3. СЕКЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ, СТАНДАРТИЗАЦИИ И УПРАВЛЕНИЯ КАЧЕСТВОМ

СЕКЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ, СТАНДАРТИЗАЦИИ И УПРАВЛЕНИЯ КАЧЕСТВОМ

УДК 669.2:658.54

МНОГОУРОВНЕВЫЙ ПОДХОД ПОВЫШЕНИЯ

КОНКУРЕНТОСПОСОБНОСТИ НИКЕЛЕВОЙ ПРОДУКЦИИ
В УСЛОВИЯХ АЛЬТЕРНАТИВНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

Суханова И.С.

Научный руководитель – д.т.н., профессор Клыпин А.А.

Московский государственный авиационный институт

(технический университет)

В условиях сложившихся рыночных отношений в нашей стране получение металлопродукции с заданным уровнем потребительских свойств при снижении затрат и повышение за счёт этого её конкурентоспособности является важнейшей практической задачей.

Решение данной задачи, на наш взгляд, предполагает комплексный метод формализации, отражающий формирование свойств и состава металлопродукции, а также технологические возможности её получения, реализующие спектр управления природой и структурным состоянием металлопродукции и создание регламентированных структур требуемого уровня свойств.

Рассматривая никелевую продукцию, как объект анализа и оценки, нами учитывались возможности повышения свойств и улучшения состава в условиях традиционных и/или нетрадиционных технологий их получения с учётом значимости их использования в ответственных узлах и агрегатах ГТД, испытывающих воздействие и постоянный рост высоких температур и механических нагрузок.

Указанные обстоятельства и возможности повышения конкурентоспособности никелевой продукции реализованы авторами построением, формированием и оценкой “графа взаимовлияния” свойств, интегрирующих в себе природу декомпозиции иерархии свойств, реализуемых составом и возможностями альтернативных технологий получения, начиная с назначения, определяющего условия работы и производства, и заканчивая его потреблением.

Авторами раскрываются методические положения, рассматривающие “граф взаимовлияния” как информационный носитель и инструмент формализации характеристик на каждом уровне иерархии свойств, состава и технологии. Особо выделены процедуры разработки иерархии моделей: частные модели свойств, использующие технические, технологические и экономические решения, и интегральные модели конкурентоспособности качества и потребительской стоимости.

В заключение авторами приводится оценка результатов, эффективность предлагаемого подхода оценки и повышения конкурентоспособности как на стадии получения, так и на стадии потребления, а также рекомендации и возможности применения для широкого класса продукции.

УДК 621.455:621.671

ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА ИСПЫТАНИЙ
МАЛОРЕСУРСНЫХ УЗЛОВ ЖИДКОСТНЫХ РАКЕТНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

Краева Е.М.

Научный руководитель - к.т.н., профессор Петровский Э.А.

Сибирская аэрокосмическая академия ( г. Красноярск )

Испытания малоресурсных агрегатов топливоподачи жидкостных ракетных двигателей (ЖРД) выполняются за короткий отрезок времени при регистрации всех основных параметров. При этом должна обеспечиваться заданная точность их измерения с оценкой стабильности рабочих характеристик агрегата не только на основных, но и на переходных режимах.

Особенностью агрегатов топливоподачи ЖРД является то, что продолжительность технологических испытаний не только соизмерима с временем их работы в составе двигателя, а может и превышать. Обычно, если время работы двигателя составляет несколько минут, то продолжительность технологических испытаний насосов при снятии напорной и кавитационной характеристик может достигать десятка минут. Особенно это важно при снятии кавитационной характеристики , так как при этом происходит эрозионное разрушение проточной части насосного агрегата. Изношенные узлы и детали при постановке на двигатель приходится заменять, и в конечном итоге возможна потеря параметров, полученных по итогам испытаний.

