автореферат диссертации по металлургии, 05.16.05, диссертация на тему:Разработка методики проектирования процесса штамповки алюминиевых панелей с односторонним оребрением на вертикальных гидравлических прессах

На правах рукописи

НИКИТИНА Ольга Александровна

РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ШТАМПОВКИ АЛЮМИНИЕВЫХ ПАНЕЛЕЙ С ОДНОСТОРОННИМ ОРЕБРЕНИЕМ НА ВЕРТИКАЛЬНЫХ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ ПРЕССАХ

Специальность 05.16.05— «Обработка металлов давлением»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва — 2005

Работа выполнена в Московском государственном институте стали и сплавов (технологическом университете), на кафедре инженерной графики

Научные руководители: доктор технических наук, профессор доктор технических наук, ст. науч. сотр. вич

Костарев Игорь Вадимович!,

Соломонов Константин Николае-

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Смирнов Олег Михайлович,

кандидат технических наук Маринин Святослав Федорович

Ведущая организация: ОАО Самарский металлургический завод

Защита диссертации состоится 25 мая 2005 г. в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 212.132.09 при Московском государственном институте стали и сплавов (технологическом университете).

Адрес института: 117936, г. Москва, ГСП-1, Ленинский просп., д. 4. Тел.:(095)955-01-27.

С диссертацией можно ознакомиться в читальном зале библиотеки Московского государственного института стали и сплавов (технологического университета)

Автореферат разослан «22» апреля 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Ионов С.М.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Для производства широкофюзеляжных самолетов необходимы алюминиевые панели длиной 30 метров и более с тонким полотном и ребрами жесткости. Существующие горизонтальные гидравлические прессы не позволяют получать изделия требуемой длины. По конструктивным особенностям эти прессы не подлежат реконструкции с целью увеличения объемов контейнера, поэтому длинномерные детали получают соединением прессованных элементов. Применение сборных длинномерных деталей приводит к снижению надежности эксплуатации воздушной техники. В то же время производственная программа вертикальных гидравлических прессов, усилием 300 МН и более, не обеспечивает их полной загруженности. Не нашли применения на практике известные способы, позволяющие получать изделия на данных прессах. Потребность в панелях остается, приобретая все большую актуальность.

Для осуществления штамповки длинномерных алюминиевых панелей на вертикальных гидравлических прессах необходимо разработать способ и инструмент, которые позволят освоить новую технологию производства поковок данного класса. Освоение новой технологии потребует больших расходов материальных и энергоресурсов для проведения опытных работ в промышленных условиях. Сократить затраты можно за счет компьютерного моделирования технологических процессов, которое позволит определить форму и размеры исходной заготовки, отработать переходы штамповки. Для выполнения компьютерного моделирования необходима методика проектирования технологических процессов. С развитием микропроцессорной техники и программного обеспечения для нее стало возможным разрабатывать методики проектирования и доводить их до вида, пригодного к использованию в производственных условиях.

Целью работы является разработка методики проектирования процесса

штамповки алюминиевых панелей с односторонним ортогональным оребре-

нмеч для расширения технологических возможностей вертикальных гидравлических прессов.

Для достижения указанной цели определены следующие задачи:

1. Разработка методики определения рациональных параметров процесса осадки полотна с выдавливанием ребер жесткости.

2. Исследование влияния геометрических параметров ручья штампа на процесс образования утяжины.

3. Проверка адекватности компьютерного моделирования реальным условиям деформирования.

4. Разработка способа штамповки панелей с односторонним ортогональным оребрением.

5. Численное моделирование штамповки панелей с односторонним ортогональным оребрением.

6. Экспериментальная проверка в лабораторных условиях результатов численного моделирования.

7. Апробация методики расчета в производственных условиях.

Научная новизна заключается в следующем:

1. Показана возможность применения конечно-элементной модели для компьютерного моделирования процесса осадки полотна заготовки с выдавливанием ребер жесткости.

2. Выполнено численное решение задачи осадки полотна с выдавливанием ребер жесткости на основе использования адаптированной модели Анан-да, описывающей пластическое формоизменение материала.

3. Получена оценка влияния геометрических параметров ручья штампа на процесс формообразования поковок с использованием методов математической статистики.

4. Определены параметры ручья штампа, оказывающие влияние на образование утяжины. Рассчитаны значения указанных параметров и соотношения между ними, обеспечивающие бездефектное формообразование поковок с ребрами жесткости.

5. Осуществлено численное моделирование способа штамповки панелей с односторонним ортогональным оребрением на основе разработанной методики.

Практическая полезность работы заключается в следующем:

- разработана и доведена до инженерного вида методика расчета процесса штамповки поковок с ортогональным оребрением;

- разработан способ получения панелей с односторонним ортогональным оребрением штамповкой на вертикальных гидравлических прессах и сконструирована гравюра инструмента;

- опробована на производстве разработанная методика расчета процессов пластического формообразования для определения технологических параметров заготовки применительно к получению осе-симметричной поковки диска со ступицей;

- выполнено моделирование процесса объемного формообразования поковки крыльчатки;

- результаты диссертационной работы использованы на одном из предприятий отечественной промышленности.

Методы исследования. В работе применяются: численные методы моделирования, методы математического планирования экспериментов, экспериментальные исследования процессов формообразования.

Достоверность результатов. В ходе выполнения работы был проведен комплекс аналитических исследований с экспериментальной проверкой основных результатов. Результаты лабораторных и численных экспериментов хорошо согласуются между собой, что подтверждает адекватность численного моделирования реальным условиям формообразования поковок

Реализация результатов работы. Результаты выполненных исследований использованы на предприятии ЯВ 48/18 в виде рекомендаций по определению рациональных параметров исходной заготовки поковки диска со ступицей.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались и получили одобрение на следующих научных семинарах:

• Всероссийской конференции «Необратимые процессы в природе и технике» (Москва, МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2001, 2003);

• V Молодежной научно-технической конференции «Наукоемкие технологии и интеллектуальные системы» (Москва, МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2003);

• VI Всероссийской научно-технической конференции «Новые информационные технологии» (Москва, МГАПИ, 2003);

• Научном семинаре кафедры ОМД (Москва, МИСиС, 2004), объединенном научном семинаре кафедр ОМД и инженерной графики (Москва, МИСиС, 2005).

Публикации. По основному содержанию диссертации опубликовано 9 работ.

Структура и объем диссертационный работы. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, заключения, приложения и списка литературы из 131 наименования. Работа содержит 58 рисунков, 12 таблиц. Общий объем работы 161 страница.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы исследований, научная новизна и сформулирована цель диссертационной работы.

В первой главе дан обзор технологических схем получения панелей с

тонким полотном и развитой боковой поверхностью в виде ребер жесткости, а также методов физического моделирования и расчетов формоизменения материалов в процессах обработки металлов давлением. Кроме того, в работе рассмотрены дефекты, возникающие при объемной штамповке и прессовании, а также методы их устранения.

Для описания решения задач пластического формоизменения с большими степенями деформации используются приближенные методы, метод линий скольжения, метод конечных элементов, инженерный метод как частное решение общих уравнений течения тонкого пластического слоя и другие. Анализ показал, что среди современных методов численного решения задач пластического формоизменения с большими степенями деформации метод конечных элементов наиболее перспективный.

