ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВНУТРЕННИХ СИЛОВЫХ ФАКТОРОВ, ВОЗНИКАЮЩИХ ПРИ УПРОЧНЕНИИ ПОДКРЕПЛЕННЫХ РЕБРАМИ ДЕТАЛЕЙ

ЦЕЛЬ. Детали силового каркаса летательных аппаратов, изготавливаемые из алюминиевых сплавов, в целях повышения жесткости, как правило, имеют продольно-поперечное оребрение. В результате поперечное сечение таких деталей представляет сложную комплексную форму в виде тавра, швеллера, двутавра и т.д. с прямыми и наклонными полками. При изготовлении деталей в процессе как фрезерования, так и последующего упрочнения ударными методами возникает нежелательная деформация (поводки), выражающаяся в отклонении от плоскостности и саблевидности. После фрезерования поводки могут быть устранены методами местного пластического деформирования, такими как раскатка роликами, или прессовой обработкой, а после упрочнения механическая обработка, в том числе правка методами МПД, не регламентирована отраслевой нормативной технической документацией в связи с возможным внесением неопределенного напряженно-деформированного состояния в упрочненный поверхностный слой и появлением разупрочненных зон в поверхностном слое обрабатываемой детали. Расширение технологических возможностей изготовления маложестких деталей с применением технологии превентивного деформирования - внесения предыскажения формы детали для компенсации поводок, возникающих на последующих упрочняющих операциях методами поверхностного пластического деформирования. МЕТОДЫ. Моделирование с использованием нелинейного конечно-элементного анализа для определения общей изгибной деформации детали, возникающей при поверхностном упрочнении дробью малых фракций, исследование кривизны образцов при помощи индикаторных устройств для определения силовых факторов процесса упрочнения на основе известных закономерностей теории упругости. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ. Получены результаты экспериментального исследования по обработке имитаторов конструктивных элементов подкрепленной ребрами детали. Обоснована необходимость использования моделирования для определения деформаций деталей, подвергаемых упрочнению ударными методами.

маложесткие детали, превентивное деформирование, раскатка роликами, упрочнение ударными методами, моделирование

1. Макарук А.А., Минаев Н.В. Технология формообразования и правки маложестких деталей методами местного пластического деформирования // Высокоэффективные технологии проектирования, конструкторско-технологической подготовки и изготовления самолетов: материалы Всерос. (с междунар. участием) науч.-практ. семинара (г. Иркутск, 09-11 ноября 2011 г.). Иркутск, 2011. С. 117-121.

2. Макарук А.А., Минаев Н.В. Технология формообразования и правки маложестких деталей раскаткой роликами // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2013. Т. 15. № 6 (2). С. 404-408.

3. Pashkov A.Ye., Makaruk A.A., Minaev N.V. Automation methods for forming and rectifying stiffened parts with roll-ing machines // International Journal of Engineering and Technology. 2015. Vol. 7. No. 6. 2030 р.

4. Беляков В.И., Мовшович А.Я., Кочергин Ю.А. Изготовление листовых деталей методом раскатки // Системи обробки інформації. 2010. Випуск 9 (90).

5. Пашков А.Е., Дияк А.Ю. Внутренние силовые факторы процесса дробеметной обработки листовых деталей // Сб. материалов Междунар. науч.-практ. конф. Иркутск: ИРГТУ, 2005. С. 171-177.

6. Пашков А.Е., Викулова С.В., Вяткин А.С., Макарук А.А. К вопросу обеспечения точности определения интенсивности поверхностного упрочнения // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. 2010. № 1(25). С. 102-107.

7. Fubin Tu. A sequential DEM-FEM coupling method for shot peening simulation. June 2017. Vol. 319. P. 200-212.

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

9. 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. Adv. Eng. Softw. 2009. Vol. 40. P. 1023-1038.

10. 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.

11. Пат. № 2566689, Российская Федерация. Способ правки длинномерной, подкрепленной ребрами детали и устройство для его осуществления (варианты). № 2013156560 / А.А. Макарук, А.Е. Пашков, А.В. Крючкин. № 2013156560; заявл. 20.12.2013; зарег. 29.09.15.

12. Пат. № 2581693, Российская Федерация. Устройство для обкатывания ребер панелей с регулируемой нагрузкой / А.Е. Пашков, А.А. Макарук. № 2014149583; зарег. 29.03.16.

13. Пашков А.Е., Дияк А.Ю. Определение параметров дробеударного формообразования-упрочнения при помощи CAD/CAM/CAE систем. Иркутск: Изд-во ИРГТУ, 1998. С. 59-62.