автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.05, диссертация на тему:Многоцикловая статико-электрогидроимпульсная вытяжка-формовка тонколистового материала на пуансон

На правах рукописи

ПОЗДОВ КОНСТАНТИН ИВАНОВИЧ

МНОГОЦИКЛОВАЯ СТАТИКО-ЭЛЕКТРОГИДРОИМПУЛЬСНАЯ ВЫТЯЖКА-ФОРМОВКА ТОНКОЛИСТОВОГО МАТЕРИАЛА НА ПУАНСОН

Специальность 05 03 05 - Технологии и машины обработки давлением

Автореферат Диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

с,«™,, шиши ни нищ

2008 □031е7'583

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Санкт-Петербургском государственном политехническом университете»

Научный руководитель

доктор технических наук, профессор

Мамутов Вячеслав Сабайдинович

Официальные оппоненты

доктор технических наук, старший научный сотрудник Шавров Игорь Александрович

кандидат технических наук, доцент Третьяков Валерий Павлович

Ведущая организация - ОАО "Климов" (г Санкт-Петербург) Защита состоится 20 мая 2008 г в 15 часов

на заседании диссертационного совета Д 212 229 19 в ГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный политехнический университет» по адресу 195251, Санкт-Петербург, Политехническая ул 29, лабораторно-аудиторный корпус, кафедра «Машины и технология обработки металлов давлением»

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке СПбГПУ

Автореферат разослан

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук, профессор

В Н Востров

МНОГОЦЖЛОВАЯ СТАТИКО-ЭЛЕКТРОГИДРОИМПУЛЬСНАЯ ВЫТЯЖКА-ФОРМОВКА ТОНКОЛИСТОВОГО МАТЕРИАЛА НА ПУАНСОН

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы Тонкостенные детали типа колпачков с относительно малыми размерами в плане, с высокой точностью формы и размеров применяются в различных отраслях техники Эффективным способом изготовления таких деталей является электрогидроимпульсная вытяжка-формовка, обеспечивающая высокое предельное формоизменение, точность размеров, простоту технологической оснастки Однако при вытяжке-формовке деталей с фланцевой частью за счет инерционности фланца не всегда удается использовать резерв его формоизменения по сравнению со статической штамповкой Поэтому эффективно комбинирование импульсной и статической вытяжки-формовки, реализованное, например, в технологическом процессе многоцикловой стати-ко-электрогидроимпульсной вытяжки-формовки тонколистовых материалов на пуансон При этом за счет трения между пуансоном и заготовкой уменьшается утонение в центре заготовки, а за счет комбинирования статического и импульсного нагружения более эффективно используется ресурс пластичности фланцевой части заготовки Это способствует увеличению коэффициента вытяжки как по сравнению с электрогидроимпульсной штамповкой, так и по сравнению с низкоскоростными способами формоизменения Однако данный комбинированный технологический процесс до настоящих исследований не был изучен ни теоретически, ни экспериментально, отсутствуют научно обоснованные технологические рекомендации по практической реализации процесса

Методики проектирования технологического процесса связаны с расчетом параметров напряженно-деформированного состояния (НДС) заготовки, что подразумевает численное решение на компьютере нелинейных краевых задач механики деформирования оболочек, экспериментальные исследования нагружения и формоизменения заготовки Поэтому данная диссертационная работа, посвященная разработке научно обоснованных методик проектирования технологического процесса многоцикловой статико-электрогидроимпульсной вытяжки-формовки тонколистовых материалов на пуансон на основе компьютерного моделирования и экспериментального исследования, а также созданию эффективных технологий штамповки, является актуальной, представляет научный и практический интерес для специалистов

Работа выполнялась в соответствии с грантом МНТЦ (КТС) № 1593 "Разработка технологии электрогидроимпульсной штамповки путем последовательного набора материала заготовки на пуансон" (2001-2003 гг)

Цель работы повышение эффективности технологических процессов вытяжки-формовки деталей из тонколистовых и особо тонколистовых материалов на основе создания новых способов интенсификации технологий и разработки научно обоснованных расчетных методик, позволяющих прогнозировать НДС и разрушение заготовки при формоизменении, параметры штамповочной оснастки, оборудования и другие параметры процессов

Научная новизна

• На основе механики деформируемого твердого тела, нелинейной теории безмомент-ных оболочек разработана математическая модель многоцикловой статико-электрогидроимпульсной вытяжки-формовки на пуансон осесимметричных деталей из тонколистовых материалов, позволяющая рассчитывать формоизменение заготовки на

каждом цикие нагружения при статическом перемещении пуансона и при электрогидро-импульсном нагружении, учитывающая контактное взаимодействие заготовки с рельефом жесткого инструмента, трение, деформационное и скоростное упрочнение материала заготовки, волновые переходные процессы при высокоскоростном деформировании, упругую разгрузку и другие особенности процесса

• Разработан и программно реализован дифференциально-разностный алгоритм численного расчета Полученная компьютерная модель позволяет определять параметры напряженно-деформированного состояния (НДС) точек заготовки, что при использовании диаграмм предельных деформаций (ДПД) позволяет прогнозировать возможное нарушение сплошности заготовки при вытяжке-формовке

• С применением конечно-элементного комплекса ЬЗ-БУЫА ЗБ сделана оценка гофро-образования при штамповке осесимметричных и прямоугольных в плане деталей с учетом анизотропии материала заготовки

• Сделаны расчеты типовых технологических вариантов процесса, позволившие совместно с экспериментальными исследованиями оценить основные технологические возможности процесса

• Разработаны новые технологические схемы реализации и интенсификации исследуемого процесса Новизна технологических разработок подтверждена 7-ю патентами на изобретение

Основные научные положения, выносимые на защиту

• математическая модель, численной алгоритм и его программная реализация для нелинейной краевой задачи механики деформируемого твердого тела, определяющей технологический процесс многоцикловой статико-электрогидроимпульсной вытяжки-формовки на пуансон осесимметричных деталей из тонколистовых материалов,

• результаты компьютерного моделирования с применением разработанной модели,

• методика расчета с применением конечно-элементного комплекса ЬБ-БУМА ЗБ,

• экспериментальные стенды и методики измерения параметров импульсного нагружения, кинематики и НДС точек заготовки,

• экспериментальная проверка корректности расчетных моделей,

• методика проектирования технологических процессов многоцикловой статико-электрогидроимпульсной тонколистовой вытяжки-формовки на пуансон,

• новые технологические схемы процесса,

• технологические процессы изготовления деталей типа колпачок из тонколистовых и особо тонколистовых металлов

Практическая ценность и промышленная реализация работы

• Разработана научно обоснованная методика проектирования технологического процесса многоцикловой статико-электрогидроимпульсной вытяжки-формовки на пуансон деталей из тонколистовых материалов, включающая компьютерную оценку параметров НДС заготовки и прогнозирование возможного разрушения заготовки при штамповке, определение усилия и энергоемкости технологического оборудования

• Разработано и изготовлено технологическое устройство, реализующее процесс комбинированной статико-электрогидроимпульсной вытяжки-формовки путем последовательного набора заготовки на пуансон, на котором были проведены технологические эксперименты по исследованию процесса и получению деталей типа колпачков из тонколистовых и особо тонколистовых металлов

• Разработаны экспериментальные методики определения параметров кинематики и деформированного состояния точек заготовки Методики использованы для получения экспериментальных данных для проверки корректности компьютерных расчетов

• Результаты работы использованы при проектировании технологий деталей типа колпачок из тонколистовых и особо тонколистовых металлов

• Материалы работы использованы в учебном процессе по специальности 120400 "Машины и технология обработки металлов давлением"

Методы исследования Построение математических моделей осуществлялось на основе общих уравнений механики сплошной среды и теории оболочек Алгоритмы численного решения разрабатывались на основе теории разностных схем, методов вычислительной алгебры и анализа Для оценки складкообразования заготовки использовалась учебная лицензионная версия конечно-элементного комплекса Ь8-ОУ1МА ЗБ, ограниченная 10000-ми элементов Измерение импульсного давления при электрогидроим-пульсном нагружении осуществлялось пьезоэлектрическим датчиком давления с последующей регистрацией запоминающим импульсным осциллографом Для расчета параметров деформирования применялся метод обработки сеток на основе смешанного ла-гранжево-эйлерового подхода Конечная проверка расчетных моделей осуществлялась при изготовлении конкретных деталей типа "колпачек" из тонколистовых металлов

Публикация и апробация работы По теме диссертации опубликовано 25 печатных работ Содержание работы докладывалось на международной конференции "Удоскана-лення процес1В 1 обладнання обробки тиском в металургп 1 машинобудуванш" (г Краматорск, 2003 г), V, VI, VII Всероссийской конференции "Фундаментальные исследования в технических университетах" (г Санкт-Петербург, 2001, 2002, 2003 гг), межрегиональной конференции "Ресурсосберегающие технологии в машиностроении" (г Бийск, 2001 г), на ежегодных научно-технических конференциях "Недели науки" СПбГПУ в 2001-2005 гг , научно-техническом семинаре кафедры МиТОМД СПбГПУ, 2003,2007 г

Структура и объем работы Работа состоит из введения, четырех глав, общих выводов, списка литературы из 149 наименований, включает 61 рисунок и 8 таблиц Общий объем диссертации - 162 страницы, включая 88 страниц основного текста

Автор выражает признательность за помощь к т н , доц И Н Поздову и к т н , доц А В Мамутову, бывшими научными консультантами в работе

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении и в первой главе обоснована актуальность темы, дан обзор и анализ методов высокоскоростной и статической вытяжки-формовки тонколистовых материалов, расчета процессов формоизменения тонколистовых материалов Отмечен вклад ряда отечественных и зарубежных ученых в развитие импульсных и статических методов штамповки подвижными средами Обоснована эффективность исследуемого комбинированного процесса вытяжки-формовки Сформулирована цель и приведены основные результаты работы На основе анализа литературных данных и цели работы сформулированы описанные ниже основные задачи исследования в теоретическом плане

