автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.05, диссертация на тему:Исследование деформирующего протягивания толстостенных заготовок высокоресурсных изделий

На правах рукописи

РТБ 01 - 3

БАЛАГАНСКАЯ Елена Александровна

ИССЛЕДОВАНИЕ ДЕФОРМИРУЮЩЕГО ПРОТЯГИВАНИЯ ТОЛСТОСТЕННЫХ ЗАГОТОВОК ВЫСОКОРЕСУРСНЫХ ИЗДЕЛИЙ.

Специальность 05.03.05 - Процессы и машины обработки давлением

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Воронеж - 2000

Работа выполнена на кафедре "Технология машиностроения" Воронежского государственного технического университета

Научный руководитель- заслуженный работник ВШРФ,

заслуженный изобретатель РСФСР, доктор технических наук, профессор Смоленцев В.П.

Официальные оппоненты - доктор технических наук,

профессор Кроха В.А.;

кандидат технических наук, доцент Давыдов О.Ю.

Ведущая организация - Федеральное государственное унитарное

предприятие НИИ автоматизированных средств производства и контроля (г.Воронеж)

Защита диссертации состоится 17 мая 2000 г. в / V часов в конференц-зале на заседании диссертационного совета Д063.81.06 Воронежского государственного технического университета по адресу: 394026, г. Воронеж, .Московский просп., 14.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Воронежского государственного технического университета

Автореферат разослан « // » О У__ 2000 г.

Ученый секретарь /

диссертационного совета ' - •>■-■■;.'-, Болдырев А. И.

К65&.001.3-64,0

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Эксплуатационные свойства толстостенных заготовок высокоресурных изделий, обрабатываемых деформирующим протягиванием (ДП), типа втулок и труб, обеспечивают высокое качество обработанной поверхности отверстия. В зависимости от их назначения требования к обработанной поверхности различны. К большой группе деталей типа втулок и труб (втулки плунжерной пары, цилиндры амортизаторов и т.п.) предъявляют высокие требования только по шероховатости. Для повышения усталостной прочности ответственных деталей другой группы (корпуса гидроцилиндров, пакеты из разнородных авиационных материалов и др.) к их поверхности предъявляют высокие требования не только к шероховатости, но и к степени упрочнения. В этом случае необходимое качество определяют два основных показателя: шероховатость и степень деформационного упрочнения. Эксплуатационные характеристики некоторых деталей (например, подшипники скольжения) определяются и их износостойкостью, которая в значительной степени зависит от шероховатости. К поверхностям отверстий других высокоресурсных деталей (отверстий в коренных или шатунных шейках коленчатых валов и т.д.) предъявляются высокие требования к усталостной прочности и износу, поэтому в качестве показателей их качества используют не только шероховатость и наклеп, но и ресурс использованной пластичности, характеризующий степень микродефектности деформированного материала.

Следовательно, эксплуатационные свойства различных групп деталей определяются отдельными параметрами качества поверхностного слоя: шероховатость, глубина и степень наклепа, ресурс использованной пластичности или их различными сочетаниями. Каждый из этих показателей качества зависит от всей совокупности технологических параметров процесса ДП (технологических режимов, геометрических параметров инструмента и заготовки). На эксплуатационные характеристики изделий влияют и другие параметры (фазовый и химический состав), однако при ДП их изменений не происходит. Таким образом, для конкретных деталей из всей совокупности параметров качества лишь некоторые являются доминирующими, именно их необходимо обеспечивать с максимальной точностью, а остальные - контролировать стандартными методами.

В настоящее время в литературе отсутствуют данные о комплексном влиянии всех технологических параметров процесса ДП (числа проходов И, натяга на каждом деформирующем элементе 8, угла конусности инструмента уи) на вышеуказанный комплекс параметров качества обрабатываемой поверхности (имеются данные о влиянии отдельных технологических параметров на параметры качества). Решение этого вопроса позволит оптимизировать все три показателя качества в одном режиме и повысить эксплуатационные характеристики высокоресурсных изделий, за счет обеспечения рациональных технологических параметров.

При обработке толстостенных заготовок с малыми натягами

условие деформирования соответствует поверхностно-пластическому деформированию (ППД), при котором происходит интенсивное упрочнение материала поверхностного слоя (ПС) и значительное снижение шероховатости. Для реализации такой схемы деформирования тонкостенных деталей их заключают в жесткие корпуса.

Таким образом, решение задачи повышения надежности эксплуатационных характеристик высокоресурсных изделий за счет обеспечения комплекса рациональных параметров качества ПС обработанного ДП технологическими методами (расчетом технологических параметров) является актуальной задачей.

Диссертационная работа выполнена в соответствии с программой «Черноземье» на 1995-2000 г. в рамках одного из направлений научных исследований кафедры технологии машиностроения Воронежского государственного технического университета.

Цель работы. Целью работы является обеспечение эксплуатационных показателей толстостенных деталей путем разработки рациональных технологических режимов ДП и параметров инструмента.

Задачи исследования. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

разработать метод определения технологических параметров процесса ДП, для получения требуемых параметров качества обработанного ПС, обеспечивающих заданные эксплуатационные показатели изделия;

разработать математические модели, описывающие влияние технологических параметров на шероховатость обработанной поверхности;

исследовать влияние технологических факторов на напряженно-деформированное состояние (НДС) материала в контактной зоне, его деформационное упрочнение, ресурс использованной пластичности и разработать расчетные модели для обеспечения качества ПС по этим параметрам;

разработать методику проектирования рабочих сборных многослойных элементов деформирующих протяжек с учетом распределения контактных нагрузок по их рабочей поверхности.

Методы исследований. Теоретические модели формирования микрорельефа обрабатываемой поверхности получены с использованием принципов теории подобия. Смятие микронеровностей исследовалось экспериментально моделированием с помощью крешеров. Напряженное состояние при ДП исследовалось экспериментально методом измерения твердости и теоретически с использованием линий скольжения. Деформированное состояние (ДС) исследовалось экспериментально методом визиопластичности с использованием делительных сеток. Определение скоростей установившегося течения материала по слабодеформированным делительным сеткам с учетом линий сетки как вдоль оси заготовки, так и поперек производилось по усовершенствованной методике, основанной на интегрировании эксперимен-

талыю определенных функций углов наклона ортогональных семейств сетки. Прочность составных рабочих элементов деформирующих протяжек исследовалась методом конечных элементов (МКЭ).

Научная новизна. Инженерная методика расчета и проектирования исследуемой операции, созданная на основе выполненных исследований, позволяет устанавливать комплекс технологических параметров процесса, обеспечивающих получение через параметры качества (шероховатость обработанной поверхности, распределение накопленной деформации и ресурса использованной пластичности по глубине ПС) требуемые эксплуатационные показатели высокоресурсных изделий.

Теоретические модели для расчета шероховатости учитывают упрочнение сминаемых микровыступов при малоцикловом ДП и работу сил трения при многоцикловом ДП.

Методика расчета скоростей установившегося течения материала, основанная на интегрировании экспериментальных параметров делительной сетки не только вдоль линий тока, но и вдоль перпендикулярных им линий сетки, позволяет определять кинематику установившегося пластического течения по слабодеформированным делительным сеткам.

Теоретическая модель для расчета НС в контактной зоне, основанная на теории пластичности неоднородного тела, отличается тем, что учитывает произвольный характер упрочнения по глубине заготовки при многоцикловом ДП.

Математические модели для таких параметров качества ПС, как накопленная деформация и ресурс использованной пластичности, разработанные на основе установленных закономерностей технологической механики ДП заготовок с бесконечной толщиной стенки, позволяют получать заданные параметры качества, обеспечивающие требуемые эксплуатационные показатели.

Практическая ценность и реализация работы. Результаты, полученные в работе, позволяют назначать технологические режимы операции ДП на стадии проектирования технологического процесса с учетом требований к параметрам качества.

Инженерная методика выбора конструктивных параметров сборного рабочего элемента деформирующей протяжки позволяет существенно уменьшить расход твердого сплава, а также расширить технологические возможности ДП в направлении увеличения диаметра обрабатываемых отверстий.

Разработан и внедрен на Воронежском механическом заводе процесс обработки отверстий большого диаметра (152,9 мм) в специальных толстостенных изделиях. Внедрен спроектированный и изготовленный по чертежам автора составной деформирующий инструмент.

Апробация работы. Основные положения и научные результаты диссертационной работы обсуждались и докладывались на Международной научно-технической конференции (Воронеж, 1996); Межрегиональной научно -

практической конференции молодых ученых и специалистов (Воронеж, 1997); Межвузовской научно-технической конференции (Воронеж, 1998); Международной конференции ассоциации технологов-машиностроителей Украины (Киев, 1998); Международной конференции «Ресурсосберегающие технологии, оборудование и автоматизация штамповочного производства», (Тула, 1999).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 18 работ, из них 6 в центральной печати.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из ведения, шести глав, основных выводов и результатов исследования. Работа изложена на 242 страницы, включая 133 рисунок, 8 таблиц, 20 страниц приложений и список литературы из 129 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулированы цель и задачи, научная новизна, определена их практическая значимость и приведены основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе рассмотрены современное представление о путях повышения ресурса толстостенных заготовок; представление о механике формирования шероховатости обрабатываемой поверхности и ее влиянии на экс-плутационные характеристики высокоресурсных изделий, механике ДП деталей с бесконечной толщиной стенки, критерии качества ПС обработанной детали; применение различных материалов для изготовления рабочих элементов деформирующих протяжек; обоснованы и поставлены задачи исследования.

В настоящее время основными показателями ресурса толстостенных изделий, обработанных ДП, являются шероховатость, степень деформационного упрочнения и ресурс использованной пластичности, которые определяют износостойкость и усталостную прочность этих деталей.

