автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.05, диссертация на тему:Пластическое формообразование поковок управляемым поперечным выдавливанием

На правах рукописи

ПЛАСТИЧЕСКОЕ ФОРМООБРАЗОВАНИЕ ПОКОВОК УПРАВЛЯЕМЫМ ПОПЕРЕЧНЫМ ВЫДАВЛИВАНИЕМ

Специальность 05.03.05 - "Технологии и машины обработки давлением"

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Уфа - 2005

Работа выполнена в Камском государственном гтолшехническом институте

Научный руководитель

доктор технических наук, профессор

Шибаков В.Г.

Офиииальные оппоненты доктор технических наук

Утяшев Ф.З.

доктор технических наук, профессор Сосенушкин Е.Н.

Ведущая организация Научно-технический центр ОАО "Камский автомобильный завод"

Защита диссертации состоится «14» февраля 2006 г в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 002 080 01 в Институте проблем сверхпластимносги металлов РАН по адресу 450001, г Уфа, ул. С. Халтурина, 39

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИПСМ РАН

Отзывы в двух экземплярах, заверенные печатью организации, просим направлять по адресу 450001,1 Уфа. у л С Халтурина, 39, диссертационный совет Д 002 080 01

Авюреферат разослан «_>>___ 2005 г

И о ученого секретаря диссертационного Совета Д 002 080 01

доктор технических наук

ЬА0

3

ОБЩАЯ Х\Р\КТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Чкгуалыюсть гсмы: Увеличение номенклатуры изготовляемой продукции и сокращение жизненного цикла машин обуславливает необходимость в создании таких форм производства, которые обеспечивали бы оперативное изготовление деталей небольшими партиями при оптимальных затратах

В автомобиле и тракторостроении авиастроении и ряде др\ г их отраслей народною хо!яйства находят широкое применение детали и поковки типа диска или кольца часто со сложной боковой поверхностью, а также другие осесимметричные сплошные и полые детали

Большинство поковок получается как негативный отпечаток при деформировании в штампах по схеме "каждой поковке - свой штамп" При многономенклатурном производстве это неминуемо привеюг к значительным затратам и увеличению времени на освоение новой продукции

Переход на гибкие технологические процессы позволяет решать указанные проблемы Однако, в действующих гибких производствах основным формообразующим процессом является резание металлов с присущими этой технологии недостатками Прогрессивные ресурсосберегающие технологии обработки металлов давлением используются в гибких производствах значительно реже Известные гибкие производства где формообразование осуществляется методами обработки металлов давлением по!во'1Яют получать весьма ограниченный класс деталей Применение управляемого поперечною выдавливания (УПВ), особенности которого рассматриваются в работе позволяет существенно расширить номенклатуру получаемых в одном и том же инструменте поковок Однако процесс УПВ недостаточно исследован, не до конца определены его технологические возможности, отсутствует методика его проектирования Поэтом) исследование процессов формообразования поковок при УПВ. разработка моделей гависимосги гаконов движения инструмента от формы конечного продукта (поковки) и создание на этой основе формообразующего блока для пластического деформирования способом УПВ позволяющего получать поковки и детали достаточно сложной формы в одном инструменте или с применением быстросменного инструмента являются актуальными задачами

Цель и задачи работы: Целью представляемой диссертации яв 1яется разработка меготов проектирования и исс гс ювания пластического формообразования поковок управляемым поперечным вы (ав шванием. а также разработка оснастки, обсспсчивающси его эффективное ггрименение

Для гостижения поставленной цс ш в работе решаются стелющие научные

• Разработка математических моделей формообразования и энерго-силовых параметров при УПВ разработка программною обеспечения

• Экспериментальные исследования закономерностей формообразования при управляемом поперечном выдавливании

• Разработка технологических схем и технологической оснастки для формообразования при управляемом поперечном выдавливании (УПВ)

• Разработка алгоритмов проектирования технологических процессов УПВ

• Разработка опытной установки для пластического формообразования деталей способом УПВ

• Разработка автоматизированной системы управления для УПВ, алгоритмор и программного обеспечения, необходимых для ее работы

• Разработка технологических процессов формообразования деталей, ориентированных на УПВ

Положения выносимые на защиту и обла гающие научной новизной:

1 Зависимости между параметрами технологического процесса управляемого поперечного выдавливания и формой контора поковки, из которых след>ет превалирующее влияние условий контактного трения на форму свободных поверхностей выдавливаемой заготовки, определяющих точность формообразования поковок при УПВ

2 Математические модели для расчета формообразования и энерго-силовых параметров, устанавливающие взаимосвязь между параметрами формы контура поковки и законами движения инструмента необходимые для разработки алгоритмов управления формообразованием при УПВ

3 Технологические схемы управляемою поперечного выдавливания, позволяющие реализовать гибкое многономенкла|урное производство поковок ресурсосберегающими способами пластического формообразования

4 Алгоритм проектирования технологических процессов УПВ, отличающийся от известных тем, что первоначальные параметры процесса задаются исходя из уравнений регрессии, устанавливающих связь меж ту формой поковки и законами движения формообразующих элементов штампа. ,1 окончательная корректировка осуществляется с учетом резучьтатов имитационного моделирования течения металла методом конечных элементов

Практическая полезность работы заключается в следующем:

• разработана конструкция формообразующею блока для УПВ в вице шух-координатного пресса с ЧПУ и АСУ к нему дтя мтаст ического формообразования способом УПВ.

• разработан гибкий технологический процесс получения колеи методом последовательно провозимых операций поперечного выдавливания и сдвига.

• разработано программное обеспечение (ПО) для статистической обработки экспериментальных шнных при прове тении планового эксперимента, с помощью которого пол>ченм мо № ж позволяющие описать зависимость парамегров формы контура ог законов движения инструмента

• разработано программное обеспечение служащее для математического мо-[етирования процесса формообразования протекающего как стационарно так и во времени.

• разработаны технологические процессы штамповки управляемым поперечным выдавливанием обеспечивающие получение многономенклатурной продукции

Метлы исследований. В работе в качестве основных применены методы ста-гистического анализа для обработки экспериментальных данных при проведении планового эксперимента, методы механики сплошной среды, методы операционного исчисления и теории цифференциальных уравнений, метод конечных элементов

Реализация результатов. Результаты исследований приняты к использованию в опыIном производстве КамАЗа, атакже использукмся вучебном процессе при подготовке специалистов по специальности 1204 «Машины и технология обработки металлов давлением»

Апробация работы. Основные положения и результаты, полученные в работе, опубликованы в 7 печатных работах доложены и обсуждены на международных научных и научно-технических конференциях "Вузовская наука - России" (Набережные Челны. КамПИ 2005 I ). "Про(рессивные методы и технологическое оснащение процессов обработки металлов давлением" (Санкт - Петербург. БГТУ «Военмех», 2005)

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения пяти глав, заключения библиографическою списка использованной тшерагуры, включающего 129 наименований 15 приложений общим объемом 159 страниц, содержащих таблицы фоюматериапы. листинги программ Работа изложена на 121 страницах машинописного текста, содержит 67 рисунков и 11 таблиц

ОС ПОВПОЕСОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении освещена актуальность темы приводится краткое содержание диссертации

В первой I чаве показано что создание 1ибких производственных процессов в об 1асги обработки мечат юв давтенисм является актуальной проблемой современного машиностроительной) производства Проведенный анализ показал, что среди техно-

логий объемного плас 1 ичечкшо формообразования наибольшей 1ибкостью обладаю! процессы ковки, ротационного выдавливания радиальной и сферодвижной раскатки В этих процессах расширение номенклатуры обрабатываемых деталей достигается 1а счет управления перемещением инструмента и применением быстросменных декыеи штампов