• на основе механики деформируемого твердого тела, нелинейной теории безмо-ментных оболочек разработать математическую модель многоцикловой статико-электрогидроимпульсной вытяжки-формовки на пуансон осесимметричных деталей из

тонколистовых материалов, которая позволит рассчитывать формоизменение заготовки на каждом цикле нагружения при статическом перемещении пуансона и при электрогид-роимпульсном нагружении с учетом взаимодействия заготовки с рельефом жесткого инструмента, контактного трения, деформационного упрочнения материала заготовки, волновых процессов при высокоскоростном деформировании, упругой разгрузки и других особенностей процесса,

• спроектировать алгоритм численного решения смешанной задачи математической физики для деформирования безмоментной упруго-пластической оболочки из упрочняемого материала на основе неявного дифференциально-разностного метода, осуществить программную реализацию алгоритма,

• провести компьютерный эксперимент по определению параметров НДС точек заготовки при многоцикловой статико-электрогидроимпульсной вытяжке-формовке на пуансон осесимметричных деталей из тонколистовых материалов,

• с применением конечно-элементного комплекса Ь8-БУМА ЗБ провести с учетом анизотропии материала заготовки оценку гофрообразования осесимметричной и прямоугольной в плане заготовки при статико-электрогидроимпульсной вытяжке-формовке на пуансон,

в экспериментальном плане

• разработать опытное технологическое устройство для многоцикловой статико-электрогидроимпульсной вытяжки-формовки на пуансон осесимметричных деталей из тонколистовых материалов, позволяющее варьировать параметрами процесса для исследования их влияния на процесс штамповки,

• разработать методики и сделать экспериментальный стенд для определения параметров импульсного давления в жидкости при ЭГИ нагружении заготовки, кинематики, формы и параметров деформированного состояния точек заготовки после каждого цикла деформирования,

• определить характеристики кривых деформационного упрочнения тестируемых материалов,

• провести эксперименты по оценке корректности расчетных моделей, в технологическом плане

• на основе работы с опытным технологическим устройством подготовить рекомендации по проектированию и изготовлению промышленных технологических устройств, реализующих исследуемый процесс,

• на основе результатов теоретических и экспериментальных исследований разработать технологические рекомендации и методики проектирования многоцикловой статико-электрогидроимпульсной вытяжки-формовки на пуансон осесимметричных деталей из тонколистовых материалов,

• апробировать технологические рекомендации на деталях типа колпачок,

• разработать новые технологические устройства для промышленной реализации и интенсификации процесса

Во второй главе представлен компьютерный расчет технологического процесса ста-тико-электрогидроимпульсной вытяжки-формовки тонколистовых металлов на пуансон Учитывая относительно малую толщину материала заготовки (менее 0 5 мм), когда процесс наиболее эффективен, использована модель безмоментной оболочки из изотропно упрочняемого материала

Расчетная схема вытяжки-формовки на пуансон представлена на рис 1

а)

Рис 1 Схема формоизменения осесимметричной оболочки, моделирующей заготовку из особо тонколистового материала при вытяжке-формовке на пуансон, (а) расчетная схема с выбранной системой координат 1 - разрядная камера с рабочей жидкостью, 2 - прижим, 3 - заготовка, 4 - пуансон, (б) деформируемая заготовка

Уравнения движения точек заготовки взяты в виде ¡

Р (2У,„ ехр(^) а

до, = 1

ât гп

Р-

до^ ât

ехр(2гя)_

exp(2fm)

г0е\р(ев)

Р (О;, exp(g¿) h.

а для расчета статического формоизменения левые части уравнений приравнивались нулю В этих соотношениях vr, vz - скорости точек заготовки в направлении соответствующих осей г, z, рк - контактное давление, Ък - коэффициент, равный единице для участков заготовки, соприкасающихся с матрицей, и нулю при отсутствии контакта, р - плотность материала, hQ, h - начальная и текущая толщина листового материала, /ь /2 - проекции сил трения Давление задавалось соотношением p=p0Np(í/e)aexp(-6í/e),

где ро - амплитудное значение давления, 9 - характеристическое время, за которое давление уменьшается в е раз, где величины Np, а, Ъ определены соотношениями Np= exp[a(l-ln(a/è))]> а = с[1 - с( 1 - 1пс)], b ' а/с, с = 4,/Э

Зависимость компонент тензора напряжений от компонент тензора логарифмических деформаций (ет, £е) на активном этапе деформирования задавалось определяющими соотношениями деформационной теории пластичности

<гя=2<т,(е„£,у2ея+ев)/3£1, ств = 2as(£„¿,)(2£e + £т)/3£,, где crs(s„ £/) - зависимость напряжения текучести от интенсивностей тензоров логарифмических деформаций (s,) и скоростей деформаций (¿J, которая для случая статического формоизменения зависит только от интенсивности тензора деформаций ст5(в,) На участке разгрузки задавались определяющие соотношения обобщенного закона Гука в дифференциальной форме

Аат =[E/(l-v2)](A£m+vAse), Aae=[E/(l-v2)](A£e + vA£j

где Е - модуль Юнга, v - коэффициент Пуассона, s0- средняя деформация, ет, ее - соответственно меридиональная и тангенциальная деформации Деформационное упрочне-

ние материала заготовки при статическом формоизменении учитывалось степенным законом

ст, = оу=Ве,т

При задании граничных условий учитывались симметрия в центре заготовки г0=0,г = 0, < =0,

равенство нулю меридиональных напряжений на торце фланцевой части заготовки

г0 = Л0,2 = 2м(Г), аи = 0, а также форма матрицы гм(г)

Начальные условия при высокоскоростном формоизменении задавались нулевыми по скоростям

¿ = 0, и/г0) = 0, ц(,ъ) = 0,

а начальный прогиб заготовки определялся по результатам расчета статического этапа формоизменения

1 = 0,г = 2с(г0),г=гс(г0), где 28(г0), г8(г0) - зависимости компонент вектора перемещений от лагранжевой координаты, определяющие форму прогиба заготовки в конце статического этапа формоизменения заготовки

Применялся неявный дифференциально-разностный метод численного решения Примеры компьютерных расчетов для латуни Л68 толщиной 0 24 мм представлены в табл 1 при следующих значениях расчетных параметров параметры давления Ро= 5 МПа, 0 = 500 мкс, с = 0 4, коэффициент трения ц=01, радиус исходной заготовки /?о= 55 мм, радиус закругления кромки матрицы 3 мм, радиус очка матрицы 30 мм

Таблица 1

ПРИМЕРЫ КОМПЬЮТЕРНЫХ РАСЧЕТОВ

I. Зависимость прогиба (а) и компонент тензора логарифмических деформаций (б) от относительного радиуса га/Я„ при электрогидроимпульсном нагружении

б)

- Ет — -В1

015 010

000 005

00 02 04 0$ 08 10

II. Зависимость прогиба от относительного радиуса при статическом перемещении пуансона из положения 1 (непрерывная линия) в положение 2 (пунктирная линия)

N г*—

_

00 01 02 03 04 05 Об 07

Окончание табл. 1

III. Зависимости компонент тензора логарифмических деформаций от относительного радиуса r0/R0 (а - положения 1,6 - положение 2)

а)

— « \ я ' *

Ч./ " -V

\ .

05 0£ 0 7

б)

|- - -Em— - Et I

IV. Пути нагружения точек заготовки: / - на оси симметрии, 2 - точка максимального прогиба, 3 - точка вблизи радиуса скругления кромки матрицы;« - стадия статического

деформирования, <1 - стадия электрогидроимпульсного деформирования (1 - динамическая ДПД, 2 - статическая ДПД, доверительная вероятность точек экспе-_риментальных ДПД р = 95 %)_

08 07 06 05 04 03 02 0 1 0

А—

—-- 1_--—~

}

а

0 25

05

0 75

Здесь показаны две стадии процесса I - стадия электрогидроимпульсного нагружения и деформирования (заготовка условно повернута), II - стадия статического перемещения пуансона Распределение меридиональной и тангенциальной компонент тензора логарифмических деформаций для импульсной и статической стадий процесса показано на I, б и III Для прогнозирования разрушения использовались экспериментальные диаграммы предельных деформаций (IV) В применяемой для прогнозирования разрушения ДПД параметр относительной деформации а = e2/si, где еь г2 - главные деформации, варьировался в диапазоне, характерном для вытяжки-формовки тонколистовых материалов а е [0,1]

Разработанная компьютерная модель совместно с экспериментальной ДПД позволяет, варьируя геометрическими параметрами инструмента, размерами заготовки, усилием прижима и другими характеристиками процесса, определять условия импульсного и статического нагружения, при которых не будет разрушения заготовки

В третьей главе представлены экспериментальные исследования статико-электрогидроимпульсной многоразрядной осесимметричной вытяжки-формовки тонколистовой заготовки Импульсное давление измерялось на боковой стенке разрядной камеры на расстоянии 25 мм от начального уровня заготовки (рис 2, а)

Расстояние от электродов до заготовки составляло 65 мм при диаметре внутреннего сечения разрядной камеры 60 мм Для измерения использовался пьезоэлектрический датчик импульсного давления с пьезокерамикой ЦТС-19 толщиной 0 5 мм и акустическим стержнем из кадмия Значительное снижение уровня электромагнитных наводок было достигнуто электрической развязкой измерительной и силовой цепей Осциллограмма импульсного давления представлена на рис 2, б

Рис 2 Измерение импульсного давления в разрядной камере а - измерительный стенд (/ - разрядная камера, 2 — матрица-прижим, 3 - заготовка, 4 - вытяжная матрица, 5 - пуансон, 6 - датчик давления, 7 - широкополосный делитель импульсного напряжения, 8 - импульсный осциллограф, 9 - запускающий пояс Роговского), б - пример осциллограммы импульсного давления в разрядной камере (давление, масштаб 1 2 МПа/дел, масштаб по горизонтали 50 мкс/дел)

