автореферат диссертации по авиационной и ракетно-космической технике, 05.07.02, диссертация на тему:Исследование процесса неосесимметричной формовки полостей в листовых заготовках при изготовлении деталей летательных аппаратов

На правах рукописи

Калинин Сергей Александрович

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА НЕОСЕСИММЕТРИЧНОЙ ФОРМОВКИ ПОЛОСТЕЙ В ЛИСТОВЫХ ЗАГОТОВКАХ ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИИ ДЕТАЛЕЙ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ

>

Специальность 05.07.02 - Проектирование, конструкция и производство летательных аппаратов

Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

Комсомольск-на-Амуре - 2005

Работа выполнена в ГОУВПО «Комсомольский-на-Амуре Государственный Технический Университет» (КнАГТУ)

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Макаров Константин Анатольевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Чумадин Анатолий Семенович, кандидат технических наук Белых Сергей Викторович

Ведущая организация: ЗАО ЗЭМ РКК «Энергия».

Защита диссертации состоится 26 декабря 2005 i. в 13 часов на заседании диссертационного совета К 212.092.04 в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Комсомольский-на-Амуре Государственный Технический Университет» (ГОУВПО «КнАГТУ») по адресу: 681013, г.Комсомольск-на-Амуре, пр Ленина 27, КнАГТУ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУВПО «КнАГТУ»

Автореферат разослан 18 ноября 2005 г.

Ученый секретарь Диссертационного Совета

К 212.092.04 к.т.н., доцент

Д.Г.Колыхалов

лсое^ леляе

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы

Вес деталей, получаемых штамповкой, составляет 60-70% от общего веса планера современного самолёта. Такое широкое применение штамповки обусловлено возможностью изготовления сложных по конфигурации, легких и прочных деталей с высоким коэффициентом использования материала В ряде случаев штамповка позволяет избежать трудоёмких операций сборки за счёт исполнения дополнительных конструктивных элементов (подсечки, рифты, лючки) на крупногабаритных деталях планера.

Использование новых высокопрочных материалов позволяет уменьшить вес несущих элементов конструкции при той же прочности. Особенно следует выделить титановые сплавы, удельные прочностные характеристики которых значительно выше, чем у целого ряда сталей и алюминиевых сплавов. Однако применение новых материалов часто приводит к ухудшению технологичности деталей.

Рис. 1. Детали, изготавливаемые из сплава ВТ20

1РОС. НАЦИОи,-..ц>ИА* , БИБЛИОТЕКА | СЯстч^рг &9 }

Крупногабаритные обшивки планера самолёта, защитные кожухи систем и оборудования, приборные панели и тому подобные детали, как правило, имеют множество конструктивных элементов в виде местных полостей под лючки, углублений, подсечек, рифтов, выполняемых с применением операции формовки (рис.1). Изготовление таких конструктивных элементов часто приводит к разрушению листовой заготовки в процессе формовки. На этапе подготовки серийного производства, при отработке технологического процесса и внедрении новой технологии ошибки в оценке штампуемости листовых деталей могут привести к значительным материальным и временным затратам, увеличению объёма доводочных работ. По указанным причинам перспективным направлением является грамотное применение современных средств инженерного анализа, позволяющих моделировать технологический процесс и оценивать его технологические возможности.

Все существующие в настоящий момент методы моделирования процессов листовой штамповки делятся на аналитические и численные Недостатком первых является, как правило, чрезмерное упрощение природы процесса за счёт исключения большого числа факторов, приводящее к снижению точности решения. Среди численных методов наибольшее распространение получил метод конечных элементов. Однако существующие программные реализации этого метода при решении физически и геометрически нелинейных задач не находят широкого применения в серийном производстве, что связано со значительной информативной перегруженностью интерфейса и проблемами с отладкой конечноэлементных моделей как на этапе создания, так и на этапе расчёта.

Таким образом, актуальность данной работы обусловлена сокращением сроков технологической подготовки заготовительно-штамповочного производства, уменьшением объема доводочных работ, снижением стоимости опытно-конструкторских разработок в области производства крупногабаритных обшивок планера из труднодеформируемых сплавов за счёт разработки математической модели и программного обеспечения для расчета параметров формовки конструктивных элементов типа лючков, полостей и местных углублений.

Цель работы Сокращение сроков и трудоёмкости технологической подготовки производства, повышение точности изготовления деталей летательных аппаратов, получаемых с использованием операции формовки неосесимметричных полостей в листовых заготовках, за счёт разработки рациональных методов и автоматизации расчёта её технологических параметров.

Методы исследования. Теоретические исследования при разработке математической модели процесса формовки базируются на основных положениях теории пластичности, методах функционального анализа, вариационного исчисления с применением теории оптимизации, а также методе конечных элементов и численных методах расчёта с использованием ЭВМ.

Экспериментальные исследования основаны на теории планирования эксперимента, выполнены с использованием современных методов и экспериментального оборудования.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Выполнена новая вариационная постановка задачи неосесимметричной формовки полостей в листовых заготовках с использованием неполной системы эмпирических функций.

2. Разработана уточненная математическая модель процесса формовки неосесимметричных полостей в листовых заготовках, учитывающая параметры температурной интенсификации, деформационное и скоростное упрочнение материала, последовательность нагружения.

3. Исследовано влияние геометрических размеров заготовки, формуемой полости и деформирующего инструмента, а также технологических параметров процесса на энергосиловые характеристики, предельные возможности и размеры деталей, получаемых формовкой.

4. Получены новые теоретические и экспериментальные зависимости для расчёта предельных технологических возможностей исследуемого процесса.

Практическая значимость работы

1. На основе результатов численного моделирования разработаны рекомендации по определению оптимальных параметров процесса формовки полостей в заготовках из титановых сплавов.

2. Разработан пакет прикладных программ для расчёта на ЭВМ энергосиловых параметров и предельных возможностей процесса листовой формовки, а также геометрических размеров получаемых деталей.

3. Выполнен комплекс экспериментальных исследований по оценке качества деталей из титановых сплавов, получаемых формовкой с применением электротермического воздействия.

4. Проанализированы возможности программного комтекса МБС.Магс при моделировании процесса листовой формовки полостей

5. Результаты работы внедрены в производство на ОАО «КнААПО». Ожидаемый экономический эффект составляет 75000 рублей на одно изделие.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались и обсуждались на Международной научной конференции «Нелинейная динамика и прикладная синергетика» (Комсомольск-на-Амуре, 2002 г); Первой и второй научно-практических конференциях молодых учёных и специалистов «Исследования и перспективные разработки в авиационной промышленности» (ОАО «ОКБ Сухого», Москва, 2002 и 2004 гг.); Международном форуме по проблемам науки техники и образования (Москва, 2002 ь), Дальневосточном информационном форуме «Роль науки, новой техники и технологий в экономическом развитии регионов» (Хабаровск, 2003 г); Международной научной конференции «Фундаментальные и прикладные вопросы механики» (Хабаровск, 2003 г.),.

Публикации Основное содержание диссертации изложено к 8 работах, в том числе - в 1 статье и 7 тезисах докладов

Структура н объём диссертации. Диссертация состоит из введения, 3 глав, общих выводов, списка литературы и приложений. Работа изложена на 164 страницах машинописного текста, включает 65 рисунков и 8 таблиц. Список литературы охватывает 96 литературных источников СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации и приведена общая характеристика работы.

