автореферат диссертации по металлургии, 05.16.05, диссертация на тему:Моделирование течения металла в процессах ковки плоских заготовок для устранения неравномерности формирования поковок

□□345133Э

На правах рукописи

Абашкин Виктор Павлович

МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕЧЕНИЯ МЕТАЛЛА В ПРОЦЕССАХ КОВКИ ПЛОСКИХ ЗАГОТОВОК ДЛЯ УСТРАНЕНИЯ НЕРАВНОМЕРНОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ПОКОВОК

Специальность 05.16.05 — Обработка металлов давлением

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

3 о ОКТ 2008

Москва —2008

003451339

Работа выполнена в Государственном технологическом университете «Московский институт стали и сплавов» на кафедре инженерной графики

Научный руководитель доктор технических наук, профессор

Соломонов Константин Николаевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Романов Константин Игоревич кандидат технических наук Байдуганов Александр Меркурьевич

Ведущая организация: ЦНИИТМАШ

Защита диссертации состоится 19 ноября 2008 г. в 14.00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.132.09 при Государственном технологическом университете «Московский институт стали и сплавов» по адресу:

119049, Москва, Ленинский проспект, дом 4.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Государственного технологического университета «Московский институт стали и сплавов».

Автореферат разослан 17 октября 2008 г.

Справки по телефону: (495) 955-01-27

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ

В последние годы в нашей стране и за рубежом вызывают большой интерес задачи получения деталей с высокими механическими свойствами по технологиям, обеспечивающим наиболее рациональное использование материалов и энергоресурсов. Известно, что от 50 до 95% деталей, из которых производятся объекты техники и машиностроения, изготовляются с применением обработки давлением на кузнечно-прессовых машинах. От научно-технического уровня и совершенства кузнечно-штамповочного производства зависят качество, эксплуатационные характеристики всех объектов машиностроения, включая самые ответственные - космические, авиационные, энергетические, оборонные, транспортные и др.

В последние 10-15 лет все больше новых технологий и материалов занимают место в мировом машиностроении. Возрастающее внимание в области обработки металлов давлением уделяется процессам штамповки. Однако традиционная ковочная индустрия с классическими технологиями свободной ковки по-прежнему сохраняет свои позиции. Это объясняется рядом преимуществ ковки по сравнению с другими видами производства поковок, а именно:

1. Ковка позволяет получить высокое качество металла с повышенными характеристиками пластичности по сравнению с отливками. Кованые детали имеют лучшие физико-механические свойства по сравнению с теми же деталями, полученными в других процессах обработки материалов. Эти преимущества проявляются в большей статической и динамической прочности, лучшем использовании материала. При серийном производстве детали, полученные обработкой давлением, дешевле чем сварные, клепанные или обработанные на металлорежущих станках.

2. Возможность получать крупные поковки, масса которых исчисляется десятками и даже сотнями тонн, а длина - десятками метров. Получение таких

заготовок с высоким качеством металла другими способами в ряде случаев невозможно или нецелесообразно.

3. Для изготовления крупных по массе и размерам поковок требуются сравнительно небольшие усилия, так как обработка производится обжатием отдельных небольших участков заготовки, а удельные усилия невелики ввиду свободного течения металла в стороны. В результате требуются прессы и молоты сравнительно небольшой мощности.

4. Применение универсальных машин и, в особенности, универсального инструмента позволяет резко снизить затраты, связанные с оборудованием и инструментом при изготовлении единичных поковок или небольшого числа одинаковых поковок. В единичном и мелкосерийном производствах свободная ковка в большинстве случаев оказывается экономически более выгодной.

Однако при этом справедливо было бы отметить и недостатки свободной ковки:

1. Низкая производительность по сравнению с горячей штамповкой. В связи с этим для повышения производительности необходима по возможности как можно более полная механизация процессов ковки.

2. Большие напуски и припуски, исчисляемые десятками миллиметров при крупных поковках, что влечет значительную последующую механическую обработку. При этом чем сложнее поковка, тем больший требуется напуск для упрощения процесса ковки.

Снизить влияние этих отрицательных моментов и тем самым увеличить значение свободной ковки как отрасли отечественной индустрии возможно было бы внедрением инновационных технологий, принципиально новых методов проектирования и подготовки производства поковок. При этом одними из главных направлений являются компьютерное моделирование технологических процессов и автоматизация их проектирования, которые позволяют с высокой степенью точности и меньшей трудоемкостью решать такие важные задачи, как определение напряженно-деформированного состояния металла в каждой

точке деформируемой заготовки, определять характер и картину течения материала, рассчитывать потребные технологические усилия и др.

Сегодня для математического и компьютерного моделирования процессов пластического течения материала используется множество программных комплексов, учитывающих большое количество параметров и позволяющих рассчитывать главным образом формообразование осесимметричных и плоских поковок. Поскольку в реальных условиях поковки имеют достаточно сложную форму, главными при расчётах являются геометрические параметры.

Интенсивное развитие компьютерной техники даёт возможность получать решение задач такого класса весьма эффективно, в визуальной форме, что в значительной степени облегчает работу конструктора и технолога, позволяя им выбирать оптимальные либо рациональные способы проектирования поковки и инструмента.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Исследование течения металла в процессах ковки плоских заготовок с помощью различных методов моделирования для устранения неравномерности формирования поковок.

ЗАДАЧИ

1. Анализ используемых методов моделирования процесса ковки для обоснования выбора схемы течения металла и способов автоматизации проектирования технологии производства поковок.

2. Классификация кованых поковок и анализ проблем формообразования при ковке.

3. Получение аналитических зависимостей, определяющих картину течения металла и возможность моделирования процесса ковки плоских заготовок с помощью «теории тонкого слоя».

4. Адаптация программного комплекса РАЯБНТАМР к решению задач процесса свободной ковки. Компьютерное моделирование распределения линий раздела течения металла по полотну поковки для заготовок с технологиче-

скими выемками разной формы и расположения относительно контура поковки.

5. Аналоговое моделирование пространственной эпюры контактных давлений с целью получения наглядной картины течения металла и оценки неравномерности формирования поковки.

6. Экспериментальные исследования формоизменения плоской заготовки с предварительно нанесённой технологической выемкой для различных случаев расположения «жёстких концов» и выработка конкретных рекомендаций по предотвращению неравномерности формирования поковки.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА

1. Обоснован выбор системы приёмов решения задач свободной ковки, сочетающий математическое, компьютерное, аналоговое и физическое моделирование.

2. На основе применения различных способов моделирования разработана методика построения линии раздела течения металла и визуального представления пространственной эпюры контактных давлений для процесса ковки.

3. Разработан подход к решению задач расчёта формообразования плоских заготовок и определению энергосиловых параметров процесса свободной ковки для различных случаев расположения «жёстких концов».

4. На основе анализа параметров, характеризующих неравномерность формообразования: бочкообразования, формирования выпуклостей, образования углов - научно обоснован подход к оценке неравномерности формообразования поковки, а также применению технологических приёмов, обеспечивающих регулирование течения металла.

5. Разработанная методика расчёта заполнения технологической выемки применена к процессу ковки плоских заготовок, что позволило определить геометрические параметры рассматриваемых поковок.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ И РЕАЛИЗАЦИЯ В ПРОМЫШЛЕННОСТИ И УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ

Практическая ценность работы заключается в следующем:

1. На базе программного комплекса РАКБНТАМР-М разработана методика компьютерного моделирования процесса свободной ковки поковок с тонким полотном, которая позволяет сократить трудоёмкость проектирования технологического процесса, повысить качество изделий за счёт снижения неравномерности течения металла.

2. Разработанная методология даёт возможность прогнозировать возможность образования дефектов и обоснованно выбирать размеры и форму технологических конструктивных элементов, предотвращающих их появление.

3. Широкое использование различных методов моделирования, в том числе визуального, позволяет получать наглядное решение задач расчёта формообразования поковки и построения пространственной эпюры контактных давлений.

