Коцюба В. Ю. Удосконалення технології та технологічного оснащення для виготовлення деталей газотурбінних двигунів імпульсними методами металообробки

Дисертаційна робота спрямована на розв’язання актуального науковотехнічної задачі вдосконалення технології та технологічного оснащення для виготовлення тонколистових деталей газотурбінних двигунів імпульсним методом металообробки. Надано аналіз експериментально-аналітичних і чисельних методів визначення технологічних параметрів штампування листових деталей складної просторової конфігурації з нерівномірними ступенем випинання по периметру. Визначено причину втрати експлуатаційних характеристик і руйнування формоутворювальної поверхні матриць для штампування вибухом. Обґрунтовано актуальність досліджень щодо удосконалення методів прогнозування динамічної поведінки тонкостінних деталей зі змінним кутом конусності та нерівномірним ступенем випинання по периметру, у яких верхній на нижній контур описують різними геометричними контурами. Не менш актуальним є усунення необоротних деформацій матеріалу матриць для вибухового штампування. З використанням морфологічного аналізу та математичного моделювання процесу імпульсного навантаження та пружно-пластичної деформації матеріалу матриці визначено ефективний метод зміцнювальностабілізувальної обробки формоутворювальної поверхні матриці. Надано розвиток феноменологічних критеріїв руйнування, які прогнозують порушення суцільності матеріалів. Визначено граничне формізмінювання та деформації заготовок і технологічного оснащення. Уточнено та розширено чисельний метод розрахунку в системі Ansys AutoDYN завдяки упровадження універсальної ітераційної процедури корегування імпульсного навантаження матеріалів під час визначення динамічної поведінки матеріалу, що дозволило визначити оптимальне розташування вибухових зарядів за параметрами навантаження матеріалу заготовки з урахуванням його стійкості до деформації. Отримано оптимальне рішення з альтернативними варіантами з визначення стійкості матриці методами лінійного програмування з обмеженнями щодо твердості, пружних деформацій її матеріалу, виникнення тріщин і відколу. Це дозволило визначити параметри зміцнювальностабілізувальної обробки вибухом і математичного моделювання цього процесу та процесу динамічної поведінки заготовки під час вибухового штампування. Завдяки аналізу результатів експериментів і відпрацювання технологій вибухового штампування деталей з поверхнею складної кривизни встановлена залежність коефіцієнта динамічності від показника напруженого стану, що надало можливість визначити граничні деформації унаслідок високошвидкісного деформування. Розроблено технологію та штампове оснащення для гідровибухового штампування деталей складної простої конфігурації з нерівномірним ступенем випинання по периметру.