автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.05, диссертация на тему:Математическое, методическое и программное обеспечение процессов ротационной вытяжки из листа и труб
Автореферат диссертации по теме "Математическое, методическое и программное обеспечение процессов ротационной вытяжки из листа и труб"
РГ
2 О
Б ОЛ
МАЯ 1Я97
На правах рукописи
КОРОЛЬКОВ Владимир Иванович
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ, МЕТОДИЧЕСКОЕ И ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПРОЦЕССОВ РОТАЦИОННОЙ ВЫТЯЖКИ ИЗ
ЛИСТА И ТРУБ
Специальность 05.03.05 - Процессы и машины обработки давлением
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук
Воронеж 1997
Работа выполнена в Воронежском Государственном техническом университете
Научный консультант: - доктор технических наук, профессор
Г.Д.Дель
Официальные оппоненты: - доктор технических наук, профессор
A.М. Дмитриев;
- доктор технических наук, профессор
B.И.Ершов;
- доктор технических наук, профессор А.И.Петров.
Ведущая организация: - Научно-исследовательский институт
автоматизированных средств производства и контроля (г.Воронеж)
Защита состоится " 28 " мая 1997 г. в 14 00 час. на заседании диссертационного Совета Д 063.81.06 при Воронежском Государственном техническом университете по адресу: 394026, г.Воронеж, Московский проспект, 14, ВГТУ, конференц-зал.
Ваш отзыв на автореферат в двух экземплярах, заверенный печатью, просим выслать по указанному адресу.
С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке университета.
Автореферат разослан " 25 " апреля 1997 г.
Ученый секретарь диссертационного Совета / к-т.н, доцент /й.
А.И.Болдырев
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Основным направлением повышения эффективности процессов обработки металлов давлением является комплексная автоматизация всех этапов технологической подготовки производства. Цена ошибки в выборе варианта технологического процесса велика вследствие больших затрат на изготовление оснастки, приспособлений, приобретение оборудования и срыва сроков изготовления изделия. На предприятиях мелкосерийного и единичного производства, на которые приходится 75-80 % машиностроительной продукции, отработка технологии опытным путем приводит к низкой производительности труда в целом.
При изготовлении осесимметричных деталей в мелкосерийном и единичном производстве перспективной технологией является ротационная вытяжка - процесс локального циклического деформирования вращающейся плоской или полой заготовки деформирующим инструментом в виде одного или нескольких роликов. Процесс ротационной вытяжки в достаточной степени поддается автоматизации, потому что используется оборудование, по своей кинематической схеме и системе управления сходное с универсальными металлорежущими станками токарно-фрезерной группы, и возможно совмещение нескольких операций на одном оборудовании вплоть до изготовления готовой детали. Кроме того, это оборудование достаточно универсально и позволяет изготавливать детали различной сложной формы и размеров. Другими достоинствами ротационной вытяжки являются.
сравнительно простая и, следовательно, не дорогая оснастка и инструмент,
достижение значительно больших пласпгческих деформаций по сравнению с другими операциями холодной листовой штамповки; малая энергоемкость и мощность оборудования;
формообразование деталей из труднодеформируемых сплавов без нагрева;
осу ществление локального нагрева очага пластической деформации; совмещение на одном станке с одной установки основных и вспомогательных операций (выглаживание поверхности, подрезка фланца, отрезка притока или донышка, загиб или завивка кромок, зиговка и др.);
совмещение в одном автоматизированном цикле нескольких основных операций (вытяжка, раскатка, обжим, раздача, отбортовка); получение детали с заданным переменным сечением стенок;
обработка детален из листовой, штампованной, кованной, лигой или сварной заготовки, при этом улучшается структура металла;
регулировка точности обработки соответствующим выбором режимов обработки;
достижение высокой чистоты поверхности, не требующей финишных операций.
В экономическом отношении преимущества ротационной вытяжки следующие:
сравнительно небольшие временные и материальные затраты на подготовку производства;
высокая экономическая эффективность при изготовлении деталей малыми сериями;
сокращение цикла обработки деталей и снижение себестоимости за счет сокращения числа переходов и концентрации операций на одном рабочем месте;
высокий коэффициент использования металла; быстрая перенастройка на выпуск новых деталей; высокая степень автоматизации ротационной вытяжки на автоматизированном оборудовании, позволяющая эффективно использовать процесс в массовом производстве.
Однако, несмотря на очевидные положительные качества ротационной вытяжки, этот процесс не получил достаточно широкого распространения, хотя данный способ обработки металлов известен очень давно. Этот парадокс объясняется тем, что процесс ротационной вытяжки зависит от большого числа параметров, изменяющихся во времени. Поэтому, чтобы добиться стабильности изготовления детали без возникновения технологических отказов, необходимо иметь высокую квалификацию, основанную на опыте. Систематизированных исследований в области технологии ротационной вытяжки проводилось явно недостаточно. Технология изготовления конкретной детали на производстве обычно отрабатывается опытным путем. При этом не всегда получается деталь с заданными размерными характеристиками, что приводит к необходимости коренным образом изменять технологический процесс.
Таким образом, эффективность применения технологии ротационной вытяжки снижается из-за отсутствия расчетных методов проектирования процессов ротационной вытяжки, прогнозирования технологических отка-
зов и управления технологическим оборудованием. Решением этой проблемы может быть математическое моделирование процесса ротационной вытяжки, основанное на теоретическом или экспериментальном исследовании механики формообразования деталей. Имея математическую модель, можно на основе имитационного эксперимента проанализировать различные варианты технологии и выбрать оптимальный, обеспечивающий заданные параметры детали и максимальную эффективность производства.
Работа выполнена в соответствии с комплексной программой "Авиационная технология", утвержденной Минвузом РСФСР и МАП, планами госбюджетных НИР : ГБ 86.09 «Оптимизация технологических операций и элементов конструкций»; ГБ 91.02 «Автоматизированное проектирование операций и элементов конструкций» кафедры "Прикладная механика" Воронежского Государственного технического университета.
Цель работы. Создание комплекса расчетных методов, методик и программного обеспечения проектирования процессов ротационной вытяжки из листовых и трубчатых заготовок и повышение эффективности технологии на основе математического моделирования.
Методы исследования. Для решения поставленной проблемы применены экспериментальные и теоретические методы исследования. Разработаны методики определения деформированного состояния в процессе ротационной вытяжки с использованием метода сеток. В экспериментах использовались давильные станки фирмы Leifeld: APED-300, CNC-400, PLB-1600; обрабатывающий центр ХОМА-ОК-01, станок фирмы Metal-form марки 600, разрывная машина Р-20, инструментальный микроскоп БИМ-1 и специальные устройства, описанные в диссертации. Аналитическое решение задачи определения деформированного и напряженного состояния оболочки в процессе обработки осуществляется на основе теории пластичности трансверсалъно-изотропного жестко-пластического материала с изотропным упрочнением. Аналитические и численные алгоритмы и экспериментальные зависимости являются основой системы автоматизированного проектирования технологии ротационной вытяжки, разработанной для персональных компьютеров типа IBM PC.
Научная новизна. Изучено деформированное состояние заготовки в процессе обработки ротационной вытяжкой с утонением и без преднамеренного утонения. Разработаны математические модели операций вытяжки всех основных типов деталей, обжима и отбортовки.
Созданы математические модели основных видов технологических отказов: потери устойчивости пластического деформирования в форме локализации деформации и гофрообразования; разрушения; достижения предельных энерго-силовых параметров. Установлено влияние основных параметров процесса и инструмента на деформированное состояние заготовки. Получено аналитическое решение задачи распределения деформаций. Прогнозирование технологических отказов с определением коэффициентов запасов на любой стадии обработки и учет изменения свойств металла позволяет предсказывать характеристики детали до ее изготовления. Таким образом, представляется возможность планировать качество деталей.
Практическая ценность. Применение математических моделей операций и технологических отказов, полученных в работе, позволяет анализировать поведение материала заготовки в процессе обработки и осуществлять модельный эксперимент процесса. Это дает возможность осуществлять анализ конструкции детали на технологичность, сократить время отладки технологии, выбрать близкий к оптимальному технологический процесс. Разработанная система автоматизированного проектирования используется при подготовке производства деталей ротационной вытяжкой на промышленных предприятиях.
Внедрение результатов. Система проектирования технологического процесса ротационной вытяжки 11\У8 внедрена в 1991 году в Научно-исследовательском институте авиационной технологии и организации производства (НИАТ) и совместном советско-германском станкостроительном предприятии ХОМАТЕК, в 1990 году система расчета ступенчатых деталей внедрена во Всесоюзном институте легких сплавов (ВИЛС), система КЛУБ внедрена с 1993 года в Воронежском акционерном самолетостроительном обществе, в 1995 г. на Воронежском механическом заводе внедрена система К\У5 и методика проектирования управления давильным станком АРЕО-1200. С помощью системы КЛУБ спроектирован ряд технологических процессов для серийного изготовления различных деталей. Акты внедрения приведены в диссертации.
Основные положения, выносимые на защиту: модели технологических операций ротационной вытяжки; модели технологических отказов при ротационной вытяжке; модели инструмента;
методика проектирования технологического процесса;
модели управления технологическим оборудованием;
результаты экспериментального исследования процессов.
Апробация работы. Основные результаты работы доложены и обсуждены на республиканской научно-технической конференции «Вопросы развития технологии, оборудования и автоматизации кузнечно-штамповочного производства» (г.Тула, 1989г.); на первой всесоюзной школе-конференции "Математическое моделирование в машиностроении" (г. Куйбышев, 1990г.); на научно-технической конференции "Новые разработки в холодно-штамповочном производстве" (г. Санкт-Петербург, 1991г.); на межотраслевом семинаре "Прогрессивные технологии и оборудование для изготовления тонкостенных изделий" (г.Москва, 1992 г.); на Всероссийской научно-технической конференции "Эффективные технологические процессы листовой штамповки" (г.Москва, 1993г.); в школе-семинаре механиков "Современные проблемы механики и матс.матической физики" (г.Воронеж, 1994г.); на Всероссийской научно-технической конференции "Оборудование и процессы обработки давлением" (г.Москва, МГТУ, 1995г.); на международной научно-технической конференции "Проблемы пластичности в технологии" (г.Орел, ОрелГТУ, 1995г.); на научно-технических конференциях Воронежского Государственного технического университета (1989-1996 г г.).
Система расчета операций ротационной вытяжки с утонением и без предна мере иного утонения и интегрированная технология изготовления деталей, рассчитанная с помощью этой системы экспонировались на международной станкостроительной выставке ЕМО-9 в г.Париже (1991 г. ) в составе обрабатывающего центра ХОМА-ОК-01, на международных выставках "Автоматизация-89" (г.Москва, 1989 г.) и "Технология-90" (г.Москва, 1990 г.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 статей, отраслевые методические материалы, учебное пособие и 9 тезисов докладов.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, девяти глав, выводов, списка литературы и приложений, содержит 290 страниц текста, 184 рисунка, 18 таблиц и список литературы из 209 наименований. Общий объем работы 460 страниц.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Введение
Формулируется тема, обоснована ее актуальность, поставлены цели исследования, показана научная новизна, практическая ценность и положения, выносимые на защиту.
1.Анализ технологических процессов ротационной вытяжки
Дан обзор и анализ работ, посвященных исследованию процессов ротационной вытяжки и компьютерному моделированию технологии. Рассмотрены и проанализированы существующие способы ротационной вытяжки, оборудование и технологическая оснастка, современные методы и критерии оценки предельных состояний материала и технологических отказов. Рассмотрены подходы и методики построения системы проектирования технологического процесса.
Исходя из общности механики деформирования, предлагается классификация операций ротационной вытяжки, включающая основные и вспомогательные операции.
В изучение процесса ротационной вытяжки большой вклад внесли отечественные ученые: Н.И.Могильный, М.АГредитор, Б.В.Розанов, В.Г.Капорович, В.И.Ершов, И.П.Ренне, И.М.Закиров, М.С.Сиротинский, Л.Г.Степанский, С.П.Яковлев, Л.Г.Юдин, В.Ф.Баркая, Н.Н.Алексеев, В.В.Смирнов и др. Среди зарубежных ученых выделяются М.Найама, В.Авитцур, Р.Нойес, С.Калпакчиоглу, Ш.Кобаяши и др.
Из анализа проведенных исследований следует, что процесс ротационной вытяжки известен очень давно, однако до настоящего времени нет замкнутого расчетного решения, кроме приближенных эмпирических зависимостей для узкого диапазона отдельных параметров процесса. Это объясняется сложной схемой напряженного и деформированного состояния заготовки в процессе обработки. Отличием ротационной вытяжки от внешне сходных процессов является то, что очаг пластической деформации и приложение усилий сосредоточены в небольшом элементе кольцевого сечения, а не по всему периметру. В связи с перемещением очага деформации в окружном и меридиональном направлении происходит постоянное перераспределение напряжений в деформируемой оболочке.
Наличие очень большого числа различных параметров, влияющих на процесс, не позволяло получить решения, связывающего воедино все факторы. Развитие вычислительной техники позволило резко увеличить сложность решаемых задач, основанных на моделях отдельных элементов про-
цесса. Появилась возможность строить модели, учитывающие большое количество действующих факторов, определять их оптимальное сочетание. Однако, полностью и точно описать технологический процесс и явления, происходящие в системе станок-инструмент-заготовка-оснастка, ни в настоящий момент, ни в ближайшем будущем, вряд ли удастся. Путь к решению проблемы управления технологическими процессами, по-видимому, лежит через создание приближенных моделей процессов, облачение их в программную форму, проведение модельных экспериментов, позволяющих лучше понять поведение исследуемой системы. После этого уже на новой ступени понимания явления производить уточнение модели, расширение и углубление знаний о процессе.