В первой главе проведён анализ номенклатуры деталей, изготавливаемых с помощью операции формовки, проанализированы существующие методы листовой формовки, особенности способов

интенсификации, а также проведён обзор теоретических работ по расчёту параметров процесса.

Анализ номенклатуры листовых деталей планера показывав!, что в конструкции самолёта имеется большое количество крупногабаритных листовых деталей с конструктивными элементами в виде различного типа рифтов, углублений, отбортовок, полостей сложной неосесимметричной формы в плане и с разнообразным контуром дна (эллиптическим, сферическим, плоским и т.п.), выполняемых операцией формовки Лючки в титановых панелях малой кривизны часто изготавливают в виде круглых, либо прямоугольных полостей с плоским дном. Однако технологические трудности при формовке таких лючков требуют разработки специальных подходов.

В работе указано, что основными способами формовки полостей в листовых заготовках являются штамповка в инструментальных штампах предварительно нагретой в печи заготовки, горячая штамповка в штампах из жаропрочных сталей на пресс-печи, формовка эластичной средой, формовка взрывом, пневмотермоформовка в состоянии сверхпластичности, электрогидравлическая и магнитоимпульсная

штамповки, штамповка с применением электроимпульсного воздействия тока на заготовку, а также штамповка с непрерывным электротермическим воздействием на заготовку. Для высокотемпературной формовки полости в заготовке из титанового сплава ВТ20 наиболее оптимальным является мегод формовки жёстким пуансоном по жесткой матрице с применением электроконтактного нагрева Выделены преимущества данного метода перед остальными.

Теоретические и практические исследования операции листовой формовки рассмотрены в работах относительно небольшого числа авторов, среди них следует выделить работы Горбунова М.Н., Каткова В Ф., Чумадина A.C., Красова А С, Романовского В.П, Аверкиева Ю.А., Феоктистова С.И., Хилла Р., Мамутова A.B. и др.

Из анализа литературных источников следует, что до настоящего времени теоретически был изучен только процесс осесимметричной листовой формовки полостей. Слабая изученность неосесимметричной формовки обусловлена сложностью схемы пластического деформирования заготовки и закономерными проблемами с математической постановкой задачи В силу наличия большой номенклатуры деталей и конструктивных

элементов, получаемых неосесимметричной формовкой, процесс математического моделирования этой операции, как правило, ограничивается набором специальных приемов, ориентированных на решение задачи формовки конкретного конструктивного элемента. Отбор этих приемов обусловлен разнообразием методов формовки, температурно-скоростных режимов формоизменения, конструктивных требований, а также широким рядом моделей формуемых материалов.

Анализ теоретических решений позволил выделить три основных метода, нашедших широкое применение при решении задач листовой штамповки: инженерный метод, метод конечных элементов и прямой вариационный метод.

Инженерный метод основан на решении дифференциального уравнения равновесия совместно с условием пластичности. При аналитическом решении даёт возможность учитывать взаимовлияние различных параметров процесса, но метод использует ряд существенных упрощений. При этом получение решения связано с заданием вида функции распределения толщины, вследствие чего метод может давать различные решения при различных законах утонения. При численном решении уступает методу конечных элементов и вариационному методу.

Для метода конечных элементов и прямого вариационного метода указаны основные особенности применения к решениям задач обработки металлов давлением. Обоснован выбор этих двух методов в качестве основных инструментов для решения задачи листовой формовки.

Таким образом, задачамии исследования являются:

1. Построение уточнённой математической модели процесса осесимметричной и неосесимметричной формовки полости в листовой заготовке с учётом термической интенсификации, деформационного и скоростного упрочнения, последовательности нагружения и других параметров.

2. Определение оптимальных технологических параметров процесса и его предельных возможностей.

3. Разработка прикладного программного обеспечения на базе разработанной математической модели.

4. Экспериментальная проверка полученных теоретических зависимостей.

5. Исследование влияния режимов обработки на прочностные и эксплуатационные характеристики получаемых деталей.

Во второй главе приведены математические модели процессов листовой формовки полостей круглой и прямоугольной формы в плане на основе прямого вариационного метода. Указаны возможности применения методики создания вариационной модели для постановки задач формовки полостей в виде произвольного выпуклого многоугольника.

При листовой формовке круглой в плане полости происходит образование очага пластической деформации с неопределённой внешней границей во фланцевой части заготовки. Это обстоятельст во делает анализ процесса весьма сложным.

Рис.2. Схема формовки осесимметричной полости.

Представим очаг деформации в виде кольца, внутренний радиус которого равен г и определён размером пуансона, величиной зазора, а также радиусом закругления кромки матрицы (см. рис. 2). Радиус внешней границы равен Л и неизвестен. На внешней границе очага деформации толщина заготовки не изменяется. Деформация донной части отсутствует.

Выбор вариационного метода в качестве расчётного обусловлен неопределённостью внешней границы очага деформации. Такая неопределённость не позволяет вычислить утонение заготовки по фланцу без принятия дополнительных упрощающих допущений. Таким образом, размер очага деформации /? в рассматриваемой модели нужно принять в качестве варьируемого параметра и искать решение на основании вариационного принципа минимума полной мощности формоизменения. Суть поиска решения сводится к поиску такого размера Я очага пластической деформации, который сообщал бы полной мощности сил формоизменения минимальное значение.

Используем цилиндрическую систему координат р,в,г, как показано на рисунке 2. Начало оси г расположим на поверхности заготовки, контактирующей с плоским торцом пуансона.

Внутренняя граница очага деформации нагружена равномерно по углу в внешней нагрузкой д, создаваемой инструментом и передаваемой в очаг деформации через плоское дно и стенку формуемой полости.

Допустим, что при вертикальном перемещении пуансона, распределение скорости радиального перемещения частиц заготовки во фланцевой зоне подчиняется следующей эмпирической функции

й „ =а + - + с-р (1)

И Р

где а, Ь, с - неизвестные константы (параметры); р - радиальная координата точки.

Используя кинематические граничные условия, соотношения

Коши и условие постоянства объёма, можно получить выражения для

параметров а,Ъ,с, после чего записать выражение для функционала

полной мощности формоизменения в следующем виде-

12 я к

А.Н= \ \ \trH pdpdedz (2)

-»о 0 '

где г/ - интенсивность касательных напряжений;

и

за- исходная толщина заготовки;

5 - функция распределения толщины заготовки, зависящая от р;

Н- интенсивность скорости деформации сдвига;

Для упрощения вычислений в формуле (2) опущены слагаемые, отвечающие за мощность сил трения между заготовкой, матрицей и пуансоном. В этом случае вся мощность, развиваемая инструментом, равна мощности внутренних сил сопротивления деформации Ач = А,„. Таким образом, из соотношения (2) можно получить выражение для деформирующего усилия Рд в виде:

ж 2я я

Рд=7Г \ \ \ri-H p Лр ае-йг. (3)

и' о ,

Рис.3. Распределение скорости перемещения частиц заготовки

Для нахождения такого состояния, в котором полная мощность сил, приложенных к деформируемой заготовке, принимает минимальное значение, необходимо продифференцировать выражение (3) по параметру К и приравнять полученное выражение нулю.

¿Я I

Из полученного уравнения (4) определяем размер очага деформации '

/?(), являющийся действительным радиусом очага деформации при I

формовке, а затем и геометрические параметры формуемой полости.

Поскольку аналитически вычислить интеграл в выражении (3) в настоящее время не удаётся, то можно воспользоваться численными методами с использованием ЭВМ, а затем получить решение задачи одномерной минимизации для выражения (4).

