автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.09, диссертация на тему:Интенсификация пластического формоизменения гофрированных элементов разъемных соединений высокоресурсного титанового трубопровода

На правах рукописи 005049427

ФОМЕНКО Ирина Викторовна

ИНТЕНСИФИКАЦИЯ ПЛАСТИЧЕСКОГО ФОРМОИЗМЕНЕНИЯ ГОФРИРОВАННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ РАЗЪЕМНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ВЫСОКОРЕСУРСНОГО ТИТАНОВОГО ТРУБОПРОВОДА

Специальность: 05.02.09 - Технологии и машины обработки

давлением

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

7 ФЕВ 2013

Воронеж-2013

005049427

Работа выполнена в ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный университет инженерных технологий».

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Егоров Владислав Геннадьевич

Официальные оппоненты: Евсюков Сергей Александрович

доктор техническрсс наук, профессор,

ФГБОУ ВПО «Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана», заведующий кафедрой МТ-6;

Милов Виктор Алексеевич

кандидат технических наук, ФГБОУ ВПО «Московский государственный

машиностроительный университет (МАМИ)», доцент кафедры «Начертательная геометрия и инженерная графика»

Ведущая организация: ОАО «Национальный институт

авиационных технологий» (г. Москва)

Защита состоится 20 февраля 2013 г. в 14— часов в конференц-зале на заседании диссертационного совета Д 212.037.04 ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет» по адресу: 394026 г. Воронеж, Московский просп., 14.

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет».

Автореферат разослан января 2013 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В настоящее время отдается предпочтение технологиям, позволяющим сократить многопереходность и многооперационность обработки, снизить количество брака в особенности при производстве деталей, геометрические параметры которых должны иметь строгое соответствие заложенным в конструкторской документации.

Основным элементом разъемных соединений трубопроводных систем летательных аппаратов (ЛА) является облегченный фланец. Сочетание малой относительной толщины стенки со сложной геометрией наружного контура данной детали, а также с невысокими характеристиками пластичности применяемых сплавов затрудняет её бездефектное формообразование. Наиболее предпочтительным способом изготовления облегченных фланцев из титановых сплавов является формообразование раздачей эластичными средами в жестких разъемных матрицах.

На данный момент отсутствуют сведения об интенсивности накопленной деформации и её связи с ресурсом пластичности конкретного сплава полуфабриката при штамповке гофрированных осесимметричных деталей эластичными средами. Не изучен вопрос появления браковочных признаков вследствие исчерпания ресурса пластичности при формообразовании гофра с заданными геометрическими параметрами. Отсутствуют эффективные способы штамповки гофрированных осесимметричных деталей из трудно-деформируемых сплавов.

Поэтому необходимо создать способ изготовления гофрированных соединительных элементов титанового трубопровода, позволяющий повысить предельные возможности штамповки как за счет оптимальных режимов предварительной обработки, так и рационального приложения деформирующих сил к трубной заготовке. При этом облегченные фланцы, полученные данным способом, должны иметь высокие ресурсные характеристики.

Работа выполнена в ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный университет инженерных технологий» на кафедре «Техническая механика» в 2009-2012 гг. в соответствии с государственным контрактом № 11411.1003800.18.001 от 28.01.2011 г. на выполнение опытно-конструкторской работы «Создание нового семейства ближне-среднемагистральных самолетов».

\

Целью работы является создание способов, технологических процессов и устройств для повышения предельных возможностей формообразования гофрированных элементов разъемных соединений высокоресурсного титанового трубопровода, разработка научно обоснованных рекомендаций для выбора материалов трубных заготовок в соответствии с требуемой геометрией производимых деталей и оптимальных режимов предварительной обработки для повышения характеристик пластичности.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Определить интенсивность пластической деформации при формообразовании гофрированных элементов трубопровода типа «облегченный фланец».

2. Провести теоретическое обоснование выбора материала для штамповки облегченных фланцев с заданными геометрическими параметрами гофра.

3. Экспериментально определить предельные возможности формообразования облегченных фланцев.

4. Создать способы, повышающие предельные возможности формообразования гофрированных элементов быстроразъемных соединений титанового трубопровода, а также устройства для их реализации.

5. Разработать технологию формообразования облегченных фланцев с предварительной обработкой материала заготовки без термического воздействия для повышения характеристик пластичности.

6. Определить ресурсные характеристики натурных образцов элементов с гофром быстроразъемных соединений титанового трубопровода.

Методы исследования. Теоретические исследования выполнены на основе метода верхней оценки. Эксперименты проводились на специальной установке для предварительной обработки, на универсальном гидравлическом прессе с использованием разработанной и созданной для производства облегченных фланцев штамповой оснастки. Качество облегченных фланцев оценивали при помощи современного металлографического и испытательного оборудования.

Научная новизна работы

1. Разработана модель, описывающая кинематику пластичес-

кого формоизменения тонкостенного облегченного фланца как общего случая осесимметричной детали с гофром и позволяющая установить связь между геометрией детали и характеристикой пластичности материала трубной заготовки.

2. Разработан и научно обоснован способ формообразования тонкостенных осесимметричных элементов с гофром разъемных соединений титанового трубопровода, отличающийся применением оптимальных режимов предварительной обработки трубных заготовок с целью повышения пластичности их материала без термического воздействия, а также рационального приложения деформирующих сил к заготовке; созданы устройства и оснастка для его осуществления.

3. Установлено, что перераспределение остаточных напряжений по толщине стенки трубчатого полуфабриката не только повышает предельные возможности штамповки, но и увеличивает ресурс трубопровода, подвергаемого циклическим нагрузкам в процессе эксплуатации, за счет удаления дефектного газонасыщенного слоя и одновременного образования медной защитной пленки на поверхности заготовки на этапе предварительной обработки.

Практическая значимость

1. Разработан и внедрен технологический процесс формообразования элементов с гофром разъемных соединений титанового трубопровода, применение которых позволяет обеспечить требуемую надежность и герметичность мест соединения участков трубопровода в трассу, удобство ремонтных работ, наряду с повышением циклической долговечности тонкостенного трубопровода высокого давления.

2. Построены номограммы для определения показателя предельного формоизменения - относительного удлинения после разрыва 8 материала трубных заготовок в зависимости от геометрических параметров штампуемых облегченных фланцев.

3. Установлено, что предложенная технология изготовления облегченных фланцев обеспечивает повышение ресурса готовых изделий от 3,3 до 12 раз по сравнению с образцами, подвергавшимися термической обработке по различным режимам.

Реализация и внедрение результатов работы. Результаты работы использованы при постановке производства новых ЛА в

ОАО «Воронежское акционерное самолетостроительное общество», в филиале ОАО «Корпорация «Иркут» (г. Воронеж).

Апробация работы. Основные положения работы прошли обсуждение на международных и российских научных конференциях: V всемирном конгрессе «Авиация в XXI столетии» -«Безопасность в авиации и космические технологии» (Киев, 2012); международной научно-технической конференции

«Технологические методы повышения качества продукции в машиностроении» (Воронеж, 2010); VIII Всероссийской конференции «Новые технологии» (Миасс, 2011); XXXI Всероссийской конференции «Наука и технологии» (Миасс, 2011); IX Всероссийской конференции «Новые технологии» (Миасс, 2012); L Отчетной научной конференции преподавателей и научных сотрудников ВГУИТ (Воронеж, 2012).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 14 научных работ, в том числе 3 - в изданиях, рекомендованных ВАК РФ. В опубликованных работах личный вклад автора заключается: [1] - в сравнении результатов теоретического анализа формообразования облегченных фланцев на основании математической модели выбора материала трубной заготовки для бездефектной штамповки с экспериментом; [2] - в моделировании кинематики течения материала трубной заготовки во время процесса штамповки осесимметричной детали с гофром на этапе предварительного набора материала в зоне интенсивного пластического формоизменения; [3] - в создании технологии изготовления облегченных фланцев из титанового сплава ПТ-7М, позволяющего интенсифицировать процесс штамповки посредством применения предварительной обработки для повышения характеристик пластичности сплава, в определении основных зон гофра фланцев для микроструктурного анализа их дефектов; [4] - в получении зависимости между параметрами обработки и геометрией катода-щетки для выбора оптимальных режимов трибоэлектрохимической обработки (ТЭХО), повышающей пластичность перед началом штамповки; [5] - в исследовании существующих способов повышения предельных возможностей штамповки и обосновании применения ТЭХО в качестве оптимальной с целью улучшения характеристик пластичности титановых сплавов; [6] - в создании математической модели, описывающей кинематику пластического формоизменения тонкостенного облегченного фланца как общего