Для исследования деформированного состояния тонколистовой заготовки применялся метод, основанный на измерении искаженной после деформации сетки Учтена особенность формоизменения осесимметричной заготовки, которая является одномерной при описании в лагранжево-эйлеровой постановке При этом лагранжевы координаты точек представляют собой радиусы Го концентрических окружностей Поэтому сетка на образцы наносилась под микроскопом в виде концентрических окружностей Использовался инструментальный микроскоп УИМ-21 Измерение эйлеровых координат точек деформированной заготовки г, г осуществлялось при помощи измерительного комплекса, созданного на базе инструментального микроскопа УИМ-21, измерительной головки ИЗВ-23 для измерения по координате г и прибора НЕГОЕ>ШАШ-УК2-735 для измерения по координате г При задании системы координат ось г была направлена по оси заготовки, а ось г по радиусу от центра недеформированной заготовки При проведении эксперимента заготовка вместе с матрицей вынималась после каждого цикла нагружения (статическое перемещение пуансона — импульсной деформирование при ЭГИШ) Затем осуществлялись измерения эйлеровых координат в точках лагранжевой сетки Дальше про-

цесс повторялся до момента начала складкообразования на свободной части заготовки или до момента разрушения - нарушения сплошности На рис 3 показана кинематика точек заготовки для исследуемого процесса Каждой кривой профиля заготовки соответствует один цикл нагружения Данные кривые, по сути, определяют зависимости r(r0), z(ro), которые позволяют рассчитывать компоненты тензора логарифмических деформаций

Меридиональная и тангенциальная ком-

—\

s 1 \ 1 r mm

ы i \1S \ 20Í ¿5 1 Г 35 id

J ll V

^Л - Л

Рис 3 Кинематика точек

заготовки заго-

1 - исходная заготовка, 2, 3, 4, 5, 6 поненты тензора логарифмических деформаций товка после циклов нагружения с учетом смешанного эйлерово-лагранжево описания деформирования заготовки определяются координатами г, г вектора перемещений точек заготовки следующими геометрическими соотношениями

При обработке экспериментальных данных, которые представляют набор значений г0„ г,, г„1 = 1,2, , п, используется разностное представление производных, входящих в выражения для деформаций

Г, + П.

<Го), +<>о),+1

(O,+l/2=ln{[(Zí+1-Z,)/(r0,+)

-rü,)f +[(r,+1 -r,)/(r0l+1 -r0,)]2}"

-01

-02

Пример экспериментального определения кинематики точек заготовки и распределения компонент тензора логарифмических деформаций представлен на рис 4

Результаты экспериментов совместно с результатами аппроксимации параметров импульсного давления в разрядной камере и параметрами аппроксимации кривой деформационного упрочнения материала использовались для проверки корректности и настройки компьютерной модели Сравнение результатов компьютерного расчета с экспериментом показало достаточно хорошее совпадение по параметрам деформированного состояния точек заготовки (в пределах 7 10% в среднем, 10 15% по максимальным значениям)

В четвертой главе представлена методика и результаты прогнозирования технологических параметров процесса на основе численных расчетов с использованием конечно-элементного комплекса Ь8-БУЫА ЗБ При помощи программного пакета осуществляется КЭ расчет деформированного состояния точек заготовки, который затем анализируется с применением РЫЭ (ДПД-диаграмм) по типу Келера-Гудвина При моделировании заготовки применялась моментная оболочка типа Беличко-Вонга Материал инструмента считался жестким Заготовка разбивалась на прямоугольные элементы

-0,3 L -9

Рис 4 Прогиб и распределение компонент логарифмических деформаций для кривой 5 (рис 3) 1 - прогиб, 2 - меридиональная деформация, 3 - тангенциальная деформация

Пример расчета для латуни Л68 толщиной И0= 0.24 мм с диаметром исходной заготовки 50 мм, с параметрами кривой деформационного упрочнения В = 750 МПа, т = 0.45, с модулем Юнга Е = 10-1010 Па, коэффициентом Пуассона v = 0.35 и с плотностью р = 8300 кг/м3 представлен на рис. 5. Учитывая симметрию заготовки, расчет проводился для % части заготовки. Пуансон, матрица и прижим условно не показаны. На рис. 5 представлены две стадии расчета - импульсная (рис. 5, а) и квазистатическая, определяемая перемещением жесткого пуансона.

а) б)

в)

г)

I

('• 14

Рис. 5. Пример численного расчета деформирования заготовки: а - исходная заготовка, б - заготовка после импульсного нагружения, в - перемещение складки с фланца на центральную часть заготовки в процессе движения пуансона, г - заготовка после перемещения пуансона

Постпроцессор Ь8-ОУТЧА позволяет анализировать параметры НДС точек заготовки и прогнозировать возможное складкообразование и нарушение сплошности заготовки. В данном примере с точки зрения нарушения сплошности материала НДС точек заготовки не переходят критических уровней, а складкообразование возможно. Уже после квазистатической стадии процесса складки с фланцевой части заготовки переходят на центральную часть и делают невозможным продолжение процесса.

Учитывая сложность процесса, большое число факторов значимо влияющих на характер протекания процесса, предварительное компьютерное моделирование каждого варианта является необходимым условием создания эффективной технологии. Установлено, что достижение максимального коэффициента вытяжки-формовки возможно заданием предельно допустимого шага перемещения пуансона.

В пятой главе представлены результаты исследования технологических возможностей процесса многоцикловой статико-электрогидроимпульсной вытяжка-формовка тонколистового материала на пуансон Разработана опытная оснастка для исследования процесса (рис 6) Чтобы оценить универсальность процесса исследования проводились на электрогидроимпульсном прессе ПЭГ-25 (с энергоемкостью 25 кДж) и на установке с энергоемкостью 10 кДж, предназначенной для магнитно-импульсной штамповки с максимальным напряжением заряда конденсаторной батареи 5 кВ

Получены опытные образцы изделий из листовых заготовок толщиной от 0 2 до 0 5 мм из нержавеющей стали 12Х18Н10Т, титанового сплава ВТ 1-0, латуни Л63, алюминиевых сплавов АМц и А5 В процессе проведения исследований вытягивались колпачки с плоским и сферическим дном Для исследованных материалов и диапазона толщин коэффициент вытяжки на 30 60% превышал значение для варианта статической вытяжки

Разработаны также усовершенствованные варианты технологических устройств, защищенные 7-ю патентами РФ на изобретения и позволяющие осуществлять промышленную реализацию и интенсификацию исследуемого процесса Использование изобретений позволит получить следующие технические результаты повышение качества получаемых деталей за счет исключения задиров и утонения, упрощение конструкции оснастки, повышение срока службы оснастки, повышение производительности процесса электрогидроимпульсной штамповки

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1 Сравнительным анализом технологических схем вытяжки-формовки тонколистовых материалов обоснована перспективность технологической схемы комбинированной статико-электрогидроимпульсной вытяжки-формовки путем последовательного набора заготовки на пуансон за счет эффективного включения в процесс деформирования фланцевой части заготовки Показано, что проектирование стабильно работающих технологий можно осуществлять только на основе компьютерного моделирования, позволяющего рассчитывать параметры НДС точек заготовки, чтобы прогнозировать разрушение и складкообразование заготовки Поэтому теоретические, экспериментальные и технологические исследования данного процесса актуальны и являются предметом данной диссертационной работы

2 Разработана математическая модель процесса статико-электрогидроимпульсной многоразрядной осесимметричной формовки-вытяжки тонколистовой заготовки на пуансон, учитывающая особенности комбинированного нагружения заготовки, волновую ди-

Рис 6 Схема опытного технологического устройства для ЭГИШ тонколистового материала на пуансон 1 - разрядная камера, 2 - электроды, 3 ~ датчик импульсного давления, 4 - привод перемещения пуансона, 5 -пуансон, 6 - переходное кольцо, 7 -прижимное кольцо, 8 - матрица, 9 - подшипник, 10 - ворот

намику высокоскоростного деформирования, деформационное и скоростное упрочнение материала заготовки, контактное взаимодействие с рельефом матрицы и ряд других особенностей исследуемого технологического процесса

3 На основе программной реализации неявного дифференциально-разностного алгоритма численного решения разработана компьютерная модель процесса, которая может прогнозировать НДС с погрешностью, приемлемой с точки зрения точности технологических расчетов Данная компьютерная модель позволяет определить пути деформирования в компонентах главных деформаций 61(82) для каждой точки

4 Сравнение результатов компьютерного расчета с экспериментом показало достаточно хорошее совпадение по параметрам деформированного состояния точек заготовки (в пределах 7 10% в среднем, 10 15% по максимальным значениям) Это дает возможность применения разработанной компьютерной модели в прикладных технологических расчетах вместе с экспериментальными диаграммами предельных деформаций для прогнозирования возможного разрушения заготовки

5 Спроектирована и изготовлена опытная экспериментальная оснастка для исследования параметров процесса, позволяющая варьировать параметры статического перемещения пуансона и параметры электрогидроимпульсного нагружения листовой заготовки Спроектирован и отлажен измерительный стенд и методика для определения параметров импульсного давления, действующего на заготовку Значительное снижение уровня электромагнитных наводок было достигнуто электрической развязкой измерительной и силовой цепей Экспериментальные параметры импульса давления вблизи деформируемой заготовки использованы для отладки корректности компьютерной модели

6 Отлажена методика измерения кинематики точек деформируемой заготовки после каждого цикла нагружения На основе кинематических зависимостей с применением лагранжево-эйлерового подхода разработана методика расчета параметров деформированного состояния точек листовой заготовки, использованная для проверки корректности компьютерной модели

8 Разработан ряд опытных и опытно-промышленных технологических устройств, реализующих процесс комбинированной статико-электрогидроимпульсной вытяжки-формовки путем последовательного набора заготовки на пуансон, на которых были проведены технологические эксперименты по исследованию процесса и получению деталей типа колпачков из тонколистовых и особо тонколистовых металлов