Совместное решение уравнений (3) и (4) позволяет получить решение задачи осесимметричной формовки только для случая штамповки с дифференцированным нагревом фланца, когда материал в зазоре между матрицей и пуансоном деформируется лишь упруго и образует зону передачи усилия. В действительных производственных условиях разрушение заготовки при электроконтактном нагреве происходит на ребре пуансона, что свидетельствует об интенсивной пластической деформации материала в зазоре между матрицей и пуансоном Таким образом, для расширения возможностей приведённой математической модели необходимо учесть мощность внутренних сил и для участка зазора

Вводя ряд обоснованных упрощающих допущений о мембранном характере деформирования листовой заготовки и задаваясь полем скоростей перемещения частиц материала в зазоре (рис.3), получим выражение для деформирующего усилия в виде:

о т

2 я г" Я

(5)

О -10 г

где гс - радиус центра тяжести кольцевого участка в сечении гс~ гиист+0.5с1\ римские цифры указывают на номер зоны, по которой ведется

интегрирование: / - участок зазора между матрицей и пуансоном, II -фланцевый участок; у,? - параметры, зависящие от этапа деформации, отражающие связь между вертикальным перемещением пуансона и малым смещением кромки кольцевого участка и фланцевого участка соответственно; и„ - скорость вертикального перемещения инструмента; т,1- линейные размеры; остальные обозначения аналогично (3) и (4). Для учёта упрочнения используется метод последовательных нагружений, когда совместное решение уравнений (3) и (5) проводится для этапа нагружения при малом смещении пуансона (рис.4).

Рд,Н 9000 8800 8600 8400 8200 8000 7800 7600 7400

158 162 166 170 175 179 183 187 192 196

—8Т20, 1=950 - С, 80=1.2 мм, 0=300 мм, И=1,2 мм

- -ВТ20,

1=950'С 80=1,2 мм, 0=320 мм. 11=1,2 мм

— вта, (=950 "С, 50=1,2 мм 0=280 мм, 11=1,2 мм

И,мм

Рис.4. Распределение деформирующего усилия на этапе нагружения в зависимости от варьируемого радиуса очага деформации Я.

Как видно из рис. 4, функция распределения усилия деформирования является унимодальной, а, следовательно, на каждом этапе нагружения существует единственное значение Я, при котором полная мощность внутренних сил имеет минимальное значение.

При вычислении параметров неосесимметричной формовки необходимо провести анализ взаимодействия различных зон заготовки между собой. В связи со сложностью решаемой задачи, для упрощения математических выкладок используем следующую модель процесса

неосесимметричной формовки. Представим очаг деформации в виде набора угловых (криволинейных) зон, внутренний контур которых ограничен дугой окружности, и прямоугольных участков (прямолинейных зон), расположенных между угловыми (рис.5.). В каждой из зон реализуется свой вид напряжённо-деформированного состояния. Внешние границы очага деформации не определены. Границы между смежными зонами представляют собой плоскости, по которым действуют касательные напряжения максимально возможной величины.

Очевидно, что в угловых зонах прямоугольной полости (рис.5) реализуется осесимметричное напряжённо-деформированное состояние, анализ которого проведён выше. Взаимное влияние зон друг на друга определяется соотношением скоростей течения металла по граничным поверхностям а и С2.

Представим прямолинейную зону в виде прямоугольника длиной В и шириной (М-Ц) (см. рис.5), то есть широкой полосы, являющейся частью полубесконечного листа.

Если бы криволинейные и жёсткие (недеформируемые) участки отсутствовали, то минимальная мощность формоизменения обеспечивалась бы при равномерном линейном удлинении прямолинейной зоны. Причём, ширина (М-Ь) не оказывала бы влияния на величину мощности.

При наличии участков, материальные частицы которых перемещаются со скоростями, отличными от скоростей прямолинейного участка, размер М должен иметь некоторую определенную величину, обеспечивающую минимум мощности формоизменения заготовки.

Для упрощения решения примем, что функция, описывающая распределение скоростей перемещения в направлении оси х имеет вид (по переменной^ рассуждения аналогичны):

йх=а\+Ь,х + ^ (6)

х

и едина для всей прямолинейной зоны. Рассуждая аналогично осесимметричному случаю, можно получить выражения для мощностей внутренних сил, развиваемых на прямолинейных участках Для этого необходимо учесть, что деформированное состояние прямолинейного участка является плоским, граничные условия по смыслу останутся такими же, что и для криволинейной зоны. Таким образом, получим

В/ \ '2 М

Р"=т I \ \i4 dx4z dy

(7)

Р"=ТГ' у! (В)

о

где к - номер зоны, по которой ведётся интегрирование.

Кроме того, из-за разницы скоростей течения частиц материала по границам <7, следует учесть мощности сил среза А0, и А^- Так для границы (7) можем записать следующие выражения для мощностей сил среза:

- на границе прямолинейной и криволинейной зон «

АФ= \ Ь Л (9)

-на границе прямолинейной и жесткой зон мощность сил среза равна » м,

<2= / (10) -•»о

После необходимых преобразований можно составить выражение для полной мощности формоизменения на этапе нагружения в следующем виде:

А„и (Л„Л/„Л/2) = ХЛ£ + , +А'сра +А'ср}). (11)

к ) I

Первая сумма в выражении (11) отвечает за мощность внутренних сил во фланцевой области заготовки, вторая - за мощность внутренних сил для участков заготовки, находящихся в зазоре между матрицей и пуансоном, а третья сумма отвечает за мощность сил среза по границам (7/ и 02.

Если поделить выражение (11) на скорость инструмента 0„, то можно получить выражение для деформирующего усилия, которое необходимо приложить к пуансону, чтобы деформировать заготовку на малую глубину

Рис.5. К определению параметров неосесимметричной полости.

СПМПа

69 30

45 60

90 105 Р* мм

120 135

-Интенсивность напряжений в криволинейной зоне

— — Интенсивность напряжений в I прямолинейной зоне

— - - Интенсивность напряжений во II прямолинейной зоне

Рис.6. Распределение интенсивности напряжений по зонам заготовки (Вт20, 8о=1,2 мм, В1=300 мм, В2=200 мм, 1=30 мм, Ь=1,2 мм, 1=920 °С)

в,мм

1,202 —

1,2 -1,198 -1,196 1,194 1,192 1,19 1,188 1,186

1,184 -30

У

-И=1,2 мм

- .Ь=1,5 мм > - №=1,8 мм

I ^

35 40 45 50 55 60 65 70 р, им

Рис.7. Распределение толщины заготовки для различных глубин формовки (5о=1,2 мм; ВТ20; 1=950°С; В1=300 мм; В2=200; г=30 мм).

После нахождения минимума функции (12) на сетке варьируемых параметров Л/, М1г М: вычисляем действительное значение

деформирующего усилия Рд, поле напряжений (рис 6) и деформаций по зонам заготовки на каждом этапе, а затем, используя полученное поле деформаций, переходим к следующему этап) нагружения и повторяем расчет После пересчёта всех этапов получаем окончательные размеры и форму полости Грис 7), а также величину максимальных действующих напряжений.

Из рисунков 6 и 7 видно, что напряженное сосюяние по зонам заготовки является неравномерным, и размеры очага деформации во фланцевой части зависят от зоны заготовки. Например, для угловой зоны, доля материала, вовлекаемого в пластическую деформацию значительно меньше, чем для прямолинейных участков, что указывает на разгружающее действие сил среза по границам б»; и 6% относительно зоны передачи усилия.