случая осесимметричной детали с гофром; [7] - в создании технологии механической обработки контактной конической поверхности облегченного фланца для обеспечения высокой герметичности разъемного соединения; [8] — в экспериментальной проверке теоретических данных по выбору материала заготовки для бездефектного формообразования облегченных фланцев из титановых сплавов ПТ-7М, ОТ4-0, ОТ4-1; [9] - в создании экспериментальной штамповой оснастки для формообразования облегченных фланцев; [10] - в экспериментальной проверке воздействия предварительной обработки на пластические свойства обработанных заготовок; [11] - в построении номограмм, отражающих связь между относительным удлинением после разрыва 5 материала заготовки и геометрическими параметрами осесимметричной детали с гофром; [12] - в апробации технологии изготовления облегченных фланцев с применением повышающей пластичность материала предварительной обработки, в исследовании её влияния на эксплуатационные характеристики готового изделия; [13] - в выборе оптимальных режимов обработки для получения поверхности высокого качества перед началом штамповки с целью снижения коэффициента трения для уменьшения утонения стенки готового изделия; [14] - в расчете остаточных напряжений и построении графиков их распределения по толщине стенки трубной заготовки в состоянии поставки и, подвергнутой предварительной ТЭХО, и готового изделия, отштампованного с применением ТЭХО и без неё.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы из 120 наименований и 1 приложения. Основная часть работы изложена на 174 страницах и содержит 63 рисунка и 12 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель и задачи исследования, изложены основные положения, выносимые на защиту, показана научная новизна и практическая значимость диссертации, изложены методы исследований, а также отражена структура работы.

В первой главе дан анализ состояния вопроса и установлено, что существующие технологии штамповки осесимметричных гофрированных элементов разъемных соединений из титановых сплавов с применением различных способов повышения

пластичности материала заготовки не отвечают современным тенденциям производства касательно сокращения многопереходности, энерго- и трудоемкости производства, а также снижения количества брака.

Анализ состояния вопроса показал:

1. Недостаточно сведений о связи интенсивности деформаций при формообразовании гофрированных элементов трубопровода типа «облегченный фланец» с их геометрическими параметрами, что затрудняет оценку предельных возможностей процесса штамповки для бездефектного изготовления деталей.

2. Исследования предельных возможностей формообразования осесимметричных деталей с гофром находятся на начальной стадии. Не установлена зависимость между конструктивными особенностями облегченных фланцев и относительным удлинением после разрыва д материала заготовки, выбираемого для изготовления детали без появления браковочных признаков.

3' При большом количестве отдельных данных о воздействии ТЭХО на физико-химические и физико-механические свойства материалов не установлены оптимальные режимы ТЭХО в качестве предварительной для улучшения характеристик пластичности титановых сплавов трубных заготовок, а также качества их поверхности перед началом формообразования облегченных фланцев.

4. Практически отсутствуют сведения о работоспособности облегченных фланцев, полученных методом холодного пластического деформирования. Недостаточно данных о воздействии режимов предварительной обработки на циклическую долговечность отштампованных фланцев.

На базе проведенного анализа состояния вопроса были сформулированы цель и задачи работы, представленные во введении.

Вторая глава посвящена теоретической оценке предельных возможностей штамповки гофрированных элементов разъемных соединении высокоресурсного титанового трубопровода. Для этого была предложена математическая модель кинематики пластического течения материала трубной заготовки в конечный момент формообразования предварительного гофра осесимметричной детали (рис. 1). На этой стадии штамповки изготавливают полуфабрикат с габаритными размерами готового изделия.

С целью получения зависимостей, позволяющих оценить предельные возможности штамповки осесимметричных деталей и связывающих между собой относительное удлинение после разрыва <5 материала заготовки, геометрические параметры готового изделия Я/, Я2, гI и г2 (рис. 1), была использована экспериментальная формула В.И. Ершова:

еи = *иПр (2,5 - Юк + 0,52), (1)

где еи - интенсивность деформаций; еипр = 1п(1 + <5) - предельная

интенсивность деформаций в момент разрушения при одноосном растяжении; 8 - остаточная относительная деформация после разрыва при одноосном растяжении; £>* - коэффициент жесткости схемы напряженного состояния (по Г.А. Смирнову-Аляеву).

фланца: /— переходная зона между основной трубой и гофром; // — основная часть гофра; III - вершина гофра; п и г2 — радиусы у основания и при вершине гофра; / — толщина стенки сильфона; / - длина прямого участка гофра (/ = К])

Для оценки интенсивности деформаций при нестационарном процессе деформирования предварительного гофра предложена зависимость:

еи=—^(¡Н^У+1Н0ЫУ)Ат, (2)

2л/3V у у

где Н0, Я/ - интенсивности скоростей деформаций сдвига в начальный и конечный момент деформирования; V — объем пластической области; Дг - время деформирования.

Аналитическое определение интегралов, входящих в состав выражения (2) не представляется возможным. Для выполнения

численных расчетов перешли к безразмерным параметрам. С целью упрощения вычислений и, учитывая, что г{ «г2, приняли г, = г2 = г0.

Были введены в рассмотрение безразмерные параметры:

R f

а = —L и 6 = -^-. Так как параметры рассматриваемых осесиммет-

к2 2

ричных деталей (облегченных фланцев) трубопровода изменяются в диапазонах:

2лш <г0<4мм; 63мм <d< 120мм; 76лш < D < 140мм, где d, D- диаметры основной трубы и гофра, то для безразмерных параметров а и Ъ можно принять: 0,6 < а < 0,9 и 0,03 < Ь < 0,1.

После подстановки выражения (2), записанного с использованием параметров а и Ъ, в (1) определили относительную деформацию после разрыва <5 для различных а и Ь. Результаты расчетов были аппроксимированы зависимостью:

S(a, Ь) = А {Ь)а2 +В(Ь)а+С(Ь), где А{Ь) = 29,23Ь1 -18,59Ь +1,43 ; В(Ъ) = -31,9862 + 28,62Ъ - 3,24;

C(b) = 6,9762 -10,246 +1,82.

На основании предложенной универсальной математической модели выбора материала штампуемой осесимметричной детали с гофром были построены номограммы, демонстрирующие связь между остаточной относительной деформацией после разрыва 8 материала, требуемого для успешного формообразования облегченного фланца, и его геометрическими параметрами. Номограммы представленны на рис. 2.

По результатам теоретического анализа предельных возможностей процесса формообразования предварительного гофра фланцев были сделаны следующие выводы:

1. При уменьшении параметра а и увеличении b при r0= const и Н= const для формообразования фланцев без появления браковочных признаков требуется более пластичный титановый сплав. Эти безразмерные параметры изменяются за счет пропорционального роста или снижения значений R,, R2. То есть с увеличением габаритных размеров штампуемого фланца для его формообразования следует выбирать менее пластичный сплав.

2. Для штамповки фланца с меньшим радиусом проходного сечения ry (ry = d/2) при фиксированных высоте гофра Н(Н= 1+ г0) и радиусах при вершине и у основания гофра г0 требуется более

пластичный материал. Следует отметить, что с увеличением значения г0 форма гофра становится более пологой и для его формообразования требуется сплав с меньшим относительным удлинением после разрыва д.

е

020 ая и ап м «5

г*

ив на

V \

"ч

ч'^Ч

Рис. 2. Зависимость остаточной относительной деформации после разрыва д сплава от: а) безразмерного параметра Ь = г0/Я2; б) величины условного прохода гу штампуемого фланца

В третьей главе были проведены проверка результатов теоретического анализа предельных возможностей процесса формообразования предварительного гофра фланцев и их сравнение с экспериментальными данными. Для этих целей были отштампованы фланцы с радиусами у основания и при вершине гофра г0= 4 мм из титанового сплава ОТ4-0 (5 = 0,20) с радиусами условного прохода />=31,5 мм и гу= 35 мм, также фланцы из сплава ОТ4-1 (5 = 0,15) с радиусами условного прохода гу= 40 и гу= 45 мм. Все отштампованные облегченные фланцы разрушились. Причем разрушение наблюдалось и у фланцев, для изготовления которых были выбраны материалы, более пластичные, чем рекомендованные в соответствии с теоретическими расчетами (рис. 3). Расхождение данных теоретического анализа и экспериментальной проверки составило 7-11%.

И хотя для штамповки облегченных фланцев всех типоразмеров на предприятиях отрасли применяют титановый сплав средней пластичности ПТ-7М (5 = 0,22), необходимо принять дополнительные меры по повышению предельных возможностей формообразования с целью выхода параметров технологических процессов из опасной зоны разрушения.

Для выбора мер по повышению пластичности материала обрабатываемых заготовок были проведены визуальный контроль и микроструктурный анализ разрушений, возникавших на этапе формообразования предварительных гофров фланцев. Микроструктурный анализ выявил самые ответственные зоны формоизменения, которым чаще присуще образование трещин и волнистости, подтвердив необходимость математической зависимости, связывающей конструктивные особенности этих зон детали с характеристиками пластичности материала заготовки.