Среди множества дефектов (зажимы, прострелы, складки), возникающих в полотнах изделий, получаемых штамповкой, наиболее распространенным дефектом является утяжина.

Первоначально моделирование процессов формоизменения материалов выполнялось на физических моделях. Существующие методики физического моделирования, основанные на критериях подобия геометрических, физических и технологических моделей, и поныне занимают свою нишу в области исследования рассматриваемых процессов, обеспечивая исследователей достоверной информацией.

Во второй главе выполнено исследование процесса пластической деформации материала с использованием численного метода конечных элементов. Наиболее приемлемой для описания деформации алюминиевых сплавов в условиях, близких к изотермическим, является модель Ананда, согласно которой напряжение является функцией нескольких переменных:

где - предел текучести; А - фактор запаздывания; - коэффициент увеличения напряжений; m - коэффициент чувствительности материала к степени

деформации по напряжениям; п() - постоянная упрочнения по напряжениям;

\ - деформационное упрочнение; s - чувствительность напряжений к степени деформации; // - коэффициент чувствительности материала к деформационному упрочнению; а - коэффициент влияния упрочнения материала на распределение степени деформации.

Все приведенные переменные модели Ананда рассчитываются в препроцессоре программы ANSYS/ED 5.5 по заданным граничным условиям задачи, за исключением последних трех из указанных. Определение величин s, является задачей адаптации данной модели к реологическим свойствам сплавов. Ее решение может быть получено численным моделированием условий испытания соответствующих материалов, выполненных иными авторами. Значения s, rj, а определяли для сплавов Д16, АК4 и АК6.

Решение задачи о плоской осадке с большими степенями деформации можно разделить на две подзадачи: изучение напряженно-деформированного пластического состояния в материале заготовки и упругого состояния материала штампа. Совместное решение двух подзадач обеспечивается присутствием контактных пар на границах областей. Нелинейное напряженно-деформированное состояние материала описывается уравнением в векторной форме. Модель Ананда позволяет учитывать деформационное упрочнение при увеличении степени деформации:

где { £ } = [ £ч, , ¿\t ]7 — суммарный вектор деформации,

{ s'1'} = Л Tfa ,, а ,, ОТ — вектор температурной деформации, для которого определяет разность текущей и исходной температур, а параметры — коэффициенты температурного расширения по осям ОХ и OY соответственно;

— вектор напряжений;

матрица, обратная матрице пластичности,

компонентами которой являются Е,, Е, — модуль Юнга и в и, V,, — модуль сдвига и коэффициент Пуассона в направлении осей ОХ и OY соответственно.

Деформации связаны с перемещениями в точке уравнением:

{е} = [В]{и}, (2)

где [В] — матрица дифференцирования перемещений, {и} — вектор перемещений.

Решая совместно уравнения (1) и (2), получаем выражение для определения вектора пластической деформации:

Для решения уравнения определяем граничные условия и формируем массив исходных данных. Область пластического формоизменения 1 (рис.1) ограничена.

Рис. 1

1. Схема формирования исходных данных и граничных условий: — область пластического формоизменения; 2 — нижняя половина штампа; 3 — верхняя половина штампа

Нижняя половина штампа 2 неподвижна и лишена всех степеней свободы. Верхняя половина штампа 3 перемещается по оси OY. Численный эксперимент проводился применительно к сплаву АК6. Заготовка в штампе была разделена на 480 элементов. В массив исходных данных входили также: модули Юнга материала штампа Еш= 2х105 МН/м2, материала заготовки Е,= 0,724х105 МН/м2, температура штампа - 320°С - 400°С, температура заготовки — 400°С, коэффициент трения ц =0,15; коэффициент Пуассона = 0,3.

Численный метод исследования нестационарных процессов формоизменения материалов, основанный на использовании метода конечных элементов, позволяет осуществить анализ этих процессов за конечное число приращений степени деформации полотна с использованием программы ANSYS/ED 5.5. В работе выполнен подобный анализ применительно к процессу плоской осадки заготовки с начальной толщиной полотна Ио =16,1 мм до конечной толщины 114 = 12,5 мм за четыре стадии. Результаты вычислений выводили на экран монитора в виде изолиний степеней деформаций и напряжений в материале заготовки (рис. 2). Расчет выполняли за четыре шага при различной степени осадки полотна, с уменьшением толщины полотна на первом шаге расчета на 0,63 мм; на втором, третьем и четвертом шагах толщина полотна уменьшалась на 1 мм. При этом ширина полости под ребро жесткости принималась равной конечной толщине полотна поковки, радиус сопряжения полости с деформируемой площадкой штампа - 15 мм. Конечная расчетная высота ребра жесткости составляла 30 мм. В ходе исследования количественно оценивали изменение напряжения и степени деформации во внешних волокнах поковки и по вертикальной оси симметрии ребра жесткости, а также давления со стороны штампа на заготовку.

ю

Рис. 2. Изолинии степеней деформаций (слева) и напряжений, 10 МПа (справа) в материале слоя на различных стадиях осадки: Ь| = 15,5 мм; Ьг = 14,5 мм; И-? = 13,5 мм; Ь4 = 12,5 мм

Третья глава посвящена изучению влияния геометрических параметров штампа на образование утяжины. Выполнили численное моделирование процесса плоской осадки заготовок с выдавливанием ребер жесткости для различных значений величины радиуса сопряжения = 10 мм; Г^ = 15 мм;

= 20 мм) и ширины полости штампа под ребро жесткости = 10 мм; Ьз = 12,5 мм; Ьз - 15 мм). Расчеты производили по методике, представленной

п

во второй главе. Результаты численного моделирования свидетельствуют о том, что неблагоприятные условия для возникновения утяжины возникают при наименьшей величине радиуса сопряжения полотна поковки с ребром и при наименьшей ширине ребра из-за того, что со стороны ребра происходит сопротивление истечению металла, препятствующее образованию данного дефекта. Для проведения экспериментов в лабораторных условиях изготовили штамп, предназначенный для плоской осадки заготовки с выдавливанием ребер жесткости. Конструкция штампа позволяет в его рабочем пространстве размещать сменные вставки, ручьи которых отличаются сочетаниями ширины полости штампа и величиной радиуса сопряжения. Результаты физического моделирования хорошо согласуются с результатами численного эксперимента, и можно сделать вывод о том, что численное моделирование адекватно реальным условиям деформирования.

В четвертой главе выполнено исследование процесса плоской осадки заготовки методами математического планирования экспериментов. В лабораторных условиях на модели штампа с девятью различными штамповыми вставками был спланирован и поставлен эксперимент, целью которого являлось определение такого соотношения величин варьируемых факторов, при котором параметры, характеризующие рассматриваемый процесс, соответствовали бы рациональному профилю ручья штампа. Варьируемыми факторами эксперимента были выбраны ширина ребра жесткости Ь и радиус сопряжения ребра жесткости с полотном поковки R. Эксперимент был спланирован как полный факторный, и для возможности перехода к плану второго порядка его дополнили четырьмя опытами в звездных точках. Дисперсию оценивали по результатам четырех опытов в центре плана. Так, эксперимент состоял из двенадцати опытов. Далее определяли величину обобщенной функции желательности Б по формуле:

где <7, и </, — функции желательности соответствующих параметров.