9 Проведены технологические исследования при получении цилиндрических колпачков с плоским и сферическим дном Исследования проводились на заготовках диаметром 115 мм из нержавеющей стали 12Х18Н10Т, титанового сплава ВТ1-0, латуни Л63, алюминиевых сплавов АМц и А5 в диапазоне толщин от 0 1 до 0 5 мм Наибольшая высота полученных колпачков со сферическим дном - 84 мм, с плоским дном - 55 мм В процессе исследований определена оптимальная геометрия штамповой оснастки, что позволяет увеличить глубину вытяжки штампуемых деталей при одновременном уменьшении их утонения

10 С использованием конечно-элементного комплекса Ь8-ОУЫА ЗБ оценивалось возможное гофрообразование заготовки Показано, что основным препятствием при осуществлении процесса являются складки, препятствующие перемещению материала заготовки с фланца к центру Поэтому достижение максимального коэффициента вытяжки-формовки возможно заданием предельно допустимого шага перемещения пуансона, в частности, определенного расчетным путем

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В РАБОТАХ

1 Гуляева В В , Мамутов В С , Поздов К И Создание интерфейса для программного пакета расчета параметров контура электрогидроимпульсной установки // Сб межвузовской научн конф 29 Недели науки СПбГТУ, ч 3, СПб СП6ГТУ,2001 С 76-77

2 Мамутов В С , Поздов К И Повышение эффективности электрогидроимпульсной штамповки оптимизацией разрядного контура установок // Материалы V Всероссийской конф по пробл емам науки и высшей школы "Фундаментальные исследования в технических университетах", СПб СПбГТУ, 2001 С 191-192

3 Верещагин П В, Мамутов В С , Поздов К И, Шапошников И А Повышение эффективности электрогидроимпульсных установок // Сб "Ресурсосберегающие технологии в машиностроении" Материалы региональной научно-практической конф Бийск, 2001 С 22-24

4 Мамутов В С , Поздов К И, Тарелкин С М Разработка эффективных технологических процессов электрогидроимпульсной тонколистовой вытяжки-формовки // Материалы VI Всероссийской конф по проблемам науки и высшей школы "Фундаментальные исследования в технических университетах", СПб СПбГТУ, 2002 С 190-191

5 Логашкин Н В , Мамутов В С , Поздов К И Прогнозирование разрушения тонколистовой заготовки при электрогидроимпульсной формовке // Сб межвузовской научн конф 30 Недели науки СПбГТУ, ч 4, СПб, 2002 С 41-42

6 Высоцкий М В , Мамутов В С , Поздов К И , Тарелкин С М Пути оптимизации электрогидроимпульсной штамповки // Сб межвузовской научн конф 30 Недели науки СПб СПбГТУ, ч 4,2002 С 42-44

7 Карибаев К К, Мамутов В С, Поздов К И , Тарелкин С М Измерительный стенд для исследования параметров высоковольтного разряда в жидкости при электрогидроимпульсной штамповке // Сб межвузовской научн конф 31 Недели науки СПб СПбГТУ ч 4, 2002 С 43-44

8 Мамутов В С, Поздов К И Компьютерное моделирование электрогидроимпульсной штамповки с последовательным набором материала заготовки на пуансон // Труды СПбГПУ Материалы VII Всероссийской конф по пробл емам науки и высшей школы "Фундаментальные исследования в технических университетах", СПб СПбГТУ, 2003, С 205-206

9 Мамутов В С , Поздов К И Экспериментальные исследования электрогидроимпульсной вытяжки с последовательным набором тонколистового металла на пуансон // Тематический сборник наун трудов "Совершенствование процессов и оборудования обработки давлением в металлургии и машиностроении", Краматорск Наукове Видання, 2003 С 420-423

10 Мамутов А В , Мамутов В С , Поздов К И, Тарелкин С М Компьютерное моделирование электрогидроимпульсной вытяжки-формовки // Сб научн трудов "Совершенствование процессов и оборудования обработки давлением в металлургии и машиностроении", Донбасская государственная машиностроительная академия, Краматорск Наукове Видання, 2004, С 217-224

11 Поздов И Н , Поздов К И Разработка технологии электрогидроимпульсной штамповки путем последовательного набора материала заготовки на пуансон // Труды РФЯЦ-ВНИИЭФ, выпуск 6, 2004 С 348-351

12 Мамутов В С , Поздов К И, Тарелкин С М Оптимизация разрядных контуров установок для электрогидроимпульсной штамповки // Материалы VIII Всероссийской

конференции по проблемам науки и высшей школы "Фундаментальные исследования в технических университетах", СПб СПбГПУ, 2004 С 212-213

13 Петрова ОВ, Поздов КИ, Мамутов ВС Расчет статико-электрогидроимпульсной вытяжки-формовки тонколистовых металлов на пуансон // Сб межвузовской научн конф 32 Недели науки, ч 3, СПб СПбГПУ, 2004 С 39-41

14 Кудлаев А А, Мамутов В С , Поздов К И Конечно-элементный расчет высокоскоростной вытяжки-формовки тонколистовых металлов // Матер межвузовской научн конф 32 Недели науки, ч 3, СПб СПбГПУ, 2004 С 41-43

15 Поздов И Н, Поздов К И Разработка способов повышения глубины вытяжки штампуемых деталей// Труды РФЯЦ-ВНИИЭФ, вып 8,2005 С 286-291

16 Мамутов ВС, Поздов К И Компьютерный расчет многоцикловой статико-электрогидроимпульсной вытяжки-формовки на пуансон // Материалы IX Всероссийской конф по проблемам науки и высшей школы "Фундаментальные исследования в технических университетах", СПб СПбГПУ, 2005 С 248-249

17 Булин И А, Поздов К И, Мамутов В С Экономичные разрядные камеры для многоконтурных электрогидроимпульсных установок // Матер межвузовской научн конф 33 Недели науки, ч 3, СПб СПбГПУ, 2005 С 48-49

18 Мамутов B.C., Поздов К.И. Расчет статико-электрогидроимпульсной вытяжки металлов // Известия Тульского государственного университета. Сер. Механика деформируемого твердого тела и обработка металлов давлением, 2006, Вып. 4, с. 182-187 (перечень ВАК).

19 Поздов ИН, Поздов КИ, Андреев НН, Фильченков ВД Устройство для глубокой импульсной вытяжки Патент РФ № 2241563 МПК 21Д 22/12,22/20

20 Поздов И Н, Поздов К И Способ вытяжки полых изделий из листовых заготовок Патент РФ № 2217257 МПК 21Д 22/20

21 Поздов ИН, Поздов КИ, Андреев НН Устройство для вытяжки листовых изделий Патент РФ № 2255828 МПК 21Д 22/20,24/04

22 Поздов И Н, Поздов К И Способ глубокой импульсной вытяжки деталей Патент РФ № 2245207 МПК 21Д 26/12, 22/20

23 Поздов ИН, Поздов К И Способ глубокой вытяжки Патент РФ № 2242318 МПК 21Д 22/20

24 Поздов И Н , Поздов К И, Плавинский Э И Штамп Патент РФ № 2243052 МПК 21Д 22/10,15/06

25 Поздов И Н , Поздов К И, Кардаш В К Устройство для штамповки Патент РФ № 2255826 МПК 21Д 22/02

Лицензия ЛР №020593 от 07 08 97

Подписано в печать 03 04 2008 Формат 60x84/16 Печать цифровая Уел печ л 1,0 Тираж 100 Заказ 2807Ь

Отпечатано с готового оригинал-макета, предоставленного автором, в Цифровом типографском центре Издательства Политехнического университета 195251, Санкт-Петербург, Политехническая ул , 29 Тел 550-40-14 Тел/факс 297-57-76

Список основных сокращений и обозначений

Введение

1. Анализ литературных данных, состояние вопроса и постановка задач исследований

1.1. Существующие технологии вытяжки-формовки тонколистовых металлов

1.1.1. Вытяжка-формовка в жестких инструментальных штампах

1.1.2. Применение подвижных сред для вытяжки-формовки тонколистовых металлов----------------------.—.—

1.1.3. Вытяжка-формовка полиуретаном

1.1.4. Гидроударная вытяжка-формовка.

1.1.5. Магнитно-импульсная вытяжка-формовка.

1.1.6. Магнитно-эластоимпульсная вытяжка-формовка

1.1.7. Электрогидроимпульсная вытяжка-формовка тонколистовых материалов .—

1.2. Методы повышения эффективности преобразования энергии при электрогидроимпульсной вытяжке-формовке.—.

1.2.1. Регулирование межэлектродного расстояния при разных уровнях напряжения заряда конденсаторной батареи

1.2.2. Стабилизация электрического разряда между электродами

1.2.3. Оптимизация формы и размеров разрядной камеры.—.—.

1.2.4. Влияние материалов электродов рабочих камер.—

1.2.5. Влияние вида и проводимости рабочей жидкости

1.2.6. Оптимизация электрических параметров разрядного контура

1.3. Проблема гофрообразования свободной части заготовки, его прогнозирование-------------------------------------.—.

-31.4. Технологические параметры деталей при вытяжке-формовке тонколистовых материалов

1.5. Компьютерное моделирование процесса вытяжки-формовки тонколистовых материалов.

1.6. Выводы и постановка задач исследования.-.

2. Компьютерное моделирование статико-электрогидроимпульсной многоразрядной осесимметричной формовки-вытяжки тонколистовой заготовки

2.1. Физическая модель статико-импульсной вытяжки-формовки осесимметричной тонколистовой заготовки, система принятых допущений

2.2. Математическая постановка расчетной задачи

2.3. Проектирование алгоритма численного решения

2.4. Компьютерный эксперимент-----------------------------------------------------—

2.5. Применение диаграмм предельных деформаций для прогнозирования разрушения заготовки

2.6. Выводы по главе--------------------------.

