автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.05, диссертация на тему:Формообразование тонкостенных высокоресурсных труб методами гибки и гибки с растяжением
Автореферат диссертации по теме "Формообразование тонкостенных высокоресурсных труб методами гибки и гибки с растяжением"
На правах рукописи
£> Г Г Г< П
Клименков Андрей Николаевич I ( О иг»
Формообразование тонкостенных высокоресурсных труб методами гибки и гибки с растяжением
Специальность 05.03.05 -Процессы и машины обработки давлением
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
Воронеж 2000
Работа выполнена на кафедре " Прикладная механика" Воронежского государственного технического университета
Научные руководители - доктор технических наук,
профессор Одинг С.С.; Научный консультант - доктор технических наук,
профессор Максименков В.И.
Официальные оппоненты ; доктор технических наук,
профессор Цехааов Ю.А. кандидат технических наук доцент Иванов А.В.
Ведущая организация - АО Эникмаш (Воронеж)
Защита состоится "28" июня 2000 года в 1400 часов на заседании диссертационного совета Д 063.81.06 в Воронежском государственно^ техническом университете по адресу: 394026, г. Воронеж, Московский проспект, 14, ВГТУ, конференц-зал.
С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Воронежского государственного технического университета.
Автореферат разослан "26" мая 2000 года
Ученый секретарь диссертационного совета
Болдырев А.И.
Общая характеристика работы
Актуальность проблемы. Совершенствование существующих и внедрение прогрессивных технологий в производство, разработка новых методов проектирования технологических процессов и управления оборудованием являются важными задачами машиностроения.
На производстве находят широкое применение детали из труб с большой номенклатурой, в частности при изготовлении силовых каркасов, высокоресурсных трубопроводов, к которым предъявляются повышенные требования к качеству и точности. Существующие методы проектирования и изготовления указанных деталей, основанные на пластическом деформировании исходных заготовок, характеризуются недостаточной точностью операций формообразования, значительным объемом ручных доводочных работ и вследствие этого малой производительностью. При изготовлении высокоресурсных труб применяются жесткие допуски на появление браковочных признаков, что в свою очередь требует применение высоких технологий формообразования, повышающих ресурс изделий. Проблема разработки более прогрессивных технологических процессов и методик расчета параметров формообразования становится актуальной в связи с внедрением в производство нового технологического оборудования, особенно с программным управлением, что в свою очередь требует создания математических моделей процессов формообразования, позволяющих прогнозировать браковочные признаки и оптимизировать процесс деформирования.
Для повышения эффективности и расширения технологических возможностей операций гибки труб, в частности, гибки обкаткой, гибки намоткой и гибки с растяжением, необходима разработка новых способов и технологий формообразования, позволяющих устранить отдельные недостатки, присущие известным способам и обеспечить получение изделий требуемого качества.
Возникает необходимость разработки инженерной методики расчета операции, позволяющей осуществить ее проектирование достаточно быстро и эффективно. Эта методика должна базироваться на математической модели операции, отражающей наиболее существенные особенности процесса.
Для разработки такой модели необходимы экспериментальные исследования, результаты которых являются основой для построения самой модели и для ее последующей корректировки. Это в свою очередь определяет необходимость разработки экспериментально-расчетных методик исследования кинематики процесса, обеспечивающих более высокую точность определения параметров напряженно-деформированного состояния деформируемой заготовки по сравнению с существующими.
Исходя из потребностей машиностроения, в течение ряда лет автором выполнялись исследования, направленные на разработку методов расчета, способов и средств совершенствования изготовления деталей из труб.
Работа входит в перечень критических технологий федерального уровня, раздел 2 "Производственные технологии". Научное направление "Компьютер-
ная механика и автоматизированные системы проектирования технологий и конструкций машиностроения и аэрокосмической техники".
Цель н задачи работы. Разработка методов проектирования технологических операций гибки и гибки с растяжением тонкостенных высокоресурсных труб, обеспечивающих достижение заданного качества, сокращения объема доводочных работ и сроков проектирования и отладки операций.
На основании проведенного анализа и в соответствии с целью диссертации поставлены следующие задачи:
- разработать математические модели формообразования деталей из труб методами гибки и гибки с растяжением, позволяющие определять напряженно-деформированное состояние заготовки;
- создать научно обоснованные методы прогнозирования возникновения технологических отказов, а также методику определения оптимальных технологических параметров процесса формообразования;
- разработать методику оценки влияния заполнителя на напряженно - деформированное состояние трубы и появление браковочных признаков;
- создать и апробировать систему компьютерного проектирования технологической операции на гибочном и гибочно-растяжном оборудовании.
Методы исследований. Механические свойства материала определены испытанием на растяжение плоских образцов, с использованием методов математической статистики. Анализ деформированного состояния проведен по результатам исследования искаженных координатных сеток. Напряженно — деформированное состояние рассчитано с применением деформационной теории пластичности и численных методов математического анализа. Расчеты проведены на ЭВМ, для чего разработан комплекс программ.
Научная новизна работы заключается в следующем:
1. Разработаны математические модели процессов формообразования гибкой и гибкой с растяжением деталей из тонкостенных труб, позволяющие определять напряженно-деформированное состояние заготовки в процессе деформирования с учетом заполнителя, описать схему деформированного состояния каждого участка трубы, учесть эффект Баушингера и влияние статистического разброса параметров материала.
2. Созданы методики оценки технологических отказов процессов формообразования гибкой и гибкой с растяжением деталей из труб с учетом наличия заполнителя в трубе.
3. Разработан пакет программ компьютерного моделирования технологических процессов формообразования труб на гибочном и гибочно-растяжном оборудовании, позволяющий сократить трудоемкость и сроки отладки технологического процесса, увеличить точность процесса формоизменения.
4. Предложен способ гибки труб с регулируемым заполнителем, позволяющий повысить устойчивость процесса деформирования.
Практическая ценность. На основе результатов теоретических и экспериментальных исследований разработаны рекомендации по выбору параметров процесса формообразования труб, в зависимости от способа гибки.
Разработаны методы управления технологическими процессами гибки и гибки с растяжением труб на трубогибочных станках. При этом компьютерное проектирование процессов гибки деталей из труб позволяет сократить трудоемкость и сроки разработки и отладки технологического процесса, улучшить качество и повысить ресурс изделий. Выполнена опытно — промышленная проверка результатов исследований и внедрение технологических рекомендаций на Воронежском авиационном самолетостроительном обществе. Результаты исследований внедрены в учебный процесс Балашовского военного авиационного института.
Предложен способ гибки труб и устройство для его осуществления позволяющие существенно повысить качество гибки.
Апробация работы. Основные результаты исследования были доложены и обсуждены:
- на научном семинаре на фирме "Aérospatial" (Франция, 1999г.);
- на ежегодных научно - технических конференциях Воронежского государственного технического университета (1996 - 1999гг.);
- на ежегодных научно - методических конференциях Балашовского военного авиационного института (1995 - 1999).
Публикации. Основное содержание работы изложено в 6 статьях.
Структура н объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 разделов, списка литературы и приложения. Содержит 174 страниц текста, 84 рисунка, 13 таблиц и список литературы из 104 наименований. Общий объем работы 226 страниц.
Содержание работы
Во введении обоснована актуальность темы диссертации, определены цель и задачи исследования, показаны ее научная новизна и практическая ценность, сформулированы основные положения, выносимые на защиту.
В первой главе проводится анализ исследований формообразования труб методами гибки и гибки с растяжением. Отмечен большой вклад в области формообразования отечественных и зарубежных ученых. Рассматриваются основные типы труб и существующие технологические процессы их изготовления на гибочном и гибочно-растяжном оборудовании. Проблеме формообразования труб гибкой и гибкой с растяжением посвящено большое количество работ, однако такие вопросы, как формообразование труб с учетом овальности, разиотолщинности стенок, влияния заполнителя на напряженно-деформированное состояние изучены нгдостаточно. Использование теоретических результатов при создании завершенной технологической операции вызывает значительные трудности. Это связано в первую очередь с необходимостью учета многих факторов, возникающих в реальной операции формообразования труб.
Возникает необходимость получения детали заданного качества переменной кривизны при минимальной вероятности возникновения технологических отказов.
