CC BY
313
Секция
«ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКОЙ ТЕХНИКИ»
УДК 629.78
Р. Г. Батрутдинов Научный руководитель - С. К. Сысоев Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск
ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВАФЕЛЬНОГО ФОНА В ОБЕЧАЙКАХ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ
Рассмотрены проблемы изготовления оболочек летательных аппаратов (ЛА) и предложено в обечайках ЛА вафельный фон изготавливать штамповкой наротационно-раскатном стане.
Обечайки корпусов ЛА представляют собой тонкостенный полый цилиндр с вафельным фоном на внутренней либо наружной поверхности. Наличие вафельного фона вызвано необходимостью снижения массы изделия, что является основным требованием в конструкции летательного аппарата с обеспечением достаточной жесткости конструкции корпуса ЛА. Для изготовления обечаек используется нагартованный лист из сплава АМг6 толщиной до 18 мм.
По результатам анализа зарубежной и отечественной литературы показаны способы формирования вафельных конструкций (см. рис. 1).
Как показала практика, электрофизические методы трудоемки и энергоемки. Электрохимическое фрезерование используется для формирования неглубокого фона, доработок обечаек по массе либо по толщине оставшегося полотна. Штамповка вафель в листе применяется для изготовления оболочек на одном из предприятий отрасли и некоторых странах. Но при сворачивании возникают дефекты из-за большой разности напряжений сжатия и растяжения по ребрам и стенке корпуса, поэтому такое решение вызывает некоторые проблемы при эксплуатации изделия.
Основным методом формирования вафельного фона является механическое фрезерование в листе, полуоболочках и в обечайке после свертки на станках
с ЧПУ [1; 2]. Процесс изготовления из полуоболочек требует наличия дополнительного продольного шва, что снижает надежность изделия.
В процессе фрезерования часть нагартованного слоя, образованного при прокатке удаляется в стружку, что приводит к снижению прочности и жесткости конструкции. В стружку уходит до 86 % всей массы заготовки.
Применяемый в настоящее время метод получения вафельного фона механической обработкой не позволяют наращивать производство и снижать затраты. Необходимо создание новых технологий получения тонкостенных осесимметричных оболочек.
В этой связи нами проработан вопрос формирования вафель на раскатном стане с исключением механического фрезерования (рис. 2).
Это позволит:
- снизить трудоемкость изготовления;
- значительно сократить время на формирование вафельного фона.
- исключить возможные дефекты металла, возникающие при сворачивании листов с готовыми ячейками;
- формирование нагартованного слоя по всей поверхности ячейки (на дне и боковых ребрах);
- повысить КИМ с 0,14 до 0,75-0,8.
Рис. 1. Способы обработки вафельного фона
Актуальные проблемы авиации и космонавтики. Технические науки
Рис. 2. Фрагмент устройства для формирования вафельного фона в обечайке
Технология раскатки обеспечивает достижение степени деформации для алюминиевых сплавов до 30...50 %. [3]. Расчетная степень деформации при раскатке вафельного фона за один переход достигается 63 %, что требует разделения операции на два перехода.
Перед раскаткой заготовку следует термически обработать для увеличения степени пластичности материала.
Технология предусматривает раскатку в два этапа. На первом этапе выполняется утонение заготовки толщиной 5 мм на оправке с выштамповкой фона глубиной 2 мм, на втором этапе осуществляется окончательное выдавливание фона.
Перед вторым переходом необходимо выполнить термообработку для устранения наклепа после первого перехода.
Применение раскатных станов в процессе формообразования вафельного фона существенно снизит
трудоемкость производства и повысить качество, прочность и жесткость конструкции. Оптимальные режимы термообработки с последующим формированием вафельного фона на раскатном стане позволят повысить качество деталей, снизить количество брака из-за внутренних дефектов в листах, снизить массу заготовки и отказаться от доводочных операций химического фрезерования.
Библиографические ссылки
1. URL: http://www.khrunichev.ru.
2. URL: http://tula-mpf.narod.ru.
3. Романовский В. П. Справочник по холодной штамповке. 6-е изд. Ленинград, Машиностроение, 1979.
© Батрутдинов Р. Г., Сысоев С. К., 2011
УДК 621.95
И. А. Бондарев, А. В. Никитин, С. Ю. Сыроежко Научный руководитель - Н. А. Амельченко Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск
ПОДГОТОВКА УПРАВЛЯЮЩИХ ПРОГРАММ С ПОМОЩЬЮ CAD/CAM СИСТЕМ
Рассмотрена последовательность процесса построения твердотельной модели для разработки управляющей программы многоосевой обработки корпуса турбины с применением CAD/CAM системы.
Повышение надежности изделий ракетно-космической техники является одной из главных задач машиностроительного производства. Это вызывает необходимость применения современного технологическим оборудованием с ЧПУ, новых материалов и современных технологий их обработки.
Основным сдерживающим фактором массового внедрения современного оборудования на производстве является наиболее трудоемкий процесс технологической подготовки производства, связанный с разработкой технологии обработки и управляющих про-
грамм (УП) для станков с ЧПУ, и в первую очередь, обеспечивающих многоосевую обработку.
Применение систем автоматизированного проектирования (САПР), в частности взаимосвязанных компьютерных систем CAD/CAM, позволяет резко изменить процесс разработки УП, повысить его качество, уменьшить сроки конструирования и исполнения технологических работ.
Среди CAD систем известно применение SolidWorks, КОМПАС, Autodesk Inventor и др. С помощью CAD систем можно создавать твердотельные