Для сравнения расчётного алгоритма формовки на основе прямого вариационного метода в данной работе была создана альтернативная модель на основе метода конечных элементов (МКЭ) В настоящее время существует множество программных реализаций МКЭ в применении к решению задач пластического деформирования Основными целями конечноэлементного моделирования являлись сравнение получаемых результатов и выявление основных преимуществ и недостатков предлагаемой расчётной методики в сравнении с конечноэлементными моделями. На основании проведенного анализа по существующим программным реализациям МКЭ в применении к решению задач пластического деформирования для сравнения был выделен пакет фирмы MSC.Software под названием MSC.Marc.

Несмотря на относительное удобство интерфейса, качественную отладку внутренних расчётных алгоритмов, все конечноэлементные пакеты имеют ряд специфических недостатков, обусловленных природой МКЭ В частности, наблюдается вычислительная неустойчивость получаемого результата в силу сеточной природы расчётных алгоритмов Второй существенный недостаток программных реализаций - это перегруженность интерфейса, которая обусловлена, не столько желанием ввести в расчёт ряд существенных физических явлений, сколько необходимостью отладки модели перед запуском на расчёт. Все указанные недостатки программных реализаций требуют тщательного анализа получаемых результатов со стороны расчётчика, а следовательно, требуют

от пользователя высокой научной квалификации и знания большого числа приемов работы с пакетом. На рисунке 8 показаны ре^льтаты конечноэлементного расчёта формовки.

Однако необходимо отметить, что МКЭ и его программные реализации обладают и рядом достоинств, позволивших занять ем\ почётное первое место среди существующих методов расчета деформируемых тел В частности, при качественной разработке модели возможно получение высокоточного результата, хорошо coi лас>юшеюся с экспериментом. По этой причине МКЭ получил наибольшее распространение и признание по всему миру.

Таким образом, можно констатировать, что на этапе подгоювкп производства и при отладке техпроцесса необходимы расчетные инструменты, позволяющие быстро оценить штампусмость детали из заданного материала и определить основные параметры процесса. Такой

fnc 5S

Tanc 3000e*ú01

TbcfcrcMtfCfeMnt

Рис.8 Распределение толщины детали после формовки. (ВТ20, s0=l,2 мм; t=950°C; В 1=300 мм; В2=200; г=30 мм; h=l,2 мм)

инструмент может быть создан на основе предложенной методики с использованием прямого вариационного метода. Если же необходимо

получить высокоточную модель, учитывающую большинство особенностей процесса, то необходимо воспользоваться программными реализациями МКЭ.

В третьей главе были рассмотрены особенности формовки полостей из труднодеформируемых сплавов с применением электротермического воздействия (ЭТВ), определены цели и задачи опытно-экспериментальных исследований, проведен отбор оборудования, оснастки и заготовок для проведения экспериментов, а также приведены экспериментальные данные по формовке лючков в листовых заготовках из сплава ВТ20. Предложен алгоритм оценки предельных возможностей процесса формовки и проведён анализ физико-механических свойств деформированных заготовок. В работе показано, что при формовке с ЭТВ наиболее важным

элементом электрооборудования

установки является силовой

трансформатор, от которого в значительной степени зависит надежность работы и срок ее службы, характеристики режима нагрева и технические показатели установки.

Поскольку промышленность не выпускает трансформаторов, специально предназначенных для установок ЭТВ, то на КнААПО был спроектирован, разработан и изготовлен трансформатор на базе ТОЭСЗ-250/40,

удовлетворяющий целому ряду требований по высокоскоростному электронагреву заготовок из труднодеформируемых сплавов.

Для формовки лючков применяют штамп, показанный на рисунке 9. Отличительной особенностью работы штампа является то, что заготовку предварительно растягивают в продольном направлении, после чего опускают пуансон, производя

Рис.

9.

Штамп для изготовления деталей

двойной кривизны: 1-матрица; 2 - пуансон; 3 -прокладки; 4 - тормозные рёбра; 5 - заготовка; 6 -диэлектрические термостойкие прокладки;

формообразование детали.

В работе проведены экспериментальные исследования методов повышения штампуемости детали. В частности, рассмотрены особенности применения смазок при формовке с ЭТВ, приведены общие требования по подготовке поверхности детали к деформированию, а именно: отсутствие трещин, задиров, заусенцев, обезжиривание поверхности перед формовкой. Рассмотрены особенности взаимодействия

электрооборудования и оснастки, обеспечивающие безопасность технологического процесса.

В главе 3 описан порядок проведения эксперимента и используемые подходы по измерению деформаций по полю заготовки. Следует отметить, что для экспериментального измерения деформаций был выбран метод делительных сеток на основе работ Г.А. Смирнова-Аляева. Величины деформаций определялись с помощью инструментального микроскопа. Проводилось измерение линейных размеров искажённой ячейки и величины одной её диагонали. Результаты измерений толщины в сравнении с расчетными зависимостями представлены на рисунке 10.

мм 1202 1,2 1,198 1,196 1,194 1,192 1,19

-Расчётная толщина по ВМ • Экспериментальные точки

- - - Расчётная толщина по МКЭ

Рис.10. Расчётное распределение толщины по фланцу угловой зоны в сравнении с измеренными значениями.

При анализе предельных возможностей процесса формовки были рассмотрены основные факторы, способные привести к преждевременному разрушению заготовки в процессе пластического деформирования.

30 35 40 45 50 55

р, ми

Отмечено, что исследуемый процесс формовки ограничен в своих возможностях вследствие разрушения материала на ребре пуансона либо кромке матрицы Оба варианта разрушения происходят вследствие значительного утонения материала в указанных зонах. Возможность реализации одного из вариантов разрушения напрямую связана с конструктивным исполнением матрицы и пуансона, материалом заготовки, используемыми смазками, качеством поверхности, а также с условиями нагрева заготовки и условиями теплоотвода Для оценки предельных деформаций был выбран критерий ресурса пластичности В Л Колмогорова

Известно, что нагрев титана и его сплавов в воздушной атмосфере приводит не только к образованию окислов на поверхности, но и к газонасыщению поверхностного слоя деталей, с образованием альфированного слоя и водородной хрупкости. Поэтому предстояло провести всесторонние исследования влияния способа формообразования с ЭТВ на физико-механические свойства сплава ВТ20.

После формообразования деталей заданных размеров и формы было установлено, что:

- поверхность имеет цвета побежалости от соломенно-желтого до темного, причём, чем выше температура, тем темнее окисная плёнка и тем она менее прочная;

- происходит образование хрупкого поверхностно слоя во всем исследованном диапазоне температур, который удаляется пескоструйной обработкой, а следовательно, не происходит общего охрупчивания детали,

- микротвердость сердцевины деформированных заготовок не отличается от исходной, что свидетельствует об отсутствии газонасыщения;

- при механических испытаниях деформированных образцов на прочность, удлинение и угол загиба указанные величины не выходят за пределы, регламентированные ОСТ1.90210-76 на механические свойства листов из ВТ20 в состоянии поставки;

- при испытаниях на усталостную прочность была выявлена сложная зависимость устаггостной прочности от температуры формообразования, объясняемая наличием элементов сверхпластичности и высокотемпературной термомеханической обработки сплава ВТ20 в процессе формообразования.

Общие выводы. Выполненные в работе исследования и полученные результаты позволяют сделать следующие общие выводы'

1. Анализ способов формовки неосесимметричных полостей в листовых титановых заготовках показал, что наиболее приемлемым является способ формовки в жестких штампах с ЭТВ на заготовку.