Проблема разработки прогрессивных технологий и методик расчета параметров формообразования становится актуальной в связи с внедрением в производство нового оборудования, особенно с программным управлением, что требует создания математических моделей процессов гибки, позволяющих прогнозировать браковочные признаки и оптимизировать процесс формообразования.
В соответствии с целью работы сформулированы и поставлены задачи исследования.
Во второй главе описаны разработанные математические модели процессов изгиба и изгиба с растяжением труб.
Представлена модель материала. Материал предполагается упруго-пластичным, трансверсально - изотропным, обладающим эффектом Баушинге-ра, подчиненным в упругой зоне закону Гука, в пластической - степенному закону упрочнения.
Разработана модель геометрии оснастки и детали, позволяющая описать геометрические параметры процесса формообразования: кривизну, площади поперечного сечения, моменты инерции, как для круглой трубы, так и для эл-липсной, в которую, полагаем, переходит круглая труба после деформации.
Механика процесса гибки представляется как управляемое натяжение закрепленной, первоначально прямолинейной трубчатой заготовки на поверхность жесткого инструмента переменной кривизны, форма которого считается известной (рис 1(а)). Траектория движения краев заготовки задается программой деформирования е(ак), где ак - угол схода заготовки с поверхности пуансона; е - относительное удлинение трубы. Необходимые параметры процесса определяются текущим напряженно-деформированным состоянием.
с0&
м
N
а)
б)
Рис. 1. Схема деформирования трубы.
Рассмотрено деформирование трубы, форма поперечного сечения которой представляет собой кольцевое сечение круглой или эллиптической форм. Справедлива гипотеза плоских сечений.
В общем случае, в каждом сечении заготовки, определяемым углом а, деформирование протекает в три этапа: растяжение до контакта с пуансоном, изгиб при постоянной растягивающей силе в момент контакта и последующее растяжение трубы по поверхности пуансона.
Распределение деформаций по сечению трубы задается в соответствие с гипотезой плоских сечений в виде:
е = е, + Хн (У - Уи)+Аез. (1)
где в! - деформация первого этапа;х„ - кривизна продольной оси трубы; у„ -координата границ раздела сжатой и растянутой областей; Де3 - дополнительное растяжение на третьем этапе, определяемые из численного решения уравнения равновесия.
При изгибе трубы без растяжения в| и Де3 равны нулю.
Сечение трубы, вступившее в контакт с пуансоном, испытывает "мгновенный" изгиб. Оно разделяется на растянутую и сжатую область. Разгрузка при изгибе на малые кривизны происходит упруго, согласно закону Гука. При больших кривизнах разгрузка идет с образованием области вторичных пластических деформаций.
Уравнения состояния можно записать в виде:
а = А(е0 + е - ст/Е)т, если е > Огр/Е,
а = Ее, если -Р ст-ф/Е < е < ст^/Е, (2)
о =-А[р"га е0 - е + а/Е]т, если е < - р а^/Е,
где А, т, ео - параметры кривой течения; Е - модуль Юнга; Р - параметр, учитывающий эффект Баушингера; а^ - предел текучести при растяжении;
Для определения напряженно-деформированного состояния трубы, процесс формообразования разбивается на достаточно малые этапы. Каждому этапу деформирования соответствует сечение заготовки, определяемое углом а (0< а < а„), где к - точка схода трубы с поверхности пуансона (рис. 1(6)).
Решая численным методом уравнения равновесия $ ас!Р = 0 в случае
р
чистого изгиба и | сгсШ = N. где N — растягивающее усилие, при изгибе с рас-р
тяжением, находится текущая граница раздела области растяжения и сжатия, а затем значения напряжений и деформаций, а также изгибающего момента в сечениях трубы.
При изгибе с растяжением распределение напряжений по длине трубы определяется законом трения, ограничивающего ее деформирование в направлении растяжения. Принимается закон трения Кулона Тм = цк q, где q - давление трубы на пуансон. Распределение усилий N по текущему углу а определяется по формуле Эйлера N = N0 ехр (- цк а), где N = N0 при а = 0; цк - коэффициент трения.
При увеличении угла схода а на с1а дополнительное усилие с!Ы должно преодолеть силу трения вновь вступившего в контакт с пуансоном элемента заготовки. В противном случае деформирование этой области не происходит, а деформируется только свободный участок.
В процессе производства деталей из труб применяют гибку с заполнителем и без заполнителя. Заполнитель применяют в тех случаях, когда необходимо повысить устойчивость процесса формообразования.
Для описания модели формообразования материала методом изгиба и изгиба с растяжением предлагается расчетная схема определения напряженно — деформированного состояния трубы с учетом заполнителя.
Для учета влияния на процесс деформирования жесткости заполнителя принимается гипотеза стесненного в окружном направлении деформирования. Вводится коэффициент к, учитывающий влияния заполнителя, представляющий собой отношение окружной деформации к продольной к = - еф / ег. Коэффициент к изменяется в пределах от 0 до ц, где р. - коэффициент поперечной деформации, определяемый из экспериментов на одноосное растяжение образцов. С учетом этого, связь между окружной и продольной деформациями принимает вид
еф = -к е*, (3)
Из условия несжимаемости, зависимость между радиальными и продольными деформациями представляется как
е, =-(1-к)е, (4)
Если к = 0, получаем плоский случай деформирования (для абсолютно жесткого заполнителя), к = ц соответствует гибке без заполнителя.
Для нахождения зависимости между напряжениями решаются совместно уравнения пластического состояния. Ограничиваемся рассмотрением тонкостенных труб для которых можно принять радиальные напряжения равными нулю.
Значение коэффициента жесткости заполнителя к определяется по экспериментальной методике, с использованием метода делительных сеток. Методика отрабатывалась на трубах из материалов Д16Т, АЛ8, АМц, заполненных песком, льдом и стальными кольцами, вставленных в трубу. Для данных заполнителей определены коэффициенты жесткости заполнителя. Анализ результатов показывает, что для песка к = 0.3743 со среднестатистическим отклонением 0.1145. Для льда к = 0.2931 с отклонением 0.0989. Для заполнителя с кольцами к = 0.1815 с отклонением 0.1082. Сделан вывод, что самым жестким заполнителем в данных испытаниях являются кольца, так как значение к = 0.1815 ближе всего к абсолютно жесткому заполнителю, при котором к = 0.
Для оценки влияния разнотолщинности на распределение напряжений и деформаций, сечение трубы представляется в виде двух окружностей, смещенных относительно друг друга на величииу Д (рис. 2). Влияние заполнителя на разнотолщинность устанавливается с помощью уравнения (4).
Рис.2. Смещение осей на величину Д.
Так как максимальная деформация растяжения находится на вершине сечения трубы, характеризуемого наружным радиусом трубы г„, смещение осей А может быть представлено в виде
А = 5 [ехр( - (1 - к) Хн (-г„ - у„)) - ехр( - (1 - к) (г„ - у„))] /2 (5)
где 5 - толщина трубы до деформации.
По результатам исследований предложена методика определения напряженно-деформированного состояния трубы с учетом наличия заполнителя в трубе и влияния разнотолщинности.
Показано влияние разброса параметров кривой течения А, ш, а также параметра (3 на напряженное состояние трубы.
В третьей главе описываются методики оценки технологических отказов, возникающих в процессе деформирования труб.
Одна из главных задач управления формообразованием состоит в прогнозировании технологических отказов, связанных с появлением ряда браковочных признаков.
В процессе формообразования возможно возникновение следующих браковочных признаков: разрыв заготовки при достижении предельных деформаций растяжения; гофрообразование; искажение формы и размеров трубы при упругой разгрузке (пружинение); чрезмерная овальность труб; недопустимая разнотолщинность стенок труб.
Все эти браковочные признаки имеют деформационную природу. Их появление определяется деформациями заготовки. Разрушению трубы обычно предшествует потеря устойчивости в виде локализации пластической деформации.
При заданной кривизне изгиба необходимо, чтобы деформация наиболее нагруженного внешнего выпуклого волокна не превышала предельной допустимой величины.
Установлено, что предельные параметры материала, выявленные при испытании на одноосное растяжение, меньше, чем при формообразовании гибкой. Данное разногласие вызвано влиянием градиента пластических деформаций по высоте сечения трубы. Предлагается оценивать градиент Лс/Лу функцией изменения деформации по высоте поперечного сечения.