При построении приближенных моделей получил широкое распространение статистический подход. Однако, при наличии большого числа факторов, как в операциях ротационной вытяжки, требуется проведение огромного количества экспериментов.
В работе применяется следующий подход к построению модели процесса. На основе первоначальных теоретических и экспериментальных исследований отдельных элементов процесса строятся теоретическая и дискретная математические модели, концентрирующие в себе совокупность знаний, представлений и гипотез об изучаемом процессе. Для проверки основных гипотез и накопления информации о процессе проводятся эксперименты на натурных моделях, типичных для изучаемого класса. Затем на основе анализа этих трех моделей выделяются основные факторы, выясняется их взаимосвязь. На основе этой информации создается моделирующий алгоритм и машинная модель. Аналитическое и экспериментальное исследование модели позволяет спланировать направленный имитационный эксперимент, целью которого является проверка адекватности модели и процесса, уточнение отдельных элементов модели. Анализ результатов имитационного эксперимента позволяет увидеть узкие места и внести уточнения в первоначальные модели. Данный итерационный процесс обеспечивает углубление знаний о процессе, направленное уточнение и оптимизацию разработанной модели. При этом соответствие модели и процесса обеспечивается при минимальном числе натурных экспериментов.
На основании проведенного анализа состояния проблемы поставлена следующая цель исследования: создание комплекса расчетных методов, методик и программного обеспечения проектирования процессов ротационной вытяжки из листовых и тру бчатых заготовок и повышение эффек-
тивности технологии на основе математического моделирования. Для достижения этой цели в работе поставлены следующие задачи:
1. Разработать математические модели основных операций ротационной вытяжки.
2. Разработать математические модели основных технологических отказов в операциях ротационной вьггяжки.
3.Разработать модели технологической оснастки, инструмента и оборудования.
4. Разработать программное обеспечение проектирования технолопгче-ских процессов ротационной вьггяжки.
5. Провести экспериментальное исследование процессов ротационной вытяжки и проверку адекватности расчетных моделей реальному процессу.
6. Разработать технологии изготовления деталей ротационной вытяжкой, с помощью программного обеспечения и методик расчета.
2. Моделирование технологического процесса ротационной
вытяжки
Осуществлена постановка задачи моделирования технологического процесса ротационной вытяжки. Построена структура системы проектирования технологии. Представлены модели материала, детали, технологического оборудования и оснастки.
Практически любое использование технологии ротационной вытяжки предполагает выполнение сразу двух или более операций одним или несколькими инструментами. Связать воедино кинематику движения нескольких инструментов, разные режимы обработки и постоянное изменение формы и механических свойств заготовки при ручном проектировании технологии практически невозможно. Для решения этой проблемы требуется комплексная модель технологического процесса и система автоматизированного проектирования, способная по этой модели просчитать приемлемый вариант технологии. Отсутствие такой модели приводит в настоящий момент к неэффективному использованию давильного оборудования.
Многообразие способов изготовления деталей ротационной вытяжкой приводит к тому, что одинаковые или близкие по форме, размерам и требуемой точности детали можно изготовить по совершенно разным технологическим процессам, существенно отличающимися по трудоемкости и себестоимости. Задача математического моделирования заключается в том, чтобы при заданных технических ограничениях определить состав и
последовательность технологических операций, структуру и режимы каждой операщш в целях получения заданных чертежом формы, размеров и точности изготовления детали с наименьшей технологической себестоимостью.
Выделим три основных этапа проектирования технологического процесса: формирование входных данных, моделирование процесса и стггез выходных данных (рис.1).
Рис.1
Модели представляют собой описание соответствующего объекта формы или свойств отдельных функциональных частей технологического процесса и должны быть адекватными своим реальным объектам. Набор моделей отдельных объектов, составленный в определенной последовательности, составляет модель технологического процесса в целом.
Собственно моделирование технологического процесса заключается в генерации цепочки: маршрут-операция-переход-проход-кадр, расчета механики процесса и технологических параметров, анализа приемлемости полученного варианта технологии.
Генерация маршрута - сложная логическая задача. В рамках данной работы сч!ггается, что маршрут задает технолог. Задача моделирования сводится к расчету операционных технологий, к увязке геометрических и физико-механических характеристик заготовки между операциями, анализу выполнимости и качества заданного варианта технологического процесса. Проектирование технологии с помощью моделей становится итерационным процессом по выбору рационального или близкого к оптимальному варианту. Данный итерационный процесс при расчете заданного маршрута показан на рис.2.
Рис.2.
Материалы в процессе ротационной обработки с достаточной степенью точности можно считать трансверсально изотропными с изотропным упрочнением. Модель материала описывается кривой течения вида
О = Л(Е0+ё)" (1)
и набором параметров, необходимых для прогнозирования технологических отказов: параметр анизотропии г, моду ль упругости Е (МПа),. относительное сужение при разрыве ф (%) и предельный радиус гиба р*.
Представлены также модели детали, оборудования и оснастки.
3. Ротационная вытяжка без преднамеренного ут онения
Исследуются операции ротационной вытяжки без преднамеренного утонения деталей различных форм: цилиндрической, конической, ступенчатой, типа сильфона и др. Проанализированы экспериментальные данные и построены математические модели для каждого типа деталей и интегрированная модель, включающая детали разных форм. Определено напряженно-деформированное состояние заготовки в процессе обработки.
Рассматриваются операции ротационной вытяжки из плоской заготовки без преднамеренного утонения. Процесс деформирования разделяется на несколько формообразующих действий: внедрение ролика в заготовку; деформирование оболочки с подтягиванием фланца; деформирование с заневоленным фланцем; деформирование фланца. Отдельно выделяется
отбортовка отверстия. Рассматривается формообразование сравнительно тонкостенных оболочек без нагрева. Выделено несколько основных типов деталей, формообразование которых имеет принципиальные особенности: цилиндрические, сту пенчатые, изготавливаемые обжимом и отбортовкой. К типу цилиндрических деталей относятся также детали конической, полусферической формы и имеющие криволинейную образующую.
С целью определения деформированного состояния и изучения процесса проведены экспериментальные исследования деформированием модельных заготовок из разных материалов: малоуглеродистых сталей ст.З, ст.10, ст.20; нержавеющей стали 12Х18Н10Т; алюминиевых сплавов АМцМ, Д16ЧАМВ; АК6; медиМ2.
Разработана специальная методика определения деформаций, основанная на точной разметке заготовки в трех взаимно перпендикулярных направлениях. Заготовки деформируются по заданной программе до разных степеней деформации и разрезаются в меридиональной плоскости на темплеты шириной 25-ьЗО мм. Далее, на инструментальном микроскопе измеряется удаление реперных точек от оси симметрии оболочки и расстояние между двумя соседними точками. Толщины измеряются с помощью приспособления с индикатором часового типа. После обработки полученной информации по вычислительной программе получается распределение деформаций.
На основании проведенных исследований установлено, что на первом проходе вытяжки из плоской заготовки реализуется плоское деформированное состояние, а толщина заготовки изменяется по известному закону синуса. На последующих проходах окружные деформации отличны от нуля, если нет жесткого фланца.
Экспериментальные исследования различных материалов: малоуглеродистых и нержавеющих сталей, алюминиевых сплавов показали, что форма кривой распределения меридиональной деформации гт зависит от типа формируемых деталей. Построены аппроксимирующие функции распределения меридиональной деформации ет. Для цилиндрических деталей она имеет вид
Б„, = Е)„+(а + £Зс)(8тЗ-5т31) , (2)
где - деформация на первом проходе; х - относительная координата; а,
Ъ -эмпирические коэффициенты; 9,9'- утлы наклона элемента оболочки к оси X, перпендикулярной оси вращения, на данном проходе и после пер-
вого прохода.
Аналогичным образом получены аппроксимирующие функции приращения на проходе меридиональной деформации для ступенчатых деталей в виде суммы двух функций
Аб,„ — , (3)
представляющей собой всплеск приращений деформаций в форме равнобедренных трапеций в области укладки заготовки на стенки сту пени. Вид функции Авт при обжиме детали типа сильфона из трубчатой заготовки близок к функции Агт ступенчатых деталей и аппроксимируется суммой трех всплесков. Аналогичным образом получена формула для Агт при отбортовке.
Предварительные размеры заготовки рассчитываются из условия равенства объема детали и заготовки с учетом прогнозируемого утонения. Считая деформированное состояние осесимметричным, меридиональное сечение заготовки разбивается на достаточно малые элементы. В дальнейшем моделируется преобразование элемента в процессе обработки.
При многопроходной вытяжке чрезвычайно важным является генерация формы оболочки по проходам. Угол наклона элемента меридионального сечения задается формулой
3/=Лг-Зо+в-0"-'о)П + \<|-*(,)] > №
где /, /0 - номера текущего и первого элемента зоны деформирования; 9 0 - угол наклона элемента /д ; а, V - параметры кривизны; //, - параметр интенсивности деформирования. Стратегия укладки заготовки на оправку- определяется параметром
Х = /3/(/3+/1), (5)
где /] и /3 - длины отрезков, укладываемых в начале и в конце зоны деформирования. Параметр X изменяется в пределах от 0 до 1.
Для сдерживания гофрообразования по полуэмпиричсской формуле определяется начальная ширина фланца. В процессе обработки ширину фланца на каждом проходе постепенно сокращают для уменьшения утонения и сохранения его податливости.
Исходя из заданного числа проходов и параметра X, вычисляются параметры , V и генерируется форма заготовки на данном проходе. Зная углы наклона и приращения меридиональной деформации Аеот/
каждого элемента, однозначно вычисляются координаты узлов, затем -приращение окружной деформации Де^ . Для каждого узла проверяется
условие, не выходит ли он за пределы допустимой области. При необходимости по специальному алгоритму выполняется корректировка положения узла. Толщина элемента вычисляется из условия постоянства объема. Координаты точек траектории перемещения следа касания инструментом заготовки, если не учитывать пружинение, соответствуют при прямых проходах координатам узлов наружной поверхности оболочки. При обратных проходах траекторию будут определять точки с координатами х,, .
Таким образом, генерируются траектории движения следа инструмента, рассчитываются деформации и положение оболочки на любой стадии деформирования. Однопроходная вытяжка рассматривается как частный случай многопроходной. Алгоритм многократно апробирован и использовался при разработке технологий изготовления деталей различных форм от простых типовых ("стакан", конус, сферических, ступенчатых) до сложных, описываемых кривыми или представляющих собой комбинацию нескольких форм. Опыт применения алгоритма показал его работоспособность и гибкость.
Учет влияния радиуса рабочей части ролика на Авт при деформировании консольной части оболочки осуществляется эмпирическим коэффициентом
£р = 0,608+ 3,48 -Ль/^-- (6)
Разработаны критерии применения некоторых вспомогательных операций и параметры, необходимые для их осуществления. Получено также аналитическое решение задачи £ определения деформированного и напряженного состояния консольной части оболочки между оправкой и фланцем. Считается, что известны угол а наклона участка А С на /-м проходе (рис.3), координаты всех точек на /-1 проходе и координаты точки А.
Рис.3
Приращение меридиональной и окружной деформаций равно: Бт = 1п—;-1-;
А) х4) (7)
Еф=1п(хс/хс0) . Работа пластической деформации записывается в виде:
№А=2п-с3-Иг/ хс А(ёс+0,5ес)п-Ес , (8) где /г, - толщина заготовки; Б^ - суммарная накопленная деформация элемента до прохода / в точке С;
п+1
СзЧ 3(1 + 2г) ) "постоянная'
12 2 Б с ~ с4£/и£(р + Е<р - эквивалентная деформация в точке С;
с4 =2г/(г + 1) .
Работа сил трения за один оборот заготовки определяется суммой работ трения при перемещении в меридиональном и окружном направлениях:
Щ1 = х-Гх-(/ + 2пхс) , (9)
где т - сила трения; Р^ - площадь контакта на плоскость, касательную к деформируемой оболочке.
Сила трения считается постоянной и определяется по Прандглю:
х = ц • л[(Ёт + ет)2 + (вт + Би)(Бф + Бф) + (Бф + Бф)2]"/2 ,(10)
где А - параметр кривой течения; ц - коэффициент трения. Учитывается, что в меридиональном направлении действует трение скольжения, а в окружном - трение качения с проскальзыванием.
Минимизируя функцию ^(Ф) = IVА + IV^ , находится угол ф. Приращение деформаций Бт и Бф ) определенные при данном угле ф, будут средними приращениями деформаций на рассматриваемом участке. Продольное деформирующее усилие приближенно определяется по формуле
6 = ^// . (П)
Рассматривается также деформирование фланца. Считается, что известно радиальное перемещение и0 внутреннего контура фланца на /-ом проходе, радиусы внутреннего и наружного контура фланца обозначаются а и Ь. Напряженное состояние фланца является плоским, а деформированное состояние - осесимметричным. Уравнения равновесия и совместности деформаций в этом случае имеют известный вид:
ЖТ„
с!еп
к ф"-°Ф СТт; г-ф
Принимается, что предел текучести <гт слабо изменяется по радиусу фланца и равен:
(12)
(13)
где С] =.
(3(1+ г)
- постоянная.
'2(2 +г)
Учитывая, что при р = Ъ ат = 0, получим из (12)
= (Рт ~ " / р) _ (14)
Из уравнений состояния трансверсально изотропного материала следу ет
8 (15)
где с = 1 + 1 / Г. Совместным решением уравнений (14) и (15) определяется меридиональная деформация
Ъ
(с- 1)1п- + 1 Р
ет=-1--еф • (16)
(с — 1)1п —с р
Из уравнения совместности деформаций (12) учитывая, что при р = а £(р = ы0 / сг, определяется окружная деформация
/
"О Г £,„ =—ехр I а
а
'Ф
1 + С
(с-1)-1п
Ь'
-с
р
(17)
Деформирование консольной части оболочки рассматривается совместно с деформированием фланца. В работе показано хорошее соответствие аналитического решения и эксперимента. Напряженное состояние определяется приближенно из условия равновесия элемента оболочки.