Влияние технологических параметров процесса ДП на шероховатость обработанной поверхности к настоящему времени исследовано экспериментально и сведено к инженерным аппроксимациям экспериментальных данных для конкретных материалов; области их применения весьма ограничены. Известно, что характер микрорельефа и высота микронеровностей в значительной мере могут определять эксплуатационные характеристики готовой детали. Тем не менее, в литературе отсутствуют методики теоретического расчета высоты микронеровностей после ДП. Имеющиеся экспериментальные данные свидетельствуют, что при многоцикловой обработке на формирующийся микрорельеф, кроме контактного давления, оказывает влияние вся технологическая история процесса. Анализ литературы показал, что эти исследования направлены, главным образом, на расчет сил и площадей смятия или посвящены взаимодействию жестких инденторов с пластическим полупространством и не соответствуют схеме взаимодействия инструмента с обрабатываемой поверхностью при ДП. Результаты этих работ характеризуют

лишь статическую сторону процесса и не отражают всю сложность процессов контактного трения, в том числе, динамических процессов, явлений мас-сопереноса и упрочнения материала сминаемых микровыступов.

Выполнен анализ литературы по критериям упрочнения при холодном пластическом деформировании. Из них наиболее полно отражающим механику ДП является накопленная деформация. Экспериментальные исследования влияния степени наклепа на усталостную прочность показывают, что для достижения ее максимального значения в ПС технологическими методами необходимо достичь оптимальной накопленной деформации с достаточно высокой степенью точности - около 3-4 %.

Рассмотрены критерии оценки ресурса использованной пластичности и методы их расчета для некоторых процессов ППД (алмазное выглаживание, обкатывание роликами).

Рассмотрено состояние вопроса по механике протягивания толстостенных заготовок. Известное инженерное решение Ю.Г. Проскурякова с использованием схемы автофретирования не учитывает сложного характера НДС, в частности того, что в контактной зоне материал заготовки находится в условиях сильного объемного сжатия. Согласно экспериментальным данным, изменение градиента упрочнения непостоянно по толщине стенки, а имеет более сложный характер, что необходимо учитывать при постановке и решении задач теории пластичности. В. А. Кузнецовым получено значение накопленной деформации на глубине поверхностного слоя порядка натяга при различных углах инструмента.

Изучена литература, посвященная возможности применения различных материалов для изготовления рабочих элементов деформирующих протяжек, для необходимого обеспечения качества и точности обрабатываемой детали. Как показал её анализ, одним из направлений, позволяющим решить проблему высокой стоимости деформирующих элементов, является применение стальных деформирующих элементов с износостойкими покрытиями на рабочей поверхности. Другим направлением может стать создание конструкции сборного инструмента, у которого рабочая часть изготовлена из твердого сплава, а несущая - из инструментальных сталей. Такой инструмент позволит преодолевать некоторые трудности технологического характера при спекании деформирующих элементов протяжек диаметром свыше 150 мм. Большое значение уделяется разработке методов расчета на прочность рабочих элементов деформирующих протяжек с целью оптимизации их конструкции для уменьшения расхода твердого сплава. В ИСМ НАНУ разработай инженерный метод расчета только цельных твердосплавных рабочих элементов при равномерном распределении контактных давлений. На основании анализа литературы были сформулированы цели и задачи исследования.

Во второй главе изложены основные предпосылки и положения для решения поставленных задач. Рассмотрены вопросы общей методики иссле-

дования и частных методик по определению

технологических

параметров процесса ДП.

Определен объект исследования - толстостенные заготовки ответственных деталей, обрабатываемые ДП с малыми натягами.

Обоснован выбор рабочих материалов. Материалы выбирались с учетом запросов различных отраслей промышленности: конструкционные, углеродистые, легированные, нержавеющие стали и цветные металлы.

Для установления основных закономерностей формирования микрорельефа при малоцикловом и многоцикловом ДП проводились эксперименты по смятию моделей микронеровностей, позволяющие установить влияние контактного давления на величину микронеровностей. Крешеры изготавливались из материалов: сталь 3, сталь 10, У8, ХВГ, Х18Н10Т, меди Ml. Экспериментальные данные по установлению влияния технологических факторов на величину высоты микронеровностей при ДП заготовок анализировали с использованием теории подобия и безразмерных параметров с целью установления связи высоты микронеровностей с основными технологическими параметрами процесса.

Описан специальный стенд, разработанный в ИСМ НАНУ, на котором проводили моделирование ДП. Используемые в эксперименте деформирующие кольца изготавливались из ВК15 и из инструментальной стали Х12Ф1 с размерами в диапазоне 19-39 мм. Для получения различных контактных пар трения при ДП на стальные деформирующие кольца наносились покрытия из CrN и TiN методом конденсации плазменных потоков в условиях ионной бомбардировки (КИБ) на установке "Булат-ЗТ". Заготовки изготавливались из стали 10, стали 45, У8, Х18Н10Т.

Определение контактного давления, ширины контакта, коэффициента трения проводили по методикам разработанным в ИСМ НАНУ. Высоту микронеровностей определяли на профилометре-профилографе ВЭИ «Калибр» мод. 201.

Деформированное состояние исследовалось методом визиопластично-сти с использованием делительных сеток. В толстостенную втулку с внутренней поверхности запрессовывали плоскую прямоугольную вставку толщиной 1мм, на боковой поверхности которой царапаньем была нанесена прямоугольная делительная сетка с шагом 0,2 мм. В установившейся стадии процесс деформирования прекращали и искаженную делительную сетку фотографировали.

Напряженное состояние исследовали экспериментально методом измерения твердости. Для этого были изготовлены втулки из стали 45 (НВ190) с

отношением наружного диаметра к внутреннему С =3 и длиной 150 мм.

На установившейся стадии (при постоянном усилии протягивания) процесс останавливали. У образцов делали вырезки в меридиональном направлении. Меридиональную плоскость шлифовали и полировали. Затем на приборе

о

ПМТ-3 измеряли микротвердость деформированной области иод нагрузкой 200 г. Эксперименты проводились в ИСМ НАНУ.

В третьей глзве исследовано формирование высоты микронеровностей обработанной поверхности.

Предварительные эксперименты показали, что с увеличением числа циклов деформирования различие в шероховатости при прочих равных условиях увеличивается при применении инструментов с различными покрытиями (а, следовательно, с разным коэффициентом трения). При количестве циклов не более двух влиянием трения на формирование микрорельефа можно пренебречь. При многоцикловом процессе формирования микронеровностей следует учитывать влияние сил трения.

ДП отверстий часто осуществляется для поверхности заготовки, предварительно обработанной резанием. В этом случае ее микрорельеф представляет статистическую структуру чередования впадин и выступов. Как известно, распределение высот микровыступов Л подчиняется нормальному закону /(л). Высокоэффективные технологические смазки существенно уменьшают силы трения. При таких условиях основное деформирование исходных микронеровностей происходит путем их смятия сдавливанием.

Экспериментально исследовалось пластическое сжатие крешеров разных форм, изготовленных из различных материалов. Установлено, что среднее контактное напряжение ст„, до значительных степеней смятия остается постоянным для каждого материала. Его величина (МПа) составляет для: стали 10 - 1280, У8 - 2170, Х18Н10Т - 1740, меди - 530, стали 45 - 1960.

На основании экспериментальных данных сделан вывод, что при небольшом числе циклов деформирования (не более двух) К2 обработанной поверхности зависит лишь от одного интегрального параметра - номинального контактного давления q, которое, в свою очередь, зависит от всего комплекса технологических параметров процесса.

Получены формулы для расчета номинального контактного давления и шероховатости поверхности:

I (х-ЫЛФя

/Чтах Кт

N

1А

/ ¡^^ /Л'= I кАкУ^'ь ■■

Дгм К

где И0 - высота смятых микронеровностей, а один интегральный коэффициент £ = учитывает все фактические опытные данные геометрии сминае-уаф

мого микрорельефа. Его устанавливают обработкой соответствующих экспериментальных данных по профилограммам сминаемых поверхностей. Например, для конических и пирамидальных выступов (моделирование обработки поверхности шлифованием) с 0 = 90°, (р = \|/ = 2, со=0,5, а = 2, р=2,5,

^ = у = 0,8 и получаем к = 1,56; для призматических выступов

(строганием и точением) с 0 = 90"; ср = = 1; а = 2, р = 2,9; £ = у = 1; получаем к = 1,44. В среднем можно принять к = 1,5.

Получена универсальная безразмерная кривая, связывающая q с безразмерной шероховатостью (рис.1) и уравнение, которое ее аппроксимирует:

0,365ехр

Я,

-1,467£и

'Я Л

ч =-

со а„

Экспериментальная проверка предложенной зависимости при одно-цикловом ДП подтвердила её удовлетворительную точность (до 10 %).

Эксперимент показывает, что при большом числе циклов деформирования (более 2), Я2 зависит не только от ко-

Рис.1. Универсальная безразмерная нечного цтах , но и от числа циклов, кривая при одноцикловом ДП Анализ истории контактного взаи-

модействия инструмента с заготовкой при ДП позволил выделить ещё один доминирующий обобщающий фактор, непосредственно влияющий на процесс формирования микрорельефа обработанной поверхности - работу сил трения Атр.

Построить чисто теоретическую модель для расчета /?г поверхности, обработанной ДП, из-за сложности комплекса явлений контактного трения невозможно. На основании выявленных основных факторов, влияющих на шероховатость поверхности, были обобщены экспериментальные данные.

В соответствии с принципами теории подобия выбором независимых определяющих параметров: Я20, с!0 н ап получили зависимость

а■

А

Я7,

-=ф

1

¿О

, где _/},<7,-,/,- - коэффициент трения, контактное давле-

ние и ширина контакта при /-м цикле. Для её экспериментальной проверки были проведены многочисленные эксперименты по многоцикловому ДП втулок из трех сталей (сталь 45, ст.10, У8) инструментами из ВК15 как без покрытия, так и с покрыта ем из СгМ и ТЙчГ. Результаты экспериментов представлены на рис. 2 в виде зависимости безразмерной шероховатости

120 от безразмерного критерия подобия Е, =

содержащего

важнейшие параметры технологического процесса ДП с точки зрения его

Кг/^о

0,7 -

0,6 "

0,5 -

0,4 -

0,3 ■

0,2 -

0,1 -

12 16 20 24 28 £*10

технологической механики: д,/,ап,<10 и 1. Эта зависимость

аппроксимируется формулой: =|, которая рекоменду-

ется для инженерных технологических расчетов. С помощью полученных схем для расчета 7?,, разработаны алгоритмы определения технологических режимов ДП, обеспечивающие требуемое качество ПС по этому параметру. Эти ал-горитмыможно использовать для разработки САПР процесса ДП с целью управления параметрами качества ПС.