Влияние градиента пластических деформаций на предельную деформацию предлагается учитывать коэффициентом Кгга<ь представляющего собой отношение предельной деформации образца при изгибе епр к предельной деформации при одноосном растяжении ерпр
Для проверки основных гипотез и оценки влияния градиентов пластических деформаций на предельные деформации материала е„р были проведены эксперименты по гибке с растяжением полосы на ребро по пуансону заданного радиуса. Исследование проводили на образцах из материала Д16 и СтЗ, с использованием метода делительных сеток. Для материала Д16 предельная де-
формация растяжения (равномерное относительное удлинение) составила 0.162 ± 0.011, у образцов из Ст 3 - 0.214 ± 0.016. Реальная логарифмическая деформация после изгиба у образцов из Д16 - 0.261 ± 0.024, у образцов из стали СтЗ - 0.295 ± 0.027. Произошло увеличение предельных логарифмических деформаций.
На основе полученных результатов можно сказать, что градиент пластической деформации увеличивает предельную деформацию материала. Предложенный критерий оценки предельных деформаций при изгибе позволяет уточнить параметры процесса формообразования.
При гибке и гибке с растяжением труб возможен разрыв наружной части трубы при превышении деформаций растяжения предельных значений. Предельным деформациям соответствует минимальный радиус изгиба. При разработке математической модели формообразования гибкой, минимальный радиус гибки может быть установлен в зависимости от предельно допустимой деформации растяжения.
На основе принятой линейной зависимости деформации от кривизны изгиба образца, учитывая связь между кривизной и радиусом кривизны, можно оценить минимальные радиусы изгиба
Rra¡n = (Г„ - Ун) / (Kgrad ер„р - е, - Дез) (6)
Для подтверждения принятой модели были проведены эксперименты по гибке труб до разрушения верхних волокон, определяемых координатой г„ (см..рис.2). При деформировании трубы из Д16 диаметром 35 мм и толщиной стенки 2 мм с градиентом деформаций 0.006 1/мм произошло разрушение трубы при радиусе кривизны 108 мм. Рассчитанный минимальный радиус изгиба составил 97.2 мм. Погрешность значений между расчетными и экспериментальными данными порядка 10 %. При изгибе трубы из того же материала диаметром 25 мм и толщиной 3 мм с градиентом 0.015 1/мм разрушение произошло при радиусе 62 мм. Рассчитанный минимальный радиус - 59.52 мм. Разница результатов порядка 4 %. Сделан вывод о достаточной точности расчетных данных минимального радиуса изгиба при учете градиента пластических деформаций.
Предложенная методика определения минимальных радиусов изгиба, позволяет уточнить параметры процессов формообразования гибкой.
Кроме рассмотренного критерия, минимальные радиусы изгиба ограничиваются потерей устойчивости заготовок (т.е. явлением образования волнистости, складок, гофров). Образование браковочных признаков происходит на участках заготовок, подверженных сжимающим напряжениям.
Возникновение гофра в некоторый момент формообразования не означает, что это приведет к браку, так как при дальнейшем деформировании (при гибке с растяжением) гофр может разгладиться.
Значительную роль в образовании гофров играет наличие заполнителя в трубе и его жесткость.
Условие отсутствия потери устойчивости в текущий момент времени можно записать в виде еПн„ > екр., где екр - критическое значение деформации сжатия, при которой происходит потеря устойчивости трубы. Если в процессе формообразования допускать гофрообразование, то необходимо проверять условие разглаживания гофров ет1П > 0, которое должно выполняться по всей длине и толщине заготовки в конечный момент формообразования.
Анализ потери устойчивости тонкостенной трубы выполнен на основе энергетического критерия, предложенного Алексеевым Ю.Н.
Выпучивание трубы предлагается описывать по двойной синусоидальной зависимости в виде
та = Ав31п—^^¡ппб, (7)
где Ав - амплитуда; К, п -количество волн в продольном и поперечном направлениях; Ь - длина полуволны; х, 0 - координаты в продольном и окружном направлении трубы.
Для учета влияния заполнителя на потерю устойчивости трубы используется гипотеза стесненного деформирования. Влияние заполнителя описывается с помощью коэффициента жесткости заполнителя к.
Минимальный радиус изгиба трубы, определяемый согласно принятого критерия устойчивости выражается в виде функционала Л™,, = Г (Ав, К, п, Ь, к, г, ш, ес), где е„.- интенсивность накопленной деформации.
Задаваясь допусками на величину гофров, можно определить минимальный радиус изгиба, соответствующий заданному допуску.
Полученные результаты свидетельствуют об уменьшении минимального радиуса изгиба с увеличением жесткости заполнителя.
Методика оценки влияния заполнителя на потерю устойчивости отрабатывалась на трубах из материалов Д16Т, АЛ8, АМц с заполнителем: песком и льдом. Сравнение расчетных и экспериментальных данных говорит о сопоставимости результатов.
Для выявления влияния заполнителя в виде стальных колец из материа-* ла 40Х, залитых парафином, на качество получаемого изгиба, на трубогибоч-ном станке УГС-31С1 производилась гибка труб из материала Д16Т на радиус 60, 70 и 80 мм. Наблюдалось полное отсутствие гофров. При радиусе гибки 60 мм, произошел разрыв трубы на внешней поверхности. В данном эксперименте доминирующим браковочным признаком являлся разрыв трубы.
На основании экспериментальных и теоретических исследований сделан вывод о значительном влиянии заполнителя на устойчивость процесса формообразования труб. Регулируя жесткостью заполнителя можно, в определенных пределах, управлять процессом деформирования и добиться увеличения устойчивости процесса формообразования. Предложен способ гибки труб с использованием регулируемой жесткости заполнителя. На способ и устройство подана заявка на изобретение.
На основе рассмотренных критериев деформирования предлагается методика оценки минимальных радиусов гибки. Выявляется доминирующий браковочный признак (разрыв или гофры) и выбирается необходимый для отладки технологического процесса.
Следующим браковочным признаком является упругая разгрузка трубы (¡¡ружинение) мри гибке, которая понижает точность процесса формообразования и зависит от ряда факторов, основными из которых являются: механические свойства материала; геометрические параметры трубы и процесса изгиба; условия нагружения трубы, определяемые способом гибки.
При гибке труб упругие деформации малы по сравнению с пластическими, но они приводят к увеличению радиуса изгиба трубы после снятия усилий 1 ибхи. Поэтому необходимо, с достаточной точностью, знать значение упругой разгрузки, образующейся после снятия рабочих усилий, а также остаточную кривизну трубы.
Для определения деформации разгрузки и изменения кривизны трубы используется теорема A.A. Ильюшина о полной разгрузке.
Используя гипотезу плоских сечений и закон Гука, получили напряжения разгрузки, действующие при разгрузке в сечениях трубы.
Остаточная кривизна трубы в рассматриваемом сечении определяется в
виде
X = Хо - Лхо = Хо - М / (Е1С), (8)
где хо- кривизна до деформации; Дхо величина пружинения; момент инерции сечения относительно оси, проходящей через центр тяжести сечения; М-изгибающий момент на стадии нагрузки.
Уменьшения пружинения можно также достигнуть увеличивая растяжение заготовки на конечной стадии деформирования.
Для учета пружинения, пуансон корректируют на величину пружинения. Корректировка пуансона выполняется методом последовательных приближений. На каждой итерации изгибающий момент в данном сечении определятся по кривизне, вычисленной на предыдущей итерации. Счет продолжается до тех пор, пока вычисленная кривизна на двух последних итерациях сходится с заданной точностью.
Для оснастки переменной кривизны восстанавливались координаты контура скорректированной оснастки. В каждой точке контура вычислялась кривизна как функция длины дуги кривой % = x(L). Координаты контура восстанавливались по формулам
L L L
X(L) = X0 + Jcosa(L)dL; Y(L) = Y0 + Jsin a(L)dL; a(L) = a0 + Jx(L)dL. (9)
ООО
После снятия нагрузки, в трубе, действуют остаточные напряжения и деформации. Согласно теореме о полной разгрузке, оставшиеся в теле деформации и напряжения равны разности их значений в истинном и фиктивном состояниях равновесия.