Время испытаний можно существенно уменьшить (приблизительно на порядок), если измерение параметров производить не на установившихся режимах, как принято, а при непрерывном изменении независимого параметра (расхода при снятии напорной характеристики или входного давления – при снятии кавитационной). При этом измерительная информация должна записываться также непрерывно, например, на магнитную ленту или фиксироваться с помощью ЭВМ.

УДК 629.7.023

УЛЬТРАЗВУКОВОЙ СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ
НЕОБХОДИМОЙ ВЕЛИЧИНЫ РАДИАЛЬНОГО НАТЯГА
В КОНСТРУКЦИИ САМОЛЕТА

Абделькадр Махамат Сейд (Чад)

Научный руководитель - д.т.н. Панатов Г.С.

Таганрогский государственный радиотехнический университет

Отверстия под заклепки и болты являются концентратами напряжений, которые существенно влияют на ресурсные характеристики заклепочных и болтовых соединений. Совершенствование технологии создания заклепочных и болтовых соединений направлено, в первую очередь, на повышение их сопротивления усталости путем реализации больших радиальных (диаметральных) натягов.

Для контроля натяга в заклепочных соединениях в предыдущих работах использовали: ультразвуковой, тензометрический, оптический, рентгеновский, магнитный и т.п. Однако ни один из перечисленных методов, в силу конструктивных особенностей заклепочных соединений, не позволяет неразрушающим способом определить величину натяга. В данной работе, для контроля натяга предложен неразрушающий метод, основанный на установленной зависимости амплитуды эхо-сигнала от величины натяга. С помощью наклона совмещенного преобразователя (угол наклона призмы β = 47° и диаметр пьезопластины 2а = 6,3 мм) возбуждают поперечные волны и принимают сигналы, отраженные от двугранного угла, образованного поверхностями отверстия и пластины.

Экспериментальные исследования проводили на образцах моделирующих соединение обшивки (материал - 1163, толщина 12 мм) и стрингер (материал В95-Т2, толщина 12 мм) крыла самолета. Получено по четыре значения амплитуды эхо-сигнала и по два значения натяга, которые послужили основой для формирования корреляционного поля амплитуд. Эхо-сигнала - натяг.

Для соединений, выполненных стержневыми заклепками, величины натяга должны выбираться в пределе установленного поля допуска от 2,2 до 3,4 %. Учитывая существенное влияние на ресурсные характеристики заклепочных соединений соблюдения нижней границы поля допуска, контроль качества соединений можно осуществлять по установленному допустимому пороговому уровню натяга 2,2%.

УДК 629.7.023

УЛЬТРАЗВУКОВОЙ КОНТРОЛЬ РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ
АВИАЦИОННОЙ КОНСТРУКЦИИ

Абделькадр Махамат Сейд (Чад)

Научный руководитель – д..т.н. Панатов Г.С.

Таганрогский государственный радиотехнический университет

В настоящее время проектируются самолеты с ресурсом от 60 тыс. ч. полета и более.

Для обеспечения такого ресурса в самолете применяют высокоресурсные заклепочные и болтовые соединения, поэтому необходимо создать надежные методы и средства технической диагностики их состояния. Методы неразрушающего контроля давно применяют для выявления трещин в резьбовых соединениях, такие известные, как магнитопорошковый, ультразвуковой, электромагнитный и метод проникающими веществами. Однако каждый из них имеет свои специфические недостатки, одним из которых является невозможность количественной оценки обнаружения дефектов. Для решения поставленной задачи перспективным считается ультразвуковой метод неразрушающего контроля. Поскольку он имеет ряд преимуществ перед остальными, в частности такие, как возможность контроля болтов в сборке, относительная простота реализации, небольшие экономические затраты.

Ультразвуковой способ контроля резьбовых соединений заключается в том, что с помощью преобразователей (прямых и наклонных) в изделии прямых или под углом вводят ультразвуковую волну, регистрируют отраженные от витков резьбы импульсы и анализируют. С целью повышения надежности обнаружения трещин, дополнительно прозвучивают резьбовое соединение под другим углом, а угол и глубину развития трещины рассчитывают по количеству витков, попадающих в зону звуковых теней трещин при этих углах ввода звуковых колебаний.