В четвертой главе представлено исследование влияния технологических факторов на механику деформирования и пластичность поверхности.

Деформации в контактной зоне исследовали экспериментально методом делительных сеток при углах конусности инструмента уи- 5° и 10°. Исследования, проведенные на втулках, изготовленных из различных материалов (сталь 45, сталь 20, ШХ15), показали, что деформированное состояние не зависит от материала заготовки. Полученные сетки имеют слабоде-формированный характер. При ДП толстостенных заготовок деформации делительной сетки имеют слабовыраженный характер. В данной работе усовершенствована методика расчетного определения кинематических параметров установившегося процесса по слабоискривленным линиям сетки. По делительным сеткам строились изолинии углов р 5 - линий в направлении оси заготовки и углов у Ь- линий в радиальном направлении.

Получено дополнительное интегральное соотношение для скорости течения материала вдоль ¿-линий:

Рис.2. Зависимость безразмерная шероховатости от Е, при многоцикловом ДП

V V»

соэ(ро - у0) соз((3 - у)

ехр

I

- Г - ери

ТАЭ5 дБ)

Подынтегральную функцию получали обработкой экспериментальных данных для углов Р и у, где расчет скоростей производился совместным решением полученного уравнения с известным уравнением вдоль 5-линий тока. Расчет выполнялся методом конечных разностей и с минимизацией погрешностей методом наименьших квадратов. Вычисления производились поэтапно для отдельных областей, в качестве которых принимались ¿-линии. ДС рассчитывалось по известным соотношениям методом конечных разностей.

Накопленную деформацию (е0) рассчитывали интегрированием интенсивности скоростей деформации вдоль линий тока. В качестве расчетных областей принимались отдельные фрагменты делительной сетки.

Построены универсальные безразмерные кривые изменения еа от относительной глубины слоя заготовки где И- глубина слоя, 6 - натяг)

при обработке инструментом с уи = 5° и 10° (рис. 3). Как видно, характер этих кривых (1 и 2) одинаков: до глубины /г= 25 существует равнодеформи-рованный слой с Лс",ах = 0,24 для уи=5° иАе^,ах = 0,39 для уг/=10°; с увеличением глубины еа уменьшается практически линейно с одинаковым углом наклона.

Аппроксимация этих зависимостей имеет вид:

И

е0 =0,03уы +0,15 при

-<1\

е0 = -ОД + 0,03уи + 0,2 при | > 2,

которую можно использовать для уы=4°+12° (например, кривая 4); где И- глубина слоя, 6-натяг, уи - в градусах. Отмечается хорошее совпадение с распределением накопленной деформации, полученной методом измерения микротвердости. Используя эти зависимости, можно определить глубину зоны накопления дефектов по заданной е0. При многоцикловом ДП полная е0 получается суммированием е0 за каждый цикл обработки. Согласно литературным данным, ДС в контактной зоне толстостенных заготовок можно считать плоским. Исследования показали, что уже после третьего цикла ДП интенсивность напряжений са и пластическая постоянная

к-<з0/4ъ заготовки меняются лишь по глубине ПС, практически не изменяясь вдоль оси заготовки. Анализ экспериментальных данных показал, что ку-

з 2

бическая аппроксимация к=а(-у) +Ь(-у) +с(-у)+<1 позволяет достаточно точно описывать такое упрочнение.

Ввиду малости применяемых на практике уи и использования высокоэффективных технологических смазок, значительно уменьшающих трение,

3 4 5 6 7 8

Рис. 3.Универсальные безразмерные кривые зависимостей еа от глубины слоя заготовки Л, отнесенной к натягу 5 для деталей обработанных инструментом с уи: 1) 5°, 2) 10°, 4) 8°;о - методом измерения твердости

была принята расчетная схема давления инструмента на полупространство из пластически неоднородного материала с известным распределением по глубине к = к(у), представленная на рис. 4, а.

Задача решалась методом линий скольжения с учетом изменения к. Пластическая область состоит из трех зон: I зона - ОВЛ, II - зона ОВС, III зона - ОСД. Отметим, что в соответствии с теоретическим анализом данной задачи и экспериментальными данными пластическая область при ДП не симметрична, а соответствует известному случаю «бокового выдавливания» материала заготовки перед инструментом. Для каждой зоны получены соотношения для а, ах, а у т ^ .

Получены формулы напряжений

а - -2,33ах} - 3,07faf - 4cxt -4,14d;

на контактной

ах = -2,33ах| - 3,07fof - 4схк -3,14*/;

поверхности:

л.^ — j v/ил.% — /М/|"'" ~ — ■■> ъъ—3 mnuJ?-

а„=оу =-2,33axl -3,07&г£ -4cxk Л = 3о/ст0 = J3a/k = (j3/kmax}-2,33a4 - 3,01Ъх2к - 4схк - 4,\4ктах).

Б

а)

б)

в)

шщщщ | 4,К б/**ч

шщ "я/* пи ■Iii.«

"ШЩЦЦДЩ [Illlllllillllllllllll Чг./* e . г бх/ктш*

г) Д)

е)

ж)

4r/<Wr

эис.4. Расчетная схема (а); изолинии: гидростатического (б) и осевого (в) гапряжений; распределение по ширине контакта: гидростатического давле-1ия (г), контактного напряжения (д), осевого напряжения (е) и коэффици-;нта жесткости напряженного состояния (ж)

Изолинии о/ктах (рис. 4, б), <Ух/ктах (рис. 4, в), рассчитаны по пред-юженной методике для случая кгпах/ктш = 2 с коэффициентами аппроксимации: а=-0,04167, 6=0,23472, с=-0,69305, с/=1, что примерно соответствует )-му циклу деформирования для заготовки из стали 45. Здесь же приведены >пюры распределения напряжений и г] по ширине контакта, рассчитанные по федложенной методике (сплошная линия) и с использованием точного ре-нения, приведенного в работе Б.А. Друянова (штриховая линия) (рис. 4, г, д,

е, ж). Как видно, различие не превышает 6 %. Точная сетка линий скольжения для рассмотренного случая упрочнения показана штриховой линией А1, В1, С1, Б. Следовательно, полученное инженерное решение вполне приемлемо.

Эпюра изменения т) вдоль обрабатываемой поверхности показывает, что перед инструментом он равен -1,73, что соответствует сжатию в условиях плоской деформации. Под контактной поверхностью материал находится в условиях сильного объемного сжатия (г|=-7,16), что благоприятно с точки зрения обеспечения высокой пластичности материала заготовки. При большом градиенте упрочнения (ктах/кт1п > 4) осевые напряжения в конце контакта становятся положительными, что может привести к появлению микротрещин в охрупченном ПС. Расчеты выполнялись на ЭВМ.

Для оценки пластичности использовалась зависимость, учитывающая

историю деформирования материала — критерий Колмогорова: 4х = J

den

О е"Р

где епр (г|) - предельная деформация.

Анализ истории деформирования, основанный на выполненных исследованиях НДС, показал, что основное накопление повреждений в ПС происходит перед инструментом.

Получена формула для расчета ресурса использованной пластичности:

0,15

0,1

0,05

1

-►

N

ДЙ

сое.

пр

(-1,73)'

где N -

число циклов обработки. Для уи = 5°

величина со =2,4, а для уи =10° - со =3; епр (-1,73) материала заготовки определяется экспериментально при сжатии в условиях плоской деформации.

Расчет производился на ЭВМ. На рис. 5 в качестве примера показано изменение Д¥ по безразмерной глубине ПС после 3-го цикла деформирования. Видно, что зона с максимальным ЛЧУ не ограничивается ПС, а распространяется на некоторую глубину.

Таким образом, на основании проведенных исследований по механике ДП толстостенных заготовок получены инженерные методики определения рациональных технологических режимов, позволяющих получать требуемые параметры качества по параметрам деформационного упрочнения и пластичности. Они рекомендуются для использования в инженерной технологиче-

1 2 3 4 5 6 7 8 ft/g

Рис.5. Зависимость AT от h/5 (после 3-го цикла деформирующего протягивания): для деталей обработанных инструментом с уы=5°(1) и 10°(2); материал заготовки: сталь 45 (сплошная линия), 40ХНМА (штриховая линия)

1

ской практике. С помощью полученных расчетных схем для е0 и У разработаны алгоритмы определения технологических режимов ДП, обеспечивающих требуемое качество ПС по этим параметрам. Эти алгоритмы можно использовать для разработки САПР процесса ДП с целью управления параметрами качества ПС.

В пятой главе представлены результаты исследований по созданию методики проектирования сборного рабочего .элемента и оптимизации его конструкции.

В работе исследовалась прочность существующих трехслойных рабочих элементов деформирующих протяжек (рис. 6) для создания метода определения оптимальных конструктивных размеров с целью экономии дорогостоящего вольфрамосодержащего твердого сплава. Исследовалось влияние на прочность элемента: толщины легкосплавной прослойки, толщины твердосплавного кольца, соотношения толщины кольца и его ширины, относительной ширины контакта, места приложения контактной нагрузки, а также характера распределения контактного давления. Прочность инструмента рассчитывалась МКЭ по стандартной программе. Для каждого из варианта

расчетов по критерию Писаренко-Лебедева с учетом масштабного эффекта определялась величина эквивалентного напряжения аэ по всему объему инструмента, его максимальное значение а™"* и область, где оно возникает. Для этих расчетов был составлен многофакторный «план эксперимента».

