автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.09, диссертация на тему:Повышение качества круглых в плане поковок на основе совершенствования технологии штамповки

004610352 На правах рукописи

ВОЛОДИН АЛЕКСАНДР ИГОРЕВИЧ ^

ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА КРУГЛЫХ В ПЛАНЕ ПОКОВОК НА ОСНОВЕ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИИ ШТАМПОВКИ

Специальность: 05.02.09 - « Технологии и машины обработки давлением»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

ион'т

Липецк-2010

004610352

Работа выполнена на кафедре штамповки государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Липецкий государственный технический университет» (ГОУ ВПО ЛГТУ)

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Погодаев Анатолий Кирьянович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ Артес Алексей Эдуардович кандидат технических наук, доцент Лисунец Николай Леонидович

Ведущая организация:

ОАО «Завод по выпуску тяжелых механических прессов» г. Воронеж.

Защита состоится «26» октября 2010 г. в /J часов минут на заседании диссертационного совета Д 212.142.01 при ГОУ ВПО Московский государственный технологический университет «Станкин» по адресу: 127994, Москва, ГСП-4, Вадковский переулок, д. ЗА. Факс 499-9733917, e-mail: science@stankin.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО МГТУ «Станкин»

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью учреждения просим высылать по указанному адресу в диссертационный совет Д 212.142.01.

Автореферат разослан «-с £ » сентября 2010 г. Ученый секретарь диссертационного совета кандидат технических наук М.А. Волосова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Для достижения мирового уровня материальных и энергетических затрат необходимо добиться их снижения на всех переделах (металлургическом, кузнечно-штамповочном и механической обработки).

В себестоимости изготавливаемых деталей стоимость заготовок (поковок), полученных методами горячей объемной штамповки составляет основную часть. В номенклатуре кузнечных цехов круглые в плане поковки являются самыми многочисленными. Изготовление таких поковок по недавно разработанным в России бесподпорным технологическим схемам (основная идея которых заключается в формировании поковки не за счет подпора со стороны облоя, а за счет рационально подготовленного полуфабриката) позволяет достичь значительного, до двух и более раз снижения усилий деформации при одновременном уменьшении нормы расхода материала.

Наряду с очевидными преимуществами бесподпорных технологий они предъявляют повышенные требования к проектированию технологических переходов, особенно к конфигурации полуфабриката, конструкции штамповой оснастки и обоснованному выбору смазочных материалов.

При проектировании технологических процессов широко используются математические модели. Основанные на них известные пакеты прикладных программ на базе метода конечных элементов не позволяют проводить исследования для осесимметричных задач в обратном (реверсивном) направлении, несмотря на то, что такой подход значительно сокращает время моделирования и сроки внедрения новых технологий.

Математические модели требуют задания граничных условий в напряжениях трения. От этого в значительной степени зависит достоверность получает мых результатов. Кроме того, важно правильно оценивать эффективность применяемых смазок в производственных условиях. Поэтому разработка методов и устройств, для определения показателей сил трения в условиях соответствующих реальным процессам горячей объемной штамповки, имеет важное значение.

Стойкость инструмента и особенности формоизменения металла по переходам, зависящие от технологических факторов, во многом определяют возможность использования новых технологических схем бесподпорной штамповки в конкретных технологиях, реализуемых на универсальных кривошипных горячештамповочных прессах.

Решению указанных вопросов и посвящена настоящая работа.

Цель работы. Повышение качества круглых в плане поковок на основе совершенствования технологии горячей объемной штамповки, путем исследования технологических факторов штамповки и разработки конструкции высокоточной оснастки.

Задачи исследования:

1. Разработать реверсивную математическую модель осесимметричной деформации.

2. Разработать экспериментально - теоретический метод определения показателей сил трения в условиях соответствующих реальным процессам горячей объемной штамповки. Определить антифрикционную эффективность технологических смазок в производственных условиях.

3. Исследовать влияния технологических факторов на условия работы инструмента и деформированное состояние пластически деформируемого металла.

4. Разработать технические решети, обеспечивающие штамповку на кривошипных горячештамповочных прессах высококачественных круглых в плане поковок с глубокими отверстиями.

Научная новизна работы состоит в:

- реверсивной математической модели расчета осесимметричной деформации на основе вариационного принципа возможного изменения деформированного состояния и метода конечных элементов;

- экспериментально- теоретическом методе и устройстве для определения коэффициентов трения в условиях, соответствующих реальным процессам штамповки;

- получении опытных данных о показателях сил контактного трения для различных видов смазок в производственных условиях;

- установлении влияния угла скоса исходной заготовки и смещения частей штампов на характер изгиба пуансона и предложении способа осадки и устройства для получения осесимметричных осаженных заготовок;

- в разработке устройства с дополнительными направляющими пуансонов для штамповки на кривошипных горячештамповочных прессах круглых в плане поковок с глубокими отверстиями по бесподпорным технологиям.

. Практическая значимость полученных результатов.

Разработанная математическая модель расчета осесимметричного деформированного состояния использована при определении формы и размеров полуфабриката для последующей бесподпорной штамповки.

Разработан и внедрен в практику исследований экспериментально - теоретический метод определения коэффициентов трения. Получены опытные данные об антифрикционной эффективности смазок для горячей объемной штамповки в условиях кузнечного завода ОАО «КАМАЗ-Металлургия».

На основе проведенных исследований по изучению влияния смещения частей штампа разработано устройство для штамповки круглых в плане поковок с глубокими отверстиями по бесподпорным технологиям (заявка ЛГТУ и ОАО «КАМАЗ-МЕТАЛЛУРГИЯ» на полезную модель авторов: А.И. Володина, А.А.Ромашова, B.C. Мартюгина и др.).

Разработана методика проектирования штамповки кольцевых поковок с внешним фланцевым пояском.

Реализация результатов работы.

Методика оценки эффективности смазок для горячей объемной штамповки в производственных условиях с использованием статистической обработки результатов при неравных объемах отдельных выборок реализованная в виде описания и программы, передана вместе с полученными результатами кузнечному заводу ОАО «КАМАЗ-Металлургия». Акт об использовании результатов НИР представлен в приложении диссертации.

Методика проектирования технологических процессов поэлементной штамповки круглых в плане поковок использована институтом машиноведения УрО РАН для разработки металлосберегающих технологий изготовления поковок повышенной точности (Т2-ТЗ ГОСТ 7505-89) в проектной работе по реконструкции кузнечного цеха ПО «Уралвагонзавод» (акт использования НИР представлен в приложении диссертации).

Методика проектирования устройств, для штамповки круглых в плане поковок с глубокими отверстиями и созданная на ее основе схема устройства для объёмной штамповки по бесподпорным технологиям использованы при проектировании штамповой оснастки на «ОАО КАМАЗ-Металлургия».

Отдельные разделы диссертации используются в учебном процессе ЛГТУ при изучении курсов «Математическое обеспечение компьютерного моделирования», «Введение в специальность», «Трение и износ».

Положения выносимые на защиту

1. Реверсивная математическая модель расчета осесимметричного деформированного состояния

2. Экспериментально-теоретический метод определения коэффициентов трения.

3. Результаты экспериментальных исследований различных видов смазки в производственных условиях.

4. Результаты экспериментально-теоретических исследований влияния угла скоса исходной заготовки и смещения частей штампов на деформированное состояние заготовки и инструмента.

5. Устройство для объёмной штамповки на кривошипных горячештампо-вочных прессах круглых в плане поковок с глубокими отверстиями.

Апробация работы.

Материалы работы доложены и обсуждены на: научной конференции студентов и аспирантов ЛГТУ, г. Липецк, 2005 г.; международной научно-технической конференции, посвященной 50-летию ЛГТУ, г. Липецк 2006, 2007 г.; международной научно-технической конференции «Современная металлургия начала нового тысячелетия», г. Липецк 2006 г.; седьмой международной научно-технической конференции «Авиакосмические технологии «АКТ 2007»», г. Воронеж 2007 г.; V международной научно-технической конференции «Проблемы автомобильно-дорожного комплекса России», г. Пенза 2008 г.; Всероссийской научно-технической конференции студентов и аспирантов «Современные технологии обработки металлов и средства их автоматизации», г. Тула, 2008; областной научно-практической конференции «Актуальные проблемы технических наук», г. Липецк.2009 г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 20 работ из них 12 статей, в том числе 4 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, 1 статья в зарубежном издании, 7 тезисов докладов на областных, всероссийских и международных научных конференциях и зарегистрирована программа для ЭВМ.

Кроме того, получено 2 положительных решения на полезные модели и подано 2 заявки на изобретения.