Введение в эксперимент обобщенной функции желательности Б необходимо для сведения к одному показателю двух параметров процесса. В результате функция оказывается единственным параметром оптимизации. В ходе эксперимента определялись значения функции желательности Б для каждого опыта. По результатам опытов была построена квадратичная модель обобщенной функции желательности:

О = 0,8764 + 0.0537л- + 0,1040.У,л\ - 0,1651 л; - 0,1191 л-;, где и Хт — варьируемые параметры в кодированном масштабе.

Анализ полученного уравнения регрессии показал, что из двух варьируемых факторов влияние ширины ребра жесткости в полтора раза больше, чем влияние радиуса сопряжения на величину функции отклика. Кроме того, установлены величины параметров, при которых формообразование будет соответствовать рациональному профилю: ширина ребра Ь =12 мм и радиус сопряжения ребра жесткости с полотном Я = 11,5 мм. Толщина полотна равна ширине ребра и составляет 12 мм. Полученное соотношение абсолютных величин ширины ребра и радиуса сопряжения является верхней оценкой, превышение которой в сторону увеличения радиуса при той же ширине может привести к образованию утяжины.

В пятой главе разработана методика проектирования процесса штамповки панелей с односторонним ортогональным оребрением в клещевом штампе. На первоначальном этапе был разработан способ штамповки панелей. Способ заключается в предварительной формовке полотна исходной заготовки, выдавливании в нем ребер жесткости и окончательной его формовке. Для осуществления способа разработали лабораторный клещевой штамп (рис. 3) и сконструировали его гравюру.

Рис. 3. Общий вид лабораторного штампа

Рабочее пространство штампа представляет собой клиновую полость. Гравюра состоит из формовочного, заготовительного, чернового, предварительного, окончательного и двух калибровочных ручьев. Принятое число ручьев предварительного формообразования равно пяти. При неподвижной нижней части штампа 1 и шарнирно закрепленной на ней поворотной деформирующей верхней части штампа 2 деформация плоской заготовки 3 осуществляется в сужающемся клиновом пространстве (рис. 4). Для исследования рассматриваемого процесса выполнили численное моделирование пластического формообразования материала в клещевом штампе, с использованием программ Mechanical Desktop 6.0 и Ansys/ED 5.5.

Рис. 4. Схема осадки заготовки в клещевом штампе с конечно-элементными расчетными сетками и граничными условиями: 1 - неподвижная часть штампа; 2 - подвижная часть штампа; 3 - заготовка

Результатами численного моделирования являются изолинии распределения напряжения и степени деформации в материале заготовки при окончательном оформлении поковки (рис. 5).

Рис. 5. Результаты численного моделирования осадки заготовки в штампе а - изолинии распределения напряжения, 104 МПа; б - изолинии распределе-

ния степени деформации

Также были получены распределения контактного давления и касательных напряжений по плоской деформирующей поверхности неподвижной части штампа.

После численного моделирования, выполнили натурный эксперимент процесса осадки полотна в разработанном лабораторном штампе. Результаты эксперимента показали, что разработанный в диссертации способ позволяет получать полное оформление полотна панели с односторонним ортогональным оребрением в клещевом лабораторном штампе (рис. 6).

При конструировании ручьев лабораторного штампа воспользовались существующими нормалями, а также соотношениями абсолютных величин ширины ребра и радиуса сопряжения, которые были определены в главе 4. В ходе эксперимента установлено, что формообразование панели в лабораторном штампе происходит без образования дефектов и соответствует своему рациональному профилю.

В шестой главе представлены результаты опытно-промышленного опробования методики проектирования процессов штамповки. Методику применили при определении соотношения размеров цилиндрической заготовки

Рис. 6. Полотно панели после оформления в лабораторном клещевом штампе

для поковки диска со ступицей из алюминиевого сплава АК4. Также приведены результаты трехмерного моделирования процесса формообразования крыльчатки из сплава АК6.

Численное моделирование процесса осадки цилиндрической заготовки в подкладных кольцах выполняли по трем расчетным схемам соотношения размеров (табл.).

Таблица

Соотношение размеров заготовок для различных расчетных схем.

Параметры расчета

№ расчетной схемы высота заготовки, мм диаметр заготовки, мм

1 74 220

2 65 250

3 60 270

Результаты численного моделирования процесса осадки цилиндрической заготовки для поковки диска со ступицей представлены на рис. 7. Моделирование производили по разработанной в диссертации методике. Расчетная модель строилась для 'А части детали, т.к. поковка осесимметричная. В результате анализа определяли такое соотношение высоты и диаметра заготовки, при которых формообразование поковки будет соответствовать рациональному профилю.

При расчете по первой схеме соотношения размеров из-за чрезмерной высоты заготовки получилось двойное бочкообразование, ступица оказалось выше необходимых размеров. Кроме того, в области формообразования ступицы материал отошел от рабочей поверхности инструмента. При расчете по второй расчетной схеме, формообразование соответствовало рациональному профилю - диск и ступица оформились равномерно, материал точно повторяет геометрию инструмента. При расчете по третьей расчетной схеме, из-за недостаточной высоты заготовки, получилось недооформление поковки.

Для поковки диска со ступицей наиболее рациональной по всем показателям является заготовка с соотношением размеров по второй расчетной схеме которая была о [обреиа руководством предприятия ЯВ 48/18 Методика доведена до инженерною вида и может быть использована в практической деятельности предприятия

Рис 7 Результаты численного моделирования осадки цилиндрической заготовки на плитах с отверстиями изолинии степени деформации (слева) и напряжения (справа) в материале поковки, а -

расчетная схема № 1,6 — расчетная схема № 2, в - расчетная схема № 3

Далее представлены результаты численного моделирования процесса объемною формообразования поковки крыльчатки Общий вид крыльчатки представлен на рис 8

Рис. 8. Общий вид крыльчатки

Расчетная модель строилась для 1/18 части поперечного сечения, т. к. поковка осесимметричная. Высота заготовки составляла 50 мм. Заготовку осаживали на 20 мм. Результатами численного моделирования являются распределения напряжения и степени деформации в материале поковки при ее окончательном оформлении (рис. 9).

а) б)

Рис. 9. Результаты численного моделирования: а - распределение напряжения в материале поковки, б - распределение

степени деформации в материале поковки

По результатам численного моделирования можно выделить наиболее сложные участки оформления детали, которыми являются краевые участки ребер жесткости. Их заполнение происходит в самую последнюю очередь

при наибольшем усилии. Кроме того, после заполнения краевых участков ребер часть материала вытесняется в облой.

Результаты численного моделирования свидетельствуют о том, что использовать методику проектирования процессов пластического формообразования, разработанную в диссертации, можно как для плоских, так и для объемных задач обработки металлов давлением.

Основные результаты и выводы:

1. Разработана методика проектирования процессов формообразования поковок с тонким полотном и развитой боковой поверхностью для определения рациональных параметров процесса осадки полотна с выдавливанием ребер жесткости.

2. На основе адаптированной модели для упруго-пластического формообразования материала проведен численный эксперимент осадки слоя с выдавливанием в полость штампа под ребро жесткости, в ходе которого исследовали влияние геометрических параметров ручья штампа (ширины ребра и радиуса сопряжения ребра с полотном) на образование утяжины. Методами математической статистики определена область значений радиуса и ширины ребра, при которых образование утяжины наименее вероятно.

3. В лабораторных условиях выполнили натурный эксперимент осадки слоя материала с выдавливанием. Экспериментальная проверка показала незначительное расхождение опытных данных и результатов численного моделирования, что подтверждает адекватность компьютерного моделирования реальным условиям деформирования.