Статистической обработкой результатов численных расчетов получена аппроксимирующая формула

для определения сг™** (МПа) в зависимости от конструктивных параметров элемента:

где Н - толщина твердосплавного слоя; - толщина деформирующего элемента; / - ширина деформирующего элемента; \к - ширина зоны контакта; 10=10/г\\ гу • внутренний радиус отверстия инструмента, Х- коэффициент, учитывающий неравномерное распределение нормальных контактных на-

0 Оно™" /су"7"1 Г

пряжений (Х = е ' * " " / ). Значение среднего контактного давления определялось с помощью полученной теоретической модели НС (рис. 4, д)

Рис. 6. Схема расчета на прочность составного элемента: 1-твердосплавный слой, 2-промежуточный слой, 3- стальная основа

¡к

по формуле ¡ОпсЬс/с /1^. Полученная аппроксимация дает

О

погрешность + 5 % . Ею можно пользоваться при практических инженерных расчетах по выбору конструктивных параметров инструмента. Приравнивая

о",ах к пределу прочности на растяжение для твердого сплава, получаем зависимость между конструктивными параметрами составного деформирующего элемента. Часть из них может задаваться технологическими или другими условиями. Тогда другие вычисляются из этого уравнения.

В шестой главе рассматривается практическая реализация полученных результатов. Представлен разработанный алгоритм расчета технологических пара метров процесса ДП специального толстостенного изделия, изготавливаемого на Воронежском механическом заводе (рис. 7).

Разработан и внедрен на Воронежском механическом заводе процесс обработки отверстий большого диаметра (152,9 мм) в этих изделиях.

Для этого процесса спроектирован, изготовлен и испытан составной деформирующий инструмент, что дало положительный результат. Экономия сплава ВК15 на одном инструменте составила 70 % (8 кг).

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Разработан метод определения комплекса технологических параметров процесса ДП, обеспечивающий получение требуемого комплекса параметров качества обработанного ПС.

2. С использованием этого метода разработаны алгоритмы и программы определения технологических режимов ДП, обеспечивающие требуемое качество ПС по параметрам шероховатости Я2, накопленной деформации и ресурса использованной пластичности. Они рекомендуются для разработки САПР процесса ДП с целью управления параметрами качества ПС.

3. На основании модельных экспериментов, проведенных с помощью крешеров, выявлены основные закономерности механики смятия микронеровностей. Установлено, что среднее нормальное контактное напряжение на сминаемой поверхности остается примерно постоянным. Для различных материалов получены значения среднего нормального контактного напряжения. Разработана математическая модель, позволяющая определять такой параметр шероховатости, как в зависимости от величины номинального контактного давления при малом числе циклов деформирования.

4. Для многоциклового ДП на основании анализа экспери-ментальных данных выявлен определяющий параметр для процесса формирования микрорельефа - работа сил контактного трения, что даёт возможность более точно управлять шероховатостью обработанной поверхности. Разработаны безразмерные критерии подобия для процесса формирования микрорельефа, зависящие от основных технологических параметров процесса ДП. Разрабо-

Рис.7. Алгоритм определения рациональных технологических параметров, обеспечивающих качество поверхности, обработанной ДП, по параметрам

Ль Мо, №.

тана математическая модель, позволяющая прогнозировать

шероховатость поверхности, обработанной многоцикловым ДП.

5. Усовершенствована существующая методика расчета скоростей установившегося течения материала по слабодеформированным делительным сеткам, основанная на интегрировании экспериментальных параметров делительной сетки только вдоль линий тока. Получены дополнительные интегральные соотношения для семейства линий, перпендикулярных линиям тока, что позволило повысить точность определения кинематических параметров процесса ДП.

6. Методом визиопластичности установлены закономерности ДС в обрабатываемом ПС. Исследования позволили выявить влияние геометрии деформирующего „инструмента на распределение накопленной деформации. Получены универсальные зависимости накопленной деформации от относительной глубины слоя заготовки. Определено максимальное значение накопленной деформации за один цикл, которое равно: для угла конусности инструмента уц = 5° величина Ас0шах 2 0,24, для у„ =10° Аёд™ =0,39. Эти значения практически не изменяются на расстоянии от поверхности примерно равном удвоенному значению натяга. Получена расчетная модель для определения еа в зависимости от технологических параметров процесса, что позволяет более точно управлять упрочнением обработанной поверхности.

7. На основе экспериментального исследования упрочнения ПС (методом измерения твердости) разработана модель его НС с учетом произвольного характера распределения интенсивности напряжений по глубине этого слоя, позволяющая выявить влияние технологических параметров на НС поверхностного слоя обрабатываемой детали. Установлены закономерности влияния градиента упрочнения ПС на НС контактной области и на контактной поверхности: чем больше градиент постоянной пластичности по глубине, тем больше снижение гидростатического давления от начала контакта к его концу и, как следствие этого, больше соответствующее снижение контактного давления, осевых напряжений, коэффициента жесткости напряженного состояния. Осевые напряжения при большом градиенте пластической постоянной (её уменьшении в 4 раза) могут становиться растягивающими, что может вызвать появление микротрещин в охрупченном деформированном ПС. Характер изменения коэффициента жесткости НС показывает, что перед контактом материал находится в условиях сжатия при плоской деформации, а сразу после начала контакта - в условиях сильного объемного сжатия.

8. На основе исследования механики ДП выявлены основные закономерности истории деформирования и накопления ресурса использованной пластичности в ПС. Установлено, что накопление ресурса использованной пластичности в основном происходит перед инструментом в условиях сжатия при плоской деформации. Это позволило получить зависимости для опреде-

ления ресурса использованной пластичности при многоцикловом ДП с инженерной точностью.

9. Исследования с помощью МКЭ напряжений в трехслойном инструменте позволили выявить влияние конструктивных параметров и характера распределения контактных нагрузок на его прочность. Разработана инженерная методика проектирования трехслойного деформирующего элемента.

10. Разработанное программное обеспечение позволило повысить эффективность применения процесса ДП толстостенных деталей за счет повышения качества выпускаемой продукции, сокращения срока технологической подготовки производства, уменьшения объема работ и расхода материалов при доработке и внедрении технологии.

11. На Воронежском механическом заводе разработан и внедрен в производство технологический процесс обработки отверстий большого диаметра (152,9 мм) в специальных толстостенных изделиях. Для этого процесса спроектирован, изготовлен и испытан составной деформирующий инструмент, что дало положительный результат. Экономия сплава ВК15 на одном инструменте составила 70 % (8 кг).

Основные результаты выполненных исследований опубликованы в работах:

1. Цеханов Ю.А., Шейкин С.Е., Балаганская Е.А. Механика смятия микронеровностей поверхности заготовки, обрабатываемой деформирующим протягиванием // Теория и практика машиностроительного оборудования: Тез. докл. Международной научно-технической конференции. Воронеж: ВГТУ, 1996, С.69-70.

2. Балаганская Е.А., Мамонов. В.В., Шейкин С. Е., Механика поверхностного пластического деформирования // Теория и практика машиностроительного оборудования: Тез. докл. Международной научно-технической конференции. Воронеж: ВГТУ, 1996. С.72-73.

3. Цеханов Ю.А., Балаганская Е.А. Пластичность поверхностного слоя толстостенных трубных заготовок при деформирующем протягивании // Кузн. штамп, производство. 1997. № 11. С. 4-6.

4. Балаганская Е.А., Шейкин С.Е. Автоматизированный расчет на прочность трехслойного деформирующего элемента: Сб. науч. тр. М.: МГТУ «СТАНКИН», 1997. Вын. 5. С. 34-37.

5. Балаганская Е.А., Цеханов Ю.А., Шейкин С.Е Определение шероховатости поверхности детали при деформирующем протягивании / Воронеж, 1997. 10 с. Деп. в ВИНИТИ 29.09.97, № 2930-В97.

6. Цеханов Ю.А., Балаганская Е.А.. Шейкин С.Е. Пластичность поверхностного слоя при многоцикловом деформирующем протягивании / Воронеж, 1997. 10 с. Деп. в ВИНИТИ 29.09.97; № 2931-В97.

7. Балаганская Е.А., Мамонов В.В. Механика упрочнения деталей сельхозмашин методом поверхностного пластического деформирования.

// Обеспечение стабилизации АПК в условиях рыночных форм хозяйствования: Тез. докл. Межрегиональной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов. Воронеж: ВГАУ, 1997, часть II. С.79.

8. Составной элемент для деформирующего протягивания. / Цеханов Ю.А., Шейкин С.Е., Балаганская Е.А., Коренев В.П. // Теория и практика машиностроительного оборудования: Тез. докл. Межвузовской науч-но-техническои конференции. Воронеж: ВГТУ, 1998. С.27-28.

9. Балаганская Е.А. деформированное состояние толстостенных заготовок при деформирующем протягивании // Нетрадиционные технологии в маши-

ностроении и приборостроении: Межвуз. сб. науч. тр. Воронеж: ВГТУ, 1998, Вып. 2. С. 86-91.

10. Цеханов Ю.А., Балаганская Е.А., Шейкин С.Е. Упрочнение поверхностного^ моя п^и деформирующем протягивании // Машиностроитель. 1998.

11. О влиянии технологических факторов процессах холодного пластического деформирования на шероховатость обработанной поверхности / Ю.А Цеханов., Е.А. Балаганская. O.A. Розенберг, С.Е. Шейкин: Сб. науч. тр. Киев: АТМ Украины 1998. С. 194-201.

12. Цеханов Ю.А., Шейкин С.Е., Балаганская Е.А. Теоретический расчет высоты микронеровностей при деформирующем протягивании // Сверхтвердые материалы. 1998. № 5. С.32-37.

13. Цеханов Ю.А., Шейкин С.Е., Балаганская Е.А. Параметры деформационного упрочнения и пластичности, обеспечивающие качество деформирующего протягивания // Техника машиностроения. 1999. № 2 (20). С.16-17.

14. Балаганская Е.А. Упрочнение поверхностного слоя при деформирующем протягивании толстостенных заготовок // Нетрадиционные технологии в технике, экономике и социальной сфере: Межвуз. сб. науч. тр. Вып. 1. Воронеж, 1999. С.52-55.

15. Расчет шероховатости поверхности, обработанной деформирующим протягиванием / Ю.А. Цеханов, Е.А. Балаганская, В.В. Мамонов и др. // Ресурсосберегающие технологии, оборудование и автоматизация штамповочного производства: Тез. докл. Международной конференции. Тула: ТГУ, 1999. С.Г40-142.