Был обоснован выбор предварительной обработки, повышающей пластичность материала трубной заготовки без нагрева, оказывающего ряд нежелательных воздействий на структурный и фазовый состав сплава. Показано, что способ предварительной обработки должен обеспечить выравнивание физико-механических и физико-химических свойств за счет удаления тонких дефектных слоев с поверхности заготовки и защитить материал полуфабриката от дальнейшего нежелательного газонасыщения, обеспечив высокое качество обработанной поверхности. Всем этим требованиям отвечает ТЭХО.

В четвертой главе диссертации был проведен поиск оптимальных режимов предварительной обработки для получения поверхности трубных заготовок высокого качества перед началом формообразования. Низкие значения параметра шероховатости обеспечивают малый коэффициент трения в процессе штамповки и, как следствие, снижение утонения стенки готового изделия.

Исследовано влияние различных параметров режима предварительной обработки на величину наводороживания и окисления поверхностных слоев титановых трубных заготовок и, как результат, на относительное удлинение после разрыва § сплавов ОТ4-0, ОТ4-1, ПТ-7М.

Для подтверждения благоприятного воздействия ТЭХО на повышение предельных возможностей процесса штамповки из трубных заготовок диаметром 63 мм из титанового сплава ПТ-7М были отштампованы за один переход полуфабрикаты облегченных фланцев с предварительным гофром с относительной окружной деформацией: 12, 18 и 28% без появления браковочных признаков.

Для оценки влияния предварительной обработки на эксплуатационные характеристики готового изделия изучено распределение остаточных напряжений (о.н.) по толщине стенки

трубной заготовки перед началом формообразования и готового изделия.

В процессе штамповки облегченных фланцев в зоне максимальных пластических деформаций, т.е. в гофре накапливаются о.н., которые негативно сказываются на выносливости изделий. Предварительная ТЭХО выравнивала о.н. по всей толщине стенки трубной заготовки перед началом формообразования, обеспечивая однородность течения материала для предотвращения брака. Что касается готовых изделий, то предварительная ТЭХО наружной стороны заготовки обеспечивает такой характер распределения о.н. по стенке фланца с предварительным гофром, при котором максимальные растягивающие о.н. концентрируются на внутренней поверхности, что компенсирует напряжения, возникающие вследствие пульсирующего давления рабочей среды в трубопроводных системах в процессе эксплуатации облегченных фланцев (рис. 3).

(Гх^/ТЬ

/ N / \ / \ / \ О?/ 300 \500 700

/ ' 900

А ! _ ми^шрешины

/ напоОерхност

Ьнеинш рЯу:

С

I мн -V

-X

йутрети ройц:

<тхК1МЪ

за ю

7™

—-.да тао

Внеиши

раЬ/:

/юЛя/с

а)

б)

Рис. 3. График распределения о.н. по толщине стенки зига фланца с с! = 63 мм (относительная окружная деформация 20 %) отштампованного: а) без применения ТЭХО; б) с предварительной ТЭХО

В пятой главе разработаны технологические процессы изготовления элементов разъемных соединений высокоресурсного титанового трубопровода: облегченных фланцев из титанового сплава ПТ-7М с диаметрами условного прохода 63 - 120 мм и хомутов из коррозионно-стойкой стали.

Описаны созданная специальная штамповая оснастка для формообразования облегченных фланцев, используемая на универсальном гидравлическом прессе, а также разработанные

устройства для механической обработки рабочей контактной поверхности деталей с целью обеспечения высокой герметичности разъемного соединения.

Представлены основные операции изготовления хомутов и оснастка их реализующая.

Произведен контроль качества изготовленных по предложенной технологии фланцевых соединений. На начальном этапе контроля качества проводились измерения разнотолщинности облегченных фланцев в цилиндрической части стенки и в вершине гофра в шести точках, равномерно расположенных в сечениях, перпендикулярных оси фланца. Предложенный технологический процесс позволил при формообразовании деталей типа «облегченный фланец» уменьшить утонение материала в зонах с наибольшей деформацией, которое не превышает 15 %.

Затем осуществлялся контроль гофра фланца после формообразования и после окончательной механической обработки контактной поверхности конической части фланца шаблонами.

Для оценки ресурсных характеристик облегченных фланцев были изготовлены партии деталей с применением отжигов, проведенных по различным режимам, а также с предварительной ТЭХО. Отформованные партии облегченных фланцев подвергались испытаниям на выносливость до появления трещин на испытательной машине УРМ-1 с частотой нагружения 40 Гц и осевой сжимающей силой Ртах= 3700 Н (370 кг-с), соответствующим крутящему моменту затяжки хомута Мкр = 5 Н-м (50 кг-с-см). Если облегченные фланцы выдерживали 2 000 000 циклов, то испытания продолжались с увеличенной осевой сжимающей силой Ртах = 5000 Н (500 кг-с). Установлено, что предложенная технология изготовления облегченных фланцев повышает число циклов до разрушения готовых изделий от 3,3 до 12 раз.

Также с целью определения неравномерности деформации по сечению фланцев в зависимости от режимов обработки измерялась микротвердость, по полученным результатам был сделан вывод, что предложенная технология с применением предварительной ТЭХО не ведет к разупрочнению и, как результат, снижению эксплуатационных характеристик разъемных соединений титанового трубопровода.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Разработанная модель разрушения металла в процессе пластической деформации апробирована при анализе предельных возможностей формообразования предварительного гофра облегченных фланцев в разъемных матрицах из трубных заготовок с применением внутреннего давления наполнителя. Предлагаемая модель может быть использована в дальнейшем при анализе таких процессов формоизменения элементов трубопровода, как штамповка сильфонов, переходников, наконечников с зигом. наконечников сферических со следующими геометрическими параметрами: 50 <d/t < 150.

2. Выведена зависимость, в явном виде устанавливающая связь между интенсивностью деформаций в конечный момент формообразования предварительного гофра и геометрическими параметрами облегченного фланца (диаметра условного прохода, внешнего диаметра гофра фланца, радиусов скруглений у основания и при вершине гофра) и позволяющая оценить предельные возможности процесса.

3. Экспериментальными исследованиями установлено, что полученные теоретические значения относительного удлинения при разрыве применяемых титановых сплавов должны быть увеличены на 11% для выхода параметров технологических процессов формообразования фланцев из зоны разрушения.

4. Для повышения пластичности применяемых трубных заготовок из титановых сплавов с целью бездефектного формообразования гофра облегченного фланца необходимо проводить их предварительную трибоэлектрохимическую обработку по следующему оптимальному режиму, обеспечивающему наилучшую сопротивляемость поверхности детали к зарождению усталостных трещин, для съема газонасыщенного слоя толщиной не более 0,005 мм:

рабочее напряжение, U 7 5 В"

время обработки, т 30 с'-

силатока,1 150 А-'

скорость вращения электрорда-инструмента, V 2200 об/мин!

5. Повышению предельных возможностей при формообразовании облегченных фланцев из титановых сплавов методом раздачи трубной заготовки внутренним давлением

эластичной среды в жестких разъемных матрицах способствуют следующие результаты, достигаемые предварительной обработкой:

а) выравнивание однородности материала по всему объему полуфабриката;

б) получение поверхности высокого качества с параметрами шероховатости Яа 0,8 — 0,9 мкм, обеспечивающими низкий коэффициент трения в процессе штамповки и снижение утонения стенки облегченного фланца;

в) выравнивание остаточных напряжений по толщине стенки трубной заготовки перед операцией штамповки;

г) образование на поверхности обработанного полуфабриката пленки меди, которая является дополнительной технологической смазкой.

6. Отформованные облегченные фланцы обладают минимальной разнотолщинностью, а максимальное утонение стенки не превышает 15%, что обеспечивает снижение дефектообразования в 1,5 раза.

7. Разработанная технология предварительной обработки титановых трубных заготовок, применяемая для изготовления фланцев, позволяет интенсифицировать процесс производства элементов разъемных соединений титанового трубопровода за счет сокращения трудоемкости в 2,5 раза и количества переходов предварительной обработки заготовок на 30%, а также способствует расширению номенклатуры используемых материалов.

8. Разработанный способ и штамповая оснастка для формообразования осесимметричных деталей с гофром обеспечивает сокращение числа операций технологического цикла изготовления облегченных фланцев на 45%, что особенно эффективно при расширении номенклатуры изготавливаемых гофрированных элементов высокоресурсного трубопровода.

9. Узлы титанового трубопровода с облегченными фланцами из сплавов ВТ1-0 и ПТ-7М, отштампованными с использованием разработанного способа, позволяющего повысить пластичность материала без термического воздействия, имеют циклическую долговечность, превышающую в 3,3 - 12 раз ресурс образцов, изготовленных с применением известной технологии.

