РАЗРАБОТКА МЕТОДА ГАЗОВОЙ ФОРМОВКИ С ПРОТИВОДАВЛЕНИЕМ И СОЗДАНИЕ ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Технологические машины и оборудование, используемые в пищевой, химической и в ряде других отраслей промышленности, выпускаются сравнительно небольшими партиями. Эти машины и оборудование содержат большое количество листовых деталей сложной формы, имеющих сравнительно небольшую высоту. Традиционные методы штамповки недостаточно эффективны для производства таких деталей в условиях мелкосерийного производства. Для эффективного производства таких деталей разработан новый метод листовой штамповки – газовая формовка с противодавлением. Сущность этого метода заключается в том, что односторонним воздействием горячего газа листовая заготовка нагревается до заданной температуры, а затем осуществляется ее формовка. При этом для ограничения деформации заготовки в период ее нагрева на противоположной стороне создается противодавление воздействием сжатого воздуха. В качестве горячего газа используются продукты сгорания газовоздушных смесей. Благодаря нагреву заготовки до интервала температур теплой или горячей обработки данный метод обеспечивает получение деталей сложной формы за одну технологическую операцию, что существенно снижает себестоимость их производства. В ходе изучения нагрева заготовки установлена закономерность изменения температуры во времени, которая дает возможность управлять этим процессом. Получены также выражения для определения давления газа, обеспечивающего процесс формовки. Для реализации данного метода разработана и создана установка с противодавлением, содержащая устройство для газовой формовки и системы топливоподачи и контроля. На ней проведены экспериментальные исследования процесса формовки нескольких типов деталей: сферообразных днищ, цилиндрической детали с фланцем, детали с поверхностью двойной кривизны, детали с мелким рельефом, панели теплообменника со спиральным каналом. При этом определены оптимальные технологические режимы газовой формовки, создающие условия для получения деталей хорошего качества. Экспериментальные исследования показали, что данный метод позволяет получать детали сложной формы за одну технологическую операцию, используя сравнительно простую штамповую оснастку. Благодаря этому, применение данного метода формовки может обеспечить значительное снижение себестоимости производимых деталей, особенно в мелкосерийном производстве. Данный метод целесообразно использовать для формовки стальных деталей толщиной до 1,5  мм и деталей из цветных сплавов толщиной до 2 – 3 мм.

1. Ильин Л.Н., Семенов Е.И. Технология листовой штамповки. – М.: Дрофа, 2009. – 479 с.

2. Бычков С.А., Борисевич В.К., Кривцов В.С., Брагин А.П. О концепции использования технологических критериев для выбора импульсных технологий листовой штамповки // Авиационно-космическая техника и технология. 2007. № 11. С. 222 – 231.

3. Сухов В.В. Опыт создания газовзрывных систем с многоточечным инициированием детонации метано-кислородной смеси // Авиационно-космическая техника и технология. 2007. № 11. С. 182 – 185.

4. Борисевич В.К., Нарыжный А.Г., Молодых С.И. Влияние передающей среды на деформирование и точность детали при импульсной штамповке // Авиационно-космическая техника и технология. 2007. № 11 (47). С. 173 – 181.

5. Мусаев А.А. Выработка исходных данных для разработки опытно-промышленного образца двухкамерного устройства для газовой листовой штамповки // Изв. вуз. Машиностроение. 2012. № 3. С. 43 – 48.

6. Тараненко М.Е. Возможности штамповки автокузовных панелей из современных материалов повышенной прочности на ЭГ-прессах // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка материалов давлением. 2014. № 9. С. 34 – 40.

7. Knyazyev M.K., Chebanov Yu.I. Multi-electrode discharge blocks for electrohydraulic forming and their capabilities // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2004. No. 3 (9). P. 13 – 20.

8. Banabic D. Sheet Metal Forming Processes. – Berlin-Heidelberg, Springer Verlag. 2010. – 340 p.

9. Туманов Ю.Н. Плазменные, высокочастотные, микроволновые и лазерные технологии в химико-металлургических процессах. – М.: Физматлит, 2010. – 968 с.

10. Abedrabbo N., Pourbogrhrat F., Carsley J. Forming of aluminum alloys at elevated temperatures. Part 2. Numerical modeling and experimental verification // International Journal of Plasticity. 2006. No. 22. P. 342 – 373.

11. Изотермическое деформирование высокопрочных анизотропных металлов / С.П. Яковлев, В.Н. Чудин, С.С. Яковлев, Я.А. Соболев. – М.: Машиностроение -1, Изд-во ТулГУ, 2004. – 427 с.

12. Ковалевич М.В. Расчет режимов пневмотермической формовки деталей коробчатой формы в режиме сверхпластичности // Заготовительное производство в машиностроении. 2006. № 9. С. 35 – 39.

13. Ларин С.Н. Пневмоформовка ячеистых панелей из анизотропного материала // Известия ТулГУ. Технические науки. Вып. 3. 2010. С. 51 – 61.

14. Боташев А.Ю. Бисилов Н.У. Исследование газовой листовой штамповки с двухсторонним нагревом заготовки // Заготовительные производства в машиностроении. 2013. № 3. С. 25 – 28.

15. Плаксин Ю.М., Малахов Н.Н., Ларин В.А. Процессы и аппараты пищевых производств. - 2-е издание перер. и дополн. – М.: Колос С, 2005.

16. Машины и аппараты пищевых производств. В 2-х кн. Кн. 1: Учебник для вуз. / С.Т. Антипов, И.Т. Кретов, А.Н. Остриков и др. / Под ред. В.А. Панфилова. – М.: Высшая школа, 2001. – 703 с.

17. Верболоз Е.И. , Корниенко Ю.И., Пальчиков А.Н. Технологическое оборудование: Учеб. пособие. -Саратов: Вузовское образование, 2014. – 205 с.

18. Румянцев Ю.Д., Калюнов В.С. Холодильная техника: Учебник для вузов. – СПб.: Изд-во «Профессия», 2005. – 360 с.

19. Пат. 150249 РФ. RU 150249 МПК B21 D 22/00. Устройство для листовой штамповки взрывом газовых смесей / А.Ю. Боташев, Н.У. Бисилов, Р.С. Малсугенов; опубл. 10.02.2015. Бюл. № 4.

20. Боташев А. Ю., Бисилов Н.У., Малсугенов Р.С. Разработка и исследование устройства для газовой штамповки с односторонним нагревом заготовки // Изв. вуз. Машиностроение. 2014. № 7. С. 28 – 34.

21. Ерофеев В.Л., Семенов П.Д., Пряхин А.С. Теплотехника: Учебник для вуз. / Под ред. В.Л. Ерофеева. – М.: ИКЦ «Академкнига», 2008. – 488 с.

22. Теплотехника: Учеб. пособие / А.В. Гдалев, А.В. Козлов, Ю.И. Сапрунов, С.Г. Майоров. – Саратов: Научная книга, 2012. – 286 с.

23. Сопротивление материалов: Учебник / А.Г. Схиртладзе, Б.В. Романовский, В.В. Волков, А.Н. Потемкин. – М: Изд. центр «Академия», 2012. – 416 с.