Истинное состояние равновесия соответствует активной стадии процесса пластической деформации (нагружению). Фиктивное состояние равновесия соответствует пассивной стадии процесса - разгружению волокон и возможному обратному по знаку нагружению в пределах линейной зависимости между напряжениями и деформациями.
Сопоставление значений остаточных напряжений при изгибе и изгибе с растяжением свидетельствует о количественном и качественном их различии. При изгибе с растяжением остаточные напряжения в наружных зонах одного знака - сжимающие как с выпуклой, так и с вогнутой стороны. В центральной части сечения остаточные напряжения растягивающие. На границах этих зон два слоя не имеют остаточных напряжений. По величине остаточные напряжения при изгибе с растяжением меньше их значений в случае изгиба. Это обусловлено меньшей величиной момента внутренних сил. Чем больше степень растяжения, тем меньше остаточные напряжения.
Жесткость заполнителя влияет на величину остаточных напряжений и, следовательно, на пружинение. Выполнен расчет труб из материалов Д16Т, AJI8, АМц с заполнителями разной жесткости (песок, лед). Анализ результатов говорит об увеличении остаточных напряжений в трубах с песком и льдом с уменьшением радиуса изгиба, как и в трубе без заполнителя. Однако, остаточные напряжения в трубе с заполнителями ниже. Между тем, остаточные напряжения у труб со льдом ниже, чем у трубы с песком.
На основании проведенных исследований, разработана методика расчета пружинения трубы при ее формообразовании с учетом заполнителя. Предложена методика корректировки оснастки переменной и постоянной кривизны на величину пружинения.
Еще одним браковочным признаком является недопустимая овальность поперечного сечения трубы, влияющая на точность процесса формообразования. Под овальностью понимается отклонение контура срединной поверхности от круга. Овальность поперечного сечения ухудшает не только прочностные, но и гидродинамические качества, снижает ресурс изделия, которые особенно v важны для трубопроводов, работающих при высоких давлениях.
На основании энергетического критерия Ю.Н. Алексеева, предложенного для определения овальности изгибаемой трубы, рассмотрена работа внутренних сил при деформировании, разработана методика оценки овальности труб при гибке с заполнителем и без заполнителя.
Предполагается, что изгиб происходит под действием приложенного к трубе внешнего изгибающего момента. В этом случае труба находится в условиях чистого изгиба. Кривая течения описывается степенной зависимостью. Радиус трубы с учетом овальности после изгиба представляется в виде П = гс + С cos9, где С — параметр, учитывающий овальность, 8 - координата трубы в окружном направлении, гс - средний радиус трубы.
Для трубы с заполнителем, получен функционал полной работы внутренних сил U = f (е, A, m, г, k, R, гс, а, 5, С), где г - коэффициент анизотропии; R - радиус изгиба; а - угол изгиба, на основании которого находится параметр С.
Для подтверждения предлагаемой методики, на овальность исследовались трубы из материалов Д16Т, Д16М, АЛ8, АМц. Анализ результатов свидетельствует о том, что данные, полученные по разработанной методике, с учетом степенной зависимости напряжений от деформаций и влияния заполнителя близки к экспериментальным.
С целью выявления зависимостей овальности трубы от диаметра трубы, радиуса изгиба и минимальной толщины трубы, проведены эксперименты по гибке труб из материала Д16Т с толщиной стенки 0.6 мм без заполнителя и с заполнителем - песком. Результаты показывают увеличение овальности с увеличением диаметра трубы и уменьшением толщины стенки, уменьшение овальности с увеличением радиуса изгиба. Заполнитель значительно уменьшает овальность по сравнению с гибкой без заполнителя, особенно для труб большого диаметра.
В результате исследования построены экспериментальные графики зависимости овальности от диаметров трубы, радиусов изгиба, толщины стенки трубы. Предложена методика расчета овальности поперечного сечения трубы с учетом влияния заполнителя. Полученные данные позволяют использовать данную методику при моделировании процессов формообразования труб методами гибки.
При изгибе трубы толщина ее стенки, в большинстве случаев, претерпевает изменения в зависимости от способа изготовления. На наружной части трубы могут возникнуть деформации и напряжения такой величины, что возможно появление местного утонения, подобному образованию шейки при испытании образцов на растяжение, а затем и разрыв заготовки. Для оценки влияния разной толщины стенки на изменение несущей способности трубопровода, труба представляется в виде двух окружностей (или эллипсов), смещенных относительно друг друга на величину Д (см. рис.2). Величина смещения осей окружности Д определяется согласно (5).
Для подтверждения предполагаемых гипотез проводились эксперименты по гибке труб с заполнителями - песком и льдом. Материал труб Д16Т, АЛ8, АМц. Для определения экспериментальной толщины, трубы после формообразования разрезали по поперечному сечению и с помощью инструментального микроскопа измеряли толщину трубы в поперечном сечении. Анализ результатов показывает, что большее смещение оси, а, следовательно, и большая разно-толщинность наблюдается с увеличением жесткости заполнителя. Сопоставление результатов, полученных для труб диаметром 35 мм и толщиной стенки 2 мм, из материалов АЛ8 и АМц дает, что максимальное отклонение между экспериментальной и расчетной величиной толщины Д8„ах для трубы со льдом из материала АЛ8 составляет 0.1486 мм, для трубы заполненной песком 0.1354 мм. Для труб из материала АМц Д5тах для трубы со льдом 0.1221 мм, для трубы заполненной песком 0.1118 мм.
Сделан вывод, что предложенная методика определения разнотолщинно-сти трубы дает довольно приемлемые результаты, что позволяет пользоваться
этой методикой для определения разнотолщинности труб при гибке с заполнителем и без заполнителя.
С целью выявления зависимостей минимальной толщины трубы от дна-метра трубы и радиуса изгиба, были проведены эксперименты по гибке труб из материала Д16Т с толщиной стенки 0.6 мм с заполнителем - песком и без заполнителя. Анализ результатов показывает, что изменение толщины в зависимости от диаметра трубы происходит по линейному закону. С увеличением диаметра толщина стенки уменьшается. Увеличение радиуса кривизны приводит к уменьшению изменения толщины трубы. При применении заполнителя увеличивается изменение толщины трубы.
На основании исследований, разработана методика определения разнотолщинности трубы при изгибе с учетом заполнителя с использованием гипотезы стесненного деформирования, позволяющая оценить разнотолщинность для различных труб.
Таким образом, в работе разработаны методики технологических отказов, позволяющие моделировать процесс гибки и, уже на начальной стадии, оценить вероятность появления браковочных признаков и дать рекомендации по их устранению.
В четвертой главе излагается практическое применение результатов диссертации.
На основе анализа исследованной литературы даются рекомендации о применении методов гибки и гибки с растяжением для формообразования различных труб на станках, работающих по принципу гибки обкаткой, гибки намоткой и гибки с растяжением.
Определены параметры выбора технологического процесса. Выбором технологии достигают не только требуемой производительности, но и создают в трубе такое течение материала и такие деформации, которые полностью отвечают условиям работы трубопровода. Можно, кроме того, с необходимой точностью сохранить круглую форму трубы при изгибе, уменьшить расход материала, формируя различную толщину стенки по окружности поперечного се» чения.
Разработан пакет программ компьютерного моделирования операций гибки труб методами гибки и гибки с растяжением, позволяющий сократить объем отладочных работ при проектировании операционной технологии и уже на начальной стадии разработки оценить технологичность изготавливаемых деталей и произвести корректировку оснастки. Это позволяет снизить трудоемкость и длительность технологической подготовки производства, повысить качество и стабильность процесса формообразования деталей из труб, увеличить ресурс изделия. Пакет программ компьютерного моделирования операций гибки труб апробирован и внедрен на Воронежском акционерном самолетостроительном обществе. Выданы рекомендации по проектированию и отладке технологического процесса, которые позволили сократить трудоемкость процесса, уменьшить его себестоимость, повысить качество гибки и ресурс детали.
Разработаны способ и устройство гибки труб с регулируемым заполнителем. Способ обеспечивает формообразование тонкостенных труб на малые радиусы при увеличении устойчивости процесса деформирования. Он позволяет уьеличить давление в трубе при уменьшении радиуса кривизны трубы и повысить качество ее формообразования. Рассчитано давление, действующее на стенки трубы при изгибе. Устройство для гибки, выполненное в виде стационарного и обкатного роликов и имеющее внутреннюю гибкую оправку в виде упругого стержня из разрезных пружинных колец, разделенных эластичными прокладками, позволяет регулировать зазор между трубой и оправкой и исключает появление браковочных признаков в виде потери устойчивости трубы и образовании овальности, обеспечивая повышение качества изделия. Подана заявка на изобретение.
