ДРОБЕУДАРНОЕ ФОРМООБРАЗОВАНИЕ ОБШИВОК ДВОЙНОЙ КРИВИЗНЫ НА ДРОБЕМЕТНЫХ УСТАНОВКАХ КОНТАКТНОГО ТИПА С ЧПУ

ЦЕЛЬ. Повышение эффективности производства длинномерных обшивок летательных аппаратов двойной кривизны на основе управления напряженно-деформированным состоянием при автоматизированном выполнении технологического процесса дробеударного формообразования. Для достижения поставленной цели необходимо сделать следующее: повысить точность расчета внутренних силовых факторов процесса дробеударного формообрзования, прямо зависящих от режимов обработки и определяющих формоизменение обрабатываемой детали; разработать методику расчета параметров процесса, позволяющую повысить степень соответствия теоретическому контуру формы детали, получаемой в результате предварительного формообразования; обеспечить условия для автоматизации операции окончательного формообразования детали; разработать технологические приемы, направленные на повышение производительности формообразования участков двойной кривизны; решить ряд технических вопросов по автоматизации вспомогательных операций, значительно увеличивающих трудоемкость; принять меры по обеспечению стабильности процесса дробеударной обработки при реализации управляющей программы. МЕТОДЫ. Моделирование с использованием нелинейного конечно-элементного анализа. Исследование микрорельефа обработанной поверхности с помощью 3D оптического профилометра, измерение кривизны образцов с использованием электронных индикаторных устройств. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ. Предложена методика определения внутренних силовых факторов дробеударного формообразования конечно-элементным моделированием процесса множественного внедрения в материал обрабатываемой детали шариков, имеющих разные скорости и углы наклона траектории. Разработаны методики определения режимов условий технологического процесса дробеударного формообразования на установках контактного типа в автоматизированном режиме управления с учетом влияния напряженно-деформированного состояния заготовки и результатов контроля промежуточной формы детали. Предложены конструктивные и программные решения, направленные на обеспечение реализации автоматизированного процесса дробеударного формообразования. На основании выполненных теоретических и экспериментальных исследований разработаны методики расчета технологических параметров операций процесса дробеударного формообразования деталей двойной кривизны предварительной обработки с учетом влияния напряженно-деформированного состояния и управления формой заготовки в процессе формообразования и окончательной обработки на основе результатов контроля промежуточной формы заготовки.

обшивка, дробеударное формообразование, внутренняя сила, остаточные и начальные напряжения, эпюра, дробеметный аппарат контактного типа

1. Baragetti S. Three-dimensional finite-element procedures for shot peening residual stress field prediction // International Journal of Computer Applications in Technology. 2001. Vol. 14. Issue 1-3. P. 51-63.

2. Bhuvaraghan B., Srinivasan S.M., Maffeo B., Mc CLain R.D., Potdar Y. Shot peening simulation using discrete and finite element methods // Advances in Engineering Software. December 2010. Vol. 41. Issue 12. P. 1266-1276.

3. Fubin Tu. Miao H., Klotz T., Brochu M., Bocher P., Levesque M. A sequential DEM-FEM coupling method for shot peening simulation. June 2017. Vol. 319. P. 200-212.

4. Murugaratnam K., Utilia St., Petrinic N. A combined DEM-FEM numerical method for Shot Peening parameter optimization. January 2015. Vol. 79. P. 13-26.

5. Levers A., Prior A. Finite element analysis of shot peening // Journal of Materials Processing Technology. August 1998. Vol. 80-81. P. 304-308.

6. Meguid S.A., Shagal G., Stranart J.C 3D FE analysis of peening of strain-rate sensitive materials using multiple impingement model // International Journal of Impact Engineering. 2002. Vol. 27. Issue 2. P. 119-134.

7. Miao H.Y., Larose S., Perron C., Evesque M. On the potential applications of a 3D random finite element model for the simulation of shot peening // Advances in Engineering Software. October 2009. Vol. 40. Issue 10. P. 1023-1038.

8. Purohit R., Verma C.S., Rana R.S., Dwivedi R.K., Dwivedi R., Banoriya D. Optimization of Process Parameters of Shot Peening Using ABQUS // April 2017. Vol. 4. Issue 2. Part A. P. 2119-2128.

9. Zhuo Chen, Fan Yang Realistic Finite Element Simulations of Arc-Height Development in Shot-Peened Almen Strips // Journal of Engineering Materials and Technology. October 2014. Vol. 136 / 041002-1

10. Андряшина Ю.С. Автоматизированный расчет технологических параметров дробеударного формообразования крупногабаритных панелей // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. Т. 15. № 6(2). 2013. С. 305-308.

11. Кольцов В.П., ЛЕ ЧИ ВИНЬ, Стародубцева Д.А. К определению степени покрытия после дробеударной обработки // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2017. Т. 21. № 11 (130). С. 45-52.

12. Малащенко А.Ю. Определение технологических параметров гибки-прокатки длинномерных обшивок и панелей крыла // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2013. № 11. С. 41-47.

13. Пашков А.Е., Чапышев А.П., Пашков А.А., Викулова С.В., Андряшина Ю.С. К определению внутренних силовых факторов процесса дробеударного формообразования // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2017. Т. 21. № 12 (131). С. 43-55.

14. Пашков А.Е. Технологический комплекс для формообразования длинномерных панелей и обшивок на базе отечественного оборудования // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2014. Т. 16. № 1(5). С. 1528-1535.