Построение (ибких способов формообразования возможно и на базе техно ю-|ических процессов выдавливания прежде всего поперечною Значительный нк та [ в исследования формообразования в процессах выдавливания внесли отечественные ученые Артес А Э Алиев И С 1 оловин В А Дмитриев А М , Овчинников А ] и др

В данной работе исследованы возможности построения гибкою автоматизированного производства на базе управляемого поперечного вытавливания, техно югичс екая схема для которою была предложена в 80-х г о чах Шибаковым В! (а и 1030031) Следует отметить что систематическою иссчедования этого перспективио-ю для гибкого многономенкпатурною производства гехнопогического процесса не производилось

Получение разных форм поковок в одном штампе при УПВ осуществляется за счет управления перемещением формообразующих элементов штампа

Рассмотрены примеры действующих гибких автоматизированных комплексов в нашей стране и за рубежом, используемых в кузнечно-штамповочном производстве Выявлено, что. пока не создано прессов и технологической оснастки для применения в процессах управляемого поперечного выдавливания работающих в сочетании со стандартным оборудованием Отсутствуют методы проектирования технологических процессов получения поковок на базе УПВ Гаким образом, показана целесообразность исследования формообразования в различных схемах УПВ, а также необходимость разработки методов проектирования технологических процессов и штамповой оснастки для реализации процесса

Во второй главе проанализированы принципы построения гибких техноло! и-ческих процессов ОМД I [роизведена классификация возможных технологических схем управляемого поперечною выдавливания Проанализированы возможности по-л>чения поковок разных форм управляемым поперечным выдавливанием табл 1

Таблица 1 Управление формообразованием при УПВ

М" ва- I Законы движения пуансона, матрицы изменение рианта | и юра У,=У|( г ),У,=У2(г ), ?=?.{ г ).

Форма поковки

2

И

Л

г, - время перемещения матрицы. тф - время образования фланца

В зависимости от характера закона изменения скоростей движения V, пуансона. скорости движения V, матрицы, величины зазора ¿. между матрицей и опорной плитой получается поковки различной формы Варианты таких законов и соответствующие их форме поковоки приведены в таблице 1

На рис 1 приведены разновидности технологических схем УПВ и типы получаемых поковок (акже рассмотрены особенности основных схем осуществления штамповки при УПВ последовательной, параллельной, смешанной На примере одной из схем УПВ проведен анализ механизма получения разных форм, показано ню управление кинематикой инструмента в УПВ позволяет реализовать получение многономенклатурной продукции

Технологическая схема Типы поковок

УПВ-1 д

УПв 2 УПВ 3 4 Са^Ъ &

УПВ 4 ш © о

Рис 1 Варианты технологических схем УПВ и типы получаемых поковок БУ-1, ЬУ-4 - блоки управления обоймой, БУ-2, БУ-3 - блоки управления пуансонами, 1,5- пуансон, 2, 4 - обойма, 3 - цилиндрическая заготовка, 6 - дополнительный формообразующий инструмент Для схемы VIIВ- 4 4 - боковое отверстие, 5, 6 дополнительные формообразующие инструменты

В этой же главе рассмотрены вопросы проектирования технологической оснастки и проведен анализ возможных конструкций устройств для реализации управляемого поперечного выдавливания Показано, что это могут быть как чисто механические устройства, так и устройства с применением гидравлических приводов Выбран наиболее рациональный по конструкции и технологическим возможностям вариант Для этого варианта была разработана конструкция формообразующего блока для УПВ. изображенная на рис 2 и предназначенная для использования со стандартным гидравлическим прессом

1Рв

Рис 2 Формообразующий блок для управляемого поперечного выдавливания, где I-вставка, 2-станина, 311 изотермическая ванна с нагревателем, 4- пуансон, 59 сменная головка, 6- шток, 78 обойма-матрииа, 8- направ-7 ляющая 9-шпонка, 10-гайка, 11.12-упор, 13- червячное ко-

6

5 лесо, 14- червяк

4 3 2 1

В третьей главе приводятся ре1улыаты экспериментальных и теоретических исследований по влиянию кинематики перемещения инструмента на формообразование, описывается программа обработки экспериментальных данных методами математической статистики Такие исследования необходимы при построении алгоритмов для АСУ формообразующим блоком

На рис 3 представлена схема процесса с указанными параметрами управления и контролируемыми параметрами формы

В результате проведенных экспериментальных исследований были выделены параметры позволяющие управлять формообразованием Это величина зазора - г, на каждой стадии выдавливания, высота смешенною на каждой стадии при выдавливании объема металла - ДМ,, коэффициент трения на поверхности контакта штампа и заготовки - // Задание параметрам {2, МИ, ) тех или иных значений на каждой стадии по1во.1яет получать разные по форме осесимметричные поковки

Рис 3 Схема УПВ с указанными параметрами управления и геометрическими параметрами формы поковки

В результате проведенных экспериментальных исследований были получены уравнения регрессии и предложен метод решения системы уравнений регрессии (Рис 4 ), который позво шет найти искомые параметры штамповки

Исходные данные Определяющие уравнения 6М, ьм

"„<'1 Л** г, I г И/, \У1 \1/ 1 «(,) /{/, г, г г \1/ М1 \\1 1 О,,) = /V г , ли и/ и/ 1 Н(||- /(/1 ¡, г • 11/, И/ И/ ) (л" т,]. ",,ь 1 э!^ \ М/ ) П 21 1 (А— )) Ц')- /(>> I, г I Л», VI/ V» >

г..О.,(<),а„0„Я А '

выходные данные

Параметры управле- Данные экспериментальных исследований

Рис 4 Определение параметров штамповки по заданной форме поковки путем решения системы регрессионных уравнений, где ц - коэффициент контактного тре ния. г, - высота поковки в конце обработки на I-ой операции, мм, ЛМ - высота столбика выдавливаемого из цилиндрического контейнера металла на 1-ои операиии, мм, От (/) - диаметр пятна контакта с опорной поверхностью на ¡-ой операигш им а,- угол наклона коническои части поковки на 1-ой операции, град , £>, - максима ¡ь-ный диаметр ступени на ¡-ой операции, мм Н, - высота ступени на 1-ои операиии мм, И, - высота \счовно цилиндрической части ступени на 1-ой операции мм

В работе приведены примеры решения задачи поиска параметров ипамновки по геометрическим параметрам конечною продукта Составлена программа тля ЭВМ обеспечивающая поиск параметров штамповки по заданному конечному формообразованию для деталей состоящих из двух ступеней

При выборе мощности приводов пресса и формообразующего блока необходимы танные для определения силы штамповки Разработана модель расчета силы штамповки для случая выдавливания двух ступеней

_7_ I

32 + 8А7

18 + 24

I - /?,

1

^ГГгТл;,

19 V12

\2 М, Ч V ФЧ + ,2К

24

>'г М/ ч V

18

24 А;, + 18

-с,

+ ца пI) // где Н -высота недеформир уемой части заютовки, О Ь(|, меометриче ские

параметры областей

Для создания качественною технологического процесса был разработан алю-ригм (рис 5). позволяющий провести имитационное моделирование с выбором тех-ноло! ии. гарантирующей бездефектное формообразование мри УПВ

Банк данных

Коэффици енты трения и др парэмет ры

Имитационное моделирование процесса штамповки

Назначение начальных и граничных условий для моделирования течения металла

Моделирование течения металла исходя из принятой программы деформирования

----1----

Оценка параметров

напряженно-деформированного состояния

Выбор режима штамповки по критериям ресурса пластичности ч» <1 и прочности инструмента

д<(сдоп)

■г,- + —^---,1=.

