Моделирование технологической последовательности раскатка роликами — дробеударное формообразование подкрепленных панелей

Крупногабаритные (длиной до 30 м) монолитно-фрезерованные обводообразующие панели сложной пространственной формы — одни из самых сложных в изготовлении деталей самолета. Эффективным способом формообразования таких панелей является последовательное выполнение операций обработки дробью их наружной поверхности и раскатки роликами ребер жесткости. Существующие методики определения режимов обработки такой технологической последовательности, построенные на проведении опытных работ не образцах, являются трудоемкими и затратными. Приведены конструктивно-технологические особенности монолитно-фрезерованных панелей самолета и технологии их формообразования, применяемые отечественными и зарубежными предприятиями. Описана усовершенствованная методика расчета режимных параметров процесса раскатки ребер на основе последовательного конечно-элементного моделирования операций обработки детали, предназначенная для подготовки управляющих программ оборудования с ЧПУ. Сформированы необходимые предпосылки для внедрения разработанной технологии на предприятиях отрасли, что повысит их производительность.
EDN: ZAEQZM, https://elibrary/zaeqzm

Литература

[1] Шелков В.С., Баушев В.Н. Формообразование монолитных панелей двойной кривизны с ребрами жесткости, расположенными с выпуклой стороны обшивки. Авиационная промышленность, 1985, № 9, с. 19–22.

[2] Белянин П.Н. Производство широкофюзеляжных самолетов. Москва, Машиностроение, 1979. 358 с.

[3] Ramati S., Levasseur G., Kennerknecht S. Single piece wing skin utilization via advanced peen forming technology. ICSP-7, 2000. URL: http://aerosphere.ca/docs/ICSP-7.pdf (дата обращения: 15.01.2025).

[4] Harburn В., Miller J.C. Shot peen forming of compound contours. Патент US 4329862. Заявл. 21.01.1980, опубл. 18.05.1982.

[5] Vaccari J.A. Peen forming enters computer age. American Machinist, 1985, no. 6, pp. 91–94.

[6] Kennerknecht S., Cook D. Shaped metal panels and forming same by shot peening. Патент US 6938448. Заявл. 05.09.2001, опубл. 06.09.2005.

[7] Вaughman D. An overview of peen forming technology. Adv. Surf. Treat. Technol. Appl. Effects, 1986, no. 3, pp. 209–214.

[8] Frija M., Hassine T., Fathallahc R. et al. Finite element modelling of shot peening process: prediction of the compressive residual stresses, the plastic deformations and the surface integrity. Mater. Sci. Eng. A, 2006, vol. 426, no. 1-2, pp. 173–180, doi: https://doi.org/10.1016/j.msea.2006.03.097

[9] Zhang X.J., Wang J.B., Levers A. et al. Modeling and simulation of shot peening process. Proc. 37th Int. Matador Conf., 2012, pp. 169–176.

[10] Barrett C.F. Peen forming. Metal Improvement Company, 1984. 5 p.

[11] Пашков А.Е. Технологический комплекс для формообразования длинномерных панелей и обшивок на базе отечественного оборудования. Известия Самарского научного центра РАН, 2014, т. 16, № 1–5, с. 1528–1535.

[12] Пашков А.А., Пашков А.Е., Чапышев А.П. Дробеударное формообразование обшивок двойной кривизны на дробеметных установках контактного типа с ЧПУ. Вестник Иркутского государственного технического университета, 2018, т. 22, № 6, с. 34–47, doi: https://doi.org/10.21285/1814-3520-2018-6-34-47

[13] Лихачев А.А., Герасимов В.В., Пашков А.А. Реализация системы управления процессом дробеударного формообразования на установках контактного типа. Вестник ИрГТУ, 2015, № 2, с. 42–47.

[14] Кононенко В.Г., Сикульский В.Т. Расчет основных технологических параметров гибки монолитных панелей методами локального деформирования ребер. Обработка металлов давлением в машиностроении, 1980, № 16, с. 6–10.

[15] Сикульский В.Т. Формоизменение монолитных панелей локальным деформированием ребер. Обработка металлов давлением в машиностроении, 1982, № 18, с. 16–17.

[16] Макарук А.А. Методика расчета технологических параметров процесса правки фрезерованных деталей каркаса раскаткой роликами. Вестник ИрГТУ, 2012, № 9, с. 46–50.

[17] Макарук А.А., Минаев Н.В. Технология формообразования и правки маложестких деталей раскаткой роликами. Известия Самарского научного центра РАН, 2013, т. 15, № 6–2, с. 404–408.

[18] Lu L., Sun J. Investigation on distortion mechanism and correcting load calculation method for aluminum beam structure by bilateral rolling process. Procedia CIRP, 2016, vol. 57, pp. 781–786, doi: https://doi.org/10.1016/j.procir.2016.11.135

[19] Lu L., Sun J., Li Y. et al. A theoretical model for load prediction in rolling correction process of thin–walled aeronautic parts. Int. J. Adv. Manuf. Technol., 2017, vol. 92, no. 10–11, pp. 4121–4131, doi: https://doi.org/10.1007/s00170-017-0420-0

[20] Пашков А.Е. Технологические связи в процессе изготовления длинномерных листовых деталей. Дисс. … док. тех. наук. Иркутск, ИрГТУ, 2005. 140 с.

[21] Пашков А.Е., Пашков А.А., Самойленко О.В. Исследование начальных напряжений процесса обработки дробью. Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова, 2022, т. 20, № 4, с. 120–128, doi: https://doi.org/10.18503/1995-2732-2022-20-4-120-128

[22] Анурьев В.И., Жесткова И.Н., ред. Справочник конструктора–машиностроителя. Т. 1. Москва, Машиностроение, 2001. 920 с.

[23] Официальный сайт Livermore Software Technology Corporation. URL: http://www.lstc.com/products/ls-dyna

[24] Минаев Н.В. К созданию предсказательной модели процесса формообразования и правки подкрепленных панелей раскаткой роликами. Современные авиационные технологии. Мат. XVI межд. науч.–практ. конф. Иркутск, ИрГТУ, 2023, с. 15–25. EDN PNHQHS