4. Разработан способ штамповки панелей с односторонним ортогональным оребрением, суть которого заключается в предварительной формовке полотна, выдавливании в нем ребер жесткости и окончательной его формовке; а также лабораторный штамп для реализации указанного способа, что по-

зволяет расширить технологические возможности вертикальных гидравлических прессов.

5. В результате компьютерного моделирования процесса штамповки панели с односторонним ортогональным оребрением были получены картины распределения степени деформации и напряжения в материале поковки, по которым оценивали характер бездефектного формирования панели в клещевом лабораторном штампе.

6. В лабораторных условиях выполнен эксперимент, который показал пригодность разработанной методики для проектирования процесса бездефектного получения панелей.

7. Апробация разработанной методики в промышленных условиях подтвердила возможность ее использования на производстве, а также пригодность для расчета процессов как плоского, так и объемного формообразования.

Основное содержание диссертации опубликовано в работах:

1. Соломонов К.Н., Костарев И.В., Никитина О.А. Объемная многопереходная штамповка деталей для авиационной промышленности // Авиационная промышленность. — 2003. — № 1. — С. 21 -23.

2. Соломонов К.Н., Никитина О.А. Новые разработки в технологии объемной штамповки // Известия вузов. Черная металлургия. — 2003. — № 3. — С. 22-25.

3. Никитина О.А. Определение рациональных параметров процесса штамповки деталей с тонким полотном и развитой боковой поверхностью // Техника машиностроения. — 2003. — № 3. — С. 15-17.

4. Харитонов А.О., Никитина О.А. Численное моделирование осадки материала с выдавливанием в полость штампа под ребро жесткости // Куз-нечно-штамповочное производство. — 2003. — №11. — С. 39-41.

5 Никитина О А Исследование дефектообразования при получении поковок с ребрами жесткости // Заготовительные производства в машиностроении — 2004 — №2 —С 27-30

6 Костарев И В , Никитина О А Численное решение плоской задачи осадки тонкого слоя пластического материала с затеканием в ручей штампа // Тезисы докладов XXIV научно-практической конференции профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов МГАВТ — М МГАВТ, 2002 —С 92

7 Никитина О А Использование MECHANICAL DESKTOP для совместной работы с ANSYS в приложении к задаче штамповки ребристых длинномерных панелей // Тезисы докладов V Всероссийской молодежной научно-технической конференции «Наукоемкие технологии и интеллектуальные системы» —М МГТУ им Н Э Баумана, 2003 —С 152

8 Патент на изобретение № 2223838 Способ штамповки панелей с односторонними ребрами жесткости / Харитонов А О , Никитина О А , Соломонов К Н // Изобретения, 2004, № 5

9 Патент на изобретение № 2223839 Штамп для получения изделий типа панелей с ребрами жесткости / Харитонов А О , Никитина О А , Соломонов К Н // Изобретения, 2004, № 5

Формат 60 х 90 '/¡с, Бумага офсетная Тираж 100 экз

Объем 2 5 п л Заказ 743

Отпечатано с готовых оригинал-макетов в типографии Издательства «Учеба» МИСиС, 117419, Москва, ул Орджоникидзе, 8/9 Тел 954-73-94,954-19-22 ЛР№01151 от 11 07 01

-té

469

Введение.

Глава 1. Обзор теоретических, технологических и организационно-технических задач производства штамповкой полуфабрикатов рационального профиля.

1.1. Методы получения панелей.

1.2. Методы расчета формоизменения в процессах обработки металлов давлением.

1.3. Дефекты и методы их устранения.

1.4. Физические методы моделирования пластического формоизменения.

Цель и задачи исследования.

Глава 2. Исследование процесса пластической деформации металла с использованием численного метода конечных элементов.

2.1. Использование модели Ананда для исследования процессов объемной штамповки.

2.2. Применение МКЭ к решению задачи о плоской осадке слоя материала с выдавливанием.

2.3. Численное моделирование осадки слоя материала с выдавливанием в полость штампа под ребро жесткости.

Выводы.

Глава 3. Изучение влияния геометрических параметров штампа на образование утяжины.

3.1. Исследование влияния величины радиуса сопряжения на образование утяжины.

3.2. Исследование влияния ширины полости штампа под ребро жесткости на образование утяжины.

3.3. Влияние соотношения геометрических параметров поковки на образование утяжины.

3.4. Лабораторная штамповал оснастка.

3.5. Физическое моделирование плоской осадки металла с выдавливанием в полость штампа под ребро жесткости.

Выводы.

Глава 4. Исследование процесса плоской осадки заготовки методами математического планирования экспериментов.

4.1. Использование полного факторного эксперимента 22с равномерным дублированием опытов.

4.2. Построение линейной модели эксперимента.

4.3. Построение симметричного композиционного рентабельного плана второго порядка.

4.4. Анализ полученной квадратичной модели, сопоставление расчетных и экспериментальных данных.

Выводы.

Глава 5. Разработка методики проектирования процесса получения поковок с односторонним ортогональным оребрением в клещевом штампе.

5.1. Способ получения панелей с продольными и поперечными ребрами жесткости.

5.2. Разработка конструкции лабораторного клещевого штампа.

5.3. Конструирование гравюры штампа.

5.4. Численное моделирование процесса штамповки панелей серебрением.

5.5. Определение размеров заготовки.

5.6. Исследование процесса штамповки в условиях лабораторного эксперимента.

Выводы.

Глава 6. Опытно-промышленное опробование результатов исследований.

6.1. Определение размеров исходной заготовки для получения поковки диска со ступицей.

6.2. Численное моделирование процесса штамповки заготовки крыльчатки.

Выводы.

Для производства широкофюзеляжных самолетов необходимы алюминиевые панели длиной 30 метров и более с тонким полотном и ребрами жесткости. Существующие горизонтальные гидравлические прессы не позволяют получать изделия требуемой длины [49]. По конструктивным особенностям эти прессы не подлежат реконструкции с целью увеличения объемов контейнера, поэтому длинномерные детали получают соединением прессованных элементов. Применение сборных длинномерных деталей приводит к снижению надежности эксплуатации воздушной техники. В то же время производственная программа вертикальных гидравлических прессов, усилием 300 МН и более, не обеспечивает их полной загруженности. Не нашли применения на практике известные способы, позволяющие получать изделия на данных прессах. Потребность в панелях остается, приобретая все большую актуальность.

Для осуществления штамповки длинномерных алюминиевых панелей на вертикальных гидравлических прессах необходимо разработать способ и инструмент, которые позволят освоить новую технологию производства поковок данного класса. При разработке способа и инструмента важно учитывать теоретические основы процессов обработки металлов давлением, которые изложены в работах О.А. Ганаго, С.И. Губкина, Г.Я. Гуна, И.А. Кийко, И.В. Костарева, Я.М. Охрименко, А.А. Поздеева, О.М. Смирнова, В.П. Се-верденко, Е.М. Макушка, И.Я. Тарновского, JI.A. Шофмана и др.

Освоение новой технологии потребует больших расходов материальных и энергоресурсов для проведения опытных работ в промышленных условиях. Сократить затраты можно за счет компьютерного моделирования технологических процессов, которое позволит определить форму и размеры исходной заготовки, отработать переходы штамповки. Для выполнения компьютерного моделирования, необходима методика проектирования технологических процессов. С развитием микропроцессорной техники и программного обеспечения для нее, стало возможным разрабатывать методики проектирования и доводить их до вида, пригодного к использованию в производственных условиях.

