Способ обработки монолитных панелей
Изобретение относится к технологии обработки деталей с использованием методов упругопластического и пластического деформирования и может быть использовано при разработке технологических процессов поверхностного упрочнения дробью крупногабаритных панелей крыла самолета из алюминиевых сплавов. Формообразование панелей осуществляют односторонней прессовой гибкой и обработкой дробью и производят правку. Общее упрочнение проводят дробью. Цель изобретения - повышение качества изготовления панелей при сохранении усталостных панелей при сохранении усталостных характеристик. После упрочнения дополнительно осуществляют прессовую гибку деталей, которую проводят в направлении с гладкой без конструктивных усилений стороны детали и дополнительно упрочняют места гибки с обеих сторон детали с интенсивностью, равной 0,5 - 0,8 от интенсивности первоначального упрочнения. Это позволяет исключить перенаклеп в переходной зоне.
Изобретение относится к технологии обработки деталей с использованием методов упругоэластического и пластического деформирования и может быть использовано при разработке технологических процессов поверхностного упрочнения дробью крупногабаритных панелей крыла самолета из алюминиевых сплавов. Целью изобретения является повышение качества изготовления панелей при сохранении усталостных характеристик. Сущность способа заключается в следующем. Механической обработкой (в основном фрезерованием) заготовке придают размеры и состояние поверхности в соответствии с требованиями чертежа на данную деталь. После этого деталь подвергают формообразующей обработке посредством гибки на прессе и обработке дробью, с целью придать ей заданную форму, как в продольной плоскости (по теоретическому контуру) обработкой дробью, так и в поперечной плоскости (перегиб) на прессе. Контролирование формы детали производится по контрольным (нервюрным) сечениям с использованием шаблонов. Напряженное состояние при этом для одних и тех же деталей может быть нестабильным и неоднородным, так введение технологического процесса во многом определяется мастерством рабочего. Полностью формообразованная деталь подвергается общему повсеместному поверхностному упрочнению на дробеметной установке. При этом из-за неопределенности технологической наследственности могут появляться отклонения от заданной формы детали, которые устраняются на прессе гибкой (правкой) деформированного участка детали. Для того, чтобы нейтрализовать и компенсировать перераспределение напряжений в месте гиба (правки) оно подвергается повторному упрочнению дробью на более мягких режимах, чем при первичной обработке. Указанный способ можно применять только при величине деформации детали до 1,0 1,5% При этом направление воздействия пуансона пресса при дополнительной гибке (правке) должно быть только со стороны детали, противоположной стороне, имеющей конструктивные усиления (стрингеры и др.). Такой стороной на панелях бывает сторона, выходящая на аэродинамический обвод (теоретический контур). Одни и те же участки поверхности детали можно править только один раз. Пример. Фрезерованные образцы из сплава Д16Т подвергали формоизменению правкой на прессе НКО-1000 с различной степенью деформации (0,5% 1% 1,5%), определяемой радиусом кривизны технологической оснастки матрицы. Гибка (правка) проводилась по трем схемам: при воздействии пуансона с гладкой стороны образца, имитирующей сторону теоретического контура (наружную сторону); при воздействии пуансона со стороны образца, имитирующей сторону силового набора (внутреннюю сторону) детали; при воздействии пуансона поочередно с каждой стороны образца (двухкратная правка). Затем проводилось повсеместное (общее) упрочнение образцов на дробементной установке УДП-2-3,5 при режиме: частота вращения дробеметных колес 740 1/мин; количество дроби, выбрасываемое каждым дробеметным колесом 180 кг/мин; скорость перемещения образцов через зону обработки 1,0 м/мин. Интенсивность упрочнения, характеризующая стабильность режимов обработки, и определяемая величина (стрелой) прогиба стандартного контрольного образца свидетеля при таком режиме составляла 1,8 мм. Далее проводилась дополнительная правка гибкой и дополнительное упрочнение зон правки на дробеметной установке ДОК-1 в соответствии с производственной конструкцией ПИ 1.4.379-77. При этом обеспечивалось перекрытие зоны правки, а интенсивность упрочнения была меньше, чем при первичном (общем) упрочнении, в пределах 0,5 0,8 от первоначальной. Сравнительные испытания проводились на изгиб в условиях малоциклового усталостного нагружения с частотой нагружения 1 Гц при максимальной и минимальной нагрузках цикла 22 кг/см2 и 0 соответственно. Результаты усталостных испытаний свидетельствуют о том, что использование дополнительной прессовой правки (гибки) значительно (в 3 раза) снижает эффект, полученный в результате поверхностного упрочнения. Дополнительное локальное упрочнение дробью зоны правки при деформации образца в 1% почти полностью компенсирует влияние дополнительной прессовой правки и восстанавливает эффект общего упрочнения. Во всех случаях при этом правка (гибка) проводилась с гладкой стороны образца, имитирующей сторону теоретического контура детали. Зона дополнительного упрочнения перекрывала зону гибки на 3 5% т. е. зона гибки при длине 1 м перекрывалась на 30 50 мм, что обеспечивало гарантированную равнопрочность материала. Увеличение зоны перекрытия приводит к лишней трудоемкости, а уменьшение к ослаблению материала и усталостному разрушению по переходной зоне. Уменьшение интенсивности дополнительного упрочнения обусловлено необходимостью избежать перенаклеп в переходной зоне. Диапазон уменьшения (0,5 0,8) определен условием ограничения интенсивности при двойной обработке и подтверждается усталостными испытаниями.
Формула изобретения
Способ обработки монолитных панелей, имеющих гладкую без конструктивных усилений поверхность, при котором осуществляют формообразование посредством прессовой гибки и обработки дробью, правку и проводят упрочнение всей поверхности дробью, отличающийся тем, что, с целью повышения качества изготовления панелей при сохранении усталостных характеристик, после упрочнения всей поверхности дополнительно производят правку гибкой со стороны гладкой без конструктивных усилений поверхности, а затем дополнительно упрочняют обе стороны монолитной панели дробью с интенсивностью, равной 0,5 - 0,8 интенсивности первоначальной упрочняющей обработки, таким образом, чтобы зона дополнительного упрочнения перекрывала зону гибки на 3 5%