16. Расчет величины микронеровностей поверхности, обработанной деформирующим протягиванием / Ю.А. Цеханов, Е.А. Балаганская, O.A. Розенберг, С.Е. Шейкин // Межвуз. сб. науч. тр. Тула: ТГУ, 1999. Вып.2. С.322-

17. Цеханов Ю.А., Балаганская Е.А., Шейкин С.Е. Влияние сил трения на шероховатость поверхности, обработанной холодным пластическим деформированием // Прогрессивные технологии авиационного и машиностроительного производства: Межвуз. сб. тр. Воронеж, 1999. .4. 1.С.97-103.

18. Цеханов Ю.А., Балаганская Е.А. Расчет шероховатости поверхности, обработанной деформирующим протягиванием //Вестник ВГТА: Воронеж, 1999. №4.С. 82-85.

ЛР № 066815 от 25.08.99. Подписано в печать II .04.2000 Объем усл. печ. л. 1,0. Тираж 85 экз. Заказ № /ЛХ.

Издательство

Воронежского государственного технического университета 394026 Воронеж, Московский просп., 14

ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Качество поверхности, обработанной деформирующим протягиванием

1.1.1. Формирование микронеровностей обрабатываемой поверхности

1.1.2. Моделирование шероховатостей.

1.1.3. Оценка деформируемости материала поверхностного слоя

1.2. Напряженное состояние деталей с бесконечной толщиной стенки

1.3. Инструмент для деформирующего протягивания .AI

1.4. Обоснование основных задач исследований

2. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ, МАТЕРИАЛЫ

И ОБОРУДОВАНИЕ

2.1. Методика исследований

2.2. Исследуемые обрабатываемые и инструментальные материалы, их физико-механические свойства

2.3. Методики проведения экспериментов

2.3.1. Деформирующее протягивания ('прошивание).

2.3.2. Измерение шероховатости поверхностного слоя.

2.3.3. Методика определения коэффициента трения.

2.3.4. Методика определения контактных давлений.

2.3.5. Методика определения ширины контакта.

2.3.6. Моделирование смятия микронеровностей с помощью крешеров.

2.3.7. Метод визиопластичности с использованием делительных сеток

2.3.8. Метод измерения твердости

2.3.9. Метод теории подобия для представления результатов исследований в безразмерном виде

3. ФОРМИРОВАНИЕ ВЫСОТЫ МИКРОНЕРОВНОСТЕЙ ОБРАБОТАННОЙ ПОВЕРХНОСТИ

3.1. Моделирование процесса формирования высоты микронеровностей при малом количестве циклов деформирования

3.1.1. Исследование пластических деформаций при сжатии микронеровностей на моделях.

3.1.2. Определение высоты микронеровностей при деформирующем протягивании.

3.2. Моделирование процесса формирования микронеровностей при большом количестве циклов деформирования

3.2.1. Анализ формирования микрорельефа с использованием принципов теории подобия и безразмерных параметров.

3.3. Использование полученных результатов для решения технологических задач.

4. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА МЕХАНИКУ ДЕФОРМИРОВАНИЯ И ПЛАСТИЧНОСТЬ ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ

4.1. Деформированное состояние

4.1.1. Исследования деформированного состояния

4.1.2. Методика расшифровки экспериментальных данных по слабодеформированным делительным сеткам

4.1.3.Результаты исследования деформированного состояния.

4.2. Напряженное состояние.

4.2.1. Расшифровка экспериментальных данных

4.3. Пластичность обработанной поверхности.

4.4. Практическое использование полученных результатов для решения технологических задач.

5. ОПТИМИЗАЦИЯ КОНСТРУКЦИИ ДЕФОРМИРУЮЩЕГО ИНСТРУМЕНТА.

5.1. Обоснование и выбор расчетной схемы.

5.2. Результаты расчета МКЭ.

6. ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ.

Актуальность темы. Эксплуатационные свойства толстостенных заготовок высокоресурных изделий, обрабатываемых деформирующим протягиванием (ДП), типа втулок и труб, обеспечивают высокое качество обработанной поверхности отверстия. В зависимости от их назначения требования к обработанной поверхности различны. К большой группе деталей типа втулок и труб (втулки плунжерной пары, цилиндры амортизаторов и т.п.) предъявляют высокие требования только по шероховатости. Для повышения усталостной прочности ответственных деталей другой группы (корпуса гидроцилиндров, пакеты из разнородных авиационных материалов и др.) к их поверхности предъявляют высокие требования не только к шероховатости, но и к степени упрочнения. В этом случае необходимое качество определяют два основных показателя: шероховатость и степень деформационного упрочнения. Эксплуатационные характеристики некоторых деталей (например, подшипники скольжения) определяются и их износостойкостью, которая в значительной степени зависит от шероховатости. К поверхностям отверстий других высокоресурсных деталей (отверстий в коренных или шатунных шейках коленчатых валов и т.д.) предъявляются высокие требования к усталостной прочности и износу, поэтому в качестве показателей их качества используют не только шероховатость и наклеп, но и ресурс использованной пластичности, характеризующий степень микродефектности деформированного материала.

Следовательно, эксплуатационные свойства различных групп деталей определяются отдельными параметрами качества поверхностного слоя: шероховатость, глубина и степень наклепа, ресурс использованной пластичности или их различными сочетаниями. Каждый из этих показателей качества зависит от всей совокупности технологических параметров процесса ДП (технологических режимов, геометрических параметров инструмента и заготовки). На эксплуатационные характеристики изделий влияют и другие параметры (фазовый и химический состав), однако при ДП их изменений не происходит. Таким образом, для конкретных деталей из всей совокупности параметров качества лишь некоторые являются доминирующими, именно их необходимо обеспечивать с максимальной точностью, а остальные - контролировать стандартными методами.

В настоящее время в литературе отсутствуют данные о комплексном влиянии всех технологических параметров процесса ДП (числа проходов ЬТ, натяга на каждом деформирующем элементе 5, угла конусности инструмента уи) на вышеуказанный комплекс параметров качества обрабатываемой поверхности (имеются данные о влиянии отдельных технологических параметров на параметры качества). Решение этого вопроса позволит оптимизировать все три показателя качества в одном режиме и повысить эксплуатационные характеристики высокоресурсных изделий, за счет обеспечения рациональных технологических параметров.

При обработке толстостенных заготовок с малыми натягами условия деформирования соответствуют поверхностно-пластическому деформированию (ППД), при котором происходит интенсивное упрочнение материала поверхностного слоя (ПС) и значительное снижение шероховатости. Для реализации такой схемы деформирования тонкостенных деталей их заключают в жесткие корпуса.

Таким образом, решение задачи повышения надежности эксплуатационных характеристик высокоресурсных изделий за счет обеспечения комплекса рациональных параметров качества ПС обработанного ДП технологическими методами (расчетом технологических параметров) является актуальной задачей.

Диссертационная работа выполнена в соответствии с программой «Черноземье» на 1995-2000 г. ив рамках одного из научных направлений исследований кафедры Технологии машиностроения Воронежского государственного технического университета.

Цель работы. Целью работы является обеспечение эксплуатационных показателей толстостенных деталей путем разработки рациональных технологических режимов ДП и параметров инструмента.

Задачи исследования. Для достижения этой цели необходимо было решить следующие задачи: разработать метод определения технологических параметров процесса ДП, для получения требуемых параметров качества обработанного ПС, обеспечивающих заданные эксплуатационные показатели изделия; разработать математические модели, описывающие влияние технологических параметров на шероховатость обработанной поверхности; исследовать влияние технологических факторов на напряженно-деформированное состояние (НДС) материала в контактной зоне, его деформационное упрочнение, ресурс использованной пластичности и разработать расчетные модели для обеспечения качества ПС по этим параметрам; разработать методику проектирования рабочих сборных многослойных элементов деформирующих протяжек с учетом распределения контактных нагрузок по их рабочей поверхности .

Методы исследований. Теоретические модели формирования микрорельефа обрабатываемой поверхности получены с использованием принципов теории подобия. Смятие микронеровностей исследовалось экспериментально моделированием с помощью крешеров. Напряженное состояние при ДП исследовалось экспериментально методом измерения твердости и теоретически с использованием линий скольжения. Деформированное состояние (ДС) исследовалось экспериментально методом визиопластичности с использованием ■делительных сеток. Определение скоростей установивше-ч гося течения материала по слабодеформированным делительным сеткам с учетом линий сетки как вдоль оси заготовки , так и поперек производилось по усовершенствованной методике, основанной на интегрировании экспериментально определенных функций углов наклона ортогональных семейств сетки. Прочность составных рабочих элементов деформирующих протяжек исследовалась методом конечных элементов (МКЭ).

Научная новизна. Инженерная методика расчета и проектирования исследуемой операции, созданная на основе выполненных исследований, позволяет устанавливать комплекс технологических параметров процесса, обеспечивающих получение через параметры качества (шероховатость обработанной поверхности, распределение накопленной деформации и ресурса использованной пластичности по глубине ПС) требуемые эксплуатационные показатели высокоресурсных изделий.

Теоретические модели для расчета шероховатости учитывают упрочнение сминаемых микровыступов при малоцикловом ДП и работу сил трения при многоцикловом ДП.

Методика расчета скоростей установившегося течения материала, основанная на интегрировании экспериментальных параметров делительной сетки не только вдоль линий тока, но и вдоль перпендикулярных им линий сетки, позволяет определять кинематику установившегося пластического течения по слабодеформированным делительным сеткам.

Теоретическая модель для расчета НС в контактной зоне, основанная на теории пластичности неоднородного тела, отличается тем, что учитывает произвольный характер упрочнения по глубине заготовки при многоцикловом ДП.

Математические модели для таких параметров качества ПС, как накопленная деформация и ресурс использованной пластичности, разработанные на основе установленных закономерностей технологической механики ДП заготовок с бесконечной толщиной стенки, позволяют получать заданные параметры качества, обеспечивающие требуемые эксплуатационные показатели.

Практическая ценность и реализация работы.

Результаты, полученные в работе, позволяют назначать технологические режимы операции ДП на стадии проектирования технологического процесса с учетом требований к параметрам качества.

Инженерная методика выбора конструктивных параметров сборного рабочего элемента деформирующей протяжки позволяет существенно уменьшить расход твердого сплава, а также расширить технологические возможности ДП в направлении увеличения диаметра обрабатываемых отверстий.