10. Разработанный способ, технология, оборудование и оснастка внедрены в производство при постановке изделий авиационной техники в ОАО «Воронежское акционерное

самолетостроительное общество» и филиале ОАО «Корпорация «Иркут» (г. Воронеж).

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК РФ

1. Повышение предельных возможностей штамповки осесимметричных деталей титанового трубопровода / О.Ю. Давыдов, В.Г. Егоров, С.Ю. Жачкин, И.В. Фоменко // Кузнечно-штамповочное производство. - 2012. -№ 11. - С. 23 - 28.

2. Фоменко И.В. Моделирование кинематики пластического течения при формообразовании гофра облегченного фланца / И.В. Фоменко // Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. - 2012. - № 4- С. 39 - 42.

3. Давыдов О.Ю. Повышение эффективности технологии производства облегченных фланцев из титановых сплавов / О.Ю. Давыдов, В.Г. Егоров, И.В. Фоменко // Авиационная промышленность. - 2013.-№ 1.-С. 32-37.

Статьи и материалы конференций

4. Егоров В.Г. Кинетика и динамика трибоэлектрохимической обработки / В.Г. Егоров, С.Ю. Жачкин, И.В. Фоменко // Технологические методы повышения качества продукции в машиностроении: труды междунар. науч.-техн. конф. - Воронеж: ВГТУ, 2010.-С. 142-145.

5. Егоров В.Г. Пути повышения предельных возможностей деформирования элементов высокоресурсного трубопровода / В.Г. Егоров, С.Ю. Жачкин, И.В. Фоменко // Технологические методы повышения качества продукции в машиностроении: труды междунар. науч.-техн. конф. - Воронеж: ВГТУ, 2010. - С. 80 - 82.

6. Давыдов О.Ю. Кинематика пластического течения при формообразовании гофра сильфона / О.Ю. Давыдов, В.Г. Егоров, И.В. Фоменко // Новые технологии: материалы VIII Всерос. конф. -М.: РАН, 2011.-С. 86-93.

7. Давыдов О.Ю. Технология получения элементов быстроразъемных соединений титановых трубопроводов / О.Ю. Давыдов, В.Г. Егоров, И.В. Фоменко // Наука и технологии: материалы XXXI Всерос. конф.-М.: РАН, 2011.-С. 153 - 161.

8. Давыдов О.Ю. Установка для штамповки гофрированных трубчатых деталей эластичными средами / О.Ю. Давыдов, В.Г.

Егоров, И.В. Фоменко // Материалы L Отчетной научной конференции за 2011 год. - Воронеж: ВГУИТ, 2012. - 4.2.-С. 140.

9. Давыдов О.Ю. Штампы для формообразования облегченных фланцев тонкостенного трубопровода / О.Ю. Давыдов,

B.Г. Егоров, И.В. Фоменко // Материалы L Отчетной научной конференции за 2011 год. - Воронеж: ВГУИТ, 2012. -4.2.-С. 141 -142.

10. Егоров В.Г. Реология поверхностного слоя титанового сплава при обработке ТЭХО / В.Г. Егоров, С.Ю. Жачкин, И.В. Фоменко // Обеспечение качества продукции на этапах конструкторской и технологической подготовки производства: межвуз. сб. науч. тр. - Воронеж: ВГТУ, 2011. -№ 7. - С. 53 - 58.

11. Фоменко И.В. Определение параметров предельного формоизменения облегченных фланцев тонкостенного трубопровода / И.В. Фоменко // Новые технологии: материалы IX Всерос. конф. -М.: РАН, 2012.-Т.З.-С. 13-20.

12. Интенсификация пластического формоизменения элементов разъемных соединений высокоресурсного трубопровода / О.Ю. Давыдов, В.Г. Егоров, С.Ю. Жачкин, И.В. Фоменко // Новые технологии: материалы IX Всерос. конф. - М.: РАН, 2012. - Т.З. -

C. 3-12.

13. Egorov V. Effect of the triboelectrochemical treatment on the quality of the surface / V. Egorov, S. Zhachkin, I. Fomenko // Safety in Aviation and Space Technologies. Proceedings of the 5-th World congress «Aviation in the XXI-st century». - K.yiv: NAU. - 2012. -Vol.1.-P. 1.4.44-1.4.48.

14. Egorov V. Effect of the triboelectrochemical treatment on the operational characteristics of flange joints / V. Egorov, S. Zhachkin, I. Fomenko // Safety in Aviation and Space Technologies. Proceedings of the 5-th World congress «Aviation in the XXI-st century». - Kyiv: NAU.

Подписано в печать 10.01.2013. Формат 60x84/16. Бумага для множительных аппаратов. Усл. печ. л. 1,0. Тираж 90 экз. Заказ

ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет» 394026 Воронеж, Московский просп., 14

-2012.-Vol.1.-Р. 1.4.49- 1.4.52.

Введение

1. Анализ существующих способов формообразования горфрированных оболочек и технологий повышения пластичности металлов и сплавов

1.1 Обзор способов формообразования трубчатых деталей с гофром

1.2 Термическая обработка на повышенную пластичность

1.3 Использование эффекта сверхпластичности

1.4 Штамповка с нагревом

1.5 Трибоэлектрохимическая обработка (ТЭХО) поверхности

Выводы

2. Теоретическое определение предельных возможностей формообразования осесимметричных элементов трубопровода

2.1 Формулировка краевых условий

2.2 Анализ кинематики пластического течения

2.3 Определение интенсивности скоростей деформации сдвига и мощности пластической деформации

2.4 Расчет средней интенсивности деформаций

2.5 Построение номограмм

Выводы

3. Экспериментальное определение параметров предельного формоизменения

3.1 Описание экспериментального штампового оборудования

3.2 Экспериментальное определение предельных возможностей формообразования и сравнение с результатами теоретического анализа

3.3 Пути повышения технологической пластичности трубных заготовок из титановых сплавов

Выводы

4. Повышение эффективности процесса деформирования элементов разъемных соединений титанового трубопровода

4.1 Обоснование выбора режимов и рабочей среды для процесса ТЭХО

4.2 Исследование влияния ТЭХО на физико-механические свойства поверхностных слоев

4.3 Исследование влияния ТЭХО на физико-химические свойства поверхностных слоев

4.4 Пластическое формообразование облегченных фланцев из трубных заготовок с предварительной ТЭХО

4.5 Исследование осевых остаточных макронапряжений в заготовках фланцев после операции формообразования

Выводы

5. Разработка технологических процессов и оснастки для изготовления облегченных фланцев трубопровода

5.1 Разработка технологического процесса ТЭХО

5.2 Создание оборудования для ТЭХО тонкостенных трубных заготовок

5.3 Разработка технологического процесса и оснастки для производства элементов разъемных соединений титанового трубопровода

5.4 Контроль качества изготовленных элементов трубопровода

Выводы

Актуальность темы. Объединенной авиастроительной корпорацией РФ поставлена перед предприятиями отрасли цель внедрения в производство технологий, позволяющих обеспечить высокое качество продукции наравне со снижением трудоемкости, затрат на энергоносители, сокращение времени на этапе подготовки производства. В настоящее время отдается предпочтение технологиям, позволяющим сократить многопереходность и многооперационность обработки, снизить количество брака, в особенности при производстве деталей, геометрические параметры которых должны иметь строгое соответствие заложенным в конструкторской документации.

Особенность авиастроительного производства - высокая надежность изделий, применение для их изготовления легких труднодеформируемых сплавов - определяют тенденции в совершенствовании технологии получения соединительных элементов титанового трубопровода с целью создания конкурентоспособного продукта. Основным элементом разъемных соединений трубопроводов воздушно-тепловой противообледенительной системы и системы кондиционирования воздуха является облегченный фланец. Сочетание малой относительной толщины стенки со сложной геометрией наружного контура данного элемента трубопровода, а также с невысокими характеристиками пластичности применяемых сплавов затрудняет его бездефектное формообразование.

Наиболее предпочтительным способом получения облегченных фланцев из титановых сплавов является штамповка раздачей эластичным наполнителем со свободным перемещением конца трубной заготовки в жесткой разъемной матрице за счет отсутствия необходимости герметизации её торцов, создания благоприятных схем нагружения и напряженно-деформированного состояния заготовок в процессе формоизменения, а также создаваемого наполнителем полезного трения, обеспечивающего затягивание материала полуфабриката в ручей матрицы. Но несмотря на все преимущества изложенного выше способа, формообразование гофра с заданными геометрическими параметрами за минимальное количество переходов операции обработки давлением невозможно без повышения предельных возможностей процесса с целью получения качественных деталей с высокими ресурсными характеристиками.