В ходе выполнения работы был проведен комплекс аналитических исследований с экспериментальной проверкой основных результатов.

Цель работы. Разработка методики проектирования процесса штамповки алюминиевых панелей с односторонним ортогональным оребрением для расширения технологических возможностей вертикальных гидравлических прессов.

Для достижения указанной цели определены следующие задачи исследования:

- разработка методики определения рациональных параметров процесса осадки полотна с выдавливанием ребер жесткости;

- исследование влияния геометрических параметров ручья штампа на процесс образования утяжины;

- проверка адекватности компьютерного моделирования реальным условиям деформирования;

- разработка способа штамповки панелей с односторонним ортогональным оребрением;

- численное моделирование штамповки панелей с односторонним ортогональным оребрением;

- экспериментальная проверка в лабораторных условиях результатов численного моделирования;

- апробация методики расчета в производственных условиях.

Методы исследования. В работе применяются: численные методы моделирования, методы математического планирования экспериментов, экспериментальные исследования процессов формообразования.

Достоверность результатов. В ходе выполнения работы был проведен комплекс аналитических исследований с экспериментальной проверкой основных результатов. Результаты лабораторных экспериментов хорошо согласуются между собой, что подтверждает адекватность численного моделирования реальным условиям формообразования поковок.

Научная новизна. Показана возможность применения конечно-элементной модели для компьютерного моделирования процесса осадки полотна заготовки с выдавливанием ребер жесткости.

Выполнено численное решение задачи осадки полотна с выдавливанием ребер жесткости на основе использования адаптированной модели Ананда, описывающей пластическое формоизменение материала.

Получена оценка влияния геометрических параметров ручья штампа на процесс формообразования поковок с использованием методов математической статистики.

Определены параметры ручья штампа, оказывающие влияние на образование утяжины. Рассчитаны значения указанных параметров и соотношения между ними, обеспечивающие бездефектное формообразование поковок с ребрами жесткости.

Осуществлено численное моделирование способа штамповки панелей с односторонним ортогональным оребрением на основе разработанной методики.

Практическая полезность работы. Разработана и доведена до инженерного вида методика расчета процесса штамповки поковок с ортогональным оребрением.

Разработан способ получения панелей с односторонним ортогональным оребрением штамповкой на вертикальных гидравлических прессах и сконструирована гравюра инструмента.

Опробована на производстве разработанная методика расчета процессов пластического формообразования для определения технологических параметров заготовки применительно к получению осесимметричной поковки диска со ступицей.

Выполнено моделирование процесса объемного формообразования поковки крыльчатки.

Результаты диссертационной работы использованы на одном из предприятий отечественной промышленности.

Реализация результатов работы. Результаты выполненных исследований использованы на предприятии ЯВ 48/18 в виде рекомендаций по определению рациональных параметров исходной заготовки поковки диска со ступицей.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались и получили одобрение на следующих научных семинарах:

• Всероссийской конференции «Необратимые процессы в природе и технике» (Москва, МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2001, 2003);

• V Молодежной научно-технической конференции «Наукоемкие технологии и интеллектуальные системы» (Москва, МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2003);

• VI Всероссийской научно-технической конференции «Новые информационные технологии» (Москва, МГАПИ, 2003);

• Научном семинаре кафедры ОМД (Москва, МИСиС, 2004), объединенном научном семинаре кафедр ОМД и инженерной графики (Москва, МИСиС, 2005).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 работ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, заключения, приложения и списка литературы из 131 наименования. Работа содержит 58 рисунков, 12 таблиц. Общий объем работы 161 страница.

ВЫВОДЫ

1. Выполнено численное моделирование процесса формообразования поковки диска со ступицей. Моделирование проводили по трем расчетным схемам соотношения размеров. В результате анализа определялось рациональное соотношение высоты Н и диаметра D заготовки. На предприятии ЯВ 48/18 были использованы результаты методики для определения рациональных параметров исходной заготовки при проектировании процесса осадки цилиндрической заготовки в подкладных кольцах. Методика доведена до инженерного вида и может быть использована в практической деятельности предприятия.

2. В работе выполнено моделирование процесса объемного формообразования поковки крыльчатки по разработанной в диссертации методике проектирования процессов штамповки. Результатами численного моделирования являются распределения напряжения и степени деформации в материале поковки при ее окончательном оформлении, позволяющие сделать суждение о характере распределения данных величин в полотне заготовки, а также выявить наиболее сложные участки оформления поковки. Результаты численного эксперимента свидетельствуют о том, что применение методики возможно для расчета не только плоских, но и объемных задач обработки металлов давлением.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Выполненные теоретические и экспериментальные исследования позволяют сделать следующие выводы:

1. Разработана методика проектирования процессов формообразования поковок с тонким полотном и развитой боковой поверхностью для определения рациональных параметров процесса осадки полотна с выдавливанием ребер жесткости.

2. На основе адаптированной модели для упруго-пластического формообразования материала проведен численный эксперимент осадки слоя с выдавливанием в полость штампа под ребро жесткости, в ходе которого исследовали влияние геометрических параметров ручья штампа (ширины ребра и радиуса сопряжения ребра с полотном) на образование утяжины. Методами математической статистики определена область значений радиуса и ширины ребра, при которых образование утяжины наименее вероятно.

3. В лабораторных условиях выполнили натурный эксперимент осадки слоя материала с выдавливанием. Экспериментальная проверка показала незначительное расхождение опытных данных и результатов численного моделирования, что подтверждает адекватность компьютерного моделирования реальным условиям деформирования.

4. Разработан способ штамповки панелей с односторонним ортогональным оребрением, суть которого заключается в предварительной формовке полотна, выдавливании в нем ребер жесткости и окончательной его формовке; а также лабораторный штамп для реализации указанного способа, что позволяет расширить технологические возможности вертикальных гидравлических прессов.

5. В результате компьютерного моделирования процесса штамповки панели с односторонним ортогональным оребрением были получены картины распределения степени деформации и напряжения в материале поковки, по которым оценивали характер бездефектного формирования панели в клещевом лабораторном штампе.

6. В лабораторных условиях выполнен эксперимент, который показал пригодность разработанной методики для проектирования процесса бездефектного получения панелей.

7. Апробация разработанной методики в промышленных условиях подтвердила возможность ее использования на производстве, а также пригодность для расчета процессов как плоского, так и объемного формообразования.

1. А.С. 1801701 СССР. Способ горячей штамповки из алюминиевых сплавов // Горячев А.П., Куликов А.Ф., Никонов Е.В., Кононов С.А., Майзен-гельтер В.А. — Ступинский металлургический комбинат. МКИ В21

2. J5/12 Опубл. 15.03.93. Бюл. № 10.

3. А.С. 1248718 СССР. Способ штамповки панелей с односторонним рельефом // Калиновский И.П., Мозгов В.А., Голев В.П., Стаепанов В.А., Кудрявцев Ю.В. -МКИ В21 J 5/12 Опубл. в Б.И., 1986. Бюл. № 29.

4. А.С. 1532173 СССР. Способ получения изделий типа ребристых панелей // Кондратенко В.Г., Гречищев В.Н. МКИ В21 J 5/12 - Опубл. 30.12. 89. Бюл. № 48.