Результаты исследований диссертации внедрены в учебный процесс Ба-иашовского военного авиационного института.
Основные выводы и результаты диссертации
Проведенные теоретические и экспериментальные исследования позволяют сформулировать следующие основные выводы и результаты.
1. Разработаны математические модели определения напряженно - деформированного состояния трубы для процессов изгиба и изгиба с растяжением трубы. С целью определения напряжений и деформаций по сечению и длине трубы, процесс деформирования разбивается на отдельные этапы, на которых определяются соответствующие этому этапу параметры формообразования.
2. Создана методика оценки влияния заполнителя на напряженно - деформированное состояние трубы, на основе гипотезы о стесненном деформировании. Влияние жесткости заполнителя предложено оценивать с помощью коэффициента жесткости заполнителя, определяемого из экспериментов.
3. Использование заполнителя повышает устойчивость процесса формообразования. С повышением жесткости заполнителя стесненность деформированного состояния возрастает, что приводит к уменьшению напряжений в стенках трубы и уменьшению вероятности возникновения гофра.
4. Разработана методика учета влияния градиента пластических деформаций на предельные деформации трубы. Градиент пластических деформаций увеличивает предельные деформации, влияние которого предложено учитывать с помощью коэффициента, найденного экспериментальным путем.
5. Предложена методика оценки минимальных радиусов изгиба труб из условия отсутствия образования гофров и разрушения трубы.
6. Разработана математическая модель гофрообразования, позволяющая оценить размеры гофров с учетом влияния заполнителя. Определены условия при которых гофрообразование отсутствует. Увеличение жесткости заполнителя способствует уменьшению размеров гофров и повышению качества гибки.
7. Создана методика расчета пружинения трубы при ее формообразовании на
переменную кривизну с учетом заполнителя. Предложена методика корректировки оснастки на величину пружинения.
8. Разработана математическая модель расчета овальности поперечного сечения трубы, с учетом заполнителя. Данная модель позволяет определять размеры поперечного сечения после формообразования в зависимости от жесткости применяемого заполнителя. Контроль деталей из труб показал, что увеличение жесткости заполнителя способствует уменьшению овальности.
9. Создана математическая модель определения разнотолщинности трубы при изгибе с учетом заполнителя. Увеличение жесткости заполнителя приводит к увеличению разнотолщинности.
10. Разработаны способ и устройство гибки труб с регулируемым заполнителем. Способ обеспечивает формообразование тонкостенных труб на малые радиусы при увеличении устойчивости процесса деформирования.
11. Разработан пакет программ компьютерного моделирования операций гибки труб, позволяющий сократить объем отладочных работ при проектировании операций гибки и, уже на начальной стадии разработки, оценить технологичность изготавливаемых деталей. Это позволяет снизить трудоемкость и длительность технологической подготовки производства, повысить качество и стабильность процесса формообразования деталей из труб, увеличить ресурс изделия. Пакет программ апробирован и внедрен на Воронежском акционерном самолетостроительном обществе.
12. Результаты исследований внедрены в учебный процесс Балашовского военного авиационного института.
Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:
1. Климентов А.Н. Выявление предельной деформации при изгибе с растяжением полосы на ребро // Прогрессивные технологии авиационного и машиностроительного производства. - Межвуз. сб. научн.трудов, - ВГТУ, НИИАСПК., -Воронеж, 1996. С.38-41.
»2. Клименков А.Н. К вопросу устойчивости тонкостенных профилей при их формоизменении гибкой с растяжением, - Труды Балашовского ВВАУЛ, - Балашов, 1995. С. 75-79.
3. Клименков А.Н. Математическое моделирование процесса гибки труб при производстве трубопроводов и его использование при изучении дисциплин "Сопротивление материалов", "Строительная механика авиационных конструкций" и "Конструкция и прочность самолета". - Тезисы доклада на научно-методической конференции Балашовского военного авиационного института. -Сб. науч. трудов Балашовского ВАИ, - Балашов, 2000.
4. Клименков А.Н. Технология изготовления трубопроводов методом гибки // Пути совершенствования образовательного процесса в условиях введения нового государственного стандарта и новых специализаций. - Сб. научно-методических материалов. - БВВАУЛ, - Балашов, 1998. С. 84 - 87.
5. Климентов А.Н. Формообразование труб методом гибки // Прогрессивные технологии авиационного и машиностроительного производства. - Межвуз. сб. научн. трудов, - ВГТУ, НИИАСПК., - Воронеж , 1999. С. 56 - 60.
6. Одинг С.С., Клименков А.Н. Моделирование процесса формообразования труб Ч Кузнечно-штамповочное производство.- 1999.- №3. С. 6 - 7.
0
г
и
! '■*
ЛР № 066815 от 25.08.99. Подписано в печать 23.05.2000. Усл. печ. л. 1.0. Тираж 80 экз. Заказ № Издательство
Воронежского государственного технического университета 394026 Воронеж, Московский проспект, 14
Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Клименков, Андрей Николаевич
Введение.
1. Состояние вопроса и задачи исследования.
1.1.Формообразование труб на трубогибочном оборудовании.
1.2. Теоретическое исследование процесса гибки труб.
2. Математическая модель формообразование труб методом гибки и гибки с растяжением.
2.1 .Модель материала.
2.2. Механика формообразования труб методом гибки и гибки с растяжением.
2.3. Определение напряженно - деформированного состояния трубы в процессе ее формообразования гибкой.
2.4. Определение напряженно-деформированного состояния трубы в процессе ее формообразования гибкой с растяжением.
2.5. Определение напряженно-деформированного состояния трубы полученной гибкой и гибкой с растяжением с учетом заполнителя.
3. Предельные технологические параметры и браковочные признаки процесса формообразования труб.
3.1. Предельные деформации растяжения.
3.2. Гофрообразование труб при изгибе и изгибе с растяжением.
3.3. Пружинение и остаточные напряжения в сечениях трубы при формообразовании методами гибки.
3.4. Изменение формы поперечного сечения трубы в процессе формообразования.
3.5. Разнотолщинность стенок труб.
4. Практическое использование результатов работы.
4.1. Проектирование технологических операций.
4.2. Программное обеспечение для проектирования операций формообразования труб методами гибки и гибки с растяжением.
4.3. Разработка технологии формообразования гибкой труб.
Введение 2000 год, диссертация по обработке конструкционных материалов в машиностроении, Клименков, Андрей Николаевич
Актуальность проблемы. Совершенствование существующих и внедрение прогрессивных технологий в производство, разработка новых методов проектирования технологических процессов и управления оборудованием являются важными задачами машиностроения.
На производстве находят широкое применение детали из труб с большой номенклатурой, в частности при изготовлении силовых каркасов, высокоресурсных трубопроводов, к которым предъявляются повышенные требования к качеству и-точности. Существующие методы проектирования и изготовления указанных деталей, основанные на пластическом деформировании исходных заготовок, характеризуются недостаточной точностью операций формообразования, значительным объемом ручных доводочных работ и вследствие этого малой производительностью. При изготовлении высокоресурсных труб применяются жесткие допуски на появление браковочных признаков, что в свою очередь требует применение высоких технологий формообразования, повышающих ресурс изделий. Проблема разработки более прогрессивных технологических процессов и методик расчета параметров формообразования становится актуальной в связи с внедрением в производство нового технологического оборудования, особенно с программным управлением, что в свою очередь требует создания математических моделей процессов формообразования, позволяющих прогнозировать браковочные признаки и оптимизировать процесс деформирования.
Для повышения эффективности и расширения технологических возможностей операций гибки труб, в частности, гибки обкаткой, гибки намоткой и гибки с растяжением, необходима разработка новых способов и технологий формообразования, позволяющих устранить отдельные недостатки, присущие известным способам и обеспечить получение изделий требуемого качества.
Возникает необходимость разработки инженерной методики расчета операции, позволяющей осуществить ее проектирование достаточно быстро и эффективно. Эта методика должна базироваться на математической модели операции, отражающей наиболее существенные особенности процесса.