При этом наименьшая глубина выявления трещин составляет 1,5 – 2,5 мм с прямым и 1,0 – 1,2 мм с наклонным преобразователем.

УДК 338.98(075)

РАСЧЕТ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЗАМЕНЫ МАТЕРИАЛА
ДИСКОВ ТУРБИНЫ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ
ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ

Михайлова Н. А.

Научный руководитель – к.т.н., доцент Михайлова Э. А.

Рыбинская государственная авиационная технологическая академия

Проблема повышения экономической эффективности новой техники и технологии является важнейшей частью эффективного общественного производства. До недавнего времени ресурс использовался исключительно как техническая характеристика элемента конструкции. Однако в последнее время он начал приобретать экономическую трактовку. В связи с этим возникла необходимость в создании аналитических моделей, в которые должны быть включены как технические, так и экономические параметры системы его эксплуатации, т. е. уже на этапе проектирования необходимо оценить экономическую целесообразность принятого решения. Современный этап развития науки и техники характеризуется многовариантностью решения производственных задач. Это в свою очередь предопределяет проведение реальных расчетов сравнительной экономической эффективности вариантов технических решений. В представленной работе анализируется применение двух отечественных сплавов при изготовлении дисков высокого давления ГТД. Сопоставление характеристик сравниваемых сплавов проведено на основании статистического анализа результатов массовых испытаний образцов. В качестве параметров для анализа использовались параметры: расчетная циклическая долговечность, максимальные напряжения, масса изделия, эксплуатационная надежность, полный назначенный ресурс и др. Были определены коэффициенты весомости и общий коэффициент качества. Статистика по свойствам сплава 1, опыт применения его для дисков, анализ возможных эффектов, а также превосходство его основных свойств по сравнению со свойствами сплава 2, позволяют рекомендовать широкое применение первого сплава для дисков двигателей военного и гражданского назначения и свидетельствуют о возможности замены этим сплавом материала дисков турбины двигателей семейства Д30КУ, что обеспечит большую надежность дисков.

УДК 658.562

АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИНВЕСТИЦИЙ
В СИСТЕМУ КАЧЕСТВА ПРЕДПРИЯТИЯ

Богданович Н.В.

Научный руководитель - к.т.н., доцент Докукина И.А.

Самарский государственный аэрокосмический университет

Основной характеристикой любого технического изделия является его эффективность, которая определяется его качеством и условиями эксплуатации. Как показывает маркетинг современного рынка без создания и поддержания системы качества продукция обладает низкой эффективностью. Но и дорогая система качества приводит к существенному ее снижению. В связи с этим основной задачей при формировании систем качества является их оптимизация, как по потребительским, так и по стоимостным свойствам. Эффективность системы качества определяется оптимизацией входных потоков и выходных потоков в области управления качеством, а следовательно и затрат понесенных на формирование конечного продукта.

В настоящей работе проведен анализ затрат на качество на основе интегрального подхода к классификации, формируя древовидную иерархию, т.е. от большего к меньшему. Положительным фактором такого подхода является, то что анализ ведется последовательно и весомость категорий находятся на одном уровне. Управления затратами на качество рассматриваются как процесс, входными потоками которого служат инвестиции в определенную область системы качества, а выходными - изменения в размерах и структуре итоговых издержек и полученной выгоды.

В ходе проведенного исследования было разработана универсальная схема классификации затрат на качество. На базе этой схемы написана программа подсчета затрат на качество, позволяющая определить структуру и масштабы инвестиций, а также затраты по конкретному отделу. Для управления затратами на качество, а также их полной прослеживаемости были разработаны схемы сбора информации, сопроводительные документы и процедуры. Полученные данные удобно использовать для анализа эффективности инвестиций в систему качества и в различные ее элементы. В работе, в качестве примера, дан анализа общих затрат на качество на самарской оптической кабельной компании, который является актуальным и для других предприятий.

