автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.05, диссертация на тему:Научное обоснование режимов технологий формоизменения анизотропных листовых и трубных заготовок при различных температурно-скоростных режимах

На правах рукописи

1//Г~ I ^

Пилипенко Ольга Васильевна

НАУЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ РЕЖИМОВ ТЕХНОЛОГИЙ ФОРМОИЗМЕНЕНИЯ АНИЗОТРОПНЫХ ЛИСТОВЫХ И ТРУБНЫХ ЗАГОТОВОК ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ТЕМПЕРАТУРНО-СКОРОСТНЫХ

РЕЖИМАХ

05 03 05 - Технологии и машины обработки давлением

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

2 7 МАР 2008

Орел 2008

003165905

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Орловский государственный техническим университет»

Научный консультант

доктор технических наук, профессор Яковлев Сергей Сергеевич

Официальные оппоненты

заслуженный деятель науки и техники СССР, доктор технических наук, профессор Овчинников Анатолий Георгиевич,

доктор технических наук, профессор Сосенушкин Евгений Николаевич,

доктор физико-математических наук, профессор Маркин Алексей Александрович

Ведущая организация

ФГУП «Государственное

производственное предприятие (г Тула)

научно-«Сплав»

Защита состоится « 5 » июня 2008 г в 14 час на заседании диссертационного совета Д 212 182 03 при ГОУ ВПО «Орловский государственный технический университет» по адресу 302020, г Орел, Наугорское шоссе, 29

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Орловский государственный технический университет»

Автореферат разослан « /б » и.ГбЬ'Я * 2008 г

Ученый секретарь циссергационного совета

'¿И^г___ Борзенков М И

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

В настоящее время перед машиностроением стоит задача повышения эффективности производства и качества получаемых изделий В различных отраслях промышленности широкое распространение нашли осесимметричные изделия изготавливаемые методами обработки металлов давлением, к которым предъявляются высокие требования по качеству, точности геометрических размеров, чисготе поверхности, уровню механических свойств Эти требования по экономическим причинам следует выполнять при минимальном количестве технологических операций

Материалы, подвергаемые процессам обработки металлов давлением (ОМД), как правило, обладают анизотропией механических свойств, которая может окашвать как положительное, так и отрицательное влияние на устойчивость протекания технологических процессов обработки металлов давлением при различных гермомеханических режимах деформирования

В машиностроении на современном этапе находя г широкое применение двухслойные материалы для изготовления цилиндрических сосудов высокого давления с повышенной коррозионной стойкостью, к которым предъявляются высокие требования по надежности Процессы пластическою формоизменения двухслойных анизотропных материалов остаются мало изученными

В последние годы появилась потребность в изготовлении тонкостенных крунно1 абаритных осесимметричных деталей специальной техники, к коюрым предъявляются высокие требования по геометрическим характеристикам и механическим свойствам Изготовление таких деталей традиционными методами (глубокой вытяжкой с дальнейшей механической обработкой) отличается высокой трудоемкостью и связано с использованием большого количества крупногабаритного дорогостоящего прессового, химического и термического оборудования Ротационная вытяжка (РВ) позволяет изготавливать такие детали на высокопроизводительных специализированных станках, имеющих сравнительно малые габариты, массу и мощность величина силы при ротационной вытяжке значительно ниже, чем при глубокой выгяжке, что связано с созданием локального очага деформации Однако теория процессов пластического деформирования апиютропных материалов с локальным приложением внешней нагрузки не разработана

В точном машиностроении, автомобиле-, судо-, самолего-, ракетостроении, тракторном и сельскохозяйственном машиностроении, а также в других отраслях промышленности получили широкое распространение различного рода трубопроводные системы К важнейшим элементам таких конструкций относятся концентрические осесимметричные переходники, позволяющие осуществлять стыковку труб разного диаметра Изготавливаются они операциями обжима и раздачи Значительной экономии металла в штамповочном производстве, при их изготовлении, можно добиться за счет применения трубной заготовки вместо цилиндрической, полученной методами глубокой вытяжки из листовой заготовки При лом коэффициент использования металла повышается в несколько раз и соответственно снижается механическая обработка Теоретические исследования операций обжима и раздачи трубных заготовок, обладающих цилиндрической анизо-фонией механических свойств, в настоящее время отсутствуют

Совершенствование конструкций изделий ответственного назначения определяет применение анизотропных высокопрочных материалов и изготовление деталей узлов со специальными, зависящими от условий эксплуатации, характеристиками К числу наиболее перспективных и принципиально новых технологических процессов, направленных на совершенствование современного производства, относятся процессы медленного горячего формоизменения в режиме вязкого течения материала, которые позволяют значительно повысить пластические свойства материала и снизить силу деформирования, а также достичь больших степеней деформации Технологические принципы формоизменения листовых заготовок в режиме кратковременной ползучести могут быть применены в производстве цилиндрических деталей из высокопрочных сплавов Интенсификация процесса глубокой вытяжки может быть достигнута путем применения комбинированной вытяжки В настоящее время теория изотермического деформирования анизотропных высокопрочных материалов в режиме кратковременной ползучести не разработана

При разработке технологических процессов вытяжки двухслойных анизотропных материалов, ротационной вытяжки, обжима и раздачи трубных заготовок, изотермической глубокой вытяжки в режиме кратковременной ползучести используются эмпирические зависимости из различных справочных материалов, а также результаты теоретических исследований, в которых не в полной мере учитываются анизотропия механических свойств исходных заготовок, особенности протекания технологических процессов деформирования Во многих случаях это приводит к необходимости экспериментальной отработки перечисленных выше процессов ОМД, что удлиняет сроки подготовки производства изделия Создание научно обоснованных, инженерных методик расчета процессов ОМД является актуальной научно-технической проблемой Внедрение этих методик внесет значительный вклад в ускорение научно-технического прогресса

В этой связи научное обоснование режимов технологий формоизменения анизотропных листовых и трубных заготовок при различных температурно-скоростных режимах является весьма актуальной темой

Работа выполнялась в соответствии с грантами Президента Российской Федерации на поддержку ведущих научных школ по выполнению научных исследований (гранты № НШ-1456 2003 8 и № НШ-4190 2006 8), государственным контрактом № 02 513 11 3299 «Разработка теоретических и экспериментальных основ формирования кристаллографической текстуры и анизотропии механических свойств материалов заготовок для изготовления изделий машиностроения ответственного назначения методами пластического формообразования», фантами РФФИ № 05-01-96705 «Исследование закономерностей пластического деформирования изотропных и анизотропных упрочняющихся материалов при обработке давлением» и № 07-01-96409 «Исследование основных закономерностей устойчивости процессов формоизменения тонкостенного листового и трубного анизотропных материалов в машиностроительном производстве», научно-технической программой Министерства образования и науки Российской Федерации «Развитие научного потенциала высшей школы (проект № РНП 2 1 2 8355 «Создание научных основ формирования свойств изделий общего и специального назначения методами комбинированного термопластического деформирования материалов»)

Цель работы - развитие теории деформирования анизотропных листовых и трубных заготовок при различных температурно-скоростных режимах обработки

с учетом реальных механических свойств заготовки (анизотропии механических свойств, упрочнения, вязких свойств материала) и создание на ее основе научно обоснованных режимов ряда технологических процессов, включая процессы ротационной вытяжки, вытяжки с утонением стенки одно- и двухслойных заготовок, обжима и раздачи трубных заготовок, процессов изотермической комбинированной вытяжки, вытяжки без и с утонением стенки в режиме кратковременной ползучести, обеспечивающих повышение эффективности производства осесим-метричных изделий, заданное качество и надежность их эксплуатации (повышение коррозионной стойкости, геометрических характеристик, прочности), уменьшение трудоемкости и металлоемкости, сокращение сроков подготовки производства новых изделии и методик их проектирования Решение этих вопросов имеет важное народнохозяйственное значение для развития машиностроения

Для достижения сформулированной цели были поставлены и решены следующие задачи исследования

1 Разработать основные уравнения и соотношения для теоретического анализа процессов пластического формообразования анизотропных материалов, протекающих при различных температурно-скоростных режимах деформирования Сформулировать феноменологические критерии разрушения по накоплению микроповреждений и локальной потери устойчивости (шейкообразования) анизотропного листового материала в процессах горячего и холодного деформирования

2 Разработать условие потери устойчивости трубной заготовки в пластической области в виде образования симметричных складок при осадке свободно опертой заготовки, концы которой защемлены, и условие потери устойчивости в виде гофров при обжиме трубной заготовки из анизотропного материала

3 Разработать математические модели деформирования двухслойных материалов при вытяжке с утонением стенки, формообразования заготовки при ротационной вытяжке цилиндрических анизотропных труб с утонением стенки коническими роликами, обжима и раздачи трубных заготовок, обладающих цилиндрической анизотропией механических свойств Установить особенности расчета силовых режимов для 3-роликовой схемы ротационной вытяжки осесимметрич-ных деталей из анизотропных материалов с разделением деформации

4 Выполнить теоретические и экспериментальные исследования этих операций, в результате которых выявить влияние анизотропии механических свойств исходных материалов, технологических параметров, геометрических размеров заготовки и инструмента, степени деформации, толщины основного и плакирующего слоев, условий трения контактных поверхностей инструмента и заготовки на кинематику течения материала, напряженное и деформированное состояния заготовки, силовые режимы и предельные возможности формоизменения

5 Разработать математические модели первой и последующих операций изотермическои вытяжки без утонения стенки, комбинированной вытяжки транс-версально-и ютропных материалов и вытяжки с утонением стенки цилиндрических заготовок из высокопрочных материалов, обладающих цилиндрической анизотропией механических свойств

6 Выполнить теоретические и экспериментальные исследования процессов изотермической глубокой вытяжки анизотропных материалов в конических и радиальных матрицах при кратковременной ползучести Установить влияние технологических параметров, анизотропии механических свойств, накопления повреждаемости, геометрических размеров заготовки и детали, скорости перемеще-

ния пуансона на кинематику течения материала, напряженное и деформированное состояния, силовые режимы и предельные возможности исследуемых операций изотермической вытяжки

7 Использовать результаты исследований в промышленности и учебном процессе

Методы исследования

Теоретические исследования процессов вытяжки с утонением стенки двухслойных материалов, ротационной вытяжки с утонением стенки, обжима и раздачи анизотропных трубных заготовок выполнены с использованием основных положений механики деформируемого твердого тела и теории пластичности жест-копластического тела Критерии локальной потери устойчивости (шейкообразо-вания) анизотропного упрочняющегося материала при плоском напряженном, плоском напряженном и деформированном состояниях листовой заготовки получены на основе условия положительности добавочных нагрузок Критерии потери усюйчивости тонколистовых и трубных заготовок из анизотропных материалов в виде гофров (волнистости) разработаны на основе статического критерия устойчивости Теоретические исследования процессов изотермического деформирования выполнены на основе теории кратковременной ползучести анизотропного материала Анализ напряженного и деформированного состояний заготовки в исследуемых процессах формоизменения осуществлен численно методом конечно-разностных соотношений с использованием ЭВМ путем совместного решения дифференциальных уравнений равновесия, уравнения состояния и основных определяющих соотношений при заданных начальных и граничных условиях Предельные возможности формоизменения исследуемых процессов деформирования оценивались по величине максимального растягивающего напряжения на выходе из очага пластической деформации, степени использования ресурса пластичности и критериев локальной потери устойчивости, условию потери устойчивости трубной заготовки в виде образования симметричных складок и условию потери устойчивости в виде гофров при обжиме трубной заготовки из анизотропного материала

Экспериментальные исследования выполнены с использованием современных испытательных машин (универсальная испытательная машина «МИРИ-200К», испытательные машины Р-5 и ГМС-50) и регистрирующей аппаратуры, обработка опытных данных осуществлялась с применением методов математической статистики и теории планирования эксперимента

Научная новизна работы состоит в развитии теории деформирования листовых и трубных заготовок из анизотропных материалов при различных темпера-турно-скоростных режимах формообразования и заключается в следующем- предложены феноменологические критерии разрушения (энергетический и деформационный), связанные с накоплением микроповреждений и локальной потерей устойчивости (шейкообразованием) анизотропной листовой заготовки при горячем и холодном деформировании,

- разработаны условие потери устойчивости трубной заготовки в пластической области в виде образования симметричных складок при осадке свободно опертой заготовки, концы которой защемлены, на основе статического критерия устойчивости, условие потери устойчивости в виде гофров при обжиме трубной заготовки из анизотропного материала на основе энергетического метода,

- созданы математические модели процессов изготовления осесиммегрич-ныч изделий, в том числе вытяжкой с утонением стенки двухслойных анизотропных материалов и ротационной вытяжкой с утонением стенки тонкостенных оболочек на базе развития теории пластического формоизменения двухслойных анизотропных материалов в коническом канале и течения материала в локальном очаге деформации в предположении квазиплоской деформации и с учетом фактической подачи ролика, обжимом и раздачей трубных заготовок, обладающих цилиндрической анизотропией механических свойств, изотермической вытяжкой без утонения стенки (первая и последующие операции), комбинированной вытяжкой трансверсально-изотропных материалов и вытяжкой с утонением стенки цилиндрических заготовок из высокопрочных материалов, обладающих цилиндрической анизотропией механических свойств, в режиме кратковременной ползучести,

- выявлены закономерности изменения кинематики течения материала, напряженного и деформированного состояний, силовых режимов и предельные возможности формоизменения в зависимости от анизотропии механических свойств исходной заготовки, технологических параметров, скорости перемещения пуансона, условий трения контактных поверхностей инструмента и заготовки, геометрических параметров заготовки и инструмента, толщины основного и плакирующего слоев, анизотропии механических характеристик основного и плакирующего материалов при вытяжке с утонением стенки цилиндрических деталей из двухслойных материалов, обжиме и раздаче анизотропных трубных заготовок, ротационной вытяжке осесимметричных деталей коническими роликами, изотермической вытяжке без утонения и с утонением стенки и комбинированной вытяжке в режиме кратковременной ползучести

Достоверность результатов обеспечена обоснованным использованием теоретических зависимостей, допущений и ограничений, корректностью постановки задач, применением известных математических методов и подтверждается качественным и количественным согласованием результатов теорешческих исследований с экспериментальными данными, полученными как лично автором, так и другими исследователями, а также широким практическим использованием результатов работы в промышленности

Научная значимость п практическая ценность

Научная значимость работы состоит в развитии теории деформирования анизотропных листовых и трубных заготовок при различных температурно-скоростных режимах обработки с учетом реальных механических свойств заготовки (анизотропии механических свойств, упрочнения, вязких свойств материала) Выполненные теоретические исследования расширяют возможности и подходы к анализу процессов деформирования анизотропных листовых и трубных заготовок в условиях кратковременной ползучести и холодной обработки давлением

На основе выполненных теоретических и экспериментальных исследований разработаны рекомендации и создано программное обеспечение для ЭВМ по расчету технологических параметров вытяжки с утонением цилиндрических деталей ответственного назначения из двухслойных анизотропных материалов, ротационной вьпяжки тонкостенных осесимметричных деталей специальной техники на специализированном оборудовании коническими роликами, обжима и раздачи анизотропных трубных заготовок, процессов изотермическои глубокой вытяжки цилиндрических деталей из высокопрочных анизотропных материалов в режиме

кратковременной ползучести

Экспериментально определены механические характеристики двухслойного материала 12ХЗГНМФБА+08Х13, позволяющие более точно установить силовые режимы, ожидаемые механические свойства изготавливаемой детали и предельные возможности формоизменения вытяжки с утонением этого двухслойного материала

Реализация работы

- разработан новый технологический процесс изготовления заготовок под закагку горловины баллонов БГ-7,3-30-30 001 из стали 12ХЗГНМФБА+08Х1Э с высокими эксплуатационными характеристиками и повышенной коррозионной стойкостью,

- разработаны новые технологические процессы ротационной вытяжки тонкостенных осесимметричных деталей с наружными и внутренними утолщениями, а также бесшовных лейнеров из трубных заготовок из многокомпонентной стали 12ХЗГНМФБЛ,

- создан технологический процесс изготовления корпусов аэрозольных баллонов из алюминиевого сплава АМцМ методами глубокой вытяжки и обжима,

- разработаны новые технологические процессы изготовления детали «Патрубок газовода» н «Патрубок» из высокопрочных титановых сплавов методами изотермической глубокой вытяжки в режиме кратковременной ползучести,

- отдельР1ые материалы научных исследований использованы в учебном процессе на кафедрах «Автоматизированные процессы и машины бесстружковой обработки материалов» ГОУ ВПО «Орловский государственный технический университет» и «Механика пластического формоизменения» ГОУ ВПО «Тульский государственный университет»

- при чтении лекций, проведении лабораторных и практических занятии по дисциплинам «Теория обработки металлов давлением», «Новые техпроцессы и оборудование» и «Технология листовой штамповки», при подготовке бакалавров направления 150400 «Технологические машины и оборудование» и студентов, обучающихся по направлению 150200 «Машиностроительные технологии и оборудование» специальности 150201 «Машины и технология обработки металлов давлением», а также в научно-исследовательской работе студентов, при выполнении курсовых и дипломных проектов,

- при подготовке кандидатских и магистерских диссертации, исследова-тетьскич курсовых и дипломных проектов, выпускных квалификационных работ бакалавров

Апробация работы

Результаты исследований доложены па Международной научно-технической конференции «Современные методы моделирования процессов обработки материалов давлением» (Украина, г Краматорск ДДМА, 2005 г), на Международной научно-технической конференции «Прогрессивные методы и 1ехнологическое оснащение процессов обработки металлов давлением» (СПб БГТУ «Военмех» им ДФ Устинова, 2005 г), на Международной научно-техническои конференции «Современные достижения в теории и технологии пластической обработки металлов» (СПб Политехи ун-т, 2005 г), на Международной научно-технической конференции «Автоматизация проблемы, идеи, решения» (АПИР-11) (г Тула ТулГУ, 2006 г), на Всероссийской научно-технической конференции «Новые материалы и технологии» НМТ-6 (г Москва

МАТИ, 2006 г), на Международной научно-технической конференции «Творческое наследие профессора В Ф Прейса» (г Тула ТулГУ, 2006 г ), на Международной научно-практической конференции «Образование, наука, производство и управление» (г Старый Оскол СТИ, 2007 г), на V Международной научно-технической конференции «Материалы и технологии XXI века» (г Пенза ПГТА, ПГУ, 2007 г), на Международной научно-технической конференции «Прогрессивные технологии и оборудование при обработке материалов давлением (г Ульяновск УГТУ, 2007 г ), на Международной научно-технической конференции «Современные достижения в теории и технологии пластической обработки металлов давлением» (Санкт-Петербург СПГПУ, 2007 г), а также на ежегодных научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава ГОУ ВПО «Орловский тосударственный технический университет и ГОУ ВПО «Тульский государственный университет (г Тула, 2000-2007 г г)

Публикации

По теме диссертации опубликовано 79 работ, среди них монографий - 2, С1атей в центральной печати и зарубежных рецензируемых изданиях и сборниках, входящих в «Перечень периодических научных и научно-технических изданий, выпускаемых в Российской Федерации, в которых рекомендуется публикация основных результатов диссертаций на соискание ученой степени доктора наук» - 63, статей в различных сборниках научно-технических трудов - 14 Общий объем - 55 печ л , авторский вклад - 30,1 печ л

На защиту выносятся:

- феноменологические критерии разрушения (энергетический и деформационный), связанные с накоплением микроповреждений и локальной потерей устойчивости (шейкообразованием) анизотропной листовой заготовки при холодном и горячем деформировании, которые дают возможность при разработке технологических процессов определить предельные возможности формоизменения листового материала в зависимости от условий эксплуатации изготавливаемого изделия,

- условия потери устойчивости трубной заютовки в виде образования симметричных складок- при осадке свободно опертой заготовки с защемленными концами и потери устойчивости в виде гофров при обжиме трубной заготовки из анизотропного материала, разработанных на основе энергетического условия потери устойчивости, которые позволяют определить условия устойчивого протекания технологических процессов формообразования,

- математические модели вытяжки с утонением стенки осесимметричных деталей из двухслойных анизотропных материалов с учетом механических характеристик основного и плакирующего слоев, ротационной вытяжки анизотропных цилиндрических деталей с утонением стенки коническими роликами с учетом локального очага деформации и объемного характера напряженного и деформированного состоянии в очаге деформации, обжима и раздачи анизотропных трубных заготовок, обладающих цилиндрической анизотропией механических свойств,

- расчет силовых режимов для 3-роликовой схемы ротационной вытяжки с разделением деформации, методика расчета распределения суммарной степени деформации межд> тремя роликами, установленными в одной плоскости, имеющими различные углы рабочего конуса, для новой схемы ротационной вытяжки с разделением деформации аниютропных трубных заготовок,

- результаты теоретических и экспериментальных исследований процессов вытяжки с утонением стенки цилиндрических изделий из двухслойных материалов, ротационной вытяжки коническими роликами тонкостенных осесимметрич-ных деталей, обжима и раздачи анизотропных трубных заготовок, позволяющие выявить влияние анизотропии механических свойств исходных материалов, технологических параметров, геометрических размеров заготовки и инструмента, степени деформации, толщины основного и плакирующего слоев, условий трения на контактных поверхностях инструмента и заготовки на кинематику течения материала, напряженное и деформированное состояния заготовки, силовые режимы и предельные возможности формоизменения,

- методики и результаты экспериментальных исследований анизотропии механических характеристик двухслойных материалов (характеристики кривых упрочнения и разрушения),

- математические модели первой и последующих операций изотермической вытяжки без утонения стенки, комбинированной вытяжки трансверсально-нзогропных материалов и вытяжки с утонением стенки цилиндрических заготовок из высокопрочных материалов, обладающих цилиндрической анизотропией механических свойств,

- закономерности изменения кинематики течения материала, напряженного и деформированного состояний, силовых режимов и предельных возможностей деформирования при изотермической вытяжке от технологических параметров, анизотропии механических свойств, накопления повреждаемости, геометрических размеров заготовки и детали, условий трения на контактных поверхностях инструмента и заготовки, скорости перемещения пуансона,

- рекомендации по расчету и проектированию технологических процессов изготовления деталей ответственного назначения из двухслойных анизотропных материалов и ротационной вытяжки тонкостенных осесимметричных деталей на специализированном оборудовании, обжима и раздачи анизотропных трубных заготовок, изотермической глубокой вытяжки цилиндрических деталей из высокопрочных анизотропных материалов в режиме кратковременной ползучести,

- технологический процесс получения заготовок под закатку горловины баллонов БГ-7,3 из стали 12ХЭГНМФБА+08Х13 вытяжкой, а также технологические процессы ротационной вытяжки тонкостенных осесимметричных деталей различного назначения и профиля из многокомпонентной стали 12ХЗГНМФБА, нержавеющей стали 09Х18Н10Т и стали 10, обеспечивающие эксплуатационные требования и снижение трудоемкости их изготовления, технологические процессы изотермической глубокой вытяжки цилиндрических деталей из высокопрочных анизотропных материалов (титановых сплавов ВТ6С, ВТ14 и алюминиевого сплава АМгб и др )

Структура и объем диссертации Диссертация состоит из введения и семи разделов, заключения, списка использованных источников из 370 наименований, 10 приложений и включает 350 страниц основного текста, содержит 235 рисунков и 35 таблиц Общии объем - 520 страниц

Авгор выражает глубокую благодарность доктору технических наук, профессору Яковлеву Сергею Петровичу за оказанную помощь при выполнении работы, критические замечания, рекомендации и предложения.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность рассматриваемой в работе научно-технической проблемы, сформулирована цель работы, положения, выносимые на защиту, научная новизна, методы исследования, практическая ценность и реализация работы, приводятся данные об апробации работы, о публикациях, структуре и объеме диссертационной работы и краткое содержание разделов диссертации

В первом разделе рассмотрено современное состояние теории и технологии изготовления осесимметричных заготовок и изделий методами обработки металлов давлением, реализуемыми при различных температурно-скоростных режимах деформирования, сформулированы требования к их показателям качества, связанные с последующей обработкой давлением и эксплуатацией Намечены перспективные направления интенсификации процессов вытяжки с утонением стенки цилиндрических деталей из одно- и многослойных анизотропных материалов, ротационной вытяжки с утонением стенки, обжима и раздачи анизотропных трубных заготовок, процессов изотермической глубокой вытяжки анизотропных высокопрочных материалов в режиме кратковременной ползучести, повышения качества изготавливаемых цилиндрических и осесимметричных деталей Рассмотрены существующие методы анализа процессов обработки ме[аллов давлением и критерии деформируемости