Для разработки такой модели необходимы экспериментальные исследования, результаты которых являются основой для построения самой модели и для ее последующей корректировки. Это в свою очередь определяет необходимость разработки экспериментально-расчетных методик исследования кинематики процесса, обеспечивающих более высокую точность определения параметров напряженно-деформированного состояния деформируемой заготовки по сравнению с существующими.
Исходя из потребностей машиностроения, в течение ряда лет автором выполнялись исследования, направленные на разработку методов расчета, способов и средств совершенствования изготовления деталей из труб.
Работа входит в перечень критических технологий федерального уровня, раздел 2 "Производственные технологии". Научное направление "Компьютерная механика и автоматизированные системы проектирования технологий и конструкций машиностроения и аэрокосмической техники".
Цель и задачи работы. Разработка методов проектирования технологических операций гибки и гибки с растяжением тонкостенных высокоресурсных труб, обеспечивающих достижение заданного качества, сокращения объема доводочных работ и сроков проектирования и отладки операций.
На основании проведенного анализа и в соответствии с целью диссертации поставлены следующие задачи:
- разработать математические модели формообразования деталей из труб методами гибки и гибки с растяжением, позволяющие определять напряженно-деформированное состояние заготовки;
- создать научно обоснованные методы прогнозирования возникновения технологических отказов, а также методику определения оптимальных технологических параметров процесса формообразования;
- разработать методику оценки влияния заполнителя на напряженно - деформированное состояние трубы и появление браковочных признаков;
- создать и апробировать систему компьютерного проектирования технологической операции на гибочном и гибочно-растяжном оборудовании.
Методы исследований. Механические свойства материала определены испытанием на растяжение плоских образцов, с использованием методов математической статистики. Анализ деформированного состояния проведен по результатам исследования искаженных координатных сеток. Напряженно -деформированное состояние рассчитано с применением деформационной теории пластичности и численных методов математического анализа. Расчеты проведены на ЭВМ, для чего разработан комплекс программ.
Научная новизна работы заключается в следующем:
1. Разработаны математические модели процессов формообразования гибкой и гибкой с растяжением деталей из тонкостенных труб, позволяющие определять напряженно-деформированное состояние заготовки в процессе деформирования с учетом заполнителя, описать схему деформированного состояния каждого участка трубы, учесть эффект Баушингера и влияние статистического разброса параметров материала.
2. Созданы методики оценки технологических отказов процессов формообразования гибкой и гибкой с растяжением деталей из труб с учетом наличия заполнителя в трубе.
3. Разработан пакет программ компьютерного моделирования технологических процессов формообразования труб на гибочном и гибочно-растяжном оборудовании, позволяющий сократить трудоемкость и сроки отладки технологического процесса, увеличить точность процесса формоизменения.
4. Предложен способ гибки труб с регулируемым заполнителем, позволяющий повысить устойчивость процесса деформирования.
Практическая ценность. На основе результатов теоретических и экспериментальных исследований разработаны рекомендации по выбору параметров процесса формообразования труб, в зависимости от способа гибки. Разработаны методы управления технологическими процессами гибки и гибки с растяжением труб на трубогибочных станках. При этом компьютерное проектирование процессов гибки деталей из труб позволяет сократить трудоемкость и сроки разработки и отладки технологического процесса, улучшить качество и повысить ресурс изделий. Выполнена опытно - промышленная проверка результатов исследований и внедрение технологических рекомендаций на Воронежском авиационном самолетостроительном обществе. Результаты исследований внедрены в учебный процесс Балашовского военного авиационного института.
Предложен способ гибки труб и устройство для его осуществления позволяющие существенно повысить качество гибки.
Апробация работы. Основные результаты исследования были доложены и обсуждены:
- на научном семинаре на фирме "Aerospatial" (Франция, 1999г.);
- на ежегодных научно - технических конференциях Воронежского государственного технического университета (1996 - 1999гг.);
- на ежегодных научно - методических конференциях Балашовского военного авиационного института (1995 - 1999).
Публикации. Основное содержание работы изложено в 6 статьях. Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 разделов, списка литературы и приложения. Содержит 174 страниц текста, 84 рисунка, 13 таблиц и список литературы из 104 наименований. Общий объем работы 226 страниц.
Заключение диссертация на тему "Формообразование тонкостенных высокоресурсных труб методами гибки и гибки с растяжением"
5. Основные выводы и результаты диссертации
Проведенные теоретические и экспериментальные исследования позволяют сформулировать следующие основные выводы и результаты.
1. Разработаны математические модели определения напряженно-деформированного состояния трубы для процессов изгиба и изгиба с растяжением трубы с учетом гипотезы плоских сечений. С цельюопределения напряжений и деформаций по сечению и длине трубы, процесс деформирования разбивается на отдельные этапы, на которых определяются соответствующие этому этапу параметры формообразования.
2. Создана методика оценки влияния заполнителя на напряженно - деформированное состояния трубы, на основе гипотезы о стесненном деформировании. Влияние жесткости заполнителя предложено оценивать с помощью коэффициента жесткости заполнителя, определяемого из экспериментов.
3. Использование заполнителя повышает устойчивость процесса формообразования. С повышением жесткости заполнителя стесненность деформированного состояния возрастает, что приводит к уменьшению напряжений в стенках трубы и уменьшению вероятности возникновения гофров.
4. Разработана методика учета влияния градиента пластических деформаций на предельные деформации трубы. Градиент пластических деформаций увеличивает предельные деформации, влияние которого предложено учитывать с помощью коэффициента, найденного экспериментальным путем.
5. Предложена методика оценки минимальных радиусов изгиба труб из условия отсутствия образования гофров и разрушения трубы.
6. Разработана математическая модель гофрообразования, позволяющая оценить размеры гофров с учетом влияния заполнителя. Определены условия, при которых гофрообразование отсутствует. Увеличение жесткости заполнителя способствует уменьшению размеров гофров и повышению качества гибки.
7. Создана методика расчета пружинения трубы при ее формообразовании на переменную кривизну с учетом заполнителя. Предложена методика корректировки оснастки на величину пружинения.
8. Разработана математическая модель расчета овальности поперечного сечения трубы, с учетом заполнителя. Данная модель позволяет определять размеры поперечного сечения после формообразования в зависимости от жесткости применяемого заполнителя. Контроль деталей из труб показал, что увеличение жесткости заполнителя способствует уменьшению овальности.
9. Создана математическая модель определения разнотолщинности трубы при изгибе с учетом заполнителя. Увеличение жесткости заполнителя приводит к увеличению разнотолщинности.
10. Разработаны способ и устройство гибки труб с регулируемым заполнителем. Способ обеспечивает формообразование тонкостенных труб на малые радиусы при увеличении устойчивости процесса деформирования.
11. Разработан пакет программ компьютерного моделирования операций гибки труб, позволяющий сократить объем отладочных работ при проектировании операций гибки и, уже на начальной разработки, оценить технологичность изготавливаемых деталей. Это позволяет снизить трудоемкость и длительность технологической подготовки производства, повысить качество и стабильность процесса формообразования деталей из труб, увеличить ресурс изделия. Пакет программ апробирован и внедрен на Воронежском акционерном самолетостроительном обществе.
12. Результаты исследований диисертации внедрены в учебный процесс Балашовского военного авиационного института.
216
Библиография Клименков, Андрей Николаевич, диссертация по теме Технологии и машины обработки давлением
1. Автоматизация процессов подготовки авиационного производства на базе ЭВМ и оборудования с ЧПУ / Вайсбург В.А. и др. М.: Машиностроение, 1985.-216 с.
2. Алексеев Ю.Н. Вопросы пластического течения металлов. Харьков: Изд-во Харьковского ун-та, 1958.
3. Арышенский Ю.М. Теория листовой штамповки анизотропных материалов. Саратов: Изд-во Саратовского ун-та, 1973. - 112 с.
4. Арышенский Ю.М., Уваров В.В., Калужский И.И. Расчет пружинения при обтяжке с растяжением // Вопросы технологии производства летательных аппаратов. Куйбышев: КуАИ, 1975. - вып. 64. - С. 4-8.
