Эволюционное развитие импульсных технологий в производстве крупногабаритных деталей ракетной техники

Аннотация

Представлен аналитический обзор исследований создания и развития перспективного метода формообразования крупногабаритных узлов из труднообрабатываемых деталей - штамповки взрывом, начиная с 50-х годов XX века и по настоящее время, по результатам которого установлено следующее. Источником силового воздействия при штамповке взрывом является заряд бризантного взрывчатого вещества. Он является важным фактором проявления критичностей при пластическом деформировании заготовки из титанового сплава. Причин их возникновения может быть достаточно много, и они учтены исследователями, но только каждое в отдельности. В то же время процесс создания силового воздействия является сложным, особенно в условиях водной среды бассейна. Однако в любых условиях процесс штамповки взрывом должен быть управляемым. В передаточной среде в виде воды в бассейне происходит при штамповке взрывом доставка силового воздействия к поверхности заготовки. По сравнению с воздушной средой мощность этого воздействия возрастает весьма значительно за счет более полного использования энергетических возможностей воды. Большинство исследователей сошлись во мнении, что силовое воздействие, состоящее из ударной волны, движения гидропотока и газового пузыря, порождают сложность математического моделирования процесса его перемещения. На качество получаемой детали штамповкой взрывом оказывают влияние механические и геометрические характеристики заготовки. Оно определяется способностью материала пластически деформироваться и отражается на прочности, точности геометрических и угловых размеров, а также состоянии поверхности детали, отсутствии дефектов, изломов, гофров. При этом единая оценка качества заготовки и детали пока не установлена. Многопараметричный процесс пластического деформирования при штамповке взрывом в воде сопровождается деформированием не только заготовки, но и матрицы, в ходе которого происходит изменение формы детали, утонение стенок, появление гофров и фланцев вследствие сложного напряженного состояния в различных сечениях детали. Отмечено, что проявляемые свойства при штамповке взрывом, приводящие к изменению соответствующих параметров и характеристик, в совокупности определяют систему, для которой применим системный подход. Данный этап эволюционного развитие штамповки взрывом связан с внедрением компьютерных технологий в практику проектирования технологических процессов. Исследования в основном связаны с применением объектно ориентированных методов, разработкой и применением математических моделей, позволяющих автоматизировать процедуры определения параметров режима процесса штамповки с последующим проведением моделирования отдельных действий при штамповке взрывом. При этом необходима оценка выполнения штамповки взрывом как в целом, так и отдельных этапов ее выполнения.