автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.08, диссертация на тему:Технологическое обеспечение процессов изготовления составных цилиндров из бесшовных и сварных труб дорнованием

005004949 На правах

Земляной Сергей Александрович

ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПРОЦЕССОВ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СОСТАВНЫХ ЦИЛИНДРОВ ИЗ БЕСШОВНЫХ И СВАРНЫХ ТРУБДОРНОВАНИЕМ

05.02.08 - Технология машиностроения

АВТОРЕФЕРАТ Диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

-8 ДЕК 2011

Ростов-на-Дону 2011 г.

005004949

Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Донской государственный технический университет» в Институте энергетики и машиностроения.

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор кафедры «Информационное обеспечение автоматизированного производства» Института энергетики и машиностроения ДГТУ Исаев А.Н.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор кафедры «Технология машиностроения» Донского государственного технического университета Попов М.Е.

кандидат технических наук, заместитель генерального директора по производству ОАО «Роствертол» Чучукалов А. П.

Ведущая организация: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение профессионального образования южно-российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт)

Защита состоится 19 декабря 2011 года, в 14-00 часов на заседании диссертационного совета Д212.058.02 в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Донской государственный технический университет» по адресу: 344000, г. Ростов-на-Дону, пл. Гагарина, 1, ауд. 252.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ДГТУ.

Отзыв в двух экземплярах, заверенный печатью, просим выслать в Диссертационный совет по указанному адресу.

Автореферат разослан «16» ноября 2011 г.

Ученый секретарь Диссертационного совета

В.Э. Бурлакова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность работы. Анализ теории и практики применения процессов дорпонания при обработке отверстий трубчатых заготовок показал, что в этой области в нашей стране и за рубежом имеется огромный теоретический, экспериментальный и производственный опыт. Большой вклад в развитие методов дорнования внесли Проскуряков Ю.Г., Розснберг O.A., Исаев А.П., Осколков А.И., Роговой В. М., Куксов ГШ., Миндрул О.Б. и многие другие.

Одним из объектов применения процесса дорнования является, например, производство корпусов (гильз) гидроцилипдров из толстостенных бесшовных труб. Технические характеристики цилиндров, работающих при высоких давлениях в сотни и тысячи мегапаскалей, могут быть существенно повышены при использовании вместо монолитных корпусов составных, состоящих из двух и более элементов. Упрощается выбор подходящего трубного проката из сортамента труб, удовлетворяющего условиям обработки заготовок дорнованием на благоприятных режимах деформирования.

Однако технология изготовления составных цилиндров на основе методов дорнования отверстий не обеспечена в должной мере научно обоснованными рекомендациями, относящимися к выбору условий достижения необходимого качества сцепления соединяемых деталей в процессе формирования полых составных изделий, особенно со сварными трубами, рекомендациями по выбору параметров заготовок, специализированных методик расчета инструмента и технологических режимов обработки.

Степень разработанности проблемы. Поставленные в диссертации вопросы технологии изготовления составных цилиндров из сварных труб рассмотрены впервые.

Цель работы. Установление основных закономерностей формирования составных цилиндров методом дорнования отверстий заготовок из бесшовных и сварных труб

Задачи работы:

• 1. Выявление функциональных взаимосвязей деформаций, контактных напряжений и сил с геометрическими размерами и режимами обработки отверстий двухслойного цилиндра дорпованисм.

• 2. Выявление основных закономерностей напряженно-деформированного состояния материала в области сварного шва сварной заготовки в процессе дорнования отверстия составного цилиндра

• 3. Определение режимов обработки заготовок из сварных труб, позволяющих обеспечить требуемые однородные свойства по точности и качеству поверхностей отверстий с полным объемным смещением грата в область сплошного материала стенки трубы..

• 4. Разработка методики расчета размеров исходного зазора между соединяемыми цилиндрами со сварочным гратом на поверхности отверстия, обрабатываемого дорнованием.

• 5. Разработка рекомендаций по выбору трубчатых заготовок из сортамента бесшовных и сварных труб для изготовления составных цилиндров с

применением метода дорнования отверстий.

• 6. Разработка рекомендаций по выбору маршрутных технологий изготовления составных изделий с бесшовными и сварными трубчатыми заготовками с применением дорнования отверстий.

Предметом и объектом исследований являются проблемы обеспечения качественного сопряжения элементов составного цилиндра из сварных труб дорнованием и условия деформирования сварочного грата без его разрушения с обеспечением высокой точности отверстия в процессе обработки.

Методологическая, теоретическая » эмпирическая база исследования.

Методологической базой являются принятые методы исследований, основанные на использовании стандартных методик оценки технологических параметров, обеспечивающих точность и качество составных цилиндров.

Теоретической базой исследования являются известные положения теории малых упругопластических деформаций, на основе которой изучалось качество сопряжения элементов составного цилиндра.

Эмпирической базой исследования являются методы определения качества сопряжения элементов и точности отверстий составного цилиндра с применением статистических методов обработки экспериментальных данных, полученных на приборах для оценки шероховатости и микротвердости, по результатам металлографических, электронно-микроскопических и рентгеноструктурных исследований.

Научные результаты, выносимые на защиту.. Научным результатом является разработанный на основе теории механической схемы деформации С.И. Губкина механизм пластического деформирования сварной заготовки с внутренним сварочным гратом, раскрывающий возможность полного переноса материала грата в сварной шов и обеспечение качества обработанной поверхности. На защиту выносятся выявленные автором закономерности формообразования составного изделия из двух полых цилиндров, модели процессов образования неразъемного соединения за счет деформационного натяга, методы и алгоритмы автоматизированного проектирования процессов изготовления составных изделий из бесшовных и сварных трубчатых заготовок с применением процессов объемного и поверхностного пластического деформирования. Научная новизна работы.

I.Впервые теоретически установлены закономерности формообразования составных цилиндров в условиях локализованного кольцевого упругопластиче-ского деформирования, в процессе которого происходит сочленение элементов образуемого составного изделия путем его радиальной раздачи конусом инструмента (дорном). При локализованном нагружении, в отличие от известного метода соединения полых цилиндров методом гидростатической раздачи, схема деформации характеризуется всесторонним сжатием, вследствие чего на кон-тактируемом-с инструментом участке возникает высокое давление, на порядки превышающее давление при гидростатической раздаче, и интенсивное пластическое течение материала в основном в осевом направлении. Охватывающий

элемент (внешняя оболочка) при этом получает минимальные изменения размеров. Установлено, что в результате упругой разгрузки в сопряжении элементов составного цилиндра после дорпования образуется деформационный натяг посадки, превосходящий натяги запрессовки.

2. На основе впервые разработанной модели пластического деформирования сварной трубы с внутренним сварочным гратом определены условия обеспечения требуемого качества изделия по критериям шероховатости внутренней поверхности и прочности корпуса в процессе дорпования составного цилиндра. Определен предельный интервалы исходных зазоров между сопрягаемыми цилиндрами и натягов, при которых достигаются требуемые качественные параметры обработанной поверхности (шероховатость, микротвердость, отсу тствие внутренних дефектов в сварном шве) и высокая прочность сопряжения.

3. Выявлен качественные и количественные взаимосвязи факторов (схемы и натягов дорпования, исходной точности и размеров заготовок сопрягаемых элементов), на точность обработки отверстий и надежность соединения цельных и сварных втулок с корпусом при дорновании отверстий составных изделий.

4. Предложены методы и алгоритмы автоматизированного проектирования процессов изготовления составных изделий из бесшовных и сварных трубчатых заготовок с применением процессов объемного и поверхностного пластического деформирования.

Теоретическая н практическая значимость работы. Автором впервые представлен теоретический анализ напряженно-деформированного состояния при дорновании сварной трубы с внутренним гратом, на основе которого выявлены условия применения процесса дорноваиия отверстий для изготовления составных цилиндров. Практическая значимость работы определяется разработанной автором методикой автоматизированного выбора заготовок для составных цилиндров из бесшовных и сварных труб на основе разработанной базы трубчатых заготовок и рекомендациями по проектированию технологических процессов изготовления составных цилиндров с отверстиями 7-9 квалитетов точности на основе предлагаемых типовых технологических процессов, пригодных для практического использования.

Соответствие диссертации паспорту научной специальности. Научные положения и практические результаты диссертации, заключающиеся в определении качественных и количественных взаимосвязей факторов, влияющих на точность обработки отверстий и надежность соединения цельных и сварных втулок с корпусом при дорновании отверстий составных изделий, соответствуют формуле и области исследований, определяемой п.и. 2 и 7 паспорта специальности 05.02.08 - «Технология машиностроения».

Реализация результатов н апробация работы. Результаты выполненной работы внедрены в Обществе с ограниченной ответственностью «Новорсинжстрой» (г. Новороссийск) и используются в учебном процессе Донского государственного университета (г. Ростов-на-Дону) при подготовке инженеров по специальности «Технология машиностроения». Результаты

диссертационной работы докладывались и обсуждались: па 1-й международной научно-технической конференции «Совершенствование существующих и создание новых технологий» Ростов-на-Дону, 2-3 июня 2009 г.; Науч.-практ. Конф. 3-6 марта 2009 г., г. Ростов-на-Дону. в рамках 12-й междунар. агропромышленной выставки «Интерагормаш-2009»; Международной научно-технической конференции: Фундаментальные и прикладные проблемы в машиностроительном комплексе ОрелГТУ. 2009; Семинаре «Современные технологии в горном машиностроении»Москва, МГГУ. 2011 г. 24-28 января.

Публикации. По материалам исследований опубликовано двадцать пять работ (общее число - 6,67 п. л., личный вклад автора - 3,33), в том числе три работы в изданиях, рекомендованных ВАК. Получен патент на полезную модель.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы. Работа изложена на 135 страницах машинописного текста включающих 75 рисунков и 14 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы на основе современных представлений о процессах дориования отверстий в трубчатых заготовках, выявлены особенности формообразования составных цилиндров на основе деформационных технологий, в том числе изготавливаемых из сварных труб, эффективность применения которых связана с меньшими затратами как при изготовлении, так и при дальнейшей механической обработке дорнованием.

