ВЫБОР ПАРАМЕТРОВ ПРОЦЕССА ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИИ ТРУБ ВОЛНОВОДОВ МЕТОДОМ МНОГОСТОРОННЕГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

УДК:621.787

ВЫБОР ПАРАМЕТРОВ ПРОЦЕССА ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИИ ТРУБ ВОЛНОВОДОВ МЕТОДОМ МНОГОСТОРОННЕГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ

В.И. Трифанов Научный руководитель - И.В. Трифанов

Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева

Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31

E-mail: sibgau-uks@mail.ru

Рассмотрена модель формирования зон стенки и распределения параметров деформации при изготовлении труб волновода методом многостороннего деформирования. Предложена формула для оценки силы обжатия трубчатой заготовки роликовой фильерой.

Ключевые слова: модель, трубчатая заготовка, многостороннее деформирование.

THE CHOICE OF PROCESS PARAMETERS IN THE MANUFACTURE OF PIPES OF WAVEGUIDES BY THE METHOD OF MULTILATERAL DEFORMATION

V.I. ТпГапоу Scientific Supervisor - I. V. ТпГапоу

Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: sibgau-uks@mail.ru

Considered the model of the formation zones' wall and the distribution of deformation parameters in the manufacture of pipes of the waveguide by the method of multilateral deformation. A formula for estimating the compression force of a tubular billet by a roller die is proposed.

Keywords: model, tubular billet, multilateral deformation.

Основным типом линии передачи используемой в технике СВЧ в диапазоне сантиметровых и миллиметровых волн, остается волновод прямоугольного сечения [1]. Наиболее универсальным методом изготовления труб волноводов является метод многостороннего деформирования.

Сущность метода многостороннего деформирования заключается в многостороннем обжатии ее регулируемой роликовой фильерой с внешней стороны и формирования канала волновода прямоугольного сечения неподвижным инструментом и дорном [2].

Модель формирования поверхностного слоя при изготовлении труб волновода прямоугольного сечения показана на рис.1.

Толщина стенки трубы волновода h может изменяться от 0,6 до 1,2 мм. Поверхностный слой стенки волновода можно условно разделить на несколько зон (рис. 1).

Наружные слои трубы волновода после обработки, имеющие микро и макро отклонения от идеальной геометрической формы и измененные механические свойства по сравнению со свойствами основного материала, называются поверхностным слоем.

Глубина поверхностных слоев зависит от состава и свойств материала, от методов и режимов обработки и технологической наследственности, после предварительного изготовления трубчатых заготовок круглого сечения.

При изготовлении труб волноводов малого сечения из меди М1 методом многостороннего деформирования необходимо выбрать параметры процесса.

Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2019. Том 2

В результате выполненных исследований были получены формулы для расчета КТР и силы обжатия Ре роликами фильеры трубчатой заготовки:

3hv |т—7 fтр

Ре=-^-Т (D

е 0,8 - Ктр (1 - Rad / Raz) W

где b, l - ширина и длина дуги деформирования CD; КТР - коэффициент трения между трубчатой заготовкой и инструментом-дорном; Rad, Razz - шероховатость поверхности инструмента-дорна и

трубчатой заготовки; HV - твердость материала трубчатой заготовки по Виккерсу.

У

Х=0; Ц/О. HV=HVUCX; ¡Tanna Ш

Р,

Ä^Äih)

HV [Tcracml

F

г- щ 1

щ

— i 1

"2 3

HVucx

Z

Рис. 1. Модель формирования зон стенки и распределения параметров деформации при изготовлении трубы волновода методом многостороннего деформирования: 1 - ролик роликовой фильеры; 2 - волновод-труба; 3 - инструмент-дорн; X - степень деформации сдвига; НУ - твердость по Виккерсу; у - степень использования запаса пластичности сплава 32НКД; сост - остаточные напряжения; 1,2,3 - поверхностные зоны стенки трубы волновода; Б, Ре - силы протягивания и обжатия трубчатой заготовки

При идеально пластическом контакте при изготовлении трубы волновода из меди КТР в зависимости от объемного деформирования может быть определен по уточненной формуле [2]:

К — То Ктр НВ

+ Д + 0,55,9(5-1) К1К 2 К3

v

h 2Ре

SR f • НВ

(2)

где т0- прочность на срез адгезионных связей при отсутствии нормальной нагрузки; НВ -твердость по Бринелю; Д - коэффициент, характеризующий увеличение т при росте Ре; 8к - контурная площадь трубчатой заготовки; 3 и Г - константы геометрии, определяемые на кривой опорной поверхности (Г=1^6; 3=2^3) [3]; К1 - коэффициент жесткости микронеровностей (К> 1); К2 - коэффициент, оценивающий механическое воздействие; К3 -коэффициент, зависящий от вида применяемой смазки; И - толщина стенки трубы волновода.

С использованием формул (1) и (2) можно оценить максимальную силу обжатия Ре трубы волновода. Большую роль на процесс многостороннего деформирования оказывают свойства материала (дТ /Е). Для меди отношение предела текучести 8Т к модулю упругости Е составляет

0,5, такое соотношение несущественно влияет на усадку и изменение поперечного размера трубы волновода.

Рассмотрена модель формирования зон стенки и распределения параметров деформации при изготовлении трубы волновода методом многостороннего деформирования. Предложена формула для расчета максимальной силы обжатия роликовой фильеры трубчатой заготовки.

Библиографические ссылки

1. Шаров Г. А. Волноводные устройства сантиметровых и миллиметровых волн.- М.: Горячая линия-Телеком, 2016, 640с.

2. Трифанов И. В. Технологическое обеспечение качества при изготовлении линий передачи энергии антенно-фидерных устройств / И. В. Трифанов, В. И. Трифанов, В. В. Евтушенко ; М-во сельского хозяйства Российской Федерации, Красноярский гос. аграрный ун-т. - Красноярск : Изд-во Красноярского гос. аграрного ун-та, 2006. - 241 с.

3. Смелянский, В.М. Механика упрочнения деталей поверхностным пластическим деформированием/ В.М. Смелянский. - М.: Машиностроение, 2002. -300с.

© Трифанов В.И., 2019