В настоящее время для повышения характеристик пластичности титановых сплавов широко применяются различные способы термической обработки, основным негативным моментом которых является активное газонасыщение поверхностных слоев титановых сплавов, предрасположенных к активному взаимодействию с остаточными средами камер нагревательных печей. Устранить основные пагубные аспекты известных способов предварительной обработки, призванной улучшить физико-механические свойства титановых сплавов, может трибоэлектрохимическая обработка (ТЭХО), обеспечивающая съем дефектного насыщенного водородом слоя, полученного в процессе производства заготовок, и предотвращающая нежелательное окисление поверхности посредством образования защитной пленки меди.

Для достижения высокой эффективности предложенного способа получения соединительных гофрированных элементов титанового трубопровода необходимо провести математическое моделирование процесса формообразования предварительного гофра за один переход с целью установления связи интенсивности деформаций с ресурсом пластичности конкретного сплава полуфабриката.

Работа выполнена в ОАО «Научно-исследовательский институт автоматизированных средств производства и контроля» в 2009 - 2012 гг. в соответствии с государственным контрактом № 11411.1003800.18.001 от 28.01.2011 г. на выполнение опытно-конструкторской работы «Создание нового семейства ближне-среднемагистральных самолетов», шифр «Развитие МС-21».

Цель работы: Создание способов, технологических процессов и устройств для повышения предельных возможностей формообразования гофрированных элементов разъемных соединений высокоресурсного титанового трубопровода, разработка научно обоснованных рекомендаций для выбора материалов трубных заготовок в соответствии с требуемой геометрией производимых деталей и оптимальных режимов предварительной обработки для повышения характеристик пластичности.

Для достижения цели необходимо решить задачи:

1. Определить интенсивность пластической деформации при формообразовании гофрированных элементов трубопровода типа «облегченный фланец».

2. Провести теоретическое обоснование выбора материала для штамповки облегченных фланцев с заданными геометрическими параметрами гофра.

3. Экспериментально определить предельные возможности формообразования облегченных фланцев.

4. Создать способы, повышающие предельные возможности формообразования гофрированных элементов быстроразъемных соединений титанового трубопровода, а также устройства для их реализации.

5. Разработать технологию формообразования облегченных фланцев с предварительной обработкой материала заготовки без термического воздействия для повышения характеристик пластичности.

6. Определить ресурсные характеристики натурных образцов элементов с гофром быстроразъемных соединений титанового трубопровода.

Методы исследования. Теоретические исследования выполнены на основе метода верхней оценки. Эксперименты проводились на специальной установке для предварительной обработки, на универсальном гидравлическом прессе с использованием разработанной и созданной для производства облегченных фланцев штамповой оснастки, а также с применением экспериментальной оснастки для механической обработки контактной поверхности фланцевого соединения. Качество поверхности фланцев оценивали при помощи современного металлографического и испытательного оборудования.

Научная новизна работы заключается в следующих результатах.

1. Разработана модель, описывающая кинематику пластического формоизменения тонкостенного облегченного фланца, как общего случая осесимметричной детали с гофром и позволяющая установить связь между геометрией детали и характеристикой пластичности материала трубной заготовки.

2. Разработан и научно обоснован способ формообразования тонкостенных осесимметричных элементов с гофром разъемных соединений титанового трубопровода, отличающийся применением оптимальных режимов предварительной обработки трубных заготовок с целью повышения пластичности их материала без термического воздействия, а также рационального приложения деформирующих сил к заготовке; созданы устройства и оснастка для его осуществления.

3. Установлено, что перераспределение остаточных напряжений по толщине стенки трубчатого полуфабриката не только повышает предельные возможности штамповки, но и увеличивает ресурс трубопровода, подвергаемого циклическим нагрузкам в процессе эксплуатации, за счет удаления дефектного газонасыщенного слоя и одновременного образования медной защитной пленки на поверхности заготовки на этапе предварительной обработки.

Практическая значимость.

1. Разработан и внедрен технологический процесс формообразования элементов с гофром разъемных соединений титанового трубопровода, применение которых позволяет обеспечить требуемую надежность и герметичность мест соединения участков трубопровода в трассу, удобство ремонтных работ, наряду с повышением циклической долговечности тонкостенного трубопровода высокого давления.

2. Построены номограммы для определения показателя предельного формоизменения - относительного удлинения после разрыва S материала трубных заготовок в зависимости от геометрических параметров штампуемых облегченных фланцев.

3. Установлено, что предложенная технология изготовления облегченных фланцев обеспечивает повышение ресурса готовых изделий от 3, 3 до 12 раз по сравнению с образцами, подвергавшимися термической обработке по различным режимам.

Реализация и внедрение результатов работы. Результаты работы использованы при постановке производства новых летательных аппаратов в ОАО «Воронежское акционерное самолетостроительное общество», в филиале ОАО «Корпорация «Иркут» (г. Воронеж).

Апробация работы. Основные положения работы прошли обсуждение на международных и российских научных конфе-ренциях: V всемирном конгрессе «Авиация в XXI столетии» - «Безопасность в авиации и космические технологии» (Киев, 2012); международной научно-технической конференции «Технологические методы повышения качества продукции в машиностроении» (Воронеж, 2010); VIII Всероссийской конференции «Новые технологии» (Миасс, 2011); XXXI Всероссийской конференции «Наука и технологии» (Миасс, 2011); IX Всероссийской конференции «Новые технологии» (Миасс, 2012); L Отчетной научной конференции преподавателей и научных сотрудников ВГУИТ (Воронеж, 2012).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 14 статей в печатных изданиях России и Украины, из которых 3 в журналах, рекомендованных ВАК РФ. В опубликованных работах личный вклад автора заключается: [1] в сравнении результатов теоретического анализа формообразования облегченных фланцев на основании математической модели выбора материала трубной заготовки для бездефектной штамповки с экспериментом; [2] - в моделировании кинематики течения материала трубной заготовки во время процесса штамповки осесимметричной детали с гофром на этапе предварительного набора материала в зоне интенсивного пластического формоизменения; [3] - в создании технологии изготовления облегченных фланцев из титанового сплава ПТ-7М, позволяющего интенсифицировать процесс штамповки посредством применения предварительной обработки для повышения характеристик пластичности сплава, в определении основных зон гофра фланцев для микроструктурного анализа их дефектов; [4] - в получении зависимости между параметрами обработки и геометрией катода-щетки для выбора оптимальных режимов трибоэлектрохимической обработки (ТЭХО), повышающей пластичность перед началом штамповки; [5] - в исследовании существующих способов повышения предельных возможностей штамповки и обосновании применения ТЭХО в качестве оптимальной с целью улучшения характеристик пластичности титановых сплавов; [6] - в создании математической модели, описывающей кинематику пластического формоизменения тонкостенного облегченного фланца как общего случая осесимметричной детали с гофром; [7] - в создании технологии механической обработки контактной конической поверхности облегченного фланца для обеспечения высокой герметичности разъемного соединения; [8] - в экспериментальной проверке теоретических данных по выбору материала заготовки для бездефектного формообразования облегченных фланцев из титановых сплавов ПТ-7М, ОТ4-0, ОТ4-1; [9] - в создании экспериментальной штамповой оснастки для формообразования облегченных фланцев; [10] - в экспериментальной проверке воздействия предварительной обработки на пластические свойства обработанных заготовок; [11] - в построении номограмм, отражающих связь между относительным удлинением после разрыва 5 материала заготовки и геометрическими параметрами осесимметричной детали с гофром; [12] - в апробации технологии изготовления облегченных фланцев с применением повышающей пластичность материала предварительной обработки, в исследовании её влияния на эксплуатационные характеристики готового изделия; [13] - в выборе оптимальных режимов обработки для получения поверхности высокого качества перед началом штамповки с целью снижения коэффициента трения для уменьшения утонения стенки готового изделия; [14] - в расчете остаточных напряжений и построении графиков их распределения по толщине стенки трубной заготовки в состоянии поставки и, подвергнутой предварительной ТЭХО, и готового изделия, отштампованного с применением ТЭХО и без неё.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы из 120 наименований и 1 приложения, изложена на 175 страницах и содержит 63 рисунка и 12 таблиц.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Разработанная модель разрушения металла в процессе пластической деформации апробирована при анализе предельных возможностей формообразования предварительного гофра облегченных фланцев в разъемных матрицах из трубных заготовок с применением внутреннего давления наполнителя. Предлагаемая модель может быть использована в дальнейшем при анализе таких процессов формоизменения элементов трубопровода, как штамповка сильфонов, переходников, наконечников с зигом, наконечников сферических со следующими геометрическими параметрами:

50 < d/t < 150.