5. Афендик Л.Г., Билобран Б.С. Изменение толщины стенки и смещение нейтральной оси при пластическом изгибе с продольной силой // Сб. Судостроение и морские сооружения. вып. 4. - Изд-во Харьковского ун-та, 1966.
6. Ахмеров А.Ф. Исследование процессов гибки с растяжением деталей одинарной кривизны // Труды КАИ. вып. 37. - 1957.
7. Ахмеров А.Ф. Упруго- пластические расчеты при сложном нагружении растяжение-изгиб // Известия ВУЗов. Авиационная техника. 1969. - N3. - С. 127-138.
8. Билобран Б.С. Об изгибающем моменте и остаточной кривизне при пластическом изгибе труб // Кузнечно штамповочное производство. - 1965. -N8.
9. Блейх Ф. Устойчивость металлических конструкций. М.: Физматгиз 1959.
10. Бодунов Н.М., Закиров И.М., Горбунов В.А. Определение силовых параметров формообразования при гибке тонкостенных профильных деталей // Известия ВУЗов. Авиационная техника. -1995. N3. - С. 58-61.
11. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике для инженеров и учащихся вузов. 13-е. изд., исправлен. - М.: Наука, 1986. - 544 с.
12. Бубнова JI.B. Расчет формоизменения тонкостенных труб // Известия ВУЗов. Машиностроение. 1965. - N11. - С. 139-142.
13. Бубнова JI.B., Малинин Н.Н. Напряжения и деформации при формоизменении тонкостенных труб // Известия ВУЗов. Машиностроение. 1965. -N10.-С. 199-203.
14. Васильев Д.М. О природе эффекта Баушингера // Некоторые проблемы прочности твердого тела. М. -1959. - С. 37-48.
15. Вдовин С.И. Методика расчета и проектирования на ЭВМ процессов штамповки листовых и профильных заготовок. М.: Машиностроение, 1988. -158 с.
16. Вдовин С.И. Расчет на ЭВМ пружинения при гибке профилей // Куз-нечно штамповочное производство. - 1980. - N7. - С. 22-24.
17. Ведмедь Ю.П., Юдович С.З., Фишман И.М. Определение коэффициента трения между пуансоном и заготовкой при листовой штамповке // Кузнеч-но штамповочное производство. - 1972. - N4.
18. Вольмир А.С. Устойчивость деформируемых систем. М.: Наука, 1967.-984 с.
19. Выгодский М.Я. Справочник по высшей математике. изд. 6-е, доп. и испр. - М.: Гос. изд. физ.- мат. лит - ры, 1962. - 870 с.
20. Гальперин А.И. Гнутье труб. М.: Госстройиздат, 1958.
21. Гальперин А.И. Машины и оборудование для гнутья труб. М.; Машиностроение, 1967.
22. Гальперин А.И. Машины и оборудование для изготовления криволинейных участков трубопроводов. М.: Наука, 1983. - 203с.
23. Гинзбург-Шик Л.Д. Гнутье труб в монтажных условиях. М.: Гос-энергоиздат, 1951.
24. Головлев В.Д. Расчеты процессов листовой штамповки. М.: Машиностроение, 1974. - 136 с.
25. Горбунов М.Н. Технология заготовительно-штамповочных работ в производстве самолетов. М.: Машиностроение, 1981. - 224 с.
26. Горбунов М.Н. Штамповка деталей из трубчатых заготовок. М.: Машгиз, 1960. - 190 с.
27. ГОСТ 1497 84. Механические методы испытаний на растяжение. - М.: Издательство стандартов, 1984.
28. ГОСТ 25503 80. Расчеты и испытания на прочность. Методы механических испытаний металлов. Метод испытания на сжатие. - М.: Издательство стандартов, 1980.
29. Громова А.Н. Изготовление деталей из листов и профилей при серийном производстве. М.: Оборонгиз, 1960.
30. Грудев А.П., Зилберг Ю.В., Тилик В.Т. Трение и смазки при обработке металлов давлением / Справочник. 1982. - 312 с.
31. Губкин С.И. Теория обработки металлов давлением. М.: Металлург-издат,1947. - 532 с.
32. Давыдов О.Ю., Егоров В.Г., Чудаков П.Д. Определение параметров устойчивого деформирования элементов трубопроводных систем // Авиац. пром -ть.- 1994.-№1-2.-С. 35-37.
33. Дель Г.Д. Технологическая механика. М.: Машиностроение, 1978.
34. Дель Г.Д., Одинг С.С. Устойчмвость пластического деформирования тонкостенной трубы // Известия ВУЗов. Машиностроение. 1975. - N12. -С.30-35.
35. Дель Г.Д., Одинг С.С., Осипов В.П. Оптимизация формообразования деталей из листа на технологическом оборудовании с ЧПУ // Современные проблемы технологии машиностроения: Всесоюзная научно-техническая конференция. М. - 1986. - С. 174-175.
36. Дель Г.Д., Одинг С.С., Хван Д.В. Диаграммы предельных деформаций листовых материалов. М.: НИАТ, 1988. - 19 с.
37. Дель Г.Д., Осипов В.П., Ратова Н.В. Предельные деформации листовых заготовок // Кузнечно штамповочное производство. - 1988,- N2. - С.25-26.
38. Дмитриев Б.С. Трубогибоччные работы. М.: Машгиз, 1953.
39. Добровольский И.Г., Задорожный В.И., Летов А.А. Определение критического радиуса изгиба трубчатых заготовок при изготовлении манометрических пружин // Минск: Металлургия. 1988. - № 22.
40. Закиров И.М., Лысов М.И. Пластическое формообразование тонкостенных деталей авиатехники. М.: Машиностроение, 1983. - 176 с.
41. Иванов О.А., Мальков Ю.В., Бутенко В.И. Трубогибы для заготовительного производства // Кузнечно штамповочное производство. - 1994. - N3,-С. 22-23.
42. Ильюшин А.А. Пластичность. М.: ГИТТЛ, 1948.
43. Исаченков Е.И. Контактное трение и смазки при ОМД. М.: Машиностроение, 1978. - 208 с.
44. Катаев Ю.П., Лысов М.И. Теоретическое исследование процесса гибки с учетом образования зон вторичных пластических деформаций при разгрузке // Известия ВУЗов. Авиационная техника. -1964. N1. - С. 153-160.
45. Клименков А.Н. Выявление предельной деформации при изгибе с растяжением полосы на ребро // Прогрессивные технологии авиационного и машиностроительного производства: Межвуз. сб. научн. трудов. ВГТУ, НИИ-АСПК, Воронеж. -1996.
46. Клименков А.Н. К вопросу устойчивости тонкостенных профилей при их формоизменении гибкой с растяжением: Труды Балашовского ВВАУЛ. -Балашов, 1995. С. 75-79.
47. Клименков А.Н. Математическое моделирование процесса гибки труб при производстве трубопроводов и его использование при изучении дисциплин
48. Клименков А.Н. Формообразование труб методом гибки // Прогрессивные технологии авиационного и машиностроительного производства: Меж-вуз. сб. научн. Трудов. ВГТУ, НИИАСПК. - Воронеж. -, 1999. - С. 56-60.
49. Ковка и штамповка // Справочник: в 4 т. т. 4. - Листовая штамповка. -под ред. Матвеева А.Д. - М.: Машиностроение, 1987.
50. Ковтун А.Д. О величинах пружинения и изменения кривизны труб при холодной гибке // Судостроение. 1962. - N1.
51. Колмогоров В.Л. Напряжения, деформации, разрушение. М.: Металлургия ,1 970. - 229 с.
52. Колмогоров В.Л., Уральский В.И. и др. Использование ресурса пластичности металла при производстве холоднодеформируемых труб. Свердловское книжное изд-во, 1966.
53. Конструктивно-технологическая обработка трубопроводных коммуникаций, изготовление и контроль труб и патрубков: РТМ 1.4. 1638-86. М.: НИ-АТ, 1986.- 576 с.
54. Контактное трение в процессе обработки металлов давлением / Лева-нов A.M. и др. М.: Металлургия, 1976. - 416 с.
55. Крагельский И.В. Трение и износ. М.: Машиностроение, 1968. - 480 с. - с ил.
56. Кроха В.А. Упрочнение металлов при холодной пластической деформации. М.: Машиностроение, 1980. - 160 с.