Объем и структура диссертации

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, общих выводов, списка литературы из 156 наименований и приложения. Материалы диссертации изложены на 149 страницах машинописного текста, содержат 46 рисунков и 10 таблиц.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 20 работ из них 12 статей, в том числе 4 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, 1 статья в зарубежном издании, 7 тезисов докладов на областных, всероссийских и международных научных конференциях, зарегистрирована программа для ЭВМ.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении показана актуальность работы, сформулирована цель и поставлены задачи исследования, раскрывается научная новизна и практическая ценность работы.

В первой главе приводится аналитический обзор технологических схем штамповки круглых в плане поковок и конструкций штамповой оснастки, рассмотрена роль математического моделирования при проектировании, проанализированы вопросы задания граничных условий в напряжениях трения и оценки антифрикционных свойств смазок.

Обосновывается необходимость разработки новых конструкций штамповой оснастки обеспечивающей получение высококачественных поковок, создания реверсивной математической модели, сокращающей время проектирования, разработки новых методов определения показателей сил трения в условиях приближенных к реальным процессам ГОШ.

Вторая глава посвящена разработке математической модели позволяющей рассчитывать процессы деформации, как в прямом так и в обратном направлениях. Это дает возможность определить наиболее рациональную конфигурацию полуфабриката для последующей бесподпорной штамповки.

В основе математической модели лежит вариационный принцип возможного изменения деформированного состояния и метод конечных элементов (МКЭ). Функционал данного принципа для идеально пластической среды объемом V, ограниченной поверхностью 5, состоящей из трех поверхностей £ = 5„ 1) II , имеет вид:

3 = \xfldV - ¡р'у^Б + , (1)

V Б„ 5,

где Н - интенсивность скоростей деформации сдвига; - контактная поверхность с инструментом, на которой действует трение скольжения; -поверхность тела, свободная от контакта с инструментом или на которой заданы поверхностные напряжения; р\ - известные нормальные напряжения на поверхности у,- - скорости движения частиц деформируемого тела; /г - модуль напряжений трения на поверхности 5Г; ^ - модуль вектора скольжения инструмента по металлу в плоскости, касательной к поверхности

Таким образом, задача определения деформированного состояния сводится к минимизации функционала (1). Используемый для численной реализации принципа метод конечных элементов предусматривает дискретизацию

рассматриваемой области на конечное число элементов.. Для разбиения области применяли четырехугольные изопараметрические элементы, в которых условия несжимаемости выполнялись в среднем по элементу. Такой подход позволяет избежать для осесимметричных задач переопределенности системы уравнений, выражающей условие несжимаемости и граничные условия.

Граничные условия в скоростях задавали в среднем по стороне ячейки. Это по сравнению с заданием граничных условий по узлам, увеличивает степень свободы пластической деформации и, в результате, повышает число варьируемых параметров.

Граничные условия в напряжениях трения т принимали по закону трения Зибеля: г = у/ • , где <// - коэффициент трения по сопротивлению деформации; Гу - сопротивление материала чистому сдвигу. Экспериментально-теоретический метод определения ц/ рассмотрен в 3 главе.

Полученное в результате минимизации функционала (1) поле скоростей для каждого узла сетки разбиения считали постоянным на протяжении некоторого отрезка времени А?,.. Величину шага приращения определяли из допустимого условия несжимаемости (объема) для каждого элемента. Далее находили координаты узлов для момента + Д/; = г •. Затем процедуру расчета повторяли

на следующем шаге.

Протяженность зон прилипания и скольжения на каждом рассматриваемом шаге деформации находили из условия минимизации функционала по параметрам деформированного состояния возможных граничных условий.

Переход металла с контактной поверхности на свободную (при решении обратной задачи) находили из условия минимума мощности пластической деформации.

Другими словами, на каждом шаге деформации, решали серию задач с различными возможными граничными условиями и за действительное решение принималось то, которое соответствовало минимуму функционала (1).

Работоспособность модели проверяли на примере осадки цилиндрического образца. Для этого провели физические эксперименты по осадке образцов с гладкой боковой поверхность и рисками в области торца. В первом случае сравнивали экспериментальные и расчетные значения диаметров бочки и торцов. Во втором, переход металла с контактной поверхности на свободную и обратно. Установлено, что модель достаточно хорошо описывает формоизменение металла. В диссертации приведены фотографии эксперимента, а так же физические и расчетные графики изменения диаметров.

В конце главы рассмотрен конкретный пример использования модели при проектировании технологических переходов бесподпорной штамповки кольцевой поковки. На основании чертежа детали и принятой технологической схемы штамповки спроектирован чертеж поковки и далее поковка после окончательной штамповки с облоем и перемычкой. Таким образом, получены исходные данные для моделирования процесса в обратном направлении (рис. 1 слева).

V, \ К

у - 1 / /р 5;

И

Рис.1. Схема к расчету конфигурации полуфабриката

Задача стоит в определении радиуса полуфабриката в нижнем углу штампа. Его принимали равным радиусу рассматриваемой заготовки (в соответствующем углу) в момент «возвращения» облоя в тело заготовки (рис. 1 справа) при моделировании.

По полученному значению радиуса Я назначали радиус матрицы предварительного перехода. Полуфабрикат с таким радиусом закругления, согласно прямого моделирования процесса штамповки, обеспечивает качественное формирование труднозаполнимого угла матрицы окончательного перехода без подпора со стороны облоя. Высота Н соответствует высоте полуфабриката. Таким образом, конфигурация предварительного перехода определена.

Промышленная реализация технологии на устройстве для штамповки, рассмотренном в 4 главе, позволила получить высококачественную поковку (рис. 8).

В третьей главе рассмотрены методики проведения экспериментов и статистической обработки опытных данных при неравных объёмах выборки. Методика обработки данных реализована в программе для ПК. Программа в автоматическом режиме выполняет все этапы статистической обработки результатов исследования: проверка гипотезы нормальности эмпирического распределения, отсев грубых погрешностей, проверка гипотезы о равенстве дисперсий независимых экспериментальных выборок, однофакторный дисперсионный

анализ при неравных объемах выборок. Все это подробно представлено в диссертации.

Методика проведения экспериментов заключается в изготовлении образцов равной массы, нанесении на гравюру штампа перед деформацией смазки, деформации образцов по технологической схеме (рис. 2): осадка на плоских бойках и прямое выдавливание отростка в полости открытого штампа, измерении геометрического параметра (длины отростка или высоты поковки) зависящего от условий трения.

Проведены сравнительные испытания пяти видов смазки: СопсЫоще 305, Кастол, Синтезол-60 , Синтезол-75, ОЬ-О!) на технологическом оборудовании в.условиях кузнечного завода ОАО «КАМАЗ-Металлургия». Результаты вместе с методикой и программой переданы заводу. На рис. 3 представлена серия образцов после выдавливания.

Рис. 3.. Образцы после выдавливания

Рассмотренный метод не позволяет определить показатели сил трения в виде коэффициентов, которые можно использовать при математическом моделировании технологических процессов путем задания граничных условий в напряжениях трения. Кроме того, коэффициенты трения могут служить основой

для принятия решения о выборе смазочного материала.

Для устранения этого недостатка разработан новый экспериментально-теоретический метод определения показателей сил трения у/ . Метод заключается в следующем. Проводят численное моделирование процесса, например, по технологической схеме (рис. 4) с различными коэффициентами трения (//. По полученным данным строят одну из зависимостей / = /(у/) или /г = /((//), где / - длина отростка, полученная в результате моделирования; к- высота образца с отростком после моделирования. Затем проводят физические эксперименты (штамповку образцов) со смазками, измеряют геометрический параметр / или к и по зависимостям I — /((//) или к = /((//), определяют коэффициенты трения ц/ соответствующие той или иной смазке.

С целью повышения чувствительности метода (рис. 2) был проведен анализ различных технологических схем деформации на основе численного моделирования. Анализ схем проводили по интенсивности скоростей деформации сдвига, полям скоростей точек и протяженностям зон прилипания и скольжения на контактной поверхности (в диссертации приводятся соответствующие картины). .

Чувствительность схем деформации оценивали в абсолютных и относительных величинах изменения высоты поковки при различных условиях трения. Изменение коэффициента трения рассматривали в диапазоне от *[/[ = 0,2 до \у2 = 0,7, что соответствует процессам ГОШ.

где АКу - абсолютное изменение высоты; К^ - относительное изменение высоты; - высота поковки после выдавливания при ц/;; /г(,,2 - высота поковки после выдавливания при \\> 2 •

Результаты моделирование схемы (рис. 2) при различных показателях сил трения: А Кц =^1-^2 =°>96 Кч> =°>021-

В результате проведения серии численных экспериментов при различных схемах и анализа результатов была предложена новая схема деформации (рис. 4).

Рис.4. Схема штампа (а) и процесс нанесения смазки (б)

Старый метод чувствителен к наладке ползуна пресса. Это зависимость базирования в штампе для выдавливания от степени осадки заготовки и сложность сопоставления результатов исследований полученных в разное время. Кроме того, как показали наши исследования, от настройки пресса существенно зависит коэффициент детерминация опытных данных.

