Экспериментальные исследования процесса вытяжки с отбортовкой и принудительным утонением кольцевой заготовки

Актуальные проблемы авиации и космонавтики. Технические науки

УДК 621.7/9

И. Р. Сулейманова, С. Ю. Звонов Научный руководитель - И. П. Попов Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С. П. Королёва (национальный исследовательский университет), Самара

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ВЫТЯЖКИ С ОТБОРТОВКОЙ И ПРИНУДИТЕЛЬНЫМ УТОНЕНИЕМ КОЛЬЦЕВОЙ ЗАГОТОВКИ

Представлены результаты экспериментальных исследований изготовления детали типа «форсунка» двигателя летательного аппарата. Исследован процесс вытяжки с отбортовкой и последующим утонением с двумя видами смазок лак ХВЛ с мыльным раствором и паста Синэрс-В.

В обработке металлов давлением проблемой является получение штампованной детали, размеры которой либо близки, либо полностью соответствуют готовому изделию. Решение этой проблемы позволяет снизить себестоимость готового изделия за счет повышения коэффициента использования материала, снижения трудозатрат, а главное повысить эксплуатационные характеристики изделия, что чрезвычайно важно в производстве деталей двигателей летательных аппаратов.

В конструкции двигателей летательных аппаратов широко используются небольшие по размерам детали типа «форсунка» камер сгораний.

В настоящее время получение подобных деталей основано на технологии, включающей процессы вытяжки цилиндрического стакана, последующего его обжима и окончательной механической обработки [1]. Однако такая технология, не дает возможность получать детали типа «форсунка» с утолщениями на кромках большого и меньшего диаметров. Для совершенствования существующей технологии, обеспечивающей получение утолщения на кромках детали, предлагается использовать процесс вытяжки плоской круглой заготовки с принудительным утонением для изготовления цилиндрического стакана с минимальной толщиной в той её части высоты, которая при обжиме формирует коническую стенку и утолщенную цилиндрическую часть большого и меньшего диаметров форсунки

В ходе данной работы были проведены экспериментальные исследования процесса вытяжки с отбор-товкой и принудительным утонением. Для исследования использовались образцы из нержавеющей стали 12Х18Н10Тс двумя видами смазок: лак ХВЛ с мыльным раствором и паста Синэрс-В.

Экспериментальная оснастка, была изготовлена с рекомендациями, изложенные в работах [2; 3] для процессов вытяжки с принудительным утонением.

Использовались кольцевые заготовки, толщиной 2,5 мм, с диаметром Бз = 50 мм и предварительно просверленными отверстиями посередине с диаметрами ^от =11 мм, ^от = 13 мм, ^от = 13 мм, и dот = 14 мм.

На рисунке представлены усилия процессов вытяжки с принудительным утонением кольцевой заготовки, а в таблице изменение диаметров отверстий заготовок по завершению процесса.

При вытяжке с отбортовкой и принудительным утонением кольцевой заготовки с диаметром отверстия ^от = 14 мм проходила полная отбортовка отверстия.

Изменение диаметра отверстий заготовки с использованием смазки ХВЛ и мыльного раствора больше, чем при использовании пасты Синэрс-В.

Изменение диаметра отверстий заготовки

Исходный с1 отверстия Лак ХВЛ и мыльный раствор Синэрс-В

dот = 11 мм 13,5 мм 12,32 мм

dот = 13 мм 16 мм 15 мм

Зависимость усилия процесса вытяжки кольцевой заготовки от вида смазки и диаметра отверстия: 1, 2 - смазка лак и мыльный раствор диаметр отверстия dот = 11 мм и dот = 13 мм, 3, 4 - смазка паста Синэрс-В диаметр отверстия dот = 11 мм. и dот = 13 мм

Как видно из полученных данных, при использовании в качестве смазки пасты Синэрс-В значительно меньше усилие процесса вытяжки, отсюда можно сделать вывод, что коэффициент трения на контактных парах для этих смазок ниже, чем при использовании традиционного вида смазки лака ХВЛ с мыльным раствором.

Библиографические ссылки

1. Попов И. П. Направленное изменение толщины листовой заготовки в процессах пластического деформирования : учеб. пособие. Самара : Изд-во Са-мар. гос. аэрокосм. ун-та 2006.

2. Валиев С. А. Комбинированная глубокая вытяжка листовых материалов. М. : Машиностроение, 1973.

3. Дмитриев А. М. Технология ковки и объемной штамповки. Ч. 2. Малоотходная объемная штамповка : учеб. для вузов. М. : Машиностроение 1, 2004.

© Сулейманова И. Р., Звонов С. Ю., Попов И. П., 2011