Результаты работы используются в учебном процессе МИСиС и Санкт-Петербургского политехнического университета.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ

Результаты работы доложены и обсуждены на следующих конференциях и семинарах: ежегодной Российской научно-технической конференции «Авиационно-космические технологии» (Воронеж, 2006, 2007, Таруса, 2008), Межвузовской научно-практической конференции «Применение математических методов и компьютерной техники в прикладных задачах» (Москва, 2007), Международной конференции по физическому и численному моделированию процессов обработки материалов (Китай, Чжэнчжоу, 2007), объединенном семинаре кафедр «Инженерная графика» и «Технология и оборудование трубного производства» МИСиС (Москва, май 2008).

ПУБЛИКАЦИИ

Основное содержание диссертации опубликовано в монографии, учебном пособии, 9 научных статьях.

СТРУКТУРА И ОБЪЁМ ДИССЕРТАЦИИ

Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов. Она изложена на 238 страницах машинописного текста, содержит 142 рисунка, 11 таблиц, список использованных источников из 159 наименований, а также 2 приложения.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе представлена краткая характеристика состояния отечественного кузнечно-штамповочного производства, дан обзор существующих в настоящее время методов моделирования пластического течения металла, технических средств автоматизации расчётов и проектирования технологических процессов обработки металлов давлением (ОМД), последние разработки в области ковочной индустрии.

В частности, рассмотрены методы математического, аналогового, физического и компьютерного моделирования.

Широкое разнообразие математических моделей, которые применяются для изучения и описания пластического течения металла как отечественными, так и зарубежными исследователями, позволяет сделать вывод о том, что разработки в этой области продолжаются. Ввиду активного развития в последние годы компьютерной техники реализация даже сложных математических моделей не встречает затруднений. В обзоре методов компьютерного моделирования большое внимание уделено анализу последних разработок, связанных с расчётом процессов ОМД методом конечных элементов и методом граничных элементов. Исходя из анализа литературных источников, проведенного в отношении методов графического и физического моделирования, можно сделать вывод, что они имеют ограниченное применение. Классические методы физического моделирования в настоящее время применяются редко в силу недостат-

ка возможностей для их полной реализации, а также несправедливого пренебрежения ими ряда исследователей. Методы геометрического моделирования не получили значительного развития потому, что до недавнего времени их программная реализация из-за несовершенства компьютерной техники была затруднена, а использование ручной графики весьма трудоёмко.

Активное развитие средств компьютерной автоматизации расчётов способствует повышению производительности труда конструктора и технолога, выводя качество их работы на новый уровень. Однако анализ литературных источников показывает, что используемые для моделирования пластического течения металла методы пригодны в основном для решения плоских и осесим-метричных задач и зачастую сложны в освоении и применении.

Во второй главе приводится классификация кованых поковок с анализом критериев, характеризующих поковку с точки зрения её уникальности, сложности изготовления и сложности расчёта формообразования. Для осуществления этих целей введён условный коэффициент сложности поковки Кс, складывающийся из коэффициентов сложности изготовления Кси и сложности геометрии Ксг. Каждый из этих показателей в свою очередь зависит от числа основных операций, требующихся для получения необходимой формы, числа сечений поковки (коэффициент Кси), изгибов продольной оси, отверстий, количества прямолинейных и криволинейных участков контура поковки (коэффициент Ксг).

На основе данной классификации выявлен особый класс тонких плоских поковок (рис.1), формообразование которых возможно рассчитывать, используя теорию течения тонкого пластического слоя

Рис. 1. Тонкие плоские поковки

A.A. Ильюшина. Данный класс поковок представляет собой весьма широкую номенклатуру изделий: плиты, пластины, листы, панели, днища, крышки, полосы, рессоры, плоские пружины, балки, кольца, бандажи, барабаны, вкладыши, рычаги, тяги, балансиры, диски, турбины, фланцы, колёса, звёздочки, зубчатые колёса, фрикционы, маховики, штоки, ролики, шкивы, шайбы, прокладки, кожухи, детали рам, косынки, башмаки, шатуны, покрышки, венцы, ободы, шестерни, муфты, поковки клинков холодного оружия и некоторых режущих инструментов и пр. Основными проблемами формообразования при получении данных изделий являются бочкообразование и выпучивание боковых сторон поковки, вызывающие нарушение требуемой геометрии. Решение данных проблем представляется возможным с помощью моделирования течения металла при ковке и применения некоторых технологических мероприятий, способствующих выравниванию течения металла по полотну поковки.

В третьей главе приводится математическая модель процесса формообразования плоских поковок, классификация которых рассмотрена в предыдущей главе. Напряженно-деформированное состояние металла можно описать системой дифференциальных уравнений, значительного упрощения которой можно добиться, вводя допущения, принятые в теории течения тонкого пластического слоя A.A. Ильюшина. Первое - условие полной пластичности - предполагает равенство нулю касательных напряжений; второе - кинематическое условие -заключается в том, что поперечные скорости движения частиц можно считать одинаковыми по толщине слоя.

Тогда из общей системы уравнений получаем соотношение для распределения контактного давления р по плоскости заготовки толщиной h:

2

I-

2

er;

= , где trs - предел текучести.

Следовательно, эпюра контактных давлений представляет собой кусочно-пространственную поверхность одинакового ската (рис. 2). Причем проекции гребней этой поверхности на плоскость контакта являются линиями раздела течения металла, а проекции линий ската - линиями тока.

Исходя из результатов многочисленных экспериментов и исследований можно сделать вывод, что течение металла по полотну заготовки подчиняется радиальной схеме, т.е. происходит вдоль линий тока, которые являются радиусами некоторой дуги окружности. Тогда можно считать, что имеется некоторый условный контур (контур равных контактных давлений), к которому линии тока ортогональны. Этот контур представляет собой дугу кривой второго порядка.

1 - эпюра граничных контактных давлений;

2 -линия ската;

3 -условный контур;

4 -линия тока;

5 - граничное контактное давление;

6 - контур поковки;

7 -линия раздела течения металла.

Рис. 2. Модель поверхности контактных давлений

Согласно принципу кратчайшей нормали металл растекается по нормалям к границам поковки или условному контуру. При этом на полотне поковки образуются линии раздела течения металла, вдоль которых скорость течения равна нулю. Они разделяют потоки течения металла. Так как металл стремится течь во всех направлениях по кратчайшим нормалям, то линия раздела течения металла является геометрическим местом точек, равноудаленных от контура (эквидистантой). Задача состоит в построении такой эквидистанты.

С целью выявления области применимости данной теории была произведена оценка пластических свойств сплавов, наиболее часто применяющихся в производстве поковок. На основании анализа графиков деформационного упрочнения ряда материалов можно сделать вывод, что теория течения тонкого пластичного слоя применима для расч&га формообразования поковок, получае-

мых из большинства мало- и среднелегированных сталей, а также всех углеродистых сталей, включая инструментальные.

В этой же главе представлены результаты компьютерного моделирования течения металла при свободной ковке плоских заготовок с помощью специально адаптированного для решения этой задачи программного комплекса PARSHTAMP-M. Программа позволяет моделировать картину течения металла для произвольного контура поковки. При этом контур может быть как односвязным, так и многосвязным. Все его участки можно аппроксимировать дугами окружностей, либо отрезками прямой.

Программный комплекс PARSHTAMP-M, реализованный в среде визуального программирования DELPHI, позволяет производить экспресс-анализ распределения потоков металла по полотну поковки (рис. 3). Как видим, картина течения металла для протяжки заготовки без выемки (рис. 3, а), существенно отличается от распределения потоков металла для заготовки с круглой выемкой (рис. 3, б). При этом большую роль играют положение (рис. 3, б-г) и размеры (рис. 3, г-е) технологической выемки. По расстоянию от линии раздела течения металла до контура заготовки можно судить о неравномерности формоизменения поковки. Так, чем больше выемка, тем меньше неравномерность в формировании отдельных участков поковки.

Чем ближе к центру расположена выемка, тем меньше неравномерность формирования поковки.

