Основы проектирования технологии изготовления оболочковых деталей комбинированной деформирующей обработкой

Тимирбаева А.О., Свириденко Д.С.

Производство современного оборудования, приборов и аппаратов в самолетостроении, машиностроение, химической, радиотехнической и электронной промышленности предусматривает широкое применение осесимметричных оболочковых деталей, которые отличаются многообразием форм, размеров, условиями эксплуатации и, следовательно, большим разнообразием материалов.

Среди беспрессовых методов изготовления осесимметричных деталей наиболее эффективным в единичном и серийном производстве является процесс комбинированной деформирующей обработки [1]. Деформирование заготовки двумя роликами позволяет в большой степени локализовать зону деформации. Отсутствие металлоемкой оправки, значительное снижение потребления электроэнергии открывает большие перспективы широкого внедрения раскатки роликами, особенно при изготовлении крупногабаритных деталей. Применение локального нагрева заготовки вблизи очага деформации при изготовлении различных осесимметричных деталей из высокопрочных интенсивно упрочняющихся материалов позволяет значительно интенсифицировать и расширить технологические возможности процесса раскатки.

Основными достоинствами комбинированной деформирующей обработки являются:

• сравнительно простое и, следовательно, не дорогое оборудование, оснастка, инструмент;

• достижение значительно больших пластических деформаций по сравнению с другими операциями холодной листовой штамповки за счет локализации очага деформации;

• формообразование деталей из труднодеформируемых сплавов без нагрева или осуществление локального нагрева очага деформации;

• малая энергоемкость и мощность оборудования;

• совмещение на одном станке основных и вспомогательных операций (калибровка, подрезка фланца, контроль геометрических параметров и т.д.);

• получение детали с заданной толщиной стенки вдоль образующей; обработка деталей из листовой, штампованной, кованной, литой или сварной заготовки, при этом улучшается структура металла;

• регулировка точности обработки соответствующим выборов режимов обработки;

• достижение высокой шероховатости поверхности, не требующей финишных операций.

Изготовление крупногабаритных осесимметричных деталей с постоянной

толщиной стенки - весьма сложная задача. Для обеспечения стабильности технологического процесса получения таких деталей на раскатных машинах необходимо определять и обеспечивать энергосиловые параметры, скорость вращения приводного ролика, радиус округления роликов, поперечную подачу,

рабочий зазор между роликами и ряд других факторов.

Аналитическое определение и экспериментальная проверка энергосиловых параметров процесса комбинированной деформирующей обработки, рациональные режимы формообразования, обеспечивающие требуемое качество оболочек и производительность процесса, послужили основой для проектирования раскатных машин типа МР. Изучение очага деформации при деформирующей обработке с локальным нагревом дало возможность определить потребные мощности привода вращения ролика и поворотной рамы; усилия деформирования, необходимые при раскатке деталей из различных материалов, позволили произвести расчет силовой

рамы на жесткость и анализ кинематики установки.

Комбинированную деформирующую обработку рекомендуется использовать при изготовлении осесимметричных оболочек сферической, параболической, конической и другой формы из деформируемых материалов. Деформирующая обработка осуществляется специальной раскатной машиной.

Условия объемного обжатия в очаге деформации между двумя роликами позволяют деформировать даже малопластичные материалы. Для достижения больших степеней деформации при получении глубоких оболочек деформирующую обработку следует проводить в несколько переходов. Для интенсификации процесса деформирующей обработки и повышения пластичности материала рекомендуется использовать локальный нагрев очага деформации и прилежащей к нему зоны заготовки.

Комбинированную деформирующую обработку, как весьма универсальный метод изготовления деталей, целесообразно использовать в авиационной, ракетной и других отраслях промышленности.

Список литературы:

1. Свидерский В.П., Свириденко Д.С. Комбинированная деформирующая обработка крупногабаритных оболочковых деталей на раскатных машинах типа МР. М.: Министерство РФ по связи и информации, ФГУП НТУ «Информрегистр», рег. свидетельство № 0320400586, 2003г., 126с.