ХОШ ГОШ

Изотермическая спд

штамповка

Свойства -I материалов (ХОШ гош

Расчет сипы штамповки, анализ дефектов

Рис 5 I ¡горити имитационного моделирования пластического течения при УПВ

Для УПВ в большинстве случаев требуются высокие степени деформации с преобладанием опасных растягивающих напряжений Поэтому алгоритм построен таким образом, чтобы проверить известные температурно-скоростные режимы штамповки (холодная объемная штамповка (ХОШ), горячая объемная штамповка (I ОШ). изотермическая штамповка (ИШ), сверхпластическая деформация (СПД)) на обеспечение достаточной пластичности при формообразовании и выбрать наиболее оптимальный вариант по стоимости Работа алгоритма основана на взаимодействии прграмного обеспечения (ПО) для имитационного моделирования объемной штамповки (ПО QForm 2D/3D) и ПО. позволяющего производить матсматические расчеты, в среде MS Excel

Моделирование исследуемого технологического перехода производится с целью определения параметров напряженно-деформированно1 о состояния В юнах, i де наиболее вероятно разрушение, прослеживается история деформирования Далее эта информация в виде числовых таблиц передается в ПО для математических расчетов, где реализуется методика (рис 6) определения критерия поврежденное™ у/ Далее производится проверка, по известному условию В.Л Колмогорова

Kr de, Ч/= I—prd.

В начале расчеты ведутся для условий \отолпой деформации Рели в анализируемом переходе выдавливания у<1. то осуществляется моделирование следующего перехода штамповки Если же условие нарушается, то расчеты будут вестись тля случая горячей изотермической или сверчпластичной деформации

Общий алгоритм проектирования технологического процесса УПВ с учетом результатов имитационного моделирования приведен на рис 7

Ш я

m &

Hirn

АЛГОРИТМ РАСЧЕТА ПОВРЕЖДЕННОСТИ

'Атё/хшк^щы

"&¡№.i

I -

's У aten

"i

U 111

/

¡--rilnlè-ùl'lss! /кшидарммшй

" "я''

; à ¡Ф

£ - jflíí • лшнь форвшии гециы

„I 1 I I i,

pník---11——- д

\£-¿„ f'tfj С i

—/if)

4a ,

я-та свята и

f,=?h— !¡--1 -11|«1Шйде^1Щ111р1ШШ1ас»яж и,tu-

H

к Ш [

í C.-l

* nlfc ffl

Грщ к kr» if « 111 r LomÉmt 0

Puc 6 Алгоритм выбора техпоюпт при УI Iß

Чертеж детали материал ту

Назначение напусков и припусков на мех обработку исходя из технологических возможностей процесса

Чертеж поковки

Выбор заготовки

Генерирование системы переходов исходя из формы поковки

I

Назначение программь деформирования Ум=Ум{т). Уп=Уп(т)

Рис 7 Алгоритм разработки технологического процесса штамповки УПВ Четвертая глава посвящена анализу условий образования дефектов, снижающих качество поковок, получаемых УПВ.

Бездефектное формообразование поковок при управляемом поперечном выдавливании будет происходить в случае выбора рациональных соотношений межд> управляемыми параметрами У|,У2, Ъ\ процессов УПВ

Одним из наиболее распространенных дефектов поковок ступенчатой формы является "складка' образующаяся между ступенями Др> I им дефектом поковок, вследствие возникновения значительных растягивающих напряжений является разрушение на свободной поверхности Гак же для УПВ хараюерен отрыв деформируемого металла от контактной поверхности В результате получается поковка «стакапо-образной» формы

С целью изучения ггих явлений проводили имитационное моделирование методом конечных элементов, результаты которою приведены в табл 2. в виде соответствующих полей напряжений и деформаций Достоверность результатов моделирования оценивали по внешней форме поковок полученных на установке УПВ при деформировании свинцовых ¡штонок с указанными размерами и режимами формообразования Расхождение в форме, между результатами моде жрования и экспериментальными образцами, оказались несущественными, что полюляет использовать результаты моделирования в практике проектирования процессов УПВ

Таблица 2 Образование дефектов при УГ1В

Форма поковки с сеткой лангран-жа

Поле деформации

Поле скоростей деформации

Поле скоростей деформации

В пятой (лаве приведены данные разработанного на базе гидравлического пресса гибкою технолш ического модуля для УПВ В состав управления модуля входят унифицированные датчики перемещения ВЕ 178 А5 Т 1024, датчики конечного положения ВБ 2Ч-Р18, микропроцессорное цикловое устройство МПЦУ-2 (ОАО "АвтоВАЗ"), реверсивный привод постоянного тока (ОАО "КАМАЗ").

Схема взаимодействия пользователя (технолога) информационных потоков и про! раммного обеспечения работы гибкою мочу 1я УПВ приведена на рис 8

Рис 8 Обшая схема получения поковки методом УПВ

В этой же главе приведен пример реализации разработанных алгоритмов моделирования и методики проектирования технологических процессов УПВ применительно к некоторым поковкам

ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1 Зависимости между параметрами техноло! ическосо процесса управляемого поперечного выдавливания и формой контура поковки и! которых с шдует превалирующее влияние условий контактною трения на форму свободных поверхностей выдавливаемой заготовки, определяющих точность формообразования поковок при УПВ

2 Математические мо 1ели для расчета формообразования и знерго-силовых параметров, устанавливающие взаимосвязь между параметрами формы кожура поковки и законами движения инструмента, необхошчые для разработки алюритмов управления формообразованием при УПВ

3 Технологические схемы управляемого поперечного выдавливания, позво-тяющие реализовать 1ибкое многономенклагурное производство поковок ресурсосберегающими способами плааического формообразования

4 Алюритм проектирования технологических процессов УПВ. отличающийся от известных тем, что первоначальные параметры процесса задаются исходя из уравнений регрессии, устанавливающих связь между формой поковки и законами движения формообразующих )леменгов штампа, а окончательная корректировка осуществляется с учетом результатов имитационного моделирования течения металла методом конечных элементов

5 Разработана конструкция формообразующего блока для УПВ виде двухко-ординатного пресса с ЧПУ и АСУ к нему для плааического формообразования способом УПВ,

6 Разработан гибкии технологический процесс получения колец методом последовательно проводимых операций поперечного вылавливания и сдвига;

7 Разработано профаммное обеспечение (ПО) для статистической обработки экспериментальных данных при проведении планового эксперимента, с помощью которого получены модели, позволяющие описать зависимость параметров формы контура от законов движения инструмента.