В первой главе приведен анализ процессов формообразования составных цилиндров методом дорнования отверстий. Большой вклад в развитие теории осесимметричного деформирования, к которому относится дорнование, внесли A.A. Ильюшин, Ю.Г. Проскуряков, А.Н. Исаев, O.A. Розенберг, А.Р. Лебедев, И.Л. Перлин, Г.Э. Аркулис, СИ. Губкин, В.И. Колмогоров, Полухин П.И., Г. Закс, А. Эйхингер и другие исследователи.

Применение дорнования при обработки составных изделий позволяет исключить из технологического процесса операции чернового растачивания отверстий, существенно уменьшить величину общего припуска на обработку и расход трубного проката (экономия до 25%). Дорнование позволяет получать отверстия 6-9 квалитетов с шероховатостью менее 0,32 мкм, обрабатываемый материал упрочняется, в стенках детали образуются сжимающие остаточные напряжения.

Наиболее эффективным методом формообразования составных цилиндров является дорнование, известное как дорнование в деформируемой обойме. В процессе прохода конусного дорна через отверстие составной трубы с некоторым натягом устраняется первоначальный зазор между соединяемыми элементами, а в стыке благодаря упругим деформациям образуется натяг. При этом полученный составной цилиндр практически является неразъемным.

Выявлено, что в качестве исходных заготовок для составных корпусов можно эффективно применять сварные трубы, имеющие ряд преимуществ перед бесшовными. Отверстия бесшовных груб зачастую имеют неправильную

е

форму с большими отклонениями от круговой, большую разностемность, эксцентриситет относительно наружной цилиндрической поверхности, что усложняет процесс деформирования заготовки при дорновании и образованию новых погрешностей типа «продольный изгиб». Отверстия труб, изготовленных сваркой из листового проката, более точны, т.к. прокатный лист под сварную трубу имеет существенно меньшие отклонения толщины стенки от номинала.

Стандартом на бесшовные и сварные трубы предусматривается их обязательное испытание на раздачу или сплющивание. В соответствии с требованиями стандарта допустимое увеличение наружного диаметра сварных нетер-мообработанных труб при этом испытании должно составлять не менее 6%. а бесшовных в зависимости от марки стали - 8 .. 10 %. Прочность сварных труб при свободном дориопашш существенно ниже, чем бесшовных, а разрушение заготовок происходит исключительно по образующей в области сварного шва.

Однако возможности применения сварных труб в составных цилиндрах не изучены. В связи с этим необходимо разработать комплекс научно-методических материалов, на основе которых возможно эффективное решение конструкторских и технологических задач производства составных изделий.

Во второй главе рассмотрены закономерности формирования составного изделия из полых цилиндров методом дорнования отверстия. На первом этапе происходит первоначальное сочленение цилиндров с выборкой зазора между сопрягаемыми поверхностями. Натяг, при котором завершается первый этап, определяется из выражения:

,=_250 (П

8 /и(1-0,51п/и)5(1-!гои) '

где 80- исходный зазор; т- относительная толщина стенки внутреннего цилиндра.

Величина предельно допустимого зазора равна величине наибольшей нормированной деформации при раздаче трубы, что позволяет использовать формулу (1) для определения критического натяга дорнования, необходимого для осуществления радиального контакта соединяемых цилиндров:

где ^-¡/с!, - относительный предельный натяг дорнования отверстия с исходным диаметром </,; 28к(,- наибольший допустимый зазор в начальный момент дорнования в соединении элементов составного цилиндра.

На основе разработанной модели системы «дорп-внутренпий цилиндр-внешний цилиндр» процесса дорнования (рис. 1) изучены как малые, так и большие деформации с учетом изменения пластических свойств материалов и их упрочнения. На втором этапе составной цилиндр представляет собой систему беззазорного соединения двух тонкостенных цилиндров, подверженных упруго-пластическому деформированию дорном. Размеры внутреннего цилиндра определяются каналом О.З^^-Л^), при этом радиальные стыковые натяги в

7

соединениях «внешний цилиндр-внутренний цилиндр» Дош-вн и «дорп-внутрснний цилиндр» ДЛ.В1( при известных значениях упругих смещений сопряженных поверхностей и и и образуют деформационный натяг величиной =и>111и (Д.,.

Внутренним цилиндр, получив пластическое формоизменение в канале «дори - внешний цилиндр», находится и состоянии двухстороннего упругого сжатия. После прохода дорна освобожденные от действия внутренних сил участки поверхности отверстия составного цилиндра получают радиальные смещения. Внешний цилиндр стремится к сокращению своего периметра, этому препятствует внутренний цилиндр. В итоге после прохода дорна через отверстие составного цилиндра произойдет частичное восстановление его внутреннего диаметра с образованием в сопряжении элементов составного цилиндра

Рис. 1. Схема упруго-пластических смещений и деформаций в процессе дорнова-ния составного цилиндра: 1,2 -внешнего цилиндра; 3,4-зуба дорна; 5-внутреннего цилиндра. Обозначения: </|,„ с/;„-диаметры отверстия и наружной поверхности внутреннего цилиндра после его выхода из капала; <1т, «/„и»»- исходные диаметры дорна и отверстия внешнего цилиндра; «/Л» ¿Ш11Я-размеры деформированных поверхностей дорна и внешнего цилиндра; иул, Ц„ш, Щг ~ упругие смещения поверхностей дорна, внешнего и внутреннего цилиндра; Л„ш.,,н, Дд.вн - радиальные стыковые натяги в соединениях «внешний цилиндр-внутренний цилиндр» и «дорн- внутренний цилиндр»; с/ср — средний диаметр внутреннего цилиндра.

натяга, равный упругому смещению отверстия внешнего цилиндра.

Контактные напряжения. Внешняя нагрузка, прилагаемая к деформируемому составному цилиндру, возникает вследствие сопротивления смещаемого материла дорном. Величина радиального смещения определяется натягом дорнования, а нагрузка - давлением и площадью его приложения. При объемном напряженном состоянии на площадке контакта «дорн-цилиндр» контактные напряжения (давление) превышают величину сопротивления пластическому деформированию. Наибольшее давление на площадке контакта дорна с заготовкой приближенно равно:

Л=МСТ>' (3)

где коэффициент контактного давления ка изменяется в пределах от 2-х до 4-х.

Соотношение напряжений на площадке приложения внешней нагрузки на поверхности дорна и в сопряжении цилиндров, установленное по условию статического равновесия кольцевого элемента, внутри которого давление со сто-

ропы дорна приложено к площадке ширимой /к = //(28пкх), а снаружи шириной рассчитанной с учетом принципа Ссн-Всиана, равно:

Г * МП?.)

1\. -+ III + 1 т = 1\ —------- ,

\2sina ) 2.4111«

откуда, с учетом уравнения (3),

2зта(—-— + т+ 1 1/и V 2я1па )

где а - усол конуса дорна.

Упругие смещении и деформации элементов системы «дорн-цилиндр-ннлиндр». Упругие смещения элементов составного цилиндра зависят от величин давлений /;с и />„ и физико-механических свойств их материалов и геометрических размеров. В основу расчета положено общее уравнение для перемещений н пустотелом цилиндре, нагруженном наружным и внутренним давлением (задача Ламе - Г'адолина) в виде:

Е{ьг-аг)г

где р„ и рь - соответственно давления на внутреннюю и наружную поверхности цилиндра с внутренним а и наружным Ь радиусами; л- текущий радиус (а,г<Ь).

Внешний цилиндр. Упругие смещения во внешнем цилиндре происходят под давлением ра=рс. Давление на наружной поверхности цилиндра равно рь=0. Для внутренней поверхности внешнего цилиндра г-гг. Уравнение смещений при подстановке г=гъ агъ т = £ =£г имеет вид:

+ __(1-ц2) + (1+ц>г

к-о •

^¡па )

Внутренний цилиндр. Наружная и внутренняя поверхности находя гея под действием двустороннего давления р„-рк и р/,=рс остальные параметры имеют следующие значения: г~ги а~1\, Ь-г\ т - И\/ г\ р =ц,,£ = £,. Упругое смещение поверхности отверстия внутреннего цилиндра равно:

и -

£

2 28ша|

ЧК-0

О-и)

>.(1 + X)/,

2зта( —--......ни. н-1

(I I ц)»,;

.....

2ята —— I т, + I | т. (2%\па

Упругое смещение наружной поверхности внутреннего цилиндра определяется при тех же параметрах с подстановкой г- Ну

!

Рк

1--

Цих)/.

251па

V 2зта

-(1 + ц,)

Х(1 + Х)

2зта----+ т+1 | т

12зта

Натяг в соединении равен удвоенной сумме смещений: Дс = 2

Согласно проведенным расчетам, подтвержденным практическими данными, в сопряжении тонкостенных цилиндров натяг, посадки выше, т.е. для образования составных цилиндров целесообразно применять тонкостенные трубы. Увеличение натяга дорнования способствует повышению плотности образующегося соединения, так как с ростом натяга дорнования интенсивность упрочнения внутреннего цилиндра увеличивается.

Условия перехода материала внешнего цилиндра в упруго-пластическое состояние. Согласно теории упруго-пластических деформаций в трубе, нагруженной внутренним давлением, начало пластического формоизменения может быть в момент, когда давление на его внутреннюю поверхность достигнет величины, равной:

1

Р = У,.

Давление, рассчитанное по данной формуле, применимо для оценки состояния материала внешнего цилиндра в процессе дорнования отверстия составного изделия. В случае, если рс < р, пластические деформации во внешнем цилиндре не возникают. Предельное давление, при котором пластическая область распространяется на все сечение составного изделия, равно:

Л^РпР=2Д/Зу>«,(1 При малых натягах дорнования во внешнем цилиндре возникновение пластических деформаций возможно только при использовании тонкостенных элементов составного изделия.

Увеличение натяга дорнования приводит к появлению пластических деформаций материала в стенках более толстостенных внешних цилиндров, особенно находящихся в соединении с тонкостенными внутренними элементами составного изделия. С ростом натяга дорнования при определенных сочетаниях толщин стенок элементов составного цилиндра все его поперечное сечение перегодит в пластическое состояние.

Исследования деформаций сварной трубы с внутренним гратом. Для определения объема грата, переходящего в тело трубы, необходимо знать его геометрию. Специально выполненные измерения профилограмм реального внутреннего грата, образующегося при массовом производстве сварных труб, позволили создать математическую модель грата и процесса его деформирования. По результатам измерений принята форма грата в виде сегмента окружности с радиусом Я и площадью

^,=0,5

где Ь, и /г - ширина и высота шва; у? и /?- угол и радиус сегмента (рис. 2).