УДК 621.980.044

ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ КАЧЕСТВА
ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ СБОРКИ УЗЛОВ ЖРД ПЕРЕД ПАЙКОЙ

Воронин Е.А.

Научный руководитель – к.т.н., доцент Самохвалов В.П.

Самарский государственный аэрокосмический университет

В современных конструкциях двигателей космических летательных аппаратов широко используются осесимметричные тонкостенные оболочки, на наружной поверхности которых равномерно по периметру выполняются продольные ребра. В процессе изготовления узлов ЖРД ребристые оболочки собираются со стальной наружной обоймой корпуса посредством пайки.

Соответствующие методы предварительной сборки базируются в основном на селективном подборе формы поверхностей корпуса и внутренней оболочки, при котором сопряжение собираемых поверхностей максимальное. Анализ дефектов пайки показал превалирование одного из главных – увеличенного первоначального зазора между ребром оболочки и корпусом. Повышение качества сборки узлов ЖРД возможно за счет изменения технологии предварительной сборки, например, магнитно-импульсной калибровки внутренней оболочки по поверхности корпуса. В предлагаемой работе приведены результаты экспериментально-теоретических исследований, связанных с отработкой технологических процессов магнитно-импульсной калибровки. Функцию, определяющую давление ИМП, можно представить в виде произведения двух компонентов – функцию координат P(x), описывающую распределение давления по поверхности заготовки, и функцию времени P(t), определяющую изменение давления по времени .

Расчет параметров и отработка технологических процессов проводятся в два этапа. На первом этапе проводился расчет полей сил P(x) и полной работы пластической деформации А(ф), необходимой для заданного формоизменения внутренней оболочки. На втором этапе проводился выбор требуемых параметров разрядной цепи и индуктивных систем. В качестве критерия качественной предварительной сборки выбиралось соединение ребра оболочки и поверхности корпуса без зазора и обеспечение натяга между ними за счет разницы в величине упругих остаточных деформаций разгрузки оболочки и корпуса.

УДК 621.981.12.011

РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА вытяжки
и УПРОЧНЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ ЭЛАСТИЧНОЙ СРЕДОЙ

Евдокимова Е.Ю.

Научный руководитель – к.т.н., профессор Комаров А.Д.

Самарский государственный аэрокосмический университет

При традиционном процессе штамповки деталей с криволинейными бортами эластичной средой, а также при вытяжке полых деталей в зоне сопряжения борта со стенкой образуется утонение материала до 10-20% и более, что значительно снижает прочность, надежность и ресурс изделий.

Разработаны устройства, позволяющие вместо утонения получать в опасной зоне утолщение материала до 10-15%. В одном устройстве предварительно изготовленные детали при помощи обычных формблоков или вытяжных штампов в контейнере с эластичной средой (полиуретан или резина) деформируются с образованием волны избыточного материала. Под действием увеличивающегося давления происходит посадка этой волны с образованием утолщения материала в зоне сопряжения борта со стенкой детали. В другом устройстве за один ход пресса производится вытяжка детали, обрезка припуска и образование утолщения материала.

Давление эластичной среды в контейнере, необходимое для посадки волны избыточного материала, рассчитывается по формуле Лапласа

где S – толщина материала заготовки; r – внутренний радиус сопряжения борта со стенкой; R – радиус кривизны борта; и - напряжения в тангенциальном и меридиональном направлениях.

Напряжения определяются через соответствующие деформации и с использованием степенной аппроксимации диаграмм истинных напряжений .

Экспериментальные исследования проводились на образцах из сплава АМцМ толщиной S=0,8мм, полученных вытяжкой в матрице диаметром 40мм (R=20мм). В качестве оправки служил пуансон с радиусом скругления r=2,5мм. После вытяжки образцы имели в центре опасной зоны утонение материала около 8%; в результате посадки волны избыточного материала образовалось утолщение до 13%. Величина утолщения материала зависит от размеров волны избыточного материала, регулируемой высотой превышения борта заготовки относительно штамповой оснастки.