8 Разработано программное обеспечение служащее для математического моделирования процесса формообразования, протекающего как стационарно, так и во времени,

9 Разработаны технологические процессы штамповки управляемым поперечным выдавливанием, обеспечивающие получение многономенклатурной продукции

Основное содержание шт-р танин отражено в следующих публикациях:

1 Гончаров МП. I ончаров СП Шибаков В Г Влияние параметров управляемого поперечного вьпавливания на образование дефектов в поковках сг\-пенчатой формы // "Кузпечно - штамповочное производство ОМД" Москва. 2005 1 №8

2 Гончаров МП I ончаров С Н , Шибаков В 1 Получение изделий управляемым поперечным выдавливанием /' Прогрессивные методы и технологическое ос-

нащение процессов обрабо[ки меча кюв давлением Сборник тезисов международной научно-технической конференции посвященной 70-летию кафедры Высокоэнергсти-ческое устройство автоматических систем" БГТУ «Военмех» им ДФ Устинова 1114 ок1ября 2005 года, Санкт-Пе1ербур1

3 Гончаров М Н Гончаров С Н . Руднев М П Исследование влияния ieo-метрии ¡ai отовки на получаемую форму изделия при осадке /' «Вузовская наука -России», межвузовскии науч - практическая конф В 3 ч Часть 1 (2005, Набережные Челны)

4 Гончаров МН. I ончаров С Н . Руднев М П Моделирование пластического течения металла в процессах интенсивного деформирования // Проектирование и исследование технических систем Межвузовский научный сборник №6, 2005

5 Шибаков В Г . Гончаров М Н , Руднев М П . Му тюков Р И Системная модель автоматизации техноло! ической подготовки производства поковок обьемной штамповкой // Проектирование и исследование технических систем Межвузовскии научный сборник №6, 2005

6 Шибаков В Г Гончаров МН. Руднев МП Критерий эффективности формообразования на предварите imiom переходе штампа // Проектирование и исследование технических систем Межвузовский научный сборник №'6 2005

7 Гончаров М Н , Гончаров С Н , Удалов А И Принятие решений по оценке стоимости проектов по производству поковок // Информационные и социально-экономические аспекты создания современных технологий Онлайновый журим Камский политехнический инст итут 2000, №3, http '/kampi hancorp tu

ЛР N 020342 от 7.02.97 г. ЛР№ 0137 от 2.10.98 г. Подписано в печать 21.12.05 г. Формат 60x84/16 Бумага офсетная Печать ризографическая Уч.-изд.л. 1,2 Усл.-печ.л. 1,2 Тираж 100 экз.

Заказ 442-^ Издательско-полиграфический центр Камской государственной инженерно-экономической академии

423810, г. Набережные Челны, Новый город, проспект Мира, 13 тел./факс (8552) 39-66-27 е-таП: ic@kampi.ru

^ у—-

РНБ Русский фонд

2007-4 910

Условные сокращения и обозначения

Введение

Глава 1 Проблемы обеспечения гибкости технологических процессов 9 пластического формообразования поковок

1.1 Гибкое формообразования поковок, показатели гибкости технологических процессов

1.2 Моделирование процессов поперечного выдавливания с учетом влияния контактного трения, температуры и скорости деформации

1.3 Гибкие производственные модули пластического формообразования

1.4 Выводы по 1 главе

1.5 Постановка задач исследования

Глава 2 Разработка технологических способов управляемого поперечного выдавливания

2.1 Пластическое формообразования при управляемом поперечном выдавливании

2.2 Разработка конструкций технологической оснастки для управляемого поперечного выдавливания

2.3 Выводы по 2 главе

Глава 3 Разработка моделей расчета энергосиловых параметров и молелен формообразования поковок управляемым поперечным выдавливанием

3.1 Исследование влияния условий контактного трения и кинематических параметров перемещения инструмента на изменение формы контура поковки при управляемом поперечном выдавливании

3.2 Построение регрессионных моделей взаимосвязи формы поковки от параме тров штамповки

3.3 Модель расчета силы формообразования при управляемом поперечном выдавливании

3.4 Выводы по 3 главе

Глава 4 Разработка алгоритмов проектирования технологии 73 формообразования поковок УПВ

4.1 Анализ пластического течения металла при управляемом поперечном выдавливании с помощью имитационного моделирования

4.2 Анализ дефектообразования при управляемом поперечном выдавливании

4.3 Разработка алгоритма проектирования технологического процесса производства поковок УПВ

4.4 Автоматизация проектирования технологических процессов УПВ

4.5 Выводы по 4 главе

Глава 5 Технологическое применение управляемого поперечного выдавливания для производства поковок машиностроительного назначения 96 5.1 Формообразование машиностроительных деталей в режиме сверхпластичности в модуле для УПВ 96 Заключение 107 Список литературы

Условные сокращения и обозначения

УПВ - управляемое поперечное выдавливание;

ГПМ - гибкий производственный модуль;

ГАП - гибкое автоматизированное производство;

ГПС - гибкая производственная система;

АСУ - автоматизированная система управления;

ЧПУ - числовое программное управление;

ТП - технологический процесс;

ОМД - обработка металлов давлением;

МСС - механика сплошной среды;

ХОШ - холодная объемная штамповка;

ГОШ - горячая объемная штамповка;

ИШ - изотермическая штамповка;

СПД - сверхпластическая деформация.

Доля деталей, получаемых методами обработки металлов давлением, в любой современной машиностроительной конструкции порой достигает 70 %. В автомобиле- и тракторостроении, авиастроении и ряде других отраслей народного хозяйства находят широкое применение детали и поковки типа диска или кольца, часто со сложной боковой поверхностью, а также некоторые осе-симметричные сплошные и полые детали.

Для изготовления указанных типов деталей при массовом производстве обычно используется формообразование в штампах по схеме "новая деталь -новый штамп". При многономенклатурном производстве это неминуемо приводит к значительным затратам и увеличению времени на освоение новой продукции.

Переход на гибкие технологические процессы позволяет решать указанные проблемы. Однако в действующих гибких производствах основным формообразующим процессом является резание металлов с присущими этой технологии недостатками. Прогрессивные ресурсосберегающие технологии обработки металлов давлением используются в гибких производствах значительно реже, что обусловлено специфичной кинетикой формообразования. Известные гибкие производственные модули, где формообразование осуществляется методами обработки металлов давлением, позволяют получать весьма ограниченный класс деталей.

Процесс управляемого поперечного выдавливания (УПВ) был разработан в начале 80-х годов д.т.н., профессором Шибаковым В.Г. [4]. Характерной особенностью данного процесса является возможность получения многономенклатурной продукции в одном штампе. Данная возможность обеспечивается новым подходом к процессам выдавливания, а именно, за счет придания дополнительных степеней свободы деталям штампа. Однако этот процесс не получил распространения в промышленности, вследствие его недостаточной изученности.

Таким образом, исследование процессов формообразования, происходящих при УПВ, разработка моделей зависимости законов движения инструмента от формы конечного продукта (поковки) и создание на этой основе ГПМ для пластического деформирования способом УПВ, позволяющего получать поковки и детали достаточно сложной формы в одном инструменте или с применением быстросменного инструмента, являются актуальными задачами организации многономенклатурного производства.

В работе были поставлены и решены следующие задачи:

• Разработка математических моделей формообразования и энергосиловых параметров при УПВ, разработка программного обеспечения.

• Экспериментальные исследования закономерностей формообразования при управляемом поперечном выдавливании.

• Разработка технологических схем и технологической оснастки для формообразования при управляемом поперечном выдавливании (УПВ).

• Разработка алгоритмов проектирования технологических процессов УПВ.

• Разработка опытной установки для пластического формообразования деталей способом УПВ.

• Разработка автоматизированной системы управления для УПВ, алгоритмов и программного обеспечения, необходимых для ее работы.

• Разработка технологических процессов формообразования деталей, ориентированных на УПВ.

Содержание работы по главам.

В первой главе проводится анализ необходимости и возможности разработки гибких технологических процессов, рассмотрены вопросы построения моделей формообразования в технологиях ОМД, формируются цель и задачи исследования.

Вторая глава посвящена разработке методологии создания новых технологических схем процессов ОМД, поиску технологических схем для управляемого поперечного, проектированию технологической оснастки, используемой для УПВ.

Третья глава посвящена имитационному моделированию с построением регрессионных моделей формообразования, на основе метода конечных элементов, при УПВ, на основе обработке данных экспериментальных исследований и разработке модели расчета технологической силы.