Четвёртая глава посвящена научному обоснованию применения технологических приёмов в процессах ковки.

При осуществлении свободной ковки заготовки рассматриваемого типа формируются неравномерно, что вызывает различные дефекты формообразования, приводящие к последующей потере металла, что отрицательно сказывается на макроструктуре и свойствах получаемых деталей. При этом неравномерность можно характеризовать как различие в скоростях формообразования отдельных участков поковки. Для устранения этого явления необходим учет ряда факторов: толщины и формы исходной заготовки, последовательности и коли-

чества технологических операций, типа оборудования, конструкции инструмента и оснастки и пр.

Рис. 3. Результаты компьютерного моделирования Пожалуй, самым влиятельным фактором является грамотный выбор технологических приёмов, обеспечивающих равномерное формирование отдельных участков поковки. Применяется ряд технологических приёмов и мероприятий, известных в практике производства, а именно: использование кузнечных слитков специальной формы, способствующей рациональной проковке; различные способы осадки, исключающие бочкообразование - осадка двух заготовок с их кантовкой в середине процесса, осадка с применением подкладных легкодеформируемых колец; биллетирование заготовки в болванку с вогнутой боковой поверхностью перед осадкой; применение специального инструмента,

приспособлений либо принципиально нового оборудования; ковка с макросдвигами, осадка с торсированием и др. Тот или иной приём имеет свои преимущества и недостатки. Так, специальные слитки не везде имеются в наличии, не все способы осадки применимы для крупных поковок, предварительная бил-летировка требует различных видов затрат. Применение специального оборудования дорого и не всегда оправдано, а ковка с макросдвигами нежелательна для малопластичных сталей, так как сдвиговые деформации опаснее нормальных. К тому же она требует больших усилий для деформирования, чем ковка с нормальной деформацией.

Одним из эффективных приёмов, не нашедших до сих пор широкого применения в свободной ковке, является использование так называемой технологической выемки, устраняющей неравномерность формообразования, которая играет роль «компенсатора», принимающего излишки металла. Она незначительно усложняет технологию производства, не связана с дополнительным расходом металла как заготовки, так и поковки, в отличие, например, от технологического выреза, применяемого при объёмной штамповке оребрённых изделий.

Используя соотношения, полученные К.Н. Соломоновым, можно рассчитать объём металла, смещаемого в технологическую выемку, и предвидеть момент её окончательного заполнения. Это позволяет, варьируя размеры и положение технологической выемки, управлять процессом течения металла по

плоскости контакта.

Немаловажно ещё одно преимущество этого технологического

приёма — он по-Рис. 4. Аналоговое моделирование сыпучим материалом

зволяет уменьшить усилия деформирования. Этот факт подтверждается при аналоговом моделировании пространственной эпюры контактных давлений сыпучей насыпью (рис. 4). Вместе с тем проекции рёбер рассматриваемой насыпи на плоскость

пластины-модели дают картину распределения линий раздела течения металла. Исследования показали, что положение линий раздела не зависит от выбранного для моделирования сыпучего материала.

Пятая глава содержит результаты экспериментов, проведенных для подтверждения верности разработанной методики, а также рекомендации для устранения возможных дефектов. Рассмотрено визиографическое исследование картины течения материала в горизонтальных сечениях поковки-образца при осадке прямоугольных параллелепипедов и физическое моделирование процессов ковки поковок с применением технологических выемок различной конфигурации.

Для оценки характера формоизменения важно знать картину течения металла как по полотну поковки в целом, так и траектории перемещения каждой материальной частицы. С этой целью разными учёными-исследователями, например И.Я. Тарновским, А.Ф. Головиным, С.И. Губкиным, Э. Зибелем, были поставлены многочисленные эксперименты. В основном это были опыты по осадке, так как именно процесс осадки является ключевым и наиболее характерным для объяснения явлений, происходящих при деформировании. Более того, результаты, полученные при исследовании процесса осадки, применимы для описания большинства процессов ковки: протяжки, разгонки, раскатки, пережима, передачи, прошивки, поскольку эти процессы являются частными случаями осадки. Указанные эксперименты проводились при самых разнообразных условиях (различные металлы, величина осадки, соотношения размеров образцов, коэффициенты трения). В результате этих исследований были выявлены различные кинематические схемы течения металла и установлено, что не существует общей кинематической схемы течения материала, справедливой для любого случая формоизменения. Более того, в большинстве случаев не может существовать единой схемы даже внутри исследуемого образца. Однако исключением являются случаи деформирования достаточно тонких образцов, для которых допустимо принимать одну схему течения металла во всем объёме.

Для выявления характера картины течения материала был поставлен ряд экспериментов по осадке пластилиновых образцов. Выбор материала для данных опытов обусловлен тем, что пластилин издавна признан исследователями

как один из лучших и наиболее подходящих и удобных материалов для моделирования процессов горячей деформации. В результате экспериментов было установлено, что при осадке тонких образцов, имеющих в плане прямоугольную форму, наблюдается радиальная схема течения метал-

Рис. 5. Радиальная схема течения металла ла (Рис- ПРИ К0Т0Р0Й металл

перемещается вдоль линий тока,

направленных по радиусам некоторых окружностей.

Для оценки влияния размеров и формы технологической выемки на формоизменение при осадке образцов различной конфигурации были поставлены три серии опытов, а именно: а) осадка круговых цилиндров; б) осадка прямоугольных параллелепипедов; в) осадка прямоугольных параллелепипедов при наличии жестких концов (протяжка).

Данные опыты проводились с применением технологических выемок различной глубины и конфигурации. В результате для каждого случая осадки была выявлена наиболее благоприятная форма выемки (рис. 6).

Параллельно для каждого опыта было выполнено аналоговое моделирование пространственной эпюры контактных давлений, которое позволило судить о размере и характере распределения деформирующей нагрузки, а также о направлении течения материала.

Использование методики позволило уменьшить, а в ряде случаев устранить неравномерность формирования образцов. При осадке цилиндрических

образцов с технологической выемкой не наблюдалось бокового бочкообразования. При осадке прямоугольных заготовок удалось устранить выпучивание сторон. Оптимальным вариантом является использование одной круговой параболической выемки с вогнутым в заготовку дном. При соблюдении этого условия не наблюдается зажимов и заполнение выемки завершается до окончания осадки.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Сопоставление теоретических и экспериментальных методов моделирования показывает, что для описания течения металла при ковке плоских заготовок и автоматизации их проектирования физически наиболее оправданной является радиальная схема течения.

2. На основе классификации кованых поковок выбран достаточно широкий класс тонких плоских заготовок, к которому может быть применена разрабатываемая методика. Основными проблемами при их формообразовании являются бочкообразование и выпучивание боковых сторон.

3. Получены аналитические зависимости, доказывающие, что для описания течения металла и моделирования процесса ковки плоских заготовок может быть использована «теория тонкого слоя».

Рис. 6. Пластилиновые образцы до и после осадки

4. Программный комплекс РАЯБИТАМР адаптирован к решению задач процесса свободной ковки. Компьютерное моделирование распределения линий раздела течения металла по полотну поковки для заготовок с технологическими выемками разной формы показало, что наиболее целесообразно применение технологической выемки круглой формы.

5. Аналоговое моделирование пространственной эпюры контактных давлений «песчаной насыпью» даёт возможность оценки неравномерности формирования поковки, а также величины усилий деформирования заготовки.

6. Исследование картины течения металла при наличии рядом с очагом деформации «жёстких концов» (различные варианты протяжки, пережима, вдавливания, наметки) выявило, что из ряда технологических приёмов наиболее целесообразно применение технологической выемки, позволяющей решить одновременно несколько проблем: снижения усилий деформирования, устранения неравномерности формирования поковок (бочкообразности, выпучивания кромок, искажения геометрии контура поковки).

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНО

В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:

1. Соломонов КН., Абашкин В.П. Проблемы компьютерного моделирования процесса пластического формоизменения металлических заготовок // Труды седьмой Международной научно-технической конференции «АКТ-2006». - Воронеж: ВГТУ, 2006. - С. 537-539.