Осадка в шар и выполнение верхней части штампа для выдавливания с упорами снимают эти проблемы. Изменение конфигурации матрицы штампа для выдавливания позволило увеличить протяженность зоны скольжения пластически деформируемого металла по контактной поверхности матрицы, что в свою очередь повысило чувствительность метода к фактору трения.

Результаты моделирование процесса по усовершенствованной схеме по коэффициентам изменения высоты поковки при различных показателях сил трения составили: АКц =10,32; Ку =(^(,,-^2 =°>125-

Сравнение коэффициентов изменения высоты поковки при различных схемах деформации (рис. 2 и рис. 4) показывает, на значительное увеличение чувствительности метода. По старой схеме деформации АКу =1,33 мм, а по

новой ДКу = 10,32 мм. Соответственно значения Ку составили 0,022 и 0,125.

Таким образом, относительный коэффициент изменения высоты поковки при изменении показателя сил трения в диапазоне 0,2 -< -< 0,7 возрос в 5,7 раза.

Для новой схемы деформации на основе моделирования получены графики (рис. 5) зависимости коэффициентов трения от высоты образцов после выдавливания и температуры нагрева образцов перед штамповкой.

0,9

5 °'8

| 0,7

6 0,6

н

я 05

| °>4

•§• 0,3

•8"

| °"2

* 0,1 о

69 71 73 75 77 79 81 83 85 87 Д линна отростка 1, мм

Рис. 5. Графики зависимости \|i = f(h)

Начальные условия моделирования: температура осадочных вставок 30 °С; - температура вставок для выдавливания 200 °С; - материал образцов сталь 45; - температура нагрева образцов 980, 1080, 1180 °С; диапазон изменения коэффициента трения 0,1 -< -< 0,8.

Четвертая глава посвящена исследованию влияния технологических факторов на бесподпорные процессы штамповки и разработке технических решений повышающих качество поковок.

В первом подразделе главы рассматриваются кольцевые поковки. При внедрении бесподпорной технологии штамповки, возникли проблемы связанные с низкой стойкостью пуансонов. Кроме этого, наблюдалось неравномерное вытеснение металла в облой и неполное оформление поковки.

Исследовали влияние на процесс штамповки технологических факторов: угла скоса на торце исходной заготовки и смещение верхней половины штампа относительно нижней. Численное моделирование проводили с помощью программы QForm 3D. Вначале выполнили тестирование программы по результатам физического эксперимента. Эксперимент проводили на поверенной машине для сжатия ИП-2000 с помощью испытательной установки (рис. 6).

Установка (рис. 6) содержит корпус 1, основание-матрицу 2, эксцентриковую втулку 3, пуансон 4. толкатель 5, шайбу выталкиватель 6, тензорезисто-ры 7. Использовали тензорезисторы KFG-10-120-cl-ll Японской фирмы Kuowa.

Рис.6. Схема и фотография установки для исследования

Эксцентриковая втулка 3, пуансон 4 и толкатель 5 образуют регулировочный механизм позволяющий осуществлять смещение оси пуансона 4 относительно оси толкателя 5. Ось толкателя 5 совпадает с осью основания-матрицы 2.

С помощью прибора ИДЦ-1 регистрировали деформации пуансона. Температурную компенсацию осуществляли при помощи специального тензодат-чика, который в процессе экспериментов находился в тех же условиях, что и датчики, наклеенные на пуансон.

Были выполнены физические эксперименты по обратному выдавливанию свинцовых образцов при симметричном относительно оси матрицы расположением пуансона и при смещении оси пуансона относительно оси матрицы на 0,7 мм. Во время проведения экспериментов фиксировали показания датчиков и перемещение пуансона.

В физических экспериментах расчет величины смещения торца пуансона Д, проводили по результатам показания датчиков с использованием метода начальных параметров. Для этого пуансон рассматривали как жестко закрепленную консольную балку с приложенной к концевой части распределенной нагрузкой. Изменяющуюся в процессе деформации протяженность зоны воздействия распределенной нагрузки на пуансон определяли из равенства объемов исходной и деформированной заготовки.

Затем провели численное моделирование физических экспериментов.

Сравнение численных и физических экспериментов проводили по величине смещения торца пуансона. С самого начала процесса обратного выдавливания наблюдается изгиб пуансона, который сначала увеличивается по мере его продвижения вниз, а затем несколько уменьшается. Изгиб пуансона объясняется тем, что при несоосном расположении инструмента линия раздела течения металла и максимум напряжений на торцевой контактной поверхности смещаются в сторону тонкой стенки. В результате появляются неуравновешенные силы трения на торце и давления на боковую поверхность пуансона. Изгиб пуансона приводит к наклону торцевой поверхности, в результате чего появляется составляющая нормальной силы действующей в сторону тонкой стенки и препятствующая изгибу пуансона. Кроме того, площадь контактной поверхности пластически деформируемого материала и пуансона со стороны тонкой стенки меньше чем со стороны толстой. Действие двух этих факторов приводит к установленному в экспериментальных исследованиях снижению изгиба пуансона.

Анализ результатов показывает, что характер смещения оси торца пуансона в процессе деформации при численном и физическом моделировании совпадает. Однако расхождение в абсолютных показателях достигает 50 %. Это связано с несовершенством математической модели заложенной в программу расчета напряжений. Дальнейшие исследования численным моделированием проводили по деформированному состоянию материала заготовки. Выполнена серия экспериментов реализуемого на производстве технологического процесса изготовления поковок детали втулки шлицевой барабана лебедки автомобиля КАМАЗ за три перехода: осадка цилиндрической заготовки на плоских бойках; предварительная штамповка полуфабриката обратным выдавливанием; окончательная бесподпорная штамповка. Изучали влияние угла скоса исходной заготовки и смещение оси пуансона относительно оси матрицы. Результаты расчетов сведены в таблицу 1.

В диссертации приведены картины результатов численного моделирования. Анализ результатов (табл..1) показывает, что как наличие угла скоса исходной заготовки, так и смещение верхней части штампа относительно нижней оказывает негативное влияние на формообразование поковок. Устранение угла скоса при наличии смещения (вариант 2) позволяет получить полностью оформленную поковку, но с разнотолщинностью, которая неблагоприятна для механической обработке. Наличие угла скоса даже при устранении смещения штампов (вариант 5) приводит к незаполнению углов штампа.

Таблица 1

Результаты численного моделирования

осадка обратное выдавливание окончательная штамповка

Условия: а = 0 "Результат: осе-симметричная заготовка Условия: Д = 0,7 мм Результат: ДБ = 1,4 мм; ДЬ = 0,5 мм Условия: Д = 0 мм Результат: срез заготовки; незаполнение штампа

Условия: а = 0 Результат: осесим-метричная заготовка Условия: Д = 0,7 мм Результат: ДБ = 1,4 мм; ДЬ = 0.5 мм Условия: Д = 0,7 мм Результат: ДБ = 1,4 мм

Условия: а = 3 0 Результат: несимметричная заготовка Условия: Д = 0,7 мм Результат: ДБ = 1,4 мм; ДЬ = 3,1 мм Условия: Д = 0,7 мм Результат: незаполнение; неравномерность облоя; ДБ = 1,4 мм

Условия: а = 3 * Результат: несимметричная заготовка Условия: Д = 0 мм Результат: ДЬ = 2,4 мм Условия: Д = 0 мм Результат: неравномерность облоя; незаполнение;

Условия: а = 6 ° Результат: несимметричная заготовка Условия: Д = 0 мм Результат: ДЬ = 3.6 мм Условия: Д = 0 мм Результат: незаполнение; неравномерность облоя

Принятые в таблице обозначения: а - угол скоса исходной заготовки; А -смещение оси пуансона относительно оси матрицы; ДБ - разнотолщинность; ДЬ - разновысотность.

Во втором подразделе главы приводятся результаты исследования причин разрушения штампов при изготовлении поковок шестерен с венечной и ступичной частями. Исследовали влияние условий осадки в кольце, температуры нагрева исходных заготовок, условий смазки и наладки первой операции осадки.

Установлено, что при осадке со степенью деформации более 65% (в технологии 79%) применение кольца не дает эффекта. Можно упростить оснастку исключив кольцо. При этом не допускается работа на вставках с выработкой.

Подстывание заготовки на 100 °С с 1150°С до 1050°С при регулярной смазке = 0,23) повышает усилие деформации на 25%, при нерегулярной

смазке (^ = 0,51) усилие возрастает на 36 %. В случае подстывания заготовки до 950 °С и нерегулярной смазке {у/ = 0,51) усилие возрастает на 58 %.

Таким образом, необходимо осуществлять контроль за регулярностью смазки штампа и контроль за температурой заготовки не только на выходе из индуктора, но и перед осадкой.