2. Выведена зависимость, в явном виде устанавливающая связь между интенсивностью деформаций в конечный момент формообразования предварительного гофра и геометрическими параметрами облегченного фланца (диаметра условного прохода, внешнего диаметра гофра фланца, радиусов скруглений у основания и при вершине гофра) и позволяющая оценить предельные возможности процесса.

3. Экспериментальными исследованиями установлено, что полученные теоретические значения относительного удлинения при разрыве применяемых титановых сплавов должны быть увеличены на 11 % для выхода параметров технологических процессов формообразования фланцев из зоны разрушения.

4. Для повышения пластичности применяемых трубных заготовок из титановых сплавов с целью бездефектного формообразования гофра облегченного фланца необходимо проводить их предварительную трибоэлектрохими-ческую обработку по следующему оптимальному режиму, обеспечивающему наилучшую сопротивляемость поверхности детали к зарождению усталостных трещин, для съема газонасыщенного слоя толщиной не более 0,005 мм: рабочее напряжение, U 7,5 В; время обработки, г сила тока, I скорость вращения электрорда-инструмента, V

30 с; 150 А; 2200 об/мин.

5. Повышению предельных возможностей при формообразовании облегченных фланцев из титановых сплавов методом раздачи трубной заготовки внутренним давлением эластичной среды в жестких разъемных матрицах способствуют следующие результаты, достигаемые предварительной обработкой: а) выравнивание однородности материала по всему объему полуфабриката; б) получение поверхности высокого качества с параметрами шероховатости Яа 0,8 - 0,9 мкм, обеспечивающими малый коэффициент трения в процессе штамповки и снижение утонения стенки облегченного фланца; в) выравнивание остаточных напряжений по толщине стенки трубной заготовки перед операцией штамповки; г) образование на поверхности обработанного полуфабриката пленки меди, которая является дополнительной технологической смазкой.

6. Отформованные облегченные фланцы обладают минимальной разно-толщинностью, а максимальное утонение стенки не превышает 15 %, что обеспечивает снижение дефектообразования в 1,5 раза.

7. Разработанная технология предварительной обработки титановых трубных заготовок, применяемая для изготовления фланцев, позволяет интенсифицировать процесс производства элементов разъемных соединений титанового трубопровода за счет сокращения трудоемкости в 2,5 раза и количества переходов предварительной обработки заготовок на 30%, а также способствует расширению номенклатуры используемых материалов.

8. Разработанный способ и штамповая оснастка для формообразования осесимметричных деталей с гофром обеспечивает сокращение числа операций технологического цикла изготовления облегченных фланцев на 45%, что особенно эффективно при расширении номенклатуры изготавливаемых гофрированных элементов высокоресурсного трубопровода.

9. Узлы титанового трубопровода с облегченными фланцами из сплавов ВТ 1-0 и ПТ-7М, отштампованных с использованием разработанного способа, позволяющего повысить пластичность материала без термического воздействия, имеют циклическую долговечность, превышающую в 3,3 - 12 раз ресурс образцов, изготовленных с применением известной технологии.

10. Разработанный способ, технология, оборудование и оснастка внедрены в производство при постановке изделий авиационной техники в ОАО «Воронежское акционерное самолетостроительное общество» и филиале ОАО «Корпорация «Иркут» (г. Воронеж).

150

1. Болотин В. В. Ресурс машин и конструкций / В. В. Болотин. М.: Машиностроение. - 1990. - 447 с.

2. Смирнов H.H. Надежность и эксплуатационная технологичность летательных аппаратов // H.H. Смирнов, A.A. Ицкович, Ю.М. Чинючин, B.C. Космынин. М.: Моск. ин-т инж. гражд. авиации. - 1989. - 168 с.

3. Руководящий технический материал РТМ 1.4.1999-90. Производство сварного высокоресурсного трубопровода // Егоров В.Г., Захарченко Н.Д., Гусев B.C. и др. М.: НИАТ. - 1992. - 234 с.

4. Тарасов Ю. Л. Надежность элементов конструкций летательных аппаратов / Ю. Л. Тарасов, Э. И. Миноранский, В. М. Дуплякин. М.: Машиностроение. - 1992. - 223 с.

5. Романовский В.П. Справочник по холодной штамповке / В.П. Романовский. Л.: Машиностроение. - 1979. - 520 с.

6. Ковка и штамповка: Справочник. Т.4. Листовая штамповка / Под ред. А.Д. Матвеева. М.: Машиностроение. - 1987. - 544 с.

7. Пат. 7024897 CUJA, МПК В 21 D 26/02. Method of forming a tubular blank into a structural component and die therefore / G. Pfaffmann, W. Dykstra, M. Matsen. 10/659403; заявл. 10.09.2003; опубл. 11.04.2006. - 4 е.: ил.

8. Аверкиев Ю.А. Технология холодной штамповки: учебн. для вузов / Ю.А. Аверкиев, А.Ю. Аверкиев. М.: Машиностроение, 1989. - 304 с.

9. Губкин С.И. Пластическая деформация металлов / С. И. Губкин. М.: Металлургия. - 1960.-Т. 1.-376 с.-Т. 2.-416 с.-Т. 3.-306 с.

10. Ковка и штамповка. Справочник в 4-х т. // Ред. совет: Е.И. Семенов и др. т. 4. Листовая штамповка / под ред. А. Д. Матвеева. М.: Машиностроение. - 1987. - 544 с.

11. Каменецкий Б.И. Исследование процесса гидромеханической штамповки полых изделий / Б.И. Каменецкий // Кузн.-штамп, пр-во. Обработка матер, давлением. 2009. - №5 - С. 25 - 31.

12. Лукьянов В.П. Гидромеханическая штамповка деталей трубопроводов / В.П. Лукьянов, И.И. Маткава, В.А. Бойко. М.: Панорама. -2007.-263 с.

13. Морозов С.А. Методика учета изменения толщины в опасном сечении детали при ГМВ / С.А. Морозов // Сб. трудов № 2. Новые инвестиции ИжГТУ. Российская инженерная академия. Ижевск: ИТН и ПРП.- 1998.-С. 40-46.

14. Заявка 102006051039 Германия, МПК В 21 В 26/02. Hydroform-Verfahren / Deutsche Mechatronics GmbH, Hosse Christian. 102006051039.9; Заявл. 26.10.2006; Опубл. 30.04.2008.

15. Lang L.H. Hydroforming highlights sheet hydro forming and tube hydro forming / L.H. Lang, Z.R. Wang, DE.C. Kang, S.J. Yuan // Mater. Process. Technol. 2004. - № 1 - 3. - C. 165 - 177.

16. A.c. 15743200 СССР, МПК В 21 D22/20. Устройство для вытяжки / В.И. Казаченок, Ю.О. Михайлов, С.Г. Перевозчиков, С.А. Морозов и др. -4415656 /31-27; Заяв. 26.04.88; Опубл. 30.06.90, бюл. № 24.

17. Колотов Ю.В. Гидромеханическая формовка изделий из тонкостенных трубчатых заготовок / Ю.В. Колотов // Кузн.-штамп, пр-во. -2005,-№9.-С. 16-19.

18. Юткин Л.А. Электрогидравлический эффект и его применение в промышленности / Л.А. Юткин. Ленингр. отд-ние: Машиностроение. -1986.-274 е.

19. Холодная листовая штамповка: учебное пособие / В.А. Беляев; Алт. гос. техн. ун-т, БТИ. Бийск: Изд-во Алт. гос. техн. ун-та. - 2008. - 128 с.

20. Яковлев С.С. Ротационная вытяжка с утонением стенки осесим-метричных деталей из анизотропных трубных заготовок / С.С. Яковлев, В.И. Трегубов, С.П. Яковлев. М.: Машиностроение. - 2009. - 256 с.

21. Пат. 2273540 Россия, МПК В 21 D 15/06. Способ изготовления гофрированной трубы / В.Г. Овчар, В.Г. Даниленко, В.И. Носаль, В.А. Коневских и др. 2004129696/02; Заявл. 14.10.2004; Опубл. 10.04.2006.

22. Пат. 2341348 Россия, МПК В 21 D 15/06. Способ изготовления одногофрового сильфона / A.C. Митин, A.A. Митин. 2007101741/02; Заявл. 27.07.2007; Опубл. 20.12.2008.

23. Пат. 2082523 Россия, МПК В 21 D 22/10. Способ формообразования полых осесимметричных деталей / В.Г. Егоров, К.В. Нейман, Г.В. Егоров. -95105918/02; Заявл. 14.04.1995; Опубл. 27.06.1997.

24. Специальные виды листовой штамповки: Учебное пособие. 4.1. Штамповка эластичными средами / В.А. Глущенков. Самара: СГАУ. -2008.-71 с.