2. Начала начертательной геометрии (гл. 7. Применение методов начертательной геометрии к решению задач ОМД): учебное пособие / Соломонов К.Н., Чи-ченева О.Н., Бусыгина Е.Б., Головкина В.Б., Абашкин В.П. - М.: Вузовская книга, 2007. - 112 с.

3. Соломонов К.Н., Абашкин В.П. Математическое и компьютерное моделирование прикладных задач // Материалы Межвузовской научно-практической конференции «Применение математических методов и компьютерной техники в прикладных задачах». - М.: МГЭИ, 2007. - С. 4-12.

4. Соломонов КН., Абашкин В.П. Моделирование процессов обработки давлением геометрическими методами // Труды восьмой Всероссийской с международным участием научно-технической конференции «Авиакосмические техно-логии-2007». - Воронеж: ВГТУ, 2007. - С. 333-338.

5. Соломонов К.Н., Костарев И.В., Абашкин В.П. Моделирование процессов объёмной штамповки и ковки плоских заготовок: монография. - М.: Издательский дом МИСиС, 2008. - 128 с.

6. Solomonov K.N. and Abashkin V.P. Computer simulation of metal forming processes II Materials Science Forum. - Switzerland: Trans Tech Publications, 2008. - V. 575, apr.-P. 396-401.

7. Соломонов КН., Абашкин В.П. Компьютерное моделирование процесса протяжки тонких удлиненных заготовок // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка металлов давлением. 2008. № 5. С. 44-48.

8. Соломонов КН., Абашкин В.П. Возможности компьютерного анализа осадки заготовок // Технология легких сплавов. 2008. № 2. С. 96-100.

9. Соломонов КН., Абашкин В.П. Расчет осадки плоской заготовки с вырезом // Республиканский научный журнал «Технология производства металлов и вторичных материалов». - Темиртау (Казахстан): Карагандинский государственный индустриальный университет, 2008. - № 1, февраль. - С. 70-78.

10. Соломонов КН., Абашкин В.П. Моделирование осадки плоской заготовки с технологической выемкой // Труды девятой Всероссийской научно-технической конференции «Авиакосмические технологии-2008». - Воронеж: ВГТУ, 2008. -С. 18-30.

11. Абашкин В.П., Соломонов КН. Классификация методов моделирования процессов обработки металлов давлением // Изв. вузов. Черная металлургия. 2008. № 9. С. 25-28.

Формат 60 х 90 '/16 Тираж 100 экз. Объем 1,25 п.л. Заказ 1873

Отпечатано с готовых оригинал-макетов в типографии Издательского Дома МИСиС, 117419, Москва, ул. Орджоникидзе, 8/9 Тел.: 954-1922

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. ОБЗОР РАЗРАБОТОК В ОБЛАСТИ ТЕХНОЛОГИИ И МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ КОВКИ.

1.1. Новые разработки в области ковочной индустрии.

1.2. Общие вопросы моделирования технологических процессов обработки металлов давлением и классификация видов моделирования.

1.2.1. Математическое моделирование.

1.2.2. Графическое моделирование.

1.2.3. Физическое моделирование.

1.3. Программные средства автоматизации расчётов и проектирования процессов обработки металлов давлением.

ВЫВОДЫ.

Глава 2. АНАЛИЗ ПРОБЛЕМ ФОРМООБРАЗОВАНИЯ ПРИ КОВКЕ.

2.1. Классификация кованых поковок.

2.2. Анализ параметров тонких плоских поковок.

2.3. Проблемы формообразования при ковке.

2.3.1. Дефекты формообразования при осадке круговых цилиндров.

2.3.2. Дефекты формообразования при осадке прямоугольных параллелепипедов.

2.3.3. Дефекты формообразования при протяжке в плоских бойках.

ВЫВОДЫ

Глава 3. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ И КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПЛАСТИЧЕСКОГО ФОРМОИЗМЕНЕНИЯ ПЛОСКИХ ЗАГОТОВОК.

3.1. Математическая модель напряжённо-деформированного состояния металла при ковке.

3.2. Определение границ применимости теории течения тонкого пластического слоя А.А. Ильюшина к расчёту процессов деформирования различных сплавов.

3.3. Адаптация программного комплекса PARSHTAMP и обоснование его применимости к исследованию процессов ковки тонких плоских поковок.

3.4. Построение схем течения металла для ряда поковок.

ВЫВОДЫ.

Глава 4. НАУЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРИЁМОВ В ПРОЦЕССАХ КОВКИ.

4.1. Применение технологической выемки для устранения неравномерности формирования поковки.

4.2. Расчёт заполнения технологической выемки металлом.

4.3. Аналоговое моделирование пространственной эпюры контактных давлений и линий раздела течения металла предельной насыпью.

4.4. Влияние свойств сыпучего материала на аналоговое моделирование процессов ковки.

ВЫВОДЫ.

Глава 5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ПОДТВЕРЖДЕНИЕ РАЗРАБОТАННОЙ МЕТОДИКИ.

5.1. Физическое моделирование свободной осадки.

5.2. Анализ кинематической схемы течения металла.

5.3. Физическое моделирование осадки образцов с применением технологической выемки.

5.3.1. Осадка кругового цилиндра.

5.3.2. Осадка прямоугольного параллелепипеда.

5.3.3. Осадка прямоугольного параллелепипеда при наличии жёстких концов (протяжка).

ВЫВОДЫ.

ОБЩИЕ ИТОГИ И ВЫВОДЫ.

В наши дни по-прежнему актуальны задачи получения деталей экономичных профилей, обеспечивающих наиболее рациональное использование материалов и энергоресурсов. Известно [1], что до 50-95% деталей, из которых производятся объекты техники и машиностроения изготовляются с применением обработки давлением на кузнечно-прессовых машинах [2]. От научно-технического уровня и качества кузнечно-штамповочного производства и кузнечно-прессовых машин зависят научно-технический уровень, качество, эксплуатационные характеристики всех объектов машиностроения, включая самые ответственные — ракетно-космические, авиационные, энергетические, оборонные, транспортные и др.

В последние 10-15 лет всё больше новых технологий и материалов занимают место в мировом машиностроении. Возрастающее внимание в области обработки металлов давлением уделяется процессам штамповки. Однако традиционная ковочная индустрия со своими классическими технологиями по-прежнему сохраняет свои позиции [3]. Это объясняется рядом преимуществ ковки по сравнению с другими видами производства заготовок [4], а именно:

1. Ковка позволяет получить высокое качество металла с повышенными характеристиками пластичности по сравнению с отливками. Кованые детали имеют наилучшие физико-механические свойства по сравнению с теми же деталями, полученными в других процессах обработки материалов. Эти преимущества проявляются в большей статической и динамической прочности, лучшем использовании материала, более высоком качестве завязки волокон без их подрезания [5]. При серийном производстве детали, полученные обработкой давлением, дешевле, чем сварные, клепанные или обработанные на металлорежущих станках.

2. Возможность получать крупные поковки, масса которых исчисляется десятками и даже сотнями тонн, а длина — десятками метров. Получение таких заготовок с высоким качеством металла другими способами в ряде случаев невозможно или нецелесообразно.

3. Для изготовления крупных по массе и размерам поковок требуются сравнительно небольшие усилия, так как обработка производится обжатием отдельных небольших участков заготовки, а удельные усилия невелики ввиду свободного течения металла в стороны. В результате требуются прессы и молоты сравнительно небольшой мощности.

4. Применение универсальных машин и, в особенности, универсального инструмента позволяет резко снизить затраты, связанные с оборудованием и инструментом при изготовлении единичных поковок или небольшого числа одинаковых поковок. В единичном и мелкосерийном производствах свободная ковка в большинстве случаев оказывается экономически более выгодной.

Однако справедливо было бы отметить и недостатки свободной ковки:

1. Низкая производительность по сравнению с горячей штамповкой.