3. Экспериментальные исследования статико-электрогидроимпульсной многоразрядной осесимметричной вытяжки-формовки тонколистовой заготовки —

3.1. Оборудование и опытная экспериментальная оснастка

3.2. Измерение параметров импульсного давления

3.3. Измерение параметров деформированного состояния заготовки

3.4. Определение характеристик кривой деформационного упрочнения ------------------------------------—

3.5. Выводы по главе —.

4. Разработка методики прогнозирования складкообразования фланцевой части заготовки на основе численных расчетов с использованием программного комплекса LS-DYNA

4.1. Краткое описание возможностей универсального программного комплекса LS-DYNA применительно к расчету процесса ЭГИШ с последовательным набором листового металла на пуансон

4.2. Методика создания расчетной модели и численный расчет

4.3. Методика прогнозирования критических параметров электрогидроимпульсной вытяжки-формовки с последовательным набором листового металла на пуансон с использованием программного комплекса LS-DYNA

4.4. Выводы по главе----------------------------------------------------------.

5. Технология последовательной статико-электрогидроимпульсной вытяжки-формовки на пуансон осесимметричных деталей.

5.1. Оборудование и технологическая оснастка, применяемые при последовательной вытяжке-формовке осесимметричных деталей на пуансон—

5.2. Технологическая оснастка, применяемая при последовательной формовке-вытяжке осесимметричных деталей на пуансон

5.3. Экспериментальные технологические исследования последовательной статико-электрогидроимпульсной вытяжки-формовки осесимметричных деталей на пуансон

5.4. Определение оптимальных технологических параметров процесса статико-электрогидроимпульсной вытяжки-формовки осесимметричных деталей на пуансон

5.5. Выводы по главе

В условиях современного мелкосерийного машиностроительного и приборостроительного производства эффективны технологические процессы (технологии), обеспечивающие высокое качество и низкую себестоимость деталей в условиях сокращенных сроков подготовки производства. Существует большой класс осесимметричных тонкостенных деталей, характеризуемых высокой точностью формы и размеров и относительно малыми размерами в плане. Изготовление таких деталей чаще всего осуществляют методами вытяжки-формовки из тонколистовых материалов. В условиях мелкосерийного производства получение таких деталей связано с рядом трудностей: дорогая технологическая оснастка, большие сроки подготовки производства, недостаточная точность штампуемых деталей, невозможность комбинирования операций и т. д. Если толщина меньше десятых долей миллиметра, а производство мелкосерийное, то эффективны технологии штамповки подвижными средами. Применение простой штамповочной оснастки снижает себестоимость продукции и сокращает сроки подготовки производства, но не всегда обеспечивает требуемую точность деталей и степень предельного формоизменения.

Одним из эффективных способов штамповки подвижными средами является электрогидроимпульсная штамповка, в которой импульсное давление в жидкости возникает при высоковольтном разряде конденсаторной батареи. За счет импульсного нагружения и деформирования заготовки увеличивается предельное формоизменение заготовки и за счет уменьшения пружинения повышается точность деталей по сравнению со статическими способами штамповки подвижными средами.

Однако при вытяжке-формовке деталей с фланцевой частью за счет инерционности фланца не всегда удается использовать резерв его формоизменения по сравнению со статической штамповкой. Поэтому естественно возникает соображение насчет комбинирования импульсной и статической вытяжки-формовки. Такое комбинирование может быть реализовано при технологическом процессе многоцикловой статико-электрогидроимпульсной вытяжки-формовки тонколистовых материалов на пуансон. Технологический процесс имеет следующие особенности:

1. трение между пуансоном и заготовкой играет положительную роль, уменьшая утонение в центре заготовки;

2. комбинирование статического и импульсного нагружения способствует эффективной реализации ресурса пластичности фланцевой части заготовки.

В комплексе это способствует увеличению степени вытяжки как по сравнению с электрогидроимпульсной штамповкой, так и по сравнению со статическими способами штамповки.

Однако данный комбинированный технологический процесс до настоящих исследований не был изучен ни теоретически, ни экспериментально, отсутствуют научно обоснованные технологические рекомендации по практической реализации процесса. На практике эффективность подобных технологий низка и не оптимальна, что в значительной степени связано с отсутствием научно обоснованных методик проектирования. При штамповке может происходить разрушение заготовки, выбранного усилия технологического оборудования может оказаться недостаточно для осуществления технологической операции. В итоге - при промышленном применении данной прогрессивной технологии требуется значительная экспериментальная доводка и отработка процесса, увеличиваются сроки подготовки производства и себестоимость изготовления деталей.

Разработка методик проектирования связана с расчетом параметров напряженно-деформированного состояния заготовки. Все это подразумевает решение нелинейных краевых задач механики деформирования оболочек при компьютерном моделировании процесса формовки заготовки, проведение и обработку эксперимента по оценке параметров нагружения и формоизменения заготовки. Решение этой проблемы даст возможность повысить эффективность процесса формовки тонколистовых материалов без существенного усложнения технологии и оснастки.

Поэтому данная диссертационная работа, посвященная разработке научно обоснованных методик проектирования технологического процесса многоцикловой статико-электрогидроимпульсной вытяжки-формовки тонколистовых материалов на пуансон на основе компьютерного моделирования и экспериментального исследования, а также созданию эффективных технологий штамповки, может представлять научный и практический интерес.

Актуальность работы подтверждается также тем, что данная работа выполнялась в соответствии с грантом МНТЦ № 1593.

Цель работы: повышение эффективности технологических процессов вытяжки-формовки осесимметричных деталей из тонколистовых материалов на основе разработки научно обоснованных расчетных методик, позволяющих прогнозировать возможное разрушение заготовки при штамповке и осуществлять выбор технологического оборудования.

Научная новизна заключается в следующем.

• Разработан технологический процесс многоцикловой статико-электрогидроимпульсной вытяжки-формовки тонколистового материала на пуансон.

• На основе механики деформируемого твердого тела, нелинейной теории безмоментных оболочек разработана математическая модель многоцикловой статико-электрогидроимпульсной вытяжки-формовки на пуансон осесимметричных деталей из тонколистовых материалов, позволяющая рассчитывать формоизменение заготовки на каждом цикле нагружения при статическом перемещении пуансона и при электрогидроимпульсном нагруже-нии, учитывающая взаимодействие заготовки с рельефом жесткого инструмента, контактное трение, деформационное упрочнение материала заготовки, волновые процессы при высокоскоростном деформировании, упругую разгрузку и другие особенности процесса.

• Разработан и программно реализован дифференциально-разностный алгоритм численного расчета. Полученная компьютерная модель позволяет определять параметры напряженно-деформированного состояния (НДС) точек заготовки, что при использовании диаграмм предельных деформаций позволяет прогнозировать возможное нарушение сплошности заготовки при формовке.

• С применением конечно-элементного комплекса LS-DYNA на основе моментной модели упруго-пластической оболочки разработана модель исследуемого процесса, позволяющая прогнозировать возможное складкообразование заготовки при штамповке. Проведены расчеты типовых технологических вариантов процесса.

• Проведены расчеты типовых технологических вариантов процесса.

• Разработаны экспериментальные методики определения параметров кинематики и деформированного состояния точек заготовки. Методики использованы для получения экспериментальных данных для проверки корректности компьютерных расчетов.

• Разработаны новые технологические схемы реализации исследуемого процесса, новизна технологических разработок подтверждена патентами на изобретения.

Практическая ценность и промышленная реализация работы заключается в следующем.

• Разработана научно обоснованная методика проектирования технологического процесса многоцикловой статико-электрогидроимпульсной вытяжки-формовки на пуансон осесимметричных деталей из тонколистовых материалов, включающая компьютерную оценку параметров НДС заготовки и прогнозирование возможного разрушения заготовки при вытяжке-формовке, выбор усилия и энергоемкости технологического оборудования.

• Разработан и изготовлен ряд опытных и опытно-промышленных технологических устройств, реализующих процесс комбинированной статико-электрогидроимпульсной вытяжки-формовки путем последовательного набора заготовки на пуансон, на которых были проведены технологические эксперименты по исследованию процесса и получению деталей типа колпачков из тонколистовых и особо тонколистовых металлов.

• Результаты работы использованы при проектировании заводских технологий ряда промышленных деталей.

• Материалы работы могут быть использованы в учебном процессе по специальности 120400 "Машины и технология обработки металлов давлением".

Основные научные положения, выносимые на защиту:

• Модель многоцикловой статико-электрогидроимпульсной вытяжки-формовки на пуансон осесимметричных деталей из тонколистовых материалов, позволяющая определять параметры напряженно-деформированного состояния (НДС) точек заготовки и вероятность разрушения штампуемого материала;

• Технология многоцикловой статико-электрогидроимпульсной вытяжки-формовки тонколистового материала на пуансон, обеспечивающая увеличение степени и глубины вытяжки по сравнению с электрогидроимпульсной и статической вытяжкой у осесимметричных деталей с широким фланцем.

Методы исследования. Построение математических моделей осуществлялось на основе общих уравнений механики сплошной среды. Алгоритмы численного решения разрабатывались на основе теории разностных схем, методов вычислительной алгебры и анализа. Измерение импульсного давления при электрогидроимпульсном нагружении заготовки осуществлялось пьезоэлектрическим датчиком давления с последующей регистрацией запоминающим импульсным осциллографом. Для расчета нающим импульсным осциллографом. Для расчета параметров деформирования применялся метод обработки сеток на основе смешанного лагранжево-эйлерового подхода. Конечная проверка расчетных моделей осуществлялась в заводских условиях на конкретных промышленных деталях.