Значительный вклад в развитие теории пластичности и методов анализа процессов обработки металлов давлением одно- и многослойных изотропных и анизотропных материалов, протекающих при различных температурно-скоростных режимах деформирования, и их применение в промышленности внесли Ю А Алюшин, В Ф Баркая, А А Богатов, К Н Богоявленский, С И Вдовин, В А Голенков, В Д Головлев, Ф В Гречников, С И Губкин, Г Я Гун, Г Д Дель, А М Дмитриев, Г Закс, В А Жарков, А А Ильюшин, И И Казакевич, Ю Г Кал-пин, В Г Капорович, Л М Качанов, С Кобаяши, В Л Колмогоров, С О Колпак-чиогл>,ВД Кухарь, Н Н Малинин, АД Матвеев, Н И Могильный, И А Нори-цин, А Г Овчинников, В А Огородников, Е А Попов, Ю Н Работнов, С Ю Рад-ченко, И П Ренне, В П Романовский, Ф И Рузанов, Г Свифт, Е И Семенов, В В Смирнов, Л Г Степанский, Э Томасетт, А Д Томленов, В И Трегубов, Е П Ун-ксов, С Н Уэллс, А С Чумадин, Р Хилл, Л А Шофман, Л Г Юдин, С П Яковлев, Ч Янг и др В трудах этих ученых разработаны и усовершенствованы методы анализа процессов пластического формоизменения, даны примеры их применения к анализу процессов обработки металлов давлением

Обзор научно-технической литературы показал, что, несмотря на большое котичество работ, посвященных теоретическим и экспериментальным исследованиям процессов глубокой вытяжки, вопросы теории формоизменения двухслойных анизотропных материалов в настоящее время практически не разработаны Расчет технологических процессов вытяжки с утонением стенки двухслойных материалов осуществляется на основе изотропии механических свойств основного слоя или введением понятия долевых напряжений Однако указанные предположения не позволяют оценить влияние механических свойств как основного, так и плакирующего слоев на силовые режимы и предельные возможности формоизменения

Теоретическое изучение процессов РВ с утонением осложняется наличием локальной деформации и объемным характером напряженного и деформированного состояний материала в пластической области Вопросы теории формоизме-

неиия анизотропных трубных заготовок, учитывающие локальный характер формой ¡менения заготовки, не решены Большинство работ, посвященных теоретическим исследованиям процессов РВ цилиндрических деталей, выполнены в предположении, что удельные силы, действующие на рабочий инструмент, равны удельным силам при вытяжке с утонением стенки Отсутствуют надежные методы анализа напряженного и деформированного состояний заготовки, силовых режимов и предельных возможностей формоизменения в зависимости от технологических параметров процесса РВ и схем обработки, а также методики расчета и выбора рациональных технологических параметров для обеспечения заданных качественных характеристик изготавливаемых деталей

Несмотря на большое количество работ, посвященных теоретическим и экспериментальным исследованиям процессов обжима и раздачи, вопросы теории формообразования трубных заготовок из ортотропных материалов, обладающих цилиндрической анизотропией механических свойств, практически не разработаны Большая часть работ посвящена теоретическим исследованиям процессов обжима и раздачи трубных заготовок из изотропных и трансверсально-изотропных материалов

Не изучены также вопросы теории формообразования анизотропных материалов в режиме кратковременной ползучести Мало внимания уделяется в научно-технической литературе исследованиям кинематики течения материала, напряженного и деформированного состояний заготовки, силовых режимов и предельных возможностей формообразования процессов изотермической глубокой вытяжки цилиндрических деталей в режиме кратковременной ползучести изотропных и анизотропных материалов

Таким обраюм, разработка теории и технологии изготовления осесиммет-ричных деталей из анизотропных материалов при различных температурно-скоростных режимах деформирования является актуальной проблемой Обоснована постановка задач исследований

Во втором разделе приводятся основные уравнения и соотношения, необходимые для теоретического анализа напряженного и деформированного состояний анизотропной заготовки при различных температурно-скоростных режимах формообра ¡ован и я

Хоподиая штамповка Материал принимаем несжимаемым, жесткопласти-ческим, ортотропным, для которого справедливы условие текучести Мизеса-Хилла и ассоциированный закон пластического течения Вводятся понятия интенсивности напряжений а, и приращения интенсивности деформации

Предельные возможности формоизменения при пластическом деформировании часто оцениваются на базе феноменологических моделей разрушения по накоплению микроповреждении

Е' ¿/в

ые=1-Т^—у (1)

где а = (а]+а2+с>з)/3 - среднее напряжение, Ст], ао и о-, - главные напряжения, а, - интенсивность напряжения, ь,пр =£, (а/о,,а,Р,у) - предельная интенсивность деформации, а, (3, у - углы между первой главной осью напряжений и главными осями анизотропии л, у и г

При назначении величин степеней деформации в процессах пластического формоизменения в дальнейшем учитывались рекомендации по степени использо-

вания запаса пластичности В.Л. Колмогорова и A.A. Богатова. В зависимости от условий эксплуатации или последующей обработки изготавливаемого изделия уровень повреждаемости не должен превышать величины х, т.е.

®е<%. (2) В ряде случаев предельные возможности формоизменения могут быть ограничены локальной потерей устойчивости заготовки. Для анализа локализации деформаций анизотропного материала предложен критерий, основанный на условии положительности добавочных нагрузок и позволяющий рассчитать предельную деформацию в условиях плоского напряженного состояния:

da;

аv - а,.,./7?

где ад. =

z Gjdzj

3 RV(R

-2axvm-

1

da, a ¡de,

3R Rx

:ix -2axvm + aviv~

(3)

v

m = av/ör

2 (Rx+Ry + Rx Ry) ■ 2( Rx + Ry + RXRV) R„=H/F.

3(Ry + \)Rx 2{R^+RV + RXR^)'

Rx =H/G\

Технологические возможности многих процессов штамповки лимитируются потерей устойчивости заготовки второго типа при ее формоизменении, т.е. явлением волнистости, складок, гофров на участках заготовки, деформируемых при сжимающих или сжимающих и растягивающих напряжениях. Анализ потери устойчивости цилиндрической заготовки выполнен на основании статического критерия устойчивости (рис. 1). Принималось, что в начальной стадии потери устойчивости ири осадке свободно опертой заготовки, ее концы защемлены.

Напряженное и деформированное состояния цилиндрической заготовки до момента потер].! ее устойчивости принимаются приближенно плоскими. Предложено выражение для .определения критического напряжения, соответствующего потере устойчивости цилиндрической заготовки второго типа:

°д-кр = Ек

л

3/7-

в->

R'v 4тг

(4)

где ЛСр - радиус срединной поверхности

исходной заготовки;Ej. - касательный модуль кривой упрочнения

( а, = Ст/о + А г" ): Efr = da/ / de/ =

| -—i/7 — 1 /•

= An С е.

,v0,.v ß,=

(RX + RXR,

Рис. !. Цилиндрическая оболочка: а - до деформирования; б — после потери устойчивости

; /?(),/? - исходная и текущая высота цилиндрической заготовки; сходная и текущая толщина цилиндрической заготовки;

0 + Л„) /о

; 8у — 1п(/?о /к); /? = й0/е *

+ Ry)

R,

RrRx + \ + Rv

s = sQh.0/h;

До =

2(Лл +ЛГД„+/?„)(! + /?„) (2ЛГ+1)Д,,

С =

+/г~+/гг/гу) 1 +2я} +1 + /?;)

I 3 1 + +

1/2

Установлено, что с повышением степени деформации устойчивость заготовки и относительная критическая высота заготовки /¡о/¿о уменьшаются и, достигнув минимума, начинают возрастать в связи с увеличением толщины стенки заготовки, упрочнением материала и уменьшением высоты заготовки Полученные зависимости справедливы до Лц / /?ср < б При больших значениях отношения

у заготовки начинают возникать две выпучины на расстоянии от торцов до середины выпучины 1-Ы4 Показано, что чем выше показатель деформационного упрочнения и, тем больше критическая величина Лд/^о и выше устойчивость за-ютовки Установлено влияние нормальной и цилиндрической анизотропии механических свойств исходной трубной заготовки на устойчивость к образованию складок

Деформирование анизотропного материапа в условиях кратковременной ползучести Упругими составляющими деформации пренебрегаем Под кратковременной ползучестью будем понимать медленное деформирование в условиях вязкого (ползучего) или вязкопластического (ползуче-пластического) течения Считаем что если величина эквивалентного напряжения ас, меньше некоторой величины сг(,(), соответствующей эквивалентной степени деформации 8ео при о чвивалснгнои скорости деформации то процесс деформирования будет протекать в условиях вязкого течения материала (деформации ползучести), и уравнения состояния с учетом повреждаемости, описывающие поведение материала, подчиняющегося энергетической теории ползучести и повреждаемости, могут оьиь записаны в виде

Ъе

в(ае/ае

.С _

-и А

СйА =■

АС лпр

(5)

а применительно к группе материалов, подчиняющихся кинетическим уравнениям ползучести и повреждаемости, гак

£ , = в

( \п

с0

(0„ = -

(6)

М1р

а если величина больше значения о^о, то будет осуществляться процесс деформирования в условиях вязкопластического (ползуче-пластического течения)

При вязкопластическом (ползуче-пластическом) течении материала (ос, > ае()) уравнения состояния имеют вид

\<К ч к

° с =стс()

Г'е0]

с я

-СО

ср

¿р

Л<-Р Ипр

(-Р

(7)

если поведение ма]ериала описывается энергетической теориеи нелинейного вязкопластического течения и разрушения, и

°c = aeO

s4

SeO )

ScO

(l-<K со [гЖ

zLp

(8)

если поведение материала описывается кинетической теорией нелинейного вяз-копластического течения и разрушения

Здесь В, п, т, к , d, г - константы материала, зависящие от температуры

испытаний, i\P и есс - величины эквивалентной деформации при вязкопластиче-

ском и вязком течении материала, /),'„, е' и sf - удельная работа раз' ' е пр с пр

рушения и предельная эквивалентная деформация при вязком и вязкопластиче-ском течениях материала, ы'А со^ и ыс£, a>j - повреждаемость материала при вязкопластической и вязкой деформациях по деформационной и энергетической моделям разрушения соответственно, zt> =zc: (а,[3,у), - А^„(а,Р,у),

^пр ''пр 1 '

в У' =е['' (о1ое,%Р!Ъ о,а,р,у),8^ (о/се,$>/Ъ 0,а,(3,7)

Hip '-пр 4ip ипр

Величину ucq, разделяющую вязкое и вязкопластическое течения, будем назначать в зависимости от механических свойств материала при заданной температуре деформирования, чувствительности материала к деформационному упрочнению при соответствующей скорости деформации Заметим, что в зависимости от температурно-скоростных условий деформирования поведение материала может быть представлено уравнениями состояния (5) и (7) или (6) и (8) coot ветственно

Вводится потенциал скоростей деформации анизотропного тела при кратковременной ползучести, который совпадает с условием перехода материала из вя ¡кого (ползучего) в вязкопластическое (ползуче-пластическое) состояние В этом случае компоненты скоростей деформации ^ определяются в соответствии

с ассоциированным законом течения При вязком и вязкопластическом течениях материала вводятся понятия эквивалентного напряжения ое и эквивалентной скорости деформации при формоизменении в условиях кратковременной ползучести по аналогии с работами Р Хилла и Н Н Малинина

Предельные возможности формоизменения в процессах обработки металлов давлением, протекающих при различных температурно-скоростных режимах деформирования, часто оцениваются на базе феноменологических моделей разрушения Предлагается условие деформируемости материала при вязкопластическом и вязком течениях без разрушения, если справедлив деформационный критерий разрушения, записать соответственно в виде

>Fcp dt >ЕС dt

о г; о s„

^ пр u пр

и, если справедлив энергетический критерий разрушения, так

toC'dt tvZfdt

О Лир О А пр

При изготовлении ряда изделий ответственного назначения из листового материала по условиям эксплуатации не допускается локализация деформации, которая проявляется в образовании местного утонения Поэтому степень формоизменения, при которой начинается шейтадобразование, в этом случае может считаться предельной На основе постулата Друкера для реономных сред установлен критерий локальной потери устойчивости анизотропного материала при плоском напряженном состоянии заготовки (ст. = 0) в режиме кратковременной ползучести Поскольку неустойчивость деформирования всего тела и неустойчивость его отдельных элементов наступает не одновременно, то в исследованиях технологических процессов важно изучать локализацию деформаций в наиболее напряженных элементах заготовки

В третьем разделе разработана новая математическая модель формоизменения грубной заготовки, обладающей цилиндрической анизотропией механических свойств, при ротационной вытяжке с утонением стенки осесимметричных деталей коническими роликами с учетом локального очага деформации, фактической подачи металла в очаг пластической деформации и упрочнения материала

Рассмотрен процесс ротационной вытяжки тонкостенной трубной заготовки из анизотропного материала коническими роликами с углом конусности ар и

степенью деформации е = / ¡о по прямому способу (рис 2) За один оборот заготовки ролик перемещается на величину рабочей подачи 5

При ротационной вытяжке с утонением стенки цилиндрических деталей по прямому способу полная подача заготовки разбивается на фактическую подачу 5ф //()> связанную с формированием детали, и подачу, определяющую пе-

ремещение недеформированной части заготовки вдоль оси симметрии (рис 2)

Материал трубной заготовки принимается жесткопластическим, несжимаемым, цилиндрически ортотропным, подчиняющимся условию пластичности Ми-зеса-Хилла и ассоциированному закону пластического течения

Допускается, что пластическая деформация под роликом осуществляется в короткий промежуток времени, необходимый для прохождения зоны контакта материала с роликом, т е поворотом заготовки на некоторый малый угол

Распределение скоростей течения в локальном очаге деформации связывается с распределением вертикальной составляющей скорости на поверхности контакта ролика и заготовки Скорости течения материала определяются В цилиндрической системе координат последовательно - радиальная Уг, далее находится тангенциальная составляющая Кц в предположении, что в очаге деформации реализуется квазиплоская деформация при граничном условии ее распределения на выходе из очага деформации Осевая составляющая скорости У2 определяется путем интегрирования условия несжимаемости при граничном условии, связанном с распределением этой скорости на выходе из очага деформации

Я ч ч^ГТ ¿Ц-11 1 \ 1

г / 1 I .

Рис

2 Схема очага деформации при ротационной вытяжке по прямому способу

Принимая скорости потоков областей равными, находим скорость на выходе из очага деформации В дальнейшем вычисляются компоненты скоростей деформации в цилиндрической системе координат и величина интенсивности

скорости деформации £,, Используя уравнение равновесия в цилиндрической системе координат и уравнение пластического течения, устанавливающие связи между напряжениями и скоростями деформаций, после подстановки последних в уравнения равновесия получим систему уравнений для определения среднего напряжения а

Учитываем, что на границе входа материала в очаг пластической деформации величина осевого напряжения равна нулю, те а. = 0 Это условие позволило определить распределение величин среднего напряжения ст на входе материала в очаг пластической деформации и радиальных стг, тангенциальных ад, осевых ст- и касательных т^д, тр., тгд напряжений, предварительно вычислив компоненты скоростей деформации, среднюю величину накопленной интенсивности деформации в очаге пластической деформации и среднюю величину интенсивности напряжения ст, в очаге деформации Информация о среднем напряжении и

ср

скоростях деформации вместе с кривой упрочнения позволяет рассчитать компоненты напряжений (радиального, тангенциального и осевого) в каждой точке очага деформации Все перечисленные выше характеристики напряженного и деформированного состояний определялись численно с использованием метода конечных разностей Составляющие сил находим с учетом неравномерности распределения напряжений на локальной границе контакта ролика и заготовки

В работе предложено условие шейкообразования тонкостенной трубной заготовки из анизотропного материала при ротационной вытяжке коническими роликами по прямому способу на основе критерия положительности добавочных нагрузок с!Р = 0, с1М = О

Исследования процесса ротационной вытяжки с утонением стенки выполнены для трубных заготовок из сталей 10 и 12ХЗГНМФБА Анализ результатов расчета показал, что с увеличением степени деформации величины радиальных Рц, осевых Р- и тангенциальных Рт составляющих сил интенсивно повышаются Установлено, что с увеличением рабочей подачи 5 и уменьшением угла конусности ролика ар все три относительные составляющие сил возрастают Изменение условий греиия на контактной поверхности оправки и заготовки существенно влияет на величину осевой силы Р2 С ростом коэффициента трения на оправке /ло величина относительной силы Р. увеличивается Результаты экспериментальных работ показали удовлетворительную сходимость расчетных и экспериментальных значений сил (расходимость не превышает 10 15 %)

Предельные возможности процесса ротационной вытяжки с утонением стенки оценивались по степени использования ресурса пластичности, максимальной величине растягивающего напряжения на выходе из локального очага пластической деформации и критерию шейкообразования тонкостенной трубной заготовки Графические зависимости изменения предельной степени деформации еПр, вычисленной по максимальной величине растягивающего напряжения на

выходе из локального очага пластической деформации (кривая 1), критерию шейкообразования тонкостенной трубной заготовки (кривая 2), а также допустимой величине степени использования ресурса пластичности (кривая 3 при Х = 1) при

ротационной вытяжке трубных заготовок из стали 10 от угла конусности ролика ар и рабочей подачи 5 приведены на рис 3

1 "О ---1-~4 1 1 ----

1 ¡инт ;о ||ч| «" 1"" ни«) 1 ■ч!

Рис 3 Графические зависимости изменения 8пр от ар (а) и 5 (б) для стали 10 а - 5 = 1 мм/об, б - ар = 10° Расчеты выполнены для трубной заготовки наружным радиусом 7?в=64,15 мм, при толщине стенки ¡о=6,0 мм, диаметре ролика £>р =280 мм, частоте вращения шпинделя и=75 мин"1, |до=0,15

Анализ графических зависимостей (рис 3) и результатов расчетов показывает, что предельные степени деформации Бпр при ротационной вытяжке ограничиваются одним из трех факторов - максимальной величиной растягивающего напряжения на выходе из локального очага пластической деформации, критерием шеикообразования тонкостенной трубной заготовки и допустимой величиной ыепени использования ресурса пластичности Преобладание того или иного фактора зависит от механических свойств материала цилиндрической заготовки и технологических параметров процесса ротационной вытяжки с утонением Установлено, что предельные возможности процесса ротационной вытяжки £пр трубных заготовок из стали 12ХЗГНМФБА ограничиваются критерием шейкообразо-вания, а из стали 10 как допустимой величиной степени использования ресурса пластичности (5 <0,8 мм/об), так и максимальной величиной растягивающего напряжения на выходе из очага пластической деформации (5 >0,8 мм/об) при ар = 10° (рис 3)

Оценено влияние анизотропии механических свойств трубных заготовок на силовые режимы и предельные возможности формообразования процесса ротационной вытяжки с утонением стенки Установлено, что изменение характеристики анизотропии с от -0,5 до 0,5 приводит к росту относительных величин Рт, Р- более чем 35 % С ростом коэффициента анизотропии Я от 0,5 до 2,5 относительная осевая Р. и тангенциальная Рх составляющие сил ротационной вытяжки с утонением стенки уменьшаются на 15 %, а относительная радиальная составляющая силы Рц возрастает на 10 % Показано, что с уменьшением характеристики анизотропии с и ростом коэффициента нормальной анизотропии Л предельная степень деформации епр, вычисленная по критерию шеикообразования тонкостенной трубной заготовки и максимальной величине осевого напряжения на выходе из очага пластической деформации, увеличивается (в 2 3 раза)

Выявлены особенности расчета силовых режимов для 3-роликовой схемы ро!ационной вытяжки из анизотропных трубных заготовок с разделением деформации осесимметричных деталей Предложена методика расчета распределения

суммарной степени деформации между тремя роликами, установленными в одной плоскости, имеющими различные углы рабочего конуса, для схемы ротационной вытяжки с разделением деформации Показано, что ротационная вытяжка с использованием 3-роликовых схем с разделением очага деформации позволяет снизить величины радиальных составляющих сил формообразования на 25 30 % по сравнению с аналогичной схемой обработки без разделения деформации Сравнение результатов теоретических расчетов и экспериментальных данных по силовым режимам для однороликовой и 3-роликовой схем ротационной вытяжки осесимметричных деталей из сталей 10 и 12ХЗГНМФБА указывает на их удовлетворительное согласование (до 85 %)

В четвертом разделе приведена математическая модель процесса вытяжки с утонением полой цилиндрической заготовки из двухслойных материалов с учетом анизотропии механических характеристик основного и плакированного слоев

Рассмотрен процесс вытяжки с утонением стенки цилиндрической заготовки из анизотропного материала с цилиндрической анизотропией (рис 4) Принимается, что заготовка двухслойная с различными механическими свойствами материалов, подчиняющимися условию пластичности Мизеса-Хилла и ассоциированному закону пластического течения Отношение диаметра заготовки к толщине больше 20 В этом случае изучается течение материала в условиях плоской деформации Простейшим из них является радиальное течение На контактных поверхностях детали и инструмента задаются касательные напряжения по закону Кулона Рассмофен вариант решения поставленной задачи при заданных кинематических и статических граничных условиях в напряжениях на матрице, пуансоне и границе раздела слоев

Изменение направления скоростей течения материала на границе очага пластической деформации при входе и выходе из него учитывалось путем коррекции величины радиального напряжения по методу баланса мощностей Реализовано при-бпиженное решение этой задачи с привлечением уравнении равновесия, условия несжимаемости материала, условия 1екучести Мизеса-Хилла и уравнений связей между скоростями деформаций и компонентами тензора напряженно Получены выражения для определения компоненты напряжений в очаге пластической деформации в каждом слое

При решении задачи использованы следующие граничные кинематические и статические условия в напряжениях на матрице, пуансоне и границе раздела слоев постоянство расхода металла, непрерывность скоростей течения металла на границе раздела слоев металла, непрерывность нормального напряжения на границе раздела слоев (это условие дает два соотношения между искомыми неизвестными коэффициентами), непрерывность касательных напряжений, возникающих на границе раздела слоев металла, реализация закона трения Кулона на контактной поверхности заготовки с пуансоном и матрицей, учет изменения направления течения материала на входе в очаг пластической деформации в первом и втором слоях при оценке по наибольшей величине угла поворота, удовлетворение дифференциаль-

Рис 4 Схема к расчету

кинематики течения двухслойного материала

ным уравнениям равновесия относительно искомых функций в первом слое при 0 = 0 и во втором слое при 0 = а Предложен подход для определения силы процесса Р и учета упрочнения первого и второго слоев материалов в процессе пластического деформирования

Полученные соотношения для анализа процесса вытяжки с утонением стенки двухслойного анизотропного материала позволяют установить влияние технологических параметров на силовые режимы исследуемого процесса Расчеты выполнены для двухслойной стали 12ХЗГНМФБА+08Х13

Анализ результатов расчетов показал, что с уменьшением коэффициента утонения т> и увеличением угла конусности матрицы а относительная величина силы Р = Р/[2п{с/] +Ь] )/?1(хЛГУо 2)2] возрастает Здесь ти) - условный предел текучести на сдвиг в плоскости ту Интенсивность роста тем выше, чем меньше коэффициент утонения Так, уменьшение коэффициента утонения с 0,9 до 0,5 сопровождается увеличением величины Р более чем в 3 раза при прочих равных условиях деформирования Анализ результатов расчетов показал, что изменение условий трения на контактной поверхности пуансона существенно влияет на относительную величину силы Р Зависимости изменения относительной величины силы Р от величины 5о]//го при вытяжке с утонением стенки цилиндрических деталей из двухслойной стали 12ХЗГНМФБА+08Х13 показали, что, как правило, с ростом значения Зд]//^ относительная величина силы Р возрастает (5о1 - толщина первого слоя материала исходной заготовки)

В ряде случаев вьпяжки с утонением двухслойных материалов может наблюдаться и обратный характер изменения относительной величины Р В первую очередь это зависит от способности того или иного материала к деформационному упрочнению, а также от величины коэффициента утонения т^

Предельные возможности процесса вытяжки с утонением стенки ограничиваются максимальной величиной осевого напряжения ах в соответствующем слое стенки заготовки на выходе из очага деформации, которая не должна превышать величину 1,15сг сопротивления материала пластическому деформированию в условиях плоского деформированного состояния с учетом упрочнения (первое условие), и допустимой степенью использования ресурса пластичности (второе условие)