Установлено, что недостаточная осадка заготовки (плохая наладка) приводит к установке заготовки со смещением. В результате наблюдается значительная разность напряжений (2.84 раза) на противоположные стенки инструмента.

Дальнейшая эксплуатация технологии с выполнением рекомендаций полученных на основе выполненных исследований подтвердила правильность сделанных выводов.

В третьем подразделе главы разработаны технические решения с целью повышения качества штампуемых поковок.

Сначала рассмотрены основные положения методики проектирования оснастки: необходимо сохранить традиционные направляющие узлы штампо-вого блока; обеспечить дополнительное центрирование верхней и нижней частей штампа за счет вертикальных замков; обеспечить смыкание замков до касания заготовки пуансоном; обеспечить дополнительное центрирование пуансона в направляющих (втулке) как можно ближе расположенной к верхней торцевой поверхности заготовки; желательно, чтобы направляющая втулка имела соответствующий элемент, который вместе с соответствующим элементом матрицы образовывал бы замок (в большинстве случаев это конструктивно возможно); обеспечить, в необходимых случаях, деформацию заготовки направляющей втулкой, в этом случае втулка, кроме направляющих функций служит ещё и пуансоном (наружным, если входящий в нее пуансон назвать внутренним).

Для выполнения указанных требований, при проектировании штамповой оснастки, необходимо вместе с направляющими колонками блока применять направляющие элементы для рабочих частей штампа вставок и пуансонов. Эту роль выполняет промежуточная плита, которая располагается между верхними и нижними частями штампов. В процессе штамповки промежуточная плита опускается на нижние части штампа, точно базируется на них, а затем является направляющим элементом для верхних частей штампа, и в первую очередь для пуансонов.

Сформулированным требованиям отвечает спроектированное и изготовленное устройство для ГОШ (рис. 7)

В результате использования устройства для ГОШ стало возможно изготовление поковок с глубокими отверстиями при минимальном расходе металла. Стойкость инструмента достигла нормативного значения. На рис. 8. представлена фотография поковки изготовленная на рассмотренном устройстве.

Рис. 8. Фотография поковки с глубокой полостью

Для устранения влияния неровности торца исходных заготовок предложены способ и устройство для осадки заготовок (рис.9).

Рис. 9 Схема устройства для осадки заготовки Устройство (рис. 9 ) содержит верхнюю часть 1, неподвижно закрепленную на ползуне пресса, нижнюю часть 2, неподвижно закрепленную на столе пресса, клиновой толкатель 3, жестко закрепленный на верхней части 1, пуансон 4, возвратные пружины 5, расположенный на нижней неподвижной части 2 упор 6, между которым и пуансоном на пружинах 7 расположен фиксатор 8 для базирования заготовки 9.

Устройство работает следующим образом. Нагретую до температуры штамповки заготовку 9 базируют по боковой поверхности на фиксаторе 8, таким образом, чтобы ее ось совпала с направлением перемещения пуансона 4. Ползун пресса и закрепленная на нем верхняя часть 1 с клиновым толкателем 3 перемещают вниз. Клиновой толкатель 3 воздействует на пуансон 4 и перемещает его в сторону заготовки, при этом пружины 5 сжимаются. Контактная поверхность пуансона воздействует на заготовку, деформируя её до заданной величины. В процессе деформации диаметр заготовки увеличивается, ее боковая поверхность воздействует на фиксатор 8, который опускается и сжимает пружины 7. После деформации ползун пресса с закрепленными на нем деталями поднимается вверх. Под действием пружин 5 и 7 пуансон и фиксатор возвращаются в исходное положение.

В результате получают заготовку с ровными торцами. В зависимости от необходимой деформации осадка может проходить в два этапа: сначала на рассмотренном устройстве, а затем на первой позиции обычного штампового блока. В результате получается симметричная осаженная заготовка, которая при

правильной настройки операции «Осадка» точно базируется в штампе предварительного перехода. Таким образом, влияние угла скоса исключается.

В конце главы 4 . разработана технологическая схема изготовления круглых в плане поковок с центральным фланцем. Схема содержит в себе четыре штамповочных перехода: Осадка исходной заготовки на плоских вставках до диаметра, обеспечивающего центрирование бочки с минимальным зазором в матрице следующего перехода; обратное выдавливание части нижней ступицы; переворот и обратное выдавливание верхней части ступицы; окончательная штамповка с вытеснением избытка металла в области фланцевого утолщения.

Основные выводы

1. В диссертации решена научно-техническая задача повышения качества круглых в плане поковок на основе совершенствования технологии горячей объемной штамповки за счет расчета конфигурации полуфабриката, применения разработанной штамповой оснастки и обоснованного выбора технологических смазок.

2. Разработана математическая модель, основанная на вариационном принципе возможного изменения деформированного состояния и методе конечных элементов, позволяет решать осесимметричные задачи в реверсивном направлении. Проведенное тестирование модели показало ее работоспособность и хорошее совпадение расчетных и экспериментальных данных по формоизменению.

3. Математическая модель использована для расчета конфигурации полуфабриката при штамповке втулки шлицевой барабана лебедки автомобиля КАМАЗ. Практическая реализация технологии подтвердила достоверность расчетов.

4. Модернизирована и внедрена в практику научно-технических исследований методика проведения экспериментов для оценки эффективности смазок и обработки опытных данных при неравных объёмах выборки, реализованная в программе для ПК, которая в автоматическом режиме выполняет все этапы статистической обработки результатов исследования.

4. Проведены сравнительные испытания пяти видов смазок в производственных условиях и определены их антифрикционные свойства, что позволяет сделать обоснованный выбор смазочных материалов.

5. Разработан экспериментально-теоретический метод определения коэффициентов трения в условиях соответствующим реальным процессам штампов-

ки, что дает возможность более достоверно задавать граничные условия в математических моделях.

6. Проведены исследования и установлено отрицательное влияние угла скоса исходной заготовки и смещения частей штампов на условия работы инструмента и формирование кольцевых поковок по переходам.

7. На основе результатов исследования разработано устройство и способ осадки заготовок, обеспечивающие исключение вредного влияния угла скоса исходных заготовок.

8. На основе исследования влияния смазки, температуры нагрева и базирование осаженной заготовки на технологию изготовления шестерен с венечными и ступичными частями разработаны рекомендации по реализации технологического процесса штамповки шестерен.

9. Разработано устройство для горячей объемной штамповки, обеспечивающее высокую стойкость инструмента и изготовление качественных поковок.

10. Разработана технологическая схема изготовления круглых в плане поковок с центральным фланцем на основе которой, спроектирован и передан в производство (ПО «Уралвагонзавод») технологический процесс горячей объемной штамповки.

Основные публикации по теме диссертации

в изданиях, рекомендованных ВАК:

1. Володин, И.М. Методика исследования антифрикционных свойств технологических смазок при штамповке / И.М. Володин, П.И. Золотухин, B.C. Мартюгин, А.И. Володин // Известия ТулГУ. Серия. Механика деформируемого твердого тела и обработка металлов давлением. - Тула: Изд-во ТулГУ, 2006. - Вып. 2.- с. 117-125.

2. Володин, А.И. Реверсивная математическая модель расчета деформированного состояния при штамповки / А.И. Володин // Известия Тульского государственного технического университета. Технические науки - Тула: Изд-во ТулГУ, 2009. - Вып. 3 - с. 230-237.

3. Володин, А.И О степени свободы пластически деформированной области // А.И. Володин // Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. - 2010. № 2.- С. 68-69.

4. Володин, А.И. Исследование влияния технологических факторов на бесподпорный процесс горячей объемной штамповки кольцевых поко-

вок // А.И. Володин, А.К. Погодаев / Вести высших учебных заведений Черноземья. - 2010. №. 2. С. 77-81.

В других изданиях:

5. Володин, А.И., Сравнительный анализ различных схем штамповки поковок шестерен / А.И.Володин, И.Е. Арутюнов // Сб. тезисов докл. науч. конф. студентов и аспирантов ЛГТУ, Липецк, 2005, с. 21-23.

6. Золотухин, П.И. Оценка эффективности смазок для горячей объемной штамповки в производственных условиях / П.И. Золотухин, А.И. Володин, B.C. Мартюгин // Прогрессивные технологии и оборудование в машиностроении и металлургии [Текст] /: сборник научных трудов международной науч.-техн. конф., посвященной 50-летию ЛГТУ. Часть 2. Липецк: ЛГТУ, 2006.,- с. 121-124.

7. Володин, И.М. Новое в теории и практике проектирования ресурсосберегающих процессов горячей объёмной штамповки / И.М. Володин, А.И. Володин, С.А. Бирюков, A.B. Борисов И Технические науки-региону [Текст]: сб. научн. тр. Липецк: ЛГТУ, 2006, с. 15-20.