2. Математическое моделирование операции формовки на основе прямого вариационного метода с использованием неполной системы эмпирических функций позволило разработать методику расчёта листовой формовки полостей сложного контура в плане с учётом физической и геометрической нелинейности задачи, влияния температуры и скорости деформации.

3. Анализ экспериментальных исследований и оценка адекватности математических моделей подтвердили корректность применяемого математического аппарата и принятых допущений при построении модели листовой формовки.

4. Эксплуатационные характеристики деталей, отформованных с ЭТВ, соответствуют отраслевым стандартам, что указывает на высокую эффективность данного способа формовки в условиях серийного производства.

5. Программная реализация расчёта параметров процесса листовой формовки на основе разработанной модели и методики позволяют осуществить автоматизацию технологической подготовки производства, связанной с проектированием и изготовлением оснастки, что значительно сокращает время подготовки производства.

6. Экономический эффект от внедрения результатов работы составляет 75000 руб. на одно изделие.

Список публикаций по диссертации. Основное содержание диссертации изложено в следующих работах:

1. Макаров К.А., Калинин С.А. , Прохоров А.Г. Разработка математической модели процесса неосесимметричной формовки // Нелинейная динамика и прикладная синергетика: Международная научная конференция. Сб. научных трудов. Вестник КнАГТУ: Вып.1. Сб. 1.4.2. КнАГТУ, 2002.

2. Калинин С.А. Исследование процесса неосесимметричной формовки полостей в листовых заготовках // Исследования и перспективные

24

разработки в авиационной про\ первой научно-практической специалистов, ОАО «ОКБ Сух 2002 г.)

2. Калинин С.А. Исследование п] полостей в листовых заготовка проблемам науки техники и обр Савиных, В.В.Вишневского.- М.: Академия наук о Земле, 2002.-164 с.

3. Макаров К.А., Калинин С.А. Исследование процесса неосесимметричной формовки полостей в листовых заготовках // Роль науки, новой техники и технологии в экономическом развитии регионов: Сборник научных трудов сотрудников КнААПО: Вып. 2. (Хабаровск, 2003 г.)-М.: Изд-во "Эком", 2003,- С.87-92.

4. Калинин С.А., Макаров К.А., Марьин Б.Н. Особенности неосесимметричной формовки полостей в тонколистовых панелях авиационных конструкций // Фундаментальные и прикладные вопросы механики: Сборник докладов международной научной конференции / Под ред. К.А Чехонина. - Хабаровск: Изд-во Хабар, гос. техн. ун-та, 2003. 782 с. Хабаровск, 2003, с. 533-537.

5. Макаров К.А., Марьин Б.Н., Калинин С.А. Использование вариационного метода для расчета параметров процесса формовки полостей // Роль науки, новой техники и технологии в экономическом развитии регионов- материалы Дальневосточного инновационного форума с международным участием: в 2 ч. ХГТУ, Хабаровск, 2003, с. 175-179.

6. Калинин С.А. Моделирование процесса неосесимметричной формовки полостей в панелях планера самолёта // Исследования и перспективные разработки в авиационной промышленности. Сборник научных трудов второй научно-практической конференции молодых учёных и специалистов, ОАО «ОКБ Сухого» и ГУП АВПК «Сухой» (Москва, 2004 г.).

7. Калинин С.А., Макаров К.А. Исследование и моделирование процесса неосесимметричной формовки полостей в листовых заготовках. Сборка в машиностроении, приборостроении: №6, 2004 г., с. 17-22.

Подписано в печать 17 11 05 Формат 60x84 1/16 Бумага писчая Печать офсетная Ус.1 печ л 1.4 Уч -изд л. 1,3 Тираж 80 ж> Заказ 19309 Полиграфическая лаборатория государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет» 681013. Комсомол wx-на-Амуре. пр Ленина.27

»23249

РНБ Русский фонд

2006-4 26206

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Номенклатура деталей планера самолёта, получаемых формовкой листовых заготовок.

1.2. Анализ существующих методов и технологических схем листовой формовки полостей. Классификация процессов листовой штамповки с применением операции формовки.

Штамповка в жестких штампах.

Специальные способы штамповки.

1.3. Современное состояние теоретических исследований в области листовой формовки полостей.

Аналитические решения

Инженерный метод.

Метод характеристик.

Численные решения «

Метод переменных параметров упругости.

Вариационные методы.

Метод конечных элементов.

1.4. Выводы и задачи исследования.

ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1. Расчёт параметров неосесимметричной полости с использо ванием вариационного метода.

Основные допущения, принимаемые при расчёте.

Анализ процесса формовки осесимметричных полостей.

Учёт упрочнения.

Алгоритм и блок-схема расчёта параметров формовки осесимметричной полости.

Результаты расчёта параметров осесимметричной формовки.73 Влияние прямолинейной части фланца на размеры криволинейной части фланца.

Анализ формоизменения прямолинейной части фланца.

Определение сил среза.

Реологическая модель материала.

Алгоритм расчёта параметров неосесимметричной (прямоугольной) формовки полости в листовой заготовке из сплава

ВТ20.

Результаты расчёта параметров неосесимметричной формовки.

2.2. Расчёт параметров неосесимметричной полости с использованием метода конечных элементов.

Конечноэлементное моделирование (Pre-processing).

Геометрическая модель.

Задание свойств элемента.

Задание характеристик материала.

Нагрузки и граничные условия.

Результаты конечноэлементного расчёта неосесимметричной формовки.

2.3 Сравнительный анализ представленных моделей формовки.

ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

3.1. Цель и задачи экспериментальных исследований.

3.2. Оборудование, оснастка и заготовки для проведения экспериментальных исследований.

Источник питания для электроконтактного нагрева.

Штамповал оснастка.

Подготовка заготовки для формовки полости в листовой заготовке с электроконтактным нагревом.

Выбор пресса.

3.3. Оценка адекватности полученной математической модели процесса формовки.

Описание выполнения эксперимента.

Выполнение измерений и определение полей деформации.

Распределение толщины в зоне очага деформации заготовки.

Оценка предельных возможностей процесса неосесиммет-ричной формовки полостей в листовых заготовках из сплава ВТ20.

3.4. Исследование влияния параметров формовки с электроконтактным нагревом на физико-механические свойства деталей.

Исследование хрупкости поверхностного слоя.

Исследование микротвердости поверхностного слоя.

Исследование механических свойств сплава ВТ20 после высокотемпературного формообразования деталей.

Испытания на усталостную прочность.

3.5 Выводы.

Вес деталей, получаемых штамповкой, составляет 60-70% от общего веса планера современного самолёта. Такое широкое применение штамповки обусловлено возможностью изготовления сложных по конфигурации, легких и прочных деталей с высоким коэффициентом использования материала. В ряде случаев штамповка позволяет избежать трудоёмких операций сборки за счёт исполнения дополнительных конструктивных элементов (подсечки, рифты, лючки) на крупногабаритных деталях планера.

Использование новых высокопрочных материалов позволяет уменьшить вес несущих элементов конструкции при той же прочности. Особенно следует выделить титановые сплавы, удельные прочностные характеристики которых значительно выше, чем у целого ряда; сталей и алюминиевых сплавов. Однако применение новых материалов часто приводит к ухудшению технологичности деталей.