При назначении величин коэффициентов утонения учитывались рекомендации по степени использования запаса пластичности В Л Колмогорова и А А Богатова, согласно которым для ответственных деталей, работающих и подвергающихся после обработки давлением термической обработке (отжигу или закалке), допустимой величиной степени использования запаса пластичности следует считать % = 0,25, а только для неответственных деталей допустимая степень использования запаса пластичности может быть принята % = 0,65

Графические зависимости изменения предельных коэффициентов утонения "Л 1 вычисленных по первому и второму критериям разрушения, от угла конусности матрицы а для двухслойной стали 12ХЗГНМФБА+08Х13 приведены на рис 5 Здесь кривая I соответствует величине , определенной по максимальной величине осевого напряжения на выходе из очага пластической деформации, кривая 2 соответствует величине , определенной по степени исполь-

зования ресурса пластичности при х = \, кривая 3 - при % = 0,65, кривая 4 - при Х = 0,25 Показано, что с ростом угла конусности матрицы а величина предельного коэффициента утонения возрастает Увеличение угла конусности матрицы от 6 до 30° сопровождается ростом величины ^ на 45 %

В результате расчетов установлено, что изменение условии трения на контактной поверхности пуансона существенно влияет на предельный коэффициент утонения п?? С ростом коэффициента трения на пуансоне снижается предельное значение коэффициента утонения Этот эффект проявляется существеннее на малых углах конусности матрицы а

Показано, что при вытяжке с утонением двухслойной стали 12X3 ГНМФБ А+08Х13 с увеличением значения 801/^0 происходит рост предельного коэффициента утонения

Установлено, что предельные возможности формоизменения могут ограничиваться как максимальной величиной растягивающего напряжения на выходе из очага деформации, так и степенью использования ресурса пластичности Это зависит от анизотропии механических свойств материала заготовки, технологических параметров, угла конусности матрицы и условий трения на контактных поверхностях инструмента

Учет упрочнения существенно уточняет величину силы вытяжки с утонением и предельный коэффициент утонения, однако не изменяет характера влияния угла конусности матрицы а, коэффициента утонения пц и условий трения на контактных поверхностях рабочего инструмента и заготовки (цд /цд^ )

Проведены экспериментальные исследования вытяжки с утонением стенки двухслойной стали 12ХЗГНМФБА+08Х13 в конических матрицах Сопоставление результатов теоретических и экспериментальных исследований по силовым режимам данного процесса указывает на удовлетворительное их согласование (до 90 %)

Пятый раздел посвящен теоретическим и экспериментальным исследованиям операций обжима конической матрицей и раздачи коническим пуансоном анизотропных трубных заготовок

Рассмотрена операция раздачи трубной заготовки коническим пуансоном с углом конусности а (рис 6, а) и коэффициентом раздачи Кр =гк/»о В основу

анализа положен метод расчета силовых параметров процесса, основанный на со-вмесшом решении приближенных дифференциальных уравнений равновесия и условия текучести с учетом сопряжений на границах участков, а также изменения направления течения материала Предполагалось, что процесс раздачи трубной заготовки протекает в условиях плоского напряженного состояния (с>-=0), на

Рис 5 Графические зависимости изменения от а

1 пр

(801/Й0 = 0,50, /?0 = 4 мм, Ил =2(хм =0,1)

контактной границе реализуется закон трения Кулона Материал принимается несжимаемым, изотропно упрочняющимся, обладающим цилиндрической анизотропией механических свойств, для которого справедливы условие текучести Мизеса-Хилла и ассоциированный закон пластического течения

Меридиональные ар и окружные ад напряжения определяются путем решения приближенного уравнения равновесия совместно с условием пластичности Мизеса-Хилла для случая плоского напряженного состояния с учетом сопряжений на границах участков, а также изменения направления течения материала

Интегрирование приближенного уравнения выполнено численно методом конечных разностей от краевой части заготовки, где известны все входящие в уравнение величины

В случае, когда при раздаче образуется цилиндрическая часть нового диаметра (рис 6, б), определяя напряжения стр в коническом участке, учитывали влияние изгиба и спрямления между этими участками

Предложена методика учета упрочнения анизотропного материала, шменения толщины трубы в процессе пластическою деформирования, определения силы раздачи трубной за готовки

Оценено влияние технологических параметров, угла конусности пуансона, условий трения на контактной поверхности рабочего инструмента и заготовки, анизотропии механических свойств заготовки на напряженное и деформированное состояния, силовые режимы и предельные возможности операции раздачи трубных заготовок

Анализ результатов расчетов показал, что с ростом коэффициента раздачи Л^р и коэффициента трения ц сила процесса Р возрастает Выявлены оптимальные углы конусности пуансона в пределах 12 18°, соответствующие наименьшей величине силы Установлено существенное влияние цилиндрической и нормальной анизотропии механических свойств трубной заготовки на силовые режимы процессов раздачи и геометрические размеры заготовки Например, увеличение коэффициента анизотропии Яр от 0,2 до 2 (при /?д = 2 или =0,2) сопровождается ростом силы Р более чем на 25 % Рост величины коэффициента нормальной анизотропии Л от 0,2 до 2 при раздаче приводит к уменьшению относи гельной толщины кромки трубной заготовки £к на 15 % при АГр =1,5

Предельные возможности операции раздачи трубных заготовок оценены из условия, что максимальная величина осевого напряжения |с!ртах|, передающегося на стенку, не превышала величины сопротивления материала пластическому деформированию ст,„, по критерию локальной потери устойчивости анизотроп-

Р

* —1 -*- | А 11

а к

й\ А

1 у о;

У *

'о г

-1 1 V

Рис 6 Схемы раздачи трубной заготовки коническим пуансоном без образования (а) и с образованием цилиндрической части (б)

ного упрочняющегося материала, по условию устойчивости трубной заготовки из анизотропного материала в виде образования складок и по степени использования ресурса пластичности.

На рис. 7 приведены графические зависимости изменения предельного коэффициента раздачи

Л'р'1 от угла конусности пуансона а (|д = 0,05) при раздаче трубных заготовок из стали 08 кп со следующими геометрическими размерами: ¿'о = 4 мм, г0=50 мм ( и = 0,05 ). Здесь введены обозначения: кривая 1 - формообразование ограничивается моментом возникновения локальной потери устойчивости; кривая 2 - формообразование

ограничивается максимальной величиной осевого напряжения |артах|, передающегося на стенку; кривая 3 - формообразование.ограничивается условием устойчивости трубной заготовки из анизотропного материала в виде образования складок при су =0,1. Но = 150 лш; кривая 4 - формообразование ограничивается степенью использования ресурса пластичности при х = 0,25.

Результаты расчетов показали, что предельные возможности формообразования при раздаче трубных анизотропных заготовок могут ограничиваться как предельной величиной сжимающего напряжения на входе в очаг пластической деформации, так и локальной потерей устойчивости трубной заготовки, условием устойчивости трубной заготовки в виде образования складок и феноменологическим критерием разрушения анизотропного материала.

Разработана математическая модель операции обжима трубной заготовки, обладающей цилиндрической анизотропией механических свойств, конической матрицей с углом конусности а и коэффициентом обжима К0§ =Г()/гк (рис. 8). Аналогичным образом, как и для операции раздачи, получены основные уравнения и соотношения для анализа операции обжима анизотропных трубных заготовок. Установлено влияние анизотропии механических свойств трубной заготовки ■на напряженное и деформированное состояния, силовые режимы и предельные возможности формообразования операции обжима трубной заготовки конической матрицей. Выявлено существование оптимальных углов конусности матрицы в пределах 12... 18°, соответствующих наименьшей величине силы. Рост коэффициента нормальной анизотропии Л сопровождается уменьшением величины силы процесса.

Увеличение коэффициента обжима К0§ приводит к возрастанию толщины кромки трубной заготовки лк . Интенсивность увеличения существенно зависит от величины коэффициента нормальной анизотропии Я. С уменьшением коэффициента нормальной анизотропии К от 2 до 0,2 относительная толщина кромки трубной заготовки возрастает на 25 % (при /\0д = 1,5).

10 ¡5 20 градус

Рис. 7. Графические зависимости изменения А'."'1 от угла конусности пуансона а

Определены предельные возможности деформирования, связанные с максимальной абсолютной .величиной сжимающих напряжений на входе в очаг пластической деформации, степенью использования ресурса пластичности, устойчивостью трубной заготовки в пластической области в виде образования складок. Анализ результатов расчетов показал, что предельные возможности обжима трубных заготовок из стали 08кп ограничиваются условием устойчивости трубной заготовки в виде образования складок.

Установлено, что не учет цилиндрической анизотропии механических свойств трубной заготовки при анализе процесса обжима приводит к погрешности в оценке силовых режимов и предельных коэффициентов обжима А^'Г порядка 25

%. Сравнение теоретических расчетов и экспериментальных данных по силовым режимам операций раздачи и обжима трубных заготовок указывает на удовлетворительное их согласование (расхождение не превышает 10 %).

Шестой раздел посвящен теоретическим и экспериментальным исследованиям первой и последующих операций изотермической комбинированной вытяжки, вытяжки без утонения стенки цилиндрических деталей из трансверсально-изотропного материала через радиальные и конические матрицы в режиме кратковременной ползучести. Процессы изотермической вытяжки рассмотрены для групп материалов, для которых справедливы уравнения энергетической и деформационной теорий ползучести и повреждаемости.

Первая операция комбинированной вытяжки обычно осуществляется на матрицах с радиальным и коническим профилями, формоизменение на которых условно разделяется на четыре стадии. В очаге деформации имеет место плоское напряженное (зона /) и плоское деформированное (зона II) состояния заготовки. При комбинированной вытяжке один .и тот же материал находится в зоне 1 в условиях плоского напряженного состояния, а в зоне 11 - в условиях плоского деформированного состояния. Рассмотрена первая операция изотермической комбинированной вытяжки трансверсально-изотропного материала с коэффициентом анизотропии К в конической матрице с углом конусности а и степенью деформации 1|/ = 1 - т(/\ту] (рис. 9), где тс/] - коэффициент вытяжки; тх\ = л(/.уо - коэффициент утонения; г\ и Щ - радиус по срединной поверхности полуфабриката и начальный радиус заготовки; ^ и ¿о - толщины детали и заготовки соответственно. Деформирование осуществляется в режиме кратковременной ползучести. Предполагается, что на контактных границах заготовки и рабочего инструмента реализуется закон трения Кулона. Для анализа процесса комбинированной вытяжки наибольший интерес представляет третья стадия, т.е. деформирование при наличии всех характерных зон и участков.

Рис. 8. Схема обжима

трубной заготовки коническим пуансоном

Рис 9 Схема к теоретическому анализу первой (а) и третьей (б) стадий первой операции комбинированной вытяжки в конической матрице

На границе зон принимается гипотеза о непрерывности нормальной составляющей скорости и разрыве касательной составляющей скорости течения материала в связи с резким изменением направления течения материала

Меридиональные ар, окружные ад напряжения на участках зоны плоского

напряженного состояния заготовки / и повреждаемость материала со определяем н)тем численного решения приближенного уравнения равновесия совместно с 1ем или иным уравнением состояния в зависимости оттого, какая теория ползучести описывает поведение материала - кинетическая или энергетическая, при циничных условиях, заданных в напряжениях В отличие от известных решений этой задачи в работе анализируется процесс вытяжки анизотропной листовой заготовки с изменением ее толщины в процессе формоизменения Исследованы кинематика течения материала и деформированное состояние заготовки в зоне / Почучены выражения для определения скорости деформации в меридиональном, тангенциальном направлениях и по толщине заготовки, а также изменения толщины загоювки л в процессе деформирования Положение внешнего края в процессе деформации вычисляется из условия постоянства объема заготовки в зависимости от глубины вытяжки (перемещения пуансона)

Рассмотрен вопрос о распределении напряжений и деформаций в зоне плоского деформированного состояния II очага пластической деформации Схема к теоретическому анализу второй зоны (зоны плоского деформированного состояния II) очага деформации на третьей стадии комбинированной вытяжки через коническую матрицу приведена на рис 10 Рассмотрен вопрос о распределении напряжений и деформаций в зоне плоского деформированного состояния У/ очага пластической деформации Допускается, что на контактных границах заготовки и инструмента реализуется закон трения Кулона Радиальные ар, контактные а^ напряжения и повреждаемость материала со находили путем совместного решения приближенного уравнения равновесия и уравнения состояния при граничных условиях, заданных в напряжениях

Изменение направления течения материала при входе и выходе из зоны // учитывали путем коррекции величины радиального напряжения с учетом разрыва касательной составляющей скорости на границе очага деформации по методу баланса мощностей. Предложенную систему уравнений решали методом конечно-разностных соотношений вместе с методом итераций. Осевое напряжение стх определяли с учетом поворота течения материала на угол а/2 на выходе из очага деформации. Получено выражение для вычисления силы процесса комбинированной вытяжки.

Подобный подход к решению задачи реализован при теоретическом анализе первой операции изотермической комбинированной вытяжки в радиальной матрице, цилиндрических деталей из трансверсалъно-изотропного материала в режиме ползучести. Приближенный анализ распределения Рис. 10. Схема к расчету напряжений в зоне II выполняется с упрощением напряженного состояния его конфигурации путем замены дуги профиля заготовки в зоне плоского матрицы в пределах этого участка хордой и рас- деформированного состояния смотрением течения в клиновом канале с углом а .

Выполнены исследования напряженного и деформированного состояний, силовых режимов и предельных возможностей первой операции комбинированной вытяжки в конической и радиальной матрицах цилиндрических заготовок из анизотропных материалов. Расчеты выполнены для алюминиевого АМгб (При

7, = 450°С) и титанового ВТ6 (при Т = 930°С) сплавов. Анализ результатов расчетов показывает, что при увеличении зазора (в реальных пределах комбинированной вытяжки) возможно перемещение максимума силы с последней стадии (наиболее часто встречаемый случай) на начало третьей (момент совпадения центра закругления пуансона с верхней кромкой рабочего пояска матрицы). Установлено существование оптимальных углов конусности матрицы а, соответствующих минимальной величине силы процесса. Показано, что величина осевого напряжения ох растет с увеличением угла конусности матрицы а. Величины силы процесса Р и осевого напряжения ах с уменьшением относительного радиуса закругления матрицы ./¿д./ = /?д_/ /sо возрастают.

Величины силы Р и осевого напряжения о,, на выходе из очага плácтйчe-ской деформации с ростом скорости перемещения пуансона V¡¡ резко увеличиваются. Увеличение коэффициентов вытяжки тс/\ и утонения ms\ приводит к уменьшению величин силы Р и осевого напряжения ах на выходе из очага деформации. Установлено, что с ростом коэффициента трения по пуансону ¡Л/у (при им = 0,05) величина силы Р возрастает, а напряжения ох падает.

Предельные возможности первой операции комбинированной вытяжки оценивались по максимальной величине осевого напряжения сгт в стенке изделия на выходе из очага деформации, которая не должна превышать определенной величины <з'х с учетом скоростного упрочнения материала (первое условие дефор-

мируемости) и допустимой величины накопленных микроповреждений. При назначении величин степеней деформации в процессах формоизменения в дальнейшем учитывались рекомендации по допустимой величине накопленных микроповреждений (степени использования запаса пластичности) В.Л. Колмогорова и A.A. Богатова.

Предельные возможности деформирования на первой операции изотермической комбинированной вытяжки определялись на всем протяжении деформирования и устанавливались путем численных расчетов.

На рис. 11 и 12 представлены зависимости предельных коэффициентов утонения н зависимости от угла конусности матрицы а и скорости перемещения

пуансона \'ц для алюминиевого сплава АМгб (7 = 450°С). Кривые 1, 2 и 3 соответствуют величинам коэффициентов утонения »?v]np, вычисленным по максимальной величине напряжения в стенке детали на выходе из очага деформации, по допустимой величине накопленных микроповреждений при х=1 11 Х = 0,65 соответственно.

Анализ графиков и результатов расчета показывает, что предельные возможности формоизменения при комбинированной вытяжке цилиндрических деталей в конических матрицах ограничиваются как первым, так и вторым критериями деформируемости. Установлено, что с уменьшением относительного радиуса закругления матрицы Яд; и коэффициента вытяжки уменьшением угла конусности матрицы а предельный коэффициент вытяжки wvinp увеличивается. Рост скорости перемещения пуансона Уц от 0,05 до 0,3 мм/с приводит к увеличению mv]np более чем на 30 % для алюминиевого сплава АМгб, поведение которого описывается энергетической теорией ползучести и повреждаемости.

!" 2п граоус <п

Рис. 1 1. Зависимости изменения Рис. 12. Зависимости изменения

'».VI пр от а ( У11 = 0,1 мм/с; тл„р от Уп ( Ям = 4; |хи = 2\хм = 0,2 ;

Ц/7 =-2Цл/ = ; "VI = ) "VI = 0,7 )

Увеличение коэффициента трения на пуансоне ¡1^ снижает предельное значение коэффициента утонения тх\попределенного по максимальной величине осевого напряжения на выходе из очага пластической деформации. Показано, что предельные возможности формоизменения в режиме ползучего течения материала, поведение которого подчиняется кинетической теории ползучести и повреждаемости (титановый сплав ВТ6), не зависят от скорости перемещения пуансона Г/у - Характер влияния относительного радиуса закругления матрицы

Лд/, коэффициента вытяжки тсц и условий трения на контактной поверхности рабочего инструмента (р.// и ) и заготовки аналогичен установленным закономерностям для алюминиевого сплава АМгб

Анализ напряженного и деформированного состояний заготовки на последующих операциях выполнен аналогичным образом, как и для первой, путем совместного решения приближенных дифференциальных уравнений равновесия и условий текучести с учетом сопряжений на границах участков, а также изменения направления течения материала Теоретические исследования последующих операций комбинированной вытяжки осесимметричных изделий в конических матрицах выполнены для двух вариантов деформирования из полой заготовки с неутоненными стенками (заготовка получена вытяжкой без утонения) и из полой заготовки с утоненными стенками (заготовка получена комбинированной вытяжкой, вытяжкой с утонением, ротационной вытяжкой) Выявлены особенности деформирования на последующих операциях комбинированной вытяжки

Подобный подход к решению задачи реализован при теоретическом анализе первой и последующих операций вытяжки без утонения стенки, вытяжки с утонением стенки в радиальных и конических матрицах Получены основные уравнения и необходимые соотношения для анализа напряженного и деформированного состояний, силовых режимов и предельных возможностей формоизменения исследуемых операций изотермической вытяжки Установлены закономерности влияния технологических параметров, скорости перемещения пуансона и аниадгропии механических свойств материала на напряженное и деформированное состояния заготовки, силовые режимы и предельные возможности формоизменения Характер влияния технологических параметров на силовые режимы последующих операций изотермической комбинированной вытяжки цилиндрических деталей из полой заготовки с неутоненными стенками и из полой заготовки с уюненными стенками идентичен первой операции изотермической комбинированной вытяжки

Выполнены экспериментальные исследования изотермической комбинированной вытяжки, вытяжки без утонения и с утонением стенки цилиндрических деталей из алюминиевого АМгб и титанового ВТ 14 сплавов в режиме ползучести Температура обработки для заготовок из титанового сплава ВТ14 составляла 800"С, а для алюминиевого сплава АМгб - 420"С Сравнение теоретических расчетов и экспериментальных данных по силовым режимам первой и последующих операций изотермической комбинированной вытяжки, вытяжки без утонения стенки цилиндрических деталей указывает ца хорошее их согласование (расхождение не превышает 10 %)

В седьмом разделе приведены разработанные рекомендации по расчету и проектированию технологических процессов глубокой вытяжки одно- и многослойных анизотропных материалов при различных температурно-скоростных режимах деформирования, ротационной вытяжки с утонением стенки тонкостенных осесимметричных деталей на специализированном оборудовании, процессов обжима и раздачи анизотропных трубных заготовок, а также примеры их использования на предприятиях Российской Федерации

Разработан новый технологический процесс изготовления заготовок под закатку горловины баллонов БГ-7,3 из стали 12ХЗГНМФБА+08Х1Э с высокими эксплуатационными характеристиками и повышенной коррозионной стойкостью Новый технологический процесс внедрен в производство на ФГУП «ГНПП «Сплав» с экономическим эффектом, полученным в результате повышения их ка-

чества и сокращения сроков подготовки производства

Предложен конкурентоспособный технологический процесс ротационной выгяжки осесимметричных деталей с наружными и внутренними утоплениями из многокомпонентной стали ¡2ХЗГНМФБА, который внедрен в производство Технологический процесс, а также применение высокопрочного материала позволили уменьшить трудоемкость изготовления осесимметричных сложнопро-фильных деталей на 45 %, снизить металлоемкость производства до 37 %, повысить качество и надежность изготавливаемых деталей путем исключения сварных швов точности геометрической формы и взаимного расположения поверхностей Разработан вариант технологического процесса изготовления бесшовных лейнеров из трубных заготовок из многокомпонентной стали 12ХЗГНМФБА Технологический процесс позволяет уменьшить трудоемкость изготовления осесимметричных сложнопрофильных деталей из стали 12ХЗГНМФБА, повысить точность геометрической формы и обеспечить качество изделия При этом удается исключить из технологического цикла изготовления лейнеров ряд трудоемких химических и прессово-термических операций

Предложен технологический процесс изготовления корпусов аэрозольных баллонов из алюминиевого сплава АМцМ Технология комбинированной вытяжки корпусов аэрозольного баллона позволяет примерно в 20 раз уменьшить максимальную силу деформирования по сравнению с операцией холодного выдавливания, существенно повысить стойкость рабочего инструмента Снижаются требования к качеству поверхности среза при вырубке, сокращается количество энергоемких вспомогательных операций, повышается коэффициент использования материала при раскрое примерно на 10 % по сравнению с существующим на производстве Разработанная технология является экологически чистым технологическим процессом, так как в качестве смазки заготовок используются жидкие смазки на основе минеральных масел, не загрязняющих окружающую среду

На основе выполненных теоретических и экспериментальных исследований разработаны рекомендации по расчету технологических параметров изотермической глубокой вытяжки цилиндрических деталей (комбинированной вытяжки, выIяжки без и с утонением стенки) в режиме кратковременной ползучести, которые использованы при проектировании новых технологических процессов изготовления деталей «Патрубок» и «Патрубок газовода» из высокопрочных анизотропных материалов Технологические процессы приняты к внедрению в опытном производс!ве на ОАО «ТНИТИ» Технико-экономическая эффективность разработанных процессов связана со снижением трудоемкости изготовления деталей на 20 % (уменьшение объема механической обработки, устранение сварки), уменьшением металлоемкости заготовок на 10 15 % путем сокращения величины припусков и повышением качества за счет геометрической точности

Отдельные материалы научных исследований использованы в учебном процессе на кафедрах «Автоматизированные процессы и машины бесстружковой обработки материалов» ГОУ ВПО «Орловский государственный технический университет» и «Механика пластического формоизменения» ГОУ ВПО «Тульским государственный университет»

В заключении приводятся основные результаты и выводы по выполненной работе

Приложения содержат акты внедрения полученных результатов диссертационной работы в промышленность и учебный процесс

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

В диссертации представлено решение крупной научной проблемы, имеющее важное хозяйственное значение и состоящее в развитии теории деформирования анизотропных листовых и трубных заготовок при различных темпера-турно-скоростных режимах обработки, включая изотермические, с учетом реальных механических свойств заготовки и в создании на ее основе научно обоснованных режимов ряда технологических процессов осессиметричного формоизменения, обеспечивающих заданное качество и надежность эксплуатации изделий, уменьшение трудоемкости и металлоемкости, сокращение сроков подготовки производства изделий и методик их проектирования

В процессе теоретического и экспериментального исследований получены следующие основные результаты и сделаны выводы:

1 Разработаны основные уравнения и соотношения для теоретического анализа процессов пластического формообразования анизотропных материалов на базе теории пластичности Мизеса-Хидла Сформулирован феноменологический критерий разрушения анизотропного упрочняющегося материала в процессах пластического формоизменения Разработаны критерии локальной потери устойчивости (шейкообразования) анизотропного упрочняющегося листового материала на основе условия положительности добавочных нагрузок