Публикация и апробация работы. По теме диссертации опубликовано 16 печатных работ и получены 7 патентов на изобретения. Содержание работы докладывалось на международной конференции «Удосканалення процеав i обладнання обробки тиском в металургп i машинобудуванш" (Украина, Краматорск, 2003 г.); V, VI, VII Всероссийской конференции «Фундаментальные исследования в технических университетах» (г. Санкт-Петербург, 2001, 2002, 2003, 2004, 2005 гг.); межрегиональной конференции «Ресурсосберегающие технологии в машиностроении» (г. Бийск, 2001 г.); ежегодных научно-технических конференциях Недели науки Санкт-Петербургского государственного технического университета в 2001-2004 гг.; научно-техническом семинаре кафедры МиТОМД СПбГТУ, 2003 г.

Экспериментальные исследования проводились в лаборатории кафедры «Машины и технология обработки металлов давлением» СПбГТУ. Автор выражает признательность за помощь в работе к.т.н., доц. И.Н. Поздову и к.т.н., доц. А.В. Мамутову.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Сравнительным анализом технологических схем вытяжки-формовки тонколистовых материалов обоснована перспективность разработанной диссертантом технологической схемы комбинированной статико-электрогидроимпульсной вытяжки-формовки путем последовательного набора заготовки на пуансон за счет эффективного включения в процесс деформирования фланцевой части заготовки. Установлено, что на эффективность технологического процесса влияют параметры разрядного контура, ЭГИУ, разрядной камеры, инструмента, характеристики материала заготовки и ряд других. Показано, что проектирование наукоемких стабильно работающих технологий, к которым относится исследуемый процесс, можно осуществлять только на основе компьютерного моделирования, позволяющего рассчитывать параметры НДС точек заготовки, чтобы прогнозировать разрушение заготовки и ее складкообразование. Поэтому теоретические, экспериментальные и технологические исследования данного процесса актуальны и являются предметом данной диссертационной работы.

2. Разработана математическая модель процесса статико-электрогидроимпульсной многоразрядной осесимметричной формовки-вытяжки тонколистовой заготовки на пуансон, учитывающая особенности комбинированного нагружения заготовки, волновую динамику высокоскоростного деформирования, деформационное и скоростное упрочнение материала заготовки, контактное взаимодействие с рельефом матрицы и ряд других особенностей исследуемого технологического процесса.

3. На основе программной реализации неявного дифференциально-разностного алгоритма численного решения поставленных задач математической физики разработана компьютерная модель процесса, которая может прогнозировать параметры деформированного состояния с погрешностью, приемлемой с точки зрения точности технологических расчетов. Данная компьютерная модель позволяет определить пути деформирования в компонентах главных деформаций si(s2) для каждой точки.

4. Сравнение результатов компьютерного расчета с экспериментом показало достаточно хорошее совпадение по параметрам деформированного состояния точек заготовки (в пределах 1. 10% в среднем, 10. 15% по максимальным значениям). Это дает возможность применения разработанной компьютерной модели в прикладных технологических расчетах вместе с экспериментальными диаграммами предельных деформаций для прогнозирования возможного разрушения заготовки.

5. Спроектирована и изготовлена опытная экспериментальная оснастка для исследования параметров процесса, позволяющая варьировать параметры статического перемещения пуансона и параметры электрогидроимпульсного нагружения листовой заготовки. Спроектирован и отлажен измерительный стенд и методика для определения параметров импульсного давления, действующего на заготовку. Значительное снижение уровня электромагнитных наводок было достигнуто электрической развязкой измерительной и силовой цепей. Экспериментальные параметры импульса давления вблизи деформируемой заготовки использованы для отладки корректности компьютерной модели.

6. Отлажена методика измерения кинематики точек деформируемой заготовки после каждого цикла нагружения. На основе кинематических зависимостей с применением лагранжево-эйлерового подхода разработана методика расчета параметров деформированного состояния точек листовой заготовки, использованная для проверки корректности компьютерной модели.

7. Показана перспективность применения программного комплекса LS-DYNA для прогнозирования критических параметров статико-электрогидроимпульсной вытяжки-формовки с последовательным набором листового металла на пуансон. При этом определены параметры конечно-элементного разбиения, контакта и другие параметры компьютерной модели, позволяющие вести компьютерные расчеты с допустимой для технологических расчетов погрешностью. Расчетами на ЭВМ осуществлено прогнозирование образования складок на свободной части заготовки и на ее фланце, что дает возможность разработки методики прогнозирования данного явления для реальных технологических процессов и создания технологий, позволяющих избежать данного явления и увеличить максимальный коэффициент вытяжки.

8. Разработан и изготовлен ряд опытных и опытно-промышленных технологических устройств, реализующих процесс комбинированной статико-электрогидроимпульсной вытяжки-формовки путем последовательного набора заготовки на пуансон, на которых были проведены технологические эксперименты по исследованию процесса и получению деталей типа колпачков из тонколистовых и особо тонколистовых металлов.

9. Проведены технологические исследования при получении цилиндрических колпачков диаметром 52 мм с плоским и сферическим дном. Исследования проводились на заготовках диаметром 115 мм из нержавеющей стали 12Х18Н10Т, титанового сплава ВТ1-0, латуни JI63, алюминиевых сплавов АМц и А5 в диапазоне толщин от 0.1 до 1 мм. Наибольшая высота полученных колпачков со сферическим дном - 84 мм, с плоским дном - 55 мм. В процессе исследований определена оптимальная геометрия штамповой оснастки, что позволяет увеличить глубину вытяжки штампуемых деталей при одновременном уменьшении их утонения.

10. Показано, что основным препятствием при осуществлении процесса является гофрообразование заготовки, препятствующее перемещению материала заготовки с фланца к центру. Поэтому достижение максимального коэффициента вытяжки-формовки возможно заданием предельно допустимого шага перемещения пуансона, в частности, определенного расчетным путем.

- 149

1. Романовский В.П. Справочник по холодной штамповке. Л.: Машиностроение." 1979.-520 с.

2. Романовский В.П. Повышение штампуемости тонколистовой малоуглеродистой стали для вытяжки. Л.: ЛДНТП.-1964.- 16 с.

3. Исаченков Е.И. Штамповка резиной и жидкостью. М.: Машиностроение, 1967.-367 с.

4. Исаченков Е.И. Развитие технологии штамповки эластичными, жидкостными и газовыми средами // Кузнечно-штамповочное производство 1976. - №7. - С.2-5.

5. Исаченков Е.И. Контактное трение и смазки при обработке давлением. -М.: Машиностроение.-1978.-208 с.

6. Исаченков Е.И. Основы выбора смазки для высокопроизводительной листовой штамповки// Новое в технологии высокопроизводительной листовой штамповки.-М.: Машгиз.-1959.- С. 67-85.

7. Пихтовников Р.В., Завьялова В.И. Штамповка листового металла взрывом. М.: Машиностроение.-1964.- 41 с.

8. Крупнин А.В. и др. Деформация металлов взрывом.-М.: Металлургия.-1975.-416 с.

9. Ходырев В.А. Применение полиуретана в листоштамповочном производстве. Пермь: Пермское книжное издательство, 1973. 218 с.

10. Ю.Шавров И.А., Степанов В.Г. Исследование процессов вырубки и пробивки тонколистовых материалов с применением полиуретана // Кузнечно-штамповочное производство 1975. - С. 3-18.

11. П.Комаров А.Д., Моисеев В.К., Шаров А.А. Достижения в области освоения в производстве новых процессов штамповки эластичной средой в условиях конверсии // Эффективные технологические процессы листовой штамповки. Москва: ЦРДЗ, 1993. - С. 66-72.

12. Зубцов М.Е., Корсаков В.Д., Белов В.В. Применение полиуретана в штампах для холодной штамповки. JL: ЛДНТП.- 1976.- 40 с.

13. Ходырев В.А. Проектирование, изготовление и эксплуатация штампов с полиуретаном. Пермь: Пермское книжное издательство, 1975. - 365 с.

14. Комаров А.Д. Штамповка листовых и трубчатых деталей полиуретаном. -Л.: ЛДНТП, 1975.-36 с.

15. Шавров И.А., Степанов В.Г. Применение полиуретанов в холодной штамповке/ Вопросы судостроения, вып. 7. Л.: ЦНИИ "Румб", 1975. - С. 7278.

16. Гидроударные прессы для листовой штамповки/В.В. Ботян, В.К. Колос, В.И. Лузгин, В.А. Кашперко/УИмпульсные методы обработки материалов. Мн.: Наука и техника.-1977.-С. 139-148.

17. Сабров A.M., Строхекер Д.Е. История развития высокоскоростных методов деформирования // Высокоскоростное деформирование металлов. -М.: Машиностроение, 1966. Гл.1. - С. 11-20.

18. Brower D.F. Magnetic-Pulse Forming, Paper presented at Society of Automotive Engineering meeting. New York, Jan. 11, 1962.

19. Брон О.Б. Электромагнитное давление// Механические взаимодействия в сильных магнитных полях. Л.: СЗПИ.-1974.- С. 7-13.

20. Броувер Д.Ф., Уитнер М.А. Электромагнитная штамповка/ Высокоскоростное деформирование металлов. Под ред. A.M. Шахназарова. М.: Машиностроение.-1976.-С. 94-108.

21. Brower D.F. Forming Device and Method. Pat. under U.S. № 32799228, 18.10.1966.

22. Suits C.G. Notes on high-intensity sound waves- General Electric Review, 1936, 39/9., p.430.

23. Покровский Т.К., Станюкович К.П. К вопросу о направленном взрыве. -Известия АН, серия Физика Т.8, 1944.-С.214-233.

24. Юткин JI.A. Электрогидравлический эффект. М.: Машгиз.-1955.-50 с.

25. Чачин В.Н. Электрогидравлическая обработка машиностроительных материалов. Мн.: Наука и техника.-1978.- 184 с.

26. Electrohudraulic metal working. "Tooling and Production", 1968, 34, N 5, p.65-58.

27. Гидропластическая обработка металлов/ Богоявленский К.Н., Вагин В.А., Мамутов B.C., Рис В.В., Чалев Д.И., и др., Л.: Машиностроение, София: Техника. 1988, 256 с.