Четвертая глава посвящена разработке алгоритма проектирования технологии формообразования поковок УПВ.

В пятой главе разработан технологический процесс штамповки способом

УПВ.

В результате решения поставленных задач в работе были получены новые научные результаты:

• Зависимости между параметрами технологического процесса управляемого поперечного выдавливания и формой контура поковки, из которых следует превалирующее влияние условий контактного трения на форму свободных поверхностей выдавливаемой заготовки, определяющих точность формообразования поковок при УПВ.

• Математические модели для расчета формообразования и энергосиловых параметров, устанавливающие взаимосвязь между параметрами формы контура поковки и законами движения инструмента, необходимые для разработки алгоритмов управления формообразованием при УПВ.

• Технологические схемы управляемого поперечного выдавливания, позволяющие реализовать гибкое многономенклатурное производство поковок ресурсосберегающими способами пластического формообразования.

• Алгоритм проектирования технологических процессов УПВ, отличающийся от известных тем, что первоначальные параметры процесса задаются исходя из уравнений регрессии, устанавливающих связь между формой поковки и законами движения формообразующих элементов штампа, а окончательная корректировка осуществляется с учетом результатов имитационного моделирования течения металла методом конечных элементов.

Методы исследования. В работе применены методы статистического анализа для обработки экспериментальных данных при проведении планового эксперимента; методы имитационного моделирования пластического течения металла.

Автор считает своим долгом выразить благодарность:

Шибакову В.Г., д-ру техн. наук, профессору за научное руководство, а также за ценные указания и замечания к работе;

Гончарову Н.С., начальнику инструментального цеха ООО ПО "Начало" за техническую поддержку;

Семакову В.Е., заведующему лабораторией, и Замятину H.JI., учебному мастеру, за своевременную наладку и поддержку в рабочем состоянии прессового оборудования.

4.5 Выводы по 4 главе

1. Разработан алгоритм проектирования технологических процессов УПВ основанный на использовании регрессионных уравнений характеризующих формообразование и результаты имитационного моделирования методом конечных элементов.

2. Разработаны элементы САПР технологического процесса УПВ.

Глава 5 Технологическое применение управляемого поперечного выдавливания для производства поковок машиностроительного назначения

Разработанный алгоритм проектирования технологических процессов был апробирован на примере изготовления некоторых поковок.

5.1 Формообразование машиностроительных деталей в режиме сверхпластичности в модуле для УПВ

Рассмотрим процедуру составления технологического процесса штамповки поковок способом УПВ в состоянии сверхпластичности материала заготовки. Учитывая, что эффект сверхпластичности у разных промышленных сплавов проявляется при достаточно высоких температурах (от 240 С для ЦА 22 (база - Zn) и 1100 С для IM1 317 (база - Ti)) [41], то соответственно необходимо выбирать специальные смазки пригодные для горячего выдавливания, такие, например, как стеклопорошок 124, стеклосмазка ЭВТ-8, окись циркония, "Укринол 7" (для высоколегированных сталей) [91].

Технологический процесс СПД - штамповки составляется на основе справочных данных о режимах штамповки для разных материалов.

В [39] приведены данные о температурно-скоростных режимах штамповки в условиях сверхпластичности для основных промышленных сплавов, а также ценные рекомендации, позволяющие оптимизировать процесс. Краткий обзор этих данных приведен в приложении К.

Для обеспечения требуемого температурного режима следует оборудовать штамп нагревателем, управляемым от измерителя-регулятора типа "ОВЕН ТРМ1". Для вывода провода в станине штампа предусмотрено технологическое отверстие. Пример оборудования установки нагревателем приведен на рис.5.1.

Рисунок 5.1 - Встройка нагревательного элемента в штамп для УПВ:

1) нагревательный элемент; 2) вставка; 3) сменная головка-матрица;

4) теплоизолирующий слой; 5) отверстие для размещения термодатчика

Технологический процесс штамповки в ГПМ для УПВ в условиях сверх пластичности предусматривает следующие этапы:

1. Отрезка заготовок от прутка.

2. Обработка заготовок любым методом, позволяющим получить в ней ультрамелкозернистую структуру. Рекомендуются методы измельчения пу тем интенсивной пластической деформации.,

3. Нанесение смазки (водная суспензия ЭВТ-8), сушка.

4. Нагрев заготовок до температуры штамповки.

5. Автоматический вывод составляющих комплекса в начальное по ложение: обойма-матрица занимает крайнее нижнее положение, верхняя тра верса гидравлического пресса занимает крайнее верхнее положение.

6. Загрузка заготовки в обойму-матрицу (вручную или роботизировано) и подвод пуансона со штоком в крайнее нижнее положение (начальное) путем опускания верхней траверсы в ручном режиме.

7. Запуск программы контроллера и начало автоматической работы пресса и штампа по получению поковки. При этом осуществляется автоматический контроль температуры штамповки.

8. После завершения всех циклов обработки производиться автоматический отвод верхней траверсы в крайнее верхнее положение и отвод обоймы-матрицы в крайнее верхнее положение.

9. Автоматическое опускание верхней траверсы до позиции, отмеченной датчиком останова с целью удаления заготовки из обоймы-матрицы.

10. Удаление заготовки.

11. Автоматический возврат верхней траверсы в крайнее верхнее положение.

12. После вторичного пуска программы производится новая последовательность действий, описанная в пунктах 5-12.

На рис. 5.2. приведен чертеж детали. На рис. 5.3 показана предполагаемая точная штампованная поковка, которая может быть получена в штампах в состоянии сверхпластичности. ной штампованной поковки

Поковка изображенная на рис. 5.3. будет отличаться от поковки, получаемой управляемым поперечным выдавливанием ввиду особенностей используемой технологии. К этим особенностям относится следующее. При получении поковок конической формы или близкой к ней, или при наличии конических элементов, когда большее основание конуса образуется ниже меньшего основания, рекомендуется осуществлять набор металла «снизу - вверх». При этой схеме может быть реализован любой из трех режимов штамповки (последовательный, параллельный, комбинированный). В случае получения поковок типа, изображенного на рис. 5.3., либо отличающихся от вышеописанной конической формы рекомендуется схема «сверху - вниз». При этом первым переходом является набор необходимого объема металла для образования основного элемента поковки. Далее следуют формообразующие переходы, которые должны выбираться для каждой конкретной поковки индивидуально. Исключение могут составлять комплексные поковки.

На рис.5.4. изображен упрощенный чертеж поковки, получаемой управляемым поперечным выдавливанием, на основе чертежа поковки на рис.

Как видно из рис. 5.4. получаемая форма поковки весьма оригинальна и может отличаться при выборе иных от предлагаемых для данной поковки переходов штамповки. В таблице 8 (см. приложение 3) изображены технологические переходы штамповки поковки рис.5.4., а также параметры технологического процесса и напряженно-деформированного состояния.

В таблице 9 приведены данные об оценке экономической эффективности предлагаемой технологии по сравнению с обработкой резанием при получении точной штампованной поковки.

Заключение

В результате решения поставленных задач были получены новые научные результаты, которые выносятся на защиту:

• Зависимости между параметрами технологического процесса управляемого поперечного выдавливания и формой контура поковки, из которых следует превалирующее влияние условий контактного трения на форму свободных поверхностей выдавливаемой заготовки, определяющих точность формообразования поковок при УПВ.

• Математические модели для расчета формообразования и энергосиловых параметров, устанавливающие взаимосвязь между параметрами формы контура поковки и законами движения инструмента, необходимые для разработки алгоритмов управления формообразованием при УПВ.