На основе частных моделей отдельных видов деформирования и аналитического решения создана комплексная модель операций ротационной вытяжки без преднамеренного утонения. Учет характеристик материала, режимов обработки, трения, параметров инструмента, формы траектории движения инструмента позволяет в широких пределах управлять процессом ротационной вытяжки, на основе вариантного подхода определить в имитационном эксперименте наиболее эффективную технологию.
4. Ротационная вытяжка с утонением
Исследуются операции ротационной вытяжки с утонением. Приведены методика и результаты экспериментального исследования. Построена математическая модель операции. Моделирование операции состоит в разбиении на проходы; определении количества термообработок; расчета геометрии движения инструмента и геометрии заготовки; расчета режимов обработки и геометрии инструмента. При вытяжке с утонением деформирование обычно производят на одной оправке, добиваясь высоких степеней деформаций за счет выбора соответствующего шклрумента и восстановления пластических свойств промежуточными термообработками. Поэтому разбиения на переходы со сменой оправок, как правило, не требуется.
Большую роль играет правильный выбор инструмента и режимов обработки, которые, наряду с величиной утонения на проходе, определяют энсрго-силовые параметры процесса, ограниченные мощностью оборудования. В связи с тем, что деформирование производится симметрично расположенными деформирующими элементами, и очаг деформации находится между поверхностью оправки и инструмента, вероятность потери устойчивости в виде гофрообразования невелика. Потеря устойчивости в виде шейкообразования также не частое явление, и может происходить только при прямой вытяжке. В виду того, что в очаге при деформировании реализуется объемное деформированное состояние, достигаются высокие степени деформаций без разрушения. Однако сильное упрочнение материала приводит к трещинам, поэтому определение предельной разрушающей деформации необходимо. Так как к деталям, изготавливаемых вытяжкой с утонением (гидроцилиндры, направляющие и др.), предъявляют-
ся обычно высокие требования по точности, необходимо учитывать допуски на разноголпданность, конусность (часто называемую в данном случае раструбом) и овальность.
Производительность операции и вероятность отказов в значительной степени зависят от рационального разбиения на переходы и проходы. Или, точнее, задание деформаций по проходам и определение прохода, после которого необходимо производить термообработку.
Эквивалентная деформация в наиболее опасной точке при формообразовании детали 8 и предельная деформация 8^ определяется по форму-
лам:
/
8 = In
л/3
h
min
2
v« Бщ>=:
\"р У
S
- (18)
о Limn
здесь ц^ - предельная редукция материала; пр - минимальная толщина стенки оболочки на проходе.
Если 8 < Бдр / к^, где к^ - коэффициент запаса по редукции, то деформирование производится без промежуточной термообработки. В противном случае встает задача оптимального распределения деформации по переходам.
Вначале выясняется возможность выполнения операции в два перехода. Пусть при этом деформация на первом переходе составит е(1), а на втором - в(2). Эти деформации подлежат в дальнейшем определению. Если на первом переходе предельная деформация равна г1ф, то на втором переходе она будет равна (erip-ß'S(l)), где коэффициент ß учитывает эффективность термообработки (0<ß<l). Деформации по переходам распределяются таким образом, чтобы отношение деформации на переходе к соответствующей предельной деформации было постоянным. Этому условию соответствует примерное равенство вероятности разрушения на переходах.
В случае j переходов деформации по переходам определяются решением системы уравнений:
8(1)
8(2)
*пр
вщ -Э-еО) '
8(1)
еО)
'пр
(19)
опр-ЕР^-вМ »1=1
8(1) + 8(2)+...+8(7') = 8 .
Приведенная система решается итерационным методом. В результате расчета находятся деформации, степени редукции по переходам:
Ну = ехр
(20)
и число переходов у.
Редукция на проходе определяется по формуле
И,- = йУ' (21)
Глубина внедрения 1шструмента по проходам определяется по соотношению
(22)
где D¡ - наименьший диаметр заготовки после /-го прохода. Максимальный диаметр заготовки при деформировании без промежуточной термообработки равен:
А =2ипр А +А»
(23)
где /?д - минимальная толщина стенки детали; £)у - внутренний диаметр детали.
Минимальный диаметр заготовки не может быть меньше
£3тт=2^-Лдт!п+Д, , (24)
где - коэффициент редукции чистового прохода.
Геометрия заготовки в процессе обработки определяется траекторией движения формообразующей поверхности инструмента и условием посто-
янства объема без учета упругого отжатая инструмента. Траектории в работе определяются исходя из геометрии детали, числа проходов и глубины внедрения инструмента на проходе.
Усилия деформирования оцениваются приближенно по удельной работе пластического деформирования
-(8°+?оГ!] • <25>
где Ед, Б - интенсивности деформаций до и после прохода. Продольное усилие при прямом проходе определяется по формуле
(26)
где RJ , Яу - наружный радиус после прохода и внутренний радиус оболочки; к^ - коэффициент полезного действия. Аналогично вычисляется
продольное усилие при обратном проходе. Окружное усилие определяется как функция продольного усилия, проекции площади контакта и величины наплыва металла перед роликом. Производится сравнение расчетных усилий с экспериментальными.
С целью выяснения влияния способов ротационной вытяжки на отклонения размерных параметров детали и технологические отказы выполнен эксперимент на заготовках го сплава АК6 и стали 20.
Разработанные алгоритмы и модель операции с утонением апробированы и проверены, показали свою адекватность реальному процессу.
5. Технологические отказы
Рассматриваются условия возникновения технологических отказов. Разработаны критерии прогнозирования момента наступления технологических отказов: шейкообразование, разрушение, гофрообразование, достижения предельных энерго-силовых параметров.
Вследствие локальности и цикличности процесса деформирования часто начало зарождения шейки не является критичным, так как в этой области происходит интенсивное упрочнение материала, приводящее к замедлению развития шейки. Перемещающийся очаг пластической деформации инициирует зарождение шейки в другом месте. Если на последующих проходах приращение меридиональной деформации не велико в зоне, в которой произошло зарождение шейки, то шейка, как правило, не получает дальнейшего развития. В итоге поверхность детали может иметь волнистый профиль, образованный последовательно повторяющимися
шейками в начальной стадии развития. Такая поверхность выглаживается калибровочными проходами инструмента.
Однако, шейка может получить дальнейшее развитие, что приводит к локализованному утонению и разрыву. Момент зарождения шейки определяется условием
Ём/=еГ, (27)
_ *
где 8т,-, - накопленная меридиональная и предельная устойчивая
деформации элемента /.
Предлагается следующий алгоритм тестирования по предельной деформации. После расчета каждого прохода определяется элемент заготовки, имеющий наибольшую величину накопленной меридиональной деформации
еГ = 1Л8 ¿,. (28)
м
где Де^,- - приращение меридиональной деформации на проходе; у, к -
число проходов. Далее проверяется условие е^3* > п, где п - показатель
упрочнения материала. Если оно выполняется, то по специально разрабо-
*
тайной программе рассчитывается предельная устойчивая деформация 81 с учетом истории и цикличности деформирования этого элемента. Выбор этого условия объясняется тем, что минимум предельной деформации для однородного листа при монотонном деформировании в условиях плоской деформации равен показателю упрочнения. Коэффициент запаса по предельной деформации пе определяется по формуле
п.=е;/в£«*1. (29)
Избежать потери устойчивости пластического деформирования можно увеличением числа проходов, так как в этом случае происходит более равномерное распределение деформации ет; уменьшением диаметра заготовки; изменением параметров процесса (подача и число оборотов); изменением формы траекторий; введением термообработки и др. Если условие (29), несмотря на предпринятые действия, все равно не выполняется, то или изготовить деталь не представляется возможны?,I, или требуется разделить операцию на несколько переходов с деформированием на нескольких оправках.
Экспериментально показано, что данный алгоритм с большой степенью точности фиксирует появление шейки.
Разрушение в операциях ротационной вытяжки - часто встречающийся дефект. Он может возникать на любой стадии деформирования, что связано с большими степенями деформаций и локальностью деформирован™, при которой могут происходить местные всплески деформаций. Инициаторами трещин, кроме шеек, могут быть глубокие царапины на поверхности заготовки, надрезы на кромке, сварочные швы. Металл во время формообразования испытывает знакопеременное циклическое на-гружение, амплитуда которого возрастает при многопроходной вытяжке. Поэтому используется тензорное описание накопления повреждений. Приращение компонент тензора на проходе определяется по соотношениям:
-г \
АФт =лк
ДФФ
(30)
Здесь е0 - накопленная деформация; г) - параметр вида напряженного
состояния; епр (г|) - функция, описывающая диаграмму пластичности.
Функция епр(г|) аппроксимируется прямой в области напряженных
состояний, реализуемых при ротационной вытяжке. Интенсивность повреждений элемента определяется суммированием интенсивностей приращений повреждений по проходам:
Ф/ = + АФт,0)ДФф,(/) + АФф/(» - (31)
У=1
Коэффициент запаса пластичности определяется по формуле:
/?„ = 1 / ф . (32)
По изложенной методике определяется запас пластичности в тех точках, в которых деформирование устойчиво (не происходит локализация деформации). В точках, в которых локализуется деформация, запас пластичности не определяется.
Потеря устойчивости пластического сжатия в окружном направлении вызывает образование гофр и является часто наблюдаемым технологическим отказом при ротационной вытяжке без преднамеренного утонения.
Вероятность гофрообразовання возрастает при: увеличении подачи инструмента на оборот/, уменьшении ширины фланца Р, уменьшении толщины заготовки Л0; уменьшении диаметра ролика Доказано, что для определения предельной подачи в операциях однопроходной вытяжки из листа можно использовать полуэмпиричсскую формулу
/пр=3.ехр(-5».^, (33,
где п - показатель упрочнения; р - удаление элемента от оси вращения.
Критерий отсутствия гофрообразовання можно получить из условия саморазглаживания гофр в виде .
Деф/(а0Де )>1, (34)
где ад - отношение главных деформаций при одноосном растяжении. При ротационной вытяжке, особенно многопроходной, реализуются сложные траектории движения инструмента и, как следствие, различное деформированное состояние оболочки. Нарушение критерия (34) на одном или даже на нескольких небольших участках не обязательно должно привести к появлению гофр. Избыток металла на небольшом участке перераспределяется на соседних участках за счет локальности и цикличности деформирования. Поэтому необходимо рассматривать вероятность гофрообразовання которая рассчитывается известными статистическими методами.
Интегральным необходимым критерием отсутствия гофрообразовання может служить условие
кг = Ру/Р,-! > 1 , (35)
где , Р} - площади поверхности оболочки до и после прохода. Представленные критерии проверены, удовлетворительно предсказывают момент наступления гофрообразовання. При этом порогом допустимой вероятности гофрообразовання следует считать величину Р = 0,5. В работе приводятся практические рекомендации по разглаживанию неглубоких гофр в процессе деформирования.
К ограничивающим процесс характеристикам относятся энергосиловые параметры, поэтому необходимо тестирование операции на предмет возможности ее выполнения на имеющемся оборудовании. В работе рассмотрены методики тестирования и рекомендации по корректировке технологического процесса.
Тестирование операций по технологическим отказам при имитационном моделировании процесса позволяет ответить на главные вопросы: возможно ли выполнение проектируемого технологического процесса и какова его стабильность.
6. Проектирование технологической оснастки
Приведены методики проектирования деформиру ющего инструмента, технологической оснастки и копиров для управления оборудованием с помощью гидрокопнровалыгой системы.
Параметры деформирующих роликов при ротационной вытяжке без преднамеренного утонения: Яг, , угол наклона определяются при расчете технологического процесса. При ротационной вытяжке с утонением из труб деформирование производится раскатными головками, представляющими собой специальную обойму с деформирующими элементами в виде роликов или шариков. Раскатная головка обрабатывает детали ограниченного диапазона размеров. Для обеспечения эффективного технологического процесса раскатная головка проектируется для каждой серийной детали. В работе предлагается алгоритм проектирования раскатных головок с несколькими типами деформирующих элементов. В порядке возрастания максимальной редукции, достигаемой за один проход головки, эти типы деформирующих элементов располагаются следующим образом: шарики; ролики со сферической рабочей частью; ролики открытой калибровки; ролики закрытой калибровки; ролики со смещенными обжимными участками; ролики с перекрещивающимися обжимными участками. Тип и размеры деформирующих элементов определяются в зависимости от геометрии и материала заданной детали.
Даются рекомендации по проектированию давильных оправок и определению основных технологических размеров.
Большая часть парка давильного оборудования оснащена системами копировального управления. В отраслевых руководящих материалах приводятся рекомендации по проектированию копиров для однопроходной вытяжки деталей простой геометрической формы. Проектирование копиров для многопроходной вытяжки практически не освещено в литературе. В работе представлена методика и алгоритм проектирования копировального управления с одним и несколькими поворотными шаблонами. Все размеры и установки копиров можно рассчитать, исходя из размеров детали, заготовки, параметров копировального устройства и планируемых траекторий перемещения инструмента.
7. Проектирование технологического процесса
Разработаны методики проектирования маршрутной и операционной технологии, расчета технологических параметров ротационной вытяжки. Поставлена задача оптимизации технологического процесса с учетом ограничений по технологическим отказам, производительности операции, параметрам оборудования, инструмента и оснастки. Приведены примеры оптимизации переходов ротационной вытяжки некоторых деталей. Рассмотрено управление технологическим оборудованием и генерация управляющих программ.
