|
37 производстве сложных многослойных конструкций с цилиндрическими, прямоугольными и трапециевидными каналами для циркуляции хладоагента. Формирование характеристик изделий закладывается в заготовительном производстве, и, прежде всего, процессами обработки давлением. Отраслевая технология заготовительно-штамповочного производства специальной техники связана с изготовлением деталей и узлов с высокими характеристиками прочности, герметичности, теплостойкости и т.д. Многослойные листовые конструкции могут быть выполнены из листовых алюминиевых сплавов типа АМцАМ, АМгб (система Al-Mg), 1511 (Al-Mg-Sc) и термоупрочняемые 1971 (Al-Zn-Mg), 1201 (Al-Cu-Mn), 1911 (Al-Mg-Zn) или для агрессивных сред из титановых сплавов ВТ6, ВТ14, ВТ23. стали 12Х18Н10Т. Эти конструкции должны иметь высокую удельную прочность (отношение разрушающей нагрузки к собственному весу), надежно работать на продольный изгиб и поперечное сжатие, обладать герметичностью и антикоррозионной стойкостью. Технологические методы производства многослойных листовых конструкций связаны в настоящее время с процессами механической обработки резанием, пайки, прокатки, сварки плавлением, клепки, раздуванием канала внутренним давлением и т.д. [31-33, 101]. Это достаточно трудоемкие технологические процессы обработки, требующие высокой исходной точности заготовок и полуфабрикатов, длительного цикла обработки, приводящие к высокому расходу металла, а также к применению большого числа сборочных единиц и крепежных деталей, что повышает себестоимость изготовления изделия в условиях мелкого и среднесерийного производства. Несомненные преимущества по сравнению с традиционными методами изготовления имеют ресурсосберегающие и безотходные технологические процессы горячего деформирования листовых заготовок с предварительной или одновременной диффузионной сваркой в целях получения |
21 из листовых алюминиевых сплавов типа АМцАМ, АМгб (система Al-Mg), 1511 (Al-Mg-Sc) и термоупрочняемые 1971 (Al-Zn-Mg), 1201 (Al-Cu-Mn), 1911 (Al-Mg-Zn) или для агрессивных сред из титановых сплавов ВТ6, ВТ14, ВТ23. стали 12Х18Н10Т. Корпусные узлы, изготавливаемые из этих сплавов, должны иметь высокую удельную прочность (отношение разрушающей нагрузки к собственному весу), надежно работать на продольный изгиб и поперечное сжатие, обладать герметичностью и антикоррозионной стойкостью. Применяемые в конструкциях изделий корпуса из труб, поковок, проката имеют большую относительную толщину подкрепления в виде клепаных или вваренных шпангоутов и стрингеров. Для охлаждаемых конструкций и теплообменников на поверхности оболочки устанавливают трубки для циркуляции теплоносителя и элементы монтажа. Все названные узлы конструкций имеют большую номенклатуру входящих деталей, металлоемки и их изготовление требует большого цикла механической обработки, подгонки, сборки, что отражается на качестве изделия. В этой связи перспективно применение корпусных конструкций с монолитными ребрами жесткости (шпангоутами) и фланцами, многослойных ячеистых (пустотелых) оболочковых конструкций, которые могут состоять из наружных листов-обшивок и внутренних формованных листовзаполнителей. Перспективны конструкции двухслойных радиаторов с каналами между листами для хладоагента. Панели с разнесенными листовыми обшивками способны нести высокие нагрузки при продольном сжатии и изгибе, что делает их эффективными для летательных аппаратов. Тонколистовой прокат для входящих деталей, ячеистые формы заполнителя с пустотами обеспечивают резкое снижение расхода исходных материалов и уменьшение массы изделий. Технологические методы производства многослойных листовых конструкций связаны в настоящее время с процессами механической обработки 22 резанием, пайки, прокатки, сварки плавлением, клепки, раздувание канала внутренним давлением и т.д. [27, 71-76, 180, 181, 198, 199, 204]. Это достаточно трудоемкие технологические процессы обработки, требующие высокой исходной точности заготовок и полуфабрикатов, длительного цикла об' работки, приводящие к высокому расходу металла, а также к применению большого числа сборочных единиц и крепежных деталей, что повышает себестоимость изготовления изделия в условиях мелкого и среднесерийного производства. Несомненные преимущества по сравнению с традиционными метода. ми изготовления имеют ресурсосберегающие и безотходные технологические процессы горячего деформирования листовых заготовок избыточным давлением газа (газостатическая формовка) с предварительной или одновременной диффузионной сваркой в целях получения сложных многослойных конструкций с различной конфигурацией силового набора [1-14, 27, 71-76, 121, 180, 198, 199,204]. Основными преимуществами газостатической формовки, по сравнению с традиционными методами формоизменения, являются: высокая деформируемость сплавов и сравнительно небольшие усилия формоизменения, что позволяет использовать менее мощное оборудование, снизить трудоемкость и энергоемкость производства различных тонкостенных изделий, увеличить фондоотдачу основного оборудования, снизить капитальные затраты на производственное оборудование, а также получать крупногабаритные детали, штамповка которых в обычных условиях невозможна. Повышение пластичности материала при повышенной температуре обработки обеспечивает лучшее воспроизводство изделий сложной формы за одну формообразующую операцию и дает возможность уменьшить или полностью исключить дорогостоящие операции механической обработки, уменьшить расход металла [71-76]. 50 ки трапециевидного элемента трехслойной листовой конструкции, пневмоформовки куполообразных деталей в процессе изотермического деформирования 1.5. Основные выводы и постановка задач исследования Обзор научно-технической литературы показал, что технологические методы производства многослойных листовых конструкций связаны в настоящее время с процессами механической обработки резанием, прокатки, сварки плавлением или пайки, соединения элементов клепкой, раздувание канала внутренним давлением и т.д. Это достаточно трудоемкие процессы обработки, требующие высокой исходной точности заготовок и полуфабрикатов, длительного цикла обработки, приводящие к высокому расходу металла, а также применения большого числа сборочных единиц и крепежных деталей, что повышает себестоимость изготовления деталей в условиях мелкого и среднесерийного производства. Технологический уровень производства требует больших затрат и в целом мало эффективен. Реализация эффективности технологии может быть обеспечена прежде всего внедрением технологических методов обработки, построенных на совмещенных процессах формообразования газом из листа с термофиксацией, формообразования с диффузионной сваркой давлением на одной позиции обработки. В основу процессов положена способность материалов при медленном горячем деформировании в определенных температурно-скоростных условиях к вязкому или вязкопластическому течению материала, что обеспечивает большие конечные деформации при сравнительно малых внешних усилиях и высокую точность получаемых геометрических форм. Анализ процессов деформирования в этих условиях рекомендуется осуществлять на базе теории кратковременной ползучести. |