• Технологические схемы управляемого поперечного выдавливания, позволяющие реализовать гибкое многономенклатурное производство поковок ресурсосберегающими способами пластического формообразования.

• Алгоритм проектирования технологических процессов УПВ, отличающийся от известных тем, что первоначальные параметры процесса задаются исходя из уравнений регрессии, устанавливающих связь между формой поковки и законами движения формообразующих элементов штампа, а окончательная корректировка осуществляется с учетом результатов имитационного моделирования течения металла методом конечных элементов.

Также были получены важные практические результаты:

• разработана конструкция формообразующего блока для УПВ в виде двухкоординатного пресса с ЧПУ и АСУ к нему для пластического формообразования способом УПВ;

• разработан гибкий технологический процесс получения колец методом последовательно проводимых операций поперечного выдавливания и сдвига;

• разработано программное обеспечение (ПО) для статистической обработки экспериментальных данных при проведении планового эксперимента, с помощью которого получены модели, позволяющие описать зависимость параметров формы контура от законов движения инструмента;

• разработано программное обеспечение, служащее для математического моделирования процесса формообразования, протекающего как стационарно, так и во времени;

• разработаны технологические процессы штамповки управляемым поперечным выдавливанием, обеспечивающие получение многономенклатурной продукции.

1. Алиев И.С. Технологические возможности новых способов комбинированного выдавливания // Кузнечно-штамповочное производство. ОМД, 1990.-№2.-С. 7-9.

2. Алиев И.С. Технологические процессы холодного поперечного выдавливания // Кузнечно-штамповочное производство. ОМД. 1988. - № 6. -С. 1-4.

3. Артес А.Э., Серов Е.С. Выдавливание на плавающих оправках // Кузнечно-штамповочное производство. ОМД. 1987.- № 9. - С. 7-9.

4. А.с. 1030031 СССР, В21 15/12. Способ поперечного выдавливания. Опубликован в бюллетене за 1980 г. №26.

5. А. с. 1030081 СССР, МКИ В 21 J5/12. Способ изготовления изделий со ступенчатой боковой поверхностью.

6. А. с. 125726 СССР. МКИ В 21 J5/08. Устройство для высадки головок на стержнях.

7. А. с. 261153 СССР, МКИ В 21 JI3/02. Штамп для изготовления деталей с фланцами.

8. А. с. 396159 СССР. МКИ В 21 15/08. Способ формования кольцевого утолщения на цилиндрической детали.

9. А. с. 638412 СССР. МКИ В 21 J5/08. Способ получения изделий.

10. А. с. 662223 СССР, МКИ В 21 J5/00. Способ выдавливания металлических изделий.

11. А.с. 772668 СССР, МКИ B21J 5/06. Способ изготовления деталей типа стакана с фланцем.

12. А. с. 778890 СССР, МКИ В 21 J5/12. Способ изготовления изделий.

13. А. с. 795693 СССР. МКИ В 21 J5/00. Способ изготовления изделий радиальным выдавливанием.

14. Березкин В. Г. Формоизменение металлов при обработке давлением. М.: Машиностроение, 1973. - 154 с.

15. Вершинин О.Е. Применение микропроцессоров для автоматизации технологических процессов. JL: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1986. -208 е.: ил.

16. Влияние предельно высоких степеней пластической деформации на магнитные и механические свойства электротехнической стали / В.А. Павлов А.П. Адаховский, А.Д. Кураков и др. Письма в ЖТФ, Т. 10. Вып. 19. С. 11691173.

17. Голенков В.А. и др. Математическое моделирование процессов обработки металлов давлением на персональном компьютере / Голенков В.А., Зыкова З.П., Кондрашов В.И. М.: Машиностроение, 1994. - 272 с.

18. Головин А. Ф. Прокатка. М.: Металлургиздат, 1933.- 4.1.

19. Автоматизация, робототехника и гибкие производственные системы кузнечно-штамповочного производства: Учеб. пособие./ Сосенушкин Е.Н., Ступников В.П., Шибаков В.Г. М.: Машиностроение, 2002. - 335 е., ил.

20. Робототехника и гибкие автоматизированные производства :Учеб. пособие для втузов / И. М. Макаров, П. Н. Белянин, JI. В. Лобиков и др.; под ред. И. М. Макарова. — М.: Высш. шк., 1986. 176 е.: ил.

21. Каржан В.В. Пути, и перспективы развития автоматизации технологических процессов кузнечно-штамповочного производства // Кузнечно- штамповочное производство. 1984. - № 5. - С. 9-12.

22. Губкин С. И. Теория обработки металлов давлением. М.: Металлургиздат, 1947. - 532 с.

23. Губкин С. И. Деформируемость металлов. М.: Металлургиздат, 1953,- 199 с.

24. Губкин С. И. Пластическая деформация металлов. М.: Металлургиздат, 1960. - Т. 1-3.

25. Основы теории обработки металлов давлением / Губкин С. И., Звороно Б. П., Катков В. Ф. и др.; под ред. М. В. Сторожева. М.: Машгиз, 1959.- 540 с.

26. Гун Г.Я., Биба Н.В., Лишний А.И. и др. Автоматизированная система ФОРМ-2Д для расчета формоизменения в процессе штамповки на основе метода конечных элементов // Кузнечно-штамповочное производство. -1992. -№9-10. -С.4-7.

27. Гун Г.Я., Биба Н.В., Лишний А.И. и др. Система FORM-2D и моделирование технологии горячей объемной штамповки // Кузнечно-штамповочное производство. 1994. - №7. - С. 9-11.

28. Джонсон В., Кудо X. Механика процесса выдавливания металлов. -М.: Металлургия, 1965. 174 с.

29. Дзугутов М. Я. и др. Влияние степени укова на прозвучиваемость поковок // Кузнечно-штамповочное производство. 1960. - № 3.

30. Дьяконов В. П. Справочник по алгоритмам и программам на языке бейснк для персональных ЭВМ: Справочник.— М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1987.-240 с.

31. Егоров М.Е. Технология машиностроения. М.: Высшая школа, 1965.- 591 с.

32. Зенкевич О. Метод конечных элементов в технике: Пер. с анг. М.: Мир,1975. - 534 е., илл.

33. Зенкевич О., Морган К. Конечные элементы и аппроксимация. Пер. с анг. М.: Мир, 1986. - 308 с.

34. Зибель Э. Обработка металлов в пластическом состоянии. М.: JL, ОНТИ, 1934. - 194 с.

35. Иванов М. В., Поваляев С. А., Мещеряков В. С. Правильный пресс с программным управлением // Кузнечно-штамповочное производство. 1981. -№ 4. С. 24-27.

36. Итоги науки и техники. Технология и оборудование кузнечно-штамповочного производства / Гибкие автоматизированные системы в кузнечно-штамповочном производстве / Бочаров Ю.А., Зиновьев И.С., Бабин Н.Б.,-М.: ВИНИТИ, 1987.-219 с.

37. Ильюшин А. А. Механика сплошной среды: Учебник. — 3-е изд.— М.: Изд-во-МГУ, 1990. 310 с.

38. Исаченков Е. И. Контактное трение и смазки при обработке металлов давлением. М.: Машиностроение, 1978. - 208 е., ил.

39. Кайбышев О.А. Сверхпластичность промышленных сплавов. М.: Металлургия, 1984. - 274 с.

40. Ковка и штамповка: Справочник. В 4-х т. / Ред. совет; Е. И. Семенов (пред.) и др. М.: Машиностроение, 1986. - Т. 2-3.

41. Колмогоров B.JI. Механика обработки металлов давлением. Учебник для вузов. М.: Металлургия, 1986. - 688 с.