В связи с этим для повышения производительности необходима по возможности как можно более полная механизация процессов ковки.

2. Большие напуски на поковках, что влечёт большую последующую механическую обработку. При этом, чем сложнее поковка, тем больший требуется напуск для упрощения процесса ковки.

3. Большие допуски и припуски, исчисляемые десятками миллиметров при крупных поковках, что также приводит к большой последующей механической обработке.

В связи с этими недостатками свободная ковка применяется только там, где это диктуется экономической или технической целесообразностью.

Значительно сократить эти отрицательные моменты и тем самым увеличить значение свободной ковки как отрасли отечественной индустрии возможно было бы внедрением инновационных технологий, методов проектирования и подготовки производства поковок. При этом одним из главных направлений является компьютерное моделирование технологических процессов. Оно позволяет с высокой степенью точности и меньшей трудоёмкостью решать такие важные задачи, как определение напряжённо-деформированного состояния металла в каждой точке деформируемой заготовки, определять характер и картину течения материала, рассчитывать потребные технологические усилия и др. Этим вопросам и посвящена данная работа.

ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1. Анализ используемых методов моделирования процесса ковки для обоснования выбора схемы течения металла и способов автоматизации проектирования технологии производства поковок.

2. Классификация кованых поковок и анализ проблем формообразования при ковке.

3. Получение аналитических зависимостей, определяющих картину течения металла и возможность моделирования процесса ковки плоских заготовок с помощью «теории тонкого слоя».

4. Адаптация программного комплекса PARSHTAMP к решению задач процесса свободной ковки. Компьютерное моделирование распределения линий раздела течения металла по полотну поковки для заготовок с технологическими выемками разной формы и расположения относительно контура поковки.

5. Аналоговое моделирование пространственной эпюры контактных давлений с целью получения наглядной картины течения металла и оценки неравномерности формирования поковки.

6. Экспериментальные исследования формоизменения плоской заготовки с предварительно нанесённой технологической выемкой для различных случаев «жёстких концов» и выработка конкретных рекомендаций по предотвращению неравномерности формирования поковки.

НА ЗАЩИТУ ВЫНОСЯТСЯ:

1. Методы и алгоритмы расчёта кинематических и энергосиловых параметров ковки поковок с тонким полотном, базирующиеся на аналитических зависимостях.

2. Способы расчёта величины контактных давлений, необходимых для деформирования поковки, с помощью аналогового моделирования поверхностью одинакового ската и методы анализа картины течения металла в процессе ковки.

3. Приёмы моделирования эпюры контактных давлений коническими и гранными поверхностями и методика определения формы гребня этой эпюры, а также графического компьютерного моделирования течения металла по полотну заготовки.

4. Методика расчёта формоизменения поковки на основе определения вида линии раздела течения металла в условиях радиальной схемы течения металла по полотну поковки.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА

1. Обоснован выбор системы приёмов решения задач свободной ковки, сочетающий математическое, компьютерное, аналоговое и физическое моделирование.

2. На основе применения различных способов моделирования разработана методика построения линии раздела течения металла и визуального представления пространственной эпюры контактных давлений для процесса ковки.

3. Разработан подход к решению задач расчёта формообразования плоских заготовок и определению энергосиловых параметров процесса свободной ковки для различных случаев «жёстких концов».

4. На основе анализа параметров, характеризующих неравномерность формообразования: бочкообразования, формирования выпуклостей, образования углов - научно обоснован подход к оценке неравномерности формообразования поковки, а также применению технологических приёмов, обеспечивающих регулирование течения металла.

5. Разработанная методика расчёта заполнения технологической выемки применена к процессу ковки плоских заготовок, что позволило определить геометрические параметры рассматриваемых поковок.

ОБЩИЕ ИТОГИ И ВЫВОДЫ

1. Сопоставление теоретических и экспериментальных методов моделирования показывает, что для описания течения металла при ковке плоских заготовок и автоматизации их проектирования физически наиболее оправданной является радиальная схема течения.

2. На основе классификации кованых поковок выбран достаточно широкий класс тонких плоских заготовок, к которому может быть применена разрабатываемая методика. Основными проблемами при их формообразовании являются бочкообразование и выпучивание боковых сторон.

3. Получены аналитические зависимости, доказывающие, что для описания течения металла и моделирования процесса ковки плоских заготовок может быть использована «теория тонкого слоя».

4. Программный комплекс PARSHTAMP адаптирован к решению задач процесса свободной ковки. Компьютерное моделирование распределения линий раздела течения металла по полотну поковки для заготовок с технологическими выемками разной формы показало, что наиболее целесообразно применение технологической выемки круглой формы.

5. Аналоговое моделирование пространственной эпюры контактных давлений «песчаной насыпью» даёт возможность оценки неравномерности формирования поковки, а также величины усилий деформирования заготовки.

6. Исследование картины течения металла при наличии рядом с очагом деформации «жёстких концов» (различные варианты протяжки, пережима, вдавливания, наметки) выявило, что из ряда технологических приёмов наиболее целесообразно применение технологической выемки, позволяющей решить одновременно несколько проблем: снижения усилий деформирования, устранения неравномерности формирования поковок (бочкообразное™, выпучивания кромок, искажения геометрии контура поковки).

1. Зимин ЮА. Кузнечная наука, культура и производство в аспекте национальной безопасности России // Тяжёлое машиностроение. — 1998. — №2.1. С. 14-16.

2. Зимин Ю.А. Парк кузнечно-прессового оборудования России // Кузнеч-но-штамповочное производство. Обработка металлов давлением. — 2005. — №6. —С. 38-41.

3. Тюрин В.А. Современная ковочная индустрия мира // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка металлов давлением. — 2004. — №12.1. С. 37-41.

4. Семёнов Е.И. Ковка и объёмная штамповка. — М.: Высшая школа, 1972. —350 с.

5. Хертель Г. Тонкостенные конструкции. — М.: Машиностроение, 1965.527 с.

6. Тюрин В.А. Инновационные технологии ковки // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка металлов давлением. — 2006. — №5.1. С. 27-29.

7. Антощенков Ю.М., Тюрин В.А., Барсуков В.П. Ковка поковок из слитков. — Электросталь: ЭПИ МИСиС, 2006. — 380 с.

8. Охрименко Я.М. Технология кузнечно-штамповочного производства. — М.: Машиностроение, 1976. — 560 с.

9. Охрименко Я.М., Тюрин В.А. Теория процессов ковки. — М.: Высшая школа, 1977. —295 с.

10. Тюрин В.А. Инновационные технологии ковки с применением макросдвигов // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка металлов давлением. — 2007. — №11. — С. 15-20.

11. Атрошенко А.П., Фёдоров В.И. Металлосберегающие технологии кузнечно-штамповочного производства. —М.: Машиностроение, 1990. —279 с.

12. Губкин С.И. Теория обработки металлов давлением. — М.: Метал-лургиздат, 1947. — 532 с.

13. Гун Г.Я. Теоретические основы обработки металлов давлением. — М.: Металлургия, 1980.— 456 с.

14. Ильюшин А.А. Теория пластичности. — М.: ГИТТЛ, 1948. — 376 с.

15. Ивлев Д.Д. Теория идеальной пластичности. — М.: Наука, 1966. — 232 с.

16. Овчинников А.Г. Основы теории штамповки выдавливанием на прессах. — М.: Машиностроение, 1983. — 200 с.

17. Полухин П.И., Гун Г.Я., Галкин А.П. Сопротивление пластической деформации металлов и сплавов: справочник. — М.: Металлургия, 1976. — 488 с.

18. Соколовский В.В. Теория пластичности. — М.: Гостехиздат, 1951. — 396 с.

19. Сторожев М.В., Попов Е.А. Теория обработки металлов давлением. — М.: Машиностроение, 1971. — 424 с.

20. Тарновский И.Я., Поздеев А.А., Тарновский В.И. Вариационные методы в теории обработки металлов давлением // Прочность и пластичность. — М., 1971. —С. 175-178.