8. Володин, А.И. Компьютерное моделирование новой технологии изготовления поковок шестерен / А.И. Володин, И.Е. Арутюнов // Сб. тезисов докл. науч. конф. студентов и аспирантов ЛГТУ, посвященной 50-летию ЛГТУ. Липецк: ЛГТУ, 2006, с. 98.

9. Володин, И.М. Исследование влияния технологических факторов на усилие штамповки поковок шестерен /И.М. Володин, И.Е. Арутюнов А.И. Володин, II Современная металлургия начала нового тысячелетия: сб. науч. тр. Часть 2.-Липецк: ЛГТУ, 2006,- с. 137-142.

10. Володин, И.М. Разработка экспериментальных математических моделей контактного взаимодействия пластически деформируемого металла и инструмента при штамповке / И.М. Володин, П.И. Золотухин, А.И. Володин // Современная металлургия начала нового тысячелетия: сб. науч. тр. Часть З.Липецк: ЛГТУ, 2006,- с. 29-35.

11. Свидетельство РФ об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2007611303. Контроль знаний по курсу «Введение в специальность «Машины и технология обработки металлов давлением»» / П.И. Золотухин, И.М. Володин, А.И. Володин, A.A. Бузуверов // Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 2901.2007.

12. Володин, А. И, Оценка эффективности смазок для горячей объёмной штамповки в производственных условиях с использованием статистической обработки результатов при неравных объемах отдельных выборок / А.И. Володин, И.М. Володин, П.И. Золотухин, A.B. Чех // Авиакосмические

технологии «АКТ 2007»: Труды седьмой международной научно-технической конференции - Воронеж: Воронежский гос. техн. Ун-т, 2007, с. 54-64.

13. Володин, А.И. Анализ влияния точности базирования заготовок на процесс штамповки поковок шестерен / А.И. Володин, С.В. Воронцов // Современная металлургия начала нового тысячелетия: сб. науч. тр. Часть 3. -Липецк: ЛГТУ, 2007, 14-17 с.

14. Володин, А.И, Исследование антифрикционных свойств технологических смазок для горячей объемной штамповки / А.И. Володин, П.И. Золотухин // Удосконалення процес'ш i обладнання обробки тиском в металургй i машинобудуванш. Тематичний зб1рник наукових праць. Засновник Донбаська державна машинобуд1вна академия. Краматорьск, 2008. — 354 с.

15. Володин, А.И. Повышение надежности работы деталей шестерен при изготовлении методами горячей объемной штамповки / А.И Володин // Проблемы автомобильно-дорожного комплекса России: материалы V междунар. науч. - техн. нонф. 21-23 мая 2008 г., Пенза: ПГУАС, 2008 41. - с. 35- 38

16. Володин, А.И, Степень свободы пластически деформируемой области / А.И. Володин // Сборник тезисов всероссийской научно-технической конференции студентов и аспирантов «Современные технологии обработки металлов и средства их автоматизации» Тула: Изд-во ТулГУ, 2008. С. 46-48.

17. Телегин, В.В. Исследование влияния характера изменения технологического усилия штамповки на динамику кривошипного горячештамповочного пресса / В.В. Телегин, М.Н. Абдуллах, А.И. Володин // Вести высших учебных заведений Черноземья. 2009.- № 2.- с. 78-82.

18. Володин, А.И. Совершенствование технологий изготовления кольцевых поковок и поковок шестерен на основе математического моделирования / А.И. Володин // Актуальные проблемы технических наук [Текст]: материалы областной научно-практической конференции». - Липецк: Издательство ЛГТУ, 2009 - с. 81-82.

19. Положительное решение на выдачу полезной модели (11) 2010115706 Al Штамп для осадки заготовок / А.И. Володин, А.К Погодаев. № 02279 Заявлено 20.04.2010.

20 Положительное решение на выдачу полезной модели (11) 2010122717 Al Штамп для исследования смазок / А.И. Володин. № 032344 Заявлено 03.06.2010.

Подписано в печать 22.09.2010 . Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная.

Ризография. Объем 1,5 пл. Тираж 100 экз. Заказ № 926 Полиграфическое подразделение Издательства Липецкого государственного технического университета.

398600 Липецк, ул.Московская, 30.

Основные выводы

1. В диссертации решена научно-техническая задача повышения качества круглых в плане поковок на основе совершенствования технологии горячей объемной штамповки за счет расчета конфигурации полуфабриката, применения разработанной штамповой оснастки и обоснованного выбора технологических смазок.

2. Разработана математическая модель, основанная на вариационном принципе возможного изменения деформированного состояния и методе конечных элементов, позволяет решать осесимметричные задачи в реверсивном направлении. Проведенное тестирование модели показало ее работоспособность и хорошее совпадение расчетных и экспериментальных данных по формоизменению.

3. Математическая модель использована для расчета конфигурации полуфабриката при штамповке втулки шлицевой барабана лебедки автомобиля КАМАЗ. Практическая реализация технологии подтвердила достоверность расчетов.

4. Модернизирована и внедрена в практику научно-технических исследований методика проведения экспериментов для оценки эффективности смазок и обработки опытных данных при неравных объёмах выборки, реализованная в программе для ПК, которая в автоматическом режиме выполняет все этапы статистической обработки результатов исследования.

4. Проведены сравнительные испытания пяти видов смазок в производственных условиях и определены их антифрикционные свойства, что позволяет сделать обоснованный выбор смазочных материалов.

5. Разработан экспериментально-теоретический метод определения коэффициентов трения в условиях соответствующим реальным процессам штамповки, что дает возможность более достоверно задавать граничные условия в математических моделях.

6. Проведены исследования и установлено отрицательное влияние угла скоса исходной заготовки и смещения частей штампов на условия работы инструмента и формирование кольцевых поковок по переходам.

7. На основе результатов исследования разработано устройство и способ осадки заготовок, обеспечивающие исключение вредного влияния угла скоса исходных заготовок.

8. На основе исследования влияния смазки, температуры нагрева и базирование осаженной заготовки на технологию изготовления шестерен с венечными и ступичными частями разработаны рекомендации по реализации технологического процесса штамповки шестерен.

9. Разработано устройство для горячей объемной штамповки, обеспечивающее высокую стойкость инструмента и изготовление качественных поковок.

10. Разработана технологическая схема изготовления круглых в плане поковок с центральным фланцем на основе которой, спроектирован и передан в производство (ПО «Уралвагонзавод») технологический процесс горячей объемной штамповки.

1. Семенов Е.И. Ковка и объемная штамповка. Учебник для вузов.-М.: Высшая школа, 1972, 352 с.

2. ASM Metals Handbook. Metalworking: Bulk Forming, V. 14A, ASM International, Materials Park, OH, 2005.

3. ГОСТ 18970-84. Обработка металлов давлением. Термины и определения. Взамен ГОСТ 15830-75; введ.01.07.85. М. -Изд-во стандартов, 1984. - 47 с.

4. Орхименко, Я.М. Технология кузнечно-штамповочного производства / Я.М. Охрименко. -М.: Машиностроение 1976. — 560 с.

5. Брюханов, А.Н. Горячая штамповка. Конструирование и расчет штампов / А.Н. Брюханов, А.В. Ребельский. М.: МАШГИЗ, 1952.- 666 с.

6. Ковка и объемная штамповка стали: справочник в 2-х т. / под ред. М.В. Сторожева. — М.: Машиностроение, 1967. Т. 2 — 448 с.

7. Тетерин, Г.П. Основы оптимизации и автоматизации проектирования технологических процессов горячей объемной штамповки / Г.П. Тетерин, П.И. Полухин.- М.: Машиностроение, 1979. -284 с.

8. Ковка и штамповка: Справочник в 4-х т./ Ред. Совет: Е.И. Семенов (пред.) и др.- М.: Машиностроение, 1986.- т. 2. Горячая штамповка / Под ред. Е.И. Семенова, 1986.- 592 с.

9. Акаро, И.Л. Классификация поковок и технологических переходов горячей штамповки / И.Л. Акаро // Кузнечно-штамповочное производство.- 1988.- № 1.- С. 8-11.

10. Соколов, H.JI. Горячая штамповка выдавливанием стальных деталей / H.JI. Соколов.- М.: Машиностроение, 1967.- 192 с.

11. Атрошенко, А.П. Металлосберегающие технологии кузнечно-штамповочного производства / А.П. Атрошенко, В.И. Федоров.- JL: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1990.- 279 с.

12. Семендий, В.И., Акаро И.Л., Волосов Н.Н. Прогрессивные технология, оборудование и автоматизация кузнечно-штамповочного производства КамАЗа/ В.И. Семендий, И.Л. Акаро, Н.Н. Волосов.- М.: Машиностроение, 1989.304 с.

13. Патент РФ № 2217262. Способ изготовления полых фланцевых поковок Текст. / И.М. Володин, А.А. Ромашов, B.C. Мартюгин, и др. № 2002110410/02; Заявлено 22.04.02/ Опубл. 27.11.03. Бюл. № 33 // Изобретения полезные модели.- 2003.- Бюл. № 33, С.399.

