Анализ напряженно-деформированного состояния тонкостенных корпусов соединителей при их изготовлении пластическим деформированием листового металла

Проанализированы достоинства и недостатки существующих корпусов электрических соединителей бортовых кабельных сетей ракет-носителей и космических аппаратов. Предложены новые конструкция и технология изготовления корпуса, обладающего достоинствами известных технических решений и лишенного свойственных им недостатков. В основу конструкции положен бесшовный тонкостенный универсальный кожух, соединяемый с патрубком токопроводящим клеем или магнитно-импульсной сваркой. Меняя на кожухе угловое положение отбортованного отверстия, можно выполнять корпуса для соединения кабелей под различными углами, добиваясь компактности прокладки кабельных сетей. Обоснован технологический процесс изготовления бесшовного кожуха, основанный на применении операций пластического деформирования тонколистового металла. Методом численного моделирования в программном комплексе Deform проанализировано напряженно-деформированное состояние осесимметричного кожуха при вытяжке в инструментальном штампе. Показано, что кожух целесообразно изготавливать ротационной вытяжкой из предварительно вытянутой в штампе заготовки промежуточной конфигурации. Обоснованы геометрические параметры промежуточной заготовки. Численными расчетами установлено, что промежуточную заготовку под ротационную вытяжку кожуха можно вытянуть в инструментальном штампе за одну операцию. Предложенные конструкция и технология изготовления кожуха обеспечивают высокую надежность кабельных соединений благодаря отсутствию продольного шва в корпусе соединителя. Анализ результатов исследований показал, что геометрические параметры и массовые характеристики бесшовного кожуха полностью соответствуют требованиям, предъявляемым к изделиям такого типа.

Литература

[1] ГОСТ Р 56530–2015. Совместимость космической техники электромагнитная. Общие требования к бортовой кабельной сети космической техники. Москва, Стандартинформ, 2015. 11 с.

[2] Крутин А.Ф., Карандашев Н.А., Глинберг А.Д. Способ заделки экранированного кабеля в электросоединитель. Патент РФ 2113041. Заявл. 10.07.1996, опубл. 10.06.1998.

[3] Белый И.В., Фертик С.М., Хименко Л.Т. Справочник по магнитно-импульсной обработке металлов. Харьков, Высшая школа, 1977. 168 с.

[4] Прокофьев А.Б., Беляева И.А., Глущенков В.А. и др. Магнитно-импульсная обработка материалов (МИОМ). Самара, СНЦ, 2019. 140 с.

[5] ОСТ 92–0320–68. Кабели. Общие технические условия. 39 с.

[6] Карандашев Н.А., Глинберг А.Д., Сидоренков Е.Н. Способ заделки экранированного кабеля в электросоединитель. Патент РФ 2305880. Заявл. 05.10.2005, опубл. 10.09.2007.

[7] ОСТ 92–0949–74. Клеи. Типовые технологические процессы склеивания материалов. 177 с.

[8] Чумадин А.С. Теория и расчеты процессов листовой штамповки. Москва, Экспосервис ВИП, 2014. 216 с.

[9] Романовский В.П. Справочник по холодной штамповке. Ленинград, Машиностроение, 1979. 520 с.

[10] Сторожилов В.А., Фонарев Д.А. Численный анализ процесса деформирования листовых заготовок переменной толщины при вытяжке цилиндрических деталей. Новые подходы и технологии проектирования, производства, испытаний и промышленного дизайна изделий ракетно-космической техники. Сб. тр. II Межд. молодежной конф. Москва, Диона, 2018, с. 183–187.

[11] Фонарев Д.А. Численный анализ разнотолщинности пологих листовых заготовок деталей летательных аппаратов при различных схемах ведения процесса штамповки. Политехнический молодежный журнал, 2019, № 9, doi: http://dx.doi.org/10.18698/2541-8009-2019-9-518

[12] Грудев А.П., Зильберг Ю.В., Тилик В.Т. Трение и смазки при обработке металлов давлением. Москва, Металлургия, 1982. 312 с.

[13] Aluminium Alloy — Commercial alloy — 1050A H14 sheet. aalco.co.uk: веб-сайт. URL: https://www.aalco.co.uk/datasheets/Aluminium-Alloy-1050A-H14-Sheet_57.ashx (дата обращения: 15.02.2023).

[14] Бабурин М.А., Баскаков В.Д., Герасимов Н.В. и др. Математическая модель расчета предельного коэффициента вытяжки цилиндрических деталей из листовых заготовок переменной толщины. Известия высших учебных заведений. Машиностроение, 2018, № 4, с. 10–18, doi: http://dx.doi.org/10.18698/0536-1044-2018-4-10-18

[15] Бабурин М.А., Баскаков В.Д., Зарубина О.В. и др. Способ штамповки-вытяжки оболочечных листовых деталей пластичным металлом. Патент РФ 2623510. Заявл. 04.04.2016, опубл. 27.06.2017.

[16] Сторожилов В.А., Фонарев Д.А. Численный анализ процесса вытяжки цилиндрических деталей из листовых заготовок переменной толщины. Политехнический молодежный журнал, 2018, № 11, doi: http://dx.doi.org/10.18698/2541-8009-2018-11-402

[17] Логунов Л.П., Кутырев М.В., Потапов В.Т. и др. Способ получения неразъемного соединения осесимметричных полых деталей из разнородных материалов. Патент РФ 2636962. Заявл. 23.11.2016., опубл. 29.11.2017.

[18] Лебедев Г.М., Комаров А.Д., Исарович Г.З. и др. Отбортовка отверстий и наружного контура заготовок из листового металла импульсным магнитным полем. Кузнечно-штамповочное производство, 1970, № 4, с. 25–28.