ФГБОУ ВО «Тульский государственный университет», Тула, Россия:

В. Д. Кухарь, докт. техн. наук, профессор, зав. кафедрой «Теоретическая механика»

А. Е. Киреева, канд. техн. наук, доцент кафедры «Теоретическая механика», эл. почта: kirealena30@gmail.com

В перечне изделий оборонной техники имеется широкая номенклатура глубоких полых тонкостенных осесимметричных деталей различного профиля. В зависимости от типа, назначения изделия и условий боевого применения габаритные размеры, отношение высоты к диаметру, толщина стенки детали изменяются в широких пределах. В качестве объекта исследования был выбран корпус осколочно-фугасного боеприпаса, представляющий собой осесимметричную деталь с внутренними спиральными рифлениями. Изготовление осесимметричных оболочек с заданной сеткой ромбических рифлений представляет собой сложную технологическую задачу. Существует не так много практических способов и технологий, позволяющих справиться с этой задачей в условиях серийного производства. Для сформирования на поверхности детали сетки рифлений практически любой формы используют электронно-лучевую и электрохимическую обработку, лазерные технологии, всевозможные виды точного литья, технологии резания, которые характеризуются низкой производительностью, большими затратами на изготовление инструмента. Одним из эффективных процессов получения винтовых канавок является ротационная ковка, позволяющая исключить образование стружки, улучшающая физико-механические характеристики материала изделия и являющаяся более производительной, чем операция резания. К недостаткам ротационной ковки следует отнести значительные временные затраты, связанные с цикличностью процесса нагружения и невозможностью получения рифлей двух направлений одновременно. Самым эффективным методом рифления внутренней поверхности цилиндрической заготовки является редуцирование профильным пуансоном через цилиндрическую матрицу. Была проведена интегральная оценка силовых режимов процесса редуцирования для каждой указанной операции, однако определить стабильность этого процесса без разрушения материала можно только на основе исследований его напряженно-деформированного состояния по всему объему изделия. Приведены результаты теоретических исследований напряженно-деформированного состояния материла в области формирования рифлей на внутренней поверхности оболочки на всех этапах их получения.

Работа выполнена в рамках гранта «НШ-2601.2020.8».

1. Михайлов Ю. О., Дресвянников Д. Г., Князев С. Н. Математическое и компьютерное моделирование технологического процесса редуцирования трубной заготовки с оправкой // Интеллектуальные системы в производстве. 2015. № 1. С. 47–48.
2. Stebunov S., Biba N., Lishny A., Jiao L. Practical implementation of numerical modeling to optimization of extrusion die design for production of complex shape profi les // Aluminium Extrusion and Finishing. 2013. No. 4. P. 20–24.
3. Pat. US 2010/0224093 A1. Partial Fragmentation Bullet / R. Wilhelm, K. Ripperger.
4. Pat. US 2016/0273896 A1. Bullet with Controlled / Hornady Manufacturing Company, Grand Island, NE (US). Pub. Date 22.09.16.
5. Pat. US 8,627,771 B1. Selectable Fragment Size Fragmentation warhead / V. M. Gold.
6. Митин О. Н., Кухарь В. Д., Киреева А. Е. Технологии изготовления цилиндрических заготовок с внутренними рифлениями // Известия ТулГУ. Технические науки. 2013. Вып. 10. С. 327–333.
7. Митин О. Н. Силовые режимы изготовления деталей с внутренним рифлением // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка металлов давлением. 2015. № 3. С. 19–21.
8. Митин О. Н., Иванов Ю. А. Экспериментальное получение изделия с ромбовидным внутренним рифлением // Известия ТулГУ. Технические науки. 2014. Вып. 10. Ч. 2. С. 197–201.
9. Митин О. Н., Иванов Ю. А. Теоретические и экспериментальные исследования силовых режимов операций редуцирования профильным пуансоном трубных заготовок через коническую матрицу // Известия ТулГУ. Технические науки. 2015. Вып. 6. С. 327–337.
10. Митин О. Н., Кухарь В. Д., Киреева А. Е. Анализ силовых режимов процесса съема цилиндрического стакана с рифленного пуансона // Известия ТулГУ. Технические науки. 2014. Вып. 1. С. 76–81.
11. Шимов Г. В., Ерпалов М. В., Павлов Д. А. Влияние модели материала на напряженно-деформированное состояние в очаге деформации на примере процесса безоправочного волочения трубы // Черные металлы. 2018. № 10. С. 27–32.
12. Железков О. С., Малаканов С. А., Платонов С. И. Напряженно-деформированное состояние и формирование при волочении шестигранных профилей из круглой заготовки // Черные металлы. 2016. № 12. С. 31–35.
13. Эллингаузен Т., Стебунов С. А. QForm 7 — новое слово в моделировании процессов обработки металлов давлением // Кузнечно-штамповочное производство. 2014. № 2. С. 31–34.