5. А.С. 0334976 Устройство для секционной штамповки алюминиевых панелей // Mele Joseph J. МКИ В 21 J 5/02, В 21 J 13/02. - Опубл. 04.10.89.

6. Абугу Г.И., Тюрин В.А. Анализ очага деформации и прогнозирование характера износа штампов при горячей штамповке удлиненных тонких поковок // Московский институт стали и сплавов. — М., 1992. — 13с.

7. Алтан Т., Фьорентино Р. Расчет усилий и напряжений при объемной штамповке. // Конструирование и технология машиностроения. — 1972. — № 4. С. 64-77.

8. Баев Б.А., Костарев И.В. Использование положений теории течения тонкого пластического слоя при горячей штамповке ребристых деталей для проектирования технологических процессов. // Кузнечно-штамповочное производство. 1978. -№ 4. - С. 47-50.

9. Басов К.A. ANSYS в примерах и задачах. М.: Компьютер Пресс, 2002.-224с.

10. Батурин А.И., Ефремов Д.Б., Тетеркина А.А. Моделирование кинематики течения металла при открытой штамповке осесимметричных изделий. // Известия вузов. Черная металлургия. 1982. -№ 9. - С. 80-83.

11. Белов Г.А., Смирнов О.М., Балакин В.П. Штамповка тонкостенных ребристых деталей в режиме сверхпластичности. // Кузнечно-штамповочное производство-1984.-№ 11.-С. 16-18.

12. Биргер И.А. Расчет конструкций с учетом пластичности и ползучести. // Изв. АН СССР. Механика. 1965. - № 2. - С. 113-119.

13. Бокман М.А. Кинематика образования утяжины при осадке с затеканием в аксиальную полость. // Кузнечно-штамповочное производство. 1970. - № 6. - С. 3-6.

14. Бокман М.А., Рабинович Я.Н. Механизм образования «прострела» при штамповке ребристых деталей и методы его предупреждения. // Кузнеч-но — штамповочное производство. 1972. - № 17-19. - С. 3-5.

15. Бойцов В.В., Грибановский В.А. Моделирование процессов изотермической штамповки титана на сплаве Sn + 38РЬ. // Технология легких сплавов. 1984. -№ 6. - С. 37-39.

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

17. Брюханов А.Н., Ребельский А.В. Горячая штамповка. М.: Машгиз, 1952.-665с.

18. Бурань Я., Цегледи И., Жила Ш. Моделирование процессов горячей объемной штамповки. // Кузнечно-штамповочное производство — 1985. № З.-С. 5-6.

19. Бяков Л.И., Дудкина А.И., Шилин O.K. Моделирование процесса прокатки в калибрах осадкой с использованием метода фотоупругости. // Технология легких сплавов. — 1983. № 3. - С. 13-17.

20. Вайсбурд Р.А., Партии А.С. Исследование условий образования утяжины и расчет ее формы при выдавливании материала в щелевую полость. // Известия вузов. Машиностроение. 1999. -№ 1. - С. 30-34.

21. Вайсбурд Р.А., Партии А.С. Расчет прессования без пресс-утяжины. // Известия вузов. Цветная металлургия. 1999. - № 2. - С. 39-41.

22. Вайсбурд Р.А., Партии А.С. Исследование условий образования утяжины при закрытой прошивке и определение ее формы. // Кузнечно-штамповочное производство. 2000. - № 2. - С. 17-19.

23. Вайсбурд Р.А., Партии А.С. Условие образования утяжины при обратном выдавливании и расчет ее формы. // Известия вузов. Цветная металлургия. 1999. - № 5. - С. 51-54.

24. Вальтер А.И. Теоретическая оценка напряженно — деформированного состояния металла при ротационной вытяжке проецированием. // Куз-нечно штамповочное производство. - 1998. - № 1. - С. 3-4.

25. Вовченко А.В., Резников Ю.Н., Быкодоров А.В. Моделирование формоизменения в процессах объемной штамповки численными методами. // Вестник Донского государственного технического университета. 2001. -№1. — С. 33-39.

26. Галкин В.И., Соколов А.В., Палтиевич А.Р., Паршиков А.Н. Практика применения математического моделирования при решении технологических задач обработки металлов давлением. // Технология легких сплавов.-2000. -№1.- С. 28-33.

27. Герасимов В.В., Логазяк Н.А., Вайсбурд Р.А., Колмогоров В.Л. Пакет программ МЕЛИСА для решения технологических задач ОМД методом линий скольжения. // Известия вузов. Черная металлургия. 1997. — № 9. — С. 32-36.

28. Гормач Б.А., Ефимов Е.А. Моделирование процессов формообразования тонкостенных деталей. // Аннотация доклада 7 всесоюзный Съезд по теории и прикладной механике. - М., 1991. - С. 113-114.

29. Гречшцев В.Н. Построение линий скольжения у контактной поверхности. // Известия вузов. Машиностроение. — 1990. № 3. — С. 116-120.

30. Гречшцев В.Н. Алгоритм построения линий скольжения для осадки с затеканием в полости. // Известия вузов. Машиностроение. 1992. — № 1-3. -С. 102-107.

31. Губкин С.И. Теория обработки металлов давлением. — М.: Метал-лургиздат, 1974. 532с.

32. Гун Г.Я. Математическое моделирование процессов обработки металлов давлением. М.: Металлургия, 1983. - 351с.

33. Джонсон В., Кудо X. Механика процессов выдавливания металла.-М.: Металлургия, 1965. 174 с.

34. Дмитренко В.Г., Виляцер В.Г., Лапицкий A.M. Определение диаметра заготовок при радиальной штамповке звездочек. // Кузнечно — штамповочное производство. -1975. № 7. - С. 15-16.

35. Дриц М.Е. Свойства элементов. — М: Издательский Дом «Руда и металлы», 2003г. 444с.

36. Ерманок М.З. Прессование панелей из алюминиевых сплавов. — М.: Металлургия, 1974.-232 с.

37. Ерманок М.З. Прессование изделий специальной формы. — М.: Металлургия, 1994.-304 с.

38. Ершов В.И., Маркеев М.А., Захаров В.А., Формообразование деталей сложной пространственной конфигурации. // Машинное проектирование, увязка и воспроизведение сложных деталей в авиастоении. 1987. Вып. 1-С. 130-132.

39. Ефимов В.Н., Маковецкий В.В., Пятибратов В.Н. Повышение качества штамповки тонкостенных поковок. // Кузнечно-штамповочное производство. 1990. -№ 4. - С. 7-8.

40. Захаров М.Ф., Тихонов С.М., Мозгалев Н.В. Исследование возможности устранения кривизны и разнотолщинности тонкостенных оребренныхпанелей из сплава Д19. // Технология легких сплавов. — 1986. № 6. — С. 3234.

41. Зимин А.И., Саидов М.Г. Экспериментальная технологическая установка для плоскостной штамповки. // Машины и технология обработки давлением М.: Изд. МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1964. - 200 с.

42. Золотухин Н.М., Тышкевич А.В., Антонов Н.М. Экспериментальный метод этапного исследования процесса пластического деформирования. // Известия вузов. Черная металлургия. 1984. - № 5. - С. 70-73.

43. Иванушкин П.Ф., Дорошко В.И., Копыский Б.Д. Неравномерность деформации и давлений при штамповке тонких тел (панелей). // Технология легких сплавов. 1966. -№ 6. - С.61-67.