Ротационная вытяжка до настоящего времени остается трудно прогнозируемым процессом. Иногда ее даже называют экзотическим процессом. Поэтому ее используют в основном в тех случаях, когда изготовить деталь требуемой формы и заданного качества другим способом либо не удается, либо нерационально. Применение методики разработки технологического процесса на основе модельного расчетного эксперимента открывает новые возможности улучшения качества конструкции и уменьшения производственных затрат. На рис.4 приведена схема человеко-машинного проектирования технологического процесса. Здесь технологу отводится роль по выбору варианта операционного маршрута. Остальная работа по проектированию выполняется программной системой, имитирующей процесс изготовления детали.
Управление технологическим процессом осуществляется посредством ряда параметров, которые можно разделить на пассивные и активные. Сложность корректировки даже активных параметров в процессе отладки технологии заключается в том, что все параметры тесно взаимосвязаны между собой, и нельзя говорить об однозначном влиянии изменения того или иного параметра на процесс ротационной вытяжки. Поэтому расчет параметров процесса включается в модель процесса. Методика расчета режимов обработки следующая.
На основе обработки опытных данных выявлено, что для исследованных материалов зависимость числа оборотов от отношения диаметра заготовки к ее толщине в диапазоне отЮО до 1000 об/мин, имеет вид
Е = а + Ь/Т5 , (36)
где 5=5-)1-от/ов - приведенное число оборотов; /) = £)/ - приведенный диаметр заготовки; п - показатель упрочнения.
Параметры аппроксимации а и Ъ для основных материалов приведены в работе. При однопроходной вытяжке число оборотов несколько
Рис.4
леиыне, чем при многопроходной. Приемлемой для практических расчс гов можно считать аппроксимацию полиномом отношения числа оборотов три однопроходной ротационной вьггяжке к числу оборотов при многопроходной ротационной вытяжке в виде:
^ОРВ/^МРВ = 0,16 + 2,76-10^ .£-2,5- 1(Г7 ./)2 . (37)
Исходя из числа оборотов, однозначно определяется скорость деформирования в окружном направлении. Осевая подача определяется при эешении задачи механики деформирования с учетом требуемой чистоты юверхности.
Приводятся формулы для расчета режимов вытяжки с утонением и
методика установки зазоров между роликом и оправкой.
Решена задача многопараметрической оптимизации перехода методом комплексов. В качестве целевой функции предлагается для простых деталей выбирать производительность процесса, определяемую машинным временем
/>тах N /.
^маш ~ £ Е-ТТГ"*1™11'
для сложных деталей - максимальные коэффициенты запасов по технологическим отказам. Варьиру емыми параметрами являются: число проходов Ртах»Диаметр заготовки Д подачапараметр размеры ролика и Яг; ширина фланца Р, угол установки ролика (р; угол наклона траектории
на первом проходе $1. Приводятся примеры машинного поиска оптимальных вариантов.
Рассматриваются вопросы управления технологическим оборудованием, генерации управляющих программ и методика перехода от расчетной геометрии траекторий движения инструмента к реальным эквидистантным сглаженным траекториям.
8. Программное обеспечение проектирования технологии
Описывается система автоматизированного проектирования операций ротационной вытяжки, ее структура, входные и выходные данные, методика проектирования технологии. Разработанные математические модели и алгоритмы, методики расчета и проектирования технологического процесса и технологической оснастки являются основой программной системы. Назначение такой системы заключается в обеспечении технологической подготовки процессов ротационной вытяжки, поиск оптимальной с точки зрения качества детали, трудоемкости и себестоимости технологической цепочки операщш и генерации всех данных для подготовки производства, наладки и управления технологически оборудованием.
Структура системы соответствует реальным этапам проектирования технологического процесса, рассмотренным схемам проектирования (рис.2 и 4) и включает четыре основных раздела: формирование модели детали; проектирование технологического процесса; анализ проектного решения; постпроцессор генерации управляющих программ для ЧПУ и расчет параметров копировальных устройств.
Система содержит графический редактор представления геометрии
детали; специальную структуру баз данных материалов, деталей, оборудования, инструмента, разработанных технологических процессов, оснастки, :истем ЧПУ и образует, кроме расчетных модулей, мощное информационное поле. Последовательно, по этапам, моделируется процесс преобразования исходной заготовки в заданную деталь.
На вход системы подаются данные геометрии детали, материала и маршрут, на выходе получаются параметры заготовки, режимы обработки, траектории движения инструмента, параметры инструмента и оснастки, информация для управления оборудованием. В работе представлены фрагменты функционирования программной системы.
9.Разработка технологий
Приведены технологические процессы изготовления некоторых деталей, разработанных с помощью системы автоматизированного проектирования. Проводится анализ и сравнение традиционной технологии изготовления дисков колес легковых автомобилей и разработанной технологии
изготовления ротационной вытяжкой сборных дисков колес. Показаны варианты проектирования технологии и изготовления дисков колес для спортивных автомобилей диаметром 15 дюймов различной ширины из алюминиевого сплава АМГ2М и для серийных автомобилей диаметром 13 дюймов (рис.5) различной ширины из малоуглеродистой стали. Технологии изготовления дисков разработаны и запущены в серийное производство на трех различных станках.
Рис.5
Приводится пример технологии изготовления из алюминиевого листа заготовки отражателя автомобильной фары.
Применение технологии ротационной вытяжки при изготовлении деталей пищеперерабатываюшего оборудования, таких, как емкостей для вакуумных кутгеров (рис.6), тестомесильных деж разной конфигурации, позволило перейти на новый качественный уровень ранее изготавливавшихся другими способами деталей.
Приложения Приведены примеры траекторий движения инструмента при формообразовании на одной оправке некоторых типовых видов ступенчатых оболочек, графики распределения деформаций по ручью сильфона при различных стратегиях его формообразования, примеры внедрения разработанных технологий и акты внедрения.
Рис.6
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
В диссертационной работе осуществлено решение важной народнохозяйственной проблемы по созданию комплекса расчетных методов, методик и программного обеспечения проектирования процессов ротационной вытяжки из листовых заготовок и труб.
Применение в производстве разработанных расчетных методов, математических моделей операций и технологических отказов, основанных на аналитических решениях и эмпирических зависимостях, позволяет осуществлять имитационное моделирование технологического процесса и оптимизацию основных параметров процесса. Таким образом достигается проектирование близкого к оптимальному технологического процесса, исключение ошибок при проектировании, повышение эффективности процесса и использования оборудования, повышение качества и эксплуатационных характеристик деталей, сокращение сроков технологической подготовки производства, максимальное использование пластических свойств материала.
Проведенные теоретические и экспериментальные исследования позволяют сформулировать следующие основные результаты и выводы:
1.Для проектирования эффективного технологического процесса ротационной вытяжки необходима помощь интеллектуальной программной системы, основанной на математических моделях операций и информационных базах данных материала, инструмента, оснастки, оборудования, управляющих систем, аналогичных техпроцессов. Разработанное программное обеспечение представляет в руки технолога инструмент много-
вариантного проектирования технологии на основе имитационного эксперимента. Задав на входе данные чертежа и материала, на выходе системы технолог получает ответы на вопросы: можно ли изготовить деталь с заданными характеристиками; какая необходима заготовка; какова будет трудоемкость процесса; какой инструмент и оборудование потребуется; какова стабильность процесса. Использование программного обеспечения позволяет уменьшить зависимость производства от конкретного специалиста, повысить универсальность и эффективность процесса, качество деталей, исключить ошибки технологии, сократить время подготовки производства и время переналадки на изготовление другой детали. При отладке технологических процессов, спроектированных с помощью разработанного программного обеспечения, число попыток сокращается в 2-г-З раза, а при изготовлении сложных деталей с предельной степенью вытяжки - в 4-=-5 раз. Зафиксированы случаи изготовления с первой попытки на станках с ЧПУ достаточно сложных деталей, технология и управляющие программы для которых разработаны с помощью программного обеспечения.
2.Применение методики разработки технологического процесса на основе модельного расчетного эксперимента открывает новые возможности улучшения качества деталей и уменьшения производственных затрат. Расчет режимов обработки по разработанным формулам обеспечивает устойчивое выполнение операций ротационной вытяжки. Использование алгоритма оптимизации перехода по нескольким параметрам позволяет сократить время поиска лучшего варианта в несколько раз, а значение целевой функции улучшается на 5+10 % по сравнению со значением, найденным перебором вариантов.
3.Учет характеристик материала, режимов обработки, трения, параметров инструмента, формы траектории движения инструмента в аналитическом решении задачи определения деформированного и напряженного состояния оболочки в процессе обработки позволяет в широких пределах управлять процессом ротационной вытяжки, на основе вариантного подхода определять в имитационном эксперименте наиболее эффективную технологию. Комплексные математические модели процессов ротационной вытяжки с утонением и без преднамеренного утонения, построенные на аналитических и эмпирических решениях и включающие в себя элементы формообразования деталей различных видов и генерацию траекторий движения инструмента, обеспечивают моделирование технологии изготовления деталей различных сложных форм.
4. На основе экспериментальных исследований установлено, что при формообразовании деталей ротационной вытяжкой без преднамеренного утонения выделяется несколько основных видов деформирования: первый проход инструмента; формообразование консольной части оболочки; деформирование фланца; деформирование промежуточной зоны. Описать процесс формоизменения детали достаточно сложной формы можно комбинацией частных видов и элементов деформирования. Технология изготовления практически любой детали многопроходной вытяжкой включает элементы вытяжки, обжима, раскатки, что, следовательно, должно учитываться при расчете процесса.
5.Установлено, что при тестировании технологических отказов по предельным устойчивым деформациям и разрушению вследствие исчерпания запаса пластичности необходим учет истории деформирования каждого элемента заготовки. Гофрообразование обусловлено определенным соотношением окружной и меридиональной деформаций и характеризовать его следует вероятностью возникновения отказа. В связи с тем, что в любой момент времени деформируется небольшая локализованная область оболочки, гофрообразование стеснено, и порогом его возможного наступления следует считать вероятность более 50 %. Все разработанные критерии прогнозирования технологических отказов многократно проверены при проектировании реальных технологических процессов и показали свою достоверность.
6.Примененный в работе комплексный метод итерационного моделирования сложного процесса, основанный на экспериментальных и теоретических исследованиях, показал свою эффективность. Разработанные математические модели с достаточной для практического применения точностью отражают реальный процесс. Данный подход может быть использован при моделировании других технологических процессов.
7.На основании проведенных экспериментальных и теоретических исследований, практических наблюдений установлено, что в зависимости от требуемых параметров точности и чистоты поверхности детали следует выбирать способ ротационной вытяжки, последовательность операций, инструмент и режимы обработки. Программное моделирование процесса варьированием управляемыми параметрами позволяет проектировать технологические процессы изготовления деталей с заданными размерами и характеристиками.
8.Проведенный анализ экспериментальных исследований процессов
эотационной вытяжки деталей типовых форм из материалов: алюминие-)ых сплавов АМцМ, Д16ЧАМВ, АК6; малоуглеродистых сталей ст.З, гг. 10, ст.20; нержавеющей стали 12Х18Н10Т; меди М2 различной толщи-1ы от 0,8 мм до 5 мм показал, что разработанные математическое и про-раммное обеспечение адекватно отражают поведение заготовки в процес-:е обработки. В спланированных модельных экспериментах было деформировано и исследовано по специально разработанной методике 234 образца.
9.Примене1ше технологии ротационной вытяжки при изготовлении ггветственных деталей, производившихся другими способами, позволяет юрейти на новый качественный уровень эксплуатационных характеристик 1зделий за счет повышения прочностных характеристик, износо и корро-(ионностойкости, чистоты и упрочнения поверхности. Примером этому :лужат разработанные серийные технологии изготовления давно выпус-савшихся обычных деталей, таких, как колесные диски, отражатель фары, 1етали пшцеперерабатывающего оборудования.
Ю.Разработанные методики, программное обеспечение и технологии шшли практическое применение на различных предприятиях: НИИ авиа-даонной технологии и организащш производства (НИАТ); Всесоюзном шетилуте легких сплавов (ВИЛС); станкостроительном предприятии Хо--гатек (г.Москва); Воронежском механическом заводе; МКБ "Факел" г.Москва); ММЗ им. С.В.Ильюшина; Воронежском акционерном самоле--остроигельном обществе; заводе "Прибой" (г.Таганрог); ЗАО "Восход" г.Саратов); АО "Торгмаш" (г.Смоленск). Реальный экономический эф-[>ект составил более 95 млн.руб.
СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ, ОТРАЖАЮЩИХ ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ
1.Корольков В.И. Компьютерное проектирование технологии ротаци->нной вытяжки // Авиационная промышленность. -1996. - №5-6. - С.29-32.
2.Корольков В.И. Технологические отказы в операциях ротационной (ытяжки // Кузнечно-штамповочное производство. -1997,- №1. - С.19-21.
3.Хван Д.В., Томилов Ф.Х., Корольков В.И. Экспериментальная ме-:аника конечных деформаций. - Воронеж: Изд-во "Элнст", 1996,- 248с.
4.Дель Г.Д., Корольков В.И. Математическое моделирование ротаци->нной вытяжки с утонением // Кузнечно-штамповочное производство. -.996,-№3,- С.23-26.
5.Корольков В.И. Математическое моделирование операций ротаци-
онной вытяжки // Проблемы пластичности в технологии: Тезисы докладов межд.науч.- техн.конф. - Орел: ОрелГТУ, 1995,- С.41-42.
6.Корольков В.И., Арапов Ю.А. Автоматизация проектирования технологического процесса ротационной вытяжки // Кузнечно-пггамповочное производство. - 1993.- №9. - С.7-9.
7.Корольков В.И., Чернов В.М. Ротационная вытяжка из листа оболо-чечных деталей оборудования для пищевой промышленности // Кузнечно-шгамповочное производство. - 1997.- №3.- С.20 - 22.
8.Корольков В.И., Попов С.П., Томилов Ф.Х., Чернов В.М. Исследование процесса ротационной вытяжки крупногабаритной тороидальной детали из плоской заготовки // Кузнечно-иггамповочное производство. -1995,-№3.- С.8-9.
