Моделирование и разработка технологии прессования полособульбового профиля из титанового сплава : магистерская диссертация

Abstract

В настоящее время в судостроительной промышленности является актуальным применение полособульбовых профилей из титана, используемых в качестве ребер жесткости при создании крупных металлоконструкций. В данной работе рассматривается разработка технологии прессования полособульба из титанового сплава для применения в судостроении с проведением соответствующих технологических и конструкционных расчетов. Современные методы проектирования технологических процессов обработки металлов давлением неразрывно связаны с моделированием с помощью программных пакетов для анализа деформированного состояния изготавливаемого изделия. Данный анализ в свою очередь позволяет выявить возможные ошибки в процессе, способные привести к неизбежному браку, и внести необходимые коррективы для получения изделия, обладающего необходимыми свойствами. На основе проведенных в ходе работы расчетов была спроектирована пресс-матрица, являющаяся инструментом прессовой наладки при изготовлении рассматриваемого полособульбового профиля, а также проведено моделирование технологического процесса с помощью программного обеспечения QForm. В работе также рассмотрены две методики расчета калибрующего пояска для тонкостенных профилей сложной формы и сделан вывод о выборе наиболее оптимальной на основе результатов моделирования. Конечным результатом работы является полностью спроектированный технологический процесс изготовления рассматриваемого изделия, соответствующего всем требуемым геометрическим, механическими и химическим свойствам.

At present, the application of titanium bulb flats as plate stiffeners in creating large metallic constructions remains relevant and important within the shipbuilding industry. The present work is a study of engineering a technological process of creating the required bulb flat using titanium alloy for shipbuilding use, with a number of necessary technological and constructional calculations that it entails. Modern means of technological process engineering for metal working processes are based on modeling with the assistance of various strained condition analysis software. Such analysis in turn helps to detect the potential errors within the developed process that may lead to defective product, and to make necessary corrections in order to create the product that meets the desired property requirements. In this work, a press die has been designed in order to serve as a pressing tool required to make the bulb flat of the required shape, and, based on the created die, the modeling of the technological process has been performed, with the use of QForm software package. A distinction between two different die length calculation methods is made, with one being chosen as the most optimal based on modeling results. The end result of this work is a fully engineered technological process of creating the bulb flat that meets all the geometrical, mechanical and chemical property requirements.