21. Томленов А.Д. Теория пластического деформирования металлов. — М.: Металлургия, 1972. — 408 с.

22. Унксов Е.П. Инженерная теория пластичности. Методы расчета усилий деформирования. — М.: Машгиз, 1959. — 328 с.

23. Шофман Л.А. Основы расчета процессов штамповки и прессования. — М.: Машгиз, 1961. — 348 с.

24. Джонсон У., Меллор П. Теория пластичности для инженеров: Пер. с англ. —М.: Машиностроение, 1979. — 567 с.

25. Зибель Э. Обработка металлов в пластическом состоянии. — М.: Ме-таллургиздат, 1934. — 197 с.

26. Прагер В., Ходж Р. Теория идеально-пластических тел. — М.: Гостехиздат, 1956. —398 с.

27. Прандтль JI. Примеры применения теоремы Генки к равновесию пластических тел // Теория пластичности. — М., 1948. — С. 102-113.

28. Томсен Э., Янг Ч., Кобаяши Ш. Механика пластической деформации при обработке металлов. — М.: Машиностроение, 1969. — 503 с.

29. Хилл Р. Математическая теория пластичности. — М.: ГИТЛ, 1956. — 407 с.

30. Баев Б.А., Костарев И.В. Использование положений теории течения тонкого пластического слоя для проектирования технологических процессов // Технология легких сплавов. — 1979. — № 7.— С. 47-50.

31. Костарев И.В. Определение усилий осаживания тонких поковок // Пластическая деформация металлов и сплавов. — М., 1969. — С. 232-234.

32. Костарев И.В., Макаров А.Н. Построение линий раздела течения в случае свободного затекания металла в пазы штампа // Сб. тр. Магнитогорского горно-металлургического ин-та. — 1974. — Вып. 125. — С. 126-132.

33. Костарев И.В., Казьмин А.В. Исследование процесса формообразования деталей с одно- и двухсторонними ребрами жесткости // Изв. вузов. Машиностроение. — 1980. — № 1. — С. 106-109.

34. Костарев И.В., Казьмин А.В. Расчет формообразования ребристой детали из тонкого полотна // Изв. вузов. Машиностроение. — 1981. — № 4. — С. 132-135.

35. Костарев И.В., Казьмин А.В. Исследование процесса штамповки деталей с ребрами жесткости // Изв. вузов. Машиностроение.— 1981. — № 5. — С. 114-116.

36. Костарев И.В., Харитонов А.О. Многопереходная штамповка деталей с тонким полотном и высокими ребрами жесткости // Изв. вузов. Черная металлургия. — 1983. — № 3. — С. 77-80.

37. Костарев И.В., Соломонов К.Н. Связь между формой условного контура и изменением граничных давлений // Изв. вузов. Черная металлургия. — 1983. —№5. —С. 58-60.

38. Костарев И.В., Соломонов К.Н. Частный случай построения линии раздела течения металла // Изв. вузов. Черная металлургия.— 1983. — № 7. — С. 73-75.

39. Попов С.М., Костарев И.В. Границы применимости некоторых формул для подсчета удельного давления прессования // Изв. вузов. Черная металлургия. — 1967. — № 10. — С. 96-99.

40. Попов С.М., Костарев И.В. Применение вспомогательных графиков для подсчета усилий осаживания полосы // Изв. вузов. Черная металлургия. — 1968.—№3. —С. 71-74.

41. Моисеев Н.Н. Математические задачи системного анализа. — М.: Наука, 1981. —488 с.

42. Шейнман E.JI. Современная классификация и тенденции развития ОМД в США // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка металлов давлением. — 2007. — №4. — С. 28-34.

43. Грешнов В.М., Боткин А.В., Напалков А.В. Применение теории пластичности изотропного материала с анизотропным упрочнением при математическом моделировании операций формообразования // Изв. вузов. Черная металлургия. — 2000. — № 1. — С. 27-30.

44. Жарков В.А. Математическое моделирование вытяжки коробчатых деталей // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка металлов давлением.2000. — № 4. — С. 30-35.

45. Жарков В.А. Математическое моделирование вытяжки сложных деталей // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка металлов давлением.2000. — № 7. — С. 30-35.

46. Колмогоров B.JI. Численное моделирование больших пластических деформаций и разрушения металлов // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка металлов давлением. — 2003. — №2. — С. 4-16.

47. Гафуров P.M., Курилин С.В., Красиловский М.М. Математическое моделирование процессов холодной объёмной штамповки в ОАО «ГАЗ» // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка металлов давлением. — 2003. — №2. —С. 40-42.

48. Ловизин Н.С. Математическое моделирование процесса раздачи средней части трубной заготовки гидростатическим давлением // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка металлов давлением. — 2003. — №7.1. С. 33-35.

49. Одиноков В.И. Численное исследование процесса деформации бескоординатным методом. — Владивосток: Дальнаука, 1995. — 168 с.

50. Одиноков В.И. О конечно-разностном представлении дифференциальных соотношений теории пластичности // Прикладная механика. — 1983. — Т.21.—№1. — С. 97-102.

51. Абрамов А.Н., Семёнов В.И., Шустер Л.Ш. Математическое моделирование процесса волочения // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка металлов давлением. — 2003. — №9. — С. 33-36.

52. Харитонов А.О., Никитина О.А. Численное моделирование осадки материала с выдавливанием в полость штампа под ребро жёсткости // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка металлов давлением. — 2003. — №11.1. С. 39-41.

53. Костарев И.В., Соломонов К.Н., Харитонов А.О. Формообразование тонкостенных ребристых поковок из алюминиевых сплавов. — М.: Изд-во Моск. госуд. горного ун-та, 1999. — 96 с.

54. Костарев И.В., Соломонов К.Н., Харитонов А.О. Совершенствование технологического инструмента для штамповки ребристых деталей из алюминиевых сплавов. — М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2000. — 172 с.

55. Ильюшин А.А. Полная пластичность в процессах течения между жесткими поверхностями, аналогия с песчаной насыпью и некоторые приложения //ПММ. — 1955. — Том 19. — С. 693-713.

56. Соломонов К.Н. Совершенствование методов разработки технологических процессов и инструмента для штамповки тонкостенных оребрённых поковок на основе графо-аналитического компьютерного моделирования Дисс. докт. техн. наук: 05.16.05. — М., 2004.

57. Белов М.И. Исследование процессов прессования и волочения биметаллических изделий // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка металлов давлением. — 2004. — №1. — С. 11-14.

58. Непершин Р.И. Моделирование пластического течения методом линий скольжения // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка металлов давлением. — 2003.—№12. — С. 12-18.

59. Соломонов К.Н., Абашкин В.П. Компьютерное моделирование процесса протяжки тонких удлинённых заготовок // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка металлов давлением. — 2008. — №5. — С. 44-48.

60. Агасьянц Г.А., Рыбин Ю.И., Золотов A.M. Математическое моделирование процесса холодной продольной прокатки в неприводных валках // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка металлов давлением. — 2004. — №8. — С.37-39.

61. Семибратов Г.Г. Точная раскатка валов и осей. —Л.: Машиностроение, 1980.— 205 с.

62. Лясников А.В., Семибратов Г.Г., Плюта В.Е. и др. Сопротивление материалов пластическому деформированию в приложениях к процессам обработки металлов давлением. — Санкт-Петербург: Внешторгиздат, 1995. — С. 478-525.

63. Агасьянц Г.А. Исследование условий влияния упрочняющей прокатки на свойства пальцев из стали 30ХГСН2А // Сталь. — 2002. — №7. — С. 72-73.

64. Агасьянц Г.А Исследование распределения остаточных напряжений в заготовках после холодной прокатки в неприводных валках // Кузнечноштамповочное производство. Обработка металлов давлением. — 2001. — №12.1. С. 21-26.

65. Холодная объёмная штамповка: Справочник // Под ред. Г.А.Навроцкого. —М.: Машиностроение, 1973. — 496 с.