Крупногабаритные обшивки планера самолёта, защитные кожухи систем и оборудования, приборные панели и тому подобные детали, как правило, имеют множество конструктивных элементов в виде местных полостей под лючки, углублений, подсечек, рифтов, выполняемых с применением операции формовки. Изготовление таких конструктивных элементов часто приводит к разрушению листовой заготовки в процессе формовки.

На этапе подготовки серийного производства, при отработке технологического процесса и внедрении новой технологии ошибки в оценке штампуемости листовых деталей могут привести к значительным материальным и временным затратам, увеличению объёма доводочных работ. По указанным причинам перспективным направлением является грамотное применение современных средств инженерного анализа, позволяющих моделировать технологический процесс и оценивать его технологические возможности.

Все существующие в настоящий момент методы моделирования процессов листовой штамповки делятся на аналитические и численные. Недостатком первых является, как правило, чрезмерное упрощение природы процесса за счёт исключения большого числа факторов, приводящее к снижению точности решения. Среди численных методов наибольшее распространение получил метод конечных элементов. Однако существующие программные реализации этого метода при решении физически и геометрически нелинейных задач не находят широкого применения в серийном производстве, что связано со значительной информативной перегруженностью интерфейса и проблемами с отладкой конечноэлементных моделей как на этапе создания, так и на этапе расчёта.

Таким образом, актуальность данной работы обусловлена сокращением сроков технологической подготовки заготовительно-штамповочного производства, уменьшением объема доводочных работ, снижением стоимости опытно-конструкторских разработок в области производства крупногабаритных обшивок планера из трудно деформируемых» сплавов за счёт разработки математической модели и программного обеспечения для расчета параметров формовки конструктивных элементов типа лючков, полостей и местных углублений.

Цель работы Сокращение сроков и трудоёмкости технологической подготовки производства, повышение точности изготовления деталей летательных аппаратов, получаемых с использованием операции формовки неосесимметричных полостей в листовых заготовках, за счёт разработки рациональных методов и автоматизации расчёта её технологических параметров.

Методы исследования. Теоретические исследования при разработке математической модели процесса формовки базируются на основных положениях теории пластичности, методах функционального анализа, вариационного исчисления с применением теории оптимизации, а также методе конечных элементов и численных методах расчёта с использованием ЭВМ.

Экспериментальные исследования основаны на теории планирования эксперимента, выполнены с использованием современных методов и экспериментального оборудования.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Выполнена новая вариационная постановка задачи неосесимметричной формовки полостей в листовых заготовках с использованием неполной системы эмпирических функций.

2. Разработана уточненная математическая модель процесса формовки неосесимметричных полостей в листовых заготовках, учитывающая параметры температурной интенсификации, деформационное и скоростное упрочнение материала, последовательность нагружения.

3. Исследовано влияние геометрических размеров заготовки, формуемой полости и деформирующего инструмента, а также технологических параметров процесса на энергосиловые характеристики, предельные возможности и размеры деталей, получаемых формовкой.

4. Получены новые теоретические и экспериментальные зависимости для расчёта предельных технологических возможностей исследуемого процесса.

Практическая значимость работы

1. На основе результатов численного моделирования разработаны рекомендации по определению оптимальных параметров процесса формовки полостей в заготовках из титановых сплавов.

2. Разработан пакет прикладных программ для расчёта на ЭВМ энергосиловых параметров и предельных возможностей процесса листовой формовки, а также геометрических размеров получаемых деталей.

3. Выполнен комплекс экспериментальных исследований по оценке качества деталей из титановых сплавов, получаемых формовкой с применением электротермического воздействия.

4. Проанализированы возможности программного комплекса МЗСМагс при моделировании процесса листовой формовки полостей.

5. Результаты работы внедрены в производство на ОАО «КнААПО». Ожидаемый экономический эффект составляет 75000 рублей на одно изделие.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались и обсуждались на Международной научной конференции «Нелинейная динамика и прикладная синергетика» (Комсомольск-на-Амуре, 2002 г.); Первой и второй научно-практических конференциях молодых учёных и специалистов «Исследования и перспективные разработки в авиационной промышленности» (ОАО «ОКБ Сухого», Москва, 2002 и 2004 гг.); Международном форуме по проблемам науки техники и образования (Москва, 2002 г.); Дальневосточном информационном форуме «Роль науки, новой техники и технологий в экономическом развитии регионов» (Хабаровск, 2003 г.); Международной научной конференции «Фундаментальные и прикладные вопросы механики» (Хабаровск, 2003 г.);.

Публикации. Основное содержание диссертации изложено в 8 работах, в том числе - в 1 статье и 7 тезисах докладов.

В первой главе рассмотрено современное состояние вопроса. Проведён анализ номенклатуры деталей, изготавливаемых с помощью операции формовки, проанализированы существующие методы листовой формовки, особенности способов интенсификации, а также проведён обзор теоретических работ по расчёту параметров процесса.

Во второй главе приведены математические модели процессов листовой формовки полостей круглой и прямоугольной формы в плане на основе прямого вариационного метода. Указаны возможности применения методики создания вариационной модели для постановки задач формовки полостей в виде произвольного выпуклого многоугольника. Дано решение задачи определения напряжённо-деформированного состояния листовой заготовки при формовке неосесимметричной полости жёстким пуансоном по жёсткой матрице. Определены усилия деформирования и другие параметры, необходимые для получения деталей с заданной точностью. Приведено решение задачи формовки неосесимметричной полости с использованием метода конечных элементов.

В третьей главе были рассмотрены особенности формовки полостей из труднодеформируемых сплавов с применением электротермического воздействия (ЭТВ), определены цели и задачи опытно-экспериментальных исследований, проведен отбор оборудования, оснастки и заготовок для проведения экспериментов. Приведены экспериментальные данные по формовке лючков в листовых заготовках из сплава ВТ20 и результаты исследований влияния технологических параметров процесса на физико-механические характеристики материала получаемых деталей.

В приложениях приведены программы для расчёта технологических параметров процесса на ЭВМ и технико-экономический акт внедрения. I

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.

1. Анализ способов формовки неосесимметричных полостей в листовых титановых заготовках показал, что наиболее приемлемым является способ формовки в жестких штампах с ЭТВ на заготовку.

2. Математическое моделирование операции формовки на основе прямого вариационного метода с использованием неполной системы эмпирических функций позволило разработать методику расчёта листовой формовки полостей сложного контура в плане с учётом физической и геометрической нелинейности задачи, влияния температуры и скорости деформации.

3. Анализ экспериментальных исследований и оценка адекватности математических моделей подтвердили корректность применяемого математического аппарата и принятых допущений при построении модели листовой формовки.

4. Эксплуатационные характеристики деталей, отформованных с ЭТВ, соответствуют отраслевым стандартам, что указывает на высокую эффективность данного способа формовки в условиях серийного производства.

5. Программная реализация расчёта параметров процесса листовой формовки на( основе разработанной модели и методики позволяют осуществить автоматизацию технологической подготовки производства, связанной с проектированием и изготовлением оснастки, что значительно сокращает время подготовки производства.

6. Экономический эффект от внедрения результатов работы составляет 75000 руб. на одно изделие.

1. Грошиков А.И., Малофеев В.А. Заготовительно-штамповочные работы в самолётостроении. М., «Машиностроение», 1976,440 с.

2. Мельников ЭЛ. Справочник по холодной штамповке оболочковых деталей. -3-е изд., перераб. и доп.- М.: Машиностроение, 2003. -288 е., ил.

3. Листовая штамповка: Расчёт технологических параметров: Справочник/ В.И. Ершов, О.В. Попов, A.C. Чумадин и др. М.: Изд-во МАИ, 1999.-516 е.: ил.