25. Блинов М.А. Ресурсо- и энергосберегающие процессы листовой штамповки полиуретаном / М.А. Блинов, B.C. Посников. Пермь: Пресстайм. - 2006. - 235 с.

26. Пат. 2314889 Россия, МПК В 21 D 22/10. Способ штамповки осесимметричных деталей из трубных заготовок / О.Ю. Давыдов, В.Г. Егоров, В.В. Голуб, В.А. Танский. 2006109643/02; Заявл. 27.03.2006; Опубл. 20.01.2008.

27. Плеханов В.М. Вытяжка деталей сложной формы в штампах с эластичным пуансоном / В.М. Плеханов // Изв. Самар. науч. центра. Спец. вып. Наука. 2006. - С. 58 - 64.

28. Моисеев В.К. Формирование требуемой толщины стенки полых изделий эластичным инструментом / В.К. Моисеев, А.Д. Комаров, A.A. Шаров // Вестник СГАУ. 2003. - №1 - С. 101 - 105.

29. Леванов А.Н. Общие закономерности и полезные эффекты контактного трения в процессах обработки металлов давлением / А.Н. Леванов // Загот. пр-ва в машиностр. 2007. - №10. - С. 31 - 35.

30. Новиков И.И. Теория термической обработки металлов: учеб. для вузов / И.И. Новиков. 4-е изд. - М.: Металлургия. - 1986. - 480 с.

31. Вульф Б.К. Термическая обработка титановых сплавов / Б.К. Вульф. М.: Металлургия. - 1969. - 375 с.

32. Колачев Б.А. Технология термической обработки цветных металлов и сплавов / Б.А. Колачёв, P.M. Габидуллин, Ю.В. Пигузов. М.: Металлургия. - 1980. - 280 с.

33. Борисова Е.А. Выбор режимов вакуумного отжига для титановых сплавов / Е.А. Борисова // Металловедение и термическая обработка металлов. 1975.-№4.-С. 37-41.

34. Галактионова H.A. Водород в металлах / H.A. Галактионова. М.: Металлургия. - 1967. - 303 с.

35. Борисова Е. А. Влияние состояния поверхности деталей из титановых сплавов на их работоспособность после отжига в различных средах / Е.

36. A. Борисова, И. И. Шашенкова, М. В. Захарова // Металловедение и термическая обработка металлов. 1986. - №8. - С. 34 - 36.

37. Пешков В.В. Исследование окисленного поверхностного слоя на титане после отжига / В.В. Пешков, В.Н. Милютин // Металловедение и термическая обработка металлов. 1984. - №12. - С.43 - 45.

38. Пешков В. В. Определение глубины охрупченной части окисленного слоя на поверхности титана / В.В. Пешков, Г.Д. Дель, JI.M. Орлова, В.Н. Милютин // Заводская лаборатория. 1986. - №9. - С. 75-77.

39. Колачев Б.А. Вакуумный отжиг титановых конструкций / Б.А. Колачев и др. М.: Машиностроение. - 1991. - 224 с.

40. Вавилова В. В. Влияние кислорода на свойства титана и его сплавов /

41. B.В. Вавилова // Металловедение и термическая обработка металлов. 1973. -№10. - С. 10-12.

42. Пешков В.В. О высокотемпературном взаимодействии титана с остаточными газами вакуумированного пространства / В.В.Пешков, М.Н.Подоприхин, Е.С.Воронцов и др. // Известия вузов. Цветная металлургия. 1984. - №1. - С. 41 - 44.

43. Максимович Г.Г. Влияние процессов окисления и газонасыщения на механические свойства титановых сплавов ВТ 1-0 и ВТ 14 / Г.Г. Максимович,

44. B.Н. Федирко, А.Т. Лизун, Л.А. Бунин // Физико-химическая механика материалов.-Т. 18,- 1982,-№ 5.-С. 61 -64.

45. Томашов Н.Д. Окисление титана при высоких температурах / Н.Д. Томашов, Л.А. Андреев // В сб. "Коррозия и защита конструкционых металлических материалов". -М.: Металлургия. 1961. - С. 127- 132.

46. Корнилов И. И. О влиянии кислорода на титан и его сплавы / И.И. Корнилов // Металловедение и термическая обработка металлов. -1973. -№10.-С. 2-5.

47. Войтович Р.Ф. Высокотемпературное окисление титана и его сплавов / Р.Ф. Войтович, Д.И. Головко. Киев: Наука думка. - 1984. - 255с.

48. Максимович Г.Г. Влияние температуры отжига в воздухе на прочностные свойства титановых сплавов / Г.Г. Максимович, В.Н. Федирко, А.Т. Пичугина // Физико-химическая механика материалов. 1980. - №5.1. C. 85 -88.

49. Носова Г.И. Фазовые превращения в сплавах титана / Г.И. Носова. -М.: Металлургия. 1968. - 180 с.

50. Колачев Б.А. Механические свойства титана и его сплавов / Б.А. Колачёв, В.А. Ливанов, A.A. Буханова. М.: Металлургия. - 1974. - 544 с.

51. Горицкий В.М. Структура и усталостное разрушение металлов / В.М. Горицкий, В.Ф. Терентьев. М.: Металлургия. - 1980. - 208 с.

52. Моисеев В.Н. Сварные соединения титановых сплавов / В.Н. Моисеев, Ф.Р. Куликов, Ю.Г. Кириллов, Ю.В. Васькин. М.: Металлургия-1979.-248 с.

53. А.фонин В.К. Исследования титановых сплавов при высоких температурах в вакууме. / В.К. Афонин, Н.М. Пульцин, Н. М. Горбунов // Новый конструкционный материал титан. - М.: Наука. - 1972. - С. 151 -157.

54. Максимович Г.Г. Влияние длительности высокотемпературного вакуумного отжига на структуру и свойства титановых сплавов / Г.Г. Максимович, Я.И. Спектор и др. МиТОМ. - 1982. - №7. - С. 11 - 14.

55. Охримеико Я.М. Актуальные проблемы развития технологии обработки металлов далением в состоянии сверхпластичности / Я.М. Охримеико, П.И. Полухии, О.М. Смирнов // Кузн.-штамп, пр-во. 1983 - № 1. - С. 6 - 7.

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

57. Тихонов A.C. Эффект сверхпластичности металлов и сплавов / A.C. Тихонов. М.: Наука. - 1978. - 140 с.

58. Чумаченко E.H. Анализ влияния структуры на формоизменение заготовки при листовой сверхпластичной формовке / E.H. Чумаченко, М.А. Цепин, A.B. Чекин, О.Н. Панина // Кузн.-штамп. пр-во.-2001. № 7. - С. 3-7.

59. Кайбышев O.A. Сверхпластичность промышленных сплавов / O.A. Кайбышев. М.: Металлургия. - 1984. - 264 с.

60. Смирнов О.М. Сверхпластичность материалов: от реологии к технологии / О.М. Смирнов // Кузн.-штамп, пр-во. 1998. - № 2. - С. 18-23.

61. Аубакиров Р.К. Сверхпластичность некоторых титановых сплавов / Р. К. Аубакиров, И. Г. Гринман. Казахская ССР: изд-во «Наука». - 1987. -120 с.

62. Колмогоров B.JI. Механика обработки металлов давлением / B.JL Колмогоров Екатеринбург: Уральский гос. тех. ун-т. - 2001. - 836 с.

63. Металлография титановых сплавов / Под ред. С.Г. Глазунова, Б.А. Колачева. М.: Металлургия. - 1980. - 464 с.

64. Колачев Б.А. Физическое металловедение титана / Б.А. Колачев. -М.: Металлургия. 1979. - 184 с.

65. Ильин A.A. Об объемных эффектах полиморфного превращения в титановых сплавах / A.A. Ильин, М.Ю. Коллеров // ДАН СССР. 1986. - Т. 289.-№2.-С. 396-400.

66. Ильин A.A. Механизм и кинетика фазовых и структурных превращений в титановых сплавах / A.A. Ильин. М.: Наука. - 1994. - 304 с.

67. Шаханова Г.В. Исследование рекристаллизации двухфазных титановых сплавов / Г.В. Шаханова, Н.В. Бухарина. // ТЛС. 1980.- № 8,- С. 60-64.

68. Нестерова Е.В. Механическое двойникование и фрагментация технически чистого титана на стадии развитой пластической деформации / Е.В. Нестерова, В.В. Рыбин. // ФММ. 1985. - Т.5. - №2. - С. 395 - 406.

69. Александров В.К. Полуфабрикаты из титановых сплавов / В.К. Александров, Н.Ф. Аношкин, Г.А. Бочвар и др. М.: Металлургия. - 1979. -512 с.