66. Артес А.Э., Рогозников П.А. и др. Совершенствование технологии штамповки деталей промышленной арматуры // Арматуростроение. — 2005. — №3. —С. 26.

67. Артес А.Э., Лыжников Е.И., Филичкин Д.В. Совершенствование технологии производства поковок пробок шаровых кранов // Системы пластического деформирования материалов. — М.: МГТУ «Станкин», 2004. — Вып. 10.1. С. 24.

68. Соломонов К.Н., Абашкин В.П. Возможности компьютерного анализа осадки заготовки // Технология лёгких сплавов. — 2008. — №2. — С. 96-100.

69. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике. — М.: ГИТТЛ, 1954. —608 с.

70. Калинин Г. Г. Совершенствование технологии объемной штамповки на основе анализа формоизменения. Дисс. канд. техн. наук: 05.03.05. — Рос-тов-на-Д., 1998.

71. Каплунов Б. Г. Развитие теории и технологии процессов горячей объемной штамповки на основе моделирования напряженно-деформированного состояния. Дисс. докт. техн. наук: 05.16.05. —Челябинск, 1998.

72. Мазо А. Б. Математическое моделирование процессов горячей обработки давлением. Дисс. докт. физ.-мат. наук: 05.13.16. — Казань, 1996.

73. Макарова JI. Т. Математическое моделирование и проектирование оптимальных технологических режимов газостатической формовки и осесиммет-ричной изотермической штамповки в условиях сверхпластичности. Дисс. канд. техн. наук: 05.16.05. — М., 1987.

74. Чумаченко С. Е. Разработка процессов формообразования и проектирование инструмента для объемной штамповки и прессования изделий с заданными характеристиками на основе математического моделирования. Дисс. канд. техн. наук: 05.16.05. — М., 1998.

75. Yang D.Y., Kim J.H. An Analysis of Three-Dimensional Upset Forging of Regular Polygonal Blocks by Using the Upper-Bound Method // J. of Eng. for In-dust. — 1987.— №2. —P. 155.

76. Yang D.Y., Han C.H. A New Formulation of Generalized Velocity Field for Axisymmetric Forward Extrusion Through Arbitrarily Curved Dies // J. of Eng. for Indust. —1987. —№2. —P. 161.

77. Макаров A.H. Исследование процесса формообразования ребристых деталей. Дисс. канд. техн. наук: 05.16.05. — М., 1975.

78. Костарев И.В. Разработка методов проектирования технологических процессов и штампов для изготовления качественных ребристых штампованных поковок из алюминиевых сплавов с тонким полотном. Дисс. докт. техн. наук: 05.03.05. — М., 1986.

79. Петров А.И. Разработка научных основ и практика проектирования технологии производства прецизионных профилей на волочильных и прокатных станах. Дисс. докт. техн. наук: 05.03.05. — М., 1984.

80. Петров А.И., Корольков В.И. Моделирование геометрического преобразования контура заготовки в процессе обработки // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка металлов давлением. — 2000. — № 11. — С. 40-42.

81. Соломонов К.Н., Костарев И.В., Абашкин В.П. Моделирование процессов объёмной штамповки и ковки плоских заготовок. М.: Издательский дом МИСиС, 2008. - 128 с.

82. Волошинов Д. В. Проектирование процессов горячей объемной штамповки с использованием геометрического моделирования. Дисс. канд. техн. наук: 05.03.05. —СПб, 1991.

83. Матиенко JL В. Геометрическое моделирование процесса формообразования технологических оболочек при их поверхностном пластическом деформировании. Дисс. канд. техн. наук: 05.01.01. — М., 1993.

84. Васильев К.И., Соловьёв М.В., Королёва Е.В. Компьютерное моделирование процесса формоизменения цилиндрической заготовки при открытой осадке // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка металлов давлением. — 2005. — №9. — С. 41-43.

85. Дзугутов М.Я. Напряжения и разрывы при обработке металлов давлением. — М.: Металлургия, 1994. — 378 с.

86. Пудов А.С., Михаленко Ф.П., Шнейберг A.M. Некоторые особенности пластического формоизменения при осадке цилиндрических образцов с кручением // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка металлов давлением. — 2003. — №3. — С. 14-16.

87. Воронцов A.JI. Пластическое течение при осадке полых заготовок // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка металлов давлением. — 2007. — №1.— С. 3-8.

88. Непершин Р.И. Моделирование процесса обжима тонкостенной трубной заготовки сферическими матрицами // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка металлов давлением. — 2007. — №11. — С. 32-38.

89. Арчаков А.Т., Некрасов В.А. Распределение деформаций в цилиндрическом образце после осадки с кручением // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка металлов давлением. — 2002. — №9. — С. 6-9.

90. Воронцов A.JI. Определение формы боковой поверхности заготовки при осадке // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка металлов давлением. — 2007. — №3. — С. 7-16.

91. Воронцов A.JI. Осадка заготовки с разным расширением на верхнем и нижнем торцах // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка металлов давлением. — 2007. — №4. — С. 3-12.

92. Mathien Н., Miickelbauer М. Rechnereinsatz bei der Schmiedeteilentwick-lung // Konstruktion. — 1999. — 51, № 10. — S. 36-40.

93. Жураховский В.Г. DUKT в горячей объемной штамповке // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка металлов давлением. — 1997. — № 5. — С. 33-34.

94. Friedlich Н. Schmiedeteilkonstruktion mit CAD/CAM // VDI-Z: Integr. Prod. — 1995. — 137, № 11-12. — S. 18-20.

95. Eversheim W., Grapler R. CAD/CAM-Technologie in der Schmiedeindust-rie // VDI-Z: Integr. Prod. — 1996. — 138, № 3. — S. 28-30.

96. Metal Forming Process Simulation in Industry // Benchmarks Summary and Comparison of Results. — Stuttgart, 1994.

97. Feretti M. Bildschirmarbeit: CAD und Simulationsverfahren erleichter Konstruktion von Schmiedeteilen // Maschinenmarkt. — 1994. — 100, № 49. S. 42-44.

98. Салиенко А.Е., Солдаткин А.Н., Рудис A.M. Виртуальное производство. MSC.Software революция в промышленности // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка металлов давлением. — 2002. — №10. — С. 43-48.

99. Салиенко А.Е. MSC SuperForge 2003. Обзор новых возможностей системы и её применение для некоторых задач листовой штамповки //: Шестая Российская конференция пользователей MSC. — М., 2003.

100. Салиенко А.Е., Солдаткин А.Н., Рудис A.M. Новые компьютерные технологии в ковке и штамповке // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка металлов давлением. — 2004. — №4. — С. 36-39.

101. Domblesky J. P. Computer Simulation and Die Stress Analysis // Fastener Technology International. — 1998. — Dec. — P. 40-42.

102. Биба H.B., Лишний А.И., Стебунов С.А. Эффективность применения моделирования для разработки технологии штамповки // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка металлов дпвлением — 2001. — № 5.1. С. 39-44.

103. Биба Н.В., Стебунов С.A. QForm — программа, созданная для технологов // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка металлов давлением.2004. — №9. — С. 38-41.

104. Anderson R., Richardson A. Framework to raise value-adding capabilities of members // Forging Technology. — 2002. — Nov. — P. 4-6.

105. Полищук Е.Г., Жиров Д.С., Вайсбурд Р.А. Система расчета пластического деформирования «РАПИД» // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка металлов давлением. — 1997. — № 8. — С. 16-18.

106. Hagedorw M.-D., Rybak Н. Know-how bleibt die Grundlage des Erfolgs // Werkstatt und Betr. — 1994. — 127, № 10. — S. 124-126.

107. Kolbe M., Behr K.-A. CAD-Konstruktion von Schmiedewerkzeugen aus Daten der Fertigteilgeometrie // Umformtechnik. — 1994. — 28, № 4. — S. 193-199.