2 Предложено выполнять теоретический анализ процессов медленного горячего формообразования анизотропных материалов в рамках теории кратковременной ползучести без учета упругих составляющих деформации Разработаны феноменологические критерии разрушения (энергетический и деформационный) анизотропного листового материала при кратковременной ползучести, связанные с накоплением микроповреждений На основе постулата Друкера для реономных сред предложены критерии локальной потери устойчивости анизотропного материала при различных схемах напряженного и деформированного состояний заготовки в режиме кратковременной ползучести

3 Сформулированы условие потери устойчивости трубной заготовки в пластической области в виде образования симметричных складок при осадке свободно опертой заготовки, концы которой защемлены, на основе статического критерия потери устойчивости и условие потери устойчивости в виде гофров при обжиме трубной заготовки из анизотропного материала на основе энергетического метода Выполнен теоретический анализ потери устойчивости анизотропной трубной заготовки

4 Разработаны математические модели деформирования двухслойных материалов при вытяжке с утонением стенки с учетом анизотропии механических характеристик основного и плакирующего слоев и формоизменения заготовки при ротационной вытяжке с утонением стенки анизотропных трубных заготовок коническими роликами с учетом локального очага деформации, величины фактической подачи ролика и распределения давления на поверхности ролика Предложено условие шейкообразования тонкостенной трубной заготовки из анизотропного материала при ротационной вытяжке коническими роликами по прямому способу на основе критерия положительности добавочных нагрузок

5 На основе созданных математических моделей процессов вытяжки с утонением стенки двухслойных материалов и ротационной вытяжки с утонением трубных заготовок выявлено влияние анизотропии механических свойств исходных материалов, технологических параметров, геометрических размеров заготовки и инструмента, степени деформации, толщины основного и плакирующего

слоев, условий трения контактных поверхностей инструмента и заготовки на кинематику течения материала, напряженное и деформированное состояния заготовки, силовые режимы, степень использования ресурса пластичности, неоднородность интенсивности деформации и механических свойств материала цилиндрических деталей по толщине стенки, предельные возможности формообразования Установлено, что ротационная вытяжка с использованием 3-роликовых схем с разделением деформации позволяет снизить величины радиальных Р^ составляющих сил деформирования на 25 30 % по сравнению с аналогичной схемой обработки без разделения деформации

Количественно определены предельные возможности формообразования при вытяжке с угонением стенки двухслойных анизотропных материалов по максимальной величине растягивающего напряжения на выходе из очага пластической деформации и по степени использования ресурса пластичное гн, а при ротационной вытяжке с утонением стенки по перечисленным выше критериям разрушения, а также по критерию шейкообразования тонкостенной трубной заготовки Установлено, что предельные степени деформации при вытяжке с утонением с генки двухслойных материалов и ротационной вытяжке могут ограничивайся одним из перечисленных выше критериев разрушения Этот факт зависит

0 г анизотропии механических свойств основного и плакирующего слоев цилиндрической заготовки, технологических параметров, условий трения на контактных поверхностях инструмента и заготовки и геометрии рабочего инструмента исследованных процессов пластического деформирования Показано существенное влияние анизотропии механических свойств исходной заготовки на силовые режимы и предельные возможности формообразования

6 Разработаны математические модели операций раздачи коническим пуансоном и обжима конической матрицей трубных заготовок, обладающих цилиндрической анизотропией механических свойств Установлено влияние гехноло-

1 ических параметров, условий трения на контактной поверхности пуансона и за-юговки, анизотропии механических свойств трубной заготовки на напряженное и деформированное состояния, геометрические размеры детали, силовые режимы операций раздачи и обжима Оценены предельные возможности деформирования, связанные с предельной величиной сжимающего напряжения на входе в очаг тастческой деформации, локальной потерей устойчивости трубной заготовки (при раздаче), условием устойчивости трубной заготовки из анизотропного мате-рпача в пластической области в виде образования складок и феноменологического критерия разрушения анизотропного материала Показано, что предельные возможности формоизменения при раздаче и обжиме трубных анизотропных заготовок могут ограничиваться также одним из перечисленных выше критериев разрушения В конкретном случае необходимо проверять каждый из перечисленных выше критериев деформируемости в зависимости от эксплуатационных требований на изделие Установлено, что не учет цилиндрической анизотропии механических свойств трубной заготовки при анализе процессов раздачи и обжима приводит к погрешности в оценке силовых режимов и предельных коэффициентов обжима и раздачи порядка 40 %

7 Разработаны математические модели первой и последующей операций изотермической вытяжки без утонения стенки, комбинированной вытяжки цилиндрических деталей из анизотропного материала в режиме кратковременной ползучести Установлены количественные зависимости влияния технологических параметров, скорости перемещения пуансона, геометрии рабочего инструмента, условий трения на контактных поверхностях рабочего инструмента и заготовки,

коэффициентов нормальной анизотропии на напряженное и деформированное сосюяния заготовки, силовые режимы и предельные возможности деформирования, связанные с максимальной величиной растягивающих напряжений на выходе из очага пластической деформации и накоплением повреждаемости Оценено влияние анизотропии механических свойств на силовые режимы и предельные возможности изотермической комбинированной вытяжки и вытяжки без утонения стенки

8 Разработаны математические модели изотермической вытяжки с утонением стенки цилиндрических деталей из материалов, обладающих цилиндрической анизотропией механических свойств, в режиме ползучести Процессы изотермической вытяжки рассмотрены для групп материалов, для которых справедливы уравнения энергетической и кинетической теорий кратковременной ползучести и повреждаемости Установлены зависимости влияния технологических параметров, скорости перемещения пуансона, анизотропии механических свойств материала на напряженное и деформированное состояния заготовки, использование ресурса пластичности, силовые режимы и предельные возможности деформирования вытяжки с утонением стенки

9 Выполненные экспериментальные исследования процессов вытяжки с утонением стенки двухслойной стали 12ХЭГНМФБА+08Х13 в конических матрицах и ротационной вытяжки с утонением стенки трубных заготовок из сталей 10 и 12ХЗГНМФБА, обжима и раздачи трубных заготовок из латуни Л63, изотермической вытяжки высокопрочных анизотропных материалов в режиме кратковременной ползучести показали удовлетворительную сходимость расчетных и экспериментальных значений сил, расходимость не превышает 10 15 %

10 На основе проведенных теоретических и экспериментальных исследований разработаны рекомендации и создано программное обеспечение для ЭВМ гю расчету и проектированию технологических процессов глубокой вытяжки одно- и многослойных анизотропных материалов при различных температурно-скоростных режимах деформирования, ротационной вытяжки с утонением стенки тонкостенных осесимметричных деталей на специализированном оборудовании, процессов обжима и раздачи анизотропных трубных заготовок Разработаны новый технологический процесс изготовления заготовок под закатку горловины баллонов БГ-7,3 из стали 12ХЗГНМФБА+08Х13 с высокими эксплуатационными характеристиками и повышенной коррозионной стойкостью, конкурентоспособный гечнологическии процесс ротационной вытяжки осесимметричных деталей с наружными и внутренними утолщениями из многокомпонентной стали 12X31 НМФБА, два варианта технологического процесса изготовления бесшовных леинеров из листовых и трубных заготовок из высокопрочной стали, технологические процессы изготовления корпусов аэрозольных баллонов А-45-145 и А-55-180 из алюминиевого сплава АМцМ, технологический процесс изготовления осесимметричной детали «Переходник» обжимом трубных заготовок из латуни Л63, новые технологические процессы изготовления деталей «Патрубок» и «I [атрубок газовода» из высокопрочных анизотропных материалов в режиме кратковременной ползучести Материалы диссертационной работы использованы также в учебном процессе

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ ОТРАЖЕНО В ПУБЛИКАЦИЯХ

Монографии

1 Яковлев С С , Пилипенко О В Изотермическая вытяжка анизотропных материалов монография / С С Яковлев, О В Пилипенко - Изд-во Машиностроение, Тул гос ун-т Тула, 2007 -212 с

2 Пилипенко О В Обжим и раздача трубных заготовок из анизотропных материалов монография / О В Пилипенко - Тула Изд-во ТулГУ, 2007 - 150 с

Статьи в изданиях, входящих в «Перечень периодических изданий, рекомендованных ВАК России для опубликования основных результатов диссертаций на соискание ученой степени доктора наук»

3 Пилипенко О В , Платонов В И Вытяжка с утонением стенки анизотропного материала в режиме ползучести // Известия ТулГУ Серия Актуальные вопросы механики -Тула ТулГУ, 2004 -Том1 - Вып 1 -С 168-177

4 Пилипенко О В Последующие операции изотермической вытяжки цилиндрических деталей из анизотропного материала в режиме ползучести // Известия ТулГУ Серия Актуальные вопросы механики - Тула ТулГУ, 2004 - Том 1 - Вып 1 -С 161 - 168

5 Пилипенко О В , Ларина M В , Арефьев Ю В О неравномерности деформации и повреждаемости по толщине детали при ротационной вытяжке с утонением стенки // Известия ТулГУ Технология сельскохозяйственного машиностроения -Тула ТулГУ, 2005 -С 134-138

6 Пилипенко О В , Ларина M В , Арефьев Ю В Предельные возможности формоизменения при ротационной вытяжке с утонением стенки // Наука и технологии Серия Технологии и машины обработки давлением - M РАН, 2005 - С 30-33

7 Вытяжка цилиндрических деталей из анизотропного материала в режиме ползучести / С С Яковлев, О В Пилипенко, А В Черняев, В H Чудин // Кузнеч-но-штамповочное производство Обработка материалов давлением - 2005 - № 1 -С 23-29

8 Силовые режимы первой операции комбинированной вытяжки анизотропного материала через коническую матрицу в режиме ползучести / С С Яковлев, О В Пилипенко, А А Митин, А В Черняев//Известия ТулГУ Серия Механика деформируемого твердого тела и обработка металлов давлением - Тула Изд-во ТулГУ 2005 - Вып 1 -С 69-81

9 Пилипенко ОВ, Митин А А, Нечепуренко ЮГ Оценка предельных возможностей формоизменения на первой операции комбинированной вытяжки анизотропного материала через коническую матрицу в режиме ползучести // Из-веиия ГулГУ Серия Механика деформируемого твердого тела и обработка метал тов давлением -Тула Изд-во ТулГУ, 2005 - Вып 1 -С 214-220

10 Математическая модель пластического деформирования двухслойных анизотропных материалов в клиновом канале /СП Яковлев, О В Пилипенко, Д А Безотосный, Р Г Панфилов // Известия ТулГУ Серия Механика деформируемого твердого тела и обработка металлов давлением - Тула Изд-во ТулГУ, 2005 - Вып 1 -С 8-17

11 Пилипенко О В , Жарков А А Технологические параметры раздачи анизотропной трубной заготовки // Известия ТулГУ Серия Механика деформируемого твердого тела и обработка металлов давлением — Тула Изд-во ТулГУ, 2005 -Вып 1 -С 118-127

12 Яковлев С С Пилипенко О В , Платонов В И Математическая модель изотермической вытяжки с утонением анизотропных материалов в режиме кратковременной ползучести // Известия ТулГУ Серия Механика деформируемого твердого тела и обработка металлов давлением - Тула Изд-во ТулГУ, 2005 -Вып 1 -С 30-38

13 К вопросу об образовании наплыва при ротационной вытяжке с утонением трубных заготовок из анизотропного материала /СП Яковлев, О В Пилипенко, В И Трегубов, Ю В Арефьев // Известия ТулГУ Серия Механика деформируемого твердого тела и обработка металлов давлением - Тула Изд-во ТулГУ, 2005 - Вып 2-С 19-24

14 Силовые режимы первой операции комбинированной вытяжки анизотропного материала на радиальной матрице в режиме ползучести / С С Яковлев, С В Логвинова, А А Митин, О В Пилипенко // Известия ТулГУ Серия Механика деформируемого твердого тела и обработка металлов давлением - Тула Изд-во ТулГУ, 2005 -Вып 2-С 25-36

15 Пилипенко О В , Безотосный Д А , Панфилов Р Г Анизотропия механических свойств стали 12ХЗГНМФБА плакированной сталью 08X13 // Известия ТулГУ Серия Механика деформируемого твердого тела и обработка металлов давлением -Тула Изд-во ТулГУ, 2005 -Вып 2-С 81-87

16 Пилипенко О В , Платонов В И , Агеева А И Предельные возможности формоизменения вытяжки с утонением анизотропных материалов в режиме кратковременной ползучести // Известия ТулГУ Серия1 Механика деформируемого твердого тела и обработка металлов давлением - Тула Изд-во ТулГУ, 2005 -Вып 2 -С 141-147

17 Пилипенко ОВ, Жарков АА, Яковлев С С Раздача анизотропной трубной заготовки коническим пуансоном // Известия ТулГУ Серия Механика деформируемого твердого тела и обработка металлов давлением - Тула Изд-во ТулГУ 2005 - Вып 2-С 174-183

18 Предельные возможности формоизменения на первой операции комбинированной вытяжки анизотропного материала через радиальную матрицу в режиме ползучести / О В Пилипенко, А А Митин, С В Логвинова, Ю Г Нечепу-ренко // Известия ТулГУ Серия Механика деформируемого твердого тела и обработка металлов давлением -Тула Изд-во ТулГУ, 2005 - Вып 2-С 212-217

19 Силовые и деформационные параметры обжима анизотропной трубной заготовки/ОВ Пилипенко, А А Жарков, Н В Купор, В А Андрейченко//Известия ТулГУ Серия Актуальные вопросы механики - Тула Изд-во ТулГУ, 2005 - Вып 1 -С 18-26

20 Пилипенко О В Шейкообразование тонкостеннои трубной заготовки при ротационной вытяжке коническими роликами // Известия ТулГУ Серия Актуальные вопросы механики - Тула Изд-во ТулГУ, 2005 - Вып 1 - С 249-253

21 Математическая модель ротационной вытяжки трубных заготовок из анизотропного материала / С С Яковлев, О В Пилипенко, В И Трегубов, Ю В Арефьев // Известия ТулГУ Серия Актуальные вопросы механики - Тула Изд-во ТулГУ, 2005 -Вып 1 -С 41-50

22 Яковлев С П , Пилипенко О В , Безотосный Д А Анализ силовых режимов процесса вытяжки с утонением двухслойных анизотропных материалов // Известия ТулГУ Серия Механика деформируемого твердого тела и обработка металлов давлением - Тула Изд-во ТулГУ, 2006 - Вып 1 - С 3-17

23 Яковлев С С , Пилипенко О В , Логвинова С В Математическая модель последующей операции изотермической комбинированной вытяжки анизотроп-

ного материала в режиме ползучести // Известия ТулГУ Серия Механика деформируемого твердого тела и обработка металлов давлением - Тула Изд-во ТулГУ, 2006 -Вып 1 -С 18-29

24 Пилипенко О В Устойчивость трубной заготовки из анизотропного материала в пластической области в виде образования складок // Известия ТулГУ Серия Механика деформируемого твердого тела и обработка металлов давлением -Тула Изд-во ТулГУ, 2006 - Вып 1 -С 44-51

25 Пилипенко О В , Жарков А А , Ле Куанг Хиеп Оценка влияние цилиндрической анизотропии механических свойств трубных заготовок на устойчивость в виде обраювания складок // Известия ТулГУ Серия Механика деформируемого твердого тела и обработка металлов давлением - Тула Изд-во ТулГУ, 2006 -Вып 1 -С 102-107

26 Пппипенко О В Влияние анизотропии механических свойств трубных заготовок на технологические параметры раздачи // Известия ТулГУ Серия Механика деформируемого твердого тела и обработка металлов давлением - Тула Шд-во ТулГУ 2006 -Вып 1 -С 149-158

27 Пилипенко О В , Жарков А А , Ле Куанг Хиеп Влияние нормальной анизотропии механических свойств на устойчивость в виде образования складок трубной заготовки // Известия ТулГУ Серия Механика деформируемого твердо/ о тела п обработка металлов давлением - Тула Изд-во ТулГУ, 2006 - Вып 1 -С 214-219

28 Пилипенко О В, Жарков А А Влияние анизотропии механических свойств трубных заготовок на технологические параметры обжима // Известия I улГУ Серия Механика деформируемого твердого тела и обработка металлов давлением - Тула Изд-во ТулГУ, 2006 - Вып 1 -С 308-316

29 Пилипенко О В , Безотосный ДА , Радченко С Ю Оценка предельных возможностей формоизменения при вытяжке с утонением цилиндрических деталей и з двухслойных анизотропных материалов // Известия ТулГУ Серия Актуальные вопросы механики -Тула Изд-во ТулГУ, 2006 - Том 1 -Вып 1 -С 1117

30 Жарков А А, Пилипенко ОВ, Феофанова АЕ Образование складок при обжиме грубной заготовки из анизотропного материала // Известия ТулГУ Серия Актуальные вопросы механики - Тула Изд-во ТулГУ, 2006 - Том 1 -Вып 1 -С 75-82

31 Пилипенко О В Влияние анизотропии механических свойств на силовые режимы последующих операций изотермической комбинированной вытяжки в режиме ползучести // Известия ТулГУ Серия Актуальные вопросы механики -Тула Изд-во ТулГУ, 2006 -Том 1 - Вып 1 -С 181-188

32 Пилипенко О В Экспериментальные исследования силовых режимов изотермической комбинированной вытяжки в режиме ползучести // Известия ТулГУ Серия Актуальные вопросы механики -Тула Изд-во ТулГУ, 2006 - Том 1~- Вып 1 -С 188-192

33 Пилипенко О В Обжим анизотропной трубной заготовки // Известия 1 улГ У Машиноведение, системы приводов и детали машин - Тула Изд-во ТулГУ, 2006 -С 405-415

34 Пилипенко О В , Логвинова С В , Черняев А В Предельные возможности формоизменения последующих операций комбинированной вытяжки анизотропных материалов в режиме ползучести // Известия ТулГУ Серия Проблемы специального машиностроения - Тула Изд-во ТулГУ, 2006 - Вып 9 - Часть 2 -С 145-150

35 Пилипенко О В , Безотосный Д А , Радченко С Ю Неоднородность механических свойств материала деталей из двухслойных анизотропных материалов при вытяжке с утонением стенки // Известия ТулГУ Серия Проблемы специального машиностроения - Тула Изд-во ТулГУ, 2006 - Вып 9 - Часть 2 - С 158- 162

36 Влияние анизотропии механических свойств на предельные возможности формоизменения последующих операций комбинированной вытяжки в режиме ползучести / О В Пилипенко, С В Логвинова, А В Черняев, А А Перепел-кин // Известия ТулГУ Серия Механика деформируемого твердого тела и обработка металлов давлением - Тула Изд-во ТулГУ, 2006 - Вып 2 - С 230 - 234

37 Пилипенко ОВ, Безотосный ДА, Радченко СЮ О повреждаемости материала детали из двухслойного анизотропного материала при вытяжке с утонением стенки // Известия ТулГУ Серия Механика деформируемого твердого тела и обработка металлов давлением - Тула Изд-во ТулГУ, 2006 - Вып 2 - С 200-205

38 Пилипенко ОВ, Феофанова АЕ, Жарков А А Образование складок при раздаче трубной заготовки из анизотропного материала // Известия ТулГУ Серия Механика деформируемого твердого тела и обработка металлов давлением -Тула Изд-во ТулГУ, 2006 - Вып 2 - С 140-145

39 Предельные степени деформации при вытяжке с утонением цилиндрических деталей из двухслойных анизотропных материалов / О В Пилипенко, Д А Безотосный, С Ю Радченко, К С Ремнев//Известия ТулГУ Серия Автомобильный транспорт* - Тула ТулГУ, 2006 - Вып 10 - С 257-263

40 Силовые режимы вытяжки с утонением двухслойных анизотропных упрочняющихся материалов / О В Пилипенко, Д А Безотосный, К С Ремнев, А В Черняев // Известия ТулГУ Серия Автомобильный транспорт - Тула ТулГУ, 2006 - Вып 10 - С 250-257

41 Вытяжка с утонением стенки толстостенной цилиндрической заготовки из анизотропного материала в режиме ползучести /СП Яковлев, В И Платонов, О В Пилипенко, Ю Г Нечепуренко // Известия ТулГУ Серия Механика деформируемого твердого тела и обработка металлов давлением - Тула Изд-во ТулГУ, 2006 - Вып 2-С 13-26

42 Яковлев С С , Пилипенко О В , Арефьев Ю В К анализу процесса ротационной вытяжки с утонением стенки трубных заготовок из анизотропного материала И Известия ТулГУ Серия Механика деформируемого твердого тела и обработка металлов давлением - Тула Изд-во ТулГУ, 2006 - Вып 2 - С 27-34

43 Яковлев СС, Пилипенко ОВ, Агеева А И Математическая модель процесса вытяжки с утонением стенки толстостенных цилиндрических заготовок из анизотропного материала // Известия ТулГУ Серия Механика деформируемого твердого тела и обработка металлов давлением - Тула Изд-во ТулГУ, 2006 -Вып 2 - С 69-77

44 Трегубов В И , Пилипенко О В , Платонов В И Опыт разработки и внедрения технологического процесса изготовления баллонов высокого давления // Известия ТулГУ Серия Механика деформируемого твердого тела и обработка металлов давлением -Тула Изд-во ТулГУ, 2006 - Вып 2-С 188-197

45 Технология изготовления бесшовных лейнеров для облегченных газовых баллонов высокого давления / В И Трегубов, Е А Белов, О В Пилипенко, Ю В Арефьев // Известия ТулГУ Серия Механика деформируемого твердого тела и обработка металлов давлением - Тула Изд-во ТулГУ, 2006 - Вып 2-С 247-252

46 Пилипенко OB Об условии пластической потери устойчивости в виде гофрообразования прямоугольной пластины из анизотропного материала // Известия ТулГУ Серия Механика деформируемого твердого тела и обработка металлов давлением -Тула Изд-во ТулГУ, 2006 -Вып 3 - С 149-158

47 Пилипенко О В Обжим трубных заготовок из трансверсально-изотропного материала в конической матрице // Известия ТулГУ Серия Механика деформируемого твердого тела и обработка металлов давлением - Тула Изд-во ТучГУ 2006 -Вып 4 -С 119-127

48 Пилипенко OB Условие потери устойчивости в виде гофров кольцевой пластины из анизотропного материала за пределом упругости // Известия ТулГУ Серия Механика деформируемого твердого тела и обработка металлов давлением - Тула Изд-во ТулГУ, 2006 - Вып 3 - С 89-98

49 Пилипенко О В Условие потери устойчивости в виде гофров при обжиме трубной заготовки из анизотропного материала // Известия ТулГУ Серия Механика деформируемого твердого тела и обработка металлов давлением - Тула Изд-во ТулГУ, 2006 -Вып 3 -С 44-54

50 Пилипенко О В , Агеева А И Предельные возможности процесса вытяжки с утонением стенки толстостенных цилиндрических заготовок из анизотропных материалов // Известия ТулГУ Серия Механика деформируемого твердого тела и обработка металлов давлением - Тула Изд-во ТулГУ, 2006 - Вып 4 -С 38-47

51 Пилипенко О В , Агеева А И Технологические параметры процесса вытяжки с утонением стенки толстостенных цилиндрических заготовок из анизо-фопных материалов // Известия ТулГУ Серия Механика деформируемого твердого тела и обработка металлов давлением -Тула Изд-во ТулГУ, 2006 - Вып 3 -С 110-115

52 Пилипенко OB, Жарков А А, Феофанова А Е Об образовании поперечных и продольных волн при обжиме трубной заготовки из анизотропного ма-1ериала // Известия ТулГУ Серия Механика деформируемого твердого тела и обработка металлов давлением -Тула Изд-во ТулГУ, 2006 - Вып 3 - С 80-88

53 Пилипенко О В , Кивер Г В Совмещение операций обжима и раздачи трубных заготовок из анизотропных материалов // Известия ТулГУ Серия Механика деформируемого твердого тела и обработка металлов давлением - Тула Изд-во ТулГУ, 2006 -Вып 3 -С 175-179

54 Пилипенко О В , Платонов В И Математическая модель процесса вытяжки с утонением стенки толстостенных цилиндрических заготовок из анизотропных материалов в режиме ползучести // Известия ТулГУ Серия Механика деформируемого твердого тела и обработка металлов давлением - Тула Изд-во ТулГУ, 2006 - Вып 3-С 180-187

55 Пилипенко О В , Соболев Я А , Чусов А В Механические характеристики титанового сплава ВТ23 при ползучести // Известия ГулГУ Серия Механика деформируемого твердого тела и обработка металлов давлением - Тула Изд-во ТулГУ, 2006 - Вып 4-С 68-71