28. Юткин Л.А. Электрогидравлический эффект и его применение в промышленности. -Л.: Машиностроение.-1986.-254 с.

29. Оборудование и технологические процессы с использованием электрогидравлического эффекта. Под ред. Г.А. Гулого. М.: Машиностроение.-1977.-320 с.

30. Чачин В.Н. Электрогидравлическая обработка машиностроительных материалов.-Мн.: Наука и техника.-1978.- 184 с.

31. Гидропластическая обработка металлов/ Богоявленский К.Н., Вагин В.А., Мамутов B.C., Рис В.В., Чалев Д.И., и др., Л.: Машиностроение, София: Техника. 1988, 256 с.

32. Экономические методы формообразования деталей/ под ред. К.Н. Богоявленского, В.В. Риса -Л.: Лениздат.-1984.- 145 с.

33. Электрогидроимпульсная обработка материалов в машиностроении/ В.Н. Чачин, К.Н. Богоявленский и др.-Минск: Наука и техника. 1987.-232 с.

34. Степанов В.Г., Шавров И.А. Импульсная металлообработка в судовом машиностроении. -Л.: Судостроение.-1968.-248 с.

35. Чачин В.Н., Шарин Ю.Е. Критерии эффективности процесса при электрогидравлической штамповке.-ДАН БССР, 1970.-т. XIV, вып. 4, с. 321-324.

36. Численное моделирование и оптимизация импульсной вытяжки/ В.А. Вагин, Г.Н. Здор, B.C. Мамутов, Ю.Н. Наговицын// Математическое моделирование в проектировании технологических процессов: Сб. трудов СПбГТУ, 1995.-№ 451. С.16-23.

37. Анализ процесса тонколистовой вытяжки под действием ударной нагрузки/ В.А. Вагин, Г.Н. Здор, B.C. Мамутов, Ю.Н. Наговицын// Весщ НАН Беларусь Сер. Ф1з.-тэхн. навук.-1996.-№4.- С.42-47.

38. Здор Г.Н. Научные основы технологии формообразования изделий из листовых материалов импульсными нагрузками. Автореф. дис. д.т.н.- Мн.: ФТИ НАН Беларуси.-1999.- 40 с.

39. Щеглов Б.А. Пластическое формоизменение листовых металлов с высокими скоростями деформаций. -KLLinN 2, 1969.- С. 17-21.

40. Расчет высокоскоростного формоизменения оболочки, закрепленной по сложному контуру/ В.А. Вагин, Г.Н. Здор, А.В. Мамутов, B.C. Мамутов// Весщ НАН Беларусь Сер. Ф1з.-тэхн. навук.-1999.-№1.- С.43-47.

41. Анализ процесса тонколистовой вытяжки под действием многократной ударной нагрузки/ В.А. Вагин, Г.Н. Здор, B.C. Мамутов, Ю.Н. Наговицын//Весщ НАН Беларусь Сер. Ф1з.-тэхн. навук.-1998.-№2.- С.45-47.

42. Поздов И.Н. Способ глубокой импульсной вытяжки деталей. Патент РФ № 2158644, МПК В21 Д22/20,26/12.

43. Разрядноимпульсная технология обработки минеральных сред/ Гаврилов Г.Н., Горовенко Г.Г., Малюшевский П.П., Рябинин А.Г.- Киев: Наукова думка.-1979.-164 с.

44. Листовая штамповка деталей с применением жидкостных сред в условиях мелкосерийного производства/ Богоявленский К.Н. и др.- Махачкала. -1985.-52 с.

45. Райнхардт Дж.С., Пирсон Дж. Взрывная обработка металлов. Пер. с англ. -М.: Мир, 1966. 390 с.

46. Электрогидроимпульсное формоизменение с использованием замкнутых камер/В.Н. Чачин, B.JI. Шадуя, А.Ю. Журавский.-Мн.: Наука и техника. 1985.-200 с.

47. Высоцкий М.В., Мамутов B.C., Поздов К.И., Тарелкин С.М. Пути оптимизации электрогидроимпульсной штамповки. // Матер.межвузовской научн. конф. 30 Недели науки СПбГТУ.- ч.4, СПб, 2002, С.42-44.

48. Кривицкий Е.В. Эффективность преобразования энергии при подводном искровом разряде/Физико-механические процессы при высоковольтном разряде в жидкости.-Киев: Наукова думка.-1980.-С. 60-67.

49. Раковский Г.Б. Математическая модель процесса формирования пробоя в проводящих жидкостях/Физико-механические процессы при высоковольтном разряде в жидкости.-Киев: Наукова думка.-1980.-С. 3-13.

50. Гуляева В.В., Поздов К.И., Мамутов B.C. Создание интерфейса для программного пакета расчета параметров контура электрогидроимпульсной установки. // Матер.межвузовской научн. конф. 29 Недели науки СПбГТУ.- ч.З, СПб, 2001, С.76-77.

51. Верещагин П.В., Мамутов B.C., Поздов К.И., Шапошников И.А. Повышение эффективности электрогидроимпульсных установок. // Сб. Ресурсосберегающие технологии в машиностроении. Материалы региональной научно-практической конф. Бийск: 2001.-С. 22-24.

52. Прогрессивные методы холодного деформирования материалов импульсным и квазистатическим нагружением/В.А. Вагин, В.П. Егоров, В.С.Мамутов.- СПб: СПбГТУ, 1993.-172 с.

53. Агеев Н.П., Данилин Г.А., Огородников В.П. Вытяжка в штампах полых тонкостенных деталей машино- и приборостроения. Часть 1. Механические основы процесса вытяжки. Изд-во ГЕРС. Тверь, 1997. - 336 с.

54. Томленов А.Д. Теория пластического деформирования металлов. М.: Металлургия, 1972. - 408 с.

55. Захаров А.Т. Полосы текучести при штамповке- вытяжке. М.: Машиностроение, 1965. - 70 с.

56. Бебрис А.А. Устойчивость заготовки в формообразующих операциях листовой штамповки. Рига: Знание, 1978. - 127 с.

57. Теория ковки и штамповки //Под общ. ред. Е.П.Унксова, А.Г.Овчинникова. М.: Машиностроение, 1992. 720 с.

58. Ковка и штамповка: Справочник в 4 т. Т.4. Листовая штамповка/ Под ред. Матвеева А.Д. М.: Машиностроение. 1985-1987. - 544 с.

59. Джонсон У., Меллор П.Б. Теория пластичности для инженеров. Пер. с англ. М.: Машиностроение, 1979. - 567 с.

60. Шофман Л.А. Теория и расчеты процессов холодной штамповки. М.: Машиностроение, 1964. 375 с.

61. Матвеев С.А., Мамутов B.C., Иванов К.М. Возможности конечно-элементного анализа при решении технологических задач обработки металлов давлением // Металлообработка, № 1, 2003.-С. 23-28.

62. Аверкиев А.Ю. Тенденции развития методов оценки штампуемости листового проката// Кузнечно-штамповочное производство, № 5, 1991.- С. 1316.

63. Смирнов-Аляев Г.А. Механические основы пластической обработки металлов. Л.: Машиностроение.-1968.- 272 с.

64. Percy J.H. The effect of strain rate on the forming limit diagram for sheet metal// Finals of CIRP. 1980, Vol. 29, N. 1, p. 131-132.

65. Логашкин H.B., Мамутов B.C., Поздов К.И. Прогнозирование разрушения тонколистовой заготовки при электрогидроимпульсной формовке. // Ма-тер.межвузовской научн. конф. 30 Недели науки СПбГТУ.- ч.4, СПб, 2002.-С.41-42.

66. Устройство для вытяжки листовых изделий // Патент РФ №2255828 МПК В21Д 22/20, 24/04. Поздов И.Н., Андреев Н.Н., Поздов К.И.

67. Кухтаров В.И. Холодная штамповка. М.: Машгиз, 1962.-403 с.

68. Law L.W. Stretch draw forming. "Sheet Metal Industries", 1966, 43, N 474, p.748-760.

69. Серепьев B.B. Опыт построения вытяжных переходов для облицовочных деталей автомобилей. М.: Машгиз.-1958.-97 с.

70. Сорокин Б.В. Конструкции штампов для облицовочных деталей. М.: НТО Машпром.-1964.-39 с.

71. Головлев В. Д. Расчеты процессов листовой штамповки. -М.: Машиностроение.-1974. -136 с.строение.-1974. -136 с.

72. Мамутов А.В. Вытяжка-формовка тонколистовых материалов полиуретаном комбинированным квазистатическим и магнитно-импульсным нагру-жением. Автореферат дис. на соиск. уч. степени к.т.н. СПб.: СПбГТУ.-2001.-20 с.

73. Баркая В.Ф., Рокотян С.Е., Рузанов Ф.И. Формоизменение листового металла.- М.: Металлургия.-1976.- 262 с.

74. Валиев С.А. О колебании размеров деталей, получаемых глубокой вытяжкой // Сб. Исследования в области пластичности и обработки металлов давлением. Тула: Приокское книжное издательство, 1968.-С.278-285.

75. Ренне И.П., Любарский Б.Н. Точность и качество деталей изготовляемых методом комплексной (комбинированной) вытяжки II Сб. Точность штампуемых деталей в приборостроении.-Л.: 1968.- С.39-44.

76. Губанова Г.А. Повышение точности деталей путем внедрения комбинированной вытяжки // Сб. Точность штампуемых деталей в приборостроении.-^: 1968.- С.51-55.

77. Зубцов М.Е. Листовая штамповка.-Л.: Машиностроение, 1967.-504 с.

78. Валиев С.А., Яковлев С.С. Технология холодной штамповки. Комбинированная вытяжка анизотропного материала. Тула: ТПИ.-1986.- 66 с.

79. Агеев Н.П., Данилин Г.А., Огородников В.П. Вытяжка в штампах полых тонкостенных деталей. Ч. 1. Механические основы процесса вытяжки.-Тверь: ГЕРС.-1997.-337 с.