42. Крагельский И. В., Щедров В. С. Развитие науки о трении. М.: АН СССР, 1956.

43. Кузьменко В. И., Балакин В. Ф. Решение на ЭВМ задач пластического деформирования : Справочник. К. : Тэхника, 1990. - 136 с.

44. Курнаков Н. С. и Жумчужный С. Ф. Давление истечения и твердость пластических тел // ЖРМО. 1913.- № 3. С. 256—310.

45. Лапскер Я. Д., Игнатов Д. Н. Автоматический комплекс оборудования с ЧПУ мод. АКИ2314П-1 // Кузнечно-штамповочное производство.- 1982.- №5. С. 5-6

46. Лапскер Я.Д., Жерносеков Э. К. Четырехвалковая листогибочная машина с ЧПУ мод. И2416П // Кузнечно-штамповочное производство .- 1982. -№5. С. 7-8.

47. Лапскер Р. Д., Лепилин А. Т. Профилегибочная машина с ЧПУ мод. И3843П // Кузнечно-штамповочное производство. 1982. - № 5. С. 10-11.

48. Малинин Н.Н. Ползучесть в обработке металлов давлением. М.: Машиностроение , 1986.-216 е., ил.

49. Малов А.Н., Иванов Ю.В. Основы автоматики и автоматизации производственных процессов. М.: Машиностроение, 1974. - 368 с.

50. Механика обработки металлов давлением. Учебник для вузов. 2-е изд., перераб. и доп. Колмогоров В.Л. Екатеринбург: Изд-во Уральского государственного технического университета - УПИ, 2001. - 836 с.

51. Механические свойства и структура металлов и сплавов с предельно высокой степенью пластической деформации / В.А. Павлов, О.В. Антонова А.П. Адаховский и др. // Физика металлов и металловедение, 1984, Т. 58. Вьп.1.-С. 177-184.

52. Миловзоров В.П. Элементы информационных систем: Учеб. для вузов по спец. "Автоматизированные системы обр. информ. и упр." М.: Высш. шк., 1989.-440 е.: ил.

53. Могильный, Афанасьев С. Г., Кочетов И. В., Фрегер Е. JL, Григорьев П. Ф., Моисеев В. М. Токарно-давильный станок с цикловой системой программного управления // Кузнечно-штамповочное производство.1983.- №5. С. 35-38.

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

55. Нурмухаметов М. Н., Умаров М. У., Гатауллин С. Ф. Система управления на базе микроЭВМ магнитно-импульсной обработкой металлов в условиях сверхпластичности // Кузнечно-штамповочное производство. 1991. -№ 1.С. 27-28.

56. Обрабатывающий центр для изготовления изделий из листовых заготовок / Челищев С.Б. и др.- М.: Кузнечно-штамповочное производство.1984.-№5.- С. 24—25.

57. Овчинников А. Г. Основы теории штамповки выдавливанием на прессах. М.: Машиностроение, 1983. - 200 е., ил.

58. Овчинников А. Г., Дрель О. Ч., Поляков И. С. Штамповка выдавливанием поковок с боковыми отросткам и фланцами // Кузнечно-штамповочное производство. 1979. - № 4. С. 10—13.

59. Овчинников А. Г., Кузнецов Г. В. Определение поля напряжений и удельных усилий при радиальном выдавливании. — Известия ВУЗов. Машиностроение, 1977. № 2. - С. 114 -119.

60. Основы теории автоматического регулирования: Учебник для машиностроительных специальностей вузов / В.И. Крутов, Ф.М. Данилов, П.К. Кузьмик и др.; Под ред. В.И. Крутова. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1984. - 368 е., ил.

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

62. Павлов И.М. Теория прокатки. М.: Металлургиздат,1950. 610 с.

63. Павлов И. М. Теория прокатки и основы пластической деформации металлов. М.: Металлургиздат. 1938.

64. Павлов И. О., Жихарева В. А. Система автоматизированного программирования для дыропробивных прессов с ЧПУ СПДП-Контур // Кузнечно-штамповочное производство. 1986. - № 9. С. 32-33.

65. Гончаров М.Н., Гончаров С.Н., Руднев М.П. Исследование влияния геометрии заготовки на получаемую форму изделия при осадке // «Вузовская наука России», межвузовский науч.- практическая конф. В 3 ч. Часть 1 (2005; Набережные Челны).

66. Пат. № 2163853, Россия, МКИ B21D 53/16, В 21D 22/18. Способ получения кольцевых заготовок и устройство для его осуществления / Гончаров С.Н., Шибаков В.Г., Шибаков Р.В. № 99110773; Заявлено 21.05.99. Приоритет 21.05.99.

67. Пат. № 2116155, Россия, МКИ В 21 J 5/00, С 21 D 7/13. Способ пластического структурообразования высокопрочных материалов / Грешнов В.М., Голубев О.В. Заявка № 97106284/02, опубл. 27.07.98, бюл. №21.

68. Перлин И.Л., Рейтберг JI.X. Теория прессования металлов. М.: Металлургия, 1975. 447 с.

69. Прагер В. и Ходж Ф. Г. Теория идеально пластических тел. М.: Изд-во иностр. лит., 1956. 398 с.

70. Пресняков А. А., Винницкий А. А. Экспериментальное определение коэффициента трения при осадке. В сб. трудов АН Казах. ССР. «Металловедение и обработка металлов давлением», вып. 4. Алма-Ата, Изд-во Казахской ССР, 1961.

71. Пресняков А. А. Физика процесса прокатки. Алма-Ата, Изд-во АН Казах. ССР, 1962.

72. Р.А. Васин, Ф.У. Еникеев. Проблемы механики деформируемого твердого тела при изучении сверхпластичности // Современное состояние теории и практики сверхпластичности материалов: Сб. статей Международной научной конференции. Уфа: Гилем, 2000. - 345 с.

73. Прозоров J1.B., Костава А.А., Ревтов В.Д. Прессование металлов жидкостью высокого давления. М.: Машиностроение, 1972. 152 с.

74. Расчеты машиностроительных конструкций методом конечных элементов: Спр. / В. И. Мяченков, В. П. Мальцев, В. П. Майборода и др.; Под общ. ред. В. И.Мяченкова. М.: Машиностроение, 1989. -520 е.: ил.

75. Ребельский А. В. Объемная штамповка и выдавливание. — В сб. «Состояние кузнечно-штамповочного производства». Под ред. В. Т. Мещерина. М. ВИНИТИ, 1961.

76. Ребельский А. В. Основы проектирования процессов горячей объемной штамповки. М., «Машиностроение», 1965. 248 с.

77. Ребельский А. В. Прогрессивные методы горячей объемной штамповки и пути их внедрения в производство. — В сб. «Прогрессивная технология горячей штамповки». Под ред. М. В. Сторожена, М. Машгиз, 1955 (МДНТП им. Дзержинского).

78. Шибаков В.Г., Гончаров М.Н., Руднев М.П. Критерий эффективности формообразования на предварительном переходе штампа // Проектирование и исследование технических систем: Межвузовский научный сборник №6, 2005

79. Руднев Ю. М. Штамповка тонколистовых заготовок в сочетании с плазменной резкой // Кузнечно-штамповочное производство, 1983— № 9.- С. 37-38.

80. Сафонов А.Д.; Ситников М.А.; Челищев С.Б., Щеблыкин А.И. Числовое программное управление и лазерные технологии в обработке давлением (координатно-револьверные прессы) // Кузнечно-штамповочное производство. 1999. - № 8. С. 24-29.

81. Северденко В. П., Jleyc И. С. Коэффициент трения при холодной прокатке тонкой полосы. В сб. физ.-техн. института АН БССР «Пластичность и обработка металлов давлением». Минск: Наука и техника, 1966.