56 Яковлев С С , Арефьев Ю В , Пилипенко О В Оценка силовых параметров ротационной вытяжки с утонением стенки трубных заготовок из анизотропного материала // Известия ТулГУ Серия Механика деформируемого твердого тела и обработка металлов давлением - Тула Изд-во ТулГУ, 2006 - Вып 4 - С 15-25

57 Яковлев С С , Ремнев К С , Пилипенко О В Повреждаемости двухслойного анизотропного материала детали при вытяжке с утонением стенки // Извес-

тия ТулГУ Серия Механика деформируемого твердого тела и обработка металлов давлением - Тула Изд-во ТулГУ, 2006 - Вып 4 - С 89-95

58 Пилипенко О В , Яковлев С П Основные соотношения теории кратковременной ползучести анизотропного материала // Известия ТулГУ Серия Технические науки - Тула Изд-во ТулГУ - 2007 - Вып 2 - С 3-8

59 Пилипенко О В Обжим и раздача трубных заготовок из анизотропных материалов // Заготовительные производства в машиностроении - 2007 - № 11 -С 22-28

60 Пилипенко О В , Яковлев С С , Трегубов В И Вытяжка с утонением стенки цилиндрических деталей из двухслойных анизотропных материалов // Заготовительные производства в машиностроении -2008 -№1 -30-35

61 Пилипенко О В , Яковлев С П Вытяжка с утонением стенки толстостенных цилиндрических заготовок из анизотропных материалов в режиме ползучести // Кузнечно-штамповочное производство Обработка материалов давлением -2008 - № 3 - С 3-8

62 Пилипенко О В Изотермическая комбинированная вытяжка цилиндрических деталей из анизотропных материалов в режиме ползучести // Кузнечно-шгамповочное производство Обработка материалов давлением - 2008 - № 2 -С 3-7

63 Пилипенко О В Технологические параметры ротационной вытяжки с утонением стенки трубных заготовок из анизотропного материала // Вестник машиностроения -2008 - №3

64 Пилипенко О В Проектирование технологических процессов изотермической комбинированной вытяжки цилиндрических деталей // Известия ТулГУ Серия 1 ехнические науки - Тула Изд-во ТулГУ, 2008 - Вып 1 -С 55-61

65 Т регубов В И , Пилипенко О В Разработка ресурсосберегающих технологий ротационной вытяжки тонкостенных цилиндрических деталей с наружными и внутренними утолщениями//Известия ТулГУ Серия Технические науки -Тула Изд-во ТулГУ, 2008 - Вып 1 -С 62-70

Публикации докладов в сборниках международных и всероссийских научных конференции

66 Яковлев С С, Трегубов В И , Пилипенко О В Силовые режимы ротационная выгяжка цилиндрических деталей с разделением очага деформации // Новые методы и средства исследования процессов и машин обработки давлением Со научн докладов международной научно-технической конференции, 25-28 апреля 2005 г - Украина, Краматорск ДДМА, 2005 -С 291 -296

67 Яковлев С П , Пилипенко О В , Безотосный Д А Оценка повреждаемости и предельных возможностей формоизменения при вытяжке с утонением стенки двухслойного материала // Новые методы и средства исследования процессов и машин обработки давлением сб науч докладов Международной научно-технической конференции, 25-28 апреля 2005 г - Украина, Краматорск ДДМА, 2005 -С 195 - 200

68 Яковлев СП, Пилипенко ОВ, Соболев Я А Теоретические основы изотермического деформирования анизотропных листовых материалов в режиме кратковременной ползучести // Прогрессивные методы и технологическое оснащение процессов обработки металлов давлением сб тезисов Международной научно-технической конференции - СПб Из-во БГТУ «Военмех» им Д Ф Устинова - 2005 - С 138-142

69 Яковлев С П , Пилипенко О В , Митин А А Теоретические основы изотермической вытяжки // Современные достижения в теории и технологии пласт и-

ческой обработки металлов труды Международной научно-технической конференции -СПб Изд-во Политехи ун-та, 2005 -С 139-143

70 Яковлев С С , Пилипенко О В , Арефьев Ю В Математическое моделирование процесса ротационной вытяжки с утонением стенки цилиндрических деталей // Современные достижения в теории и технологии пластической обработки металлов труды Международной научно-технической конференции - СПб Изд-во Политехи ун-та,2005 -С 143-147

71 Яковлев С С , Яковлев С П , Пилипенко О В Влияние анизотропии механических свойств на технологические параметры операций листовой штамповки // Материалы Международной научно-технической конференции «Автоматизация, проблемы, идеи, решения» (АПИР-11) -Тула ТулГУ, 2006 - С 196-198

72. Пилипенко О В , Яковлев С П , Агеева А И Технологические процессы деформирования высокопрочных материалов при повышенных температурах // Материалы Международной научно-технической конференции «Автоматизация, проблемы, идеи, решения» (АПИР-11) -Тула ТулГУ, 2006 - С 194-195

73 Трегубов В И, Пилипенко OB, Арефьев ЮВ Технологические процессы ротационной вытяжки цилиндрических деталей // Материалы Международной научно-технической конференции «Автоматизация, проблемы, идеи, решения» (АПИР-11) -Тула ТулГУ, 2006 - С 190-191

74 Трегубов В И , Пилипенко О В , Безотосный Д А Технологический процесс ииоювления сосудов высокого давления из листовых двухслойных материалов // Материалы Международной научно-технической конференции «Автоматизация, проблемы, идеи, решения» (АПИР-11) Тула ТулГУ, 2006 - С 188189

75 Пилипенко OB Формирование анизотропии механических свойств при прокатке липового материала // Материалы Международной научно-технической конференции «Автоматизация, проблемы, идеи, решения» (АПИР-11) - Тула ТулГУ, 2006 -С 184-185

76 Яковлев С П , Пилипенко О В , Jle Куанг Хиеп Математическая модель процесса обратного выдавливания анизотропной трубной заготовки // Материалы Всероссийской научно-технической конференции «Новые материалы и технологии» ИМ Г-6 -Москва МАТИ, 2006 - С 49-50

77 Яковлев С С , Пилипенко О В , Платонов В И Технологические процессы изотермического формообразования высокопрочных материалов// Материалы Всероссийской научно-техническои конференции «Новые материалы и технопо-гии» НМТ-6 - Москва МАТИ, 2006 - С 50-51

78 Пилипенко О В Вытяжка с утонением стенки толстостенной цилиндрической заготовки из анизотропного материала // Сборник статей V Международной научно-технической конференции «Материалы и технологии XXI века» -Пенза ПГТ А, ПГУ -2007 - С 110-113

79 Пилипенко О В Повышение эффективности изготовления осесиммет-ричных деталей на основе совмещенного процесса «раздача-обжим» трубных заготовок из анизотропных материатов // Сборник статей V Международной научно-технической конференции «Материалы и технологии XXI века» - Пенза ПГТА, ПГУ - 2007 - С 106 - 110

Подписано в печать 15.02 2008. Формат бумаги 60x84 j/í() Бумага офсетная

Уел печ л 2,3 Уч -изд. л 2,0 Тираж 100 экз Заказ 1014

Орловский государственный технический упивсрси 302020, г Орел, Наугорскос шоссе, 29

Отпечатано на полиграфичсскои базе ОрелГТУ 302020, г Орел, Наугорскос шоссе, 29

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ТЕОРИИ И ТЕХНОЛОГИИ ШТАМПОВКИ ДЕТАЛЕЙ ИЗ АНИЗОТРОПНЫХ ЛИСТОВЫХ И ТРУБНЫХ ЗАГОТОВОК ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ТЕМПЕРАТУРНО-СКОРОСТНЫХ РЕЖИМАХ ДЕФОРМИРОВАНИЯ.

1.1. Анализ современного состояния существующих технологий изготовления цилиндрических деталей методами глубокой вытяжки.

1.2. Теоретический анализ силовых и деформационных параметров процесса ротационной вытяжки осесимметричных деталей.

1.3. Теоретические и экспериментальные исследования операций обжима и раздачи трубных заготовок.

1.4. Анализ современного состояния теории изотермического формообразования высокопрочных сплавов.

1.5. Анизотропия материала заготовок и ее влияние на процессы штамповки.

В настоящее время перед машиностроением стоит задача повышения эффективности производства и качества получаемых изделий. В различных отраслях промышленности широкое распространение нашли осесимметрич-ные изделия, изготавливаемые методами обработки металлов давлением, к которым предъявляются высокие требования по качеству, точности геометрических размеров, чистоте поверхности, уровню механических свойств. Эти требования по экономическим причинам следует выполнять при минимальном количестве технологических операций.

Материалы, подвергаемые процессам обработки металлов давлением (ОМД), как правило, обладают анизотропией механических свойств, которая может оказывать как положительное, так и отрицательное влияние на устойчивость протекания технологических процессов обработки металлов давлением при различных термомеханических режимах деформирования.

В машиностроении на современном этапе находят широкое применение двухслойные материалы для изготовления цилиндрических сосудов высокого давления с повышенной коррозионной стойкостью, к которым предъявляются высокие требования по надежности. Процессы пластического формоизменения двухслойных анизотропных материалов остаются мало изученными.

В последние годы появилась потребность в изготовлении тонкостенных крупногабаритных осесимметричных деталей специальной техники, к которым предъявляются высокие требования по геометрическим характеристикам и механическим свойствам. Изготовление таких деталей традиционными методами (глубокой вытяжкой с дальнейшей механической обработкой) отличается высокой трудоемкостью и связано с использованием большого количества крупногабаритного дорогостоящего прессового, химического и термического оборудования. Ротационная вытяжка (РВ) позволяет изготавливать такие детали на высокопроизводительных специализированных станках, имеющих сравнительно малые габариты, массу и мощность: величина силы при ротационной вытяжке значительно ниже, чем при глубокой вытяжке, что связано с созданием локального очага деформации. Однако теория процессов пластического деформирования анизотропных материалов с локальным приложением внешней нагрузки не разработана.

В точном машиностроении, автомобиле-, судо-, самолето'-, ракетостроении, тракторном и сельскохозяйственном машиностроении, а также в других отраслях промышленности получили широкое распространение различного рода трубопроводные системы. К важнейшим элементам таких конструкций относятся концентрические осесимметричные переходники, позволяющие осуществлять стыковку труб разного диаметра. Изготавливаются они операциями обжима и раздачи. Значительной экономии металла в штамповочном производстве, при их изготовлении, можно добиться за счет применения трубной заготовки вместо цилиндрической, полученной методами глубокой вытяжки из листовой заготовки. При этом коэффициент использования металла повышается в несколько раз и соответственно снижается механическая обработка. Теоретические исследования операций обжима и раздачи трубных заготовок, обладающих цилиндрической анизотропией механических свойств, в настоящее время отсутствуют.

Совершенствование конструкций изделий ответственного назначения определяет применение анизотропных высокопрочных материалов и изготовление деталей узлов со специальными, зависящими от условий эксплуатации, характеристиками. К числу наиболее перспективных и принципиально новых технологических процессов, направленных на совершенствование современного производства, относятся процессы медленного горячего формоизменения в режиме вязкого течения материала, которые позволяют значительно повысить пластические свойства материала и снизить силу деформирования, а также достичь больших степеней деформации. Технологические принципы формоизменения листовых заготовок в режиме кратковременной ползучести могут быть применены в производстве цилиндрических деталей из высокопрочных сплавов. Интенсификация процесса глубокой вытяжки может быть достигнута путем применения комбинированной вытяжки. В настоящее время теория изотермического деформирования анизотропных высокопрочных материалов в режиме кратковременной ползучести не разработана.

При разработке технологических процессов вытяжки двухслойных анизотропных материалов, ротационной вытяжки, обжима и раздачи трубных заготовок, изотермической глубокой вытяжки в режиме кратковременной ползучести используются эмпирические зависимости из различных справочных материалов, а также результаты теоретических исследований, в которых не в полной мере учитываются анизотропия механических свойств исходных заготовок, особенности протекания технологических процессов деформирования. Во многих случаях это приводит к необходимости экспериментальной отработки перечисленных выше процессов ОМД, что удлиняет сроки подготовки производства изделия. Создание научно обоснованных, инженерных методик расчета процессов ОМД является актуальной научно-технической проблемой. Внедрение этих методик внесет значительный вклад в ускорение научно-технического прогресса.

В этой связи научное обоснование режимов технологий формоизменения анизотропных листовых и трубных заготовок при различных темпера-турно-скоростных режимах является весьма актуальной темой.

Работа выполнялась в соответствии с грантами Президента Российской Федерации на поддержку ведущих научных школ по выполнению научных исследований (гранты № НШ-1456.2003.8 и № НШ-4190.2006.8), государственным контрактом № 02.513.11.3299 «Разработка теоретических и экспериментальных основ формирования кристаллографической текстуры и анизотропии механических свойств материалов заготовок для изготовления изделий машиностроения ответственного назначения методами пластического формообразования», грантами РФФИ № 05-01-96705 «Исследование закономерностей пластического деформирования изотропных и анизотропных упрочняющихся материалов при обработке давлением» и № 07-01-96409 «Исследование основных закономерностей устойчивости процессов формоизменения тонкостенного листового и трубного анизотропных материалов в машиностроительном производстве», научно-технической программой Министерства образования и науки Российской Федерации «Развитие научного потенциала высшей школы (проект № РНП 2.1.2.8355 «Создание научных основ формирования свойств изделий общего и специального назначения методами комбинированного термопластического деформирования материалов»).

Цель работы - развитие теории деформирования анизотропных листовых и трубных заготовок при различных температурно-скоростных. режимах обработки с учетом реальных механических свойств заготовки (анизотропии механических свойств, упрочнения, вязких свойств материала) и создание на ее основе научно обоснованных режимов ряда технологических процессов, включая процессы ротационной вытяжки, вытяжки с утонением стенки одно-и двухслойных заготовок, обжима и раздачи трубных заготовок, процессов изотермической комбинированной вытяжки, вытяжки без и с утонением стенки в режиме кратковременной ползучести, обеспечивающих повышение эффективности производства осесимметричных изделий, заданное качество и надежность их эксплуатации (повышение коррозионной стойкости, геометрических характеристик, прочности), уменьшение трудоемкости и металлоемкости, сокращение сроков подготовки производства новых изделий и методик их проектирования. Решение этих вопросов имеет важное народнохозяйственное значение для развития машиностроения.

Методы исследования.

Теоретические исследования процессов вытяжки с утонением стенки двухслойных материалов, ротационной вытяжки с утонением стенки, обжима и раздачи анизотропных трубных заготовок выполнены с использованием основных положений механики деформируемого твердого тела и теории пластичности жесткопластического тела. Критерии локальной потери устойчивости (шейкообразования) анизотропного упрочняющегося материала при плоском напряженном, плоском напряженном и деформированном состояниях листовой заготовки получены на основе условия положительности добавочных нагрузок. Критерии потери устойчивости тонколистовых и трубных заготовок из анизотропных материалов в виде гофров (волнистости) разработаны на основе статического критерия устойчивости. Теоретические исследования процессов изотермического деформирования выполнены на основе теории кратковременной ползучести анизотропного материала. Анализ напряженного и деформированного состояний заготовки в исследуемых процессах формоизменения осуществлен численно методом конечно-разностных соотношений с использованием ЭВМ путем совместного решения дифференциальных уравнений равновесия, уравнения состояния и основных определяющих соотношений при заданных начальных и граничных условиях. Предельные возможности формоизменения исследуемых процессов деформирования оценивались по величине максимального растягивающего напряжения на выходе из очага пластической деформации, степени использования ресурса пластичности и критериев локальной потери устойчивости, условию потери устойчивости трубной заготовки в виде образования симметричных складок и условию потери устойчивости в виде гофров при обжиме трубной заготовки из анизотропного материала.

Экспергшенталъные исследования выполнены с использованием современных испытательных машин (универсальная испытательная машина «МИРИ-200К», испытательные машины Р-5 и ГМС-50) и регистрирующей аппаратуры; обработка опытных данных осуществлялась с применением методов математической статистики и теории планирования эксперимента.

Научная новизна работы состоит в развитии теории деформирования листовых и трубных заготовок из анизотропных материалов при различных температурно-скоростных режимах формообразования и заключается в следующем: предложены феноменологические критерии разрушения (энергетический и деформационный), связанные с накоплением микроповреждений и локальной потерей устойчивости (шейкообразованием) анизотропной листовой заготовки при горячем и холодном деформировании;

- разработаны: условие потери устойчивости трубной заготовки в пластической области в виде образования симметричных складок при осадке свободно опертой заготовки, концы которой защемлены, на основе статического критерия устойчивости; условие потери устойчивости в виде гофров при обжиме трубной заготовки из анизотропного материала на основе энергетического метода;

- созданы математические модели процессов изготовления осесиммет-ричных изделий, в том числе вытяжкой с утонением стенки двухслойных анизотропных материалов и ротационной вытяжкой с утонением стенки тонкостенных оболочек на базе развития теории пластического формоизменения двухслойных анизотропных материалов в коническом канале и течения матеj риала в локальном очаге деформации в предположении квазиплоской деформации и с учетом фактической подачи ролика; обжимом и раздачей трубных заготовок, обладающих цилиндрической анизотропией механических свойств; изотермической вытяжкой без утонения стенки (первая и последующие операции), комбинированной вытяжкой трансверсально-изотропных материалов и вытяжкой с утонением стенки цилиндрических заготовок из высокопрочных материалов, обладающих цилиндрической анизотропией механических свойств, в режиме кратковременной ползучести;

- выявлены закономерности изменения кинематики течения материала, напряженного и деформированного состояний, силовых режимов и предельные возможности формоизменения в зависимости от анизотропии механических свойств исходной заготовки, технологических параметров, скорости перемещения пуансона, условий трения контактных поверхностей инструмента и заготовки, геометрических параметров заготовки и инструмента, толщины основного и плакирующего слоев, анизотропии механических характеристик основного и плакирующего материалов при вытяжке с утонением стенки цилиндрических деталей из двухслойных материалов, обжиме и раздаче анизотропных трубных заготовок, ротационной- вытяжке осесимметричных деталей коническими роликами, изотермической- вытяжке без утонения и с утонением стенки и комбинированной вытяжке в* режиме кратковременной ползучести.

Достоверность результатов обеспечена обоснованным использованием теоретических зависимостей, допущений и ограничений, корректностью постановки задач, применением известных математических методов и подтверждается качественным и количественным согласованием результатов теоретических исследований с экспериментальными данными, полученными как лично автором, так и другими исследователями, а также широким практическим использованием результатов работы в промышленности.

Научная значимость и практическая ценность.

Научная значимость работы состоит в развитии теории деформирования анизотропных листовых и трубных заготовок при различных темпера-турно-скоростных режимах обработки с учетом реальных механических свойств заготовки (анизотропии механических свойств, упрочнения, вязких свойств материала). Выполненные теоретические исследования расширяют возможности и подходы к анализу процессов деформирования анизотропных листовых и трубных заготовок в условиях кратковременной ползучести и холодной обработки давлением.

На основе выполненных теоретических и экспериментальных исследований разработаны рекомендации и создано программное обеспечение для ЭВМ по расчету технологических параметров вытяжки с

ЭВМ по расчету технологических параметров вытяжки с утонением цилиндрических деталей ответственного назначения из двухслойных анизотропных материалов, ротационной вытяжки тонкостенных осесимметричных деталей специальной техники на специализированном оборудовании коническими роликами, обжима и раздачи анизотропных трубных заготовок, процессов изотермической глубокой вытяжки цилиндрических деталей из высокопрочных анизотропных материалов в режиме кратковременной ползучести.

Экспериментально определены механические характеристики двухслойного материала 12ХЗГНМФБА+08Х1Э, позволяющие более точно установить силовые режимы, ожидаемые механические свойства изготавливаемой детали и предельные возможности формоизменения вытяжки с утонением этого двухслойного материала.

Реализация работы:

- разработан новый технологический процесс изготовления заготовок под закатку горловины баллонов БГ-7,3-30-30.001 из стали 12ХЗГНМФБА+08Х13 с высокими эксплуатационными характеристиками и повышенной коррозионной стойкостью;

- разработаны новые технологические процессы ротационной вытяжки тонкостенных осесимметричных деталей с наружными и внутренними утолщениями, а также бесшовных лейнеров из трубных заготовок из многокомпонентной стали 12ХЗГНМФБА;

- создан технологический процесс изготовления корпусов аэрозольных баллонов из алюминиевого сплава АМцМ методами глубокой вытяжки и обжима;

- разработаны новые технологические процессы изготовления детали «Патрубок газовода» и «Патрубок» из высокопрочных титановых сплавов методами изотермической глубокой вытяжки в режиме кратковременной ползучести;

- отдельные материалы научных исследований использованы в учебном процессе на кафедрах «Автоматизированные процессы и машины бесструж-ковой обработки материалов» ГОУ ВПО «Орловский государственный технический университет» и «Механика пластического формоизменения» ГОУ ВПО «Тульский государственный университет»:

- при чтении лекций, проведении лабораторных и практических занятий по дисциплинам «Теория обработки металлов давлением», «Новые техпроцессы и оборудование» и «Технология листовой штамповки», при подготовке бакалавров направления 150400 «Технологические машины и оборудование» и студентов, обучающихся по направлению 150200 «Машиностроительные технологии и оборудование» специальности 150201 «Машины и технология обработки металлов давлением», а также в научно-исследовательской работе студентов, при выполнении курсовых и дипломных проектов;

- при подготовке кандидатских и магистерских диссертаций, исследовательских курсовых и дипломных проектов, выпускных квалификационных работ бакалавров.

Апробация работы.

Результаты исследований доложены на Международной научно-технической конференции «Современные методы моделирования процессов обработки материалов давлением» (Украина, г. Краматорск: ДДМА, 2005 г.); на Международной научно-технической конференции «Прогрессивные методы и технологическое оснащение процессов обработки металлов давлением» (СПб.: БГТУ «Военмех» им. Д.Ф. Устинова, 2005 г.); на Международной научно-технической конференции «Современные достижения в теории и технологии пластической обработки металлов» (СПб.: Политехи, ун-т, 2005 г.); на Международной научно-технической конференции «Автоматизация: проблемы, идеи, решения» (АПИР-11) (г. Тула: ТулГУ, 2006 г.); на Всероссийской научно-технической конференции «Новые материалы и технологии»

НМТ-6 (г. Москва: МАТИ, 2006 г.); на Международной научно-технической конференции «Творческое наследие профессора В.Ф. Прейса» (г. Тула: Тул-ГУ, 2006 г.); на Международной научно-практической конференции «Образование, наука, производство и управление» (г. Старый Оскол: СТИ, 2007 г.); на V Международной научно-технической конференции «Материалы и технологии XXI века» (г. Пенза: ПГТА, ПГУ, 2007 г.); на Международной научно-технической конференции «Прогрессивные технологии и оборудование при обработке материалов давлением (г. Ульяновск: УГТУ, 2007 г.); на Международной научно-технической конференции «Современные достижения в теории и технологии пластической обработки металлов давлением» (Санкт-Петербург: СПГПУ, 2007 г.); а также на ежегодных научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава ГОУ ВПО «Орловский государственный технический университет и ГОУ ВПО «Тульский государственный университет (г. Тула, 2000-2007 г.г.).

Публикации.

По теме диссертации опубликовано 79 работ, среди них: монографий -2; статей в центральной печати и зарубежных рецензируемых изданиях и сборниках, входящих в «Перечень периодических научных и научно-технических изданий, выпускаемых в Российской Федерации, в которых рекомендуется публикация основных результатов диссертаций на соискание ученой степени доктора наук» - 63; статей в различных сборниках научно-технических трудов — 14. Общий объем - 55 печ. л., авторский вклад - 30,1 печ. л.