14. Шапошников Д.Е. Штампы кривошипных ковочно-штамповочных прессов. Опыт Московского завода малолитражных автомобилей. М.: Машгиз, 1956, 124 с.

15. Орлов П.И. Основы конструирования/ П.И. Орлов. М.: Машиностроение, 1988. - 560 с.

16. Евстратов В.А. Принцип расширения очага пластической деформации / Вестник Харьковского политехнического института, 1987, № 250. с. 10-13.

17. Евстратов В.А. Использование принципа расширения очага пластической деформации при штамповке выдавливанием/ В.А. Евстратов// Кузнечно-штамповочное производство № 12. 2007. с.18-21:

18. Ганаго О.А., Даммер А.Э1 Брак по зажимам при штамповке осесиммет-ричных поковок и меры его предупреждения // Кузнечно-штамповочное производство. 1966. №1. с. 7-10.

19. Патент РФ 2275271 Способ изготовления штампованных поковок / И.М. Володин, А.А. Ромашов, B.C. Мартюгин и др. (РФ).- № 2004125009/02; Заявлено 16.08.2004/ Опубл. 27.04.06. Бюл. №12 // Изобретения. Полезные мо-дели.-2006.- № 12. С. 392.

20. Тарновский, И.Я. Теория обработки металлов давлением / И.Я.Тарновский, А.А. Поздеев, О.А. Гонаго и др. М.: Металлургия, 1963.672 с.

21. Володин И.М. Моделирование процессов горячей объемной штамповки Текст.: Монография/ И.М. Володин.- М.: Машиностроение-1.- 2006. 253 с.

22. Володин, И.М. Система основных принципов проектирования процессов горячей объемной штамповки и созданные на ее основе технологии/ И. М. Володин, А.А. Ромашов // Кузнечно-штамповочное производство № 9. 2008 с. 19-28:

23. Брюханов А.Н Ковка и объемная штамповка / А.Н Брюханов. М: Машиностроение, 1975. - 408 с.

24. Алиев, Ч.А. Система автоматизированного проектирования технологии горячей объемной штамповки / Ч.А. Алиев, Г.П. Тетерин.- М.: Машиностроение, 1987.- 224 с.

25. ГОСТ 7505-89. Поковки стальные штампованные. Взамен ГОСТ 750574; введ. 01.07.90 до 01.07.2000. -М.: изд-во стандартов, 1990.

26. Соболев В.Г. О влиянии способа штамповки на показатели ударной вязкости и структуру //В.Г Соболев// Кузнечно-штамповочное производст-во.1971. № 1. с.16-17.

27. Володин И.М. Исследование влияния технологических факторов на усилие штамповки поковок шестерен / И.М. Володин, И.Е. Арутюнов, А.И. Володин // Современная металлургия начала нового тысячелетия: сб. науч. тр. Часть 2.-Липецк: ЛГТУ, 2006.- с. 137-142.

28. Изготовление заготовок и деталей пластическим деформированием/ (В.М. Авдеев, Л.Б. Аксенов, И.С. Алиев и др.); под ред. К.Н Богоявленского, В.В. Риса, A.M. Шелестева. Л.: Политеника, 1991. - 351 е.: - ISBN 5-7325-0128-2

29. А. с (11)994087 СССР МКИ3 В 21 D 37/00, В 21 D 28/04. Штамповый блок / Л. И. Пейсахович (СССР). №3291048/25-27; заявлено 26.05.81; опубл. 10.02.83, Бюл. №5.-4 с.

30. А. с. (11)1031588 А СССР, МКИ3 В 21 D 37/12, Штамповый блок и способ его сборки / В .И Данилов, Я. 3. Пастрон (СССР). №3410819/25-27; заявлено 23.03.82; опубл. 30.07.83, Бюл. №28. 4 с.

31. А. с. (11)1294424 А1 РФ, МКИ4 В 21 D 37/00, Штамповый блок / П.И Склярский, В.Д. Лукьяненко, В.И. Можаев, Е.Л. Мармер (РФ). № 3776845; заявлено 26.07.84; опубл 07.03.87 4 с.

32. А. с. (11)880598 СССР, МКИ3 В 21 J 13/02. Устройство для штамповки изделий / А.П. Шапков (СССР). №(21)2679996/25-27; заявлено 31.10.78; опубл. 15.11.81, Бюл №42.-5 с.

33. А. с. (11)846042 СССР, МКИ3 В 21 J 13/02. Штамп для выдавливания / В.И. Гусинский, И.С. Калениченко, Е.Д. Мачехина (СССР). №(21)2748390/25-27; заявлено 06.04.79; опубл. 15.07.81, Бюл № 26. 4 с.

34. Гун, Г.Я. Математическое моделирование процессов обработки металлов давлением Текст. / Г.Я. Гун — М.: Металлургия, 1983. 352с.

35. Тарновский И.Я, Вайсбурд Р.А. Еремеев Г.А. Автоматизация проектирования технологии горячей объемной штамповки. М. Машиностроение, 1969 113 с.

36. Biswas S.K., Knight W.A. Towards Integrated Design and Production System for Hot Forging Dies. Internationals Journal Production Research, 1976, N 1. P. 23—49.

37. Subramanian T. L., Altan Т., Bougler F. W. Application of Computer-Aided Techniques to Precision Closed-Die Forgings // CIRP, Ann. 1978. N 1. P. 123-127.

38. Altan Т., Akgerman N. Tecniche CAD/CAM per stampi ed alter superfici com-plesse // Tranciatura stampaggio. 1982. N 2-3. P. 81-86.

39. Altan Т., Nadpal V. Impression and closed-die forging // International Metals Reviews. 1977, N 12. P. 322-341.

40. Chan У. K., Mullineux G., Knight W. A Computer-aided Design and Manufacture of Forging Dies // Metallurgy. 1980. N 1. P. 24-28, 30.

41. Губкин, С.И. Теория обработки металлов давлением Текст. / С.И. Губкин М.: Металлургиздат, 1947. - 532 с.

42. Тарновский, И.Я. Деформации и усилия при обработке металлов давлени-Текст. / Н.Я. Тарновский, А.А. Поздеев, О.А. Ганадго. М.: Машгиз,ем1959.-304С.

43. Теория пластических деформации металлов Текст! у В.П. Унксов, У. Джонсон, В.Л. Колмогоров [и др. -М.: Металлургия, 19S3> . 600 с.

44. Колмогоров, В.Л. Механика обработки металлов давдением Текст.: 2-е изд перераб. и доп. / В.Л. Колмогоров. Екатеринбург: Издательство Уральского государственного университета - УПИ, 2001. - 836 с.

45. Соколовский, В.В. Теория пластичности Текст. / B.Ei Соколовский М.: Высшая школа, 1969. - 608 с.

46. Джонсон, У. Теория пластичности для инженеров Текст. / У. Джонсон, Н.Б. Меллор // Пер. с англ. А.Г. Овчинников. М.: Машиностроение, 1979.567 с.

47. Прагер, В. Теория идеально пластических тел Текет} / В. Прагер, Ф.Г.

48. Ходж.-М.: Издательство иностранной литературы, 195в. 398 с.

49. Северденко, В.П. Теория обработки металлов давлением Текст. / В.П. Северденко. Минск: Высшая школа, 1966.- 224 с.

50. Евстратов, В.А. Теория обработки металлов давлением Текст. / В.А.Евстратов Харьков: Вища школа, 1981.- 248 с.

51. Исследование напряженно-деформируемого состоявдя при прокатке высоких полос с помощью метода конечных элементов ЦТекст. / Ю.И.Няшин, А.Н. Скороходов, И.Н. Ананьев, Н.В. Трусов. // Обработка металлов давлением. Свердловск.- 1974.- №2.- С. 5-3.

52. Kudo Н. and Matsubara S. The use of finite element method in the analysis of plastic deformation of some metal forming processes, Annals of the CIRP, 23-2 (1974), P. 219-225.

53. Две модификации методов решения задач теории обработки металлов давлением Текст./ Н.В. Трусов, ЮЛ. Няшин, А.Н. Скороходов, И.А.Соленников // Обработка металлов давлением. 19 V6.- № 3.- С. 9-12.

54. Малинин, Н.Н. Решение задач горячего формоизменения методом конечных элементов Текст. / Н.Н. Малинин, К.И. Романов // Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. 1977. - № 8.- С. 127-131.

55. Сегал, В.М. Технологические задачи теории пластичности (методы исследования) Текст. / В.М. Сегал. Минск: Наука и техника, 1977.- 254 с.

56. Osakada К. A review of finite element analysis of metal forming, Proc. 4 th Int. Conf. Prod. Engg., Tokyo, (1980), P. 44-49.