4. Исаченков Е.И. Штамповка резиной и жидкостью.-Изд. 2-е.-М.: Машиностроение, 1967.

5. Громова А.Н., Завьялова В.И., Коробов В.К. Изготовление деталей из листов и профилей при серийном производстве.- М.: 0боронгиз,1960.

6. Справочник технолога-машиностроителя./Под ред. А.Г. Косиловой, Р.К. Мещерякова. -Изд.4-е. -М.: Машиностроение, 1986. В 2 т. Т.1

7. Ресурсосберегающие технологии изготовления штампосварных конструкций летательных аппаратов / В.И. Муравьёв, Б.Н. Марьин, В.И. Меркулов; Под ред. В.И. Муравьёва: Учебное пособие.-Комсомольск-на-Амуре: КнАГТУ, 2001,-176 с.

8. Современные технологии авиастроения/Коллектив авторов; Под ред. А.Г. Братухина, Ю.Л. Иванова -М.: Машиностроение, 1999.-832 е.: ил.

9. Красов A.C. Формовка местных глубоких полостей с дифференцированным нагревом. Кузнечно-штамповочное производство.2000. №6. с. 16-21.

10. Романовский В.П. Справочник по холодной штамповке. 6-е изд., перераб. и доп. - Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1979. - 520 е., ил.

11. Аверкиев Ю.А., Аверкиев АЛО. Технология холодной штамповки: Учебник для вузов по специальностям «Машины и технологияобработки металлов давлением» и «Обработка металлов давлением».-М.: Машиностроение, 1989.-304 е.: ил.

12. Горбунов М.Н. Технология заготовительно-штамповочных работ в производстве самолётов: Учебник для вузов.-2-e изд., перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 1981.

13. Киселёв А.И. Штамповка днищ давлением жидкости. М.: Изд-во МАИ, 1998.-152 е.: ил.

14. М.Н. Горбунов, A.C. Красов, Местная формовка листового материала с нагревом. Кузнечно-штамповочное производство №10, 1972 г.

15. В.П. Романовский. Анализ напряженно-деформированного состояния в начальной стадии процесса глубокой вытяжки. Кузнечно-штамповочное производство №12, 1967 г.

16. Романовский В.П. Технологические расчёты при вытяжке деталей с широким фланцем. — Вестник машиностроения, 1954, №9

17. Катков В.Ф. Исследование процесса глубокой вытяжки изделий сложной формы // Исследования в области глубокой вытяжки металлов: Труды МАТИ. №29. Оборонгиз, 1956.

18. Сторожев М.В., Попов Е.А. Теория обработки металлов давлением. Учебник для вузов. Изд. 4-е, перераб. и доп. М., «Машиностроение», 1977. 423 с. с ил.

19. R. Hill. The mathematical theory of plasticity. Oxford, 1985, P.355.

20. Демьянушко И.В., Биргер И.А. Расчет на прочность вращающихся дисков. М.: Машиностроение, 1978. 247 с.

21. Образцов И.Ф. и др. Строительная механика летательных аппаратов / Образцов И.Ф., Булычев JI.A., Васильев ВВ. и др.; Под ред. Образцова И.Ф. М.: Машиностроение, 1986. 536 с.

22. Угодчиков А.Г., Коротких Ю.Г. Некоторые методы решения на ЭЦВМ физически нелинейных задач теории пластин и оболочек. Киев: Наукова думка, 1971-219 с.

23. Качанов JI.M. Основы теории пластичности. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Наука, 1969. - 420 с.

24. Колмогоров B.JI. Напряжения, деформации, разрушение. М.: Металлургия, 1970, 229 с.

25. Колмогоров В.JI. Механика обработки металлов давлением. М.: Металлургия, 1986, 688 с.

26. Малинин H.H. Прикладная теория пластичности и ползучести. М.: Машиностроение, 1975, 399 с.

27. Малинин H.H. Технологические задачи пластичности и ползучести. Высшая школа, 1979, 119 с.

28. Биргер И.А. Круглые пластины и оболочки вращения. М.: Оборонгиз, 1961. - 368 е.,

29. Теория обработки металлов давлением. Евстратов В.А. Харьков: Вшца школа. Изд-во при Харьк. ун-те, 1981. -248 с.

30. Зенкевич О., Морган К. Конечные элементы и аппроксимация: Пер. с англ. М.: Мир, 1986.-318 е., ил.

31. Чумадин A.C. Методы расчёта предельных деформаций в операциях листовой штамповки: Учеб. пособие. М.: Изд-во «МАТИ» - РГТУ имени К.Э. Циолковского, 2002. -53 с.

32. Пластичность и разрушение/Под ред. В. JI. Колмогорова.—М.: Металлургия, 1977.—336 с.

33. Шенрок Ю.А. Некоторые пути интенсификации технологических процессов изготовления деталей из высокопрочных материалов // Кузнечно-штамповочное производство, 1982, № 1. G. 24-25.

34. Bathe, К. J. Finite Element Procedures, Prentice Hall, Englewood Cliffs, NJ, 1996.

35. Riks, E. "Some Computational Aspects of the Stability Analysis of Nonlinear Structures", Сотр. Methods in Appl. Mech. and Eng., 47, 1984.

36. Бузлаев Д. Компьютерное моделирование листовой штамповки с применением современных материалов/ САПР и графика, №6, 2004, с.28-30.

37. Лысов М.И., Закиров И.М. Пластическое формообразование тонкостенных деталей авиатехники. М.: Машиностроение, 1983, 176 е., ил.

38. MSC.Marc Volume В: Element Library, Version 2005

39. MSC.Marc Volume A: Theory and User Information, Version 2005

40. MSC.Marc Volume C: Program Input, Version 2005

41. Быковцев Г.И., Ивлев Д.Д., Теория пластичности. Владивосток: Дальнаука, 1998. 528 с.

42. Г.Я. Гунн Теоретические основы обработки металлов давлением. (Теория пластичности), Учебник для вузов. М., «Металлургия», 1980. 456 с.

43. Дэннис Дж., мл., Шнабель Р. Численные методы безусловной оптимизации и решения нелинейных уравнений: Пер. с англ. М.: Мир, 1988.- 440 е., ил.

44. Пластометрические исследования металлов/ H.A. Мочалов, A.M. Галкин, С.Н. Мочалов, Д.Ю. Парфёнов. М.: Интермет Инжиниринг, 2003. -318 е.: ил.

45. A.M. Дмитриев, A.JI. Воронцов Аппроксимация кривых упрочнения металлов. // Кузнечно-штамповочное производство и обработка металлов давлением, 2002, №6, стр. 16-21.

46. Чумадин A.C. Методы построения и аппроксимации кривых упрочнения металлов и сплавов: Учеб. пособие. М.: «МАТИ» - РГТУ им. К.Э. Циолковского, 2001. - 43 с.

47. Меркулов В.И. Разработка, исследование и освоение процессов деформирования штампосварных конструкций летательных аппаратов. Автореферат диссертации на соискание учёной степени доктора технических наук, Владивосток, 2002.

48. Крылов В.И. Приближенное вычисление интегралов. Москва, 1967 г., 500 стр. с ил.

49. Теоретические основы авиа- и ракетостроения (в конспектах лекций): учеб. пособие для вузов / A.C. Чумадин, В.И. Ершов, В.А. Барвинок и др. М.: Дрофа, 2005. - 784 е.: ил. - (Проектирование, конструкция и производство летательных аппаратов).