На защиту выносятся:

- феноменологические критерии разрушения (энергетический и деформационный), связанные с накоплением микроповреждений и локальной потерей устойчивости (шейкообразованием) анизотропной листовой заготовки при холодном и горячем деформировании, которые дают возможность при разработке технологических процессов определить предельные возможности формоизменения листового материала в зависимости от условий эксплуатации изготавливаемого изделия;

- условия потери устойчивости трубной заготовки в виде образования симметричных складок при осадке свободно опертой заготовки с защемленными концами и потери устойчивости в виде гофров при обжиме трубной заготовки из анизотропного материала, разработанных на основе энергетического условия потери устойчивости, которые позволяют определить условия устойчивого протекания технологических процессов формообразования;

- математические модели вытяжки с утонением стенки осесимметричных деталей из двухслойных анизотропных материалов с учетом механических характеристик основного и плакирующего слоев, ротационной вытяжки анизотропных цилиндрических деталей с утонением стенки коническими роликами с учетом локального очага деформации и объемного характера напряженного и деформированного состояний в очаге деформации, обжима и раздачи анизотропных трубных заготовок, обладающих цилиндрической V анизотропией механических свойств;

- расчет силовых режимов для 3-роликовой схемы ротационной вытяжки с разделением деформации; методика расчета распределения суммарной степени деформации между тремя роликами, установленными в одной плоскости, имеющими различные углы рабочего конуса, для новой схемы ротационной вытяжки с разделением деформации анизотропных трубных заготовок;

- результаты теоретических и экспериментальных исследований процессов вытяжки с утонением стенки цилиндрических изделий из двухслойных материалов, ротационной вытяжки коническими роликами тонкостенных осесимметричных деталей, обжима и раздачи анизотропных трубных заготовок, позволяющие выявить влияние анизотропии механических свойств исходных материалов, технологических параметров, геометрических размеров заготовки и инструмента, степени деформации, толщины основного и плакирующего слоев, условий трения на контактных поверхностях инструмента и заготовки на кинематику течения материала, напряженное и деформированное состояния заготовки, силовые режимы и предельные возможности формоизменения;

- методики и результаты экспериментальных исследований анизотропии механических характеристик двухслойных материалов (характеристики кривых упрочнения и разрушения);

- математические модели первой и последующих операций изотермической вытяжки без утонения стенки, комбинированной вытяжки трансвер-сально-изотропных материалов и вытяжки с утонением стенки цилиндрических заготовок из высокопрочных материалов, обладающих цилиндрической анизотропией механических свойств;

- закономерности изменения кинематики течения материала, напряженного и деформированного состояний, силовых режимов и предельных возможностей деформирования при изотермической вытяжке от технологических параметров, анизотропии механических свойств, накопления повреждаемости, геометрических размеров заготовки и детали, условий трения на контактных поверхностях инструмента и заготовки, скорости перемещения пуансона;

- рекомендации по расчету и проектированию технологических процессов изготовления деталей ответственного назначения из двухслойных анизотропных материалов и ротационной вытяжки тонкостенных осесимметрич-ных деталей на специализированном оборудовании, обжима и раздачи анизотропных трубных заготовок; изотермической глубокой вытяжки цилиндрических деталей из высокопрочных анизотропных материалов в режиме кратковременной ползучести;

- технологический процесс получения заготовок под закатку горловины баллонов БГ-7,3 из стали 12ХЗГНМФБА+08Х1Э вытяжкой, а также технологические процессы ротационной вытяжки тонкостенных осесимметричных деталей различного назначения и профиля из многокомпонентной стали 12ХЗГНМФБА, нержавеющей стали 09Х18Н10Т и стали 10, обеспечивающие эксплуатационные требования и снижение трудоемкости их изготовления; технологические процессы изотермической глубокой вытяжки цилиндрических деталей из высокопрочных анизотропных материалов (титановых сплавов ВТ6С, ВТ14 и алюминиевого сплава АМгб и др.).

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения и семи разделов, заключения, списка использованных источников из 370 наименований, 10 приложений и включает 350 страниц основного текста, содержит 235 рисунков и 35 таблиц. Общий объем - 520 страниц.

7.6. Основные результаты и выводы

1. На основе выполненных теоретических и экспериментальных исследований разработаны методики и создано программное обеспечение для ЭВМ по расчету технологических параметров вытяжки с утонением цилиндрических деталей ответственного назначения из двухслойных материалов, ротационной вытяжки тонкостенных цилиндрических и осесимметричных деталей специальной техники на специализированном оборудовании коническими роликами, обжима и раздачи анизотропных трубных заготовок, процессов изотермической глубокой вытяжки цилиндрических деталей из высокопрочных анизотропных материалов в режиме кратковременной ползучести. Экспериментально определены характеристики анизотропии механические характеристики двухслойного материала 12ХЗГНМФБА+08Х13, позволяющие более точно определить силовые режимы, ожидаемые механические свойства изготавливаемой детали и предельные возможности формоизменения вытяжки с утонением этого двухслойного материала.

2. Разработан технологический процесс изготовления заготовок под закатку горловины баллонов БГ-7,3-30-30.001 из стали 12ХЗГНМФБА+08Х1Э с высокими эксплуатационными характеристиками. Новые технологические процессы приняты к внедрению в опытном производстве на Федеральном государственном унитарном предприятии «ГШ 111 Сплав». Разработаны и внедрены мероприятия по использованию надежных технологических смазок на формоизменяющих операциях. Предложено в качестве смазки использовать «Препарат коллоидно-графитовый водный ПСВ». Гидростатические испытания баллонов высокого давления (опытных изделий) превышающими нагрузками показали их соответствие техническим требованиям на испытания. Исследование механических характеристик материала полуфабриката после формоизменяющих операций вытяжки подтвердило эффективность многооперационной технологии вытяжек с промежуточными термическими операциями восстановительного отжига.

Созданы новые технологические процессы ротационной вытяжки тонкостенных цилиндрических деталей с наружными и внутренними утолщениями из многокомпонентной стали 12ХЗГНМФБА; новые технологические процессы ротационной вытяжки бесшовные лейнеры из трубных заготовок из многокомпонентной стали 12ХЗГНМФБА, которые приняты к внедрению в производство на ФГУП «ГНПП Сплав» со значительным экономическим эффектом; разработан технологический процесс изготовления осесиммет-ричной детали «Переходник» методом обжима, в котором в качестве исходной заготовки предложено использовать трубную заготовку; созданы технологические процессы изготовления корпусов аэрозольных баллонов А-45-145 и А-55-180 из алюминиевого сплава АМцМ; разработаны новые технологические процессы изготовления заготовки детали «Патрубок» из титанового сплава ВТ 14 и детали «Патрубок газовода» из титанового сплава ВТ6 с высокими эксплуатационными характеристиками методами изотермической глубокой вытяжки в режиме кратковременной ползучести, которые приняты к внедрению в опытных производствах на ОАО «ТНИТИ» и ФГУП «ГНПП «Сплав» соответственно.

3. Отдельные материалы научных исследований использованы в учебном процессе на кафедрах на кафедрах «Автоматизированные процессы и машины без стружечной обработки материалов» ГОУ ВПО «Орловский государственный технический университет» и «Механика пластического формоизменения» ГОУ ВПО «Тульский государственный университет» при подготовке бакалавров по направлению 150400 «Технологические машины и оборудование» и инженеров, обучающихся по направлению 150200 «Машиностроительные технологии и оборудование» специальности 150201 «Машины и технология обработки металлов давлением» и включены в разделы лекционных курсов «Специальные виды штамповки», «Механика процессов пластического формоизменения», «Новые техпроцессы и оборудование» и «Технология листовой штамповки», а также использованы в научно-исследовательской работе студентов, при выполнении курсовых и дипломных проектов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации представлено решение крупной научной проблемы, имеющее важное хозяйственное значение и состоящее в развитии теории деформирования анизотропных листовых и трубных заготовок при различных температурно-скоростных режимах обработки, включая изотермические, с учетом реальных механических свойств заготовки и в создании на ее основе научно обоснованных режимов ряда технологических процессов осессимет-ричного формоизменения, обеспечивающих заданное качество и надежность эксплуатации изделий, уменьшение трудоемкости и металлоемкости, сокращение сроков подготовки производства изделий и методик их проектирования.

В процессе теоретического и экспериментального исследований получены следующие основные результаты и сделаны выводы:

1. Разработаны основные уравнения и соотношения для теоретического анализа процессов пластического формообразования анизотропных материалов на базе теории пластичности Мизеса-Хилла. Сформулирован феноменологический критерий разрушения анизотропного упрочняющегося материала в процессах пластического формоизменения. Разработаны критерии локальной потери устойчивости (шейкообразования) анизотропного упрочняющегося листового материала на основе условия положительности добавочных нагрузок.

2. Предложено выполнять теоретический анализ процессов медленного горячего формообразования анизотропных материалов в рамках теории кратковременной ползучести без учета упругих составляющих деформации. Разработаны феноменологические критерии разрушения (энергетический и деформационный) анизотропного листового материала при кратковременной ползучести, связанные с накоплением микроповреждений. На основе постулата Друкера для реономных сред предложены критерии локальной потери устойчивости анизотропного материала при различных схемах напряженного и деформированного состояний заготовки в режиме кратковременной ползучести.

3. Сформулированы условие потери устойчивости трубной заготовки в пластической области в виде образования симметричных складок при осадке свободно опертой заготовки, концы которой защемлены, на основе статического критерия потери устойчивости и условие потери устойчивости в виде гофров при обжиме трубной заготовки из анизотропного материала на основе энергетического метода. Выполнен теоретический анализ потери устойчивости анизотропной трубной заготовки.

4. Разработаны математические модели деформирования двухслойных материалов при вытяжке с утонением стенки с учетом анизотропии механических характеристик основного и плакирующего слоев и формоизменения заготовки при ротационной вытяжке с утонением стенки анизотропных трубных заготовок коническими роликами с учетом локального очага деформации, величины фактической подачи ролика и распределения давления на поверхности ролика. Предложено условие шейкообразования тонкостенной трубной заготовки из анизотропного материала при ротационной вытяжке коническими роликами по прямому способу на основе критерия положительности добавочных нагрузок.

5. На основе созданных математических моделей процессов вытяжки с утонением стенки двухслойных материалов и ротационной вытяжки с утонением трубных заготовок выявлено влияние анизотропии механических свойств исходных материалов, технологических параметров, геометрических размеров заготовки и инструмента, степени деформации, толщины основного и плакирующего слоев, условий трения контактных поверхностей инструмента и заготовки на кинематику течения материала, напряженное и деформированное состояния заготовки, силовые режимы, степень использования ресурса пластичности, неоднородность интенсивности деформации и механических свойств материала цилиндрических деталей по толщине стенки, предельные возможности формообразования. Установлено, что ротационная вытяжка с использованием 3-роликовых схем с разделением деформации позволяет снизить величины радиальных составляющих сил деформирования на 25.30 % по сравнению с аналогичной схемой обработки без разделения деформации.

Количественно определены предельные возможности формообразования при вытяжке с утонением стенки двухслойных анизотропных материалов по максимальной величине растягивающего напряжения на выходе из очага пластической деформации и по степени использования ресурса пластичности, а при ротационной вытяжке с утонением стенки по перечисленным выше критериям разрушения, а также по критерию шейкообразования тонкостенной трубной заготовки. Установлено, что предельные степени деформации при вытяжке с утонением стенки двухслойных материалов и ротационной вытяжке могут ограничиваться одним из перечисленных выше критериев разрушения. Этот факт зависит от анизотропии механических свойств основного и плакирующего слоев цилиндрической заготовки, технологических параметров, условий трения на контактных поверхностях инструмента и заготовки и геометрии рабочего инструмента исследованных процессов пластического деформирования. Показано существенное влияние анизотропии механических свойств исходной заготовки на силовые режимы и предельные возможности формообразования.

6. Разработаны математические модели операций раздачи коническим пуансоном и обжима конической матрицей трубных заготовок, обладающих цилиндрической анизотропией механических свойств. Установлено влияние технологических параметров, условий трения на контактной поверхности пуансона и заготовки, анизотропии механических свойств трубной заготовки на напряженное и деформированное состояния, геометрические размеры детали, силовые режимы операций раздачи и обжима. Оценены предельные возможности деформирования, связанные с предельной величиной сжимающего напряжения на входе в очаг пластической деформации, локальной потерей устойчивости трубной заготовки (при раздаче), условием устойчивости трубной заготовки из анизотропного материала в пластической области в виде образования складок и феноменологического критерия разрушения анизотропного материала. Показано, что предельные возможности формоизменения при раздаче и обжиме трубных анизотропных заготовок могут ограничиваться также одним из перечисленных выше критериев разрушения. В конкретном случае необходимо проверять каждый из перечисленных выше критериев деформируемости в зависимости от эксплуатационных требований на изделие. Установлено, что не учет цилиндрической анизотропии механических свойств трубной заготовки при анализе процессов раздачи и обжима приводит к погрешности в оценке силовых режимов и предельных коэффициентов обжима и раздачи порядка 40 %.

7. Разработаны математические модели первой и последующей операций изотермической вытяжки без утонения стенки, комбинированной вытяжки цилиндрических деталей из анизотропного материала в режиме кратковременной ползучести. Установлены количественные зависимости влияния технологических параметров, скорости перемещения пуансона, геометрии рабочего инструмента, условий трения на контактных поверхностях рабочего инструмента и заготовки, коэффициентов нормальной анизотропии на напряженное и деформированное состояния заготовки, силовые режимы и предельные возможности деформирования, связанные с максимальной величиной растягивающих напряжений на выходе из очага пластической деформации и накоплением повреждаемости. Оценено влияние анизотропии механических свойств на силовые режимы и предельные возможности изотермической комбинированной вытяжки и вытяжки без утонения стенки.

8. Разработаны математические модели изотермической вытяжки с утонением стенки цилиндрических деталей из материалов, обладающих цилиндрической анизотропией механических свойств, в режиме ползучести. Процессы изотермической вытяжки рассмотрены для групп материалов, для которых справедливы уравнения энергетической и кинетической теорий кратковременной ползучести и повреждаемости. Установлены зависимости влияния технологических параметров, скорости перемещения пуансона, анизотропии механических свойств материала на напряженное и деформированное состояния заготовки, использование ресурса пластичности, силовые режимы и предельные возможности деформирования вытяжки с утонением стенки.

9. Выполненные экспериментальные исследования процессов вытяжки с утонением стенки двухслойной стали 12X3ГНМФБА+08X13 в конических матрицах и ротационной вытяжки с утонением стенки трубных заготовок из сталей 10 и 12ХЗГНМФБА, обжима и раздачи трубных заготовок из латуни J163, изотермической вытяжки высокопрочных анизотропных материалов в режиме кратковременной ползучести показали удовлетворительную сходимость расчётных и экспериментальных значений сил, расходимость не превышает 10. 15 %.

10. На основе проведенных теоретических и экспериментальных исследований разработаны рекомендации и создано программное обеспечение для ЭВМ по расчету и проектированию технологических процессов глубокой вытяжки одно- и многослойных анизотропных материалов при различных тем-пературно-скоростных режимах деформирования, ротационной вытяжки с утонением стенки тонкостенных осесимметричных деталей на специализированном оборудовании, процессов обжима и раздачи анизотропных трубных заготовок. Разработаны новый технологический процесс изготовления заготовок под закатку горловины баллонов БГ-7,3 из стали 12ХЗГНМФБА+08Х1Э с высокими эксплуатационными характеристиками и повышенной коррозионной стойкостью; конкурентоспособный технологический процесс ротационной вытяжки осесимметричных деталей с наружными и внутренними утолщениями из многокомпонентной стали 12ХЗГНМФБА; два варианта технологического процесса изготовления бесшовных лейнеров из листовых и трубных заготовок из высокопрочной стали; технологические процессы изготовления корпусов аэрозольных баллонов А-45-145 и А-55-180 из алюминиевого сплава АМцМ; технологический процесс изготовления осе-симметричной детали «Переходник» обжимом трубных заготовок из латуни JI63; новые технологические процессы изготовления деталей «Патрубок» и «Патрубок газовода» из высокопрочных анизотропных материалов в режиме кратковременной ползучести. Материалы диссертационной работы использованы также в учебном процессе.

1. Аверкиев А.Ю. Методы оценки штампуемости листового металла. -М.: Машиностроение, 1985. 176 с.

2. Аверкиев А.Ю. Формоизменение трубной заготовки при раздаче и обжиме // Кузнечно-штамповочное производство. 2000. - №1. — С. 6-9.

3. Аверкиев Ю.А. Об определении наибольшей степени деформации при обжиме пустотелых цилиндрических заготовок в конической матрице // Кузнечно-штамповочное производство. 1966. — № 11.-С. 19-22.

4. Аверкиев Ю.А. Оценка штампуемости листового и трубного проката //Кузнечно-штамповочное производство. 1990. - № 2. - С. 19 - 24.

5. Аверкиев Ю.А. Холодная штамповка. Формоизменяющие операции. Ростов-на-Дону: РГУ, 1984. - 288 с.

6. Аверкиев Ю.А., Аверкиев А.Ю. Технология холодной штамповки: Учебн. для вузов. М.: Машиностроение, 1989. - 304 с.

7. Авицур Б. Исследование процессов волочения проволоки и выдавливания через конические матрицы с большим углом конусности // Труды американского общества инженеров-механиков. М.: Мир, 1964. -№4.-С. 13- 15.

8. Агеев Н.П., Кривицкий Б.А. Анализ условий устойчивости тонкостенных заготовок при обжиме в конической матрице // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. 1980. - №1. - С. 96 - 100.

9. Адамеску Р.А., Гельд П.В., Митюшков Е.А. Анизотропия физических свойств металлов. М.: Металлургия, 1985. - 136 с.

10. Аминов О.В., Лазаренко Э.С., Романов К.И. Двухкулачковый пластомер для растяжения образцов материала с постоянной скоростью деформации в условиях сверхпластичности // Заводская лаборатория. 1999. — Т. 65. - № 5. - С. 46 - 52.

11. Аркулис Г.Э. Совместная пластическая деформация разных металлов. -М.: Металлургия, 1964. 215 с.

12. Арышенский Ю.М., Гречников Ф.В. Теория и расчеты пластического формоизменения анизотропных материалов. М.: Металлургия, 1990. -304 с.

13. Ашкенази Е.К. Анизотропия машиностроительных материалов. -Д.: Машиностроение, 1969. 112 с.

14. Базык А.С., Тихонов А.С. Применение эффекта сверхпластичности в современной металлообработке. М.: НИИМАШ, 1977. - 64 с.

15. Бакхауз Г. Анизотропия упрочнения. Теория в сопоставлении с экспериментом // Известия АН СССР. Механика твердого тела. 1976. - № 6. -С. 120- 129.

16. Баркая В.Ф. Исследования процесса ротационного формообразования осесимметричных оболочек // Труды Грузинского политехнического института. 1971. - № 3 (143). - С. 178-188.

17. Баркая В.Ф. К теории расчета силовых параметров процесса ротационного выдавливания тонких оболочек // Труды Грузинского политехнического института. 1971. - № 3 (143). - С. 168-171.

18. Баркая В.Ф. Критерии моделирования скоростных и статических процессов ротационного выдавливания осесимметричных оболочек // Труды Грузинского политехнического института. 1971. - № 8 (148). - С. 124-135.

19. Баркая В.Ф. Теоретические исследования силовых параметров процесса ротационного выдавливания // Труды Грузинского политехнического института. 1971.- №8(148).-С. 132-143.

20. Баркая В.Ф. Усилия при ротационном выдавливании тонких оболочек // Известия вузов. Машиностроение. 1971. - № 10. - С. 166-170.

21. Баркая В.Ф., Ионов И.Н. Экспериментальные усилия при ротационном формоизменении // Обработка металлов давлением в машиностроении. Вып. 9. - М., 1973. - С. 125-130.

22. Баркая В.Ф., Рокотян С.Е. К теории ротационного выдавливания оболочек вращения // Известия вузов. Черная металлургия. 1972. - № 1. - С. 96-99.

23. Баркая В.Ф., Рокотян С.Е., Рузанов Ф.И. Формоизменение листового материала. М.: Металлургия. - 1976. - 294 с.

24. Бастуй В.Н. К условию пластичности анизотропных тел // Прикладная механика / АН УССР. Ин-т механика. Киев: Наукова думка. - 1977 -№1. - С. 104 - 109.

25. Баудер У. Глубокая вытяжка пустотелых изделий из толстых листов // Проблемы современной металлургии: Сборник сокращенных переводов и обзоров иностранной периодической литературы. М.: Иностранная литература. - 1952. - №2. - С. 93 - 110.

26. Бебрис А.А. Устойчивость заготовки в формоизменяющих операциях листовой штамповки. Рига: Зинатне, 1978. - 127 с.

27. Белов Е.А. К оценке усилий ротационной вытяжки цилиндрических деталей // Исследования в области пластичности и обработки металлов давлением. Тула: ТПИ. - 1986. - С. 105-113.

28. Биметаллический прокат / П.Ф. Засуха, В.Д. Корщиков, О.Б. Бух-валов, А.А. Ершов. М.: Металлургия, 1971. - 264 с.

29. Богатов А.А. Механические свойства и модели разрушения металлов: Учебное пособие для вузов. Екатеринбург: ГОУ ВПО «УГТУ-УПИ», 2002. - 329 с.

30. Богатов А.А., Мижирицкий О.И., Смирнов С.В. Ресурс пластичности металлов при обработке давлением. М.: Металлургия. - 1984. - 144 с.

31. Богоявленский К.Н., Рис В.В., Нгуен Ким Тханг. Силовые параметры процесса обратного ротационного выдавливания коническим роликом //Известия вузов. Машиностроение. 1975. - №10. - С. 130-134.

32. Бровман М.Я., Додин Ю.С. Некоторые вопросы обработки давлением биметалла. 1963.- № 1.- С. 3-5.

33. Быковцев Г.И. О плоской деформации анизотропных идеально-пластических тел //. Известия АН СССР. ОТН. Механика и машиностроение. 1963. - № 2. - С.66-74.

34. Валиев С.А. Комбинированная глубокая вытяжка листовых материалов. М.: Машиностроение, 1973. - 176 с.

35. Валиев С.А., Яковлев С.С., Коротков В.А. Технология комбинированной вытяжки цилиндрических заготовок из анизотропного материала // Кузнечно-штамповочное производство. 1994. - № 12. - С. 6 - 8.

36. Вальтер А.И. Автоматизированная методика расчета процесса ротационной вытяжки цилиндрических деталей // Исследования в области теории, технологии и оборудования штамповочного производства. Тула: ТулГУ. - 1993,-С.103-111.

37. Вальтер А.И. Теоретическая оценка напряженно-деформированного состояния металла при ротационной вытяжке проецированием //Кузнечно-штамповочное производство. 1998. - № 1. - С. 3-4.

38. Вальтер А.И., Юдин Л.Г., Хитрый А.А. Оценка энергетических параметров РВ цилиндрических оболочек с помощью МКЭ // Кузнечно-штамповочное производство. 1995. - № 8. - С. 2.

39. Васин Р.А., Еникеев Ф.У. Введение в механику сверхпластичности: В 2-х ч. Часть I. - Уфа: Гилем, 1998. - 280 с.

40. Владимиров В.И. Физическая природа разрушения металлов. -М.: Металлургия, 1984. 280 с.

41. Влияние анизотропии механических свойств на предельные возможности формоизменения последующих операций комбинированной вытяжки в режиме ползучести / О.В. Пилипенко, С.В. Логвинова, А.В. Черняев,

42. A.А. Перепелкин // Известия ТулГУ. Серия. Механика деформируемого твердого тела и обработка металлов давлением. Тула: Изд-во ТулГУ, 2006. -Вып. 2.-С. 230-234.

43. Вольмир А.С. Устойчивость деформируемых систем. М.: Наука. - 1967. - 984 с.

44. By Э.М. Феноменологические критерии разрушения анизотропии сред // Механика композиционных материалов / Пер. с англ. М.: Мир, 1978.- С.401-491.

45. Вытяжка с утонением стенки / И.П. Ренне, В.Н. Рогожин, В.П. Кузнецов и др. Тула: ТПИ, 1970. - 141 с.

46. Вытяжка с утонением стенки толстостенной цилиндрической заготовки из анизотропного материала в режиме ползучести / С.П. Яковлев,

47. B.И. Платонов, О.В. Пилипенко, Ю.Г. Нечепуренко // Известия ТулГУ. Серия. Механика деформируемого твердого тела и обработка металлов давлением. Тула: Изд-во ТулГУ, 2006. - Вып. 2. - С. 13 - 26.

48. Вытяжка цилиндрических деталей из анизотропного материала в режиме ползучести / С.С. Яковлев, О.В. Пилипенко, А.В. Черняев, В.Н. Чу-дин // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка материалов давлением. 2005. - № 1. - С. 23 - 29.

49. Галлагер Р. Метод конечных элементов. Основы. М.: Мир, 1984.-428 с.