ю

Рис. 2. Обозначения параметров сварочного шва и грата

Пластическая деформация сегмента вначале локализуется у вершины грача, постепенно распространяясь в глубь и в ширину, что приводит к росту периметра кольцевого сечения заготовки. В начальный момент деформирования в области грата имеет место плоская деформация (уменьшение высоты грата при уширеиии сварного шва, осевая деформация отсутствует). В процессе деформирования за счет смещения грата и уширения сварного шва первоначальный зазор между сопрягаемыми элементами (заготовкой и обоймой) уменьшается до момента полного прилегания наружной поверхности заготовки к поверхности отверстия наружного цилиндра по всему периметру.-При этом грат и все сечение заготовки находятся в объемном напряженно-деформированном состоянии.

Схема деформации грата в процессе дорпования проходит три этапа (рис. 3). В начальный момент пластически деформируется только грат сварочного

шва в условиях плоского деформированного и объемного напряженного состояния растяжения (этап 1). На этапе 2 поперечное сечение трубы преобразуется в эллиптическое с упором в стенку внешнего цилиндра, что способствует переходу грата в объемное напряженное состояние сжатия. На этапе 3 восстанавливается кольцевая форма поперечного сечения трубы с преобразова-Рис. 3. Схемы главных деформаций (е) и главных на- нием тангенциальной состав-пряжений (а) сварочного шва при дорновании отвер- ляющеи деформации грата в стая сварной трубы осевую.

Этап 1

Наименьший допустимый зазор между соединяемыми элементами.

При дорновании сварной заготовки с внутренним гратом между внутренним и наружным цилиндрами во избежание заката части грата на поверхность отверстия необходимо иметь зазор, минимальная величина которого определяется условием деформации грата за счет уширения сварочного шва. Минимальный зазор между сварной заготовкой и обоймой, при котором на внутренней поверхности трубы в области сварного шва не будет дефектов, ра-

вен:

=0,5

Я-

(5)

Натяг дорнования, при котором наружный диаметр сварной заготовки может быть увеличен на величину максимального зазора, равен:

Полученные формулы (5) и (6) могут быть использованы в расчетах размеров заготовок для составного цилиндра, удовлетворяющих следующим условиям:

'мин ' 'кр •

В третьей главе приведена методика экспериментальных исследований, описаны использованные инструменты, оснастка и образцы. Составные цилиндры представляли собой соединения сварных (сталь 10) и бесшовных (сталь 45) 240 экспериментальных образцов из необработанных (черных) и механически обработанных труб. Образцы, имеющие одинаковый внутренний диаметр, изготавливались с различной толщиной стенок.

Обработка осуществлялась одиозубыми дорнами, диаметры которых позволяли обрабатывать образцы по схемам однозубого и многозубого дорнования с малым перепадом диаметров дориующих зубьев на гидравлическом прессе. Измерения размеров обработанных образцов производилось в трех продольных и четырех поперечных сечениях стандартными микрометрическими инструментами. Результаты экспериментов обрабатывались с применением статистических методов.

Погрешности формы обработанных отверстий (среднее отклонение диаметра Аср, погрешность эксцентриситета ДЭШ1 и овальность Дов) определялись с использованием метода спектрального анализа по специально разработанным формулам:

" = '2 /=а.(и-1)

1=0

6а, ={у0-у6) + 0,Ш(у] -Л-у7 +у„) + 0,5(Л ~у4 -Л + у10); 66, = 0,5(у, +у5 ~у7-уи)+0,Ж(у2 +уА-уа + ~У9)

Д,ксц = 6,/а? + г>,2; ф, = та 6а2 ~\{Уо + Уй-Уз -у2 у4 +УЬ+У1 ~У% ->>10 +Л|)

6 Ь2 = 0,866 [(у, + у2 + У1 + Л) - (у4 + у; + ую +>'и)]

А. =2^; ■

В состав исследований дополнительно были включены методики определения микроструктуры сварочного шва, рентгенографическое исследование на наличие микротрещин (сплошности) сварочного шва, параметров шероховатости обработанных поверхностей.

В четвертой главе ирииедены результаты экспериментальных исследований с целью оценки возможности применения полученных аналитических зависимостей по следующим направлениям:

• исследование деформаций составной заготовки и ее элементов в зависимости от их размеров и натягов дорнования;

• исследование качества сопряжения элементов составного цилиндра по критерию прочности сцепления;

• определение минимального исходного зазора между элементами составного цилиндра по критерию качества поверхности отверстия в области деформации сварочного шва

• исследование микроструктуры сварочного шва;

• исследование сплошности сварочного шва рентгенографическим методом;

• исследование геометрических параметров качества поверхности по данным измерений шероховатости

Кроме этого, экспериментально исследовалось влияние факторов, определяющих специфику процесса: схемы обработки, распределение общего натяга на отдельные зубья многозубого дорна, нестабильность исходных размеров и др., учесть которые аналитически затруднительно или невозможно. Экспериментально определялись условия обработки заготовок из сварных труб, при которых достигается полное объемное смещение сварочного грата в область сплошного материала стенки трубы и достигаются стабильные параметры точности и шероховатости обработанных поверхностей.

Исследование прочности сварной трубы. В качестве аналога показателя предельной раздачи сварных труб была принята степень экспандирования, которая по техническим условиям не должна превышать 1,0 - 1,2%. Этот показатель значительно меньше, чем у бесшовных труб, что подтверждается графиками на рис. 3. При первоначальном зазоре между элементами составного цилиндра, превышающем величину, допустимую по критерию испытаний на раздачу, происходит разрыв заготовки по сварному шву. При дальнейшем дорновании место разрыва частично заполняется деформируемым металлом, однако полностью трещина не закрывается, а наружный диаметр после распрессовки не из-

X

Рис. 3. Зависимости теоретических (1, 2) и экспериментальных (3) предельных относительных деформаций X от относительной толщины стенки т.

Заготовки труб:

1 - бесшовные; 2,3 - сварные

меняется, что косвенно свидетельствует об отсутствии в ее стенке неравномерно распределенных остаточных напряжений. Подтвердилось предположение о необходимости ограничения величины максимального зазора между сопрягаемыми поверхностями

о

1.1 1,2 1,3 т

В ходе, экспериментов интенсивность снижения высоты сварного грата при однопроход-

ном и многопроходном дорновании была практически одинакова. Однако однопроходное дорнование, особенно при больших исходных зазорах между втулкой и обоймой, приводит к образованию микротрещии в области сварного шва. При многопроходном дорновании с относительными натягами на каждый зуб 0,045..0,05 подобного рода дефектов не наблюдалось. Обработка экспериментальных данных позволила установить связь натяга на зуб с величиной максимального зазора между втулкой и обоймой и предельной деформацией:

т(1-0,51пт)3'

где /?-число зубьев дорна, участвующих в деформировании сварного грата; т-относительпая толщина стенки сварной трубы; 5-зазор между сварной втулкой и обоймой; ^.„-относительный натяг на зуб дорна; ¿/-диаметр отверстия втулки.

Деформации стенок составного цилиндра. Эксперименты показали, что общая толщина стенки составного цилиндра уменьшается в основном за счет пластической деформации внутренней сварной заготовки, которая в процессе деформирования существенно удлиняется за счет текущего утонения стенки (рис. 4). Внутренняя сварная трубчатая заготовка первой переходит в пластическое состояние и деформируется интенсивнее, чем охватывающая обойма даже при сравнительно небольшой разности.толщин их стенок.

5, мм

4,75

0 0,5 1 1,5 /, мм

1,5 /, мм

Рис. 4. Утонение стенки сварной заготовки (1) и охватывающей обоймы (2) при увеличении натяга дорнования /. Исходная толщина стенки сварной заготовки - 3,3 мм; обоймы - 5 мм

Давление в сопряжении цилиндров. Прямое измерение давления на поверхности раздела элементов составного цилиндра практически невозможно, поэтому была использована методика косвенной оценки этого параметра по ве-личиие упругих деформаций путем расчета. Деформации втулок и обойм измерялись после дорнования составного цилиндра и после его разборки. Полученные данные использовались для расчета давлений, соответствующих величинам упругих смещений элементов составного цилиндра. Разности упругих смещений поверхности отверстия после дорнования и разборки составного цилиндра теоретически связаны с давлением на сопряженных поверхностях соединения. Заменив сопротивление наружной трубы внешним давлением, величина которого, согласно формуле Ламе для толстостенного цилиндра, связана с разностью упругих деформаций элементов 211н после дорнования и разборки соединения, получим:

Мн

Л

4

Аналогично действие внутренней трубы связано с разностью упругих деформаций элементов 21]н наружной после дорнования и разборки соединения:

1> = 211/1 ■ —1

Ви1 4

/О/,

По приведенным формулам рассчитаны параметры и построены графики изменения давления м соединении в зависимости от натяга дорнования (рис. 5). Можно предположить, что истинные значения давления в соединении находятся в пределах, ограниченных верхним и нижним линиями (рафика, рассчитанными по данным измерений упругих смещений отверстий внутренней и наружной труб.

Рис. 5. Зависимостит давления рс на поверхности раздела составного цилиндра от натяга дорнования /, рассчитанные по экспериментальным значениям упругих смещений наружной (кривая 1) и внутренней (кривая 2) поверхностей. Вероятностное давление - кривая 3

Деформационный натяг. В процессе дорнования охватывающая обойма испытывает растягивающие деформации, сварная заготовка - сжимающие. После прохода дорна происходит частичное упругое восстановление пластически деформируемых элементов и в их стыке образуются радиальные напряжения, аналогичные тем, которые возникают при запрессовке с некоторым натягом. Ег о величина равна разности измеренных диаметров поверхностей соединения после разборки. Экспериментально полученные результаты иллюстрирует график рис. 6. На графике приведены параметры натягов стандартных посадок и поле рассеяния натягов 2, расположенное ниже точек деформационного натяга, т.е. дорнование позволяет создать более прочное соединение элементов составного цилиндра.

Об этом же свидетельствуют фотографии на рис. 7, где приведены обработанные дорнованием и выпрессованные из обоймы образцы сварной трубы. Видно, что свободный конец заготовки при попытке ее выпрессовки со стороны выступающего конца потерял устойчивость.