Разработан и внедрен на Воронежском механическом заводе процесс обработки отверстий большого диаметра (152,9 мм) в специальных толстостенных изделиях. Внедрен спроектированный и изготовленный по чертежам автора составной деформирующий инструмент.

Апробация работы.

Основные положения диссертации доложены на: Международной научно-технической конференции, Воронежский государственный технический университет, 1996 г; Межрегиональной научно - практической конференции молодых ученых и специалистов, Воронежский государственный аграрный университет имени К.Д. Глинки, 1997; Межвузовской научно-технической конференции, Воронеж, Воронежский государственный технический университет, 1998; Международной конференция ассоциации технологов-машиностроителей Украины, Киев, 1998; Международной конференции «Ресурсосберегающие технологии, оборудование и автоматизация штамповочного производства», Тульский государственный университет, 1999.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 18 работ, из них б в центральной печати.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из ведения, шести глав, основных выводов и результатов исследования. Работа изложена на 242 страницы, включая 133 рисунка, 8 таблиц, 20 страниц приложений и список литературы из 129 наименований.

Работа выполнена на кафедре технологии машиностроения Воронежского государственного технического университета и в отделе обработки металлов резанием и деформированием Института сверхтвердых материалов НАН Украины. Автор благодарен сотруднику отдела обработки металлов резанием и деформирующим протягиванием к.т.н. Шейкину С. Е. за оказанную помощь в организации и проведении экспериментальных работ.

Автор защищает: метод определения технологических параметров процесса деформирующего протягивания толстостенных заготовок высокоресурсных изделий, обеспечивающий заданные эксплуатационные показатели через параметры качества (шероховатость, накопленную деформацию и ресурс использованной пластичности); разработанную теоретическую модель формирования микрорельефа обрабатываемой поверхности при малоцикловом деформирующем протягивании в зависимости от технологических параметров процесса, методы и результаты расчета шероховатости обработанной поверхности по разработанным методикам; методы и результаты расчета шероховатости обработанной поверхности при многоцикловом деформирующем протягивании в зависимости от технологических параметров процесса; разработанную модель расчета напряженного состояния в контактной зоне заготовок с бесконечной толщиной стенки и произвольным законом упрочнения материала по глубине заготовки; методику определения скоростей установившегося течения по слабодеформированным делительным сеткам; результаты исследований качества поверхностного слоя по параметрам упрочнения и пластичности; результаты исследований по созданию сборного деформирующего инструмента.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Разработан метод определения комплекса технологических параметров процесса деформирующего протягивания, обеспечивающий получение требуемого комплекса параметров качества обработанного поверхностного слоя.

2. С использованием этого метода разработаны алгоритмы и программы определения технологических режимов деформирующего протягивания, обеспечивающие требуемое качество поверхностного слоя по параметрам шероховатости К2, накопленной деформации и ресурса использованной пластичности. Они рекомендуются для разработки САПР процесса деформирующего протягивания с целью управления параметрами качества поверхностного слоя.

3. На основании модельных экспериментов, проведенных с помощью крешеров, выявлены основные закономерности механики смятия микронеровностей. Установлено, что среднее нормальное контактное напряжение на сминаемой поверхности остается примерно постоянным. Для различных материалов получены значения среднего нормального контактного напряжения. Разработана математическая модель, позволяющая определять такой параметр шероховатости, как , в зависимости от величины номинального контактного давления при малом числе циклов деформирования.

4. Для многоциклового деформируюего протягивания на основании анализа экспериментальных данных выявлен определяющий параметр для процесса формирования микрорельефа - работа сил контактного трения, что даёт возможность более точно управлять шероховатостью обработанной поверхности. Разработаны безразмерные критерии подобия для процесса формирования микрорельефа, зависящие от основных технологических параметров процесса деформирующего протягивания. Разработана математическая модель, позволяющая прогнозировать шероховатость поверхности, обработанной многоцикловым' деформирующим протягиванием г

5. Усовершенствована существующая методика расчета скоростей установившегося течения материала по слабоде-формированным делительным, сеткам, основанная на интегрировании экспериментальных параметров делительной сетки только вдоль линий тока. Получены дополнительные интегральные соотношения для семейства линий, перпендикулярных линиям тока, что позволило повысить точность определения кинематических параметров процесса деформирующего протягивания.

6. Методом визиопластичности установлены закономерности деформирующего состояния в обрабатываемом поверхностном слое. Исследования позволили выявить влияние геометрии деформирующего инструмента на распределение накопленной деформации. Получены универсальные зависимости накопленной деформации от относительной глубины слоя заготовки. Определено максимальное значение накопленной деформации за один цикл, которое равно: для угла конусности инструмента уи =5° величина

Аё™*** = 0,24, для Ти=Ю° Дё^ = 0,39. Эти значения практически не изменяются на расстоянии от поверхности примерно равном удвоенному значению натяга. Получена расчетная модель для определения ~ё0 в зависимости от технологических параметров процесса, что позволяет более точно управлять упрочнением обработанной поверхности.

7. На основе экспериментального исследования упрочнения поверхностного слоя (методом измерения твердости) разработана модель его напряженного состояния с учетом произвольного характера распределения интенсивности напряжений по глубине этого слоя, позволяющая выявить влияние технологических параметров на напряженное состояние поверхностного слоя обрабатываемой детали. Установлены закономерности влияния градиента упрочнения поверхностного слоя на напряженное состояние контактной области и на контактной поверхности: чем больше градиент постоянной пластичности по глубине, тем больше снижение гидростатического давления от начала контакта к его концу и, как следствие этого, больше соответствующее снижение контактного давления, осевых напряжений, коэффициента жесткости напряженного состояния. Осевые напряжения при большом градиенте пластической постоянной (её уменьшении в 4 раза) могут становиться растягивающими, что может вызвать появление микротрещин в ох-рупченном деформированном поверхностном слое. Характер изменения коэффициента жесткости напряженного состояния показывает, что перед контактом материал находится в условиях сжатия при плоской деформации, а сразу после начала контакта - в условиях сильного объемного сжатия.

8. На основе исследования механики деформирующего протягивания выявлены основные закономерности истории деформирования и накопления ресурса использованной пластичности в поверхностном слое. Установлено, что накопление ресурса использованной пластичности в основном происходит перед инструментом в условиях сжатия при плоской деформации. Это позволило получить зависимости для определения ресурса использованной пластичности при многоцикловом деформирующем протягивании с инженерной точностью.

9. Исследования с помощью МКЭ напряжений в трехслойном инструменте позволили выявить влияние конструктивных параметров и характера распределения контактных нагрузок на его прочность. Разработана инженерная методика проектирования трехслойного деформирующего элемента.

10. Разработанное программное обеспечение позволило повысить эффективность применения процесса деформирующего протягивания толстостенных деталей за счет повышения качества выпускаемой продукции, сокращения срока технологической подготовки производства, уменьшения объема работ и расхода материалов при доработке и внедрении технологии.

11. На Воронежском механическом заводе разработан и внедрен в производство технологический процесс обработки отверстий большого диаметра (152,9 мм) в специальных толстостенных изделиях. Для этого процесса спроектирован, изготовлен и испытан составной деформирующий инструмент, что дало положительный результат. Экономия сплава ВК15 на одном инструменте составила 70 % (8 кг).

208

1. Шнейдер Ю. Г. Эксплуатационные свойства деталей с регулярным микрорельефом. Л.: Машиностроение, 1982.- 248 с.

2. Шнейдер Ю. Г. Образование регулярных микрорельефов и их эксплуатационные свойства. Л.: Машиностроение, 1972.- 240 с.

3. Белый А. В., Карпенко Г. Д., Мышкин Н. К. Структура и методы формирования износостойких поверхностных слоев. М.: Машиностроение, 1991.- 208 с.

4. Комбалов В. С. Оценка триботехнических свойств контактирующих поверхностей. М.: Наука, 1983.- 136 с.

5. Крагельский И. В., Добычин М. Н., Комбалов В. С. Основы расчетов на трение и износ. М. : Машиностроение, 1977.- 52 6 с.

6. Демкин Н. Б. Контактирование шероховатых поверхностей. М.: Наука, 1970.- 227 с.

7. Михин Н. М. Внешнее трение твердых тел. М.: Наука, 1977.- 221 с.

8. Макушок Е. М. Механика трения. Под ред. В. П. Северденко.- Мн.: Наука и техника, 1974.- 254 с.

9. Рыжов Э. В., Рыбецкий В. А., Щегом Н. И. Математический метод расчета безразмерного комплекса для оценки шероховатости поверхности // Трение и износ. 1981.- № 5.-С.904-907.

10. Рыжов Э. В. Комплексный параметр для оценки состояния поверхностей трения // Трение и износ. 1980.- т.1.- № З.-С. 436-439.

11. Розенберг А. М., Розенберг О. А., Грищенко Э. И., Посвятенко Э. К. Качество поверхности, обработаннойдеформирующим протягиванием.-Киев: Наукова думка, 1977.- 187 с.

12. Розенберг А. М., Розенберг О. А. Обработка отверстий твердосплавными выглаживающими протяжками. Киев: Техника, 1966.- 62 с.

13. Розенберг О. А. Механика взаимодействия инструмента с изделием при деформирующем протягивании. Киев: Наукова думка, 1981.- 288 с.

14. Проскуряков Ю. Г. Технология упрочняюще-калибрующей и формообразующей обработки металлов. М. : Машиностроение, 1971.- 208 с.

15. Проскуряков Ю. Г., Меньшаков В. М. Микрогеометрия поверхности при обработке деталей упрочняюще-калибрующими методами // Вестник машиностроения. -1961. -№ 8.- С.67-72.

16. Хусу А. П., Витенберг Ю. Р., Пальмов В. А. Шероховатость поверхностей. Теоретико-вероятностный подход.- М.: Наука, 1975.- 343 с.

17. Малинин Н. Н. Прикладная теория пластичности и ползучести.- М.: Машиностроение, 1975.- 399 с.

18. Одинцов JI. Г. Упрочнение и отделка деталей поверхностным пластическим деформированием: Справочник.

19. М.: Машиностроение, 1987.- 328 с.