70. Солнцев Ст.С. Полифункциональные защитные технологические покрытия для металлов и сплавов / Ст.С. Солнцев, В.А. Розенкова, H.A. Миронова // Все материалы. Энциклопедический справочник. М.: Наука и технологии. - 2012. - №5 - С. 24 - 26.

71. Романов К.И. Механика горячего формоизменения материалов / К.И. Романов. М.: Машиностроение. - 1993. - 240 с.

72. Атрошенко А.П. Горячая штамповка труднодеформируемых металлов / А.П. Атрошенко, В.И. Федоров. Д.: Машиностроение. - 1985. - 448 с.

73. Никольский J1.A. Горячая штамповка и прессование титановых сплавов ./ Л.А. Никольский, С.З. Фигхин, В.В. Бойцов и др. М.: Машиностроение. - 1975. - 284 с.

74. Панченко Е.В. Особенности изотермического формования изделий из листовых сплавов / Е.В. Панченко, Д.А. Юрченко // Автоматизация и современные технологии. 1998. - № 12.-С. 6-9.

75. Семашко H.A. Исследование фазовых превращений в титане и титановых сплавах / H.A. Семашко, Е.В. Лановенко, В.В. Лановенко, A.B. Фролов, A.B. Якимов. МиТом. - 2002. - №2. - С. 8 - 9.

76. Кайбышев O.A. Границы зерен и свойства металлов / O.A. Кайбышев, Р.З. Валиев. М.: Металлургия. - 1987. - 214 с.

77. Скрябин С.А. Особенности горячего деформирования титановых сплавов / С.А. Скрябин, C.B. Комаров, В.Н. Полохов, Ю.В. Румынский, И.Г. Лавренко // Авиационная промышленность. 1987. - №3. - С. 52 - 54.

78. Салищев Г.А. Динамическая рекристаллизация титана / Г.А. Салищев, P.M. Галеев, O.P. Валиахметов. // Изв. АН СССР Металлы. 1994. - №1. - С. 125- 129.

79. Борисова Е.А. Металлография титановых сплавов / Е.А. Борисова, Г.А. Бочвар, М.Я. Брун и др. М: Металлургия. - 1980. - 464 с.

80. Справочник по электрохимическим и электрофизическим методам обработки / под общ. ред. Волосатова В.А. Л.: Машиностроение. - 1988. -719 с.

81. Витлин В.Б. Электрофизикохимические методы обработки в металлургическом производстве / В.Б. Витлин, А.С. Давыдов. М.: Металлургия. - 1988. - 126 с.

82. Смоленцев В.П. Обеспечение заданного качества поверхности при обработке электродом-щеткой / В.П. Смоленцев, В.Ю. Черепанов // Интенсификация и автоматизация отделочно-зачистной обработки деталей, машин и приборов Ростов н/Д. - 1988. - С. 47.

83. Артамонов Б. А. Электрофизические и электрохимические методы обработки материалов: учеб. пособие в 2-х т. / Б.А. Артамонов, Ю.С. Волков, В.И. Дрожалова и др. Под ред. В. П. Смоленцева. — М.: Высшая школа. -1983.

84. Смоленцев В.П. Технология комбинированной обработки: Уч. пособие / В.П. Смоленцев, А.И. Болдырев, А.В. Кузовкин, Г. П. Смоленцев, А.И. Часовских. Воронеж: ВГТУ. - 1996. - 162 с.

85. Ершов B.C. Формирование поверхностного слоя металлов при обработке металлическими щетками / B.C. Ершов // Упрочняюще-калибрующий и формообразующие методы обработки деталей. Ростов н/Д.- 1979.-С. 272-277.

86. Гордиенко П.С. Образование рутила и анатаза при микродуговом оксидировании титана в водных электролитах / П.С. Гордиенко, O.A. Хрисанфова, Т.П. Яровая и др.// Электронная обработка материалов. 1990.- №4. С. 19-22.

87. Сухотин А. М. Справочник по электрохимии / A.M. Сухотин. JL: Химия. - 1981.-486 с.

88. Саушкин Б.П. Электрохимическая обработка изделий из титановых сплавов/ Б. П. Саушкин, Ю.Н. Петров, А. 3. Нистерян, A.B. Маслов // Под. ред. А. Г. Атанасянца. Кишинёв: Штиинца. - 1988. - 199 с.

89. Справочник. Электрофизическая и электрохимическая обработка материалов / под ред. Л.Я. Попилова. М.: Машиностроение. - 1982. - 400 с.

90. Волков Ю.С. К вопросу обрабатываемости титана / Ю.С. Волков, М.А. Молина, И.И. Мороз // Электронная обработка материалов. 1972. -№3. - С. 11 - 14.

91. Байсуков И. А. Электрохимическая обработка металлов. / И. А. Байсуков. М.: Высшая школа. - 1988. - 342 с.

92. Аракелян Б.В. Особенности обработки материалов катодом-щеткой / Б.В. Аракелян, В.Ю. Черепанов // Электрохимические и электрофизические методы обработки материалов. Тула. - 1985. - С. 65 - 66.

93. Горбунов М.Н. Штамповка деталей из трубчатых заготовок / М.Н. Горбунов. М.: Машиностроение. - 1960. - 190 с.

94. Антропов Л.И. Ингибиторы коррозии металлов / Л.И. Антропов, Е.М. Макушин, В.Ф. Панасенко Киев: Техника. - 1981. — 183 с.

95. Давыдов О.Ю. Кинематика пластического течения при формообразовании гофра сильфона / О.Ю. Давыдов, В.Г. Егоров, И.В. Фоменко // Новые технологии. Материалы VIII Всероссийской конф. М: РАН.-2011.-С. 86-93.

96. Фоменко И.В. Моделирование кинематики пластического течения при формообразовании гофра облегченного фланца / И.В. Фоменко // Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. Воронеж: ВГУИТ. - 2012. - № 4. - С. 39 - 42.

97. Фоменко И.В. Определение параметров предельного формоизменения облегченных фланцев тонкостенного трубопровода / И.В. Фоменко // Новые технологии. Материалы IX Всероссийской конф. М: РАН. - 2012. - Т.З - С. 13 - 20.

98. Давыдов О.Ю. Повышение предельных возможностей штамповки осесимметричных деталей титанового трубопровода / О.Ю. Давыдов, В.Г. Егоров, С.Ю. Жачкин, И.В. Фоменко // Кузнечно-штамповочное производство. 2012. - № 11. - С. 23 - 28.

99. Давыдов О.Ю. Установка для штамповки гофрированных трубчатых деталей эластичными средами / О.Ю. Давыдов, В.Г. Егоров, И.В. Фоменко // Материалы L отчетной науч. конф. за 2011 год. Воронеж: ВГУИТ. - 2012. - 4.2. - С. 140.

100. Давыдов О.Ю. Повышение эффективности технологии производства облегченных фланцев из титановых сплавов / О.Ю. Давыдов,

101. B.Г. Егоров, И.В. Фоменко // Авиационная промышленность. 2013. - № 1.1. C. 32-37.

102. Немилов Е.Ф. Справочник по электроэрозионной обработке материалов / Е.Ф. Немилов. JL: Машиностроение. - 1989. - 164 с. ил.

103. Смоленцев В.П. Технология электрохимической обработки внутренних поверхностей / В.П. Смоленцев. М.: Машиностроение. - 1978. -С. 115-128.

104. Саушкин Б.П. Электрохимическая обработка изделий из титановых сплавов / Б.П. Саушкин, Ю.Н. Петров и др. Кишинев. - 1988. - 197 с.

105. A.c. 1443297 СССР, МКИ4 В23 Н5/06. Способ поверхностной обработки / Аракелян Б.В., Смоленцев В.П.

106. А.ракелян Б.В. Технологические возможности обработки деталей и заготовок электродом-щеткой / Б.В. Аракелян, В.П. Смоленцев // Новые электротехнологические процессы в машиностроении. Кишинев. - 1990. -С.8.

107. Технологические остаточные напряжения / Под ред. A.B. Подзея. -М.: Машиностроение. 1973. -216 с.

108. Полухин П.И. Сопротивление пластической деформации металлов и сплавов / П.И. Полухин. М.: Металлургия. Изд.2. - 1983. - 352 с.

109. Давыдов О.Ю. Штампы для формообразования облегченных фланцев тонкостенного трубопровода / О.Ю. Давыдов, В.Г. Егоров, И.В. Фоменко // Материалы L отчетной науч. конф. за 2011 год. Воронеж: ВГУИТ. - 2012. - 4.2. - С. 141 - 142.

110. Давыдов О.Ю. Технология получения элементов быстроразъемных соединений титановых трубопроводов / О.Ю. Давыдов, В.Г. Егоров, И.В. Фоменко // Наука и технологии Материалы XXXI Всероссийской конф. М: РАН. - 2011. - С. 153 - 161.