80. Косов А.Ф., Валиев С.А. Математическое описание погрешностей толщины стенки протянутых трубок // Технология машиностроения. Вып. 29. Исследования в области пластичности и обработки металлов давлением. Тула: ТПИ, 1973, с. 162-172.

81. Перевозчиков С.Г., Попков В.М. Исследование точности цилиндрических деталей, изготовленных обычной и гидромеханической вытяжкой. КШП, 1982, №7, с.21-23.

82. Методические указания по проектированию технологической оснастки для штамповки деталей из листовых материалов эластичной средой. РДМУ 95-77. М.: Из-во стандартов, 1978.- 68 с.

83. Дерибас А.А. Физика упрочнения и сварки взрывом. Новосибирск: Наука, 1972.-188 с.

84. Глущенков В.А., Стукалов С.А., Моисеев Х.З. Влияние параметров импульсной металлообработки на точность готовых деталей// Сб. Повышение точности в холодноштамповочном производстве.-JI.: ЛДНТП.-1981.-С.70-77.

85. Мериин Б.В. Электрогидравлическая обработка машиностроительных изделий.-Л.: Машиностроение.-1985.- 119 с.

86. Смышляева Т.П., Кропотов Г.А. Исследование точности формообразования при электрогидроимпульсной рельефной формовке// Сб. тез. докл. всес. конф. по импульсным методам обработки материалов.-Мн.: 1978.-С.28-29.

87. Попов Е.А. Основы теории листовой штамповки. М.: Машиностроение. -1977.- 278 с.

88. Смирнов-Аляев Г.А. Сопротивление материалов пластическому деформированию. JI.: Машиностроение.-1978.- 368 с.

89. Зубцов М.Е., Корсаков В.Д., Белов В.В. Применение полиуретана в штампах для холодной штамповки. Л.: ЛДНТП.- 1976.- 40 с.

90. Шатунов А.В. Технологические отказы при формообразовании деталей из листа эластичными средами.- Автореф. дис. к.т.н.-Воронеж: ВГТУ.-1998.-12 с.

91. Седов Л.И. Механика сплошной среды. T.l.-М.: Наука.-1976.- 536 с.

92. Иванов К.М., Лясников А.В., Новиков Л.А., Юргенсон Э.Е. Математическое моделирование процессов обработки давлением.-СПб.: ТОО "Инвентекст",-1997.-282 с.

93. Лавров Е.В., Мамутов А.В., Мамутов B.C., Юргенсон Э.Е. Компьютерный расчет осесимметричной формовки тонколистовых материалов эластичными средами // Современное машиностроение. Сб. научных трудов СПбИмаш.- Вып.2.- СПб: Из-во СПбИмаш. 2000.- С.309-314.

94. Мамутов А.В., Расчет высокоскоростного формоизменения тонколистовой заготовки, закрепленной по прямоугольному контуру// ВМУ: сер. Технические науки, 1998, №1, с. 13-19.

95. Численное моделирование и оптимизация импульсной вытяжки/ В.А. Вагин, Г.Н. Здор, B.C. Мамутов, Ю.Н. Наговицын// Математическое моделирование в проектировании технологических процессов: Сб. трудов СПбГТУ, 1995.-№ 451. С. 16-23.

96. Щеглов Б.А. Динамика осесимметричного формообразования тонкостенных оболочек// Расчеты процессов пластического течения металлов. М.: Наука, 1973, С. 54-62.

97. Казаков Ю.П. Деформации и напряжения при вытяжке деталей сложной формы// Кузнечно-штамповочное производство, № 10, I960. С.14.

98. Doege, Е. u.a. Praxisorientiere Bleichteileauslegung auf der Basis elementarer Berechnungs anzaetzte// EFB-Tagungsband, Hannover, 1994, T14.

99. Groeber, M. Einsatz der Umformsimulation in der Blechbearbeitung bei Mercedes-Benz // EFB-Tagungsband, Hannover, 1994, T14.- 159112. Ziegenhorn, M. Umformung rotationssymmetrischer Bleiche // ZAMM,1992, 6, T506-T508.

100. Selig, M. Numerische Simulation von rotationssymmetrischer Bleicheumformprozessen unter Verwendung der Deformationstheorie // Workshop numerische Methoden der Plastomechanik, Universitaet Hannover,1993.

101. Hennig, R., Voelkner, W., Selig, M. Vergleichende Untersuchungen zur numerischen Simulation des Tiefziehens nicntzylindrischer rotationssymmetrischer Teile, EFB-Bericht, Hannover, 1994, Nr. 63.

102. Computerunterstuetzte Auslegung und Fertigung eines Tiefziehteils. // Technische Rundschau, 1985, 16, s. 22-25.

103. Иванов K.M., Мамутов B.C. Перспективы компьютерного моделирования технологий обработки металлов давлением//ВМУ, сер. Технические науки, №2, 1999.- С. 6-18.

104. Теоретические основы и конструирование численных алгоритмов/ Н.Н. Анучина, С.К. Годунов и др. М.: Наука. - 1979.- 296 с.

105. Победря Б.Е. О вычислительной механике деформируемого твердого тела// Сб. "Математические методы механики деформируемого твердого тела". М.: Наука. - 1986.- С. 124-129.

106. Zienkiewicz О.С., The finite element method: from intuition to generality, Appl. Mech. Rev. , № 3, 249-256 (1970).

107. Вайнберг Д.В., Городецкий A.C., Киричевский B.B., Сахаров А.С. Метод конечного элемента в механике деформируемых тел, Прикл. мех., УССР, 8, вып.8, (1972).

108. Самарский А.А. Теория разностных схем.-М.: Наука.-1989.-616с.

109. Рихтмайер Р., Мортон К. Разностные методы решения краевых задач. -М.: Мир.-1972.-420 с.

110. Вагин В.А., Здор Г.А., Мамутов B.C. Методы исследования высокоскоростного деформирования металлов. Мн.: Навука и тэхника, 1990. 207 с.

111. Численное моделирование и оптимизация импульсной вытяжки/ В.А.

112. Вагин, Г.Н. Здор, B.C. Мамутов, Ю.Н. Наговицын// Математическое моделирование в проектировании технологических процессов: Сб. трудов СПбГТУ, 1995.-№ 451. С.16-23.

113. Мамутов B.C., Поздов К.И. Расчет статико-электрогидроимпульсной вытяжки металла. // Известия тульского государственного университета. Сер. Механика деформируемого твердого тела и обработка металлов давлением, 2006, Вып.4, с. 182-187.(перечень ВАК).

114. Мамутов B.C., Поздов К.И. Компьютерный расчет статико-электрогидроимпульсной вытяжки-формовки на пуансон. // Материалы конференции " Фундаментальные исследования в технических университетах", СПбГТУ, 2005.

115. Петрова О.В., Мамутов B.C., Поздов К.И. Расчет статико-электрогидроимпульсной вытяжки-формовки тонколистовых металлов напуансон. // Матер.межвузовской научн. конф. 32 Недели науки СПбГТУ,-ч.З, СПб, 2004.-С.39-41.

116. Кнопфель Г. Сверхсильные импульсные магнитные поля.-М.: Мир.-1972.-392 с.

117. Winkler R. Hochgescchwindingkeits bearbeitung.-Berlin: Veb Verlas Technik.-1973.-454 pp.

118. Рэгланд, Куллен. Пьезоэлектрический датчик с акустическим стержнем // Приборы для научных исследований.- 1967.- № 6. -С. 18-21.

119. Боббер Р. Гидроакустические измерения измерения. М.: Мир,- 1974.362 с.

120. Устройство для тарировки пьезоэлектрических датчиков давления.

121. A.С.7697851 СССР, МКИ GOIL 27/00 /К.Н. Богоявленский, В.А.Вагин,

122. B.C. Мамутов, А.И. Орешенков; ЛПИ.

123. Способ динамической тарировки датчиков давления и устройство для его реализации. А.С.577417 СССР, МКИ GOIL 27/00 /К.Н. Богоявленский, В.А. Вагин, B.C. Мамутов, А.И. Орешенков; ЛПИ.

124. Bradley N. Maker, Xinhai Zhu.Input Parameters for Metal Forming Simulation using LS-DYNA Livermore Software Technology Corporation. April, 2000

125. Bradley N. Maker. Implicit Springback Calculation using LS-DYNA. Livermore Software Technology Corporation Simulation for the Millennium

126. Southfield, MI, USA 5th International LS-DYNA Users Conference September 21-22, 1998

127. Belytschko T., Tsay С .S., and Lin I. (1984). "Explicit Algorithms for the Nonlinear Dynamics of Shells." Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, pp. 225- 251

128. Belytschko Т., Wong B.L. and Plaskacz E.J. (1989). "Fission-fusion adaptivity in finite elements for nonlinear dynamics of shells." Computer and structures, Vol. 33, pp. 1307-1323.

129. Поздов К.И., Поздов И.Н. Разработка технологии электрогидроим-пульсной штамповки путем последовательного набора материала заготовки на пуансон // Труды РФЯЦ-ВНИИЭФ, выпуск №6, 2004г.

130. Устройство для глубокой импульсной вытяжки деталей. // Патент РФ №2241563 МПК В21Д 26/12, 22/20. Поздов И.Н., Андреев Н.Н., Фильчен-ков В.Д., Поздов К.И.

131. Способ глубокой импульсной вытяжки деталей. // Патент РФ №2242318 МПК В21Д 26/12, 22/20. Поздов И.Н., Поздов К.И.

132. Способ вытяжки полых изделий из листовых заготовок. // Патент РФ №2217257 МПК В21Д 22/20. Поздов И.Н., Поздов К.И.

133. Способ глубокой вытяжки // Патент РФ №2245207 МПК В21Д 22/20. Поздов И.Н., Поздов К.И.

134. Поздов К.И., Поздов И.Н. Разработка способов повышения глубины вытяжки штампуемых изделий // Труды РФЯЦ-ВНИИЭФ, выпуск №8, 2005г.