УДК 621.981.12.011

РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА УПРОЧНЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ
С ОТБОРТОВАННЫМИ ОТВЕРСТИЯМИ ЭЛАСТИЧНОЙ СРЕДОЙ

Малинина О.П.

Научный руководитель – к.т.н., профессор Комаров А.Д.

Самарский государственный аэрокосмический университет

При традиционном методе отбортовки отверстий происходит утонение материала борта. Наименьшая толщина у края борта определяется по формуле

, (1)

где - толщина исходного материала; d – диаметр отверстия до отбортовки; D – диаметр отбортовки (по средней линии).

Отбортовка отверстий применяется с целью увеличения жесткости деталей, а также для присоединения к ним с помощью сварки элементов трубопроводов и других деталей. Поэтому утонение борта и, особенно, его кромки снижает прочность, надежность и ресурс изделий.

Разработаны устройства, позволяющие увеличить толщину материала борта, включая его кромку. В первом устройстве заготовка с предварительно отбортованным отверстием деформируется в контейнере с эластичной средой (полиуретан или резина) с образованием волны избыточного материала. Под действием увеличивающегося давления и вкладышей из эластичной среды волна избыточного материала смещается в зону борта, вследствие чего его толщина увеличивается. При этом необходимое усилие определяется из зависимости

P=P₁+F₁-F₂, (2)

где P₁ – усилие, необходимое для смещения волны избыточного материала; F₁ – сила трения между эластичной средой вкладыша и заготовкой; F₂ – сила трения между заготовкой и матрицей.

Коэффициент трения между эластичной средой и заготовкой определяется по формуле

, (3)

где q – величина давления эластичной среды; , , – коэффициенты для полиуретана и резины.

Во втором устройстве, оснащенном контейнером с эластичной средой, за один ход пресса производится пробивка отверстия, его отбортовка и набор толщины материала борта.

Разработана методика расчета основных геометрических и силовых параметров процесса упрочнения деталей с отбортованными отверстиями.

УДК 678.5.067

ОСОБЕННОСТИ ОБРАБОТКИ КОНТУРА ДЕТАЛЕЙ
ИЗ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ (ПКМ)
В ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ ШТАМПАХ

Тихонова Л.Б., Панкратов Е.Ю.

Научный руководитель – к.т.н., доцент Панкратов Ю.Я.

Самарский государственный аэрокосмический университет

В настоящее время в конструкциях самолетов, автомобилей, ракет, кораблей все большее применение находят детали из ПКМ. В силу специфических свойств и структуры обработка контура деталей из ПКМ сопряжена с определенными трудностями. Наибольшее применение в производстве нашли отрезные круги с алмазным напылением, струи жидкости высокого давления, лазерные установки. Однако применение данных методов связано с вредными условиями труда и проблемами утилизации образующихся пыле- и газообразных компонентов наполнителя и связующего.

Использование инструментальных штампов позволяет формировать образующийся отход в виде крупных частиц, которые исключают нахождение во взвешенном состоянии в рабочей зоне.

Особенность процесса обрезки припуска на заготовках из ПКМ состоит в том, что перед режущей кромкой обрезного ножа образуется зона упругого сжатия, в которой может происходить самопроизвольное разрушение волокон наполнителя как выше, так и ниже плоскости разделения. Это может привести к дефектам на обрабатываемой поверхности.

В а. с. 1641614 описан способ обрезки припуска на заготовках из ПКМ в инструментальном штампе. На основании этого способа была разработана конструкция штампа, отличительной особенностью которого является наличие отрезного блока, состоящего из двух ножей черновой и чистовой обрезки.

Обрезка припуска производится в два этапа. Вначале нож черновой обрезки отделяет технологический припуск на всю толщину, в дальнейшем выполняя функцию подпора, затем нож чистовой обрезки зачищает оставшийся припуск, обеспечивая качественную поверхность разделения.