9.Дель Г.Д., Осипов В.П., Ратова Н.В., Корольков В.И. Диаграммы предельных деформаций листовых материалов // Проблемы машиностроения и надежности машин. - 1990.- №4.- С.81-87.
Ю.Дель Г. Д., Корольков В.И. Расчет предельных устойчивых деформаций при растяжении листовых материалов с учетом истории деформирования // Проблемы машиностроения и надежности машин. - 1994,- №1,-С.31-36.
11.Корольков В.И. Математическое моделирование технологического процесса ротационной вытяжки // Современные проблемы механики и математической физики: Тезисы докладов. - Воронеж: ВГУ, 1994.- С.58.
12.Томилов Ф.Х., Попов С.П., Смирнов В.В., Корольков В.И. Экспериментальное исследование деформированного состояния и технологических отказов при ротационной вытяжке заготовок сильфонов // Кузнечно-пггамповочное производство. - 1994,- №5,- С.9-11.
13.Дель Г.Д., Сотников B.C., Корольков В.И. и др. Автоматизация проектирования технологических операций листовой штамповки // Авиационная технология: Сб.научно-исследлрудов НИАТ,- М:НИАТ,1991,-С.52-56.
14.Корольков В.И., Арапов Ю.А., Чернов В.М. Программный комплекс подготовки управляющей информации операций ротационной вытяжки // Эффективные технологические процессы листовой штамповки: Тез.докл.науч.-техн. конференции. - Москва, 1993,- С.94.
15.Дель Г.Д., Корольков В.И., Воропаев АА. и др. Программное обеспечение АРМ технолога-штамповщика // Тез.докл.научн.-техн.конф. "Опыт и перспективы развития математического, программного и тсхни-
сского обеспечения САПР в прессостроении". - Воронеж, 1990,- С. 17-18.
16.Дель Г.Д., Корольков В.И., Ратова Н.В. Моделирование нсустон-[ивости многопереходного пластического деформирования // Математиче-кое моделирование в машиностроении: Тез.докл. Первой Всесоюзной иколы-конференции с международным участием.-Куйбьппев,1990-С. 16-17.
17.Дель Г.Д., Корольков В.И., Смирнов В.В. Автоматизированный интез управляющих программ операций ротационной вьггяжки // Про-рессивные технологии и оборудование для изготовления тонкостенных пделий методами ротационного формообразования: Тез.доклхеминара. -Москва, 1992. - С. 13-14.
18.Дель Г.Д., Корольков В.И., Смирнов В.В. Расчет операций ротаци-)шюй вытяжки с утонением // Прогрессивные технологии и оборудование зля изготовления тонкостенных изделий методами ротационного формо-)бразования: Тез.докл. семинара. - Москва, 1992. - С. 14-15.
19.Дель Г.Д., Корольков В.И., Смирнов В.В., Арапов Ю.А. Расчет операций ротационной вьггяжки без преднамеренного утонения стенки »готовки // Прогрессивные технологии и оборудование для изготовления тонкостенных изделий методами ротационного формообразования: Гез.докл. семинара. - Москва, 1992. - С. 15-16.
20.Дель Г.Д., Корольков В.И., Смирнов В.В. и др. Автоматизированное проектирование технологического процесса ротационной вытяжки // Эффективные технологические процессы листовой штамповки: Тез.докл. науч.-техн. конференции. -Москва, 1993,- С.91.
ЛР № 020419 от 12.02.92. Подписано к печати 24.04.97 г.
Заказ №114 Усл.печ.л.2,0. Тираж 100 экз. Воронежский государственный технический университет 394026 Воронеж, Московский проспект, 14 Участок оперативной полиграфии Воронежского государственного технического университета
Оглавление автор диссертации — доктора технических наук Корольков, Владимир Иванович
Введение
Анализ технологических процессов ротационной вытяжки
1.1 Технологические операции
1.2 Механика операций
1.3 Технологическое оборудование и оснастка
1.4 Моделирование процесса
1.5 Выводы и задачи исследования
Моделирование технологического процесса ротационной вытяжки
2.1 Структурная модель технологического процесса
2.2 Модель детали
2.3 Модель материала
2.4 Модель технологического оборудования
2.5 Модель инструмента
2.6 Модель оснастки
2.7 Выводы
Ротационная вытяжка без преднамеренного утонения
3.1 Моделируемая операция
3.2 Цилиндрические детали
3.3 Ступенчатые детали
3.4. Обжим
3.5. Отбортовка
3.6 Вспомогательные операции
3.7 Многопроходная ротационная вытяжка,
3.8 Деформированное состояние заготовки
3.9 Деформирование фланца
3.10 Выводы
IV Ротационная вытяжка с утонением
4.1 Моделируемая операция
4.2 Разбиение по переходам и проходам
4.3 Геометрия заготовки в процессе обработки
4.4 ЭнергсСиловые параметры
4.5 Влияние способов обработки
4.6 Выводы
V Технологические отказы
5.1 Предельные устойчивые деформации
5.2 Предельные разрушающие деформации
5.3 Гофрообразование
5.4 Предельные энерго^иловые параметры
5.5 Выводы
VI Проектирование технологической оснастки
6.1 Деформирующий инструмент
6.2 Давильные оправки
6.3 Копиры
6.4 Выводы
VII Проектирование технологического процесса
7.1 Генерация технологического процесса
7.2 Параметры технологического процесса
7.3 Оптимизация технологического процесса
7.4 Управление технологическим оборудованием
7.5 Выводы
VIII Программное обеспечение проектирования технологии
8.1 Структурная модель программной системы
8.2 Входные данные
8.3 Проектирование технологии
8.4 Выходные данные
8.5 Выводы
IX Разработка технологий
9.1 Детали автомобильной техники
9.2 Детали пищеперерабатывающего оборудования
9.3 Выводы
Введение 1997 год, диссертация по обработке конструкционных материалов в машиностроении, Корольков, Владимир Иванович
Основным направлением повышения эффективности процессов обработки металлов давлением является комплексная автоматизация всех этапов технологической подготовки производства. Цена ошибки в выборе варианта технологического процесса велика вследствие больших затрат на изготовление оснастки, приспособлений, приобретение оборудования и срыва сроков изготовления изделия. На предприятиях мелкосерийного и единичного производства, на которые приходится 75-80 % машиностроительной продукции, отработка технологии опытным путем приводит к низкой производительности труда в целом.
При изготовлении осесимметричных деталей в мелкосерийном и единичном производстве перспективной технологией является ротационная вытяжка -процесс локального циклического деформирования вращающейся плоской или полой заготовки деформирующим инструментом в виде одного или нескольких роликов. Процесс ротационной вытяжки в достаточной степени поддается автоматизации, потому что используется оборудование, по своей кинематической схеме и системе управления сходное с универсальными металлорежущими станками токарно-фрезерной группы, и возможно совмещение нескольких операций на одном оборудовании вплоть до изготовления готовой детали. Кроме того, это оборудование достаточно универсально и позволяет изготавливать детали различной сложной формы и размеров. Другими достоинствами ротационной вытяжки являются: сравнительно простая и, следовательно, недорогая оснастка и инструмент; достижение значительно больших пластических деформаций по сравнению с другими операциями холодной листовой штамповки; малая энергоемкость и мощность оборудования; формообразование деталей из труднодеформируемых сплавов без нагрева; осуществление локального нагрева очага пластической деформации; совмещение на одном станке с одной установки основных и вспомогательных операций (выглаживание поверхности, подрезка фланца, отрезка припуска или донышка, загиб или завивка кромок, зиговка и др.); совмещение в одном автоматизированном цикле нескольких основных операций (вытяжка, раскатка, обжим, раздача, отбортовка); получение детали с заданным переменным сечением стенок; обработка деталей из листовой, штампованной, кованной, литой или сварной заготовки, при этом улучшается структура металла; регулировка точности обработки соответствующим выбором режимов обработки; достижение высокой чистоты поверхности, не требующей финишных операций.
В экономическом отношении преимущества ротационной вытяжки следующие: сравнительно небольшие временные и материальные затраты на подготовку производства; высокая экономическая эффективность при изготовлении деталей малыми сериями; сокращение цикла обработки деталей и снижение себестоимости за счет сокращения числа переходов и концентрации операций на одном рабочем месте; высокий коэффициент использования металла; быстрая перенастройка на выпуск новых деталей; высокая степень автоматизации ротационной вытяжки на автоматизированном оборудовании, позволяющая эффективно использовать процесс в массовом производстве.
Однако, несмотря на очевидные положительные качества ротационной вытяжки, этот процесс не получил достаточно широкого распространения, хотя данный способ обработки металлов известен очень давно. Этот парадокс объясняется тем, что процесс ротационной вытяжки зависит от большого числа параметров, изменяющихся во времени. Поэтому, чтобы добиться стабильности изготовления детали без возникновения технологических отказов, необходимо иметь высокую квалификацию, основанную на опыте. Систематизированных исследований в области технологии ротационной вытяжки проводилось явно недостаточно. Технология изготовления конкретной детали на производстве обычно отрабатывается опытным путем. При этом не всегда получается деталь с заданными размерными характеристиками, что приводит к необходимости коренным образом изменять технологический процесс.
В изучение процесса ротационной вытяжки большой вклад внесли отечественные ученые: Н.И.Могильный, М.А.Гредитор, Б.В.Розанов, В.Г.Капорович,
B.И.Ершов, И.П.Ренне, И.М.Закиров, М.С.Сиротинский, Л.Г.Степанский,
C.П.Яковлев, Л.Г.Юдин, В.Ф.Баркая, Н.Н.Алексеев, В.В.Смирнов и др. Среди зарубежных ученых выделяются М.Найама, В.Авитцур, Р.Нойес, С.Калпакчиоглу, Ш.Кобаяши и др. Однако проведенных исследований для проектирования эффективных процессов ротационной вытяжки недостаточно.
Таким образом, эффективность применения технологии ротационной вытяжки снижается из-за отсутствия расчетных методов проектирования процессов ротационной вытяжки, прогнозирования технологических отказов и управления технологическим оборудованием. Решением этой проблемы может быть математическое моделирование процесса ротационной вытяжки, основанное на теоретическом или экспериментальном исследовании механики формообразования деталей. Имея математическую модель, можно на основе имитационного эксперимента проанализировать различные варианты технологии и выбрать оптимальный, обеспечивающий заданные параметры детали и максимальную эффективность производства.
Цель работы. Создание комплекса расчетных методов, методик и программного обеспечения проектирования процессов ротационной вытяжки из листовых и трубчатых заготовок и повышение эффективности технологии на основе математического моделирования.
Методы исследования. Для решения поставленной проблемы применены экспериментальные и теоретические методы исследования. Разработаны методики определения деформированного состояния в процессе ротационной вытяжки с использованием метода сеток. В экспериментах использовались давильные станки фирмы Ье1ГеШ: АРЕО-ЗОО, С1ЧС-400, РЬВ-1600; обрабатывающий центр ХОМА-СЖ-01, станок фирмы МегаШят марки 600, разрывная машина Р-20, инструментальный микроскоп БИМ-1 и специальные устройства, описанные в диссертации. Аналитическое решение задачи определения деформированного и напряженного состояния оболочки в процессе обработки осуществляется на основе теории пластичности трансверсально-изотропного жестко-пластического материала с изотропным упрочнением. Аналитические и численные алгоритмы и экспериментальные зависимости являются основой системы автоматизированного проектирования технологии ротационной вытяжки, разработанной для персональных компьютеров типа IBM PC.
Научная новизна. Изучено деформированное состояние заготовки в процессе обработки ротационной вытяжкой с утонением и без преднамеренного утонения. Разработаны математические модели операций вытяжки всех основных типов деталей, обжима и отбортовки.
Созданы математические модели основных видов технологических отказов: потери устойчивости пластического деформирования в форме локализации деформации и гофрообразования; разрушения; достижения предельных энергосиловых параметров. Установлено влияние основных параметров процесса и инструмента на деформированное состояние заготовки. Получено аналитическое решение задачи распределения деформаций. Прогнозирование технологических отказов с определением коэффициентов запасов на любой стадии обработки и учет изменения свойств металла позволяет предсказывать характеристики детали до ее изготовления. Таким образом, представляется возможность планировать качество деталей.
Практическая ценность. Применение математических моделей операций и технологических отказов, полученных в работе, позволяет анализировать поведение материала заготовки в процессе обработки и осуществлять модельный эксперимент процесса. Это дает возможность осуществлять анализ конструкции детали на технологичность, сократить время отладки технологии, выбрать близкий к оптимальному технологический процесс. Разработанная система автоматизированного проектирования используется при подготовке производства деталей ротационной вытяжкой на промышленных предприятиях.
Внедрение результатов. Система проектирования технологического процесса ротационной вытяжки RWS внедрена в 1991 году в Научно-исследовательском институте авиационной технологии и организации производства (НИАТ) и совместном советско-германском станкостроительном предприятии ХОМАТЕК, в 1990 году система расчета ступенчатых деталей внедрена во Всесоюзном институте легких сплавов (ВИЛС), система внедрена с 1993 года в Воронежском акционерном самолетостроительном обществе, в 1995 г. на Воронежском механическом заводе внедрена система и методика проектирования управления давильным станком АРЕЮ-1200.
Основные положения, выносимые на защиту: модели технологических операций ротационной вытяжки; модели технологических отказов при ротационной вытяжке; модели инструмента; методика проектирования технологического процесса; модели управления технологическим оборудованием; результаты экспериментального исследования процессов.
Диссертационная работа состоит из введения, девяти глав, выводов, списка литературы и приложений.
Заключение диссертация на тему "Математическое, методическое и программное обеспечение процессов ротационной вытяжки из листа и труб"
10. ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
В диссертационной работе осуществлено решение важной народнохозяйственной проблемы по созданию комплекса расчетных методов, методик и программного обеспечения проектирования процессов ротационной вытяжки из листовых заготовок и труб.
