Разработка технологического процесса изготовления тонкостенных деталей типа Профиль самолета МС-21

СУЩЕСТВУЮЩАЯ ТЕХНОЛОГИЯ
Недостатки существующего способа производства:
устаревшая технология
большое количество ручных доводочных работ
использование свинцово-цинковых штампов
несколько промежуточных термообработок
Листоштамповочный молот МЛ-1,5
Пресс эластоформования Я-06-017
На данный момент гнутые детали сложной формы изготавливаются в несколько переходов. Сначала вытяжкой с утонением на листоштамповочных молотах в свинцово-цинковых штампах, затем рельефной формовкой на прессе эластоформования.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ:
УСОВЕРШЕНСТВОВАТЬ ТЕХНОЛОГИЮ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛИ
ЗАДАЧИ:
заменить метод формообразования на гидроэластоформование;
провести моделирование процесса формообразования и проанализировать результаты;
скомпенсировать оснастку так, чтобы пружинение было «контролируемым», т.е. после пружинения деталь имела заданную форму;
максимально сократить количество ручных доводочных работ.

Деталь типа «профиль» изготавливается из дюралюминиевого сплава 1163АМ, толщина детали 1,5 мм.
Габаритные размеры 520,3×53,6×40 мм.
Является деталью интегральной формы.
Имеет два криволинейных борта, которые и создают основную сложность при формообразовании детали.
Характеристика объекта производства
PAM-STAMP – это программный продукт, позволяющий моделировать процессы листовой штамповки. Позволяет спрогнозировать возможность изготовления заданной детали методом эластоформования, а также спроектировать поверхность штампа..

МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ
1. Получение развертки детали на криволинейную поверхность
2. Формообразование полученной заготовки по имеющейся оснастке

ПРОЦЕСС ФОРМООБРАЗОВАНИЯ

АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ МОДЕЛИРОВАНИЯ
Распределение толщин
(утонение 6,33%<20% (ПИ 1.4.1977-2006))
min=1,405 мм, max=1,599 мм
Недоформовка – расстояние между
формблоком и деталью
max=1,7 мм, учитываемое=0,024 мм
Распределение пластических деформаций (δ=10%)
max=9,6%
Напряжения в детали (σт=235 МПа)
max=291МПа, учитываемое=200 МПа
Диаграмма предельного формоизменения

РЕЗУЛЬТАТЫ КОМПЕНСАЦИОННОГО РАСЧЕТА
Результаты пружинения до компенсации оснастки
Результаты пружинения после компенсации оснастки
Сравнение исходной и скомпенсированной оснастки
желтым – исходная оснастка; розовым – скомпенсированная
вид снизу
вид снизу

ПОЛУЧЕННАЯ МОДЕЛЬ ОСНАСТКИ
Габаритные размеры 631×177×90 мм;
Материал сталь 40 (предел прочности при растяжении σв=430 МПа);
Имеется 5 шпилечных отверстий для базирования заготовки.

ИСПОЛЬЗУЕМОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
Максимальное давление 100 МПа
Высота штампуемой детали не более 150 мм
Площадь стола 1200×3000 мм
Пресс гидроэластоформования QFC-1,2×3–1000 Avure Technologies

ЭКОНОМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ
Критической программой выпуска (годовой эффект = 0) является выпуск 12 деталей в год.
При выпуске 40 деталей в год годовой экономический эффект составит 44545,78 руб.
Срок окупаемости при выпуске 40 деталей в год составит 9 месяцев.