УДК 669.713.7

ОБЕСПЕЧЕНИЕ КАЧЕСТВА СЛОЖНЫХ ИЗДЕЛИЙ
В ПРОЦЕССЕ ПРОИЗВОДСТВА
МЕТОДОМ ПЛАНИРОВАНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА

Кожевникова М.С.

Научный руководитель – профессор Чекмарев А.Н.

Самарский государственный аэрокосмический университет

Обеспечения качества сложных изделий в процессе производства является сложной задачей, для решения которой необходимо проведения комплекса мероприятий таких, как обеспечение высокого качества материалов и комплектующих изделий, проведение технологической тренировки и т.д. Для эффективного решения этой проблемы необходимо разработать методическую основу, в которую положен системный подход, Этот подход рассматривает все этапы, факторы, условия, влияющие на формирование качества изделий в их взаимосвязи, то есть технологические системы, в которых в единый комплекс объединены – оборудование, средства контроля и управления, объекты производства, люди – осуществляющие процесс и управление им.

Уровень качества сложных изделий Q в общем случае зависит от уровня качества, достигаемого на каждой стадии жизненного цикла изделия следующим образом :Q= f(Q_пр,Q_из,Q_экс).

Одним из способов обеспечения качества сложных изделий на стадии производства является применение статических методов, в которых перспективными считаются методы планирования эксперимента. При этом центральное место занимают методы планирования эксперимента японского ученого Тагути, которые широко применяются в США и Европе.

Основная концепция методов Тагути заключается в следующем: в процессе проектирования должны быть рассмотрены критерии качества с учетом отклонений в процессах производства и эксплуатации. Производственный процесс должен быть усовершенствован за счет совершенствования процесса его проектирования, внедрение статических методов, а не за счет использования дорогостоящих методов контроля. Постулат Тагути гласит: “Качество меняется постоянно, как только характеристики начинают отклоняться от номинального значения и оно приобретает вид непрерывной вогнутой кривой”.

УДК 621.983.04.002

ТЕХНОЛОГИЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ РЕЗКИ ПОЛИУРЕТАНА

Кулишов Д.Г.

Научный руководитель – к. т. н., доцент Федотов Ю. В.

Самарский государственный аэрокосмический университет

Широкое использование методов штамповки деталей эластичной средой (полиуретаном) предопределяет задачу изготовления универсального эластичного инструмента (матрицы, пуансона, буферного устройства и т.п.). Изготовление данных эластичных элементов может производиться методом литья или механической обработкой. Метод литья под силу лишь специализированным предприятиям, производителям уретанового каучука. Поэтому на предприятиях машиностроения изготовление эластичного инструмента производится традиционными методами механической обработки: точением, фрезерованием, сверлением и резкой ножовочными пилами. Перечисленные операции выполняются с образованием отхода в виде опилочной стружки и имеют следующие недостатки: упругая природа эластомера не позволяет получать изделия удовлетворительной точности; кинетический нагрев заготовки, возникающий в зоне трения о режущий инструмент и в результате стружкообразования, вызывает деструкцию полимера. Продукты деструкции полиуретана выделяются в окружающую среду, становясь вредным производственным фактором.

Для устранения указанных недостатков разработан специальный инструмент - резец ножевого типа (а. с. 642203), имеющий две головки – основную (режущую), в виде острого клина, и вспомогательную, более утолщенную полусферического сечения, притупленную. Причем, острие режущей головки выполнено выступающим относительно вспомогательной. Основное ""тело"" резца имеет плосковыпуклое сечение, увеличивающееся по его длине до зоны крепления в резцедержателе. Такое конструктивное решение режущего инструмента позволило производить отрезку полиуретановых пластин без снятия стружки, с минимальным трением отрезаемой эластичной пластины об инструмент и обеспечением высокого качества раскроя. Конструктивное исполнение режущей части использовано также в разработке инструмента для ножовочной резки, фрезерной обработки, обточки-расточки и высверливания. Проведенные математическое моделирование механической обработки эластомеров и экспериментальные исследования режимов резания позволили успешно внедрить данную технологию на предприятиях: завод "Прогресс" и ""Беларусьрезинотехника"" (г. Бобруйск).