57. Биба, H.B. Математическое моделирование процесса прокатки с применением метода конечных элементов Текст.: автореф. дис. канд. техн. наук / Н.В. Биба. Москва, 1983. - 26 с.

58. Чумаченко, Е.Н. К вопросу о применении метода конечных элементов в задачах о деформировании несжимаемых сред Текст. / Е.Н. Чумаченко, А.И. Скороходов, А.И. Александрович // Известия Вузов. Черная металлургия. -1985. № 9. - С. 89-92.

59. Бочаров, Ю.А. Решение технологических задач обработки давлением с применением метода конечных элементов Текст. / Ю.А. Бочаров, А.В.Власов // Известия Вузов. Машиностроение. 1988.- № 6.- С. 110-113.

60. Пруцков, Р.Н. Компьютерное моделирование влияния различных факторов на точность штамповки поковок на КГШП Текст. / Р.Н. Пруцков, В.И. Балаганский, J1.M. Смольянинова [и др.] // Кузнечно-штамповочное производство.- 2002.- № 12.- С. 18-27.

61. Логинов, Ю.Н. Исследование штамповки шаров из цилиндрических заготовок Текст./ Ю.Н. Логинов, С.П. Буркин, Н.Ю. Луканихин// Известия Вузов. Черная металлургия. 2001. - № 10. - С. 34-37.

62. Полищук, Е.Г. Система расчета пластического деформирования «Рапид» Текст. / Е.Г. Полищук, Д.С. Жиров, Р.А. Вайсбурд // Кузнечно-штамповочное производство.-1997.-№ 8.- С. 16-18.

63. Биба, Н.В. Эффективность применения моделирования для разработки технологии штамповки Текст. / Н.В. Биба, А.И. Лишний, С.А. Стебунов // Кузнечно-штамповочное производство.- 2001.- № 5.- С. 39-44.

64. Моделирование и расчет течения металла при штамповке на RUIG с использованием вычислительного комплекса SPLEN-S Текст. / Е.Н. Чумачен-ко, Л.Э. Рогалевич, М.Б. Свешников [и др.] // Кузнечно-штамповочное производство.- 2000.- № 4.- С. 37-42.

65. Колмогоров B.JI. Численное моделирование больших пластических деформаций и разрушения металлов Текст. / B.JI. Колмогоров // Кузнечно-штамповочное производство. 2003 .- № 2.- С. 4-16.

66. Томленов А.Д. В кН.: Пластическое деформирование металлов. М.: Наука, 1974, с. 5-14.

67. Резников, Ю.Д. Расчет формы и размеров заготовок в процессах объемной штамповки методом верхней оценки Текст. / Ю.Д. Резников // Известия вузов. Черная металлургия.- 1979.- №2.- С.64-70.

68. Смирнов-Аляев Г.А. Сопротивление материалов пластическому деформированию Текст. / Г.А. Смирнов-Аляев. JL: Машиностроение, 1978.- 368 с.

69. Сопротивление материалов пластическому деформированию в приложениях к процессам обработки металлов давлением Текст. / А.В. Лясников, Н.П. Агеев, Д.П. Кузнецов [и др.] Под об. Ред. А.В. Лясникова.- СПБ.: БГТУ, ГП «Внешторгиздат-Петербург» , 1995. 527 с.

70. Hill R. The Mathematical Theory of Plasticity. Oxford University Press (1950)

71. Rowe G.W. Principles of Inustrial Metalworking. Edward Arnold, London (1977)

72. Jonson W. Kudo H. The Mechanics of Metal Extrusion, Manchester Univ. Press (1962)

73. Kudo H Soseigaku (Theory of Plasticiy), Morikita Shuppan, Tokyo (1968) (J)

74. Поздеев A.A., Тарногвский И. Я., Вайсбурд Р.А. и Орлов С.Н. К расчету усилий при прессовании прутков из алюминиевых сплавов. — Цветная металлургия, 1962, с. 145.

75. Степанский Л.Г. Палстическое течение металла при двухсторонней закрытой прошивке. — Кузнено-штамповочное производство, 1964, с. 8.

76. Джонсон У., Кудо X. Механика процесса выдавливания металлов / Пер с англ. М.: Металлургия, 1965. 174 с.

77. Ландграф Г., Кирххюбель Г. Напряженное состояние и деформирующее усилие при осесимметирчной осадке цилиндра. Кузнечно-штамповочное производство, 1975, № 11, с 19-28.

78. Сегал В. М. Технологические задачи теории пластичности. Минск: Наука и техника, 1977. 254 с.

79. Степанский Л.Г. Расчеты процессов обработки металлов давлением. М.Машиностроение, 19789. 213 с.

80. Ильюшин, А.А. Деформация вязко-пластического тела Текст. / А.А.Ильюшин // Учен. зап. МГУ. Механика.- 1970.- вып.39.- С. 3-81.

81. Марков, А.А. О вариационных принципах в теории пластичности Текст. / А.А. Марков // ЦММ.- 1947.- t.XL- С.239-250.

82. Роботнов, Ю.Н. Основы механики деформируемого тела Текст. / Ю.Н. Роботнов. М.: Наука, 1979. - 744 с.

83. Седов, Л.И. Механика сплошной среды Текст.: т. 1, II. 4-е изд. / Л.И.Седов М.: Наука, 1984. - 528; 560с.

84. Крауч С., Старфилд А. Методы граничных элементов в механике твердого тела. М.:Мир. 1987. 328 с.

85. Бреббия К., Теллес Ж, Вроубел Л. Методы граничных элементов. М.: Мир 1987. 524 с.

86. О перспективах эффективного применения метода граничных элементов при моделировании объектов прессования Текст. / Э.Р. Гольник, Н.И. Гунд-рова, Г.Г. Павлов // Кузнечно-штамповочное производство,- 1997.- № 3.- С.27.30.

87. Калинин, Г.Г. Совершенствование технологии объемной штамповки на основе анализа формоизменения Текст./ Г.Г. Калинин // дис. канд. техн. наук.- Ростов-на-Дону.- 1998.- 163 с.

88. Губкин С.И., Юшков А.В., Добровольский С.И. Выяснение причин расслоения металла в плоскости облойного мостика при объемной штамповке: Сб. научн. тр. Вып. 1. - Изд-во АН БССР, 1955. - С. 16-22.

89. Кротов В.П., купрейчик В.М., Норенков И.П. Теоретические основы САПР: Учебник для вузов. М.: Энергоатомиздат, 1987. 200 с

90. Чер JI., Применение математического моделирования процессов пластического деформирования при решении технологических задачи // JI. Чер, К. Шофмаи /Кузнечно- штамповочное производство. -1978. №3. С. 13-17.

91. Аксенов Л.Б. Прочность сложнопрофильного деформирующего инструмента // Л.Б. Аксенов, Л.В. Виноградов / Кузнечно штамповочное производство - 1988. - №9ю С. 6-9.

92. Аксенов Л.Б. Богоявленский К.Н. Современные методы проектирования процессов горячей объемной штамповки: Учебное пособие Л.: ЛИИ, 1982. -74 с.

93. Резников, Ю.Н. Расчет размеров заготовок в процессах штамповки Текст. / Ю.Н. Резников // Кузнечно-штамповочное производство.- 1979.-№2.- С. 14-16.

94. Keife Н. A new technique for determination of preforms dosed die forqinq of axi-simmetrie products wenty- Fith International Machine Tool Desinq and search Conference, 22-24 April 1985 Birminqham. P 473-475

95. Osman F.H, Bramley A.N., Ghobrial M.I. Forqinq and deform design using UBET//Advanced Technology of osicity Vol.1. - Tomuo, 1984. - P.563 -568

96. Ghobrial M.I. Osman F.H., Bramley A.N Forging deform design ubet baset methods // Twenty - Fifth international Mashine Tool Design and Research Con-ferents April 22-24. - Birmingham, 1985. - p. 466 - 471

97. Таха X. Введение в исследование операций: в 2-х книгах / пер в англ. -М.: Мир, 1985. Кн. 1. Введение в исследование итераций. -М.: Мир, 1985. -470 с.

98. Duggirala Ravikiran, Badawy Aly. Finite Element chod Approck to forging Process Design // J. Mater. Shap Schnol. 1988 -6, №2 - c. 81-89.

99. Степанский JI.Г. Об опытной проверке результатов компьютерного моделирования процессов пластического деформирования// Кузнечно-штамповочное производство.2001. № 6. с.36-40.

100. Леванов, А.Н. Контактное трение в процессах обработки металлов давлением Текст. / А.Н. Леванов, В.Л. Колмогоров, С.П. Буркин [и др.] М.: Металлургия, 1976. - 416 с.

101. Исаченков, Е.И. Контактное трение и смазка при обработке металлов давлением Текст. / Е.И. Исаченков. -М.: Машиностроение, 1978.-208с.