108. Siegert K., Dehghan-Manshadi J., Kolev D. Rechnergestutzte Verkzeu-gauslegung // Umformpraxis. — 1994. — Apr. — S. 42-45.

109. Nisopolus Y., Mendezes H. Anspruchsvolle Entwicklungshilfe: Finite Elemente Analyse unterstutzt die Entwicklung // Fertigung. — 1994. — 22, № 10. — S. 22, 24-25.

110. ToschiharuT. //Techn. Rev. — 1999. — 47, № 141.—P. 35-38.

111. Iwata K., Sugimura M. An Integrated CAD/CAPP System with "Know-hows" on Machining Accuracies of Parts // J. of Eng. for Ind. — 1987. — № 2. — P. 128.

112. Jakiela M.J., Papalambros P.Y. Design and Implementation of a Prototype "Intelligent" CAD System // J. of Mech., Trans, and Aut. in Des. — 1989. — № 2. — P. 252.

113. Кононов B.B., Караулов И.Н. AutoPOL7 — новый и удобный инструмент для конструирования и развертки деталей из листового металла // Куз-нечно-штамповочное производство. Обработка металлов давлением. — 2000. — №5. —С. 33-35.

114. Добровольская М.К., Исаевич Л.А., Полойко О.О. Автоматизированное проектирование штампов в системе «КОМПАС-ШТАМП 5» // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка металлов давлением. — 1999. — № 11.1. С. 6-8.

115. Добровольская М.К., Добровольский И.Г. Проектирование штампов произвольных конструкций в системе «КОМПАС-ШТАМП 5» // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка металлов давлением. — 2003. — №6.1. С. 10-13.

116. Возмищев Н.Е., Вайсбурд Р.А. Автоматизированное проектирование штампов для горячей объемной штамповки // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка металлов давлением.— 1997. — № 8. — С. 30-32.

117. Воропаев А.А., Вульман С.А., Семыкина Т.Д. Компьютерное проектирование многопереходной вытяжки круглых деталей // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка металлов давлением. — 1999. — № 3.1. С. 17-20.

118. Канюков С.И., Арзамасцев С.В. Система автоматизированного проектирования технологии ковки штамповых кубиков // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка металлов давлением. — 1998. —№9. — С. 13-15.

119. Краснопольский Е.Д., Локшин Р.Г. Новое поколение АСУТП на Пи-калевском объединении «Глинозем» // Цветные металлы. — 2000. — № 1. — С. 83-87.

120. Бочаров Ю.А. Числовое программное управление процессами и машинами обработки давлением // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка металлов давлением. — 2000. — № 7. — С. 39-46.

121. Автоматизация проектирования штампов холодной листовой штамповки / В.И. Пичугин, А.А. Краснов, Ю.В. Чередниченко и др. // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка металлов давлением. — 1998. — № 1.1. С. 25-29.

122. Шумакова Л.С. Автоматизированное проектирование заготовитель-но-штамповой оснастки // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка металлов давлением. — 2000. — № 6. — С. 37-40.

123. Абрамов К.Н. Информационное обеспечение САПР ТП // Машиностроитель. — 1999. — № 12. — С. 20-21.

124. Автоматизированная подготовка технологической документации для производства штампованных деталей / Г.И. Тимофеев, Ю.А. Арзамаскин, О.И. Леушин и др. // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка металлов давлением. — 1998. — № 5. — С. 31-32.

125. Осадчий В.А. Информационно-обучающая система в области обработки металлов давлением // Изв. вузов. Черная металлургия. — 2000. — № 3.1. С. 45-47.

126. Семёнов Е.И., Кондратенко В.Г., Ляпунов Н.И. Технология и оборудование ковки и объёмной штамповки. — М.: Машиностроение, 1978. — 311 с.

127. Ильюшин А.А., Ленский B.C. Сопротивление материалов. — М.: Физматгиз,1959. —209 с.

128. Головин А.Ф. Прокатка. — М.: Металлургиздат, 1950.

129. Соболевский Н.А. Основные явления процесса прокатки // Советская металлургия. — 1933. —№8-9.

130. У иксов Е.П. Напряжения и усилия при осадке металла под плоскими плитами. — М.: Машгиз, 1950.

131. Целиков А.И. Прокатные станы. — М.: Металлургиздат, 1946.

132. Охрименко Я.М., Тюрин В.А. Неравномерность деформации при ковке. —М.: Машиностроение, 1969. — 246 с.

133. Тюрин В.А. Теория и процессы ковки слитков на прессах. — М.: Металлургия, 1979. — 239 с.

134. Выгоднер Л.Ф. и др. Производство стали и стального литья. — М.: Металлургия, 1969. — Вып. 9 — С. 174-180.

135. Павлов И.М. Прокатка, волочение и выдавливание металлов в связи с теорией образования трещин // ЖРМО. — 1927. — №1.

136. Соколовский В.В. Статика сыпучей среды. — М.: ГИТТЛ, 1954. — 274 с.

137. Построение линии раздела течения металла в частных случаях задания контура детали / К.Н. Соломонов, И.В. Костарев, В.И. Костарев и др. // Изв. вузов. Цветная металлургия. — 2000. — № 3. — С. 67-68.

138. Костарев И.В., Соломонов К.Н. Обоснование введения радиальной схемы течения металла в процессах штамповки тонкостенных ребристых деталей из алюминиевых сплавов // Изв. вузов. Машиностроение. — 2000. — № 3.1. С. 62-65.

139. Соломонов К.Н., Костарев И.В., Костарев В.И. Стыковка нормальной и радиальной схем течения металла // Изв. вузов. Черная металлургия. — 2000.11. —С. 65.

140. Sobbe S. Beitrage zur Technologie des Schmiedepressen // Werkstattstechnik. — 1908. — № 9.

141. Соломонов K.H., Костарев И.В., Костарев В.И. Определение формы эпюры контактных давлений // Изв. вузов. Черная металлургия. — 2000. — № 11. —С. 67.

142. Справочник машиностроителя. / Под ред. Сателя Э.А. — М.: Машиностроение, 1964. — 540 с.

143. Suzuki A. Report of Inst. // Of Industrial science the University of Tokyo. — 1968. — 18, №3. —P. 139-240.

144. Зюзин В.И., Бровман М.Я., Мельников А.Ф., Сопротивление деформации сталей при горячей прокатке. — М.: Металлургия, 1964. — 270 с.

145. Тарновский И.Я., Поздеев А.А., Меандров JI.B., Хасин Г.А. Механические свойства стали при горячей обработке давлением. — Свердловск: Ме-таллургиздат, 1960. — 264 с.

146. Орлов В.К. Труды ВНИИМЕТМАШ. — М.: Изд. ВНИИМЕТМАШ, 1966, —Вып. №18. —С. 146-160.

147. Серебренников В.Н., Мельников А.Ф. Горячая прокатка тяжёлых цветных металлов и сплавов. — М.: Металлургия, 1969. — 243 с.

148. Кривые деформационного упрочнения / А.Г. Стукач, В.Б. Ляшков, Е.М. Лакаренко и др. // Цветные металлы. — 1964. — №4. — С. 61-65.

149. Выгодский М.Я. Справочник по высшей математике. — М.: ГИТТЛ, 1957. —784 с.

150. Тарновский И.Я. Формоизменение при пластической обработке металлов (ковка и прокатка). — М.: Металлургиздат, 1954. — 532 с.

151. Иванушкин П.Ф. Уширение при ковке под плоскими бойками // Вестник машиностроения. — 1950. — №7.

152. Томсен Э., Янг Ч., Кобаяши Ш. Механика пластической деформации при обработке металлов. —М.: Машиностроение, 1969. — 504 с.

153. Смирнов-Аляев Г.А., Розенберг В.М. Теория пластических деформаций металлов. — М.: Машгиз, 1956. — 367 с.

154. Смирнов-Аляев Г.А. Аналитическая обработка экспериментальных данных для изучения конечной пластической деформации. — М.: Машгиз, 1955.