УДК 678.5.067

ОСОБЕННОСТИ ОБРАБОТКИ КОНТУРА ДЕТАЛЕЙ ИЗ ПКМ

Панкратов Е.Ю.

Научный руководитель – к.т.н., доцент Панкратов Ю.Я.

Самарский государственный аэрокосмический университет

В настоящее время все большее применение в конструкциях ЛА и элементов наземного оборудования находят ПКМ. Однако, особенности структуры и физико-механических свойств предъявляют особенные требования к изготовлению деталей из этих материалов.

Анализ существующих способов обрезки припуска по контуру деталей из ПКМ показал, что в настоящее время наибольшее применение нашли: абразивные и с алмазным напылением отрезные круги, струи жидкости высокого давления, энергия лазера. Применение этих способов позволяет обеспечить хорошее качество поверхности разделения, однако им присущи некоторые недостатки, как-то: образование части отхода в виде пыле- и газообразных компонентов наполнителя и связующего, что ухудшает экологию производства и затрудняет утилизацию отхода.

Обрезка припуска с использованием инструментальных штампов позволяет избежать эти недостатки.

В работах Б.И. Бобрынина, К.И. Стрельцова и диссертации В.К. Хохлова рассмотрен процесс разрушения ПКМ.

С учетом этих особенностей и используя а. с. 1641614 спроектирован и изготовлен инструментальный штамп, конструкция которого учитывает особенности разрушения ПКМ.

В работе рассматривается технологический процесс обрезки припуска по контуру деталей из ПКМ толщиной до 20 мм. Особенностью технологического процесса и конструкции штампа является то, что обрезка производится в два этапа, а в конструкцию штампа входит отрезной блок, состоящий из ножа черновой и чистовой обрезки.

Проведенные эксперименты показали, что качество поверхности разделения удовлетворяет требованиям, а отход образуется в виде крупных частиц, что повышает экологическую чистоту производства и упрощает утилизацию отхода.

УДК 621.981.12.011

ПРОЦЕСС УПРОЧНЕНИЯ ЛИСТОВЫХ И ТРУБЧАТЫХ ДЕТАЛЕЙ
С ОТБОРТОВАННЫМИ ОТВЕРСТИЯМИ

Смагина О.П.

Научный руководитель – к.т.н., профессор Комаров А.Д.

Самарский государственный аэрокосмический университет

При традиционном методе отбортовки отверстий происходит утонение материала борта, особенно в зоне кромки, что снижает прочность, надежность и ресурс изделий.

Разработаны устройства, позволяющие увеличить толщину материала борта, включая его кромку. В первом устройстве заготовка с предварительно отбортованным отверстием деформируется в контейнере с эластичной средой (полиуретан или резина) с образованием волны избыточного материала, которая смещается в зону борта, вследствие чего его толщина увеличивается.

Во втором устройстве, оснащенном контейнером с эластичной средой, за один ход пресса производится пробивка отверстия, его отбортовка и упрочнение.

Разработан также способ для упрочнения отбортовок эластичной средой в трубчатых и полых деталях с односторонним доступом деформирующего инструмента.

Определена методика расчета основных параметров разработанных устройств. Усилие пресса определяется по формуле:

, (1)

где - максимальное давление, возникающее в процессе работы устройства; F –площадь контейнера с эластичной средой.

Максимальное давление, необходимое для осуществления набора толщины материала, рассчитывается по формуле:

, (2)

где - давление, необходимое для осадки материала;

- давление, необходимое для сжатия эластичной среды.

На разработанные устройства оформлены заявки на изобретения для патентования, по которым в ФИПСе установлены приоритеты.

