Разработка технологического процесса изготовления цилиндрического баллона высокого давления .

В современных изделиях авиационной и ракетно-космической техники (РКТ) широкое применение нашли тонкостенные конструкции, имеющие форму оболочек вращения: сферических, цилиндрических, конических, торовых и их комбинаций. Самой распространенной формой оболочки, работающей под внутренним давлением жидкости или газа, является цилиндрическая, которая входит составной частью как в криволинейные трубопроводы, так и цилиндрические баллоны, и корпуса твердотопливных двигателей с профилированными днищами. К сосудам давления и емкостям, применяемым для хранения или транспортировки жидкостей и газов, предъявляют высокие требования по герметичности и чистоте их внутренней поверхности. Однако оболочки, изготовленные методом намотки из однонаправленных композиционных материалов, обладают высокой газопроницаемостью. Выбор того или иного типа герметика определяется в первую очередь условиями эксплуатации и длительностью хранения жидкостей или газов. Как правило, в качестве внутреннего герметизирующего слоя применяют металлы, которые имеют низкую газопроницаемость, работают в широком диапазоне температур и способны воспринимать часть нагрузки от сил внутреннего давления. В меньшей степени этим требованиям отвечают термопласты, например, полиэтилен или резины, однако трубопроводы или баллоны давления с полимерными герметиками являются более технологичными и дешевыми в изготовлении. Следует отметить, что большинство сосудов давления работают в циклическом режиме. Если при рабочем давлением напряжения на внутреннем металлическом слое будут превышать предел текучести материала, то при разгрузке в нем возникнут сжимающие усилия, которые могут привести к потере устойчивости внутренней оболочки. Эффективность при применении однонаправленных композиционных материалов достигается в тех случаях, когда конструкции из КМ работают на растяжение, это силовые оболочки баллонов, корпусов двигателей или трубопроводов. Композитные оболочки сосудов давления изготовляют методом непрерывной намотки, хорошо отработанным, технологически оснащенным и широко распространенным в настоящее время в промышленности при производстве композитных конструкций различного назначения.

Оглавление 2 1. Введение 3 2. Техническое задание 4 3. Расчет конструктивных параметров комбинированного баллона 5 4. Расчет технологических параметров намотки комбинированного баллона 9 4.1 Расчет траекторно-угловых и временных параметров намотки 9 4.2 Расчет временных параметров намотки 10 5. Проектирование технологического процесса холодной штамповки цилиндрической части заодно с задним днищем лейнера 11 5.1 Анализ технологичности формы и конструктивных элементов заготовки 11 5.2 Требования к материалу детали и особенности штампуемости материала 12 5.3 Выбор метода и способа штамповки 13 5.4 Расчет исходной заготовки 14 5.5 Условие применения прижима при вытяжке цилиндрических деталей 14 5.6 Определение числа операций вытяжки 14 5.7 Расчет силовых параметров вытяжки 15 5.8 Продольный обжим цилиндрического стакана 16 5.9 Расчет силовых параметров обжима 16 5.10 Оборудование для холодной штамповки цилиндрической части (с задним днищем) лейнера 17 6. Проектирование технологического процесса горячей объемной штамповки переднего днища 19 7. Проектирование технологического процесса сборки лейнера 20 7.1 Сборка металлического лейнера 20 7.2 Испытания баллона 20 7.3 Маршрутный технологический процесс изготовления баллона 22 Список использованной литературы 26

1. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. В 3-х томах. – 5-е изд., пераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1979 г. – 728 с., ил. 2. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х томах. Под ред. А.Г.Косиловой, Р.К.Мещерякова. М.: Машиностроение, 1986 г. 3. Мельников Э.Л. Справочник по холодной штамповке оболочковых деталей. М.: Машиностроение, 2003. – 288 с., ил. 4. Романовский В.П. Справочник по холодной штамповке. – 6-е изд., перераб. и доп. – Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1979. – 520 с., ил. 5. Ковка и объемная штамповка стали. Справочник в 2-х томах. Под ред. Сторожева М.В. Том 2. М.: Машиностроение, 1967. 6. Конспект лекций по курсу «Технология выполнения соединений». Автор: Зарубина О.В., МГТУ имени Н.Э.Баумана, 2005 г. 7. Конспект лекций по курсу «Специальные технологические процессы производства изделий из композиционных материалов». Автор: Комков М.А., МГТУ имени Н.Э.Баумана, 2005 г.