметров упругости
Вариационные методы
Метод конечных элементов
1.4. Выводы и задачи исследования
ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
2.1. Расчёт параметров неосесимметричной полости с использо -ванием вариационного метода.
Основные допущения, принимаемые при расчёте
Анализ процесса формовки осесимметричных полостей
Учёт упрочнения

Алгоритм и блок-схема расчёта параметров формовки осесимметричной полости
Результаты расчёта параметров осесимметричной формовки....73 Влияние прямолинейной части фланца на размеры криволинейной части фланца
Анализ формоизменения прямолинейной части фланца
Определение сил среза
Реологическая модель материала
Алгоритм расчёта параметров неосесимметричной (прямоугольной) формовки полости в листовой заготовке из сплава
ВТ20
Результаты расчёта параметров неосесимметричной
формовки
2.2. Расчёт параметров неосесимметричной полости с
использованием метода конечных элементов.
Конечноэлементное моделирование (Pre-processing)
Геометрическая модель
Задание свойств элемента
Задание характеристик материала
Нагрузки и граничные условия
Результаты конечноэлементного расчёта неосесимметричной формовки
2.3 Сравнительный анализ представленных моделей
формовки
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
3.1. Цель и задачи экспериментальных исследований
3.2. Оборудование, оснастка и заготовки для проведения экспериментальных исследований.
Источник питания для электроконтактного нагрева

Штамповал оснастка
Подготовка заготовки для формовки полости в листовой
заготовке с электроконтактным нагревом
Выбор пресса
3.3. Оценка адекватности полученной математической модели процесса формовки.
Описание выполнения эксперимента
Выполнение измерений и определение полей деформации
Распределение толщины в зоне очага деформации заготовки
Оценка предельных возможностей процесса неосесимметричной формовки полостей в листовых заготовках из сплава ВТ20
3.4. Исследование влияния параметров формовки с электроконтактным нагревом на физико-механические свойства
деталей
Исследование хрупкости поверхностного слоя
Исследование микротвердости поверхностного слоя
Исследование механических свойств сплава ВТ20 после
высокотемпературного формообразования деталей
Испытания на усталостную прочность
3.5 Выводы
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕМ Программа по расчёту осесимметричной полости... 154 ПРИЛОЖЕНИЕ2. Программа по расчёту прямоугольной полости

выбран вариационный метод, основанный на принципе минимума полной мощности формоизменения. Этот метод является достаточно мощным инструментом, способным конкурировать с методом конечных элементов по точности и скорости вычисления, а также предоставляет большую свободу в выборе координатных функций по сравнению с МКЭ и предполагает вычисление меньшего числа неизвестных. Основным недостатком вариационного метода является сложность постановки задачи с учётом наиболее важных особенностей процесса и опусканием второстепенных.
Основными задачами исследования являются:
1. Построение уточнённой математической модели процесса осесимметричной и неосесимметричной формовки полости в листовой заготовке с учётом термической интенсификации, деформационного и скоростного упрочнения, последовательности нагружения и других параметров.
2. Определение оптимальных технологических параметров процесса и его предельных возможностей.
3. Разработка прикладного программного обеспечения на базе разработанной математической модели.
4. Экспериментальная проверка полученных теоретических зависимостей.
5. Исследование влияния режимов обработки на прочностные и эксплуатационные характеристики получаемых деталей.