Применение в производстве разработанных расчетных методов, математических моделей операций и технологических отказов, основанных на аналитических решениях и эмпирических зависимостях, позволяет осуществлять имитационное моделирование технологического процесса и оптимизацию основных параметров процесса. Таким образом достигается проектирование близкого к оптимальному технологического процесса, исключение ошибок при проектировании, повышение эффективности процесса и использования оборудования, повышение качества и эксплуатационных характеристик деталей, сокращение сроков технологической подготовки производства, максимальное использование пластических свойств материала.
Проведенные теоретические и экспериментальные исследования позволяют сформулировать следующие основные результаты и выводы:
1 .Проектирование эффективного технологического процесса ротационной вытяжки невозможно без помощи интеллектуальной программной системы, основанной на математических моделях операций и информационных базах данных материала, инструмента, оснастки, оборудования, управляющих систем, аналогичных техпроцессов. Разработанное программное обеспечение представляет в руки технолога инструмент многовариантного проектирования технологии на основе имитационного эксперимента. Задав на входе данные чертежа и материала, на выходе системы технолог получает ответы на вопросы: какая необходима заготовка; можно ли изготовить деталь с заданными характеристиками; какова будет трудоемкость процесса; какой инструмент и оборудование потребуется; какова стабильность процесса. Использование программного обеспечения позволяет уменьшить зависимость производства от конкретного специалиста, повысить универсальность и эффективность процесса, качество деталей, исключить ошибки технологии, сократить время подготовки производства и время переналадки на изготовление другой детали. При отладке технологических процессов, спроектированных с помощью разработанного программного обеспечения, число попыток сокращается в 2+3 раза, а при изготовлении сложных деталей с предельной степенью вытяжки - в 4ч-5 раз. Зафиксированы случаи изготовления с первой попытки на станках с ЧПУ достаточно сложных деталей, технология и управляющие программы для которых разработаны с помощью программного обеспечения.
2.Применение методики разработки технологического процесса на основе модельного расчетного эксперимента открывает новые возможности улучшения качества деталей и уменьшения производственных затрат. Расчет режимов обработки по разработанным формулам обеспечивает устойчивое выполнение операций ротационной вытяжки. Использование алгоритма оптимизации перехода по нескольким параметрам позволяет сократить время поиска лучшего варианта в несколько раз, а значение целевой функции улучшается на 5-^10 % по сравнению со значением, найденным перебором вариантов.
3.Учет характеристик материала, режимов обработки, трения, параметров инструмента, формы траектории движения инструмента в аналитическом решении задачи определения деформированного и напряженного состояния оболочки в процессе обработки позволяет в широких пределах управлять процессом ротационной вытяжки, на основе вариантного подхода определять в имитационном эксперименте наиболее эффективную технологию. Комплексные математические модели процессов ротационной вытяжки с утонением и без преднамеренного утонения, построенные на аналитических и эмпирических решениях и включающие в себя элементы формообразования деталей различных видов и генерацию траекторий движения инструмента, обеспечивают моделирование технологии изготовления деталей различных сложных форм.
4.На основе экспериментальных исследований установлено, что при формообразовании деталей ротационной вытяжкой без преднамеренного утонения выделяется несколько основных видов деформирования: первый проход инструмента; формообразование консольной части оболочки; деформирование фланца; деформирование промежуточной зоны. Описать процесс формоизменения детали достаточно сложной формы можно комбинацией частных видов или элементов деформирования. Технология изготовления практически любой детали многопроходной вытяжкой включает элементы вытяжки, обжима, раскатки, что, следовательно, должно учитываться при расчете процесса.
5.Установлено, что при тестировании технологических отказов по предельным устойчивым деформациям и разрушению вследствие исчерпания запаса пластичности необходим учет истории деформирования каждого элемента заготовки. Гофрообразование обусловлено определенным соотношением окружной и меридиональной деформаций, и характеризовать его следует вероятностью возникновения отказа. В связи с тем, что в любой момент времени деформируется небольшая локализованная область оболочки, гофрообразование стеснено, и порогом его возможного наступления следует считать вероятность более 50 %. Все разработанные критерии прогнозирования технологических отказов многократно проверены при проектировании реальных технологических процессов и показали свою достоверность.
6.Примененный в работе комплексный метод итерационного моделирования сложного процесса, основанный на экспериментальных и теоретических исследованиях, показал свою эффективность. Разработанные математические модели с достаточной для практического применения точностью отражают реальный процесс. Данный подход может быть использован при моделировании других технологических процессов.
7.На основании проведенных экспериментальных и теоретических исследований, практических наблюдений установлено, что в зависимости от требуемых параметров точности и чистоты поверхности детали следует выбирать способ ротационной вытяжки, последовательность операций, инструмент и режимы обработки. Программное моделирование процесса варьированием управляемыми параметрами позволяет проектировать технологические процессы изготовления деталей с заданными размерами и характеристиками.
8.Проведенный анализ экспериментальных исследований процессов ротационной вытяжки деталей типовых форм из материалов: алюминиевых сплавов АМцМ, Д16ЧАМВ, АК6; малоуглеродистых сталей ст.З, ст. 10, ст.20; нержавеющей стали 12Х18Н10Т; меди М2 различной толщины от 0,8 мм до 5 мм показал, что разработанные математическое и программное обеспечение адекватно отражают поведение заготовки в процессе обработки. В спланированных модельных экспериментах было деформировано и исследовано по специально разработанной методике 234 образца.
9.Применение технологии ротационной вытяжки при изготовлении ответственных деталей, производившихся другими способами, позволяет перейти на новый качественный уровень эксплуатационных характеристик изделий за счет повышения прочностных характеристик, износо и коррозионностойкости, чистоты и упрочнения поверхности. Примером этому служат разработанные серийные технологии изготовления давно выпускавшихся обычных деталей, таких, как колесные диски, отражатель фары, детали пищеперерабатывающего оборудования.
10.Разработанные методики, программное обеспечение и технологии нашли практическое применение на различных предприятиях: НИИ авиационной технологии и организации производства (НИАТ); Всесоюзном институте легких сплавов (ВИЛС); станкостроительном предприятии Хоматек; Воронежском механическом заводе; МКБ "Факел" (г.Москва); ММЗ им. С.В.Ильюшина; Воронежском акционерном самолетостроительном обществе; заводе "Прибой" (г.Таганрог); ЗАО "Восход" (г.Саратов); АО "Торгмаш" (г.Смоленск). Реальный экономический эффект составил более 95 млн.руб.
Библиография Корольков, Владимир Иванович, диссертация по теме Технологии и машины обработки давлением
1. Аверкиев Ю.А., Аверкиев А.Ю. Технология холодной штамповки. -М.¡Машиностроение, 1985. - 304 с.
2. Адаптивное управление процессами обработки металлов давлением. /Под ред. Готлиба Б.М. М.:Металлургия, 1985. - 144с.
3. Акуленко Л.Д. Асимптотические методы оптимального управления. -М.: Наука, 1987. 365 с.
4. Алексеев H.H. Теоретический анализ процесса ротационной вытяжки с утонением тонкостенных оболочек сферическими давильными элементами //МВТУ. М. 1984. - 21с. Деп. ВИНИТИ 7.05.84 № 2876-84.
5. Амбарцумян К.А. Методы оптимизации качества, надежности и эффективности процессов создания и освоения новой продукции. М.: Знание, 1986. -350 с.
6. Арефьев Б.А. и др. Особенности очага деформации при обработке давлением металлических систем // Металлы. 1992. - №3. - С.79-83.
7. Арсентьев А.П., Константинов В.Ф., Левшунов М.А. Исследование разностенности цилиндрических оболочек, получаемых ротационной вытяжкой //Кузнечно-штамповочное производство. 1989. - № 9. - С. 18-19.
8. Арышенский Ю.М. Теория и расчеты пластического формоизменения анизотропных материалов. М.: Металлургия, 1990. - 304с.
9. Бакай Л.Ф. и др. Оценка деформируемости стали Х18НМБФ-Ш при ротационной вытяжке полых осесимметричных заготовок // Обработка металлов давлением. Свердловск. - 1988. - С.22-23.
10. Барашков B.C. Технологичность деталей из листа и труб, получаемых холодной штамповкой. М., 1969. - 71с.
11. Баркая В.Ф. Усилия при ротационном выдавливании тонких оболочек //Изв.вузов. Машиностроение. 1971. -№10. - С. 166-170.
12. Баркая В.Ф., Ионов П.И. Экспериментальное исследование при ротационном формоизменении // Обработка металлов давлением в машиностроении. Харьков: ХГУ, 1971. -вып.7. - С. 125-190.
13. Бебрис A.A. Устойчивость заготовки в формообразующих операциях листовой штамповки. Рига: Зинатне, 1978. - 127с.
14. Белоус И.Е., Завадский P.E. Ротационная вытяжка на станках с ЧПУ // Светотехника. 1983.- №11.- С. 19-20.
15. Богатов A.A., Мижирицкий О.И., Смирнов С.В. Ресурс пластичности металлов при обработке давлением. М.: Металлургия, 1984. - 144с.
16. Бондарь B.C., Матвеев А.Д., Даншин В.В. Многократный пластический изгиб листа из металла, обладающего эффектом Баушингера //Кузнечно-штамповочное производство. 1989. - №8. - С. 19-21.
17. Бор К. Практическое руководство по сплайнам. М.: Радио и связь, 1985. - 304с.
18. Бочаров Ю.А., Ренне И.П., Белов П.И. Структурно-морфологическая классификация оборудования для ротационной вытяжки //Кузнечно-штамповочное производство. 1987. - №9. - С. 29-33.
19. Браславский В.М. Технология обкатки крупных деталей роликами. -М.: Машиностроение, 1975. 160с.
20. Бурцев К.Н. Металлические сильфоны. M.-JL: ГНТИ, 1963. - 163с.
21. Вальтер А.И., Алексеев H.H. Определение степени использования ресурса пластичности при ротационной вытяжке // Исслед. в обл. теории, технологии и оборуд. штамп, производства. -Тула. 1990. С.64-68.
22. Вдовин С.И. Методы расчета и проектирования на ЭВМ процессов штамповки листовых и профильных заготовок. М.: Машиностроение, 1988. -158с.
23. Вермишев Ю.Х. Методы автоматического поиска решений при проектировании сложных технических систем. М.: Радио и связь, 1982. - 152с.
24. Вермишев Ю.Х. Основы автоматизации проектирования. М.: Радио и связь, 1988. - 279с.
25. Ведмедь Ю.П., Николаев В.А. Определение коэффициента трения при глубокой вытяжке деталей //Изв. вузов. Черная металлургия. 1991. - №11. -С.52-55.
26. Вольмир A.C. Устойчивость деформируемых систем. М.: Наука, 1967.- 984с.
27. Головлев В.Д. Расчет процессов листовой штамповки. М.: Машиностроение, 1974. - 136с.
28. Гольцев A.M., Дель Г.Д., Елисеев В.В. Прогнозирование браковочных признаков при многопереходном деформировании // Металловедение и термическая обработка металлов. 1989. - №6. - С.62-64.
29. Гредитор М.А. Давильные работы и ротационное выдавливание. -М:Машиностроение, 1971. 239с.
30. Гредитор М.А., Дробинин А.Ф., Гофман Г.С. Механизация токарно-давильных работ. М.: ЦИНТИ, 1964. - 45с.
31. Гредитор М.А., Шерер Г.А. Современные давильные станки ФРГ и ГДР. НИИМАШ, 1967. - 56с.
32. Григолюк Э.И., Кабанов В.В. Устойчивость оболочек. М.: Наука, 1978.- 359с.
33. Григорьев Е.А., Ивлев Д.Д., Шитова Л.Б. Об образовании шейки при течении анизотропной жеспсопластической полосы // Изв. АН СССР. Мех. тв. тела. 1989. -№ 2. - С. 183-185.
34. Григорьев П.Ф. Нагрев при ротационной вытяжке алюминиево-магниевых сплавов // Констр. и произв. транспорт, машин (Харьков). 1984. №16. -С.96-99.
35. Грудев А.П., Зильберг Ю.В., Тилин В.Г. Трение и смазки при обработке металлов давлением. М.: Металлургия, 1982. - 312с.
36. Гуляев Ю.Г., Чукмасов С.А., Губинский A.B. Математическое моделирование процессов обработки металлов давлением. Киев: Наукова думка, 1986.- 240с.
37. Дель Г.Д. Пластичность деформированного металла // Физика и техника высоких давлений. 1983. N11.- С.28-32.
38. Дель Г.Д. Устойчивость пластического сжатия листов // Изв.вузов. Строительство и архитектура. 1987. - №1. - С.28-31.
39. Дель Г.Д., Корольков В.И. Расчет предельных устойчивых деформаций при растяжении листовых материалов с учетом истории деформирования // Проблемы машиностроения и надежности машин. 1994. - №1. - С.31-36.
40. Дель Г.Д., Корольков В.И. Моделирование операций ротационной вытяжки с утонением // Кузнечно-штамповочное производство. -1996. №3 -С.23-26.
41. Дель Г.Д., Новиков H.A. Метод делительных сеток. М.: Машиностроение, 1979. - 144 с.
42. Дель Г.Д., Огородников В.А., Нахайчук В.Г. Критерий деформируемости металлов при обработке давлением // Изв.вузов. Машиностроение. 1975. -№ 4. - С. 135-140.
43. Дель Г.Д., Одинг С.С. Устойчивость пластического растяжения // Прикладная механика. 1982. - № 11. - С.86-91.
44. Дель Г.Д., Осипов В.П., Ратова Н.В., Корольков В.И. Диаграммы предельных деформаций листовых материалов // Проблемы машиностроения и надежности машин. 1990. - №4. - С.81-87.
45. Дель Г.Д. Технологическая механика.-М.:Машиностроение,1978.- 174с.
