Прочностной расчет авиационной детали «крышка редуктора», полученной методом аддитивного выращивания

Автор(и)

  • M Gnatenko АО «Мотор Сич», г. Запорожье,
  • V Naumyk Национальный университет «Запорізька політехніка»; г. Запорожье,
  • M Matkovskaya Национальный университет «Запорізька політехніка»; г. Запорожье,

DOI:

https://doi.org/10.15588/1607-6885-2019-1-11

Ключові слова:

аддитивные технологи1, аддитивное выращивание2, алюминиевые сплавы3, авиационные детали4, WAAM (Welding arc additive manufacturing)5

Анотація

Цель работы. Обеспечить механические, технологические и эксплуатационные свойства деталей из конструкционных алюминиевых сплавов (AlSi5, AlMg5) авиационного назначения, выращенных аддитивным методом с использованием проволоки (WAAM).

Методы исследования. Для выполнения поставленной цели, было необходимо решить следующие задачи: получить заготовки серийных деталей с необходимой геометрией, эксплуатационными и технологическими свойствами и выполнить расчет напряженно-деформируемого состояния полученных заготовок детали. В качестве первого, экспериментального, изделия изготовленного данным методом была выбрана корпусная деталь «Крышка редуктора», в связи с простотой конфигурации заготовки. Выращивание заготовки детали производилось с помощью cварочного аппарата инвертора Fronius MagicWave 1700 и робота FANUC, Кратковременные жаропрочные испытания проводили согласно ГОСТ 25.601-80 на машине АИМА-5-2. прочностной расчет напряженно деформируемого состояния проводился с использованием лицензионной версии программного комплекса ANSYS 18.1. Для разработки конечно-элементной модели принят имеющий форму тетраэдра элемент SOLID 185.

Полученные результаты. Результат проведения расчета напряженно деформируемого состояния показал, что коэффициент запаса прочности для сплава АlSi5 и АlMg5 равен 2,6 и 3,4 соответственно, для спла ва МЛ10 – 4,0.

Практическая ценность. Несмотря на снижение коэффициента запаса прочности на 0,4, применение аддитивных технологий для изготовления «крышки редуктора» из сплава АlMg5 позволит сократить долю человеческого фактора при возникновении брака, существенно снизить отходы при производстве за счет отсутствия литейных систем и т.д. При этом, прочностные характеристики сплавов АlMg5 и МЛ10 находятся на одном уровне. Это позволяет утверждать, что изделие из сплава АlMg5, изготовленное аддитивными технологиями может применяться взамен ранее применяемых изделий из сплава МЛ10, которые изготавливались по стандартным технологиям литья.

 

##submission.downloads##

Номер

№ 1 (2019): Нові матеріали і технології в металургії та машинобудуванні

Розділ

Моделювання процесів в металургії та машинобудуванні

Ліцензія

Положення про авторські права Creative Commons

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

  • Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.

  • Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.

  • Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи.