автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.05, диссертация на тему:Экспериментально-теоретическое прогнозирование стойкости пуансонов полугорячего выдавливания

На правах рукописи

БАРАНОВ АНДРЕЙ НИКОЛАЕВИЧ

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО-ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ПРОГНОЗИРОВАНИЕ СТОЙКОСТИ ПУАНСОНОВ ПОЛУГОРЯЧЕГО ВЫДАВЛИВАНИЯ

Специальность 05.03.05 — Технологии н машины обработки давлением

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Тула - 2006

Работа выполнена на кафедре «Технологическая механика» в Тульском государственном университете

Научный руководитель

— доктор технических наук, профессор Лялин Виктор Михайлович

Официальные оппоненты: — доктор технических наук, профессор

Евдокимов Анатолий Кириллович

-доктортехнических наук, профессор Мазур Игорь Петрович

Ведущая организация - ОАО «Тульский машиностроительный завод»

Защита диссертации состоится «¡¿Г » декабря 2006 г, в 14°° ч. на заседании диссертационного совета Д 212.271,01 при ГОУ ВПО «Тульский государственный университет» по адресу: 300600 г.Тула, пр-т Ленина 92, 9101.

Автореферат разослан родбря 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Общая характеристика работы Актуальность темы

В процессе полу горячего выдавливания а наиболее неблагоприятных условиях работают пуансоны, испытывающие циклическое термосиловое нагружение. В условиях массового производства изготовление пуансонов становится серийным, что значительно повышает себестоимость изделий, получаемых полугорячим выдавливанием. В настоящее время существует ряд производственных наработок по стойкости инструмента, однако, имеющиеся данные не применимы к откорректированным, усовершенствованным и новоразработанным технологическим процессам полугорячего выдавливания. Для обеспечения наибольшей технологичности процесса полу горячего выдавливания необходимо прогнозирование стойкости пуансонов различного типа, изготовленных из различных материалов и работающих при различных технологических режимах.

Для прогнозирования стойкости пуансонов необходимы разработка методики, позволяющей всесторонне и быстро оценить (или подобрать) оптимальные параметры термосилового нагружен и я; создание установки, позволяющей по заданным параметрам технологического процесса спрогнозировать стойкость модели реального пуансона - универсального образца-пуансон а; разработка программного обеспечения для ЭВМ, позволяющего теоретически или на основании эксперименталйшх данных быстро и точно выявлять технологические режимы процесса, приводящие к заданным стойкости инструмента и свойствам готового изделия.

Таким образом, задача экспериментально-теоретического прогнозирования стойкости пуансонов полугорячего выдавливания является актуальной.

Цель работы

Повышение эффективности технологии полугорячего выдавливания путем прогнозирования стойкости пуансонов, базирующейся на моделировании процесса термомеханического нагружения.

Задачи работы

К Выявление технологических особенностей процесса нагружения и определение основных параметров, влияющих на процесс разрушения рабочей части пуансонов полугорячего выдавливания.

2. Составление расчетной схемы термосилового нагружения пуансонов полугорячего выдавливания.

3. Разработка методики проведения эксперимента с использованием модели (образец-пуансона).

4. Разработка конструкции изготовления опытной установки по исследованию стойкости пуансонов полугорячего выдавливания на базе пресса К2130Б и системы регистрации параметров процесса полугорячего выдавливания.

5. Разработка методики обнаружения и количественной оценки трещин.

6. Проведение эксперимента по определению стойкости образцов-пуансонов и обработка полученных результатов е использованием корреляционно-регрессионного анализа.

7. Оптимизация параметров технологического процесса полугорячего выдавливания по экспериментально полученной характеристике стойкости инструмента.

8. Разработка программного обеспечения по прогнозированию стойкости пуансонов полу горяч его выдавливания с применение теории Мэксона. Разработка программного обеспечения по составлению регрессионных уравнений стойкости. Разработка программного обеспечения по определению стойкости пуансонов полугорячего выдавливания на основе полученных в ходе эксперимента данных.

Методы исследования

При решении поставленных в работе задач использовались:

1. Теоретический анализ процесса полугорячего выдавливания, развития и распространения усталостных трещин при полу горяч ем выдавливании выполнен с привлечением основных положений механики сплошной среды.

2. Теоретический анализ температурных условий работы приконтактного слоя пуансона по теории нестационарного теплообмена с использованием математической модели для расчета температурного поля сплошного ограниченного цилиндра.

3. Метод тензометрирования для определения сил при циклическом термосиловом нагружении.

4. Математическая статистика и метод планирования эксперимента с целью проведения корреляционно-регрессионного анализа полученной модели.

Автор защищает

1. Обоснование выбора наиболее важных технологических параметров, влияющих на процесс разрушения рабочей части пуансонов полу горячего выдавливания.

2. Методику теоретического расчета малоцикловой стойкости универсального образца-пуансона, разработанную па основе представлений об особенностях работы приконтактного слоя инструмента в условиях циклического температурного и силового воздействия, использующую соотношения теории нестационарного теплообмена для определения температурных условий работы при различных режимах.

3. Алгоритм проектирования и созданное на его основе программное обеспечение по определению малоцикловой стойкости пуансонов полугорячего выдавливания.

4. Методику проведения эксперимента с использованием универсальных образец- пуансонов.

5. Конструкцию опытной установки по исследованию стойкости пуансонов полугорячего выдавливания на базе пресса К2130Б.

6. Результаты экспериментальных исследований по определению стойкости пуансонов полугорячего выдавливания.

7. Правомерность оптимизации технологических параметров процесса полугорячего выдавливания по полученной экспериментально характеристике стойкости инструмента.

8. Программное обеспечение по определению стойкости пуансонов полугорячего выдавливания на основе полученных в ходе эксперимента данных.

Научная новизна работы '

1. Разработана методика теоретического прогнозирования циклической стойкости пуансонов полугорячего выдавливания на базе решения задачи осадки цилиндра методом осреднеиных напряжений и осадки тонких полос (дисков) плитами в упругопластическом состоянии, учитывающая технологические параметры процесса полугорячего выдавливания,

2. Разработана методика экспериментального определения стойкости пуансонов полугорячего выдавливания с использованием модели реального пуансона - образца-пуансона, учитывающая разнообразие геометрических форм применяемых пуансонов.

Практическая ценность работы

1. Спроектирована н создана установка для определения стойкости пуансонов полугорячего выдавливания, позволяющая в зависимости от требуемого технологического режима варьировать значениями основных параметров полу горячего выдавливания. На изобретенную установку федеральным институтом промышленной собственности выдан патент Хг 2284024.

2. По уравнениям регрессии для трех марок сталей (Р6М5, 4Х5МФС, ЗХЗМЗФ), полученным методом корреляционно-регрессионного анализа результатов эксперимента, оценено и представлено в виде графиков влияние технологических параметров процесса полугорячего выдавливания на стойкость инструмента.

3. Разработаны алгоритм и программное обеспечение для прогнозирования стойкости пуансонов полугорячего выдавливания при варьировании основными технологическими параметрами исследуемого процесса.

4. На основе результатов исследования создано программное обеспечение, позволяющее быстро н достаточно точно определять технологический режим процесса полугорячего выдавливания при обеспечении требуемых размеров и механических свойств поковки, производительности оборудования и стойкости инструмента.

Апробация работы

Основные положения работы доложены на международной научно-технической конференции «Проблемы проектирования и производства систем и комплексов», Тула, 2004 г.; региональной научно-технической конференции «Техника XXI века глазами молодых ученых», Тула, 2005 г.; ежегодной региональной научно-технической конференции «Проблемы проектирования и

производства систем и комплексов». Тула, 2005 г.; международной электронной научно-технической конференции «Творческое наследие профессора В, Ф. Прейса». Тула, 2006 г.; ежегодных семинарах кафедры «Технологическая механика». Тула, 2003-2006 г. г.; профессорско-преподавательской научно-технической конференции кафедр «Технологическая механика» и МПФ (ТулГУ). Тула. 2003-2006 г.г.

Публикации

По материалам диссертации опубликовано 8 работ, объемом 3,5 печатных листов, в том числе 3 в ведущих рецензируемых журналах перечня ВАК.

Структура и объем работы

Диссертационная работа состоит из введения, пяти разделов, заключения, списка используемых источников из 140 наименований на 113 страницах, приложения на 67 страницах и включает 133 страниц машинописного текста, 37 рисунков, 13 таблиц. Обшнй объем работы с приложениями-214 страниц.

Основное содержание работы

Во в веде пин обоснована эффективность применения по л уторя чих процессов ОМД по сравнению с холодными, показаны преимущества процесса полугорячего выдавливания, обозначены основные проблемы, связанные с частой сменой инструмента в процессе полугорячего выдавливания, выявлены основные причины быстрого из носа пуансонов исследуемой операции. Указаны цель, актуальность, методы исследования, научная новизна и практическая ценность работы, изложены структура и объем работы.

В первом разделе проанализированы особенности процесса нагружения пуансонов полугорячего выдавливания, проведены анализы исследований эксплуатационной стойкости инструмента и основных технологических параметров, влияющих на процесс разрушения рабочей части пуансонов полугорячего выдавливания, кратко охарактеризованы теоретические и экспериментальные методы определения стойкости, приводятся задачи работы.

Как показывают исследования, наиболее низкой стойкостью отличаются пуансоны полугорячего выдавливания, работающие в наиболее неблагоприятных условиях в сравнении с другим инструментом, применяемым в процессах ОМД. При прямом ходе, в случае, если напряжения сжатия будут превышать предел текучести при сжатии материала пуансона, то в микрозернах металла пуансона произойдет пластическая деформация. При обратном ходе инструмента иЗ'За растяжения в этих зонах будут зарождаться трещины, которые приведут к разрушению. Температурный режим пуансонов зависит от количества тепла, передаваемого пуансону за время каждого контакта с заготовкой и от числа контактов в единицу времени. Таким образом, при полу горя чей обработке инструмент, в частности пуансоны, работает в крайне неблагоприятных условиях из-за одновременного воздействия теплового и силового факторов. Многократное, т. е. цикловое повторение такого вида нагружения инструмента вызывает его усталостное разрушение — необратимую пластическую деформацию, связанную с

образованием наплывов, волн, складок и искажением формы поковки, а также образование на поверхности пуансонов сетки трешин, из которых впоследствии выделяется одна или несколько магистральных.

Стойкость пуансонов полугорячего выдавливания может характеризоваться тремя основными критериями: пластической деформацией по всему объему инструмента; размером износа поверхности за срок службы инструмента; прочностью инструмента, которая определяется развитием трещин термомеханической усталости.

Существует большое многообразие работ, посвященных анализу разрушения деталей в процессе термосилового циклического воздействия. Однако в этих работах рассматривались процессы развития трещин, в то время как процессы зарождения усталостных микротрещин инструмента полугорячего выдавливания остаются открытыми.

Во втором разделе работы проведен анализ силовых и тепловых факторов процесса полугорячего выдавливания, решены задачи по определению деформаций и режимов теплообмена между инструментом и заготовкой, предложен универсальный метод расчета малоцикловой стойкости пуансонов полугорячего выдавливания на основе применения универсального образца-пуансона. Разработана программа «Стойкость», позволяющая рассчитать ресурс малоциклоеой усталости по технологическим параметрам процесса полугорячего выдавливания.

На рисунке 1 показана схема воздействия на ггрнконтакткый слой пуансона в состоянии упругости и в состоянии пластичности. На рисунке 2 представлена схема рабочей части пуансона и приведены его основные размеры.

• ■ . > ■ -

• г—Г"—1 ••I - ■ • ■

Рисунок 1 - Схема воздействия на Рисунок 2 -Схема рабочей

приконтактный слой пуансона; части пуансона

а - в состоянии упругости; б — в состоянии пластичности Приконтактный слой пуансона сжимается между заготовкой и верхними, более холодными, слоями самого пуансона. Этот спой представляет собой тонкий нагретый диск. Оценить состояние диска, находящегося под воздействием полной максимальной силы выдавливания, можно, решив задачу осадки цилиндра методом осредненных напряжений с предельным трением на контактных поверхностях.

Исследование температурного режима работы и характера износа пуансонов показало, что наиболее высокий разогрев пуансона происходит в области рабочей кромки с радиусом гг, что, в конечном счете, приводит к

пластической деформации и износу торцевой и радиальной г;

поверхностей пуансона.

Для оценки термомеханической стойкости пуансонов используется метод физического моделирования процесса полу горя чего выдавливания, который основан на испытаниях универсального образца-пуансона на тсрмомеханическую усталость, учитывающий реальные условия взаимодействия контактирующих инструмента и нагретой заготовки. На рисунке 3 представлена схема универсального образец-пуансона с указанием его основных размеров. На рисунке 4 показана схема воздействия па при контактный слой пуансона.

Ч

Рисунок 3 -Схема Рисунок 4-Схема воздействия удельной

образец-пуансона силы на приконтактный слой пуансона

При моделировании процесса полугорячего выдавливания используется метод подобия. позволяющий заменить наиболее нагруженную рабочую поверхность пуансона, т. е. радиальный участок высотой А г + участок торца пуансона диаметром й„ равной или пропорциональной по площади поверхностью шарового сегмента торца образца-пуансонз. Метод подобия используется с целью обеспечения в процессе нагружения одинаковых условий (по величине) теплового и силового воздействий на кавдую единичную площадь и удобства обнаружения начала образования раз гарных трешин.

Площадь наиболее нагруженной поверхности рабочего пуансона можно определять по формуле

5„ = ^ + *.(<<„ +2Г,51П45°). (1)

4 4

Площадь поверхности торца образец-пуансона радиуса Н и высотой Н определяется как

51„=2лК-Н. (2)

Полагая для простоты угол ® = 113 геометрических соотношений,

получим Н = 0,ЗЯ; Я = .р2^; о^,, = $м —.

V О&л 4

Пусть технологическая сила полугорячего выдавливания пуансоном некоторого диаметра известна. Тогда, вычислив удельную силу ц процесса, и, зная площадь рабочего торца образец-пуансона, определяем его силовую

нагрузку. Ока является силовым параметром настройки установки при термоциклическом испытании.

На рисунке 3 выделен тонкий приконтактный слой торца образец-пуансона радиусом г - R-h,. В процессе нагружения тонкий слой толщиной hr находится под действием равномерно распределенной нагрузки q и температуры г со стороны заготовки. Не нарушая физического смысла задачи, заменим сегментный слой толщиной hc диском малой толщины с диаметром равным длине /, срединной линией приконтактного слоя, т.е. Î,. = 0,5/г(Л-Л,/2). Приближенно можно принять ir -dr, где dr - приведенный диаметр диска. В условиях пол угор я чего выдавливания тонкий слой с размерами dchc представляет собой тонкий приконтактный нагретый диск с температурой, равной температуре исходной заготовки.

Для определения напряженно-деформированного состояния диска, находящегося под действием полной силы выдавливания Р^,, решается упруго-пластическая задача осадки тонкого диска плоскими плитами методом осредненных напряжений с предельным трением на контактных поверхностях.

Сила, необходимая для пластического течения тонкого слоя диска, определяется по формуле

_ яг/1 i>uit.

+ (3)

где г, = мет, ; т=2/ - трение на поверхности контакта в процесс полугорячей штамповки; crt • предел текучести материала инструмента при рабочей температуре. В случае, если Рп > Р^, диск находится в упругом состоянии, в противном случае, происходит пластическая деформация диска и возникает радиальный сдвиг металла. Для определения радиальных и осевых перемещений решается упруго-пластическая задача осадки тонкой полосы плоскопараллельными плитами для плоскодеформированного состояния в упруго-пластической постановке. В систему уравнений теории упругости входят уравнения равновесия, уравнения деформаций, уравнения связи напряжений и деформаций, уравнения плоской деформации идеально-пластического тела, условие постоянства объема, уравнение соосности девиаторов напряжений и деформаций. Решение задачи позволяет определить радиальные перемещения на соответственно упругом и пластическом участках

]3 [. j _ L5A- [. ГУ ,. -,

а также необходимое при проверке гипотезы слоистого строения области выражение для расчета осевых перемещений пластического слоя

Значение постоянной Ci находится из условия, что точка, лежащая на пересечении осей заготовки (x=dc /2; у = 0), остается

неподвижной. Значение постоянной С? находится из условия, что перемещение и непрерывно при переходе через пластическую границу:

' Е V Н1 2 - АЕН Е V Н" 2 шЕ ^ Н2) Если принять толщину упругого слоя к = 0. то получим частный случай данной задачи — уравнение Прандтля для сжатия тонкой, полностью пластической полосы. Для случая сжатия полностью упругого диска (И = Н) выражеиня для определения радиальных перемещений запишутся в виде

Максимальная радиальная деформация н„„ диска, развивающаяся по его средней линии, может быть принята с незначительной погрешностью за максимальную радиальную деформацию по срединной линии тонкого прнконтактного слоя образца-пуансона. Тогда диаметр образца-пуансона увеличится с О до О^ф и будет равен

^ = (8) где = - ■ ■ ■ „■ ■--■ (9)

Величина окружной деформации определяется выражением

100% (10)

(Р^ ~ О).

'I'm*

Размах полной деформации за цикл примет вид

Ае = (11)

(12)

где е'„ — температурная окруяшая деформация диска,, вызванная перепадом температуры Л; а„ - коэффициент линейного расширения материала пуансона.

Для расчета циклической долговечности максимально нагруженной части пуансона воспользуемся зависимостью между размахом полной деформации и увеличенной долговечностью.

Дг-А/ЛГ/ (13)

Е

где N, - циклическая долговечность; Е - модуль упругости материала инструмента; MtG,Z,y - постоянные материала.

Полный ресурс стойкости пуансонов выдавливания Nt<Ae при условии фиксации момента появления первых трещин определяется по формуле:

= +(0.4-0,6)//,. (14)

Определение перепада температуры поверхностного слоя при его кратковременных нагревах и охлаждениях предполагает решение задачи нестапиот гарного теплообмена. Симметричность прнконтактного слоя рассматриваемого пуансона и циллиндричность его разворота позволяют осуществить постановку задачи для условий теплообмена цилиндра конечных размеров в изотермической среде. Сплошной цилиндр представляет собой пересечение неограниченного цилиндра и неограниченной полосы.

Для неограниченного цилиндра дифференциальное уравнение теплопроводности запишем в виде ЭКг. I Эг

Частное решение уравнения теплопроводности (15) проводится по методу разделения переменных и имеет вид

Йа-рфа^}»'«'«""'- <и>

где & - решение дифференциального уравнения У:г?+ »0;

V1 = + + - оператор Лапласа; к - некоторая постоянная,

Эг- г ¿г г3 дв- ^

определяемая из фзничных условий; а = — - коэффициент

ср

температуропроводности; Д — коэффициент теплопроводности; с - удельная теплоемкость; р — плотность.

Окончательное решение поставленной задачи с определением безразмерной температуры запишется в виде

¿^-р^^х-М- т

Для неограниченной пластины дифференциальное уравнение примет вид

' Т = °1Г- <17>

а г дх

Решение задачи теплообмена в бесконечной пластине выглядит следующим образом

-^^-(18)

Ин Д.+5И1Л.С05Д,

Тогда, для цилиндра конечных размеров решение задачи теплопередачи запишется в виде:

-для периода охлаждения Г(,ь, , = Тс + 5(Г(гУ,г| -7"г), (19)

- для периода кафевания Т^,, ^ = Т^ + ЫТ1гМ , (20)

где Т^.лх.,) - значение температуры пуансона в точке с координатами г, А для момента времени гвм; ге /И,^ = Д/г) ~ функция поверхности пуансона в плоскости сечения; т0„ - время охлаждения; Тс - температура окружающей среды; Тихм> — начальное температурное поле (г = 0} пуансона перед охлаждением; 7\г,г )-температурное поле после нафевання пуансона в течение т„и,: /„„,.,, - средняя температура нагрева поверхности поковки.

В результате имеем = (21)

На основании проведенных анализов работы пуансонов в условиях полугорячего выдавливания разработаны алгоритм и программа «Стойкость», позволяющие получать значения ресурса малоцикловой усталости инструмента по характеристикам материала и технологическим параметрам процесса полугорячего выдавливания.

В третьем разделе указаны особенности конструкции установки для определения значений стойкости образец-пуансонов, приведены методика регистрации параметров процесса полугорячего выдавливания с указанием названий всех регистрирующих приборов, а также подготовка и проведение эксперимента по определению стойкости образец-пуансонов.

Вопрос определения стойкости пуансонов полугорячего выдавливания можно решить экспериментальным путем с применением установки для определения стойкости пуансонов выдавливания при повышенных температурах. Предложенная установка позволяет по известным или предварительно рассчитанным характеристикам технологического режима полугорячего выдавливания, т. е. температуре нагрева заготовки, максимальной удельной силе и производительности определять стойкость образец-пуансонов. На рисунке 5 показан штамп установки.

Рисунок 5 - Штамп установки В соответствии с рисунком б, штамп 1 крепится хвостовиком 14 к ползуну пресса. К верхней плите штампа с помощью пуансонодержателя 8 и винта прикреплен быстросъемный образец-пуансон 2. На нижней плите установлено нагревательное устройство 4 (печь сопротивления), предназначенное для нагрева ударной пяты 3. Нагревательное устройство устанавливается на нижнюю плиту штампа при помощи креплений 10, которые обеспечивают надежную фиксацию и центрирование печи. Регулировка температуры, обеспечиваемой нагревательным устройством, осуществляется изменением напряжения подаваемого, через трансформатор, на спираль печи. Ударная пята, выполненная из термостойкого сплава ЖС6-У, размешена внутри в центре нагревательного устройства. Ударная пята нижней частью закреплена на толкателе б, который служит для передачи силы

на демпфирующее устройство 5. Толкатель связан с демпфирующим устройством через нижнюю плиту штампа и стол пресса 15. Мессдоэа 7, предназначенная для измерения силы, действующей на пуансон, закреплена между образец-пуансон ом 2 и каленой прокладкой верхней плиты штампа. Штамп снабжен направляющими колонками и втулками 13 для обеспечения точности хода образец-пуапсона. Протарированное демпфирующее устройство 5, предназначенное для воздействия на образец-пуансон 2 в процессе «агруженля удельной силы сопротивления со стороны ударной пяты 3, равной удельной силе выдавливания, состоит из упругого элемента 11, размещенного в специальном блоке, и регулировочного болта 12. Необходимая величина удельной силы устанавливается при помощи регулировочного болта 12, установленного на демпфирующем устройстве. Регулировка осуществляется за счет изменения силы поджатия упругого элемента. Контроль температуры нагрева ударной пяты 2 осуществляется с помощью термопары 9.

Предварительно перед испытаниями устанавливается технологический режим операции. Устанавливается число ходов ползуна пресса в минуту, ударная пята прогревается до устойчивой температуры, так же устанавливается удельная сила сопротивления деформирующего устройства, развивающаяся при малом ходе ударной пяты, который составляет 4..,5 мм, под действием образец-пуансон а в конце его рабочего хода.

Установка базируется на механическом прессе К2130Б с силой 1 МН (рис. 6).

^«•tfV.J-

Рисунок 6 -Установка для определения стойкости пуансонов выдавливания при повышенных температурах Варьирование технологическими режимами позволяет определять стойкость любого типа пуансонов, работающих в различных режимах полугорячего и горячего выдавливания. Уникальность установки заключается в том, что при помощи описанного выше штампа возможна реализация режимов полугорячей обработки металлов давлением.

В соответствии с рисунком 7, хвостовик 7 крепится в ползуне пресса. Во время рабочего хода вниз образец-пуансон 1 входит в контакт по рабочей

поверхности гнезда ударной пяты 2 и перемещается совместно с ней на 4,.,5 мм, подвергаясь тепловому и силовому воздействию за время, соответствующее реальному процессу контакта инструмента и заготовки при полу горячем выдавливании. Перемещение передается на демпфирующее устройство 9 через толкатель 4, Центрирование движения образец-пуансона осуществляется направляющими колонками штампа 8. Тепловое воздействие обеспечивается нагревательным устройством 3, Температура контролируется термопарой 13 и милливольтметром пирометрическим с двух позиционным регулирующим устройством 14 типа МР-64-02. Основная погрешность показаний потенциометра на всех отметках шкалы при температуре окружающего воздуха +20°С не превышает ±0,5%.

Выпуклая сегментная поверхность образец-пуансон а и соответствующая вогнутая поверхность ударной пяты способствует их полному контакту и воздействию удельной силы сопротивления по нормали к поверхности образец-пуансона. Действующая на образец-пуансон 1 сила задается изменением жесткости демпфирующего устройства 9 и регистрируется с помощью мессдозы 5, установленной между образцом пуансоном 1 и верхней плитой 6, передающей импульс через усилитель 10 на тензостанцию 11. Значения силы регистрируются графически на самопишущем быстродействующем приборе (Н327 — 5) 12. Циклические силовые нагрузки регистрируются с помощью тензодатчиков, наклеенных на мессдозу. Силовой режим варьируется путем изменения силы сопротивления демпфирующего узла, основу которого составляют пластинчатые пружины. На рисунке 7 показана регистрирующая значения силы аппаратура (тснзостанция и самописец).

, 1 <•

• 1» М «• Ю И* «ОС 1С» .

Рисунок 7-Регистрирующаяаппаратура Рисунок 8 - Градуироаочный график В ходе эксперимента роль деформируемого материала выполняла ударная пята из жаропрочного материала ЖСб-У, Температура нагрева ударной пяты измерялась термопарой ВР (А)-2, подключенной к милливольтметру. Значения температуры устанавливались по градуировочному графику, представляющему собой зависимости напряжения от температуры (рис. 8). Пята предварительно нагревается в печи сопротивления до нужной температуры, которая поддерживается потом автоматически на всем периоде испытаний. Точность контролируемой температуры составляет ±10 " С. Температура испытаний принимается от 600 до 900 С. Экспериментальные испытания на те рмо механическую усталость образеи-пуансонов проводились на установке с производительностью 40 и 80 ходов в минуту. Испытания производились для трех марок сталей: Р6М5, 4Х5МФС, ЗХЗМЗФ.

Перед проведением эксперимента на установке выставляются требуемые значения технологических параметров. Через один час работы установки в автоматическом режиме (примерно 2000 циклов) пресс выключается. Испытываемый образец-пуансон извлекается из установки, и подвергается визуальному осмотру при сильном освещении и 10-ти кратном увеличении на предмет появления разгарных трещин. Если трещины имеют зарождающийся характер, испытания прекращаются, Н делается заключение о полной стойкости с увеличением числа циклов в 1,85 раз. Если трещины имеют развитой характер (глубина, протяженность), время испытаний нового образца уменьшается до 30 минут. Если трещины не обнаруживаются, испытания продлеваются с последующим осмотром образца пуансона через каждые 50 циклов. В процессе испытаний полированная поверхность образца пуансона не покрывалась окалиной и оставалась матово-блестящей, на которой в дальнейшем четко выделялись разгар ные трещины. На рисунке 9 представлена рабочая поверхность образец пуансона с образовавшейся на ней усталостной трещиной. Увеличение 50х.

Рисунок 9 - Поверхность образец-пуансона с образовавшейся на ней усталостной трещиной В четвертом разделе проведен корреляционно-регрессионный анализ результатов эксперимента. Подробно ихюжеп метод планирования эксперимента, показан вывод уравнений регрессии, позволяющих получить значения стойкости пуансонов полугорячего выдавливания, представлены результаты эксперимента для трех марок сталей (Р6М5, 4Х5МФС, 3X3 МЗФ.) в сравнении с расчетными данными.

Для стали Р6М5: N = 7075 - 3.3751 - 2,25ц - 40,9375п + 0,00125Щ + 0,034375м + 0,028125цп -0,00003125цп. (22)

Для стали 4Х5МФС: N = 7575 - 1,8751 - 1,25ц - 18,125п + 0,(Ю125щ + 0,021875ц> + 0,01875цп ~ 0.00003¡25цп (23)

Для стали ЗХЗМЗФ: N = 7450 - 2,3751 - 1,5ц - 37,1875п + 0,№125щ + 0,04375т+0,040625дп-0,0000б25Г(]п. (24)

Анализ уравнений регрессии позволил сделать вывод о том, что в большей степе гиг на разрушение рабочей поверхности пуансонов влияют сила процесса и производительность, тогда как температура на появление усталостных микротрещин оказывает второстепенное действие.

Результаты эксперимента по определению стойкости представлены графиками зависимостей стойкости от технологических параметров исследуемого процесса.

74 т» ПО 1Л

а)

6)

Рисунок 10.1 - Зависимость стойкости от температуры для различных сталей а-100 МПа; я=80мин б-д=700МПа; л=80мин

а) б)

Рисунок 10.2 - Зависимость стойкости от удельной силы для различных сталей а -1=800 "С; м=80 мин б - 1=700 °С; л=80 мин

«100

• ИМ

5

$ *аоо

X

3000

гооо

эхамэд!' .'.

ЭО 40 из ео то 80 ВО 100

а) б)

Рисунок 10.3 -Зависимость стойкости от производительности дня различных сталей а - г=800 °С; д=1100 МПа; б -1=700 °С; д=1100 МПа

Из приведенных зависимостей видно, что с увеличением величин основных параметров процесса полу горяч его выдавливания значения количества циклов до появления усталостной трещины (стойкость) уменьшаются. Наибольшей стойкостью при одинаковых значениях технологических параметров процесса полугорячего выдавливания обладает сталь 4ХМФС (5Е00 циклов), наименьшей - Р6М5 (3250 циклов).

В пятом разделе работы представлено программное обеспечение по определению стойкости пуансонов полугорячего выдавливания. Приведены алгоритм и программа определения параметров технологического режима полугоря чего выдавливания с подробным разбором подпрограмм «Корреляция» и «Расчет стойкости», а также даны рекомендации по практическому использованию в производстве результатов работы.

Полученная совокупность решений поставленных в работе задач дает возможность квалифицированно подойти к вопросу проектирования технологической операции обратного полугорячего выдавливания.

В разработанную к, т, н. Серегиным Р. В, программу но определению технологических режимов процесса полугорячего выдавливания включены две подпрограммы «Корреляция» и «Расчет стойкости». Программа «Корреляция» позволяет спланировать проведение эксперимента, провести корреляционно — регрессионный анализ результатов, получить уравнение регрессии для испытываемого материала, выявить количественное влияние технологических параметров на результат эксперимента, получить оценку адекватности модели, получить возможность использования модели для расчетов стойкости при разных технологических режимах, провести пополнение базы данных материалов, для которых возможен расчет стойкости. Программа «Расчет стойкости» позволяет рассчитать стойкость пуансонов при различных технологических режимах и материалах.

Реализация полученных результатов исследования необходима для оптимизации технологических параметров процесса полугорячего выдавливания по полученной характеристике стойкости, а также для выбора соответствующей марки инструментальной стали с целью повышения экономического эффекта путем сокращения затрат на произведение единицы циклов. Сравнение экономической эффективности двух марок сталей можно произвести по формуле:

Ы/Ы2>3№г, (25)

где /V/ — стойкость материала (ббльшая); N2 - стойкость материала (меньшая); и '. — ■ Ьебестоимость пуансона, изготовленного из

соответствующего материала. Соответственно выбирается марка стали с большей стойкостью.

Пример расчета показал, что снижение затрат на материал инструмента составило 5,5 тыс, рублей (- 2 %). При этом суммарная экономия, при замене материала инструмента и изменении характеристик процесса составила 507,5 тыс. рублей (41,4 %).

Основные результаты и выводы

1. Анализ расчетной схемы процесса нагружения пуансона показал, что разрушение пуансонов наступает из-за действия высоких, приближающихся к предельно допустимым, нагрузок; интенсивного тепловыделения; напряжения течения и интенсивности скорости деформации; периодического охлаждения поверхностного слоя пуансона смазочно-охлаждающим составом.

2. Используемый в работе для оценки термомеханической стойкости пуансонов метод физического моделирования процесса полу горяч его выдавливания основан на испытаниях универсального образца-пуая с она на термомеханическую усталость, учитывающего реальные условия взаимодействия контактирующих инструмента и нагретой заготовки.

3. В условиях полугорячего выдавливания тонкий слой пуансона с размерами ¿¿»г, полученный заменой сегментного слоя образец-пуансона определенной толщины, представляет собой тонкий приконтактный нагретый диск с температурой, равной температуре исходной заготовки. С целью определения напряженно-деформированного состояния диска, находящегося под действием полной силы выдавливания Р^о. решена упруго-пластическая задача осадки тонкого диска плоскими плитами. С целью определения радиальных и осевых перемещений решена упруго-пластическая задача осадки тонкой полосы шюскопараллельными плитами.

4. Температурный режим образца-пуансона зависит от количества тепла передаваемого образцу-пуансону за время каждого контакта с ударной пятой; от числа контактов в единицу времени; от нагрузки, действующей а процессе; от вида применяемой смазки. С целью определения перепада температуры поверхностного слоя при его кратковременных нагревах и охлаждениях решена задача нестационарного теплообмена. Задача теплообмена цилиндра конечных размеров решена путем его разложения на цилиндр и пластину неограниченной длины.

5. На основании проведенных анализов работы пуансонов в условиях полугорячего выдавливания разработаны алгоритм и программа «Стойкость», позволяющая получить значения ресурса малоцикловой усталости инструмента по характеристикам материала и технологическим параметрам процесса полугорячего выдавливания.

6. На базе пресса К2130Б с силой I МН смонтирована установка для экспериментального определения стойкости пуансонов полугорячего выдавливания. Применение в процессе испытаний образец-пуансонов позволит получить значения стойкости реальных пуансонов производства.

7. Разработанная методика регистрации основных параметров процесса полугорячего выдавливания позволит фиксировать значения температуры на!рсва ударной пяты, силы нагружения образец-пуансона с целью выявления наиболее влиятельного параметра процесса на процесс разрушения рабочей части пуансонов. Варьирование в ' ходе эксперимента такими технологическими факторами как производительность и вид инструментальной стали позволит установить степень их влияния на стойкость пуансонов полу горячего выдавливания.

8. При моделировании в ходе эксперимента процесса полугорячего выдавливания использовался метод подобия, заключающийся в замене наиболее нагруженной рабочей поверхности пуансона равной или пропорциональной по площади поверхностью шарового сегмента торца образца- пуансона.

9. Примененный метод планирования эксперимента позволил сократить количество опытов при испытании образец-пуансонов, а кроме того, позволил с помощью корреляционного анализа получить зависимости, позволяющие спрогнозировать величину стойкости образец-пуансона, одновременно зависящую от нескольких параметров. С помощью уравнений регрессии установлено, что стойкость инструмента наиболее сильно зависит от удельной силы и производительности, в меньшей мере от температуры. Благоприятно влияют на стойкость тройное взаимодействие между температурой, удельной силой и производительностью оборудования. Остальные эффекты слабы.

10. Анализ зависимостей стойкости пуансонов от технологических параметров показал, что с увеличением величин основных параметров процесса стойкость уменьшаются. Наибольшей стойкостью при одинаковых значениях технологических параметров процесса полугорячего выдавливания обладает сталь 4ХМФС (5800 циклов), а наименьшей — Р6М5 (3250 циклов).

11. Разработанные программы «Корреляция» н «Расчет стойкости» позволяют спланировать проведение эксперимента; провести корреляционно — регрессионный анализ результатов; получить уравнение регрессии для испытываемого материала; выявить количественное влияние технологических параметров на результат эксперимента; получить оценку адекватности модели; получить возможность использования модели для расчетов стойкости при разных технологических режимах; провести пополнение базы данных материалов, для которых возможен расчет стойкости, рассчитать стойкость пуансонов при различных технологических режимах и материалах по имеющимся в базе данных уравнениям регрессии;

Материалы диссертационной работы изложены в 8 публикациях

1. Баранов Л. Н. Методика экспериментального прогнозирования стойкости пуансонов полугорячего выдавливания. Сб. материалов научно-технич. конференции «Наука глазами молодых ученых XXI века». Тула, ТулГУ, 2005. - С. 57-61.

2. Баранов А. И. Программное обеспечение для расчета стойкости пуансонов полу горячего выдавливания. Известия ВУЗов. Серия: машиностроение, системы приводов и деталей машин. Сб. трудов научно-техн, конференции «Творческое наследие В. Ф. Прейса», Тула, ТулГУ, 2006. — С. 279-283.

3. Лялин В. М., Баранов А. Н., Петров В. И. Экспериментальное исследование стойкости пуансонов полу горячего выдавливания. Известия ВУЗов. Серия: машиностроение, системы приводов и деталей машин. Сб. трудов научно-техн. конференции «Творческое наследие В. Ф. Прайса», Тула, ТулГУ, 2006. - С. 291-295.

4. Лялин В. М., Баранов А. Н.. Петров В. И. Анализ влияния технологических факторов на условия эксплуатации пуансонов полугорячего выдавливания. Известия ВУЗов. Серия: машиностроение, системы приводов и деталей машин. Сб. трудов научно-техн. конференции «Творческое наследие В. Ф. Прейса», Тула, ТулГУ, 2006. - С. 283-291.

5. Лялин В.М. Баранов А.Н. Петров В.И, Экспериментальное определение стойкости пуансонов полугорячего выдавливания с применением разработанного программного обеспечения. Известия ТулГУ. Серия механика деформированного твердого тела и обработка металлов давлением. Тула, ТулГУ. Вып. 1, 2006. - С. 272-280.

6. Лялин В. М., Петров В. И., Баранов А. Н. Прогнозирование стойкости пуансонов обратного полугорячего выдавливания по методу плакирования эксперимента //Заготовительные производства 2006. - №7. — С. 26-30.

7. Лялин В. М., Петров В. И., Баранов А. Н. Прогнозирование стойкости пуансонов обратного полугорячего выдавливания// Кузнечно-штамповочное производство, 2005. - № 11. - С. 28-30.

8. Лялин В. М„ Петров В. И., Баранов А. Н., Серегин Р. В. Анализ термонапряженного состояния и долговечности поверхностных слоев пуансонов полугорячего выдавливания // Известия ТулГУ, серия «Автомобильный транспорт», 2005.-Вып. 8.-С. 54-61.

9. Лялин В.М., Петров В.И., Баранов А.Н., Серегин Р.В. Патент па изобретение № 2284024. Установка для определения стойкости пуансонов, предназначенных для выдавливания при повышенных температурах. — Зарег. в Гос. реестре изобретений РФ 20.09.2006г

Им. лиц. ЛР № 020300 от 12.02.97. Подписано в печать 30.10.2006. Формат бумаги 60x84 1/16. Бумага офсетная.

Тульски!) государственный университет. 300600, г. Тула, просп. Ленина, 92.

Отпечатано в Издательстве ТулГУ 300600, г.Тула, ул. Болдина, 151

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСОВ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ СТОЙКОСТИ ИНСТРУМЕНТА ПОЛУГОРЯЧЕГО ВЫДАВЛИВАНИЯ.

1.1. Технологические особенности процесса нагружения пуансонов при полугорячем выдавливании.

1.2. Исследования эксплуатационной стойкости инструмента полугорячего выдавливания.

1.3. Задачи исследования.

2. ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЗМА РАЗРУШЕНИЯ РАБОЧЕЙ ЧАСТИ ПУАНСОНА ПРИ ЦИКЛИЧЕСКОМ ТЕРМОМОСИЛОВОМ НАГРУЖЕНИИ.

2.1. Анализ силовых параметров процесса.

2.2. Особенности теплопередачи в процессе термосилового нагружения образца-пуансона.

2.3. Алгоритм и программа прогнозирования стойкости пуансонов полугорячего выдавливания.

2.4. Выводы.

3. УСТАНОВКА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ СТОЙКОСТИ ПУАНСОНОВ ПОЛУ ГОРЯЧЕГО ВЫДАВЛИВАНИЯ.

3.1. Особенности конструкции опытной установки исследования стойкости на базе пресса К2130Б.

3.2. Технологические параметры процесса полугорячего выдавливания и методика их регистрации.

3.3. Технология изготовления образец-пуансона.

3.4. Методика обнаружения и количественной оценки трещин разрушения.

3.5. Выводы.

4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ЦИКЛИЧЕСКОГО ТЕРМОСИЛОВОГО НАГРУЖЕНИЯ ОБРАЗЕЦ-ПУАНСОНА.

4.1. Планирование эксперимента и расчет статистических характеристик опыта.

4.2. Уравнения регрессии для расчета стойкости пуансонов полугорячего выдавливания.

4.3. Сопоставление экспериментальных и расчетных характеристик стойкости пуансонов.

4.4. Выводы.

5. ОПРЕДЕЛИЕ ПАРАМЕТРОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО РЕЖИМА ПРОЦЕССА ПОЛУГОРЯЧЕГО ВЫДАВЛИВАНИЯ ПО ХАРАКТЕРИСТИКЕ СТОЙКОСТИ ИНСТРУМЕНТА.

5.1. Алгоритм и программа определения параметров технологического процесса полугорячего выдавливания.

5.2. Практическое применение результатов стойкости пуансонов при проектировании процесса полугорячего выдавливания.

5.3. Выводы.

Основными показателями, определяющими эффективность новых технологий в машиностроении, являются энергометаллоемость и трудоемкость изготовления деталей.

Созданные технологические процессы с применением ключевых операций холодной объемной штамповки на базе заготовок сортового проката характеризуются достаточно высоким коэффициентом использования металла. Однако дальнейшее их развитие ограничивается целым рядом факторов, 41» определяющих трудоемкость [58]:

- необходимость повышения качества исходных заготовок сортового проката, получаемой отрубкой в штампах и на прессах, за счет введения дополнительных операций калибровки, термообработки и химобработки;

- ограничение возможности формирования необходимых механических свойств детали в результате холодной объемной штамповки;

- невысокая производительность, зависящая от удельной силы и скорости деформации.

Разработка технологических процессов с применением полугорячей Д штамповки (прессование, прямое и обратное выдавливание) позволяет в большей степени исключить указанные недостатки.

Технологическими особенностями, определяющими преимущества полугорячей штамповки, являются:

- повышение пластичности и снижение удельных сил на инструмент, что дает возможность получать детали из высокоуглеродистых и легированных сталей с большей степенью деформации, чем при холодной объемной штамповке;

- формирование заданных механических свойств деталей путем варьирования термомеханическими параметрами процесса;

- получение деталей по классам чистоты и точности, незначительно 0 уступающим деталям, полученным холодной штамповкой.

- возможность выполнения процесса полугорячей штамповки с одного нагрева исходной заготовки за три-четыре перехода;

- возможность реализации отдельных операций и технологических процессов на высокопроизводительных автоматических линиях.

Несмотря на это, процессы холодного выдавливания, по сравнению с полугорячими процессами обработки металлов давлением, являются наиболее эффективными за счет более высокой стойкости штампового инструмента.

Вопросы рентабельности производства особенно остро стоят для * полугорячего выдавливания, в процессе которого штамповая оснастка воспринимает наиболее значительные нагрузки из-за термического и силового циклических воздействий по сравнению с методами холодной штамповки. При этом в самых тяжелых условиях работают пуансоны, так как сжимающие напряжения, которые они испытывают, достигают 1500-1700 МПа. Именно поэтому срок службы пуансонов, в основном, не превышает 10-20 тыс. циклов нагружения, а проблема повышения их стойкости остается крайне актуальной [40].

Чтобы повысить долговечность пуансонов, необходимо знать причину it выхода их из строя.

По мнению одних авторов [5, 40], разрушение пуансонов происходит из-за чрезмерных изгибающих нагрузок.

В то же время, другие авторы [42] считают, что изгибающими нагрузками можно пренебречь ввиду их небольших значений, а характеристики, полученные при испытании на изгиб, могут не учитываться при расчете инструмента на прочность; истинной же причиной разрушения является слишком высокий уровень напряжений сжатия при прямом ходе пуансона.

Некоторые авторы утверждают, что решающим фактором, приводящим в большей степени к разрушению инструмента при полугорячем выдавливании, является все же температурное воздействие [14, 22, 33, 37]. г

Таким образом, имеющиеся в литературе сведения о природе разрушающих нагрузок пуансонов полугорячего выдавливания, достаточно противоречивы.

С целью исследования влияния технологических параметров исследуемого процесса на разрушение рабочего инструмента, смонтирована установка для определения стойкости пуансонов полугорячего выдавливания. В работе проводится экспериментальное исследование стойкости пуансонов полугорячего выдавливания с привлечением метода планирования эксперимента. На базе результатов исследования определяются оптимальные параметры технологического процесса полугорячего выдавливания с учетом получения максимальной стойкости пуансонов.

Актуальность работы В процессе полугорячего выдавливания в наиболее неблагоприятных условиях работают пуансоны, испытывающие циклическое термосиловое нагружение. Стойкость пуансонов полугорячего выдавливания ограничивается 10-20 тыс. циклов. Частая смена инструмента снижает производительность и повышает расходы на изготовление готовой продукции.

В условиях массового производства изготовление пуансонов становится серийным, что значительно повышает себестоимость изделий, получаемых полугорячим выдавливанием. В настоящее время существует ряд производственных наработок по стойкости инструмента, однако, имеющиеся данные не применимы к откорректированным, усовершенствованным и новоразработанным технологическим процессам полугорячего выдавливания. Для обеспечения, в конечном итоге, наибольшей технологичности процесса полугорячего выдавливания необходимо прогнозирование стойкости пуансонов различного типа, изготовленных из различных материалов и работающих при различных технологических режимах.

Для прогнозирования стойкости пуансонов необходимо:

- разработка методик, позволяющих всесторонне и быстро оценить (или подобрать) оптимальные параметры термосилового нагружения, обеспечивающие максимальную стойкость пуансона;

- создание установки, позволяющей по заданным параметрам технологического процесса спрогнозировать стойкость модели реального пуансона - универсального образца-пуансона.

- разработка программного обеспечения для ЭВМ, позволяющего теоретически или на основании экспериментальных данных быстро и точно

Ш выявлять технологические режимы процесса, приводящие к заданным стойкости инструмента и свойствам готового изделия.

Таким образом, актуальность работы обусловлена повышением эффективности процесса полугорячего выдавливания путем прогнозирования стойкости пуансонов.

Цель работы

Повышение эффективности технологии полугорячего выдавливания путем прогнозирования стойкости пуансонов, базирующейся на моделировании процесса термомеханического нагружения. qj Автор защищает

1. Обоснование выбора наиболее важных технологических парамеров, влияющих на процесс разрушения рабочей части пуансонов полугорячего выдавливания.

2. Методику теоретического расчета малоцикловой стойкости универсального образца-пуансона, разработанную на основе представлений об особенностях работы приконтактного слоя инструмента в условиях циклического температурного и силового воздействия, использующую соотношения теории нестационарного теплообмена для определения температурных условий работы пуансонов при различных режимах.

3. Алгоритм проектирования и созданное на его основе программное обеспечение по определению малоцикловой стойкости пуансонов полугорячего выдавливания.

4. Методику проведения эксперимента с использованием универсальных образцов-пуансонов.

5. Конструкцию опытной установки по исследованию стойкости пуансонов полугорячего выдавливания на базе пресса К2130Б.

6. Результаты экспериментальных исследований по определению ф стойкости пуансонов полугорячего выдавливания.

7. Правомерность оптимизации технологических параметров процесса полугорячего выдавливания по полученной экспериментально характеристике стойкости инструмента.

8. Программное обеспечение по определению стойкости пуансонов полугорячего выдавливания на основе данных, полученных в ходе эксперимента.

Методы исследования

При решении поставленных в работе задач использовались:

1. Теоретический анализ процесса полугорячего выдавливания, развития и распространения усталостных трещин при полугорячем выдавливании выполнен с привлечением основных положений механики сплошной среды.

2. Теоретический анализ температурных условий работы приконтактного слоя пуансона по теории нестационарного теплообмена с использованием математической модели для расчета температурного поля сплошного ограниченного цилиндра.

3. Метод тензометрирования для определения сил при циклическом термосиловом нагружении.

4. Математическая статистика и метод планирования эксперимента с целью проведения корреляционно-регрессионного анализа полученной модели.

Научная новизна

1. Разработана методика теоретического прогнозирования циклической стойкости пуансонов полугорячего выдавливания на базе решения задачи осадки цилиндра методом осредненных напряжений и осадки тонких полос (дисков) плитами в упругопластическом состоянии, учитывающая технологические параметры процесса полугорячего выдавливания.

2. Разработана методика экспериментального определения стойкости пуансонов полугорячего выдавливания с использованием модели реального пуансона - образца-пуансона, учитывающая разнообразие геометрических форм применяемых пуансонов.

Практическая ценность

1. Спроектирована и создана установка для определения стойкости пуансонов полугорячего выдавливания, позволяющая в зависимости от требуемого технологического режима варьировать значениями основных

Ч1 параметров полугорячего выдавливания.

2. По уравнениям регрессии для трех марок сталей (Р6М5, 4Х5МФС, ЗХЗМЗФ), полученным методом корреляционно-регрессионного анализа результатов эксперимента, оценено и представлено в виде графиков влияние технологических параметров процесса полугорячего выдавливания на стойкость инструмента.

3. Разработаны алгоритм и программное обеспечение для прогнозирования стойкости пуансонов полугорячего выдавливания при варьировании основными технологическими параметрами исследуемого процесса.

4. На основе результатов исследования создано программное ^ обеспечение, позволяющее быстро и достаточно точно определять технологический режим процесса полугорячего выдавливания при обеспечении требуемых размеров и механических свойств поковки, производительности оборудования и стойкости инструмента.

Результаты исследований могут быть использованы в цепном и специальном производствах при разработке новых (на базе полугорячего выдавливания) и повышении эффективности имеющихся технологий.

Апробация работы

Основные положения работы доложены на:

- международной научно-технической конференции «Проблемы проектирования и производства систем и комплексов». Тула, 2004 г.

- региональной научно-технической конференции «Техника XXI века глазами молодых ученых». Тула, 2005 год. ежегодной региональной научно-технической конференции «Проблемы проектирования и производства систем и комплексов». Тула, 2005 г.

- международной электронной научно-технической конференции «Творческое наследие профессора В. Ф. Прейса». Тула, 2006 г.

- ежегодных семинарах кафедры «Технологическая механика». Тула, 2003-2006 г.г.

- профессорско-преподавательской научно-технической конференции кафедр «Технологическая механика» и МПФ ТулГУ. Тула, 2003-2006 г.г.

Публикации

Основные положения диссертации изложены в работах [9, 10, 55, 56, 57, 61,62, 63].

Структура и объем работы

Диссертационная работа состоит из введения, пяти разделов, заключения, списка используемых источников из 140 наименований на 13 страницах,

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

В ходе работы получены основные результаты и выводы:

1. Анализ расчетной схемы процесса нагружения пуансона показал, что разрушение пуансонов наступает:

- из-за действия высоких, приближающихся к предельно допустимым, нагрузок; интенсивного тепловыделения; напряжения течения и интенсивности скорости деформации; периодического охлаждения поверхностного слоя пуансона смазочно

1 охлаждающим составом.

2. Используемый в работе для оценки термомеханической стойкости пуансонов метод физического моделирования процесса полугорячего выдавливания основан на испытаниях универсального образца-пуансона на термомеханическую усталость, учитывающего реальные условия взаимодействия контактирующих инструмента и нагретой заготовки.

3. В условиях полугорячего выдавливания тонкий слой пуансона с размерами dchc, полученный заменой сегментного слоя образец-пуансона определенной толщины, представляет собой тонкий приконтактный нагретый диск с температурой, равной температуре исходной заготовки. С целью определения напряженно-деформированного состояния диска, находящегося под действием полной силы выдавливания Ртах, решена упруго-пластическая задача осадки тонкого диска плоскими плитами. С целью определения радиальных и осевых перемещений решена упруго-пластическая задача осадки тонкой полосы плоскопараллельными плитами.

4. Температурный режим образца-пуансона зависит от количества тепла передаваемого образцу-пуансону за время каждого контакта с ударной пятой; от числа контактов в единицу времени; от нагрузки, действующей в процессе; от вида применяемой смазки. С целью определения перепада температуры поверхностного слоя при его кратковременных нагревах и охлаждениях решена задача нестационарного теплообмена. Задача теплообмена цилиндра конечных размеров решена путем его разложения на цилиндр и пластину неограниченной длины.

5. На основании проведенных анализов работы пуансонов в условиях полугорячего выдавливания разработаны алгоритм и программа «Стойкость», позволяющая получить значения ресурса малоцикловой усталости инструмента по характеристикам материала и технологическим параметрам процесса полугорячего выдавливания.

6. На базе пресса К2130Б с силой 1 МН смонтирована установка для экспериментального определения стойкости пуансонов полугорячего выдавливания. Применение в процессе испытаний образец-пуансонов позволит получить значения стойкости реальных пуансонов производства.

7. Разработанная методика регистрации основных параметров процесса полугорячего выдавливания позволит фиксировать значения температуры нагрева ударной пяты, силы нагружения образец-пуансона с целью выявления наиболее влиятельного параметра процесса на процесс разрушения рабочей части пуансонов. Варьирование в ходе эксперимента такими технологическими факторами как производительность и вид инструментальной стали позволит установить степень их влияния на стойкость пуансонов полугорячего выдавливания.

8. При моделировании в ходе эксперимента процесса полугорячего выдавливания использовался метод подобия, заключающийся в замене наиболее нагруженной рабочей поверхности пуансона равной или пропорциональной по площади поверхностью шарового сегмента торца образца-пуансона.

9. Примененный метод планирования эксперимента позволил сократить количество опытов при испытании образец-пуансонов, а кроме того, позволил с помощью корреляционного анализа получить зависимости, позволяющие спрогнозировать величину стойкости образец-пуансона, одновременно зависящую от нескольких параметров. С помощью уравнений регрессии установлено, что стойкость инструмента наиболее сильно зависит от удельной силы и производительности, в меньшей мере от температуры. Благоприятно влияют на стойкость тройное взаимодействие между температурой, удельной силой и производительностью оборудования. Остальные эффекты слабы.

10. Анализ зависимостей стойкости пуансонов от технологических параметров показал, что с увеличением величин основных параметров процесса стойкость уменьшаются. Наибольшей стойкостью при одинаковых значениях технологических параметров процесса полугорячего выдавливания обладает сталь 4ХМФС (5800 циклов), а наименьшей - Р6М5 (3250 циклов).

11. Разработанные программы «Корреляция» и «Расчет стойкости» позволяют спланировать проведение эксперимента; провести корреляционно -регрессионный анализ результатов; получить уравнение регрессии для испытываемого материала; выявить количественное влияние технологических параметров на результат эксперимента; получить оценку адекватности модели; получить возможность использования модели для расчетов стойкости при разных технологических режимах; провести пополнение базы данных материалов, для которых возможен расчет стойкости, рассчитать стойкость

4 пуансонов при различных технологических режимах и материалах по имеющимся в базе данных уравнениям регрессии;

1. Агеев Н. П., Каратушин С. И. Механические испытания металлов при высоких температурах и кратковременном нагружении. М.: Металлургия, 1968.-280 с.

2. Айвазян С.А., Енюков И. С., Мешалкин Л.Д. Прикладная статистика. Исследование зависимостей. Справочное издание М.: Финансы и статистика, 1985.-487 с.

3. Алексеев А. Я., Леонов Л. А. Некоторые закономерности роста % трещин при циклических нагрузках // Выбор и обоснование методов и нормконтроля качества сварных соединений. Л.: ДАНТП, 1976. - С. 36-43.

4. Алехин В. П. Физика прочности и пластичности поверхностных слоев материалов.-М.: Наука, 1983.-280 с.

5. Артингер И. Инструментальные стали и их термическая обработка. Пер. с венгерского. М.: Металлургия, 1982. 312 с.

6. Архангельский А. Я. Программирование в Delphi. М.: Бином, 1999.506 с.

7. Асамур Ю. Г. Механика динамического разрушения. Санкт-* Петербург, 1997.-282 с.

8. Астафьев А. А. Ермаков К. А. Скоростной нагрев в пламенных печах при термической обработке деталей. «Термическая обработка и превращения в стали» ЦНИИТМАШ М.: Машгиз., 1954. 201 с.

9. Баранов А. Н. Методика экспериментального прогнозирования стойкости пуансонов полугорячего выдавливания. Сб. материалов научно-технич. конференции «Наука глазами молодых ученых XXI века». Тула, ТулГУ, 2005. С. 57-61.

10. Баргялис А. С., Медекша Г. Г. Суммирование длительных циклических повреждений для сталей 12Х18Н9Т и 15X1 MlФ при высоких температурах. Челябинск: ЧПИ, 1974. Вып. 2. - С. 3-16.

11. Белугина Е. А., Попов С. И., Худякова Н. А. Неоднородность микродеформаций при циклическом деформировании / /Пробл. прочн., 1982. № 7. - С. 34-36.

12. Беренфельд В. В. Изготовление штампов. М.: Машиностроение, 1984.-190 с.

13. Беренштейн М. JI. Диаграммы горячей деформации. Структура и свойства сталей: Справочник. М.: Металлургия, 1989. - 453 с.

14. Биргер И. А., Демьянушко И. В., Темис Ю. М. Долговечность теплонапряженных деталей машин./Пробл. Прочно, 1975. -№ 12. С. 3-16.

15. Бобровский С. Delphi 5. Учебный курс. Санкт-Петербург, «Питер», 2001.-623 с.

16. Бокштейн С. 3. Структура и механические свойства легированной стали. М.: Металлургиздат., 1954. 224 с.

17. Боровков А. А. Математическая статистика. Оценка параметров. Проверка гипотез. М.: Наука, 1984. 472 с.

18. Броек Д. Основы механики разрушения. М.: Высшая школа, 1980.367 с.

19. Буглов Е. Г., Филатов М. Я., Коликов Э. А. Сопротивление материалов при двухчастном нагружен и и//Пробл. прочн., 1973.- №5. -С. 17-19.

20. Винарский М. С., Лурье М. В. Планирование эксперимента в технологических исследованиях. Киев: «Техника», 1975. 167 с.

21. Владимиров В. М. Изготовление штампов, пресс-форм и приспособлений. М.: Высшая школа. 1981.-430 с.

22. Гаврилов М. П., Гусенков А. П. Сопротивление деформированиюпри некоторых режимах сложного малоциклового нагружения./Машиноведение, 1975.-№ 1.-С. 62-69.

23. Геллер Ю. А. Инструментальные стали. М.: Металлургиздат., 1961. -198 с.

24. Гохберг В. Э., Кульчихин Е. Т., Ребяков Ю. Н. К описанию взаимного влияния процессов быстрого пластического деформирования и ползучести при циклическом нагружении. Челябинск: ЧПИ, 1974. — №151. С. 101-105.

25. Григорович В. Г., Яковлев С. П. Применение математической ф статистики и теории планирования эксперимента в обработке металловдавлением. Тула: ТПИ, 1980. 80 с.

26. Григорьев JI. Я. Инженерные задачи нестационарного теплообмена. М.: Машиностроение, 1968. 84 с.

27. Григорьев С. П. Практика слессарно инструментальных работ. М.: Машиностроение, 1966. - 256 с.

28. Гуляев А. П. Термическая обработка стали. М.: Машгиз., 1960. 310с.

29. Гун Г. Я. Теоретические основы обработки металлов давлением. М.: Металлургия, 1980.-456 с.

30. Гусенкова А. П., Котов П. И. Малоцикловая усталость при• изотермическом нагружении. М.: Машиностроение, 1983. 294 с.w 34. Дарахвелидзе П., Марков Е. Delphi 4. Санкт-Петербург, «Питер»,2001.-621 с.

31. Довнар С. А. Термомеханика упрочнения и разрушения штампов объемной штамповки. М.: Машиностроение, 1975.-381 с.

32. Дорошко В. И., Лещинский В М., Андрющук А. А. Выдавливание легированных сталей в интервале температур 40.800°С.//Кузнечно-штамповочное производство, 1975. № 5. - С. 6-7.

33. Дульнев Р. А., Котов П. И. Термическая усталость металлов. М.: Машиностроение, 1980. 199 с.

34. Дюндин В. А., Гринфельд Л. А. Полугорячее выдавливание поковок внутренних колец конических роликовых подшипников// Кузнечно-штамповочное производство, 1969. -№ 7. С. 46-47.

35. Евдокимов А. К. Систематизация и повышение эффективности операций выдавливания на основе теоретических, экспериментальных и промышленных разработок. Дис. на соиск. уч. ст. док. тех. н., Тула, 1998. -354 с.

36. Евстратов В. А. Основы технологии выдавливания и щ конструирования штампов. Харьков: Изд-во при Харьковском ун-те, 1987.144 с.

37. Евстратов Е. А., Оприщенко Т. А., Христофоров А. И. Разрушающие напряжения и термическая обработка пуансонов обратного выдавливания// Кузнечно-штамповочное производство. № 8. - 1995. - с. 21.

38. Еремин В. И. Исследование разрушения инструмента из высокопрочных штамповых сталей, применяемого для холодной объемной штамповки. Дис. канд. тех. наук. Харьков. 1981.-204 с.

39. Заверюха Г. Г. Исследование скорости развития трещин в полосе с надрезом при бигармоническом нагружении//Учен. зап. центр. Аэрогидродинами. ин-та, 1983. 14, № 2. - С. 95-104.Щ

40. Ильич В. Д., Мулин В. П. Полугорячее выдавливание (обзор). М.: НИИМаш, 1971.-72 с.

41. Илюшин А. А. Победря Б. Е. Основы математической теории термовязкоупругости. М.: Наука, 1970. -301 с.

42. Исаченко. В. П., Осипова В. А., Сукомел А. С. Теплопередача. М.: Энергия, 1975. 185 с.

43. Карзов Г. П. Леонов В. П. Тимофеев Б. Т. Сварные сосуды высокого давления: прочность и долговечность. Л.: Машиностроение, 1982.-287 с.to 48. Качанов Л. М. Основы теории пластичности. М.: Наука, 1969. 420с.

44. Колмогоров В. Л. Механика обработки металлов давлением. М.: Металлургия, 1986. 688 с.

45. Корсаков В. Д. Справочник мастера по штампам. Л.: Машиностроение, 1973. 190 с.

46. Коцианьда С. Усталостное разрушение металлов. М.: Металлургия, 1996.-455 с.

47. Кутателадзе С. С. Основы теории теплообмена. Новосибирск: Наука, * 1970.-651 с.

48. Ланской Е. Н., Поздеев Б. М. Совершенствование процессов полугорячей объемной штамповки. Обзор. М.: НИИмаш., 1989. 56 с.

49. Леонов М. Я., Панасюк В. В. Развитие мельчайших трещин в твердом теле//Прикладная механика. 1959. Т. 5. - № 4.

50. B. Ф. Прейса», Тула, ТулГУ, 2006. С. 283-291.

51. Ъ 58. Лялин В. М., Журавлев Г. М. Влияние некоторых факторов напроцесс полугорячего выдавливания полуфабрикатов. Тула: ТулПИ , 1984. 1. C. 7.

52. Лялин В. М., Журавлев Г. Н. Напряженно-деформированное состояние осесимметричных процессов полугорячей и холодной штамповки выдавливанием//Известия вузов. Черная металлургия, 1990. № 9. - С. 34-37.

53. Лялин В. М., Петров В. И., Баранов А. Н. Прогнозирование стойкости пуансонов обратного полугорячего выдавливания// Кузнечно-штамповочное производство, 2005. № 11. - С. 28-30.

54. Лялин В. М., Петров В. И., Баранов А. Н., Серегин Р. В. Анализ термо-напряженного состояния и долговечности поверхностных слоев пуансонов полугорячего выдавливания // Известия ТулГУ, серия «Автомобильный транспорт», 2005. вып. 8. - С. 54-61.

55. Лялин В.М., Петров В.И., Баранов А.Н., Серегин Р.В. Патент на

56. Ш изобретение № 2284024. Установка для определения стойкости пуансонов,предназначенных для выдавливания при повышенных температурах. Зарег. в Гос. реестре изобретений РФ 20.09.2006г

57. Лялин В. М., Петров В. И., Журавлев Г. М. Основы технологии объемной и листовой штамповки, Тула, 2002. 160 с.

58. Лялин В. М., Петров В. И., Серегин Р. В. Об определении механических свойств изделий после полугорячей штамповки. Известия ТулГУ, серия «Автомобильный транспорт». 2001. вып. 5. - С. 72-76.

59. Лялин В. М., Пещеров А. В. Оценка возможностей вариационного метода при анализе процесса осесимметричного обратного полугорячего выдавливания. Тула: ТулГУ, 2001. С. 31-34. Рус. деп. в ВИНИТИ 20.04.01. № 1045 -В2001.

60. Лялин В. М., Пещеров А. В., Серегин Р. В. Исследование механических характеристик инструментальных сталей Р6М5 и У12А в режиме повышенных температур и высоких скоростей деформации. Тула: ТулГу, 2001. -28 с. Рус. деп. в ВИНИТИ 02.02.01. № 1045 -В2001.

61. Лялин В. М., Серегин Р. В., Петров В. И. Определение температурных режимов заготовки при полугорячей штамповке в зависимости от требуемых механических свойств.//Изаестия вузов. Черная металлургия. 2003. № 1.-С. 25-28.

62. Малинкина Е. И. Образование трещин при термической обработке стальных изделий. М.: Машиностроение, 1965. 175 с.

63. Мендельсон В. С., Рудман В. И. Технология изготовления штампов и пресс-форм. М.: Машиностроение, 1971.-224 с.

64. Мозжерова Н. А. Развитие трещин в панелях гермофюзеляжа при совместном действии циклических нагрузок от надреза и высокочастотных вибраций//Пробл. Прочн., 1980. -№ 1. С. 63-66.

65. Мухатов Н. А., Гаденин М. М., Гохфельд Д. А., Гусенков А. П. Уравнения состояния при малоцикловом нагружении. М.: Наука, 1981. 245 с.

66. Мэнсон С. Температурные напряжения и малоцикловая усталость. М.: Машиностроение, 1974. 324 с.

67. Налимов В. В., Чернова Н. А. Статистические методы планирования экстремальных экспериментов. М.: Металлургия, 1976.- 152 с.

68. Немчинский A. JI. Сопротивление стали к образованию трещин при закалке. «Металловедение». JL: Судпромгиз, 1957.-2244 с.

69. Нейбер Г. Концентрация напряжений. М.: Гостехиздат, 1947. 188 с.

70. Орлов А. Р., Тюрин JL Н., Грибовский В. К. Теплая деформация металлов. Минск: Наука и техника, 1978. 216 с.

71. Отани Р. Теория высокотемпературной прочности материалов. М.: Металлургия, 1986. 411 с.

72. Охрименко Я. М. Технология кузнечно-штамповочного производства. М.: Машинострение. 1976. 559 с.

73. Пачеко К. Delphi for net. Руководство разработчика. Киев, 2005. 505с.

74. Петров В. И. Полугорячее выдавливание роликов приводных цепей из конструкционных сталей. Дис. на соиск. уч. ст канд. тех. н., Тула, 1983.187 с.