44. Илюкович Б.М., Есипов В.Д., Измайлова М.К. Определение напряженно-деформированного состояния при пластическом течении металла. // Повышение эффективности производства толстолистового проката. М., 1984.-С. 27-30.

45. Илюкович Б.М., Измайлова М.К., Ершов С.В. Определение коэффициентов деформации при формировании полос с ребрами жесткости. // Известия вузов. Черная металлургия. 1995. - № 1. - С. 29-31.

46. Ковка и штамповка цветных металлов. Справочник / Корнеев Н.И., Аржаков В.М., Бармашенко Б.Г. и др. — М.: Машиностроение, 1971. 232с.

47. Колмогоров В.Л. Напряжения. Деформации, разрушение. М.: Металлургия, 1970.-229с.

48. Костава А.А., Муравьев В.К., Корчагин П.А. Прессование металлов без пресс утяжины. // Кузнечно - штамповочное производство. — 1976. — № 11.-С. 3-5.

49. Куренков И.Ж., Полторапавло Ю.В. Моделирование процесса прокатки стали на пластилиновых моделях. // Известия вузов. Черная металлургия. 1987.-№ 11. - С. 61-64.

50. Кутышкин А.В. Экспериментальные исследования формоизменения заготовок при штамповке круглых в плане поковок. // Кузнечно-штамповоч-ное производство -1989. № 6. - С. 15.

51. Кутышкин А.В., Добашин С.М. Образование дефекта типа «зажим» при горячей объемной штамповке. // Кузнечно — штамповочное производство. 1989. -№ 10. - С. 9-10.

52. Кутышкин А.В. Выбор материалов для имитационного моделирования течения металла при горячей объемной штамповке. // Известия вузов. Черная металлургия. — 1996. № 2. - С. 13-16.

53. Масленников Н.Б., Толбатов А.А., Сотников В.Д. Разработка оптимальной заготовки для высокоскоростного деформирования. — // Самолетостроение. Техн. возд. флота. Республ. межвед. темат. науч.-техн. сб., вып. 35, Харьков: Высшая школа, 1974. С. 128-131.

54. Никитина О.А. Определение рациональных параметров процесса штамповки деталей с тонким полотном и развитой боковой поверхностью. // Техника машиностроения. 2003. - № 3. - С. 15-17.

55. Никитина О.А. Численное моделирование по МКЭ процесса заполнения полости штампа под ребро жесткости // Тезисы докладов II Всероссийской научно-технической конференции «Необратимые процессы в природе и технике». М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2003. - С. 64.

56. Никитина О. А. Решение задачи о плоской осадке с большими степенями деформации. // Межвузовский сборник научных трудов «Вопросы исследования прочности деталей машин». М.: МГАПИ, 2003. — С. 38-39.

57. Никитина О.А. Исследование условий образования утяжины в ребристых поковках. // Межвузовский сборник научных трудов «Вопросы исследования прочности деталей машин». М.: МГАПИ, 2003. - С. 92-98.

58. Никитина О.А. Исследование дефектообразования при получении поковок с ребрами жесткости. // Заготовительные производства в машиностроении. 2004. - № 2. - С. 27-30.

59. Новик Ф.С., Арсов Я.Б. Оптимизация процессов технологии металлов методами планирования экспериментов. -М.: Машиностроение, 1980. — 302с.

60. Норри Д., Де Фриз Ж. Введение в метод конечных элементов. / Пер. с англ.-М.: Мир, 1991. 304с.

61. Огурцова Г.П. Теоретический анализ процесса штамповки панелей из рельефной заготовки. // Известия вузов. Машиностроение. 1977. — № 3. — С. 163-166.

62. Огурцова Г.П. Математическое планирование в исследованиях процессов обработки металлов давлением. // Известия вузов. Машиностроение. — 1977.-№ 4.-С. 152-155.

63. Огурцова Г.П. Экспериментальное исследование методом муара процесса деформирования рельефной заготовки при штамповке панелей. // Технология легких сплавов. 1978. -№ 3. - С. 23-27.

64. Охрименко Я.М., Бережной B.JI., Щерба В.И., Мороз Б.С. Технологические и эксплуатационные возможности прессования в условиях активного трения. // Цветные металлы, 1973. № 6. - С. 19-22.

65. Охрименко Я.М. Технология кузнечно-иггамповочного производства. -М.: Машиностроение, 1976. 560с.

66. Патент России № 2174455. Способ изготовления тонкостенных деталей переменного сечения и штамп для его осуществления. // Зорин В.А., Зи-нин И.П., Ланг В.Ф., Минин В.Ф., Хохонов В.В., Жуйков В.Н. МПК В 21 D 41/04.-Опубл. 10.10.20001.

67. Патент США № 5868026. Ступенчатая, сегментная штамповка в закрытых штампах. // Sarkisian John М., Paltish John R., Zecco Joseph J., Wyman -Gordon С. МПК B21 J13/02. - Опубл. 09.02.99.

68. Патент России № 2223838. Способ штамповки панелей с односторонними ребрами жесткости // Харитонов А.О., Никитина О.А., Соломонов К.Н. -МКИВ 21 J 5/12, В 21 К 23/00. Опубл. 20.02.2004.

69. Патент России № 2223839. Штамп для получения изделий типа панелей с ребрами жесткости // Харитонов А.О., Никитина О.А., Соломонов К.Н. —МКИВ 21 J 5/12, 13/02. Опубл. 20.02.2004.

70. Перлин И.Л., Глебов Ю.П., Ерманок М.З. Влияние температуры, степени и скорости деформации на сопротивление деформированию алюминиевых сплавов. // Цветные металлы. 1964. - № 2. - С. 62-65.

71. Пилипенко А.Г. Формоизменения и усилия при штамповке ребристой пластины. //Цветные металлы. 1967. — № 6. - С. 81-82.

72. Полухин П.И., Гун Г.Я., Галкин A.M. Сопротивление пластической деформации металлов и сплавов. М.: Металлургия, 1983. - 351с.

73. Полухин П.И. Прессование алюминиевых сплавов М.: Металлургия, 1974.-356с.

74. Прозоров JI.B. Прессование стали и тугоплавких сплавов. — М.: Машиностроение, 1969. 351с.

75. Райтбарг JI.X. Производство прессованных профилей. — М.: Металлургия, 1984. -264с.

76. Резников Ю.Н., Курочкин Г.М. Расчет и проектирование заготовок в процессах объемной штамповки с применением чертежно-графического автомата. // Кузнечно штамповочное производство. - 1980. - № 1. — С. 14-16.

77. Резников Ю.Н. О расчете течения металла в процессах объемной штамповки методом верхней оценки. // Известия вузов. Черная металлургия. 1981. -№4. -С. 84-87.

78. Ренне И.П., Рогожин В. П., Кузнецов В.П. Методы экспериментального исследования пластических деформаций при обработке давлением. — Тула, 1970.-91с.

79. Северденко В.П., Макушок Е.М., Матусевич А.С. Методика расчета формоизменения при штамповке в условиях плоской деформации. — Минск: Наука и техника, 1968. 302с.

80. Селедкин Е.М., Гвоздев А.Е. Математическое моделирование процессов формоизменения заготовок. — М.: Академия проблем качества, ТулГУ, 1998.-225с.

