Разработка методики проектирования процесса штамповки алюминиевых панелей с односторонним оребрением на вертикальных гидравлических прессах

• Автор: Никитина, Ольга Александровна
• Шифр специальности: 05.16.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 161 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение.
Глава 1. Обзор теоретических, технологических и организационнотехнических задач производства штамповкой полуфабрикатов рационального профиля

1.1. Методы получения панелей.

1.2. Методы расчета формоизменения в процессах обработки металлов давлением.

1.3. Дефекты и методы их устранения.

1.4. Физические методы моделирования пластического формоизменения.

Цель и задачи исследования

Глава 2. Исследование процесса пластической деформации металла с использованием численного метода конечных эле
ментов.

2.1. Использование модели Анаида для исследования процессов объемной штамповки

2.2. Применение МКЭ к решению задачи о плоской осадке слоя материала с выдавливанием.
2.3. Численное моделирование осадки слоя материала с выдавливанием в полость штампа под ребро жесткости.
Выводы.
Глава 3. Изучение влияния геометрических параметров штампа на образование утяжнны.
3.1. Исследование влияния величины радиуса сопряжения на
образование утяжины.
3.2. Исследование влияния ширины полости штампа под ребро жесткости на образование утяжины
3.3. Влияние соотношения геометрических параметров поковки
на образование утяжины
3.4. Лабораторная штамповал оснастка.
3.5. Физическое моделирование плоской осадки металла с выдавливанием в полость штампа под ребро жесткости
Выводы.
Глава 4. Исследование процесса плоской осадки заготовки методами математического планирования экспериментов.
4.1. Использование полного факторного эксперимента с равномерным дублированием опытов.
4.2. Построение линейной модели эксперимента.
4.3. Построение симметричного композиционного рототабель
ного плана второго порядка
4.4. Анализ полученной квадратичной модели, сопоставление расчетных и экспериментальных данных.
Выводы
Глава 5. Разработка методики проектирования процесса получения поковок с односторонним ортогональным оребрением в клещевом штампе
5.1. Способ получения панелей с продольными и поперечными ребрами жесткости.
5.2. Разработка конструкции лабораторного клещевого
штампа.
5.3. Конструирование гравюры штампа.
5.4. Численное моделирование процесса штамповки панелей соребрением
5.5. Определение размеров заготовки.
5.6. Исследование процесса штамповки в условиях лабораторного эксперимента.
Выводы
Глава 6. Опытнонромышленнос опробование результатов исследовании.
6.1. Определение размеров исходной заготовки для получения поковки диска со ступицей
6.2. Численное моделирование процесса штамповки заготовки крыльчатки
Выводы
Заключение.
Литература


Наоборот, заданное усилие может быть использовано без увеличения для изготовления деталей большего размера. Штамповку панелей можно так же осуществлять в две стадии. Так, в работе 2, предложен способ штамповки панелей с односторонним рельефом, согласно которому первоначально формируют выступы различной ширины на поверхности заготовки со стороны рельефа, затем прилагают деформирующее усилие со стороны поверхностей соприкосновения заготовок в зонах сформированных выступов. МН. Штамповка осуществляется в два перехода предварительный, после которого обрезают облой, и окончательный. Себестоимость панелей, выпущенных с мощных малогабаритных прессов ниже по сравнению с панелями с мощных универсальных прессов за счет уменьшения расхода металла в 1, раза. С целью повышения качества и снижения энергоемкости при изготовлении ребристых панелей, был разработан способ 3, который заключается в предварительном профилировании заготовки и в последующем формировании ребер путем свободной осадки полученного полуфабриката. Полуфабрикат получают с высотой, увеличивающейся от центра к периферии, и с шириной не менее расстояния между крайними ребрами детали. Способ изготовления тонкостенных панелей переменного сечения, предложенный в работе , заключается в том, что вначале производят смазку, и нагрев деформируемого участка полей цилиндрической заготовки. За один ход ползуна пресса осуществляют торцевую осадку заготовки и калибровку. Калибровку осуществляют обратным выдавливанием излишне набранного материала. Штамп для изготовления тонкостенных панелей переменного профиля содержит матрицу со средствами нагрева, вкладыш и средство охлаждения, пуансон для оформления внутренней поверхности. На наружной поверхности пуансона установлен съемный упор. После многократного удорожания стоимости материалов в целом, равно как и авиационных сплавов, на основе алюминия и титана, и фактического их выравнивания с мировыми ценами, наиболее перспективными считаются ресурсосберегающие технологии. Одним из примеров такого технологического процесса является способ получения длинномерных панелей методом раскатки ребер жесткости и дробеударной обработки . Преимуществом данного способа является высокий коэффициент использования металла. К числу низкотемпературных технологий относится также и способ холодного выдавливания панелей из алюминиевых сплавов 0, лишенный недостатка вышеуказанного способа и позволяющий получать панели с пересекающимися ребрами жесткости. Этот способ можно отнести к группе способов локальной штамповки, когда каждый участок заготовки обрабатывается отдельным, в данном случае, закругленным пуансоном. При технологической простоте реализации данного способа, большое число рабочих органов делает технически достаточно сложным его реализацию. Горячее деформирование заготовок при получении длинномерных панелей из алюминиевых сплавов предъявляет особые требования к матер налам штам повой оснастки. Опыт эксплуатации последних свидетельствует о том, что большая стойкость инструмента достигается в условиях изотермической штамповки. Так, в работе 1 авторами достигается полное оформление рельефа плоских деталей с оребрением за счет выдержки при предварительном и окончательном деформировании под деформационным усилием в течение заданного времени. Недостатком данного способа является большой расход электроэнергии. Процесс деформирования оребренных панелей, используемых в конструкциях самолетов, должен обеспечивать высокую равномерность деформации полотна и гладкость его поверхности, а также исключить возможность местной потери устойчивости ребра и полотна . На практике, в промышленных условиях, производят местный изгиб ребра панели совместно с полотном, который обычно выполняется, свободной гибкой. При получении панелей двойной кривизны, деформирование полотна и ребра производят в плоскости полотна, либо деформируют совместно с изгибом . Процесс и устройство для реализации совместного деформирования полотна и ребра рассмотрен в работе . Деформирование участка панели совместно с ребром осуществляется в губках, удерживающих участок полотна и ребра одновременно.