75. Петров В. И., Лялин В. М., Журавлев Г. М. Серегин Р. В. Методика испытаний инструмента полугорячей штамповки на термомеханическую усталость. Известия ТулГУ, серия «Машиностроение», 2002. Вып. 7. - С. 149-154.

76. Писаренко Г. С., Агеев В. А., Квитка А. Л., Попов В. Г., Уманский Э.С. Сопротивление материалов. Киев: Высшая школа, 1986. 775 с.

77. Писаренко Г. С., Можаровский Н. С., Антипов Е. А. Сопротивление жаропрочных материалов нестационарным силовым и температурным воздействиям. Киев: Наукова думка, 1974. 200 с.

78. Покровский В. В. Исследование влияния низких температур на закономерности развития усталостных трещин в стали 10ГН2МФА//Проблемы прочности. 1987. - №5. - С. 39-40.

79. Покровский В. В. Скоренко Ю. С. Влияние температуры и режимов циклического нагружения на закономерности разупрочнения сталей 15Х2МФА и 15Х2НМФА//Пробл. Прочности, 1984. -№ 10. С. 53-58.

80. Покровский В. В. Степаненко В. А. Влияние режима нагружений и температуры испытаний на закономерности развития усталостных трещин встали 15Г2АФД//Проблемы прочности. 1975. - №6. - С. 48-50.

81. Покровский В. В., Скоренко Ю. С, Карзов Г. П. Исследования влияния закономерностей развития на закономерности развития усталостных трещин в теплоустойчивых сталях 15Х2МФА и 15Х2НМФА//Проблемы прочности.- 1982.-№2.-С. 14-18.

82. Покровский В. В., Скоренко Ю. С, Руденко В. Н. Влияние температуры на механические свойства и деформационное упрочнение малоуглеродистых сталей 15Х2МФА и 15Х2НМФА //Проблемы прочности. -1982.-№9.-С. 72-76.

83. Потекушин Н. В. К вопросу о полугорячем выдавливании деталей.

84. Исследование машин и технологии кузнечно-штамповочного производства. Челябинск: ЧПИ, 1974.-Вып. 143.-С. 72-76.

85. Пугачева А. А. Методы экономико-статистического анализа процессов материально-технического снабжения. М.: Статистика, 1964. 94 с.

86. Работнов Ю.Н. Введение в механику разрушения. М.: Наука, 1987.79 с.

87. Романиев О. Н. О закономерностях роста трещин при коррозионной усталости сталей// Физ.-хим. механика материалов, 1980. -№3. С. 14-29.

88. Смирнов В. С. Теория обработки металлов давлением. М.: Металлургия, 1973.- 496 с.

89. Смирнов-Аляяев Г. А. Сопротивление материалов пластическому деформированию. М.: Машгиз, 1961. -464с.

90. Соколовский В. В. Теория пластичности. М.: Высшая школа, 1969.1. Щ 608 с.

91. Степанский JI. Г. Прогнозирование долговечности инструмента для горячего прессования стальных труб. //КШП, 1998. -№ 7. С. 10-12.

92. Сторожев М. В., Попов Е. А. Теория обработки металлов давлением. М.: Высшая школа, 1963. 268 с.

93. Тарновский И. Я., Позднеев А.А., Ганаго О. А. Деформация и усилия при обработке металлов давлением. М.: Машгиз, 1959. -224 с.

94. Тайц Н. Ю. Технология нагрева стали. М.: Металлургиздат, 1962.322 с.ф 104. Третьяков А. В., Зюзин В. И. Механические свойства металлов исплавов при обработке давлением. Справочник. М.: Металлургия, 1973. 224 с.

95. Трощенко В. Т. К вопросу о рассеивании энергии в материале// Физика твердого тела, 1960.-2.-Вып. 6.-С. 160-169.

96. Трощенко В. Т., Грязнов Б. А. Стрижало В. А. и др. Методы исследования материалов деформированию и разрушению при циклическом нагружении. Киев: Наукова думка, 1974. 257 с.

97. Трещиностойкость металлов при циклическом нагружении. Киев: Наукова думка, 1987.-252 с.

98. Трощенко В. Т., Прокопенко А. В. , Торгов В. Н. и др. Изучение влияния эксплуатационной наработки и коррозионной среды на выносливость лопаток компрессора ГТД// Пробл. Прочности, 1980. № 6. - С. 3-7.

99. Трощенко В. Т., Хамаза JI. А., Николаев И. А., Драган В. И. Деформационные критерии усталостного разрушения, учитывающие виднапряженного состояния// Пробл. Прочности, 1984. №1.-С. 6-10.

100. Труфяков В. И., Ковальчук В. С. Определение долговечности при двухчастотоном нагружении// Побл. Прочности, 1982. -№ 9. С. 9-15.

101. Фаронов В. Система программирования Delphi. Санкт-Петербург: БХВ-Петербург, 2005. 892 с.

102. Федин В. А., Фролов А. И., Дмитриев В. Н. и др. Исследование температурного режима работы штампового инструмента при высокоскоростной объемной штамповке//КШП, 1972. -№ 2. С. 7-8.

103. Фесик С. П. Справочник по сопротивлению материалов. 2-е Ф издание. Киев: Буд1вельник, 1982. 280 с.

104. Филатов М. Я. Сопротивление усталости при сложной форме цикла изменения напряжений//Завод. Лабор, 1968. -34. -№ 3. С. 331-336.

105. Фридман Я. Б. Механический свойства металлов, М.: Оборонгиз, 1952.-240 с.

106. Черепанов Г. П., Халманов X. Г. К теории расчета уталостной трещины: докл. на всесоюз. рабоч. симпоз. по вопросам малоцикл. усталости. Каунас, 1977.- 15 с.

107. Шураков С. С. Задержанное разрушение закаленной стали. -Журнал технической физики, 1954. -№ 3.Щ

108. Яковлев С. П., Петров В. И. Исследование влияния технологических параметров на процесс полугорячего выдавливании. Тула: ТПИ, 1983.- 10 с.

109. Исследования в области технологии механической обработки и сборки машин. Сб. науч. тр./Тула:ТулПИ, 1986. 180 с.

110. Исследования жаропрочных сталей и сплавов./Пер. с нем. Е. Н. Кисленовой. Под ред. И. JI. Миркина. М.: Металлургиздат, 1960.-352 с.

111. Исследование поверхностей конструкционных материалов методом электроконтактной эмиссии. Свердловск, 1969. 164 с.

112. Исследование прочности деталей машин при помощи тензодатчиков сопротивления. /И. J1. Козлов, В. Г. Баженов, В. В. Матвеев и др. Под общ. ред. акад. АН УССР Г. С. Писаренко. Киев: Техника, 1967. 204 с.

113. Методические указания. Расчет и испытания на прочность. Методы механических испытаний металлов. Методы испвтаний металлов при двухчастотном нагружении. М.: Из-во ствндартов, 1980. 54 с.

114. Прогнозирование стойкости пуансона при цикловом термомеханическом нагружении в процессе полугорячего выдавливания. Серегин Р. В. //Теория и практика производства листового проката. Сборник научных трудов. Липецк, ЛипГТУ, 2003. - С. 25-27.

115. Прочность при малоцикловом нагружении./Серенсен С. В., Шнейдерович Р. М., Гусенков А. П. и др. М.: Наука, 1975.-285 с.

116. Основы конструирования станочных приспособлений. / Раздел элементы кострукций. / Рижский политехнический институт им. А. Пельше. Рига:РПИ, 1983.- 114 с.

117. Разработка и исследование технологического процесса полугорячей штамповки. / А. И. Капустин, А. В. Хабаров, Ю. А. Эдельман, К. К. Волчанинов. М., НИИМаш, 1978. № 2. - С. 5-9.

118. Статистические методы повышения качества. Под ред. Хитоси Куме. М.: Финансы и статистика, 1990. 303 с.

119. Технологическая оснастка. Каталог-справочник. М.: НИИМАШ, 1976.-408 с.

120. Усталость материалов при высокой температуре. Под ред. Р. П. Скелтона. М.: Металлургия, 1988. 442 с.

121. Установки для исследования механических свойств материалов и элементов конструкций. Каталого-справочник. /А. П. Волощенко, М. М.

122. Алексюк. Киев: Наукова думка, 1982. 270 с.

123. Установки индукционного нагрева. Учебное пособие для студентов, обучабщихся по специальности «Электротермические установки». /А. Е. Слухоцкий, В. С. Нимков, Н. А. Павлов, А. В. Бамунэр. Под ред. А. Е. Слухоцкого. JL: Энергоиздат, 1981.-326 с.

124. Hobson P. D/ The formulation of a crack growth equation for the short cracks // Fatigue Eng. Mat. and struct, 1982. 5. - № 4 P. 323-327.

125. Kowallic G. Eigenschaften und merkmale des Halbwarmumformens gegenuber dem Kaltformmen. Mashinenmarkt, 1987. 84. - № 98. - P. 25-29.

126. Lankford J. The growth of small fatigue crack in 7075 T6 Aluminum// //Fatigue of Eng. Mat. and struct., 1982. - 5. - №3. - P. 233-248.

127. Miller K. J. The shot crack problem//Fatigue of Eng. Mat. and struct., 1982. 5. -№3. - P. 223-232.

128. Taylor D. Knott J. Fatigue crack propagation behavior of shot cracks, the effect of microstructure// Ibid. № 2. - P. 147-155.

129. Yokobori Т., Nanbu M., Takeuchi N. Observation of initiation and propagation of fatigue crack by plastic replication method// Ibid. 1969. - № 5.1. P. 1-17.

130. Westergard H. M. Bearing pressures and cracs//J. Appl. Mech. 1939. -№2.-P. A49-A53.Щ