20. A.c. 724 980 СССР. Способ определения границ фактического контакта инструмента с изделием при волочении и раздаче. / О. А. Розенберг, Ю. А. Бусел и др. 30.03.80., Бюл. № 2.

21. Голоденко Б.А., Смоленцев В.П. САПР в мелкосерийном производстве.-:Воронеж, изд-во ВГУ, 1991. -123 с.1. О 1 п Z х и

22. A.c. № 1609623 СССР. Деформирующий элемент протяжки / Цеханов Ю.А., Шейкин С.Е., Рябко 0.0. и др.-30.11.90, Бюл. № 44.

23. Болдырев А. И. Разработка и исследование способа размерной электрохимической обработки с гарантированным наклепом поверхностей каналов: Дис. канд. техн. наук. - Воронеж, 198 9.- 161 с.

24. Розенберг А. М., Хворостухин Л. А. Твердость и напряжения в пластически деформируемом теле // Журнал технической физики.- 1955.- т.25.- вып.2.- С. 312322 .

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

26. Смоленцев В.П. Технология электрохимической обработки внутренних поверхностей. М.: Машиностроение, 1978.-175 с.

27. Седов Л. И. Методы подобия и размерности в механике. М.: Наука, 1972.- 440 с.

28. Цеханов Ю.А. Механика процесса деформирующего протягивания: Дис. . канд. техн. наук.- Воронеж, 1974.- 164 с.

29. Цеханов Ю. А. Механика деформирующего протягивания как научная основа оценки качества деталей и работоспособности инструмента с износостойкими покрытиями: Дис. . д-ра техн. наук.- Воронеж, 1993.385 с.

30. Балаганская Е. А., Цеханов Ю. А., Шейкин С. Е. Определение шероховатости поверхности обрабатываемой детали при деформирующем протягивании.- Воронеж, гос.агр. ун-т.- Воронеж, 1997.- 10 е.- Деп. В ВИНИТИ 29.09.97, № 2930-В97.

31. Теория пластических деформаций металлов / Е. П. Унксов, У. Джонсон, В. JI. Колмогоров и др.; Под ред. Е. П. Унксова, А. Г. Овчинникова.- М.: Машиностроение, 1983.- 5 98 с.

32. Зайцев Д. Е. Исследование напряжений при деформирующем протягивании: Дис. . канд. техн. наук.-Воронеж, 1971.- 17 0 с.

33. Электрофизические и электрохимические методы обработки материалов (в двух томах) / Б. А. Артамонов, Волков Ю.С., Дрожалова В.И. и др.; под ред. В. П. Смоленцева.-М.: Высшая школа. 1983.- т.1.-247 с.

34. A.c. 119917 СССР, МКИ4 В 23 Н 3/00. Способ размерной электрохимической обработки / В.П.Смоленцев, А.И.Болдырев, Г.П. Смоленцев.-№37026004 Заявлено 20.02.84; Опубл. 24 11.85; // Открытия. Изобретения.-1985.-№ 43.

35. Попов М. Е. Расчет усилий и деформаций при выглаживании поверхностей // Вестник машиностроения.1Q7R Mo Q Г £07Д

36. Демкин Н. Б. Фактическая площадь касания твердых тел.- М.: АНСССР, 1962.- 111 с.

37. Акаро В. JI. Контактное трение и изнашивание микрорельефа гравюр кузнечных штампов // Кузнечно-штамповочное производство, 198 9,- № 8,- С.13-16.

38. Соляник А. С. Экспериментальное исследование зоны разрушения металлов: Автореф. дис. . канд. техн. наук.- Новосибирск, 197 8.- 30 с.

39. Jonson К. L. Deformation of a Plastic Wedge by a Rigid Flat Die under the Action of Tangential Force // J. Mech, Phis. Solid.- vol. 16.- № 6.- 1968.- p. 395 402.

40. Ишл инский А. Ю. Осесимметричная задача теории пластичности и проба Бринедлр // Прикладная математика и механика.- АНСССР.- 194 4.- т.8.- вып. 3.- 2 01-224г4 ' •

41. Uppal А. П., Probert S. D. Deformation of Single and Multiple Asperities Models of Modelling Clay // Wear.- vol.23.- 1973.- p. 367-375.

42. Uppal A. H., Probert S. D. Deformation of Single and Multiple Asperities Models of Metal Surfaces // Wear.- vol.20.- 1972.- p. 381-400.

43. Uppal A. H., Probert S. D., Thomas T. R. The Real and a Flat Surface // Wear.- vol.22.- № 2.- 1972.-p. 163-183.

44. Upp t S. D. Considarations Governing the Contact Between a Rougt and a Flat Surface // Wear.- vol.22.- № 2.- 1972.- p. 215-234.

45. Мешков H. Л. , Меттиус Г. С. , Вовк Я. Н., Авдеев В. М., Розенберг О. А. Исследование явления шелушения внутренних поверхностей втулок, обработанных деформирующими протяжками // Металлофизика.- 1978.-вып. 73.— С. 91 — 94.

46. Дель Г. Д., Новиков Н. А. Метод делительных сеток.-М. : Машиностроенх-те, 1979.- 144 с.

47. Parker R. С., Hatch D. The Static Coefficient of Friction and the Area of Contact Proc // Phys. Soc.-vol.63.- 1950.- p. 185-197.1. О 1 о ¿10

48. Основы теории и практики электрохимической обработки металлов и сплавов / Толстая М. А., Анисимов А. П., Щербак М.В., Постаногов В. X.; М. : Машиностроение. 1981.- 2 63 с.

49. Колмогоров В. Л. Напряжения. Деформация. Разрушение.- М.: Металлургия, 1970.- 230 с.

50. Критерий деформируемости металлов при обработке давлением / Дель Г. Д., Огородников В. А., Нахайчук В. Г. // Известия вузов. Машиностроение.- 1975.-№ 4.- С. 135-140.

51. Дель Г. Д. Пластичность при немонотонном деформировании.- Воронеж, 1982.- 13с.- Деп. в ВИНИТИ 01.05.82, № 1813.

52. Проскуряков Ю. Г. Дорнование отверстий.- Москва-Свердловск: Машгиз, 1961.- 192 с.

53. Зайцев Д. Е., Дель Г. Д. Напряженное состояние при дорновании.- Станки и инструмент, 1972, № 1,С. 36-37.

54. Проскуряков Ю. Г., Шельвинский Г. И. Контактные давления при дорновании отверстий с большими натягами // Исследование технологических процессов упрочняюще-калибрующей и формообразующей обработки металлов.-Ростов-на-Дону: РИСХМ, 197 0.- С. 20-27.

55. Соловьев О. В. Предельные технологические параметры при деформирующем протягивании: Дис. . канд. техн. наук,- Воронеж,- 1985.- 203 с.

56. Дель Г. Д., Розенберг О. А., Соловьев О. В., Цеханов Ю. А. Прочность трубчатых заготовок при циклической раздаче // Проблемы прочности.- 1991.- №о п 010С о. . и1 иЭ.

57. Дель Г. Д., Огородников В. А. Экспериментально-аналитическое исследование напряженного состояния присимметричном прессовании упрочняющегося материала // Известия вузов. Машиностроение.- 1969.- № 2.- С. 4 61. Е, П1. Эи .

58. Розенберг О. А., Цеханов Ю. А., Немировский Я. В. Исследование деформирования трубы в зонах вне контакта при протягивании // Прикладная механика.-1983.- т.10.- С. 78-83.

59. Розенберг А. М. и др. Твердосплавные протяжки для обработки отверстий методом пластического деформирования / А. М. Розенберг, О. А. Розенберг, Д. А. Сирота. Киев: УкрНИИТИ, 1968.- 40 с.

60. Комбинированные методы обработки // В.П.Смоленцев, А.И.Болдырев, А.В.Кузовкин, Г.П.Смоленцев и др./ Уч. пособие: Воронеж, Изд.ВГУ, 1996.- 186 с.

61. Часовских А.И., Белякин A.C. Управление качеством производства изделий //Нетрадиционные технологии в машиностроении и приборостроении. Межвуз. сб. науч. тр.- вып.З. Воронеж: Изд. ВГТУ, 1999.-711 с.

62. Бусел Ю. Ф., Посвятенко Э. К., Крицкий А. Д. Расчет деформирующих элементов протяжек повышенной прочности // Станки и инструмент.- 1982.- № 7.- С. 15-16.

63. Расчет и проектирование твердосплавных деформирующих протяжек и процесса деформирования / А. М. Розенберг, О. А. Розенберг, Э. К. Посвятенко и др.- Киев: Наук. Думка.- 1978.- 225 с.

64. Розенберг О. А., Немировский Я. В., Шейкин С. Е., Власюк 3. Г. Применение износостойких покрытий на рабочих элементах деформирующих протяжек // Сверхтвердые материалы.- 1987.- Вып. 1.- С. 36-41.

65. Розенберг О. А., Цеханов Ю. А., Шейкин С. Е., Полотняк С. Б. Повышение работоспособностидеформирующих протяжек с износостойкими покрытиями // Сверхтвердые материалы.- 1990. Вып. 2.- С. 32-39.

66. Розенберг О. А., Цеханов Ю. А., Шейкин С. Е., Идесман А. В., Лобанова Л. В., Душинская Г. В. Прочность сборных рабочих элементов деформирующих протяжек // Сверхтвердые материалы.- 1987.- Вып. 4.-С. 50-53.

67. Прочность твердосплавных рабочих элементов деформирующих протяжек / Розенберг А. М., Розенберг О. А., Бусел Ю. Ф., Крицкий А. Д.- Киев: TexHiKa,у Iх.— С.

68. Верещака А. С., Третьяков И. П. Режущие инструменты с износостойкими покрытиями.- М.: Машиностроение,1 QP £ 1 09 с

69. A.c. 1085734 СССР, МКИ3 В 23 Р 1/4. Способ электрохимикомеханической обработки / А.И. Болдырев, В.П. Смоленцев.- № 34 6038 6; заявлено 2 9.06.82; опубл. 15.04.84; // Открытия. Изобретения.-1984.- № 14.

70. Семенов А. П. Схватывание металлов и методы его предотвращения при трении // Трение и износ.- 1980.-т.1.- № 2.- С. 236-246.