102. Бэкофен, В. Процессы деформации Текст. / В. Бэкофен. М.: Металлургия, 1977.- 288 с.

103. Грудев, А.П. Трение и смазки при обработке металлов давлением Текст.: справочное изд. / А.П. Грудев, Ю.В. Зильберг, В.Т. Тилик. М.: Металлургия, 1982.-312 с.

104. Тарновский, И.Я. Контактные напряжения при пластической деформации Текст. / И.Я.Тарновский, А.Н. Леванов, М.И. Поксеваткин. М.: Металлургия, 1965.- 280 с.

105. Чертавских, А.К. Трение и технологическая смазка при обработке металлов давлением Текст. / А.К. Чертавских, В.К. Белосевич. М.: Металлургия, 1968.-364 с.

106. Обработка металлов давлением в машиностроении Текст. /П.И. Полу-хин, В.Н. Тюрин, П.И. Давидков [и др.] М.: Машиностроение; София: Техника, 1983. -279 с.

107. Абрамов, А.Н. Оценка трибологических свойств технологических смазочных материалов Текст. / А.Н. Абрамов, В.Ю. Шолом, Л.Ш. Шустер // Кузнечно-штамповочное производство.- 1996.- № 10,- С. 8-12.

108. Евстратов, В.А. Методика исследования трения и его учета в процессах холодной объёмной штамповки стальных деталей Текст. / В.А. Евстратов, В.И. Кузменко, Е.А. Кузменко // Кузнечно-штамповочное производство.-2000.-№8.- С. 3-7.

109. Алиев И.С. Методы и устройства для исследования контактного пластического трения при объемном пластическом деформировании / И.С. Алиев К. Крюгер // Кузнечно-штамповочное производство,- 2008.- № 1.- С. 3-11.

110. Обработка металлов давлением в машиностроении Текст. /П.И. Полу-хин, В.Н. Тюрин, П.И. Давидков [и др.] М.: Машиностроение; София: Техника, 1983. -279 с.

111. Male А.Т., Cockroft M.G. A Method for the Determination of the coefficient of Friction of Metals Under Condition of Bulk Plastic Deformation, Journal of the Institute of Metals, vol. 93, p.38-46, 1964-65.

112. Бургдорф, M. К вопросу определения коэффициента пластического трения открытой осадкой кольцевых образцов Текст.: Экспресс-информация / М. Бургдорф // Технология и оборудование кузнечно-штамповочного производства.- 1967, №37.- С. 20-40.

113. Определение коэффициента внешнего трения при умеренных и высоких скоростях деформирования Текст. / О.Н. Ганаго, И.И. Малев, И.М. Вайсман [и др.] // В сб.: Исследование машин и технологии обработки металлов давлением, вып.4. Ижевск: 1970.- С. 106-113.

114. Герчиков, А.Б. Исследование смазок для штамповки Текст. / А.Б. Гер-чиков, Ю.Г. Калкин, Г.В. Еласов // Кузнечно-штамповочное производство.-1977.-№4.- С. 17-19.

115. Яковлев, С.П. Измерение коэффициента трения в зависимости от скорости деформирования и вида технологической смазки Текст. / С.П. Яковлев, А.К.Евдокимов, В.А. Борисова // Известия вузов. Машиностроение. -1987.- № З.-С. 144-148.

116. Зенкевич О. Метод конечных элементов в технике: монография / О. Зенкевич М.: Мир. - 1975. - 541 с.

117. Норри Д., де Фриз Ж. Введение в метод конечных элементов: Пер. с англ.-М Мир, 1981.-304 е., ил.

118. Володин А.И. К вопросу о степени свободы пластически деформируемой области / А.И. Володин // Известие вузов. Черная металлургия.- 2010.- № 2 .- С. 68, 69.

119. Логинов, Ю.Н. Исследование штамповки шаров из цилиндрических заготовок / Ю.Н. Логинов, С.П. Буркин, Н.Ю. Луканихин // Известия Вузов. Черная металлургия. 2001. - № 10. - С. 34-37.

120. Федотов, В.П. К выбору шага по времени при численной реализации вариационного принципа: в сб.: Обработка металлов давлением. Вып.6. / В.П. Федотов. Свердловск: изд. УПИ им. С.М. Кирова, 1979.- 33 с.

121. Володин, И.М. Влияние шага приращения деформации на точность теоретического анализа процесса осадки / И.М. Володин, В.Д.Соловей, А.Ю. Попов // Известие вузов. Черная металлургия.- 1987.- № 6.- С. 152

122. Морозенко, О.В. Штампы для горячей деформации точных заготовок из титановых сплавов / О.В. Морозенко // Приложение к журналу "Авиационная промышленность".- 1972.- № 6.- С. 30-32.

123. Методика исследования антифрикционных свойств технологических смазок при штамповке / И.М. Володин, П.И. Золотухин, А.И. Володин, B.C. Мартюгин //Известия ТулГУ.- № 2.- 2006. с. 100-104.

124. Смирнов, Н.В. Курс теории вероятностей и математической статистики для технических приложений / Н.В. Смирнов, И.В. Дунин-Барковский. М.: Наука, 1969.-511 с.

125. Иванова. В.М. Математическая статистика / В.М. Иванова, В.Н. Калинина, JI.A. Нешумова и др. - М.: Высш. шк., 1981. - 371 с.

126. Макарова, Н.В. Статистика в Excel / Н.В. Макарова, В.Я. Трофимец. -М.: Финансы и статистика, 2003. 386 с.

127. Львовский, Е.Н. Статистические методы построения эмпирических формул / Е.Н. Львовский. М.: Высш, шк., 1988. - 239 с.

128. Степнов, М.Н. Статистические методы обработки результатов механических испытаний: Справочник. 2-е издание, испр. и доп. / М. Н. Степнов, А.В. Шаврин. -М.: Машиностроение, 2005. 400 с.

129. Патент * РФ. № 2205722. Способ изготовления поковок выдавливанием. Текст. / А.А. Ромашов, И.М. Володин, А.В. Перевертов и др. № 2001128692/02; Заявлено 25.10.01/ Опубл. 10.06.03. Бюл. № 16 // Изобретения полезные модели.- 2003.- Бюл. № 16, с.397.

130. Балаганский В.И., Пруцков Р.Н., Мороз В.Я. Расчет высотной погрешности поковок, получаемых на КГШП в открытых штампах с упорами// КШП ОМ Д.-2001.- № З.-с. 3-7.

131. Любошиц, М. И. Справочник по сопротивлению материалов Текст. / М. И. Любошиц, Г. М. Ицкович // Изд. 2-е, исправл. и дополн. Минск, «Вышэйш. Школа», 1969. 464 с.

132. Любошиц, М. И. Справочник по сопротивлению материалов Текст. / М. И. Любошиц, Г. М. Ицкович // Изд. 2-е, исправл. и дополн. Минск, «Вышэйш. Школа», 1969. 464 с.

133. Евстратов В.А Теоретический анализ силовых условий выдавливания при несоосном расположении инструмента Текст. / В.А. Евстратов, О.А. Чегринец // Известия вузов. Машиностроение. 1989. - № 5 с. 110-116.

134. Дмитриев A.M. Определение усилия выдавливания коробчатых деталей при несоосности инструмента / A.M. Дмитриев, Д. А. Дмитренко // Известия высших учебных заведений Машиностроение. 1989 - № 9. С. 118-.

135. Володин А.И. Исследование влияния технологических факторов на бесподпорный процесс горячей объемной штамповки кольцевых поковок /А.И. Володин А.К. Погодаев // Вести высших учебных заведений Черноземья. -2010 №. 2. С. 77-81

136. Шифрин М.Ю., Сорломович М.Я. Производство цельнокатаных колес и бандажей. М.: Металлургиздат, 1954, 500 с.

137. А.С. № 1016019 МКИ В21 J 13/02. Б.И. № 17, 1983. Штамп для штамповки/ Г.П. Савин (СССР).-№ 2642698/25-27; Заявлено 12.07.78 / Опубл. 07.05.83. // Открытия. Изобретения.-1983.-№ 17. С. 39.

138. Патент* № 2119402 РФ. Штамп для осадки. Текст. /А.А. Ромашов, И.М. Володин, А.Н. Леванов и др. № 98101065/02; Заявлено 30.01.98/ Опубл. 27.09.98. Бюл. № 27 // Открытия. Изобретения,- 1998.- № 27.

139. А. с. (11)1281332 А1 РФ, МКИ4 В 21 J 13/02 Штамп для осадки заготовок / Б.Г. Каплунов, А.А. Фельде, П.А. Студницын, A.M. Дерябин (РФ). № 247017; заявлено 23.07.85; опубл. 07.01.87 4 с.

140. Пол. Реш.на выдачу полезной модели по заявке № 2010115706 Штамп для осадки заготовок /А.И. Володин, А.К Погодаев. Заявлено 20.04.2010.