50. Гельфонд В.Л. Построение математической модели процесса образования разностенности при вытяжке с утонением стенки // Исследования в области пластичности и обработки металлов давлением. Тула ТПИ, 1974.- Вып.35. С. 60-68.

51. Геогджаев В.О. Волочение тонкостенных анизотропных труб сквозь коническую матрицу // Прикладная механика. 1968. - Т.4. - Вып. 2. -С. 79- 83.

52. Геогджаев В.О. Сжатие и волочение пластической ортотропной полосы // Инженерный сборник. 1960. - т. XXIX - С.80-91.

53. Глазков В.И. Возможности деформирования при раздаче и от-бортовке // Кузнечно-штамповочное производство. 1972. - № 7. - С. 18-21.

54. Глазков В.И., Ковалева А.Д. Возможности формоизменения при раздаче и фланцовке с нагревом // Кузнечно-штамповочное производство. -1973.-№9.-С. 15- 17.

55. Голенков В.А., Радченко С.Ю. Технологические процессы обработки металлов давлением с локальным нагружением заготовки. М.: Машиностроение, 1997. - 226 с.

56. Головлев В.Д. Расчет процессов листовой штамповки. М.: Машиностроение, 1974. - 136 с.

57. Горбунов М.Н. Технология заготовительно-штамповочных работ в производстве летательных аппаратов. М.: Машиностроение, 1970. - 351 с.

58. Горбунов М.Н. Технология заготовительно-штамповочных работ в производстве самолетов. М.: Машиностроение, 1981. — 224 с.

59. Горбунов М.Н. Штамповка деталей из трубчатых заготовок. М.: Машгиз, 1960. - 190 с.

60. Горбунов М.Н., Глазков В.И. Раздача трубчатых заготовок на коническом пуансоне с подпором на кромке // Кузнечно-штамповочное производство. 1968. - №8. - С. 22 - 26.

61. Горбунов М.Н., Мозгов В.А. Определение границ между областями раздачи и выворота // Кузнечно-штамповочное производство. 1975. -№2.-С. 16-18.

62. Горелова И.А., Шеркунов В.Г. Анализ напряженного состояния для операции совмещения обжима и раздачи» // Наука и технологии. Серия технологии и машины обработки давлением: Избранные труды российской школы. М.: РАН, 2005. - С. 55-65.

63. Горелова И.А., Шеркунов В.Г., Погорелов Ю.М. К вопросу определения напряжений при совмещении процессов обжима и раздачи // Вестник КГУ. Курган: КГУ, 2005. - С. 122-126.

64. Госгортехнадзор России. Правила устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов. -М.: НПО ОБТ, 1993. 192 с.

65. Гредитор М.А. Давильные работы и ротационное выдавливание. М.: Машиностроение. 1971. - 239 с.

66. Гречников Ф.В. Деформирование анизотропных материалов М.: Машиностроение, 1998. - 446 с.

67. Грешнов В.М., Лавриненко Ю.А., Напалков А.В. Инженерная физическая модель пластически деформируемых металлов (скалярное соотношение) // Кузнечно-штамповочное производство. 1998. - № 5. - С. 3-6.

68. Григорьев А.С. О теории и задачах равновесия оболочек при больших деформациях // Известия АН СССР. Механика твердого тела. -1970.-№1.-С. 163-168.

69. Громов Н.П. Теория обработки металлов давлением. М.: Металлургия, 1978. - 360 с.

70. Губкин С.И. Пластическая деформация металлов. М.: Металлургия, I960.- Т. 1,- 376 е., Т. 2,- 416 е., Т. 3.- 306 с.

71. Гун Г.Я. Математическое моделирование процессов обработки металлов давлением. М.: Металлургия, 1983. - 352 с.

72. Данилов B.JI. К формулировке закона деформационного упрочнения // Известия АН СССР. Механика твердого тела. 1971. - №6. - С. 146 -150.

73. Дель Г.Д. Технологическая механика. М.: Машиностроение, 1978.- 174 с.

74. Дель Г.Д., Корольков В.И. Моделирование операций ротационной вытяжки с утонением // Кузнечно-штамповочное производство. 1996. -№3. - С. 23.

75. Демин В.А. Проектирование процессов тонколистовой штамповки на основе прогнозирования технологических отказов. М.: Машиностроение -1, 2002. - 186 с.

76. Джонсон А. Ползучесть металлов при сложном напряженном состоянии // Механика. Сборник переводов. 1962. - № 4. - С. 91-145.

77. Джонсон В., Кудо X. Механика процессов выдавливания металлов. М.: Металлургия. - 1965.- 197 с.

78. Джонсон У., Меллор П. Теория пластичности для инженеров. -М.: Машиностроение, 1979. 567 с.

79. Дзугутов М.Я. Напряжение и разрывы при обработке металлов давлением. М.: Металлургия, 1974. - 280 с.

80. Дзугутов М.Я. Пластическая деформация высоколегированных сталей и сплавов. М.: Металлургия, 1977. - 480 с.

81. Евсюков С.А. Влияние напряженного состояния на изменение длины образующей заготовки // Вестник МГТУ. Сер. Машиностроение. -1996. -№ 2.- С. 94- 100.

82. Евсюков С.А. Обжим раздача цилиндрических трубных обечаек в условиях горячей деформации // Известия вузов. Машиностроение. - 1994. -№ 7-9.- С. 126 - 130.

83. Евсюков С.А. Отбортовка горловин на заготовках, имеющих анизотропное упрочнение // Кузнечно-штамповочное производство.-1994.-№ 11.-С. 17- 19.

84. Евсюков С.А., Бочаров Ю.А., Суворов А.П. Совмещение операций обжима и раздачи // Известия вузов. Машиностроение. 1992. - № 10-12. -С. 106-110.

85. Егоров М.И. Определение коэффициента поперечных деформаций листового проката с начальной анизотропией на цилиндрических образцах // Заводская лаборатория. 1988. - № 11. - С. 79 - 82.

86. Елин К.Д. Экспериментальное определение усилия при давильных работах // Технология машиностроения. Тула: ТулПИ. - 1967. - Вып. 1. - С. 19-24.

87. Еникеев Ф.У. Определение параметров сигмоидальной кривой сверхпластичности // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка материалов давлением. 2001. - № 4. - С. 18 - 22.

88. Ершов В.И., Глазков В.И. О некоторых способах изменения толщины стенки при раздаче трубчатых заготовок // Кузнечно-штамповочное производство. 1969. - №7. - С. 19 - 20.

89. Ершов В.И., Глазков В.И., Каширин М.Ф. Совершенствование формоизменяющих операций листовой штамповки. М.: Машиностроение, 1990.-311 с.

90. Жарков А.А., Пилипенко О.В., Феофанова А.Е. Образование складок при обжиме трубной заготовки из анизотропного материала // Известия ТулГУ. Серия. Актуальные вопросы механики. Тула: Изд-во ТулГУ, 2006. -Том 1. - Вып. 1.-С. 75-82.

91. Жарков В.А. Методика разработки технологических процессов вытяжки с учетом анизотропии листовых материалов // Кузнечно-штамповочное производство. 1994. - № 10. - С. 5 - 9.

92. Желтков В.И., Вальтер А.И., Юдин Л.Г. Упругопластический анализ процесса ротационной вытяжки цилиндрических деталей // Исследования в области теории, технологии и оборудования штамповочного производства. Тула: ТПИ, 1992.- С. 27-33.

93. Закономерности ползучести и длительной прочности: Справочник / Под общ. ред. С.А. Шестерикова. М.: Машиностроение, 1983. - 101 с.

94. Зенкевич О. Метод конечных элементов в технике. М.: Мир, 1975.- 541 с.

95. Зубцов М.Е. Листовая штамповка. Л.: Машиностроение, 1980.432 с.

96. Ивлев Д.Д. Теория идеальной пластичности. М.: Наука, 1966.231 с.

97. Ивлев Д.Д., Быковцев Г.И. Теория упрочняющегося пластического тела. М.: Наука, 1971. - 232 с.

98. Изотермическое деформирование высокопрочных анизотропных металлов / С.П. Яковлев, В.Н. Чудин, С.С. Яковлев, Я.А. Соболев. М: Машиностроение - 1, Изд-во ТулГУ, 2004. - 427 с.

99. Изотермическое деформирование металлов / С.З. Фиглин, В.В. Бойцов, Ю.Г. Калпин, Ю.И. Каплин. М.: Машиностроение, 1978. - 239 с.

100. Ильюшин А.А. Пластичность. М.: Изд-во АН СССР, 1963. - 207с.

101. Исаченков Я.Е. Контактное трение и смазки при обработке металлов давлением. М.: Машиностроение, 1978. - 208 с.

102. К вопросу об образовании наплыва при ротационной вытяжке с утонением трубных заготовок из анизотропного материала / С.П. Яковлев,

103. О.В. Пилипенко, В.И. Трегубов, Ю.В. Арефьев // Известия ТулГУ. Серия. Механика деформируемого твердого тела и обработка металлов давлением. -Тула: Изд-во ТулГУ, 2005. Вып. 2. - С. 19-24.

104. Кадеров Х.К. Совершенствование технологии штамповки плоских колец и фланцев из цилиндрических заготовок: Автореф. дис. канд. техн. наук. Ростов-на-Дону, 1988. - 17 с.

105. Казакевич Г.С. Прогнозирование прочности и анизотропного состояния деформированных конструкционных материалов. М.: Изд-во ЛГУ, 1988.-С. 170.

106. Казакевич И.И. Анализ процесса холодной поперечной прокатки (ротационного выдавливания) // Кузнечно-штамповочное производство. -1973.-№7.-С.14-17.

107. Казакевич И.И. К расчёту внеконтактной деформации при поперечно-винтовой прокатке // Известия вузов. Машиностроение. 1976. - № 12. -С. 131-136.

108. Калиновский Н.П., Чудин В.И., Мозлов В.А. К расчету технологических параметров обжима трубы с нагревом // Кузнечно-штамповочное производство. 1980. - №1. - С. 20-21.

109. Калпакчиоглу С.О. Максимальное утонение стенок при раскатке труб // Труды американского общества инженеров-механиков. Серия В. Т. 86. Конструирование и технология машиностроения / Пер. с англ. М.: Изд. иностр. лит. - 1964. - №1. - С. 56-62.

110. Калпакчиоглу С.О. О механизме силовой выдавки // Труды американского общества инженеров-механиков. Серия В. Т. 83. Конструирование и технология машиностроения / Пер. с англ. М.: Изд. иностр. лит. -1961.-№2. -С. 35-42.

111. Капорович В.Г. Обкатка металлоизделий в производстве. М.: Машиностроение, 1973. - 166 с.

112. Качанов JI.M. Основы механики разрушения. М.: Наука, 1974.312 с.

113. Качанов JI.M. Основы теории пластичности. М.: Наука, 1969.420с.

114. Качанов JI.M. Теория ползучести. М.: Физматгиз, 1960. - 456 с.

115. Каюшин В.А., Ренне И.П. Выворот концов труб с последующей отбортовкой // Кузнечно-штамповочное производство. 1983. - №4. - С. 22 -25.

116. Каюшин В.А., Ренне И.П. Исследование отбортовки концов труб непрерывной раздачей жестким пуансоном без применения матрицы // Кузнечно-штамповочное производство. 1982. - №2. - С. 28 - 30.

117. Каюшин В.А., Ренне И.П. Экспериментальное исследование способов отбортовки фланцев на концах труб последовательной раздачей коническим и плоским пуансонами // Кузнечно-штамповочное производство. -1983.-№12.-С. 11-14.

118. Кирьянов А.Н., Мишунин В.А. Оценка режимов деформирования при ротационной вытяжке цилиндрических деталей // Кузнечно-штамповочное производство. 1997. - № 11. - С. 27-29.

119. Кобаяши Ш., Холл С., Томсен Э. Теория силовой выдавки конуса // Труды американского общества инженеров-механиков. Сер. В: Конструирование и технология машиностроения. -1961. № 3. - С. 10-20.

120. Ковалёв В.Г., Бодин В.В. Точность при обжиме и раздаче // Заготовительные производства в машиностроении. М.: Машиностроение. -2004. - №9.-С. 34-35.

121. Ковка и штамповка. Справочник в 4-х т. // Ред. совет: Е.И. Семенов и др. Т.2. Горячая штамповка // Под ред. Е.И. Семенова, - М.: Машиностроение, 1986. - 592 с.

122. Ковка и штамповка. Справочник в 4-х т. // Ред. совет: Е.И. Семенов и др. Т. 4. Листовая штамповка / Под ред. А.Д. Матвеева. - М.: Машиностроение, 1987. - 544 с.

123. Колесников Н.П. Зависимость штампуемости стали от анизотропии при вытяжке деталей сложной формы // Кузнечно-штамповочное производство. 1962. - № 8. - С. 18 - 19.

124. Колесников Н.П. Расчет напряженно-деформированного состояния при вытяжке с учетом анизотропии // Кузнечно-штамповочное производство. 1963. - № 9.- С. 15 - 19.

125. Колмогоров В.Л. Механика обработки металлов давлением. -Екатеринбург: Уральский государственный технический университет (УПИ), 2001.-836 с.

126. Колмогоров В.Л. Механика обработки металлов давлением. М.: Металлургия, 1986. - 688 с.

127. Колмогоров В.Л., Мигачев Б.А., Бурдуковский В.Г. Феноменологическая модель накопления повреждений и разрушения при различных условиях нагружения. Екатеринбург: УрОРАМ, 1994. - 104 с.

128. Колпакчиоглу С.О. Максимальное утонение стенок при раскатке труб // Труды американского общества инженеров-механиков. Серия В. Конструирование и технология машиностроения / Пер. с англ. М.: Изд. иностр. лит. - 1964.- №1.- С. 56-62.

129. Корн Г., Корн Т. Справочник для научных работников и инженеров. М.: Наука. Глав. ред. физ.-мат. лит. - 1984. - 831 с.

130. Король В.К., Гильденгорн М.С. Основы технологии производства многослойных материалов. М.: Металлургия, 1970.

131. Корольков В.И. Моделирование деформированного состояния заготовки при ротационной вытяжке без предметного утонения // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка материалов давлением. 2001. - №7. с. 40-44.

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

133. Кратковременная ползучесть сплава Д16 при больших деформациях / В.Н. Бойков, Э.С. Лазаренко и др. // Известия вузов. Машиностроение. 1971,-№4.-С. 34-37.

134. Кроха В.А. Упрочнение металлов при холодной пластической деформации: Справочник. М.: Машиностроение, 1980. - 157 с.

135. Кудрявцев И.П. Текстуры в металлах и сплавах. М.: Металлургия, 1965.-292 с.

136. Кузин В.Ф. Влияние анизотропии на разностенность при вытяжке с утонением стенки // Обработка металлов давлением. Тула: ТПИ, 1971. -С. 171 - 176.

137. Кузнецов В.П., Бузиков Ю.М. Исследования влияния рабочей части матриц на глубокую вытяжку с утонением // Кузнечно-штамповочное производство. 1967. - № 1. - С. 16-19.

138. Лазаренко Э.С., Малинин Н.Н., Романов К.И. Диаграммы растяжения в условиях горячего формоизменения металлов // Расчет на прочность. 1983. - Вып. 24. - С. 95-101.

139. Лазаренко Э.С., Малинин Н.Н., Романов К.И. Кратковременная ползучесть и разрушение алюминиевых и магниевых сплавов. Сообщение I // Известия вузов. Машиностроение. 1982. - №3. - С. 25-28.

140. Лазаренко Э.С., Малинин Н.Н., Романов К.И. Кратковременная ползучесть и разрушение алюминиевых и магниевых сплавов. Сообщение II //Известия вузов. Машиностроение. 1982. - №7. - С. 19-23.

141. Липухин Ю.В., Тишков В .Я., Данилов Л.И. Прогрессивная технология перспективные продукты // Металоснабжение и сбыт. - 1997. - №2. -С. 40-41.

142. Листовая штамповка: Расчет технологических параметров: Справочник / В.И. Ершов, О.В. Попов, А.С. Чумадин и др. М.: изд-во МАИ, 1999.-516 с.

143. Лялин В.М., Журавлев Г.М., Журавлев А.Г. Оптимизация технологии обжима корпуса огнетушителя ОУ-5 // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка материалов давлением. 2004. - №7. - С. 36 - 39.

144. Макклинтон Ф., Аргон А. Деформация и разрушение материалов. -М.: Мир, 1970.-444 с.

145. Макклинтон Ф.А. Разрушение / Под ред. Г. Либовица: Пер. с англ. -М.: Мир, 1975. Т.З. - С. 339-520.

146. Маленичев А.С., Ренне И.П., Смирнов В.В. Выбор оптимальных технологических параметров и режимов ротационной вытяжки роликовыми раскатными устройствами // Кузнечно-штамповочное производство. 1985. -№4.-С. 36 - 38.

147. Малинин Н.Н. Ползучесть в обработке металлов. М.: Машиностроение, 1986. - 216 с.

148. Малинин Н.Н. Прикладная теория пластичности и ползучести. -М.: Машиностроение. 1975. - 400 с.

149. Малинин Н.Н. Технологические задачи пластичности и ползучести. М.: Высшая школа, 1979 - 119 с.

150. Малоотходная, ресурсосберегающая технология штамповки / Под ред. В.А. Андрейченко, Л.Г. Юдина, С.П. Яковлева. Кишинев: Univer-sitas, 1993. - 238 с.

151. Маркин А.А., Яковлев С.С. Влияние вращения главных осей ортотропии на процессы деформирования анизотропных, идеально-пластических материалов // Механика твердого тела. 1996. - №1. - С. 66 -69.

152. Маркин А.А., Яковлев С.С., Здор Г.Н. Пластическое деформирование ортотропного анизотропно-упрочняющегося слоя // Вести АН Бела-руссии. Технические науки. Минск. - 1994. - №4. - С. 3 - 8.

153. Матвеев Г.А. Исследование совмещения операций вытяжки и от-бортовки. // Машины и технология обработки металлов давлением. М.: МВТУ им. Н.Э. Баумана, 1983. - С. 118 - 127.

154. Математическая модель ротационной вытяжки трубных заготовок из анизотропного материала / С.С. Яковлев, О.В. Пилипенко, В.И. Тре-губов, Ю.В. Арефьев // Известия ТулГУ. Серия. Актуальные вопросы механики. Тула: Изд-во ТулГУ, 2005. - Вып. 1. - С. 41-50.

155. Механика процессов изотермического формоизменения элементов многослойных листовых конструкций / С.П. Яковлев, С.С. Яковлев, В.Н. Чудин, Я.А. Соболев Тула: ТулГУ, 2001. - 254 с.

156. Микляев П.Г., Фридман Я.Б. Анизотропия механических свойств металлов. М.: Металлургия, 1986. - 224 с.

157. Могильный Н.И. Ротационная вытяжка оболочковых деталей на станках. М.: Машиностроение. - 1983. - 190 с.

158. Молочная Т.В., Волский М.И., Терехов А.Н. О возможности применения упрощенных методов определения пластической анизотропии в транстропных телах // Заводская лаборатория. 1976. - № 11.- С. 1403-1405.

159. Мошнин Е.Н. Технология штамповки крупногабаритных деталей. М.: Машиностроение. - 1973. - 240 с.

160. Надаи А. Пластичность и разрушение твердых тел. Пер. с англ. -М.: Мир, 1969. 863 с.

161. Нечепуренко Ю.Г., Яковлев С.П., Яковлев С.С. Глубокая вытяжка цилиндрических изделий из анизотропного материала. Тула: ТулГУ, 2000. - 195 с.

162. Никольский JI.A., Фиглин С.З., Бойцов В.В. Горячая штамповка и прессование титановых сплавов. М.: Машиностроение, 1975. - 285.

163. Новик Ф.С., Арсов Я.Б. Оптимизация процессов технологии металлов методами планирования экспериментов. М.: Машиностроение; София: Техника, 1980. - 304 с.

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

165. Овчинников А.Г., Жарков В.А. Исследование влияния анизотропии на вытяжку листового металла // Известия вузов. Машиностроение. -1979.-№8.-С. 94-98.

166. Огородников В.А. Оценка деформируемости металлов при обработке давлением. Киев: Вища школа, 1983. - 175 с.

167. Одиноков В.И., Тимашев С.А., Марьин Б.Н. Математическое моделирование технологического процесса обжима концов труб // Проблемы машиностроения и надежности машин. 2005. - №2. - С. 57 — 61.

168. Олыиак В., Рыхлевский Я., Урбановский В. Теория пластичности неоднородных тел / Пер. с англ. М.: Мир, 1964. — 320 с.

169. Опыт изготовления газовых баллонов многооперационной вытяжкой / Н.А. Макаровец, В.А. Береговой, А.Ф. Куксенко, В.А. Коротков, Л.Г. Юдин, С.П. Яковлев // Кузнечно-штамповочного производство. 1995. -№8. - С. 26 - 27.

170. Основы теории обработки металлов давлением / С.И. Губкин, Б.П. Звороно, В.Ф. Кашков и др: Под ред. М.В. Сторожева. М.: Машгиз, 1959.-539 с.

171. Патент №2175738 РФ. Баллон высокого давления для дыхательных аппаратов / В.И. Трегубов, В.В. Бирюков, Г.А. Денежкин, А.Ф. Куксенко, Н.А. Макаровец и др. Заявка №2000106903 от 21.03.2000 г.

172. Пашкевич А.Г., Орехов А.В. Гофрообразование при обжиме тонкостенных оболочек осевым усилием деформирования // Известия вузов. Машиностроение. 1979. - №10. - С. 122 - 126.

173. Пилипенко О.В. Обжим и раздача трубных заготовок из анизотропных материалов // Заготовительные производства (Кузнечно-штамповочное, литейное и другие производства). — 2007. № 11. С.

174. Пилипенко О.В., Яковлев С.С., Трегубов В.И. Вытяжка с утонением стенки цилиндрических деталей // Заготовительные производства (Кузнечно-штамповочное, литейное и другие производства). 2007. № 12. - С.

175. Пилипенко О.В., Яковлева С.П. Вытяжка с утонением стенки толстостенных цилиндрических заготовок из анизотропных материалов в режиме ползучести // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка материалов давлением. — 2007. № 11. - С.

176. Пилипенко О.В. Изотермическая комбинированная вытяжка цилиндрических деталей // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка материалов давлением. 2007. - № 11. - С.

177. Пилипенко О.В. Технологические параметры ротационной вытяжки с утонением стенки трубных заготовок из анизотропного материала // Вестник машиностроения. 2007. № 12. - С.

178. Пилипенко О.В. Анизотропии механических свойств и технологические параметры операций листовой штамповки // Материалы международной научно-практической конференции «Образование, наука, производство и управление». — Старый Оскол: СТИ. 2007. - С. 36-38.

179. Пилипенко О.В. Обжим трубных заготовок из трансверсально-изотропного материала в конической матрице // Известия ТулГУ. Серия. Механика деформируемого твердого тела и обработка металлов давлением. -Тула: Изд-во ТулГУ, 2006. Вып. 4. - С. 119-127.

180. Пилипенко О.В. Последующие операции изотермической вытяжки цилиндрических деталей из анизотропного материала в режиме ползучести // Известия ТулГУ. Серия. Актуальные вопросы механики. Тула: ТулГУ, 2004.-Том l.-Вып. 1. - С. 161 - 168.

181. Пилипенко О.В. Формирование анизотропии механическихсвойств при прокатке листового материала // Материалы международной научно-технической конференции «Автоматизация; проблемы, идеи, решения» (АПИР-11), 16-17 октября 2006 г., Тула: ТулГУ. С. 184-185.

182. Пилипенко О.В. Шейкообразование тонкостенной трубной заготовки при ротационной вытяжке коническими роликами // Известия ТулГУ. Серия. Актуальные вопросы механики. Тула: Изд-во ТулГУ, 2005. - Вып. 1.-С. 249-253.

183. Пилипенко О.В. Экспериментальные исследования силовых режимов изотермической комбинированной вытяжки в режиме ползучести // Известия ТулГУ. Серия. Актуальные вопросы механики. Тула: Изд-во ТулГУ, 2006.-Том 1. - Вып. 1.-С. 188-192.

184. Пилипенко О.В., Безотосный Д.А., Радченко С.Ю. Неоднородность механических свойств материала деталей из двухслойных анизотропных материалов при вытяжке с утонением стенки // Известия ТулГУ. Серия.