46. Дель Г.Д., Смирнов В.В., Фесенко А.И., Нестеренко A.B. Устойчивость деформирования при ротационной вытяжке ступенчатых оболочек //Технология легких сплавов: Научн.-техн.сб. М.: ВИЛС, 1991. - №11. - С. 17-20.
47. Дель Г.Д., Сотников B.C., Корольков В.И. и др. Автоматизация проектирования технологических операций листовой штамповки // Авиационная технология: Сб. науч.-иссл. трудов НИАТ. М.: НИАТ, 1991. - С.52-56.
48. Дель Г.Д., Томилов Ф.Х., Богомолов Ю.С. Пластичность при немонотонном деформировании // Известия вузов. Черная металлургия. 1982. - №6. -С.34-37.
49. Добровольский И.Г. Современная технология изготовления сильфон-ных заготовок // Металлургия. Минск, 1990. - №24. - С. 106- 109.
50. Елин К.Д. Давильные работы с утонением стенки // Вестник машиностроения. 1963. - № 10.
51. Ершов В.И., Макаров В.Д., Яцюк О.И. Исследование ротационной вытяжки тонкостенных конических оболочек с ребрами жесткости // Кузнечно-штамповочное производство. 1987. - №7 - С.31-34
52. Жасимов М.М. Управление качеством деталей при поверхностном пластическом деформировании. Алма-Ата: Наука, 1986. - 208с.
53. Завьялов Ю.С. и др. Сплайны в инженерной геометрии. М.: Машиностроение, 1985. - 224с.
54. Закуренов Е.А., Кобылин P.A., Казенкова JI.E. Технология производства антенных зеркал дня систем спутниковой связи ротационной вытяжкой // Кузнечно-штамповочное производство. 1992. - №5 - С. 16-18.
55. Залесов М.Д. Исследование НДС при радиально-ротационном профилировании ободов колес транспортных средств // Изв. вузов. Черная металлургия. 1991. -№11. -С.50-52.
56. Залесов М.Д. Теоретический анализ процесса ротационного профилирования // Изв. вузов. Черная металлургия. 1991. - №9. - С.52-55.
57. Зильберг Ю.В. Концепция трения при пластической деформации // Трение и износ. 1992. - Т. 13, №3. - С.479-486.
58. Ивахненко А.Г., Юрачковский Ю.П. Моделирование сложных систем по экспериментальным данным. М.: Радио и связь, 1986. - 113с.
59. Ильюшин A.A. Пластичность. ч.1. M.-J1.: ГТИ, 1948. - 346с.
60. Информационно-управляющие человеко-машинные системы / Под ред. А.И. Кубинского и В.Г. Евграфова. М.: Машиностроение, 1993. - 528с.
61. Калачев М.И. Деформационное упрочнение металлов. Минск: Наука и техника, 1980. - 256с.
62. Калпакчиоглу С. Изучение способности металлов к силовой выдавке // Конструирование и технология машиностроения. т.83, серия В. - 1961. - №3. -С.2-9.
63. Калпакчиоглу С. Механика процесса ротационного выдавливания // Труды американского общества инженеров-механиков, т.83, серия В. 1961. -№2. - С. 125-130.
64. Калпин Ю.Г., Филиппов Ю.К. Влияние упрочнения на пластичность металла при холодной деформации // Повышение качества изделий при обраб. мет. давлением. М. - 1989. - С.37-43.
65. Каминский A.A., Бастуй В.Н. Деформационное упрочнение и разрушение металлов при переменных процессах нагружения. Киев: Наукова Думка, 1985. - 168с.
66. Капорович В.Г. Обкатка в производстве металлоизделий. М.: Машиностроение, 1973. - 168с.
67. Кегг JI. Новый экспериментальный метод определения выдавливае-мости металлов // Труды американского общества инженеров-механиков. Конструирование и технология машиностроения. т.83, серия В. 1964. - №2. - С.27-34.
68. Клейнен Дж. Статистические методы в имитационном моделировании. Вып. 1,2.- М.: Статистика, 1978. (Вып.1. 222с.; Вып.2. 336с.).
69. Ковка и штамповка: Справочник. В 4-х т. Т4. Листовая штамповка/ Под ред. А.Д.Матвеева. М.Машиностроение, 1987. - 544с.
70. Козлов О.Ф., Шева^Кш Ю.Ф., Сейдалиев Ф.С. Контактная поверхность при поперечной раскатке труб на цилиндрической оправке с учетом вне-контактной зоны деформации // Изв.вузов. Черная металлургия. 1964. - №9. -С.81-87.
71. Козлов Ю.И., Лотарев Ю.Е. Деформации сварных листовых заготовок при изготовлении оболочкообразных днищ ротационной вытяжкой // Кузнечно-штамповочное производство. 1988. - № 5. - С. 19-20.
72. Колмогоров А.И. Комбинаторные основания теории информации // Успехи математических наук. 1983. - т.38. - вып.4(232). - С.27-36.
73. Коновалов Б.О. Измерение величины усилия по отпечатку // Вестник машиностроения. 1963. - №4. - С.60-61.
74. Коновалов Е.Г., Сидоренко В.А. Чистовая и упрочняющая ротационная обработка поверхностей. Минск: Высшая школа. - 1968. - 363с.
75. Коновалов Е.Г., Чистосердов П.С., Флюменблит А.И. Ротационная обработка поверхностей с автоматической подачей. Минск: Вышейшая школа, 1976.- 192с.
76. Кононенко В.Г., Могильный Н.И. Автоматизированная токарно-давильная обработка. М.: НИИИНФОРМТЯЖМАШ, 1969. - 53с.
77. Корольков В.И. Компьютерное проектирование технологии ротационной вытяжки // Авиационная промышленность. 1996. - №5-6. - С.29-32.
78. Корольков В.И. Технологические отказы в операциях ротационной вытяжки // Кузнечно-штамповочное производство. 1997. - № 1. - С. 19-21.
79. Корольков В.И., Арапов Ю.А. Автоматизация проектирования технологического процесса ротационной вытяжки // Кузнечно-штамповочное производство. 1993. - №9. - С.7-9.
80. Корольков В.И., Попов С.П., Томилов Ф.Х., Чернов В.М. Исследование процесса ротационной вытяжки крупногабаритной тороидальной детали из плоской заготовки // Кузнечно-штамповочное производство. 1995. - №3.- С.8-9.
81. Корольков В.И., Чернов В.М. Ротационная вытяжка из листа оболо-чечных деталей оборудования для пищевой промышленности // Кузнечно-штамповочное производство. 1997.- №3.- С.20 - 22.
82. Кренделев JT.A., Миронов В.В., Ионов И.Н. и др. Технология и оборудование для ротационной вытяжки осесимметричных деталей // Вестник машиностроения. 1990. - №5. - С. 10-12.
83. Кроха В.А. Упрочнение металлов при холодной пластической деформации М.: Машиностроение, 1980. - 157с.
84. Кузнецов A.A., Блюмин C.JL, Погодаев А.К. Выбор рациональной технологии производства листового проката с использованием методов математического программирования // Изв. вузов. Черная металлургия. 1991. - №9. -С.64-66.
85. Куче! в Б.В., Федосеев А.И. Инженерная оценка кинематики параметров процесса правки на роликово-правильных машинах // Изв. вузов. Черная металлургия. 1991. - №1. - С.49-50.
86. Лисицын А.И., Остренко В.Д. Моделирование процессов обработки давлением. Киев: Техника, 1976. - 208с.
87. Логический подход к искусственному интеллекту / Тейз А., Гриболон П. и др. М.: Мир, 1990. - 429с.
88. Лорьер Ж.-Л. Системы искусственного интеллекта. М.: Мир, 1991.568с.
89. Лоскутов В.А. Однопроходная ротационная вытяжка осесимметрич-ных изделий из листового материала // Кузнечно-штамповочное производство. -1979, №10.-С.21-23.
90. Лысов М.И. Теория и расчет изготовления деталей методами гибки. -М.: Машиностроение, 1966. 236 с.
91. Лысов М.И., Закиров И.М. Пластическое формообразование тонкостенных деталей авиатехники. М.: Машиностроение, 1983, -176с.
92. Львовский Е.И. Статистические методы построения эмпирических формул. 1988. - 238 с.
93. Маковецкий A.B. Устойчивость деформируемых оболочек при да-вильно-обкатных работах // Разраб. исслед. высокоэффектив. технол. процессов, оснастки и оборуд. обраб. мет. давлением. Киев. - 1990. - С. 130-134.
94. Макшанцев В.Г. К определению энергосиловых параметров процесса обкатки инструментом с постоянным профилем // Разраб. исслед. высокоэффе-кив. технол. процессов, оснастки и оборуд. обраб. мет. давлением. Киев. - 1990.- С.115-121.
95. Маленичев A.C., Смирнов В.В., Юдин Л.Г., Литвиков В.Г. Ротационное выдавливание роликовыми раскатными головками // Кузнечно-штамповочное производство. 1975. - №8. - С.34-36.
96. Малинин H.H. Технологические задачи пластичности и ползучести. -М.: Высшая школа, 1979. 119с.
97. Малышев Н.Г. и др. Нечеткие модели для экспертных систем в САПР.- М.: Энергоатомиздат, 1991. 134с.
98. Матвеев А.Д. Об оценке устойчивости деформации при линейном растяжении // Кузнечно-штамповочное производство. 1968. - №6. - С. 16-22.
99. Могильный Н.И. Определение сил, крутящих моментов и мощности при ротационной вытяжке // Кузнечно-штамповочное производство. 1992. -№3. - С.25-29.
100. Могильный Н.И. Ротационная вытяжка оболочковых деталей // Машиностроитель. 1990. - №7. - С. 10-12.
101. Могильный Н.И. Ротационная вытяжка оболочковых деталей на станках. М.: Машиностроение, 1983. - 192с.
102. Могильный Н.И., Карташова Л.И., Могильная Е.П. Обрабатываемость листовых металлов при ротационной вытяжке // Машиностроитель. 1994. - №9 - С. 3-6.
103. Могильный Н.И., Кисилев В.Н. Станочнику-машиностроителю. -Донецк: Донбасс, 1984. 127с.
104. Могильный Н.И., Моисеев В.И., Могильная Е.П. Рациональные условия ротационной вытяжки оболочковых деталей // Машиностроитель. -1995. -№1. -С.26-28.
105. Могильный Н.И., Моисеев В.М. Исследование энергосиловых параметров ротационной вытяжки оболочек // Кузнечно-штамповочное производство. 1979. -№2. -С.21-23.
106. Могильный Н.И., Моисеев В.М., Бутенко А.И. Исследование энергосиловых параметров ротационной вытяжки оболочек на токарно-давильных станках // Обработка металлов давлением в машиностроении. Харьков: Birna школа. - 1980. - № 16. - С.37-46.
107. Назин A.B., Позняк A.C. Адаптивный выбор вариантов. Рекуррентные алгоритмы. М.: Наука, 1986. - 288с.
108. Нейлор К. Как построить свою экспертную систему. М.: Энергоато-миздат, 1991. -288с.
109. Нечаев В.Ф., Тачкова И.С. Определение силовых параметров ротационного выдавливания трубчатых изделий с нагревом // Сб.Технология легких сплавов. М.: ВИЛС. - 1973. - №16. - С.43-48.
110. Общемашиностроительные нормативы времени на холодную штамповку. М.: Экономика, 1987. - 190с.
111. Огородников В.А. Оценка деформируемости металлов при обработке давлением. Киев: Виша школа, 1983. - 175с.
112. Огородников В.А., Сахаров Д.В., Матвийчук В.А., Сивак И.О. Исследование пластичности пористого материала ПЖЧМ2 и его деформируемостив ротационных процессах с локальным очагом деформации // Изв. вузов. Черная металлургия. 1991. - №1. - С.52-55.
113. Определение силовых параметров процесса ротационной вытяжки тонкостенных оболочек. / Добровольский И.Г. и др. // Висщ АН БССР. -Сер.физ.- тэхн. 1983. - № 4. - С.3-8.
114. Осадчий В.Я. и др. Учет упрочнения при ротационной вытяжке // Повышение качества изделий при обработке металлов давлением. М., 1989. - С.18-21.
115. Осуга С. Обработка знаний. М.: Мир, 1989. - 292с.
116. Папшев Д.Д. О площадке контакта при обкатывании наружных цилиндрических поверхностей шариками и роликами // Изв.вузов. Машиностроение. 1971. -№10. -С.45-48.
117. Папшев Д.Д. Образование микропрофиля при обкатывании // Станки и инструмент. М. - 1965. - №1. - С.26-27.
118. Папшев Д.Д. Отделочно-упрочняющая обработка поверхностным пластическим деформированием. М.: Машиностроение, 1978. - 152с.
119. Папшев Д.Д. Упрочнение деталей обкаткой шариками. М.: Машиностроение, 1968. - 132с.
120. Петровский В.В. Оптимальные условия деформирования трубной заготовки при вытяжке гофров сильфона // Расчеты на прочность. М.: Машиностроение, 1990. -№31. -С. 176-182.
121. Петцольд В. Исследование обжима трубных заготовок // Кузнечно-штамповочное производство. 1990. - №5. - С.24-26.
122. Попов С.П., Томилов Ф.Х., Чернов В.М. Влияние технологических факторов на деформированное состояние и технологические отказы при ротационной вытяжке оболочек из плоских заготовок //Кузнечно-штамповочное производство. 1993. - №9. С.24-25
123. Полевой С.Н., Евдокимов В.Д. Упрочнение машиностроительных материалов. М.: Машиностроение, 1994. - 496с.
124. Попов Е.А. Анализ факторов, влияющих на величину допустимого коэффициента вытяжки осесимметричных деталей. Л.: ЛДНТИ, 1964. - 12с.
125. Построение экспертных систем / Ф.Хейес-Рот и др. М.: Мир, 1987.438с.