81. Селедкин Е.М. Осадка тонкослойных анизотропных заготовок. // Кузнечно штамповочное производство. - 1999. - № 12. - С. 6-8.

82. Семенов Е.И. Ковка и объемная штамповка. — М.: Высшая школа, 1972.-352с.

83. Середин П.И. Новые способы прессования. // Московский институт цветных металлов и золота. М., 1955 - С. 25.

84. Серенсен С.В., Когаев В.П., Шнейдеровым P.M. Несущая способность и расчеты деталей машин на прочность. М.: Машгиз, 1963. - 451с.

85. Сикульский В.Т. Разработка технологии и инструмента для формоизменения ребристых панелей сложных форм. // Обработка металлов давлением в машиностроении. 1987. — № 23. - С. 18-20.

86. Сикульский В.Т. Пластическое деформирование оребренной панели. // Обработка металлов давлением в машиностроении. 1990. — № 26. — С. 2832.

87. Скосоренко К.Н. Формообразование длинномерных панелей двойной кривизны методом раскатки ребер жесткости и дробеударной обработки в авиастроении. Дис. на соиск. ученой степ. канд. техн. наук.- М., 1992. -195с.

88. Смирнов О.М. Обработка металлов давлением в состоянии сверхпластичности. -М.: Машиностроение, 1979. 184с.

89. Смирнов О.М., Цепин М.А., Карпилянский Н.Н. Теория и технология обработки металлов давлением. М.: Металлургия, 1980. - С. 93-95.

90. Смирнов О.М., Цепин М.А., Ершов А.Н. Установка для физического моделирования процессов обработки металлов давлением. // Известия вузов. Черная металлургия. 1985. -№ 11. - С. 85-87.

91. ЮО.Смирнов-Аляев Г.А., Чикидовский В.П. Экспериментальные исследования в обработке металлов давлением. — JL: Машиностроение, 1972. — 360с.

92. Соломонов К.Н., Никитина О.А. Новые разработки в технологии объемной штамповки. // Известия вузов. Черная металлургия. 2003. - № 3. — С. 22-25.

93. Соломонов К.Н., Никитина О.А. Объемная многопереходная штамповка деталей для авиационной промышленности. // Авиационная промышленность. 2003. -№ 1. - С. 21-23.

94. Трыонг В.К., Галкин A.M. Определение оптимальных температур-но-скоростных условий деформирования с применением математической теории планирования эксперимента. // Технология легких сплавов. 1972. — № З.-С. 38-41.

95. Тулянкин Ф.В., Цхондия А.Г., Хазанов И.И., Мозолев В.В., Табакова А.Д. О применении моделирования при отработке технологических процессов изготовления штамповок. // Технология легких сплавов. — 1976. — № 3. -С. 56-60.

96. Харитонов А.О., Никитина О.А. Численное моделирование осадки материала с выдавливанием в полость штампа под ребро жесткости. // Куз-нечно-штамповочное производство. -2003. -№11. -С. 39-41.

97. Чиченев Н.А., Кудрин А.Б., Полухин П.И. Методы исследования процессов обработки металлов давлением. М.: Металлургия, 1977. - 311с.

98. Шадский А.А., Владимиров С.А. Регламентированная правка поковок из алюминиевых сплавов с целью снижения остаточных напряжений. // Кузнечно штамповочное производство. - 1983. - № 8. - С. 13-16.

99. Шадский А.А. Правка ребристых штампованных поковок растяжением. // Технология легких сплавов. 1996. - № 1. - С. 35-37.

100. Шайкевич Е.Б., Сурков А.И., Африкантов В.Е. Исследование поля-ризационно оптическим методом напряженного состояния при штамповкеоребренных деталей. // Кузнечно-штамповочное производство. 1975. - № 9. -С. 5-7.

101. Шайкевич Е.Б., Медницкий В.М. Влияние условий деформирования на качество штампованных полуфабрикатов из алюминиевых сплавов. // Технология легких сплавов. — 1981. -№ 2. С. 56-59.

102. Шайкевич Е.Б., Линц В.П. Особенности технологии производства штамповок с односторонним клеточным оребрением. // Технология легких сплавов.-1974.-№7.-С. 11.

103. Шофман Л.А. Анализ формоизменения методом линий скольжения.//М.: Машгиз, 1961.-С. 137- 150.

104. Экджермен Н., Алтан Т. Модульный анализ геометрии и напряжений при объемной штамповке: приложение к конструкционной детали. // Конструирование и технология машиностроения. 1972. - № 4. - С. 64- 74.

105. Экспериментальные методы исследования напряжений и деформаций. / Касаткин Е.С., Кудрин А.Б., Лобанов A.M. — Киев: Наукова думка, 1981.-589с.

106. Akgerman N., Becker J.R., Altan Т. Perform Design in Closed die -Forging. // Metallyrgia and Metal Forming.-1973.- Volume 40, № 5, P. 135 - 138.

107. ANSYS Users Manual for Revision 5.0. Volume 2. CAD - FEM Gmb. H. //Munchen, 1997, s. 29.

108. Baehman P.L., Shepard M.S., Ashley R.A., Jay A. Automated metal forming modeling utilizing adaptive remeshing and evolving geometry. // Comput-ering and Structuring.- 1988.- Volume 1-2. P. 319 - 325.

109. Ben-je Lwo and Eggert G.M. An Implict Stress Update Algorithm Using a Plastic Predictor // Submitted to Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering. 1991. Volume 14. - P. 125-167.

110. Chijiwa K., Hatamura Y., Hasegawa N. Natural modelling process of a die-forming. // Trans. Iron and Steel Ins. Japan. 1981. Volume 3. - P. 178-186.

111. Gunghin Li, Chun Lei, Sheng Sun, Tingdong Guan. A system of CAS/CAD system for die forging process. // Journal of Japaneese Institute of Light Metals. 1989. -Volume 7. - P. 295-300.

112. Hao Nanhai, Xue Kemin, Lu Yan. Mathematical simulation of the process forming of a ridge part of a upper half carter. // Chin. J. Nonferrous Metals 1999. Volume 3.-P. 531-535.

113. Kihara Junji, Ishil Kenshi, Tsugeno Masashi. The application of a method of boundary units to the elastic plastic and elastic viscous plastic tasks. // Soc. Technol. Plast. 1984. - № 282. - P. 639-645.

114. Konig W., Stefens K., Krapoth A. Simulation of processes metals forming with the help of a finite element method.// Ind.-Anz. 1984. Volume 14.-P. 10-13.

115. Ono Hiroshi, Motomura Mitsugu, Inara Katsuya. Sectional die forming. // Journal of Japaneese Institute of Light Metals. 1989. Volume 9. - P. 627-633.

116. Srinivas M.V., Alva P. L., Biswas S.K. Slip line field analysis of a simple plane strain closed-die forging. // Mechanical Engineering. 1989. - № 2. - P. 91-99.

117. Sullton R. Die forming of avia panels. // Light Metal Techn. 1992. -№ 3. — P. 159-165.

118. Yao Z. K., Guo H.Z., Wang M., Lan F., Feng P.F. Physical modelling of isothermal die forging process of Ti-allow structural air-frame part with E type cross-section of varying thickness rib. // Acta Met. Sin 2000. № 1. - P. 401- 405.

119. Yordan J. Floturning of ridge panels. // Steel. 1965. - № 13. - P. 78-79.4r