185. Проблемы специального машиностроения. Вып. 9. - Часть 2. - Тула: Изд-во ТулГУ, 2006.-С. 158- 162.

186. Пилипенко О.В., Жарков А.А. Технологические параметры раздачи анизотропной трубной заготовки // Известия ТулГУ. Серия. Механика деформируемого твердого тела и обработка металлов давлением. Тула: Изд-во ТулГУ, 2005. - Вып. 1. - С. 118 - 127.

187. Пилипенко О.В., Жарков А.А. Технологические параметры раздачи анизотропной трубной заготовки // Известия ТулГУ. Серия. Механика деформируемого твердого тела и обработка металлов давлением. Тула: Изд-во ТулГУ, 2005. - Вып. 1. - С. 118 - 127.

188. Пилипенко О.В., Жарков А.А., Яковлев С.С. Раздача анизотропной трубной заготовки коническим пуансоном // Известия ТулГУ. Серия. Механика деформируемого твердого тела и обработка металлов давлением. -Тула: Изд-во ТулГУ, 2005. Вып. 2. - С. 174-183.

189. Пилипенко О.В., Ларина М.В., Арефьев Ю.В. О неравномерности деформации и повреждаемости по толщине детали при ротационной вытяжке с утонением стенки // Известия ТулГУ. Технология сельскохозяйственного машиностроения. Тула: ТулГУ, 2005. - С. 134-138.

190. Пилипенко О.В., Ларина М.В., Арефьев Ю.В. Предельные возможности формоизменения при ротационной вытяжке с утонением стенки // Наука и технологии. Серия. Технологии и машины обработки давлением. -М.: РАН, 2005. С. 30-33.

191. Пилипенко О.В., Платонов В.И. Вытяжка с утонением стенки анизотропного материала в режиме ползучести // Известия ТулГУ. Серия. Актуальные вопросы механики. Тула: ТулГУ, 2004. - Том 1. - Вып. 1. - С. 168- 177.

192. Пилипенко О.В., Соболев Я.А., Чусов А.В. Механические характеристики титанового сплава ВТ-23 при ползучести // Известия ТулГУ. Серия. Механика деформируемого твердого тела и обработка металлов давлением. Тула: Изд-во ТулГУ, 2006. - Вып. 4. - С. 68-71.

193. Полухин П.И., Гун Г.Я., Галкин A.M. Сопротивление пластической деформации металлов и сплавов. М.: Металлургия, 1976. - 267 с.

194. Поляков Ю.Л. Листовая штамповка легированных сплавов. М.: Машиностроение, 1980. - 96 с.

195. Попов Е.А. К анализу операций с локальным очагом пластических деформаций // Машины и технология обработки металлов давлением. -М.: Труды МВТУ. 1969. - Вып. 9. - С. 163-180.

196. Попов Е.А. Основы теории листовой штамповки. М.: Машиностроение, 1968. - 283 с.

197. Попов Е.А., Ковалев В.Г., Шубин И.Н. Технология и автоматизация листовой штамповки. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2000. -480 с.

198. Попов Е.А., Оцхели В.Н. Анализ напряженно-деформированного состояния при обжиме трубных заготовок // Кузнечно-штамповочное производство. 1972. - №5 - С. 17 - 19.

199. Попов Е.А., Шевченко А.А. Предельная степень деформации при раздаче труб // Кузнечно-штамповочное производство. 1970. - №3. - С. 12 -19.

200. Попов О.В. Изготовление цельноштампованных тонкостеннных деталей переменного сечения. М.: Машиностроение, 1974. - 120 с.

201. Попов О.В., Ершов В.И. Изготовление цельноштампованных ниппелей для разъемных соединений трубопроводов // Труды МАТИ. 1966. -№65. - С. 130- 145.

202. Попов О.В., Пашкевич А.Г., Глазков В.И. Применение раздачи с осевым подпором для получения тонкостенных монолитных оболочек // Кузнечно-штамповочное производство. 1969. - № 3. - С. 12 - 15.

203. Прагер В., Ходж Ф.Г. Теория идеально пластических тел. М.: ИЛ, 1956.-398 с.

204. Предельные значения коэффициентов обжима глубоких конических деталей / Э.Л. Мельников, М.З. Фомин, B.C. Головин и др. // Кузнечно-штамповочное производство. 1983. - № 2. - С. 21 - 22.

205. Предотвращение гофрообразования при обжиме тонкостенных цилиндрических оболочек / М.Н. Горбунов, А.Г. Пашкевич, М.Ф. Каширин и др. // Кузнечно-штамповочное производство. 1977. - № 1. - С. 18-20.

206. Применение теории ползучести при обработке металлов давлением. / А.А. Поздеев, В.И. Тарновский, В.И. Еремеев. М.: Металлургия, 1973.- 192 с.

207. Прогрессивные технологические процессы холодной штамповки / Ф.В. Гречников, A.M. Дмитриев, В.Д. Кухарь и др. / Под ред. А.Г. Овчинникова. М.: Машиностроение, 1985. - 184 с.

208. Пэжина П. Основные вопросы вязко-пластичности. М.: Мир, 1968.- 176 с.

209. Работнов Ю.Н. Механика деформируемого твердого тела. М.: Наука, 1979. - 744 с.

210. Работнов Ю.Н., Милейко С.Т. Кратковременная ползучесть. М.: Наука, 1970.-224 с.

211. Раздача сварных заготовок при переменной температуре в окружном направлении / В.И. Глазков, А.В. Ковалев, Е.Н. Савченко и др. // Кузнечно-штамповочное производство. 1978. - №9. - С. 19 - 21.

212. Раков JI.A. Анализ пластического истечения материала из очага деформации при ротационной вытяжке // Технология легких сплавов. Научно-технический бюллетень ВИЛС. 1981. - № 1. - С. 38-42.

213. Ренне И.П., Басовский Л.Е. Ресурс пластичности при волочении, вытяжке с утонением и гидропрессовании // Обработка металлов давлением. Свердловск: УПИ. - 1977. - Вып.4. - С. 92 - 95.

214. Ренне И.П., Каюшин В.А. Экспериментальное исследование устойчивости пластической деформации кромки трубы при раздаче коническим пуансоном // Кузнечно-штамповочное производство. 1988. - №9. - С. 16- 17.

215. Ренне И.П., Панченко Е.В. Определение параметров уравнения сверхпластического состояния листовых материалов из опыта на двухосное растяжение // Проблемы прочности. 1978. - № 8. - С. 31-35.

216. Ресурс пластичности при вытяжке с утонением / JI.E. Басовский, В.П. Кузнецов, И.П. Ренне и др. // Кузнечно-штамповочное производство. -1977.- № 8. С. 27 - 30 .

217. Рогова А.А. Математическая модель процесса ротационной вытяжки цилиндрических деталей // Труды Всесоюзного симпозиума по остаточным напряжениям и методам регулирования. М.: Институт проблем механики АН СССР. - 1982. - С. 353 - 360.

218. Розанов В.В., Львов Д.С. Давильные работы. М.: Машгиз, 1951.- 176 с.

219. Романов К.И. Механика горячего формоизменения металлов. -М.: Машиностроение, 1993. 240 с.

220. Романовский В.П. Справочник по холодной штамповке.- Л.: Машиностроение, 1979. 520 с.

221. Ротационное выдавливание роликовыми раскатными головками / И.П. Ренне, А.С. Маленичев, В.В. Смирнов, Л.Г. Юдин // Кузнечно-штамповочное производство. 1975. - № 8. -С. 34 -36.

222. Рузанов Ф.И. Локальная устойчивость процесса деформации ортотропного листового металла в условиях сложного нагружения // Машиноведение / АН СССР. 1979. - №4. - С. 90 - 95.

223. Рузанов Ф.И. Определение критических деформаций при формообразовании детали из анизотропного листового металла // Машиноведение.- 1974.-№2.-С. 103 107.

224. Сегал В.М. Технологические задачи теории пластичности. -Минск: Наука и техника, 1977. 256 с.

225. Селедкин Е.М., Гвоздев А.Е. Математическое моделирование процессов формоизменения заготовок. М.: Академия проблем качества; ТулГУ, 1998. - 225 с.

226. Семенов Е.И. Технология и оборудование ковки и горячей штамповка. М.: Машиностроение, 1999. - 384 с.

227. Силовые и деформационные параметры обжима анизотропной трубной заготовки / О.В. Пилипенко, А.А. Жарков, Н.В. Купор, В.А. Андрейченко // Известия ТулГУ. Серия. Актуальные вопросы механики. Тула: Изд-во ТулГУ, 2005. - Вып. 1. - С. 18-26.

228. Силовые режимы вытяжки с утонением двухслойных анизотропных упрочняющихся материалов / О.В. Пилипенко, Д.А. Безотосный, К.С. Ремнев, А.В. Черняев // Известия ТулГУ. Серия «Автомобильный транспорт». Тула: ТулГУ. - Вып. 10, 2006. - С. 250-257.

229. Смирнов B.C. Теория обработки металлов давлением. М.: Металлургия, 1973. - 496 с.

230. Смирнов B.C., Дурнев В.Д. Текстурообразование при прокатке. -М.: Металлургия, 1971. 254 с.

231. Смирнов О.М. Обработка металлов давлением в состоянии сверхпластичности. М.: Машиностроение, 1979. - 118 с.

232. Смирнов-Аляев Г.А. Сопротивление материалов пластическому деформированию. JL: Машиностроение, 1978. - 368 с.

233. Смирнов-Аляев Г.А., Чикидовский В.П. Экспериментальные методы в обработке металлов давлением. Д.: Машиностроение, 1972. - 360 с.

234. Соколов Л.Д., Скуднов В.А. Закономерности пластичности металлов. М.: ООНТИВИЛС - 1980. - 130 с.

235. Соколовский В.В. Волочение тонкостенной трубы через коническую матрицу // Прикладная математика и механика. 1960. Т.24, вып.5. - С. 27-31.

236. Соколовский В.В. Теория пластичности. М.: Высшая школа, 1969. - 608 с.

237. Сопротивление деформации и пластичность стали при высоких температурах / И.Я. Тарновский, А.А. Поздеев, B.C. Баакашвили и другие. -Тбилиси: Сабчота Сакартвело, 1970. 224 с.

238. Соснин О.В. Анизотропная ползучесть упрочняющихся материалов // Инженерный журнал. Механика твердого тела. 1968. - № 4. - С. 143146.

239. Соснин О.В. Об анизотропной ползучести материалов // Журнал прикладной механики и технической физики. 1965. - №6. - С. 99-104.

240. Соснин О.В. Энергетический вариант теории ползучести и длительной прочности. Сообщение 1. Ползучесть и разрушение неупрочняю-щихся материалов // Проблемы прочности. 1973. - № 5. - С. 45-49.

241. Степанский Л.Г. Расчеты процессов обработки металлов давлением. М.: Машиностроение, 1979. - 215 с.

242. Степанский Jl.Г. Энергетический критерий разрушения металла при обработке давлением // Кузнечно-штамповочное производство. 1988. -№ 9. - С. 1-5.

243. Сторожев М.В., Попов Е.А. Теория обработки металлов давлением. М.: Машиностроение, 1977. - 423 с.

244. Талыпов Г.Б. Исследование эффекта Баушингера // Известия АН СССР. Механика и машиностроение. 1964. - № 6. - С. 131-137.

245. Талыпов Г.П. Пластичность и прочность стали при сложном нагружении. Л.: Изд-во ЛГУ. - 1968. - 134 с.

246. Теория и технология изотермической штамповки труднодефор-мируемых и малопластичных сплавов / С.П. Яковлев, В.Н. Чудин, С.С. Яковлев, В.А. Андрейченко. Тула: ТулГУ, 2000.- 220 с.

247. Теория ковки и штамповки / Е.П. Унксов, У. Джонсон, В.Л. Колмогоров и др.; Под общ. ред. Е.П. Унксова, А.Г. Овчинникова. М.: Машиностроение. — 1992. - 720 с.

248. Теория обработки металлов давлением / И.Я. Тарновский, А.А. Поздеев, О.А. Ганаго и др. М.: Металлургия, 1963. - 672 с.

249. Теория пластических деформаций металлов / Е.П. Унксов, У. Джонсон, В.Л. Колмогоров и др. / Под ред. Е.П. Унксова, А.Г. Овчинникова. М.: Машиностроение, 1983. - 598 с.

250. Томаеетт Э. Силы и предельные деформации при раскатке цилиндрических осесимметричных тел из алюминия. Т. 1 М.: ВИНИТИ, 1969.- 125 с.

251. Томленов А.Д. Механика процессов обработки металлов давлением. М.: Машгиз, 1963. - 112 с.

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

253. Томсен Э., Янг Ч., Кобаяши Ш. Механика пластических деформаций при обработке металлов. М.: Машиностроение. - 1969.- 362 с.

254. Трегубов В.И. Изготовление баллонов высокого давления из высокопрочных двухслойных материалов вытяжкой М.: Машиностроение-1, Изд-во «Тульский полиграфист», 2003. - 164 с.

255. Трегубов В.И. Конструктивные особенности и технологические методы изготовления баллонов высокого давления // Оборонная техника. -М.: НТЦ «Информтехника», 1999. №11 - 12. - С. 77 - 82.

256. Трегубов В.И. Перспективные технологии изготовления цилиндрических изделий ротационной вытяжкой // Заготовительные производства (Кузнечно-штамповочное, литейное и другие производства). 2004. - №2. -С. 25-27.

257. Трегубов В.И. Ротационная вытяжка с утонением стенки цилиндрических деталей из труб на специализированном оборудовании. Тула: ТулГУ, Тульский полиграфист, 2002. - 148 с.

258. Трегубов В.И., Белов А.Е., Яковлев С.С. Исследование влияния технологических параметров ротационной вытяжки на геометрические характеристики цилиндрических деталей // Вестник машиностроения, 2002. -№10-С. 55-58.

259. Трегубов В.И., Белов Е.А., Яковлев С.С. Влияние схемы ротационной вытяжки на качественные характеристики цилиндрических деталей // Кузнечно-штамповочное производство, 2002. № 9 . - С. 28-34.

260. Трегубов В.И., Ларина М.В., Яковлев С.С. Влияние технологических параметров ротационной вытяжки на геометрические показатели качества цилиндрических деталей // Вестник машиностроения. 2005. - № 3. — С. 68-71.

261. Трегубов В.И., Пилипенко О.В., Арефьев Ю.В. Ротационная вытяжка тонкостенных осесимметричных деталей // Материалы международной научно-практической конференции «Образование, наука, производство и управление». Старый Оскол: СТИ. - 2007. - С. 33-35.

262. Трегубов В.И., Яковлев С.П., Яковлев С.С. Силовые режимы ротационной вытяжки цилиндрических деталей на специализированном оборудовании // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка материалов давлением. 2005. - № 1. - С. 17 - 23.

263. Трегубов В.И., Яковлев С.П., Яковлев С.С. Технологические параметры вытяжки с утонением стенки двухслойного упрочняющегося материала // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка материалов давлением. 2005. - № 1.-С. 29-35.

264. Трегубов В.И., Яковлев С.С. Анализ ротационной вытяжки цилиндрических деталей // Заготовительные производства (Кузнечно-штамповочное, литейное и другие производства). 2004. - №10. - С. 25-30.

265. Третьяков А.В., Зюзин В.И. Механические свойства металлов и сплавов при обработке давлением. Справочник. М.: Металлургия, 1973. -224 с.

266. Трунин И.И. Критерий прочности в условиях ползучести при сложном напряженном состоянии // Прикладная механика. Киев: АН УССР. - Т.1. - Вып.7. - 1965. - С. 77-83.

267. Уик Ч. Обработка металлов без снятия стружки. М.: Мир. -1966. - 326 с.

268. Унксов Е.П. Инженерная теория пластичности. М.: Машгиз, 1959.-328 с.

269. Уэллс С.Н. Наплыв и увеличение диаметра при обкатке трубчатых заготовок // Труды американского общества инженеров механиков. Конструирование и технология машиностроения. Пер. с англ. - М.: Изд. иностр. лит. - 1968.-Т. 90. -№ 1. - Серия В. - С. 63-71.

270. Фролов В.Н. Обжим полых цилиндрических заготовок. М.: Машгиз, 1957.-24 с.

271. Фролов В.Н. Штамповка полых конических ступенчатых деталей из труб // Прогрессивная технология холодноштамповочного производства: Сб. научн. трудов. М.: Машгиз, 1956. - С. 38 - 42.

272. Ханин А.И. Кратковременная ползучесть сверхпластичных сплавов. Латунь Л63 // Известия вузов. Машиностроение. 1987. - №8. - С. 12-16.

273. Хван Д.В. Технологические испытания металлов. Воронеж: Изд-во Воронежского ун-та, 1992. - 152 с.

274. Хилл Р. Математическая теория пластичности. М.: ГИТТЛ, 1956.-408 с.

275. Ху Л., Мэрин Ж. Анизотропные функции нагружения для сложных напряженных состояний в пластической области // Механика. Сборник сокращенных переводов и обзоров иностранной литературы. М.: Иностранная литература, 1956. - № 2. - С. 172-188.

276. Цой Д.Н. Волочение тонкостенной трубы через коническую матрицу // Известия АН СССР. Механика твердого тела. 1987. - №4. - С. 182 -184.

277. Цой Д.Н. Предельная степень вытяжки анизотропной листовой заготовки // Известия вузов. Машиностроение. 1986. - № 4. - С. 121 - 124.

278. Чудин В.Н. Прогнозирование разрушения заготовок при горячем деформировании // Известия вузов. Машиностроение. 1990. - №2. - С. 99102.

279. Чумадин А.С. Ротационная вытяжка // Справочник М.: МАИ, 1999.-290 с.

280. Шляхин А.Н. Оценка надежности технологических переходов глубокой вытяжки осесимметричных цилиндрических деталей без утонения // Вестник машиностроения. 1995. - №4. - С. 33 - 36.

281. Шляхин А.Н. Прогнозирование разрушения материала при вытяжке цилиндрических деталей без утонения // Вестник машиностроения -1995.-№5.-С. 35 37.

282. Шляхин А.Н. Расчет напряжений в опасном сечении при вытяжке без утонения цилиндрических деталей // Кузнечно-штамповочное производство. 1995.-№6. -С. 8-11.

283. Шофман JI.A. Теория и расчеты процессов холодной штамповки. М.: Машиностроение, 1964. - 365 с.

284. Экспериментальное исследование механики формоизменения листового материала при РВ оболочек / В.В. Смирнов, Ф.И. Клейнерман, С.П. Попов, Ф.Х. Томилов, В.М. Чернов // Кузнечно-штамповочное производство. 1994. - №12. - С. 2.

285. Юдин Л.Г., Хитрый А.А., Белов Е.А. К вопросу интенсификации процесса ротационной вытяжки тонкостенных осесимметричных оболочек // Исследования в области теории, технологии и оборудования штамповочного производства. Тула: ТПИ, 1991. - С. 15-20.

286. Юдин Л.Г., Яковлев С.П. Ротационная вытяжка цилиндрических оболочек. М.: Машиностроение, 1984. - 128 с.

287. Яковлев С.П., Кухарь В.Д. Штамповка анизотропных заготовок. -М.: Машиностроение, 1986. 136 с.

288. Яковлев С.П., Яковлев С.С., Андрейченко В.А. Обработка давлением анизотропных материалов. Кишинев: Квант. - 1997. - 332 с.

289. Яковлев С.С. Деформирование анизотропного листового материала в условиях кратковременной ползучести // Вести АН Белоруссии. -Минск, 1994. № 3. - С. 32-39.

290. Яковлев С.С., Корнеев Ю.П., Арефьев В.М. Изготовление цилиндрических изделий с толстым дном и тонкой стенкой из анизотропного материала // Кузнечно-штамповочное производство. 1992. - №2. - С. 28 - 30.

291. Янке Е., Эмде Ф., Леш Ф. Специальные функции / Перевод с немецкого. М: Наука, 1968. - 344 с.

292. Avitzur В., Jang С. Analisis of Power spinning of cones // Trans ASME. Series В. 1960.-vol. 82.-P. 231 -245.

293. Baltov A., Savchuk A. A Rule of Anisotropik Harolening // Acta Mechanica. 1965. - Vol.1. - № 2. - P. 81-92.

294. Bartle P.M. Diffusion Bonding: a look at the future // Weld. 11. -1975.-P. 799-804.

295. Bhattacharyya D., Moltchaniwskyi G. Measvrement of Anisotropy by the Ring Compression Test // J.Mech. Work. Technol. 1986. - 13. - № 3. - P. 325-330.

296. Cornfield G.C., Johnson R.H. The Forming of Superplastic Sheet Metal // Int. J. Mech. Sci. 1970. - vol.12. - P. 479-490.

297. Dunford D.V., Partridge P.G. Superplasticity in Aerospace // Aluminum. Cranfield. 1985. - P.257.

298. Hayama M., Kudo H. Experimental study of tube spinning // Bull. JSME. 1979. - № 167. - P. 769 - 775.

299. Holt D.L. An analysis of the building of a superplastic shirt by lateral pressure // International Journal of Mechanical Sciences, 1970, Vol. 12. P. 491497.

300. Jacob H. Besondere vorteile des Flieb drtickverfahrens in verglich zu erderen verfahren der umformtechnik // Fertigungstechnik und Betrieb. - 1964. -№10. S.573. - 578.

301. Jacob H. Erfahrungen beim Fliebdriicken zylindrischer Werkstiicke // Fertigungs technik und Betrib. - 1962. - №3. - S.184 - 189.

302. Jacov H., Gorries E. Rollentconstruckzion fur Fliebdriicken Kreisyzlindyischer Hohlkorper // Fertigungstechnik und Betrieb. 1965. - Bd.15. - S.279 - 283.

303. Jndge J.E. Rotary extrude of rocket engine housing // Messiles and Rocketes. 1965. - №25. - P. 24 - 25.

304. Jovane F. An approximate analysis of the superplastic forming of a thin circular diaphragm: theory and experiments. // International Journal of Mechanical Sciences, 1968, Vol. 10, № 5. P. 403-427.

305. Khare A. Tube drawing with hard metal tools // Tube Int. -1991.-10, №42.-C. 141-144,98-99.

306. Kobayashi S., Hall. J.K., Thomsen E.A. Theory of sheor spinning of cones//Trans. ASME. Series В. 1961. - №83.-P. 484-495.

307. Kobayashi S., Thomsen E. Theory of spin forming // CJRP. 1962. -№2.-P. 114-123.

308. Kolpakcioglu S. An application of theory to fan engineering problem power spinning // Deformation Process. Syracuse: 1961. - №1.

309. Kolpakcioglu S. On the Mechanics of Shear spinning // Trans. ASME. Series В. 1961.-vol. 83.-P. 125- 130.

310. Korhonen A.S. Drawing Force in Deep Drawing of Cylindrical Cup with Flatnosed Punch // Trans. ASME J.Eng. Jnd. -1982. -104. №1. - P. 29 - 37.

311. Korhonen A.S., Sulonen M. Force Requirements in Deep Drawing of Cylindrical Shell //Met. Sci. Rev. met. -1980. -77. №3. -P. 515 - 525.

312. Kyriakides S., Yen M.K. Plastic anisotropy in drawn metal tubes // Trans. ASME. J. Eng. Ind. 1988. - 110, № 3. - C. 303 -307.

313. Mellor P.B., Parmar A. Plasticity Analysis of Sheet Metal Forming // Mech. Sheet Metal Forming Mater. Behav. and Deformation Anal. Proc. Symp., Warren, Mich. -New York London . -1977. - P. 53-74.

314. Oiszak W., Urbanovski W. The Generalised Distortion Energy in the Theory of Anisotropic Bodies // Bull. Acad.Polon. Sci. -cl. IV. -vol. 5. -№ 1. -1957. -P. 29-45.

315. Winkel H.K. Spanloses umformen durch Drucken auf numerisch gesteuertyen Moschinen // Blech Rohze Profile. 1979. - №5. - S. 217 - 219.

316. Wu M.C., Yeh W.C. Some Considerations in the Endochronic Description of Anisotropic Hardening // Acta. Mech. 1987. - 69. - №1. - P. 59 - 76.

317. Wu M.C., Hong H.K., Shiao Y.P. Anisotropic plasticity with application to sheet metals // Int. J. Mech. Sci. 1999. - 41, № 6. - P. 703 - 724.

318. Zharkov V.A. Theory and Practice of Deep Drawing. London: Mechanical Engineering Publications Limited, 1995. - 601 p.