ISSN 1995-2732 (Print), 2412-9003 (Online)
УДК 621.98.042
DOI: 10.18503/1995-2732-2023-21-2-102-113
Аннотация
Актуальность. Формообразование длинномерных панелей является одним из наиболее сложных технологических процессов в самолётостроении. Традиционным подходом к формообразованию является использование методов прессовой гибки в сочетании с обработкой аэродинамической поверхности дробью. Альтернативным подходом является использование технологии комбинированного формообразования, разрабатываемой ИрНИТУ, в которой результирующая форма образуется в результате суперпозиции линейчатой поверхности, формируемой путём деформирования рёбер раскаткой роликами или посадкой, и поверхности двойной кривизны, получаемой при обработке дробью аэродинамической поверхности детали. На сегодняшний день технология комбинированного формообразования апробирована в производстве. Имеется специальное оборудование и методики расчёта режимных параметров процесса. Однако для перехода на программный режим управления необходимо решить ряд вопросов, связанных с назначением режимных параметров процесса обработки дробью с учетом конструктивных особенностей детали. Цель работы. Повышение точности расчета режимных параметров процесса обработки дробью в комбинированном технологическом процессе формообразования длинномерных панелей на основе анализа их геометрических параметров. Используемые методы. Использовано автоматизированное программирование в процессе трехмерного моделирования крупногабаритных деталей сложной формы. Новизна. Предложена методика автоматизированного определения геометрических параметров длинномерных панелей для расчета режимных параметров процесса комбинированного формообразования детали. Результаты. Разработана методика автоматизированного анализа геометрических параметров детали, создано программное обеспечение, позволяющее определять момент инерции, толщину эквивалентного прямоугольного сечения и радиус кривизны поверхности участков детали, представляющие исходные данные для расчета режимов обработки. Практическая значимость. Разработанная методика позволяет повысить точность и снизить трудоёмкость расчета режимных параметров формообразования деталей панелей самолётов и решить комплекс задач, направленных на повышение эффективности производства длинномерных панелей.
Ключевые слова
дробеударное формообразование, двойная кривизна, средства автоматизации, моделирование, программный интерфейс, измерение формы
Для цитирования
Разработка методики анализа геометрических параметров длинномерных панелей / Пашков А.Е., Пашков А.А., Фалеев С.Ю., Самойленко О.В. // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2023. Т. 21. №2. С. 102-113. https://doi.org/10.18503/1995-2732-2023-21-2-102-113
1. К определению внутренних силовых факторов процесса дробеударного формообразования / Пашков А.Е., Чапышев А.П., Пашков А.А. и др. // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2017. Т. 21. №12. С. 43-54. DOI: 10.21285/1814-3520-2017-12-43-55
2. Pashkov A.E., Malashchenko A.Y., Pashkov A.A., Duk A.A. The upgrade of peen forming equipment for long-sized aircraft parts // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, Irkutsk, 2021.
3. Koltsov V.P., Vinh Le Tri, Starodubtseva D.A. Determinationof the allowance for grinding with flap wheels after shot peen forming // Materials Science and Engineering: IOP Conference Series. 2019, vol. 632. https://doi.org/10.1088/1757-899X/632/1/012096.
4. Белянин П.Н. Производство широкофюзеляжных самолётов. М.: Машиностроение, 1979. 360 с.
5. Формообразование монолитных панелей с местным перегибом / Шелков B.C., Самохвалова JI.A., Утешев С.А. и др. // Приложение к журналу «Авиационная промышленность». 1982. №1. С. 24-27.
6. Пашков А.Е. Автоматизированная технология комбинированного формообразования панелей самолетов // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2013. Т. 15. №6(2). С. 453-457.
7. Пашков А.Е., Малащенко А.Ю., Пашков А.А. К вопросу создания цифровых технологий производства крупногабаритных деталей каркаса и обшивки самолета // Технология металлов. 2021. №1. С. 36-46. DOI: 10.31044/1684-2499-2021-0-1-36-46. EDN SJKDWE.
8. Ivanova A.V., Belomestnyh A.S., Semenov E.N., Ponomarev B.B. Manufacturing capability of the robotic-complex machining edge details. Int J Eng Technol. (IJET). 2015, no. 75, pp. 1774-1780.
9. Пашков А.Е. Об особенностях применения отечественной и зарубежной технологии формообразования обшивок и панелей самолетов // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2015. №5(100). С. 17-22.
10. Белецкий А.В. Математическое моделирование и выбор оптимальных проектных решений в САПР преобразователей момента инерционных передач: автореф. дис. … канд. техн. наук. Липецк, 2005. 16 с.
11. Дияк А.Ю. Определение степени покрытия автоматизированным методом // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2015. №12. С. 19-25.
12. 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. 2009, vol. 40, no. 10, pp. 1023-1038. https://doi.org/10.1016/j.advengsoft.2009.03.013
13. Pashkov A.E., Malashchenko A.Y., Pashkov A.A., Bogdanov K.V., Kryuchkin A.V. Development of digital manufacturing technologies for frame and casing parts // Materials Science and Engineering: IOP Conference Series. 2019, vol. 632. DOI: 10.1088/1757-899X/632/1/012104.
14. Методика расчета технологических параметров превентивного деформирования упрочняемых деталей типа «стенка» / Макарук А.А., Самойленко О.В., Иванов Ю.Н. и др. // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2021. Т. 25. №1 (156). С. 8-16.
15. Xudong Xiao, Xin Tong, Yanwei Liu, Renfeng Zhao, Guoqiang Gao, Yan Li Prediction of shot peen forming effects with single and repeated impacts // International Journal of Mechanical Sciences. 2018, vol. 137, pp. 182-194.
16. Maleki E., Bagherifard S., Unal O., Bandini M., Farrahi GH., Guagliano M. Introducing gradient severe shot peening as a novel mechanical surface treatment // Scientific Reports. 2021. vol. 11, no. 1. DOI: 10.1038/ s41598-021-01152-2