Точность отверстии составного цилиндра. В начальный момент последовательного многозубого дорнования дорнующие зубья контактируют не со всей внутренней поверхностью заготовки, а с ее частью. При малых натягах после прохода дориующего зуба остаточные деформации малы, фактически происходит упругий возврат поперечного кольцевого сечения в исходное состоя-

пие с частичным восстановлением отклонений формы. С увеличением натяга форма сечения отверстия приближается к круговой, но некоторые участки заго-I о шеи находятся в полуупругом состоянии и после прохода дорна некруглость все сохраняется. Дальнейшее увеличение натяга приводит к наступлению режима полной перезагрузки по всем радиальным направлениям с выравниванием механических свойств материала заготовки. Погрешность, соответствующая этому моменту минимальна.

'с. мм

0,08

0,04

0,00

А / Ь .1

■ , ^ \\ \

ё /-■--[г Г- 0- 1 —\о

г - -р ---- ---

3,50 4,00 4,50 5,00 ¡о, мм .

Рис. 6. Зависимость деформационного натяга ;св соединении цилиндров: I от суммарного натяга дорноваиия /о; 2-поле рассеяния среднег о натяг а посадки /77/57

Рис. 7. Образец составного цилиндра, обработанного методом дорноваиия отверстий (а) и выпрессованная из обоймы сварная заготовка (б)

Отклонения формы от круглости отверстий в 3-х поперечных сечениях сварной заготовки, обработанной дорновапием (рис. 8), существенно уменьшаются и соответствуют принятому соотношению с полем допуска 8-го квалите-тата точности.

Рис. В. Отклонения от среднего размера от-бо верстия сварной заготовки после дорноваиия с натягом 2,93 мм (последний дори 030,47 мм). Хср= 30,44567* 0.033825; сг= 0,011275 мм. Упругое смешение на диаметр 0,024 мм. 0 Поле рассеяния по диаметру ш= 0,06765 мм. Овальность 50„= 0,018193 мм. Фаза овальности относительно сварного шва <р= -88,4°. 120 Точность отверстия соответствует 9-у квали-тету точности

Качество поверхности после дорноваиия оценивалось параметрами шероховатости в областях основного металла и сварного шва. Исходные заготовки груб имели неровности, полученные при прокатке листового материала,

и внутренний сварочный грат на поверхности отверстия после сварки. В ходе экспериментов определялись условия, при которых остаточные микронеровности равномерно распределяются по всей обработанной поверхности отверстия, включая область расположения сварочного грата. Профилограммы измеренных шероховатостей представлены на рис. 9. Исследования показали, что дорнова-ние приводит к существенному снижению высоты неровностей по всей поверхности отверстия при натяге, обеспечивающем полное устранение зазора между заготовкой и обоймой, причем в области сварного шва шероховатость даже при достаточно больших натягах меньше, чем па остальной поверхности отверстия. Это связано с упрочнением материала сварного шва на предварительном этапе деформирования.

Сглаживание шероховато- 0.625 o.78i 0.938 1.094 1.250 стей приводит к заметному изменению относительной опорной

20. mkm

Верт. увел. Vv = 1000; гориз. увел. Vh" = Vh х4 0.600 0.750 0.900 1.050 1.200

mk Г)

'Y

\

Л "V

20. mkm

длины профиля 1р, особенно вблизи вершин неровностей (рис. 10). С ростом натяга дор-нования интенсивность увеличения опорной длины профиля па малых уровнях сечений возрастает, следовательно возрастает и контактная жесткость обработанной поверхности. Отмечено, что относительная опорная длина профиля 1Г в области сварного шва значительно больше, чем на остальной поверхности.

На основе экспериментальных исследования установлено, что суммарный относительный натяг дорнования, при котором происходит полная деформация грата с учетом наличия исходного зазора между обоймой и заготовкой, составляет 2.3% от диаметра отверстия. Интенсивность деформации грата зависит от величины первоначального'зазора между обоймой и заготовкой и толщин их Р, % к

Верт. увел. VV = 20000; гориз. увел. УЬ" -Л/Ь х 4

Рис. 9. Профилограммы внутренней поверхности сварного образца после дорнования с натягами 0,5 мм (вверху) и 1,5 мм (внизу)

,7

9 6

Ч>2

0 25 50 75 'р/ %

Рис. 10. Изменение относительной опорной длины профиля на поверхности отверстия (слева) и в области сварного шва (справа). Цифры на графиках — число проходов дориа

стенок. Сглаживание шероховатостей в области сварного шва существенно выше, чем на поверхности отверстия, что приводит к заметному увеличению относительной опорной длины профиля.

Микротвердость и качество поверхностного слоя. Сравнение значений микротвердости.на поверхности сварной трубы до и после дорнования, полученных на микротвердомере Г1МТ-3, показало, что степень упрочнения составляет более 50% (рис. II). Металлографические исследования на микроскопе МИМ-7 подтвердили, что упрочнение поверхностного слоя сварной трубы распространяется практически на глубину толщины стенки (рис. 12).

н

240 220 200 180 160 140

а) б)

Рис. 11 Распределение твердости металла по толщине стенки сварной трубы после дорнования: а) - в основном металле; б) - в сварном шве. Место измерения твердости: 1,3- вблизи наружной и внутренней поверхностей трубы; 2 - в средней части толщины стенки

а) 61 в1

Рис. 12 - Структура металла сварной грубы после дорнования: (а, в) в основном металле (б) в сварном шве.

Рентгенограммы, полученные на специальном вольфраматном экране «РЕНЕКС УПВ», показали, что микротрещины в сварном шве образуются в тех случаях, когда дорнование образцов производится при зазорах с обоймой, превышающих предельно допустимые.

В пятой гладе приведена методика автоматизированного выбора трубчатых заготовок из сортамента бесшовных и сварных труб. Исходными данными являются операционный размер отверстия с учетом объема металла грата перемещаемого в стенку трубы после дорнования и ориентировочное значение минимальной толщины стенки исходной трубы. Расчеты проводятся для нескольких заготовок с предельными размерами, предпочтение отдается заготовке, размеры которой позволяют осуществить процесс с наименьшим натягом. Данная методика апробирована в расчетах ряда изделий, в том числе для изготовления составных цилиндров из сварных труб.

Выполненные теоретических и экспериментальных исследования позволили разработать технологические маршруты обработки отверстий 7-го, 9-го и 11-го квапитетов точности с применением дорнования отверстий п бесшовных и сварных трубчатых заготовках. Приведены рекомендации по подготовке заготовок к сборке с оптимальным исходным зазором в соединенных цилиндров, методика расчета операционных размеров для отверстий с полем допуска 117 и типовой маршрут обработки отверстия составного цилиндра с применением дорнования. Разработана структурная схема основных операций технологического процесса производства втулок и составных цилиндров из сварных труб.

Выводы по диссертации

1.Выполнен анализ методов формообразования составных цилиндров, среди которых метод дорнования показал наивысшую эффективность

2.Поставлены и решены задачи формообразования составных цилиндров в условиях локализованного кольцевого упругопластического деформирования, в процессе которого происходит сочленение элементов образуемого составною изделия путем его радиальной раздачи конусом инструмента (дорном).

3. Выявлены функциональные взаимосвязи деформаций, контактных напряжений и сил с геометрическими размерами и режимами обработки отверстий двухслойного цилиндра дорнованием. Установлено, что при дорновании отверстия составного цилиндра схема деформации характеризуется всесторонним сжатием, вследствие чего на контактируемом с инструментом участке возникает высокое давление, на порядки превышающее давление при гидростатической раздаче, и интенсивное пластическое течение материала в основном в осевом направлении. Охватывающий элемент (внешняя оболочка) при этом получает минимальные изменения размеров. В результате упругой разгрузки в сопряжении элементов составного цилиндра после дорнования образуется деформационный натяг посадки, превосходящий натяги запрессовки.

4. Предложена модель пластического деформирования сварной трубы с внутренним сварочным гратом и определены условия обеспечения требуемого качества изделия по критериям шероховатости внутренней поверхности и прочности корпуса в процессе дорнования составного цилиндра. Определен предельный интервал исходных зазоров между сопрягаемыми цилиндрами и натягов, при которых достигаются требуемые качественные параметры обработанной поверхности (шероховатость, микротвердость, отсутствие внутренних дефектов в сварном шве) и высокая прочность сопряжения.

5.Установлено, что в процессе формообразования составного цилиндра происходит выравнивание механических свойств материала и качественных показателей шероховатостей обработанной поверхности. Установлено, что при неправильно выбранном зазоре возможны разрывы заготовки по шву или закаты металла грата на внутреннюю поверхность сварной трубы.

6.Разработаны методика и рекомендации по выбору трубчатых заготовок из сортамента бесшовных и сварных труб и маршрутные технологии изготовления составных изделий с применением метода дорнования отверстий. Полученные решения позволяют осуществлять проектирование составных двух-

слойных цилиндров со сварными трубчатыми заготовками на основе метода дорнования отверстий.

7. Результаты работы и рекомендации по разработке технологии изготовления составных цилиндров из бесшовных и сварных труб с применением дорнования приняты к внедрению в ООО «Новоросинжстрой» (г.Новороссийск) для изготовления цилиндров, работающих под давлением.

Основное содержание диссертационной работы отражено в следующих работах:

1. Исаев А.Н., Земляной С.А. Методика автоматизированного выбора заготовок из труб для изготовления корпусов гидроцилиндров. // Инновационные технологии и процессы производства в машиностроении: Межвуз. сб. науч. тр. Вып. 10 /Под общ. ред. B.C. Мельникова /РГАСХМ, Ростов н/Д, 2008. - 0,19 п.л. (лично автором - 0,09).

2. Исаев А.Н., Земляной С.А. Технология обработки корпусов гидроцилиндров дорнованием// Инновационные технологии и процессы производства в машиностроении: Межвуз. сб. науч. тр. Вып. 10 /Под общ. ред. B.C. Мельникова /РГАСХМ, Ростов н/Д, 2008,. - 0,19 п.л. (лично автором - 0,09).

3. Земляной С.А., Иванов В.Ф. Влияние концентрации диффузионного водорода на свариваемость металл сварного шва. // Инновационные технологии и процессы производства в машиностроении: Межвуз. сб. науч. тр. Вып. 10 /Под общ. ред. B.C. Мельникова /РГАСХМ, Ростов н/Д, 2008. - 0,25 п.л. (лично автором-0,15).

4. С.А. Земляной, Ю.С. Глинская. Сравнительный анализ точности отверстий заготовок из цельнотянутых и электросварных труб. // Состояние и перспективы развития сельскохозяйственного машиностроения: материалы междунар. Науч.-практ. Конф. 3-6 марта 2009 г., г. Ростов-на-Дону. В рамках 12-й междунар. Агропромышленной выставки «Интерагормаш-2009», ГОУ Рост. гос. акад. с.-х.машиностроения, Ростов н/Д, 2009. — 0,19 п.л. (лично автором - 0,14).

5. С.А. Земляной. Методика расчетов придельных размеров сварных труб. //Состояние и перспективы развития сельскохозяйственного машиностроения: материалы междунар. Науч.-практ. Конф. 3-6 марта 2009 г., г. Ростов-на-Дону. В рамках 12-й междунар. Агропромышленной выставки «Интерагормаш-2009», ГОУ Рост. гос. акад. с.-х.машиностроенйя, Ростов н/Д, 2009.- с. - 0,19 п.л. (лично автором - 0,19).

6. А.Н. Исаев, С.А. Земляной, А.Р. Лебедев. Влияние осевых напряжений на деформации трубчатых заготовок при свободном дорновании отвер-стий//Состояние и перспективы развития сельскохозяйственного машиностроения: материалы междунар. Науч.-практ. Конф, г. Ростов-на-Дону. В рамках 12-й междунар. Агропромышленной выставки «Интерагормаш-2009», ГОУ Рост, гос. акад. с.-х.машиностроения, Ростов н/Д, 2009.- с. - 0,25 п.л. (лично автором -0,1).

7. Исаев А.Н., Земляной С.А.Исследование процесса дорнования отверстий в сварных трубчатых заготовках. // Перспективные технологии получения и об-

работки конструкционных материалов. Сборник научных трудов Иркутск 2009 г. - 0,44 п.л. (лично автором - 0,24).

8. Исаев А.Н., Земляной С.А. Применение дорнования отверстий при изготовлении составных цилиндров из сварных трубчатых заготовок. // Международная научно - техническая конференция «Информационные и управляющие системы в пищевой и химической промышленности», ГОУ ВПО Воронежская гос. Технологии, акад, Воронеж-2009 г. -0,56 п.л. (лично автором-0,26).

9. Земляной С. А., Глинская Ю.С., Булаткина Е.Г. Рекомендации по выбору экологически безопасных смазочных материалов для дорнования сварных трубчатых заготовок','/Безопасность жизнедеятельности. Охрана труда и окружающей среды: Межвуз. сб. науч. тр. Вып. 13/ГОУ Рост. гос. акад. с.-х. машиностроение, Ростов н/Д, 2009, - 0,19 п.л. (лично автором - 0,1).

10. С.А. Земляной, А.Н. Исаев. Погрешности формы поверхностей составного цилиндра после дорнования отверстий. // Научные труды Ростовской-на-Дону государственной академии сельскохозяйственного машиностроения: Сб. науч. тр./ Рост, гос. акад. с.-х. машиностроения, Ростов н/Д, 2009. - 0,25 п.л. (лично автором - 0,22).

11. Исаев А.Н., Земляной С.А. Применение сварных трубчатых заготовок при изготовлении составных цилиндров. // Совершенствование существующих и создание новых технологий в машиностроении и авиастроении: 1 международная научно техническая конференция Ростов н/Д, 2009 г. - 0,32 п.л. (лично автором-0,18).

12. С.А. Земляной. Точность формы отверстий в поперечных сечениях составного цилиндра. II Межвузовский сборник статей студентов и аспирантов «Машиностроение» (третий выпуск) ФМА КубГТУ 2009 г. - 0,19 п.л. (лично автором -0,19).

13. Иванов В.Ф., Земляной С.А. Характер разрушения металла под действием агрессивной среды. Научные труды Ростовской-на-Дону государственной академии сельскохозяйственного машиностроения: Сб. науч. тр./ Рост. гос. акад. с.-х. машиностроения, Ростов н/Д, 2006.— 0,13 п.л. (лично автором - 0,06).

14. Лаевский В.С. Земляной С.А. БЖД. Охрана труда и окружающей среды. Сб. науч. тр./ Рост. гос. акад. с.-х. машиностроения, Ростов н/Д. - 0,19 п.л. (лично автором - 0,09).

15. Земляной С.А., Арапов П.С., Головач С.С. Лабораторно-измерительный комплекс на базе многооперационного станка модели 2204ВМФ4//Известия ОрелГТУ. Серия «Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии» - Орел: ОрелГТУ, 2009, №2-2/274 (560) - 0,25 п.л. (из перечня ВАК) (лично автором - 0,2).

16. А.Н. Исаев, С.А. Земляной. Исследования структуры материала сварных труб, обработанных дорнованием// Известия ОрелГТУ. Серия «Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии» - Орел: ОрелГТУ, 2010. -0,25 п.л. (из неречня ВАК) (лично автором - 0,2).

17. С.А. Земляной, А.Н. Исаев. Изменение структуры и особенности упрочнения сварных труб, обработанных дорнованием.// Состояние перспективы раз-

вития сельскохозяйственного машиностроения: материалы междунар. науч,-иракт. Конф. В рамках 13-й Междунар. Агропром. Выставки «Интерограмаш -2010», 4-5 марта/ДГГУ.-Ростов н/Д, 2010.-0,25 п.л. (лично автором -0,12).

18. С.А. Земляной, Э.И. Федин. Исследование параметров шероховатости составных цилиндров из сварных труб, обработанных методом дорнования.// Состояние и перспективы развития сельскохозяйственного машиностроения: материалы междунар. науч. - практ. конф. в рамках 13-й Междунар. агропром. выставки "Интерагромаш - 2010", 4-5 марта /Д1ТУ. - Ростов н/Д, 2010 - 0,25 п.л. (лично автором - 0,2).

19. Исаев А.Н., Земляной С.А., Федин. Э.И. Деформации и качество поверхности отверстий сварных труб, обработанных дорнованием// Известия Орсл-ГТУ. Серия «Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии» - Орел: ОрелГТУ, 2010 июнь. - 0,25 пл. (из перечня ВАК) (лично автором -0,2).

20. Земляной С.А., Исаев А.Н. Микроструктура металла сварных труб, обработанных методом дорнования отверстий//1 международная научно-техническая конференция «Совершенствование существующих и создание новых технологий в машиностроении и авиастроении» Сборник трудов (1-3 июня 2009 года, г. Ростов-на-Дону).-Ростов н/Д: Изд-во ЮНЦ РАН, 2009. - 0,44 п.л. (лично автором - 0,2).

21. Исаев А.Н., Земляной С.А. Влияние режимов дорнования на точность формы отверстий заготовок из сварных труб// Вопросы вибрационной технологии: межвуз. сб. науч. ст. / ДГТУ. - Ростов н/Д, 2010 - 0,25 пл. (лично автором -0,13).

22. Земляной С.А., Исаев А.Н., Лебедев А.Р. Дорпованис отверстий сварных трубчатых заготовок при изготовлении составных цилиндров// Современные технологии в горном машиностроении: сб. науч. тр. в рамках «Недели горняка -2011», 24-28 нив. / МГГУ. - М, 2011- 0,63 пл. (лично автором - 0,2).

23. Исаев A.M., Земляной С.А. Особенности деформирования отверстий сварных труб дорнованием// Состояние и перспективы развития сельскохозяйственного машиностроения: материалы 4-й междунар. науч.- практ. конф. в рамках 14-й междунар. агропром. выставки "Интераргомаш-2011", 2-3 марта. -Ростов н/Д, 2011-0,19 п.л. (лично автором - 0,1).

24. Земляной С.А., Исаев А.Н. Исследование формы внутреннею грага в сварной трубчатой заготовке // Состояние и перспективы развития сельскохозяйственного машиностроения: материалы 4-й междунар. науч.- практ. конф. в рамках 14-й междунар. агропром. выставки "Интераргомаш-2011", 2-3 марта. -Ростов н/Д, 2011- 0,13 п.л. (лично автором - 0,08).

25. Исаев А.Н., Земляной С.А. Деформирование внутреннего грата сварной трубы в процессе дорнования ее отверстия. // Математические методы в технике и технологиях - ММТТ-24; сб. трудов XXIV междунар. науч. конф.: в 10 т. Т.5. Секция 5 /под общ. Ред. B.C. Балакирева. - Киев: Национ. техн. ун-т Украины «КПИ», 2011. —0,25 п.л. (лично автором - 0,13).

В печать 16.11.2011.

Формат 60x84/16. Бумага тип №3. Офсет. Объем 1,0 усл.п.л. Заказ №601. Тираж 100 экз.

Издательский центр ДГТУ

Адрес университета и полиграфического предприятия: 344000, г. Ростов-на-Дону, пл. Гагарина,!.

ВВЕДЕНИЕ 2

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ И ФИЗКЕ-МЕХАНИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ЦЕЛЬНОТЯНУТЫХ И СВАРНЫХ ТРУБ С УЧЕТОМ ОБРАБОТКИ ДОРНОВАНИЕМ 8

1.1 Сравнительный анализ точности отверстий заготовок из цельнотянутых и сварных труб 8

1.2 Технические характеристики заготовок цельнотянутых и сварных труб 10

1.3 Особенности формы, размеров и структурное состояние металла сварного шва 15

1.4 Методы удаления внутреннего грата в сварных трубах 1.5. Дорнование отверстий - эффективный способ изготовления деталей типа втулок, гильз, цилиндров повышенной прочности и точности 1.6 Преимущество дорнования при изготовлении втулок из трубчатых заготовок 1.7. Схемы дорнования отверстий трубчатых заготовок

ГЛАВА 2. ЗАКОНОМЕРНОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ СОСТАВНОГО ИЗДЕЛИЯ ИЗ ПОЛЫХ ЦИЛИНДРОВ МЕТОДОМ ДОРНОВАНИЯ ОТВЕРСТИЯ 35

2.1. Напряженно деформированное состояние составного цилиндра в процессе дорнования 35

2.2. Аналитические исследования упругих смещений 39

2.3. Определение деформаций и напряжений в процессе пластического формоизменения сварной заготовки 46

2.4. Напряженно-деформированное состояние материала сварной трубы в процессе дорнования отверстия 51

2.5. Моделирование процесса дорнования отверстия сварной трубы 53

2.5.1. Модель формы грата 6

2.5.2. Методика определения формы поперечного сечения грата 58

2.5.3. Методика расчета площади сварного грата разработана с применением следующих допущений. 62

2.5.4. Наименьший допустимый зазор между соединяемыми элементами 63

2.6. Особенности деформации сварной трубы на III этапе дорнования 65

2.7. Наибольший допустимый зазор между соединяемыми элементами

ГЛАВА 3. МЕТОДИКА ЭКСПЕРЕМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ 72

3.1. Оборудование 72

3.2. Образцы для дорнования 72

3.3. Инструменты для дорнования 74

3.4. Схема дорнования и измерения 78

3.5. Измерение погрешностей размеров и формы отверстий сварных трубчатых заготовок 80

3.6. Измерение шероховатости внутренней поверхности 89

3.7. Измерение микротвёрдости 91

3.8. Радиографический контроль сварных швов

ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ДОРНОВАНИЯ ОТВЕРСТИЙ ВТУЛОК ИЗ СВАРНЫХ ТРУБ 95

4.1. Выбор схемы дорнования втулок из сварных труб 95

4.2. Экспериментальное установление области предельных натягов дорнования отверстий сварных заготовок в обойме 99

4.3. Исследования закономерностей деформирования сварной заготовки с внутренним гратом 102

4.4. Точность и качество поверхностей сварной заготовки 109

4.5. Микроструктура и физико-механические свойства материала сварной заготовки, обработанной дорнованием 115

4.6. Рентгенопросвечивание сварных труб

ГЛАВА РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРИМЕНЕНИЮ ПРОЦЕССА ДОРНОВАНИЯ ВТУЛОК ИЗ СВАРНЫХ ЗАГОТОВОК 123

5.1. Выбор сварной заготовки для дорнования составного цилиндра 123

5.2. Дорн для обработки отверстий в деталях со сварным швом 127

5.3. Варианты обработки сварных трубчатых заготовок дорнованием 131

5.4. Технологические схемы обработки отверстий 7-го, 9-го и 11-го квалитетов точности с применением дорнования 131

5.5. Выбор экологически безопасных смазочных материалов для дорнования сварных трубчатых заготовок Выводы по диссертации Список использованных источников Приложения 156

В изделиях машиностроительного производства, например, в металлорежущих станках, гидропрессах, сельскохозяйственных иительно-дорожных машинах широко применяются детали типа гильз, корпусов гидравлических и пневматических цилиндров, втулок и колец. Основным исходным продуктом для изготовления таких деталей является трубный прокат (трубы).

Наиболее эффективными методами изготовления деталей из трубчатых заготовок являются методы, основанные на пластическом деформировании. Среди этих методов особое место занимает процесс дорнования отверстий. Дорнование заключается в том, что рабочий инструмент (дорн), имеющий конусную форму, проталкивается или протягивается с некоторым натягом через отверстие заготовки. В процессе деформирования заготовки дорном происходит упрочнение металла, сглаживаются микронеровности, образуются благоприятно влияющие на эксплуатационные показатели остаточные напряжения, уменьшаются погрешности формы отверстии поперечного сечения. Поверхностное дорнование обеспечивает обработку отверстий до 6-9 квалитетов и шероховатость Ra < 0,32 мкм и во многих случаях заменяет такие процессы, как хо-нингование, шлифование, выглаживание.

Наибольшая эффективность методов дорнования достигается в производстве корпусов гидроцилиндров. Корпус гидроцилиндра представляет собой пустотелую гильзу, выполненную из бесшовной (монолитной) стальной трубы, толщина стенки которой определяется условиями ее прочности или жесткости. Поэтому корпусы силовых гидроцилиндров высокого давления изготовляют из толстостенных горячекатаных и холоднотянутых бесшовных труб. Необходимая прочность и жесткость корпусов в большинстве случаев достигается за счет сравнительно толстой стенки. Наиболее распространены силовые гидроцилиндры, корпуса которых имеют внутренние диаметры от 40 до 180 мм, а толщина стенки - более 10 мм.

Для повышения несущей способности корпусов силовых цилиндров и подобных им деталей в ответственных случаях делают составными (многослойными) [37], [48], [58], [76], [105] и др. Применение составных корпусов в гидроцилиндрах, работающих при высоких давлениях в сотни и тысячи мегапаска-лей, позволяет без существенного увеличения толщин стенок существенно повысить их технические характеристики, в ряде случаев снизить массу цилиндра, получить экономию металла, снизить трудоемкость механической обработки.

Прочность корпуса составного цилиндра во многом зависит от натяга в соединении гильз. Обычная технология сборки цилиндра составного корпуса имеет существенные недостатки. Во-первых, необходима высококачественная подготовка исходных поверхностей соединяемых элементов корпуса. Во-вторых, продольная запрессовка требует приложения больших осевых сил, величина которых тем больше, чем длиннее составной корпус. Можно добавить, что качество сопрягаемых поверхностей при продольной запрессовке существенно ухудшается, связи между соединенными элементами нестабильны. Поэтому оптимальным решением является переход к технологии сборки составного корпуса методом поперечного прессования. Наиболее перспективным методом поперечной запрессовки при изготовлении составных (коаксиальных) изделий является метод дорнования отверстий, относящийся к группе методов поверхностного пластического деформирования (ППД). Дорнование позволяет осуществить достаточно большую деформацию и одновременно существенно улучшить качественные свойства изделия. Преимуществом этого процесса является возможность изготовления без снятия стружки высокоточных отверстий, получение благоприятного для увеличения эксплуатационного ресурса изделия микрорельефа, процесс высоко производительный и не требует больших материальных затрат на его осуществление. Процесс дорнования легко автоматизируется и, как правило, ведется на обычном стандартном оборудовании (различные прессы, протяжные станки и т.д.). Применяемая оснастка достаточно проста и легко может быть изготовлена в любых производственных условиях. Необходимая точность и качество обработки достигаются автоматически без наладки и подналадки сравнительно простого и недорогого инструмента. Резкое увеличение производительности обработки позволяет высвободить значительные производственные площади, металлорежущее оборудование и рабочих. Дорнование позволяет существенно снизить расход энергии, освобождает от необходимости использования для обработки отверстий дорогого и недолговечного металлорежущего инструмента.

Преимущество дорнования перед резанием проявляется в том, что в ряде случаев применяемые заготовки не имеют предварительной обработки, что не является серьезным препятствием для получения точных и чистых отверстий. Эти особенности процесса позволяют резко повысить коэффициент использования металла, перейти на другой более дешевый вид заготовки. За счет уменьшения припусков на черновую обработку удается экономить до 25% металла. К этому следует добавить, что деформируемый металл упрочняется, в стенке обработанной детали создаются благоприятные остаточные напряжения. В результате повышаются износостойкость и прочность корпуса, качество подвижных и неподвижных посадок, улучшаются другие важные свойства изделия.

Эффективность производства составных изделий и втулок может быть существенно повышена, если вместо трубного поката использовать заготовки из сварных труб. Точность сварных труб существенно выше по сравнению с цельными, так как листовой прокат перед свертыванием практически не имеет отклонений по толщине стенки, соответственно исходная заготовка не имеет разностенности, которая оказывает неблагоприятное влияние на точность обработанного отверстия. Сварная заготовка имеет минимальные макроотклонения формы наружной и внутренней поверхностей. У сварных труб практически отсутствуют относительное смещение осей цилиндрических поверхностей (эксцентриситет), что способствует сохранению прямолинейности оси отверстия обработанной трубчатой заготовки в процессе дорнования.

Анализ теории и практики применения методов дорнования показал, что в нашей стране и за рубежом имеется огромный теоретический, экспериментальный и производственный опыт их применения при обработке отверстий трубчатых заготовок [2, 21, 93, 94 и др.]. Большой вклад в развитее этих методов внесли Осколов А.И., Роговой В. М., Куксов П.Н., Миндрул О.Б., Акименко

Ю.А., Проскуряков Ю.Г., Розенберг O.A., Исаев А.Н., Davies A.J., Гельфонд А.О. и многие другие[77, 82, 83, 86]. Однако в работах упомянутых авторов в основном рассматриваются вопросы обработки деталей из цельных труб, полученных волочением. Изделия из сварных трубчатых заготовок методом свободного дорнования практически не изготавливают, так как вследствие больших растягивающих напряжений, возникающих в процессе деформирования трубы, велика вероятность разрушения сварного шва. Кроме того при свободном дор-новании возникают проблемы, зачастую неразрешимые, из-за сварочного грата, образовавшегося в процессе сварки трубы. Механическое удаление грата с внутренней поверхности высокотрудоемко, поэтому формообразование отверстия с одновременным решением проблемы устранения грата являлось одной из задач выполненной работы.

Среди известных методов дорнования, с помощью которых решалась проблема деформирования сварных трубчатых заготовок, был выбран процесс дорнования в обойме. Обычная обойма представляет собой толстостенную втулку, у которой соотношение наружного и внутреннего диаметров во избежание появления в ней пластических деформаций согласно теоретическим исследованиям должно быть более 2,71. Однако в данном случае применение жесткой обоймы ограничено, т.к. в ней практически можно изготавливать только отдельные втулки с выпресссвкой их из обоймы после дорнования. При изготовлении составного изделия, например, корпуса гидроцилиндра, целесообразнее совмещать процесс обработки и сборки изделия путем раздачи внутреннего цилиндра до совмещения его наружной поверхности с внутренней поверхностью внешнего цилиндра. Такая схема деформирования представляет собой процесс дорнования в деформируемой обойме. В данном случае тонкостенная обойма (наружный цилиндр составного корпуса) имеет размеры, соизмеримые с размерами деформируемого внутреннего цилиндра, поэтому при больших деформациях оба цилиндра получают остаточные деформации, а после упругой разгрузки полученное дорнованием изделие становится неразборным и используеся в дальнейшем как деталь механизма, прибора или машины.

Однако условия упругопластического формирования составных изделий дорнованием на сегодняшний день практически не выявлены. В частности, не известны интенсивности деформаций составных элементов, их взаимовлияние, контактные явления, параметры образующегося в процессе дорнования и полученного в результате обработки соединения. Определение условий формообразования составных изделий являлось комплексной задачей исследований настоящей работы.

Однако при наличии сварочного грата возможно его «размазывание» по обрабатываемой дорнованием поверхности отверстия. Чтобы избежать образования дефектов, необходимо выявить условия, при которых сварочный грат целиком переходит в сварной шов. Определение таких условий является проблемой, для решения которой в работе выполнены специальные теоретические и экспериментальные исследования.

Обработка отверстий изделий из сварных труб позволяет создать прессовое соединения высокой надежности, имеющие повышенные показатели сцепления сопряженных поверхностей при сравнительно невысоких требованиях к сопрягаемым поверхностям соединяемых деталей. По сравнению с цельнотянутыми сварные трубы позволяют существенно снизить трудоемкость изготовления составных изделий, уменьшить массу отходов, увеличить производительность.

Отмеченные выше проблемы формирования составных изделий из трубчатых заготовок методами дорнования, ограничивающие практическое применение таких изделий, можно дополнить факторами, связанными с неизученностью механизма деформирования составной заготовки со сварочным гратом, отсутствием научно обоснованных рекомендаций по назначению размеров исходных заготовок составного цилиндра и технологических режимов обработки. В связи с этим возникает важная научная проблема выявления комплекса условий, при которых процесс изготовления составных изделий со сварными трубчатыми заготовками становится высокоэффективным и может быть рекомендован к внедрению в практику.

Диссертационная работа выполнена в рамках тематического плана Министерства образования и науки. «Механико-математическое моделирование процессов локального упругопластического деформирования составных (биметаллических) оболочек вращения», ГРНТИ: 30.19.17; 30.19.51, 2009-2010 г. и госбюджетной НИР «Разработка модельного ряда гидроцилиндров с повышенными техническими свойствами», 2010 г

7. Результаты работы и рекомендации по разработке технологии изготовления составных цилиндров из бесшовных и сварных труб с применением дорнования приняты к внедрению в ООО «Новоросинжстрой» (г.Новороссийск) для изготовления цилиндров, работающих под давлением.

1. Исаев А.Н., Земляной С.А. Технология обработки корпусов гидроцилиндров дорнованием// Инновационные технологии и процессы производства в машиностроении: Межвуз. сб. науч. тр. Вып. 10 /Под общ. ред. B.C. Мельникова /РГАСХМ, Ростов н/Д, 2008, с-67-69.

2. Исаев А.Н., Земляной С.А.Исследование процесса дорнования отверстий в сварных трубчатых заготовках. // Перспективные технологии получения и обработки конструкционных материалов. Сборник научных трудов Иркутск 2009 г. С 36-42.

3. С.А. Земляной. Точность формы отверстий в поперечных сечениях составного цилиндра. // Межвузовский сборник статей студентов и аспирантов «Машиностроение» (третий выпуск) ФМА КубГТУ 2009 г. С 43-45

4. А.Н. Исаев, С.А. Земляной. Исследования структуры материала сварных труб, обработанных дорнованием// Известия ОрелГТУ. Серия «Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии» Орел: ОрелГТУ, 2010, №2 (280) 2010 С.40-50.

5. А.Н. Исаев, С.А. Земляной, Э.И. Федин. Деформации и качество поверхности отверстий сварных труб, обработанных дорнованием// Известия ОрелГТУ. Серия «Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии» Орел: ОрелГТУ, 2010 №6-2 (284) С. 118-121.

6. Исаев А.Н. Механико-математическое моделирование формообразующих операций в процессах изготовления изделий из трубных заготовок/ГОУ Рост. Гос. акад. С.-х. машиностроения, Ростов н/Д, 2004.-271 с.

7. Исаев А.Н., Любимов Ю.В., Лебедев А.Р. Деформации составных корпусов силовых цилиндров, изготовленных методом дорнования отверстия/ДСузнечно-штамповочное производство. 2003. -№ 11. - С. 12-17.

8. Грудев А.Д., Зильберт Ю.В., Тилик В.Т. Трение и смазки при обработке металлов давлением. М.: Металлургия, 1982. 312 с.

9. Исаченков Е.И. Контактное трение и смазки при обработке металлов давлением. М.: Машиностроение, 1978. 208 с.

10. Технология машиностроения: В 2 кн. Кн. 1. Основы технологии машиностроения: /Э.Л. Жуков, С.Л. Мурашкин др.; Под ред. С.Л. Му-рашкина. -М.: Высш. шк., 2008.-278 с.

11. Технология машиностроения: В 2 кн. Кн. 2. Производство деталей машин:/Э.Л. Жуков, С.Л. Мурашкин др.; Под ред. С.Л. Мурашкина.-М.: Высш. шк., 2008.-278 с.

12. Никифоров А.Д. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические из-мерения.-М.: Высшая школа, 2007,-510 с.

13. Поправка Д.Л., Иосифов В.В. Технология производства сварных конструкций: Учеб. Пособие/Кубан. гос. технол. Ун-т. Краснодао: Изд. КубГТУ, 2003,-276 с.

14. Ультразвуковой контроль сварных швов. Гурвич А.К., Ермолов И.Н. «Техника», 1972, 460 стр.

15. Технология и оснащение термической обработки соединений трубопроводов. М.А, Даутов, М.Г. Сабиров, М.Х. Рашитов, И.Ф. Шарапов. Казань, Татарское ен. Изд-во, 1979.

16. В.М. Савищенко. Исследование процесса чистовой обработки внутренней поверхности электросварных труб в месте сварки. Диссертация на соискателя ученой степени кандидата технических наук. Г. Челябинск 1966 г. с. 215.

17. Ю.Г. Проскуряков. Исследование процесса дорнования цилиндрических отверстий. Диссертация на соискателя ученой степени кандидата технических наук. Свердловский горный институт им. В.В. Вахрушева каф. Технология металлов. Свердловск 1952 г. 247 е.ж

18. М.С. Баранов Технология производства сварных конструкций. Издательство «Машиностроение» Москва 1966 г. 332 с.

19. Гуляев А. И. Технология и оборудование контактной сварки: Учебник для машиностроительных техникумов. -М.: Машиностроение, 1985 256 е., ил.

20. Дугавая сварка стальных трубных конструкций / И.А. Шмелева, М.З. Шейкин, И.В. Михайлов, Э.В. Островский. М.: Машиностроение, 1985 г. -232 е., ил.

21. Производство труб повышенного качества. Тематический сборник трудов. O.A. Семенов. М- Машиностроение, 234 с.

22. Экономия металла производстве труб. Фриндлант А.И. М.: Машиностроение, 1985 г. - 232 е., ил.

23. Асеев В.А. Оборудование для очистки и механической обработки труб.

24. Грим-Гржимайло. Производство труб для сварных газопроводов. М.- Металлургия, 1972 г.

25. Гуляев Г.И. Качество электросварных труб/ Под ред. Я.Е.Осады. М.: Металлургия, 198 Сю-256с., ил., 1л. Ил.; 20 см.

26. Давыдов Ф.Д., Гуляеев Г.И., А.Ф. Гринев. Технология производства труб малого диаметра./Киев: Тэнина, 1991-135 1.с.

27. Ермолов Ю.Н. Вердеревский В.А. Современное оборудование для производства электросварных труб без внутреннего грата. : Обзор Ю.П. Ермолюк,P.A. Верде. M.: ЦНИИТЭИИНТЯЖМЦ, 1981-39с, ил; 22 см.

28. Матвеев Ю.М. Андреев В.Г. Исследования холодной деформации сварных труб. Челябинск, Южн-Уральск ин. Изд. 1986 г.

29. Матвеев Ю.М. Холоднодеформированные сварные трубы. Челябинск. Южн-Уральск ин. Изд. 1987 г.

30. В.П. Моисеенко, В.И. Эйдельнат. Технологические особенности сварки плавлением сталей и сплавов. Учебное пособие. Невыномыск: НГГТИ, 2003. -154 с.

31. Вопросы сварочного производства: Сборник научных трудов. Челябинск: ЧПИ, 1987.-173 с.

32. Многослойные сварные конструкции и трубы: Материалы I Всесоюз. конф. / Ред. кол.: Б.Е. Патон (отв. Ред.) и др.- Киев: Наук. Думка, 1984 392 с.

33. Иванов В.Ф. Свариваемость сталей после эксплуатации в сероводородсо-держащих средах / РГАСХМ, Ростов н/Д., 2001 150 с.

34. Исаев А.Н., Лебедев А.Р. Оптимизация геометрических параметров дор-нующего инструмента при обработке отверстий трубных загото-вок//Инструментообеспечение и современные технологии в техни-ке.-Краснодар: Дом науки и техники РосНИО, 1994.-С. 43-45.

35. Проскуряков Ю.Г., Шельвинский Г.И. Дорнование цилиндрических отверстий с большими натягами. Ростов-на-Дону: Ростовский государственный университет, 1982.-166 с.

36. Рабинович Е. 3. Гидравлика: Учебное пособие для вузов.—М.: Недра, 1980.—278 с.

37. Ашихмин В. Н. Диссертация на соискателя ученой степени кандидата технических наук: Оптимальное проектирование гидроцилиндров минимального веса с заданными прочностными свойствами. —Перьмь, 1989.

38. Исаев А.Н. Проектирование процессов дорнования отверстий трубчатых деталей на основе моделирования геометрии многозубого дорна.//Справочник. Инженерный журнал. 2005. - № 2. - С. 11 - 17.

39. Исаев А.Н., Солоненко В.Г. Интенсивность деформаций при дорновании отверстий трубчатых заготовок / Инновации в машиностроении. Пенза: ПТУ, 2004.-С. 57- 60.

40. Теория обработки металлов давлением. Сторожев М.В. и Попов Е.А. Учебник для вузов. Изд. 3-е, переработ. И доп. М., «Машиностроение», 1971. 424 стр.

41. Справочник технолога-машиностроения. В 2-х т. Т. 1/Под ред. А. Г. Ко-силовой и Р. К. Мещерякова 4-е изд., перераб. И доп.- М.: Машиностроение, 1986. 656 с., ил.

42. Справочник технолога-машиностроения. В 2-х т. Т. 2/Под ред. А. Г. Ко-силовой и Р. К. Мещерякова 4-е изд., перераб. И доп.- М.: Машиностроение, 1985.496 е., ил.

43. Марк Я. В.Справочник по высшей математике. М., 1964 г., 872 стр. с илл.

44. Смирнов Аляев Г.А. Сопротивление материалов пластическому деформированию. 3-е изд., перераб. И доп. Л.: Машиностроение Ленингр. отд-ние, 1978.-368 с.сил.

45. Биргер И.А. Остаточные напряжения. М.: Машгиз, - 1963.- 232 с .

46. И.И. Болонкина и др. Точность и производственный контроль в машиностроении: Справочник /И.И. Болонкина, А.К. Кутай, Б.М.Сорочкин, Б.А. Тайц.- Л.: Машиностроение, -1983.- 368 с.

47. Билик Ш.М. Макрогеометрия деталей машин.-М.: МАШГИЗ, -1962.- 273 с.

48. Громов Н.П. Теория обработки металлов давлением. М.: Металлургия, 1978, 360 с.

49. Гун Г.Я. и др. Пластическое формоизменение металлов. / Гун Г.Я., Полухин П.И., Полухин В.П., Прудковский Б.А.- М.: Металлургия, 1968,- 416 с.

50. Грудев А.П.и др. Трение и смазки при обработке металлов давлением / Грудев А.П., Зильберт Ю.В., Тилик В.Т. М. : Металлургия, -1982. - 312 с.

51. Губкин С.И. Пластическая деформация металлов, т.II. Металлург-издат, -1961.- 320с.

52. Гунтер P.C., Овчинский В. В. Элементы численного анализа и математической обработки результатов опыта. М., "Наука", 1970.

53. Дель Г.Д. Определение напряжений в пластической области по распределению твердости.- М. Машиностроение, -1971.- 199 с.

54. Исаев А.H., Лебедев А.Р., Лесняк C.B. "Исследование геометрических параметров ротационных дорнов" //Сборник научных трудов. Инструментообеспечение и современные технологии в технике и медицине. Ростов-на-Дону 1997 г.

55. Ильюшин A.A., Огибалов П.М. Упругопластические деформации полых цилиндров.- М.: Издательство Моск. универс., -1960. 224 с.

56. Кроха В.А. Упрочнение материалов при холодной пластической деформации. Справочник,- М.: Машиностроение, -1980.- 157.с.

57. Крагельский И.В., Виноградова И.Э. Коэффициенты трения: Справочное пособие.- М.: МАШГИЗ, -1962.-220 с.

58. Кудрявцев И.В. и др. Методы поверхностного упрочнения деталей машин. -М.: Машгиз, -1949. -258с.

59. Лесняк C.B., Исаев А.Н. Исследование геометрии контактной поверхности ротационного дорна с цилиндрическим отверстием. 1998 с. 54 55.

60. Монченко В.П. Дорнование отверстий с большими натягами.-М.: ЦНИИ- ТЭИтракторосельмаш, 1971.-72 с.

61. Монченко В.П. Эффективная технология изготовления полых цилиндров.- М.: Машиностроение, 1980,-248 с.

62. Металлы. Методы механических и технологических испытаний / Сборник стандартов.- М.: Из-во комитета стандартов, мер и измерительных приборов, -1970.- 303 с.

63. Меньшаков В.М., Карелин B.C. Чистовая обработка отверстий колеблющимся дорном. В сб. " Алмазно - абразивная обработка ". Пермь, -1970. -230с.

64. Монченко В.П., Попов A.A. Обработка втулок дорнованием. В сб.: " Размерно - чистовая и упрчняющая обработка холодным пластическим деформированием М.: -1968. -240с.

65. Новицкий П.Ф., Зограф И.А. Оценка погрешностей результатов измерений.-JI.: Энергоатомиздат, 1991.-304 с.

66. Полухин П.И. и др. Обработка металлов давлением в машиностроении /П.И. Полухин, В.А. Тюрин П.И. Давидков Д.Н. Витанов. -М. : Машиностроение; София: Техника,- 1983. 279 с.

67. Папшев Д.Д. Отделочно упрочняющая обработка поверхностным пластическим деформированием.- М.: Машиностроение, -1978.158 с.

68. A.B. Подзей и др. Технологические остаточные напряжения /A.B. Подзей, А.И. Сулима, М.И. Евстигнеев, Г.З. Серебренников. -М.: Машиностроение, 1973.-216 с.

69. Проскуряков Ю.Г. и др. Объемное дорнование отверстий /Ю.Г. Проскуряков, В.Н. Романов, А.Н. Исаев М.: Машиностроение, 1984.224 с.

70. Проскуряков Ю.Г. Чистовая обработка деталей пластическим деформированием. //Ю.Г. Проскуряков, А.Н. Осколков, Б.Г. Шаповалов, И.К. Усиков Барнаул: Алт. кн. изд - во, 1973, с. 34 - 37.

71. Проскуряков Ю.Г. Дорнование цилиндрических отверстий с большими натягами.- Из-во Ростовского университета, -1982.- 168 с.

72. Проскуряков Ю.Г. и др. Качество обработанных дорнованием втулок /Ю.Г. Проскуряков, М.А. Миканадзе Тр. Грузинского политехнического института. Тбилиси: ГПИ, 1983. с 44 46.

73. Проскуряков Ю.Г. Новые схемы дорнования. //Ю.Г. Проскуряков, В.Н. Романов, А. Н. Исаев Машиностроитель, №7, 1980, с. 19.

74. Проскуряков Ю.Г. Тяговое усилие и деформации при дорновании запрессованных втулок /Ю.Г. Проскуряков, А.И. Осколков, В.М. Роговой ГАНИТИМ, Барнаул: Алт. кн. из - во, 1973, с. 45 - 52.

75. Проскуряков Ю.Г. Технология упрочняюще калибрующей и формообразующей обработки металлов. -М.: Машиностроение, -1971. -230с.

76. Проскуряков Ю.Г. Выбор рациональной формы дорна для обработки цилиндричеких отверстий. В сб.: "Повышение стойкости горного оборудования". Металлургиздат, -1955. -320с.

77. Проскуряков Ю.Г., Позднякова И.В. Остаточные напряжения в деталях, обработанных дорнованием В сб.: " Современные способы и технология обработки деталей упрочняюще - калибрующими инструментами". Челябинск, -1962. - 234с.

78. Проскуряков Ю.Г. Оценка качества прессовых соединений, обработанных дорнованием /Ю.Г. Проскуряков, Ю.М. Голубев, В.М. Роговой, В.И. Эпштейн. //Вестник машиностроения. 1974, №3. с. 77-79.

79. Проскуряков Ю.Г. Управление деформациями и точностью при свободном дорновании //Ю.Г. Проскуряков, В.Н. Романов, А.Н. Исаев, Станки и инструмент, 1980, № 8, с. 30 - 32.

80. Проскуряков Ю.Г. Остаточные напряжения и точность деталей, обработанных дорнованием /Ю.Г. Проскуряков, А.Н. Исаев, Л.В. Попов, Ф.Ф. Валяев Вестник машиностроения, 1973, №7, с. 57 - 60.

81. Проскуряков Ю.Г. Оценка качества прессовых соединений, обработанных дорнованием /Ю.Г. Проскуряков, Ю.М. Голубев, В.М. Роговой, В.И. Эпштейн. //Вестник машиностроения. 1974, №3. с. 77-79.

82. Проскуряков Ю.Г. и др. Чистовая обработка деталей пластическим деформированием /Проскуряков Ю.Г., Осколков А.И., Шаповалов Б.Г., Усиков К.И. -Барнаул. -1969. -320с.

83. Пятин E.E. Кинематика процесса обработки отверстий колеблющимся дорном. В сб.: " Исследование технологических процессов упрочняюще - калибрующей и формообразующей обработки металлов ". Ростов-на-Дону, -1970. -345с.

84. Смирнов Аляев Г.А. Механические основы пластической деформации. -J1. Машиностроение, -1968.- 271 с.

85. Сигорский В.П. Математический аппарат инженера. -Киев: Техника, -1977. 766 с.

86. Соколовский В.В. Теория пластичности.- М.: Высшая школа,- 1969.- 33 608 с.

87. Сторожев М.В., Попов Е.А. Теория обработки металлов давлением. М. : Машиностроение, -1971.- 434 с.

88. Смирнов Аляев Г.А., Чикидовский В.П. Экспериментальные исследования в обработке металлов давлением.- Л.: Машиностроение, -1976.- 400 с.

89. Унксов Е.П. Инженерные методы расчета усилий при обработке металлов давлением,- М.: МАШГИЗ, -1955.-280 с.

90. Шнейдер Ю.Г. Инструмент для чистовой обработки металлов давлением. Л.Машиностроение, -1970.- 248 с.

91. Шнейдер Ю.Г. Влияние чистовой обработки давлением на некоторые эксплуатационные свойства деталей машин и приборов. Вестник машиностроения, -1963. №7. -с. 23 - 28.

92. Шнейдер Ю.Г. Технология финишной обработки давлением: Справочник. -СПб.: Политехника, 1998. 414 е.: ил.

93. А. с. № 396209 В23 d 43/02. Дорн. // Ю.Г. Проскуряков, А.Н. Исаев, В.И. Федотов — 29.08.1973. Бюл. № 36/

94. A.c. 733891 СССР, МКИ2 В 23 D 43/02. Инструмент для обработки отверстий / В.Г. Никитченко, А. М. Розенберг, Ю.Ф. Бусел и др.— Опубл. 15.05.80. Бюл. № 18/

95. A.c. 751528 СССР, МКИ2 В 23 D 43/02. Сборная деформирующая протяжка/ А. М. Розенберг, О. А. Розенберг, С. А. Хисин и др.— Опубл. 30.07.80 Бюл. № 28.

96. A.c. 891263 СССР, МКИ3 В 23 D 43/02. Инструмент для обработки отверстий / В.Г.Никитченко, А. М. Розенберг, Ю. Ф. Бусел и др.— Опубл. 23.12.81. Бюл. № 47.

97. Исаев А.Н., Лебедев А.Р., Арапов П.С. Моделирование геометрии много-зубого дорна для обработки отверстий деталей из труб /Станки и инструмент. -2010 г., №2, с. 8-14