57. Лысов М.И. Теория и расчет изготовления деталей методами гибки. -М.: Машиностроение, 1966. 236 с.
58. Лысов М.И., Скоморохов И.И., Сосов Н.В. Исследование сложного упруго пластического нагружения трубчатых образцов из различных материалов // Технологические проблемы производства летательных аппаратов. -Казань, 1993.-е. 45.
59. Макарова Л.Л. Устойчивость пластического деформирования трубчатых анизотропных заготовок // Исследования в области теории технологии и оборудования штамповочного производства. Тула. - 1989, - С. 98 - 102.
60. Малинин И.И. Прикладная теория пластичности и ползучести. М.: Машиностроение, 1975.
61. Матвеев А.Д., Каданников В.В. и др. Технологические параметры операции обтяжки с растяжением при штамповке автокузовных деталей // ОМД в автомобилестроении. 1978. - вып. 1. - С. 9-19.
62. Мосин Ф.В. Механизация в трубогибочном производстве. М.: ЦБТИ, 1959.
63. Мосин Ф.В. Технология изготовления деталей из труб. М.-Л.: Маш-гиз, 1962.- 173 с.
64. Мошнин Е.Н. Гибка, обтяжка и правка на прессах. М.: Машгиз, 1959.
65. Мошнин Е.Н. Расчет параметров гибки труб // АН СССР, ИТЭИН. -вып. N710/59. 1955.
66. Мошнин Е.Н. Технология штамповки крупногабаритных деталей. -М.: Машиностроение, 1973.
67. Мошнин Е.Н., Янов С.И. Методика определения силовых параметров машин для гибки труб с осевым сжатием // Кузнечно штамповочное производство. - 1975. - N12. - С. 15-18.
68. Мошнин Е.Н., Янов С.И. Новые разработки по технологии и оборудованию для гибки труб на малые радиусы сжатием // Кузнечно штамповочное производство. - 1971. -N6. - С. 18-21.
69. Мошнин Е.Н., Янов С.И. Определение параметров процесса гибки труб с равнопрочными согнутыми участками сжатием // Кузнечно штамповочное производство. - 1972. - N11. - С. 23-26.
70. Огородников В.А., Нахайчук В.Г. О влиянии сложного нагружения и градиента деформаций на пластичность металлов при ОМД // Исследования в области пластичности и обработки металлов давлением: Межвуз. Сборник. -вып. 3. Тула. - ТПИ, 1975. - С. 78-84.
71. Одинг С.С. Определение предельных параметров обтяжки листового материала // Межвузовский сборник. КАИ, Казань, 1986. С. 41-44.
72. Одинг С.С. Устойчивость при пластическом растяжении цилиндрического образца // Исследования в области пластичности и обработки металлов давлением: Межвуз. Сборник. вып. 3. - Тула. - ТПИ, 1975. С. 60-65.
73. Одинг С.С., Клименков А.Н. Моделирование процесса формообразования труб // Кузнечно штамповочное производство. - 1999. - N3. - С. 6-7.
74. Одинг С.С., Максименков В.И. Способ определения коэффициента трения при растяжении трубчатых образцов сжатием // Кузнечно штамповочное производство. - 1980. - N4. С. 14-15.
75. Одинг С.С., Сидоренко А.А., Лопасов С.А., Елисеев В.В., Корзунина В.В. Оптимизация параметров управления процессом формообразования деталей на профилегибочном оборудовании с ЧПУ сжатием // Кузнечно штамповочное производство. - 1995. - N3. - С. 15-17.
76. Одинг С.С., Черных И.А., Шавров И.А., Фейгин А.П. Формообразование деталей из алюминиевых профилей обтяжкой с растяжением // Судостроительная промышленность. Сер. Судоверфь. - Технология и организация производства, 1987. - вып. 6. - С. 18-25.
77. Одинг С.С., Шавров И.А. Предельные технологические параметры процесса обтяжки с растяжением // Вопросы судостроения. Сер. Судоверфь. -Технология и организация производства, 1985.-вып.5.-С. 19-25.
78. Попов Е.А. Основы теории листовой штамповки. М.: Машиностроение, 1977.
79. Разумихин М.И., Дробот Ю.Б. Гофрообразование при изгибе тонкостенных профилей сжатием // Кузнечно штамповочное производство. - 1967. -N9. - С. 2-3.
80. Разумихин М.И., Дробот Ю.Б. Расчет параметров технологического процесса гибки с растяжением профильных деталей сжатием // Кузнечно -штамповочное производство. 1965. - N9.
81. Ренне И. П. Теоретические основы экспериментальных методов исследования деформаций методом сеток в процессах ОМД. Тула. - ТЛИ. -1979.-С. 36.
82. Ренне И.П. Экспериментальные методы исследования пластического формоизменения в процессах ОМД с помощью делительной сетки. Тула: ТПИ. - 1970.-С. 120.
83. Розов Н.В. Производство труб. М.: Машиностроение, 1974.
84. Романовский В.П. Справочник по холодной штамповке. М.: Машиностроение, 1979. - 520 с.
85. Смирнов-Апяев Г.А. Механические основы пластической обработки металлов. J1.: Машиностроение, 1968. - 274 с.
86. Соркин JT.С., Тонкий Е.А. Определение осевых остаточных напряжений в трубах, подвергнутых упругопластическому изгибу в холодном состоянии // Заводская лаборатория. 1993-99/59. - N10. - С. 28-30.
87. Сосов Н.В., Скоморохов И.В. Повышение точности деталей, изготовленных гибкой из труб сжатием // Кузнечно штамповочное производство. -1992. -N3. - С. 17- 18.
88. Сторожев М.П., Попов Е.А. Теория обработки металлов давлением. -М.: Машиностроение, 1971.
89. Талыпов Г.Б. Анализ экспериментальных данных по эффекту Баушин-гера и их теоретическое истолкование // Инженерный журнал. МТТ. - 1966. -N2.-С. 108-113.
90. Талыпов Г.Б. Исследование эффекта Баушингера // Известия АН СССР. Механика и машиностроение. 1964. - N6. - С. 131-137.
91. Унксов Е.П. Инженерная теория пластичности. Методы расчета усилий деформирования. М.: Машгиз, 1959. - 328 с.
92. Хавкин А.Я. Учет пружинения при гибке труб на станках сжатием // Кузнечно штамповочное производство. - 1979. - N8. - С. 21-22.
93. Хван Д.В. Повышение эффективности в обработке металлов давлением. Воронеж: Изд - во ВГУ, 1995. - 224 с.
94. Хилл Р. Математическая теория пластичности. М.: ГИТТЛ, 1956.
95. Чистяков В.П., Юшков А.В. Особенности формообразования обтяжкой деталей сложных форм из труднодеформируемых сплавов // Стали и сплавы цветных металлов. Межвузовский сборник: КуАИ. - Куйбышев, 1974.
96. Шаляпин М.И., Еремеев B.C., Савельев К.П. Трубогибочные станки в судостроении сжатием // Кузнечно штамповочное производство. - 1979. -N11. - С. 25-26.
97. Шевакин Ю.Ф., Рытиков A.M. Вычислительные машины в производстве труб ( оптимизация производства). М.: Металлургия, 1972. - 150 с.
98. Шевченко К.Н. Основы математических методов в теории обработки металлов давлением. Москва: Высшая школа, 1970.
99. Количественные критерии складкообразования при листовой штамповке. A wrirkling index for press forming / Wang P.C. // Met. Trans. A. 1988. -19 N7.-C. 2831 -2837.-Анг.
100. Трубогибочная машина для гибки способом наматывания. Eine fortschrittliche Technologie fur das Rohrbiegen // Blech Rohre. 1989. - 36 N4. - C. 328-330. - Нем.
-
Похожие работы
- Разработка методики проектирования и исследование процесса гибки тонколистовых профилей повышенной жесткости
- Формообразование тонкостенных крутоизогнутых отводов в инструментальных штампах
- Разработка процессов гибки тонкостенных крутоизогнутых патрубков проталкиванием и раздачей трубных заготовок
- Развитие теории, технологии и оборудования для холодной гибки тонкостенных труб с воздействием на трубу вращающимся деформирующим инструментом
- Технологические работы для гибки с растяжением: механика, управление, методы повышения точности формообразования деталей в многономенклатурном производстве