50. Муравьев В.И., Войтов В.Н. Особенности релаксации остаточных напряжений в сварных крупногабаритных конструкциях из титановых сплавов // Вестник КнАГТУ. Прогрессивная технология обработки металлов. Комсосольск-на-Амуре, 1995. Сб.З. Вып. 1. С.80-87.

51. Технологическое обеспечение аэродинамических обводов современного самолёта / Коллектив авторов, М.: Машиностроение — 1,2001,- 435 е.: ил.

52. Соловцев С.С., Байер. Интенсификация местной формовкиосесимметричных заготовок//Кузнечно-штамповочное производство. 1965. №. 7.

53. Технологичность конструкций изделий: Справочник/Т.К. Алферова, Ю.Д. Амиров, П.Н. Волков и др.; Под ред. Ю.Д. Амирова. — М.: Машиностроение, 1985. — (Б-ка конструктора).

54. Горбунов М.Н., Архангельская JI.B. Формовка осесимметричных деталей из листа с предварительным образованием рифта на фланце заготовки//ИВУЗ. Авиационная техника. 1983. № 4.

55. Ершов В.И., Ливенко Н.Д., Архангельская Л.В., Наделяев И.В. Формовка тонкостенных днищ.//Кузнечно-штамповочное производство. 1988. № 2.

56. Пашкевич А.Г., Орехов A.B., Архангельская Л.В. Технологические параметры процесса пневмотермической формовки куполообразных деталей//ИВУЗ, Авиационная техника. 1984. № 1.

57. Панченко Е.В. Экспериментальное определение параметров М и К механического уравнения состояния материалов при пневмоформовке в режиме сверхпластичности//Исследование в области пластичности и обработки металлов давлением Тула, ТПИ, 1977.

58. Пашкевич А.Г., Орехов A.B., Архангельская Л.В., Титов В.М. Разностенность куполообразных деталей при пневмотермической формовке//ИВУЗ. Машиностроение. 1983. № 3.

59. Пашкевич А.Г., Орехов A.B., Тюпич Ю.П., Пешков В.П. Пневмотермическая формовка коробчатых деталей/ЛСузнечно-штамповочное производство. 1978. № 3.

60. Пашкевич А.Г., Орехов A.B., Тюпич Ю.П. Управление распределением толщины при пневмотермической формовкелистовых деталей в режиме сверхпластичности/ТКузнечно-штамповочное производство. 1978. №8.

61. Мелащенко В.Д. Однопереходная штамповка-вытяжка деталей сложных форм в жесткую матрицу электрогидроимпульсным методом//Кузнечно-штамповочное производство. 1978. № 9.

62. Алюшин Ю. А., Еленев С. А. Применение энергетического метода для расчета и анализа процессов пластического формоизменения металлов.— В кн.: Исследование процессов пластической деформации металлов. М.: Наука, 1965, с. 106—133.

63. Боуден Ф. П., Тейбор Д. Трение и смазка.— М : Машгиз, 1960.— 151 с.

64. Громов Н. П. Теория обработки металлов давлением. 2-е изд.— М.: Металлургия, 1978.— 360 с.

65. Кроха В. А. Кривые упрочнения металлов при холодной деформации.— М.: Машиностроение, 1968.— 131 с.

66. Огородников В. А. Оценка деформируемости металлов при обработке давлением.— Кузнеч.-штамповоч. пр-во, 1977, № 3, с. 15—18.

67. Смирнов-Аляев Г. А. Сопротивление материалов пластическому деформированию.-3-е изд.— Л.: Машиностроение, 1978.— 368 с.

68. Смирнов-Алиев Г. А. Чикидовский В. П. Экспериментальные исследования в обработке металлом давлением.— Л.: Машиностроение, 1972.— 360 с.

69. Тарновский И. Я., Поздеев А. А. По поводу энергетических принципов расчета в теории обработки металлов давлением.— Кузнеч.-штамповоч. пр-во, 1970, № 6, с. 47—48.

70. Тарновский И. Я., Поздеев А. А., Ганаго О. А. Деформациии усилия при обработке металлов давлением.— М.: Машгиз, 1959.—304 с.

71. Третьяков А. В., Зюзин В. И. Механические свойства металлов и сплавов при обработке давлением: Справочник.— 2-е изд.— М.: Металлургия, 1973.— 224 с.

72. Унксов Е. П. Инженерные методы расчета усилий при обработке металлов давлением.— М.: Машгиз, 1955.— 280 с.

73. Унксов Е. П. Методы моделирования процессов обработки металлов давлением.—Кузнеч.-штамповоч. пр-во, 1975, № 4, с. 1—5.

74. Гольденблат И. И., Кочнов В.А. Критерии прочности и пластичности конструкционных материалов.— М.: Машиностроение, 1968.—192 с.

75. Гоффман О., Закс Г. Введение в теорию пластичности для инженеров/Пер, с англ.: Под ред. Э.И. Григолюка.—М.: Машгиз, 1957.— 351 с.

76. Дель Г. Д. Определение напряжений в пластической области по распределению твердости.— М.: Машиностроение, 1971.—200 с.

77. Джонсон В., Кудо X. Механика процесса выдавливания металла/Пер. с англ.: Под ред. М. 3. Ерманка.—М.: Металлургия, 1965.—174 с.

78. Овчинников А. Г. Исследование процессов выдавливания. Дисс. докт. техн. наук. М., 1975.—275 с.

79. Реология. Теория и приложения/ Под ред. Ф. Эйриха: Пер. с англ.— М.: Изд-во иностр. лит., 1962.— 824 с.

80. Седов JI. И. Механика сплошной среды.-— М.: Наука, 1970.— Т.1. 492 с.

81. Филин А. П. Прикладная механика твердого деформируемого тела.—М.: Наука, 1975—Т. 1. 832 с.

82. Хензелъ А., Шпиттель Т. Расчет энергосиловых параметров в процессах обработки металлов давлением. М.: Металлургия, 1982. — 360 с.

83. Ефимов В. К, Бровман М; Я. Сопротивление деформациив процессах прокатки. М.: Металлургия, 1996. — 254 с.

84. Суяров Д. И., Лель Р. В., Гилевич Ф. С. Упрочнения и разупрочнения металлов и сплавов при горячей пластической деформации. Горький: ГПИ, 1975. - 75 с.

85. Соколов JI. Д., Скуднов В. А. Закономерности пластичности металлов- М.: ОНТИ BHJIC, 1980. 130 с.

86. Кузнецов В. Н., Басалов Ю. Г. Теория и технология процессов пластической деформации: Сб. науч. тр. М.: МИСиС, 1997. С. 548-552.

87. Пресняков А. А. Очаг деформации при ОМД. Алма-Ата: Наука, 1988.-136 с.

88. Красневский С. М., Макушок Е. М., Щукин В. Я. Разрушение металлов при пластическом деформировании. — Минск: Наука и техника, 1983.-173 с.

89. Справочник конструктора штампов: Листовая штамповка/Под общ. ред. Л.И. Рудмана. — М.: Машиностроение, 1988. — (Б-ка конструктора).

90. Рыбин В. В. Большие пластические деформации и разрушение метал лов. М.: Металлургия, 1986. — 224 с.

91. Богатое А. А., Мижирицкий О. И., Смирнов С. В. Ресурс пластичностиметаллов при обработке давлением. М.: Металлургия, 1984. — 144 с.

92. Кочанов Л. М. Основы механики разрушения. — М.: Наука, 1974311 с.