126. Представление и использование знаний / Х.Уэно и др. М.: Мир, 1989. - 220с.
127. Пресняков A.A. Локализация пластической деформации. М.: Машиностроение, 1983. -56с.
128. Проскуряков Ю.Г. Технология упрочняюще-калибрующей формообразующей обработки металлов. М.: Машиностроение, 1971. - 208с.
129. Радюченко Ю.С. Ротационное обжатие.- М.: Машиностроение, 1972.176с.
130. Ренне И.П., Смирнов В.В., Юдин Л.Г. Об определении оптимальных размеров инструмента при ротационном выдавливании //Кузнечно-штамповочное производство. 1970. -№1. - С. 13-14.
131. Розанов Б.В., Львов Д.С. Давильные работы. М.: ГНТИ, 1951. - 40с.
132. Романовский В.П. Справочник по холодной штамповке. Л.: Машиностроение, 1971. - 782с.
133. Ротационная вытяжка раскатными устройствами с планетарным движением роликов на универсальном оборудовании / Смирнов В.В. и др. // НИАТ-М. 1984. -242с., - Деп. в НИИМаше 20.03.1984 № 91 мш - 84.
134. Рузанов Ф.П., Баркая В.Ф. Устойчивость фланца при ротационной обкатке // Расчеты процессов пластического течения металлов. М., 1973. - С.98-105.
135. Сиротинский М.С. Циклическая сдвиговая деформация в процессах обработки металлов давлением // В кн.Процессы обработки легких и жаропрочных сплавов. М.:Наука, 1981. - С.65-69. - 269с.
136. Смелянский В.М., Калпин Ю.Г., Баринов В.В. Исчерпание запаса пластичности металла в поверхностном слое детали при обработке обкатыванием // Вестник машиностроения. 1990. - №8. - С.54-58.
137. Смирнов В.В. Исследование процесса ротационного выдавливания тонкостенных сосудов шариковыми раскатными головками : Дис. . канд. техн. наук. Тула: ТПИ, 1970. - 212с.
138. Смирнов В.В., Ренне И.П., Юдин Л.Г., Маленичев A.C. Теоретическое и экспериментальное изучение силовых параметров ротационного выдавливания шариковыми раскатными головками // Сб.Технология легких сплавов. М.: ВИЛС. - 1973. - С.19-22.
139. Смирнов В.В., Юдин Л.Г. О микропрофиле поверхности при ротационном выдавливании // Сб.Технология машиностроения. Тула: ТПИ, 1970. -вып.9. - С. 124-128.
140. Смирнов В.В., Юдин Л.Г., Маленичев A.C. и др. Технология ротационного выдавливания раскатными головками. Л.: ЛДНТП, 1976. - 32с.
141. Смирнов B.C. Теория прокатки. М.: Металлургия, 1967. - 460с.
142. Соловцов С.С., Королев В.И. Определение параметров процесса раскатки шариками особотонкостенных деталей //Кузнечно-штамповочное произ^1 водство. 1967. - №7. - С. 14-18.
143. Степанский Л.Г. Расчеты процессов обработки металлов давлением. -М.: Машиностроение, 1979. 215с.
144. Сторожев М.В., Попов Е.А. Теория обработки металлов давлением. -М.: Машиностроение, 1977. 423с.
145. Тарнавский А.Л. Эффективность волочения с противонатяжением. -М.: ГНТИ, 1959. 152с.
146. Тауксенд К., Фохт Д. Проектирование и программная реализация экспертных систем на персональных ЭВМ. М.: Финансы и статистика, 1990. -318с.
147. Теория пластических деформаций металлов / Е.П.Унксов и др. М.: Машиностроение, 1983. - 598с.
148. Теория ковки и штамповки // Под ред. Е.П.Унксова, А.Г. Овчинникова. М.: Машиностроение, 1992. - 720с.
149. Технологические остаточные напряжения // Под ред. А.В.Поздея. -М.: Машиностроение, 1973. 216с.
150. Технологический классификатор деталей машиностроения и приборостроения. Часть 1. М.: Изд-во стандартов, 1976. - 250с.
151. Технология системного моделирования / Под ред. С.В.Емельянова. -М.: Машиностроение; Берлин: Техник, 1988. 520с.
152. Томилов Ф.Х., Попов С.П., Смирнов В.В., Корольков В.И. Экспериментальное исследование деформированного состояния и технологических отказов при ротационной вытяжке заготовок сильфонов // Кузнечно-штамповочное производство. 1994. - №5. - С.9-11.
153. Томсен Э., Янг Ч., Кобаяши Ш. Механика пластических деформаций при обработке металлов. М.: Машиностроение, 1969. - 504с.
154. Трибология: Исследования и приложения.опыт США и стран СНГ / Под ред. В.А. Белого, К. Лудемы, Н.К. Мышкина. М. Машиностроение; Нью-Йорк: Аллертон пресс, 1993. - 454с.
155. Уик Ч. Обработка металлов без снятия стружки. М. - Л.: Мир, 1965.548с.
156. Уинстон П.Г. Искусственный интеллект. М.: Мир, 1980. - 519с.
157. Филонов И.П. Механика процессов обкатки. Минск: Наука и техника, 1985. - 328с.
158. Фомичев А.Ф., Юргенсон Э.Е., Карачунский А.Д. и др. Применение ротационной обработки для получения осесимметричных заготовок // Кузнечно-штамповочное производство. 1991. - №4. - С.5-6.
159. Фрадков А.Л. Адаптивное управление в сложных системах. М.: Наука, 1990. - 292с.
160. Хартман К. и др. Планирование эксперимента в исследовании технологических процессов. М.: Мир, 1977. - 552с.
161. Хван Д.В. Технологические испытания металлов. Воронеж: Изд. Воронежского университета, 1992. - 152с.
162. Хейфец С.Г. Аналитическое определение глубины наклепанного слоя // В сб. ЦНИИТМаша. М.: Машгиз, 1952. - С.7-17.
163. Хван Д.В., Томилов Ф.Х., Корольков В.И. Экспериментальная механика конечных деформаций. Воронеж: Изд-во "Элист", 1996. - 248с.
164. Хитрый A.A., Юдин Л.Г. Исследование неравномерности деформаций по сечению стенки оболочек сложного профиля, получаемых ротационной вытяжкой // Исслед. в обл. теории, технологии и оборуд. штамп, производства. -Тула. 1990. -С.64-68.
165. Элти Д., Кулибс М. Экспертные системы: концепции и примеры. М.: Финансы и статистика, 1987. - 190с.
166. Эндрю A.M. Искусственный интеллект. М.: Мир, 1985. - 265с.
167. Энкарначчо Ж., Шлехтендаль Э. Автоматизированное проектирование: основные понятия и архитектура систем. М.: Радио и связь, 1986. - 287с.
168. Юдин Л.Г., Яковлев С.П. Ротационная вытяжка цилиндрических оболочек. М.: Машиностроение, 1984. -128с.
169. Яковлев С.П., Григорович В.Г. Применение математической статистики и теории планирования эксперимента в обработке металлов давлением. -Тула.: ТПУ, 1980. 80с.
170. ЯлалтдиновА.Г., Козлов Ю.И.,Лотарев Ю.Е. Подготовка листовых заготовок оболочкообразных днищ к ротационной вытяжке //Кузнечно-штамповочное производство. 1987. - №8. - С.24-25.
171. Alberti N. and oth. Analysis of metal spinning processes by the ADINA code // Comput and Struct. 1989. - 32, № 3-4. - P.517-525.
172. Arrieux R., Boivin M. Theoretical Determination of the Forming Limit Stress Curve for isotropic sheet materials // CIRP Ann. 1989. - 38, № 1. -P.261-264.
173. Asari A., Matsumoto S., Dosai T. Production line for one-piece aluminium forget wheel with spining process // "Alum, technol. 86 Proc. Int. Conf., London, 11-13 March, 1986". - London, 1986, - P.256-577.
174. Avitzur B. and Yang C.T. Analisis of Power Spinning of Cones // Trans. ASME. 82(1960). - Ser. В. - P.231.
175. Bennich P. Tube spinning // Prod. Syst. "Effic. Intefration resour. Proc. 3rd. Int. Conf. Prod, les., Amherst, Md, 4-7 Aug., 1975 " London. 1977. - P. 107-116.
176. Dierig H. Steurungskonsepte fur das AC-Druken // Blech Rohro Profile. -1989. 36, №8.-S.606-610.
177. Faulhaber D.J. CNC-Drucken von LKW-Radschusseln // "Werstaff und Betr.V 1987.- 120, № 8,- S.607-608.
178. Faulhaker J. Drucken und Fliessdrucken. Verfahren und Maschinen // Blech Rohre Profile. 1987.-34,3.- S. 199-202.
179. Finckenstein E., Kleiner M. Process Simulation and Adaptive Control in Sheet Metal Forming //Proc. Advanced Technology of Plasticity. 1987. - v. 11.-P.l 187-1194.
180. Flow-forming of thin-walled precision tubes in maraging steel / Cheker A.K. and oth. // J.Inst.eng (India). Mech.Eng.Div. 1988. - 68, № 4. - P.98-100. "
181. Hayama M. Analisis of Working Forcesin Shear Spinning of Cones // J.JSTP. 1975. - v. 16. - P.627-634.
182. Hayama M. On the Mechanismof Shear Spinning // Proc.l, ICPE.- Tokyo, 1974. -P.262.
183. Hayama M., Amono T. Experiments on Mechanism Shear Spinning of Cones // J. JSTP. 1975. - v. 16. - P.371 -378.
184. Hayama M., Kudo H. Analisis of Diametral Growth and Working Forces in Tube Spinning H Trans, JSME. - 1979. - v.22. - P.776.
185. Hayama M., Murota T., Kudo H. Deformation Modes and Wimkung of Flange on Shear Spinning // Bui. JSME. 1966. - v.9. - P.423.
186. Hofen W., Wenke R. Stand und Entwicklungstendenzen des Fliebdruckens // Fertigungstechnik und Betrieb. 1980. - v.3. - №10. - P.584-587.
187. Hofen W., Wenke R., Drews F. Metaldrucken Spitrentechnologie zur Herstellung rotationssymmetrische Hohlteil // Fertiguengtechn& und Betr. - 1989. - 39, №10. -S.590-593.
188. Kalpakjian S., Rajagopal S. Spinning Tubes: A Review // J. of Apllied Metalworking. 1982. - v2. - №3. - P.211-223.
189. Kobayashi S. Instability in Conventional Spinning of Cones //Trans. ASME, Ser. B., J. Engng Ind. 85. - 1963. - P 44-48.
190. Noyes R.B. Forming diagrams for axisymmetric Sheet Metall forming by Spinning // Sheet Metal Ind. 1983. - v.60, №5. - P.264-265.
191. Pollitt D.H. Flow forming for cost effective innovation // Sheet Metal Ind. -1990. 67, № 1. -P.34-36.
192. Programmable lathe provides a solution // Sheet Metal Ind. 1990. 67, №9. - P.458.
193. Puigjaner I. La conformacion por estivado para obtencion de cabezas conicas // Deform, metal. 1983. - № 87. - P.56-58.
194. Radtke H. Drucken genauer Hohlkörper aus Edelstahlblechen // Sander-Bleche-Rohre. 1989. - 30, №6. - S.28-32.
195. Runge M. Numerische Playbacksteuerung an Druckmaschiner^nutz£ Umformvemogen aus. // Maschinenmarkt. 1983. - №79. - S. 1807-1809.
196. Samek R., Tarik H. Proverka diagramu mezniho "Itüpne proverovanl™® operace lemovani // Sb. Vaaz Brno. B. - 1988. - 2. - P.21-29.
197. Sethi P. Experimental studies on shear spinning of metals. // Proc. int. Conf. Prod. Eng. New Delhi. Culcutta. 1977. - P. 136-144.
198. Signal R.P., Saxena P.K., Prakash R. Estimation of power in the shear spinning of long tubes in hard-to-work materials // J. Mech. Work. Technol. 1990. -23, №1. - P.29-40.
199. Tait Wei Hua A damage mechanics model for anisotropic material and its application to sheet metal forming // Int. J. Solids and Struct. 1988. - 24, № 10. -P. 1045-1057.
200. The production of stainless steel spinning in the United Kingdom //Stainless Steel Ind. 1984. - 12, №68. - P.8-10.
201. Vinko P. Hladno rotaciono istiskivanje celika // Tehnika (SFRJ). 1983. -38, № 12. - P. 1753-1757.
202. Vinko P. Odredjivanje Brzine deformacije kode hladnog rotacionog ojacanja metalla // Obrada deform mas. 1989.- 14, № 1-2. - P.99-117.
203. Winship John T. Spun parts by computer // Metal Forming. 1989. -23, № 11.- P. 10-26.
204. Zastosowanie zmodyfikowanej teorii bruzdy do wyznaczania kriwich od ksztatcen grancznych/ Gronostajski Jerzy, Dolnj Andrzej, Stawiarska Elzbieta, Zimniak Zbignew // Obrol. plast. metali. 1989. - №3. - P.21-24.
205. Zinja G. Keplekenya lakitasi folyamatok hatanallpotai // Gep. 1990. - 42, №1. - P.28-33.
-
Похожие работы
- Исследование и разработка технологии для получения трубчатых заготовок из жаропрочных и коррозионностойких сплавов методом ротационного редуцирования
- Разработка и исследование технологии ротационной вытяжки жаропрочных и коррозионно-стойких сплавов при производстве сложнопрофильных деталей из листового проката
- Формообразование многоходовой ротационной вытяжкой оболочковых деталей летательного аппарата на станках с ЧПУ
- Новые технологические процессы изготовления изделий ответственного назначения методами обработки давлением и методики их проектирования
- Ротационная вытяжка цилиндрических деталей из трубных заготовок на специализированном оборудовании