71. Смелянский В.М. Механика упрочнения поверхностного слоя деталей машин в технологических процессах поверхностного пластического деформирования.-М.: МАП1МИР, 1992. -60 с.

72. Костецкий В. И., Натансон М. Э., Бершадский Л. И. Механо-химические процессы при граничном трении.-М. : Наука, 1972.- 170 с.

73. Самсонов Г. В., Артамонов А. Я., Идзон М. Ф. К вопросу о взаимодействии двух контактирующих тел // ФХММ.-1968.- № 4.- С. 424-431.

74. Новиков Н. В., Левитас В. И., Шестаков С. И. Численное моделирование прочности и долговечности с учетом масштабного эффекта. Сообщение 1. Обоснование критерия прочности и долговечности // Проблемы прочности.- 1991.- № 5.- С.37-43.

75. Лошак М. Г. Прочность и долговечность твердых сплавов.- Киев: Наук. Думка, 1984.- 325 с.

76. Писаренко Г. С., и др. Прочность тугоплавких металлов.- М.: Металлургия, 1970.- 361 с.

77. Писаренко Г. С., Лебедев А. А. Деформирование и прочность материалов при сложном напряженном состоянии.- Киев: Наукова думка, 197 6.- 416 с.

78. Лебедев А. А., Белинский В. С., Фридман В. М. Исследование критериев прочности твердого сплава ВК691 Т1./в условиях объемного напряженного состояния // Высокие давления и свойства материалов- Киев: Ин-т пробл. Материаловедения АН УССР, 1979.- С. 79 85.

79. Розенберг О. А. Расчет на прочность твердосплавных колец деформирующих протяжек // Станки и инструмент.—1 Q7P i 1? - Г 99-?^

80. Колмогоров В. Л. Теория обработки металлов давлением.- М.: Металлургия, 1963,- гл. 23.- С. 648ссс

81. Колмогоров В. Л. Исследование с помощью вариационных принципов деформаций и усилий при волочении труб раздачей // Инженерные методы расчета металлов давлением.- М. : Металлургиздат, 1964.- С. 241-247.

82. Сторожев М. В., Попов Е. А. Теория обработки металлов давлением.- Изд. 4-е, перераб. И доп., М. : Машиностроение, 1977.- 423 с.

83. Тотай А. В. Технологическое обеспечение физических и эксплуатационных свойств поверхностных слоев деталей машин//Трение и износ.-1997.-том 18, №3.- С.385о п с1. J^J •

84. Шейкин С. Е. Повышение эффективности деформирующего протягивания применением износостойких покрытий: Дис. . канд. техн. наук.- Киев, 1988.- 248 с.

85. Михин Н. М. О предельном сближении между поверхностями контактирующих твердых тел // Трение и износ.- 1985.- том VI.- № 3.- С. 389-395.

86. Greenwood J. A., Williamson J. В. P. Contact of Nominelly Flat Surfaces // Proc. Soc. Ser. A., vol. 295, N 1442, 1966, p.300.

87. Дзугутов M. Я. Пластическая деформация высоколегированных сталей и сплавов,- М. : Металлургия, 1977.- 479 с.

88. Дель Г. Д. Технологическая механика. М. : Машиностроение, 197 8.- 17 4 с.

89. Смелянский В. М. Механика деформирования поверхностного слоя деталей машин в технологических процессах поверхностного пластического деформирования: Дис. . д-ра техн. наук.- М., 1986.9Q о, п1. J \J V-x •

90. Ростоцкий Ю. С. Работоспособность рабочих элементов протяжек, упрочненных электроискровым легированием: Дис. . канд. техн. Наук.- Киев, 1992.- 194 с.

91. Jonson R. W. , Rowe G. W. BULGE formation in strip drawing with light réduction in area // Proc. Inst. Mech. Enges., 1967-1968.- 182.- pt 1.- № 22.- p. 524526.

92. Кузнецов A. И. Плоская деформация неоднородных пластических тел // Вестник ЛГУ.- 1958.- № 3.- С. 103-108.

93. Друянов Б. А. Вдавливание жесткого штампа в толстую неоднородную полосу // Известия АН СССР. Механика и машиностроение.- 1959.- № 3, С. 161-166.

94. Ольшак В., Рыхлевский Я., Урбановский В. Теория пластичности неоднородных тел.- М.: Мир, 1964.- 82 с.

95. Зайцев Д. Е., Дель В. Д., Дель Г. Д. Напряженное состояние при деформирующем протягивании // Вестник машиностроения.- 197 3. № 6.- С. 34-36.

96. Розенберг О. А., Цеханов Ю. А., Царенко И. М. О работоспособности инструмента с детонационнымпокрытием для деформирующего протягивания // Сверхтвердые материалы.- 1991.- № 4.- С. 43-48.

97. О выборе инструментального материала для рабочих элементов деформирующих протяжек/О. А. Розенберг,

98. Я. Б. Немировский, С, Е. Шейкин, 3. Г. Власюк/ Сверхтвердые материалы.- 1987. Вып.2.- С. 36-39.

99. Беляев Г. С., Витенберг Ю. Р. Расчет длины профиля поверхности с учетом шероховатости. Тр. центр науного института тех. судостроения, вып.106, 1971.

100. Огородников В. А. Оценка деформируемости металла при обработке давлением. Киев: Вища школа, 1983.175 с.

101. Розенберг А. М., Розенберг О. А., Бусел Ю. Ф. Твердосплавные рабочие элементы деформирующих протяжек // Металлорежущий и контрольно-измерительный инструмент.- 1975.- № 12.- С. 1-9.

102. Смирнов-Аляев Г. А. Критерии пластичности степени деформируемости и начала разрушения металлов // Инженерные методы расчета процессов обработки металлов давлением / Под ред. И. Я. Тарновского.-Свердловск: Металлургиздат, 1964.- С. 84-89.

103. Крицкий А. Д. Особенности разработки твердосплавных деформирующих протяжек для обработки отверстий в деталях из труднодоступных металлов и сплавов: Автореф. дис. . канд. техн. наук. Киев, 1983.-26 с.

104. Дьяченко П.Е., Толкачева Н.И., Горюнов К.П. Определение площади фактического контакта поверхностей / Изучение износа деталей при помощи радиоактивных изотопов.- Изд-во АНСССР.- 1957.- с. 111-123.

105. Силин С.С. Метод подобия при резании материалов. М.: Машиностроение, 1979, 152 с.

106. Комбалов B.C. Влияние шероховатостей твердых тел на трение и износ. -М.: Наука.-1974.- С.111.

107. Лукьянов B.C., Рудзит Я.А. Параметры шероховатой поверхности. -М. : Издательство стандартов.1 Q1 Qг" л с о

108. Проскуряков Ю.Г., Валяев Ф.И. Влияние режимаобработки на качество поверхности при дорновании отверстий с большими натягами /Станки и инструмент.1971.- № 12. с.23-24.

109. ИО.Томленов А.Д. Механика процессов обработкиметаллов давлением. -М.:Машгиз.- 1963. -С.235.

110. Ш.Михин Н.М., Крагельский И. В. Изменение площадиконтакта твердых тел при значительном сближении. -natr rrrp IQ ai Ф i п а ^ 1 007fi-iji iii 4-х IT • J/ \J / • J- • L / V/ • V ! О ¿L О / •

111. Гаркунов Д.Н. Триботехника. -М.:Машиностроение.1 Q«R -Г АО А1. W • • J. ¿^ Л. •

112. Кроха В. А. Упрочнение металлов при холодной пластической деформации. М:Машиностроение. -1980.1. ПI 1 с с U . XvJ^) .

113. Электрофизические и электрохимические методы обработки материалов/Под. ред. В. П. Смоленцева. Учебное пособие (в 2-х томах) М.:Высшая школа,1 потi^OJ .

114. Рузанов Ф. И. Пластическая плоская деформация неоднородного металла // Проблемы машиностроения и надежности машин/-1997/-№ 3.-С.74-82

115. Шевченко H.A., Киппер Э.Е. Образование поперечных неровностей при несвободном резании пластичных металлов//Станки и инструмент.-1974.-№4.- С.38-39.

116. Мальсагов A.A., Сибирский В.В., рачков A.B. Исследование процесса выглаживания поверхностей твердосплавным инструментом // Станки и инструмент.1973.-№6.- С.36-38.

117. Розенберг А. М., Розенберг О. А., Цеханов Ю. А. Расчет силы при деформирующем протягивании отверстий в деталях с «бесконечной » толщиной стенки//Исследования в области пластичности и обработки металлов давлением. Выпуск 2.- Тула.1974.-С.12-20.

118. Цеханов Ю4 А., Дель Г. Д. Определение скоростей деформации по волокнистой макроструктуре// Технология машиностроения. Выпуск 29. Исследования в области пластичности и обработки металлов давлением. Тула.1 -г 77-p/i

119. Проскуряков Ю. Г., Романов В.Н., Исаев А.Н. Объемное дорнование отверстий. М.:Машиностроение. -1984 С.223.

120. Немировский Я. Б. Исследование процесса деформирующего протягивания отверстий с целью оптимизации инструмента с групповым расположением рабочих элементов: Автореф. дис. . канд. техн. наук. Киев, 1981.-24 с.

121. Размерная электрическая обработка металлов/ Артамонов Б. А., Вишницкий А. Л., Волков Ю. С., Глазков A.B./под ред. Глазкова A.B., М.: Высшая школа, 107р г ъ^а

122. Бородкин H. M., Часовских A. И. Система выбора технологических процессов в новых производственных структурах // Нетрадиционные технологии в машиностроении и приборостроении. Межвуз. сб. научн. тр. Вып.З. Воронеж: Изд. ВГТУ, 1999. 711 с.

123. Смоленцев В. П. Изготовление инструмента непрофилированным электродом. М. : Машиностроение, 1967, С.159.12 6. Ресурс использованной пластичности при обработке давлением. Богатов А.А., Мижирицкий О.И., Смирнов C.B. М.: Металлургия. ,1984, с.144.

124. Поверхностный слой и эксплуатационные свойства деталей машин/A.M.Сулима, В.А.Шулов, Ю.Д. Ягодкин.-М.Машиностроение, 1988.- 240 с.