УДК 621.981 04.002

ПРОЦЕСС УПРОЧНЕНИЯ ТОНКОЛИСТОВЫХ ДЕТАЛЕЙ,
ИЗГОТАВЛИВАЕМЫХ ВЫТЯЖКОЙ

Хибник Т.А., Евдокимова Е.Ю.

Научные руководители – к.т.н., проф. Комаров. А.Д, асс. Шаров. А.А.

Самарский государственный аэрокосмический университет

В процессе штамповки деталей с выпуклыми криволинейными бортами эластичной средой, а особенно при вытяжке полых деталей, в зоне сопряжения борта со стенкой (при вытяжке – дна со стенкой) образуется утонение материала до 20%, что значительно снижает качество получаемых изделий. В связи с этим для того, чтобы повысить качество, прочность, надежность и ресурс авиационных изделий, необходимо получить утолщение материала в критической зоне.

Авторами разработан процесс получения утолщения материала в критической зоне у таких деталей. Для обеспечения этого создаются такие условия, чтобы обеспечить подачу материала в опасную зону и за счет него увеличить толщину стенки в опасной зоне. В качестве одного из формующих элементов оснастки применяется полиуретан. Разработаны схемы устройств, позволяющие за один ход пресса совместить формообразование или вытяжку и утолщение стенки в опасной зоне.

Разработано также устройство, позволяющее получить за один ход пресса сразу готовую деталь. При этом производится вытяжка детали из листовой заготовки, обрезка припуска и калибровка с получением утолщения в зоне сопряжения дна со стенкой.

Для проверки работоспособности устройств изготовлена упрощенная экспериментальная оснастка и проведен ряд экспериментов. Выполнен теоретический анализ процесса. Получены формулы для инженерного расчета технологических параметров.

В результате исследований подтверждена возможность получения утолщения в зоне сопряжения дна со стенкой воздействием эластичной среды. При этом появляется утолщение до 8-23% по сравнению с исходной заготовкой.

Сравнение теоретических и экспериментальных данных показывает хорошую сходимость результатов, что подтверждает достоверность проведенной работы.

УДК 621.981 04.002

ПРОЦЕСС УПРОЧНЕНИЯ ОТБОРТОВКИ ОТВЕРСТИЙ
ТОНКОЛИСТОВЫХ ДЕТАЛЕЙ

Шалин.С.К, Смагина. О.П.

Научные руководители – к.т.н., профессор Комаров. А.Д, асс.Шаров. А.А.

Самарский государственный аэрокосмический университет

Отбортовка отверстий применяется с целью увеличения жесткости деталей, а также для присоединения к ним с помощью сварки элементов трубопровод и других деталей. Однако при традиционных методах отбортовки отверстий за счет растяжения материала борта происходит уменьшение его толщины на 15…25% и более. Поэтому утонение материала борта и особенно его кромки, а также большие растягивающие деформации и напряжения, приводящие к образованию микротрещин, снижают прочность, надежность и ресурс изделий.

Для устранения указанных недостатков, т.е. получения утолщения на кромке отбортовки, разработан метод утолщения с использованием эластичной среды.

Разработаны схемы устройств, позволяющие осуществлять упрочнение отбортовок. Изготовлена упрощенная экспериментальная оснастка и проведен ряд экспериментов. Проведен теоретический анализ процесса.

В результате проделанной работы получены схемы устройств для реализации данного процесса в условиях авиационного производства. Получены формулы для инженерного расчета технологических параметров. В результате исследований подтверждена возможность получения утолщения на кромке отбортовки штамповкой эластичной средой. Выявлено, что появляется утолщение до 8%, по сравнению с исходной заготовкой. Экспериментальные исследования показывают хорошую сходимость с теоретическими расчетами.

3. СЕКЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ, СТАНДАРТИЗАЦИИ И УПРАВЛЕНИЯ КАЧЕСТВОМ

Контакты