82. Селетков С.Г. Соискателю ученой степени. 2-е изд., доп. Ижевск: Изд-во ИжГТУ, 1999. - 176 с.

83. Сопротивление деформации и пластичность алюминиевых сплавов. Справочник. Микляев П. Г., Дуденков В. М. М.: Металлургия, 1979. 183 с.

84. Справочник по проектированию автоматизированного электропривода и систем управления технологическими процессами / Под ред. В.И. Круповича, Ю.Г. Барыбина, M.JI. Самовера. 3-е изд., перераб. и доп. -М.: Энергоиздат, 1982.-416с., ил.

85. Стебунов С.А., Биба Н.В. FORGE FAIRE'97 демонстрация возможностей объемной штамповки.// Кузнечно-штамповочное производство. -1997.-№ 8.-С. 37-38.

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

87. Структура и свойства инварного сплава Fe 36 % Ni после интенсивной сдвиговой деформации / В.И. Изотов, В.В. Русаненко, В.И. Копылов и др. // Физика металлов и металловедение, 1996, Т.82, Вып. 3. -С. 123-135.

88. Тарновский И. Я. Формоизменение при пластической обработке металлов. М.: Металлургиздат, 1954.

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

90. Трение и смазки при обработке металлов давлением. А.П. Грудев, Ю.В. Зильберг, В.Т. Тилик. Справ., изд. М.: Металлургия. 1982.- 312 с.

91. Формирование сверхмелкозернистой структуры в железе и его сплавах при больших пластических деформациях/ Ю.В. Иванисенко, А.В. Корзников, И.М. Сафаров и др. // Металлы, 1995.- №3. -С.126-131.

92. Хилл Р. Математическая теория пластичности. М.: ГИТТЛ, 1956.407 с.

93. Челищев С. Б., Мельник В. А., Сафонов А. Д. Координатно-револьверные прессы с числовым программным управлением // Кузнечно-штамповочное производство. 1982. - № 6. С.38-39.

94. Чертавских А. К. Трение и смазка при обработке металлов давлением. М.: Металлургиздат, 1955.

95. Шарапин Е. Ф. Элементы теории обработки металлов давлением. М.: Металлургиздат, 1961.

96. Шевченко К.Н. Основы математических методов в теории обработки металлов давлением: Учеб. пособие для металлургических специальностей вузов. М.: Высшая школа, 1970. 351 с.

97. ANSYS. Structural nonlinearities. Users Guide for Revision.5.5.1. -VI. SASI. Houston.-1998.-DNOS201:50-1.

98. Bishop, J. F. W. The Theory of Extrusion, Met. Rev. Inst. Metals, 2,1957,361.

99. Eisbein, W., and Sachs, G. Kraftbedarf und Fliessvorgaenge beim Strangpressen, Mitt. Mat. Pruef. Anst, S. 16, 1931, 67.

100. Gilbert Strang, George J. Fix. An analysis of the finite element method. Prentice-Hall, Inc. Englewood Cliffs, N. J. 1973, 350 p.

101. Hallquist John О. LS-DYNA3D Theoretical Manual.June 1991, October 1992, Rev. 1, July 1993, Rev.2. 366 p.

102. Hill, R. A Theoretical Analysis of Stresses and Strains in Extrusion and Piercing, J. Iron and Steel Inst. 159, 1948. 177.

103. Langford G. a. Gohen M. Strain Hardening of Jron by Severe Plastic Deformation. Trans. ASM., 1969,62, P. 624- 638.

104. LS-Dyna 3D Theoretical manual. John O. Hallquist. USA, 1993.

105. Pearson, С E. The Extrusion of Metals. Chapman & Hall. London, 1953; revised Pearson, С. E. and Parkins, R. N. 1960.

106. Sachs G. und Eisbein. Kraftbedarf und Fliessvvorgange beim Stangpressen. Berlin., Verl Springer, 1931,78 s.

107. Siebel, E. and Fangmeier, E. Untersuchungen Ueber den Kraft-bedarf beim Pressen und Lochen, Mitt. K. W. I. Eisenforsch., 13. 1931, 29.

108. Tresca, H. Sur l'Ecoulement des Corps Solides Soumis a de Fortes Pressions, Сотр. Rend., Acad. Sci. Paris, 59, 11, 1864. 754; 64, 1, 1867. 809.

109. Unckel. Uber die Fliessbewging plastischen Materials. Berlin., Verl Springer, 1928.150 s.

110. Бочаров Ю.А., Корягин Н.И., Ковалев С.И. Вторая международная конференция по обработке давлением в Штутгарте // Кузнечно-штамповочное производство. -1988. № 9. - С.35-40.

111. Бочаров Ю.А. XIII Международная конференция по исследованиям в производственной технологии (г.Беркли, США) // Кузнечно-штамповочное производство. -1986. № 7. - С.38-40.

112. Пищухин A.M. Оптимизация ассортимента продукции гибкой производственной системы // Автоматизация и современные технологии. -2001. № 3. - С.32-34.

113. Вагин В.Н., Еремеев А.П. Некоторые базовые принципы построения интеллектуальных систем поддержки принятия решений реального времени // Теория и системы управления. 2001. - №6. С. 114-124.

114. Дуюн Т.А., Кузьминых С.С. Программный комплекс для исследования теплового и напряженно-деформированного состояния трехмерных объектов // Автоматизация и современные технологии. 2001. - № 4. - С.3-7.

115. Куликов Г.Г., Брейкин Т.В., Арьков В.Ю. Интеллектуальные информационные системы: Учеб. пособие / Уфа : УГАТУ, 1999. 129 с.

116. Амбарцумян А.А., Казанский Д.Л. Управление технологическими процессами на основе событийных моделей // Автоматика и телемеханика. — 2001.-№10. С. 188-203.

117. Применение интегральных микросхем в электронной вычислительной технике: Справочник / Р. В. Данилов, С. А. Ельцова, Ю. П. Иванов и др.; Под ред. Б. Н. Файзулаева, Б. В. Тарабрина.—М.: Радио и связь, 1986.—384 е.: ил.

118. Теория автоматического управления: Учеб. для вузов по спец. «Автоматика и телемеханика». / А. А. Воронов, Д. П. Ким, В. М. Лохин и др.; Под ред. А. А. Воронова. — 2-е изд., перераб. и доп.—М.: Высш. шк., 1986. Ч. 1-2.

119. Васильев В.И., Ильясов Б.Г. Интеллектуальные системы управления с использованием нечеткой логики: Учебное пособие. Уфа: УГАТУ, 1995. -80 с.

120. Марковские модели сложных динамических систем: идентификация, моделирование и контроль состояния / Г.Г.Куликов, П.Дж.Флеминг, Т.В.Брейкин и др. -Уфа: УГАТУ, 1998. -104 с.

121. Тихонов В.И., Миронов М.А. Марковские процессы. -М.: Советскоерадио, 1977.-488 с.

122. Трахтеигерц Э.А. Компьютерная поддержка принятия решений. -М.:СИНТЕГ, 1998. -376 с.

123. Гончаров М.Н., Гончаров С.Н., Руднев М.П. Моделирование пластического течения металла в процессах интенсивного деформирования // Проектирование и исследование технических систем: Межвузовский научный сборник №6, 2005

124. Шибаков В.Г., Гончаров М.Н., Руднев М.П., Мулюков Р.И. Системная модель автоматизации технологической подготовки производства поковок объемной штамповкой // Проектирование и исследование технических систем: Межвузовский научный сборник №6, 2005

125. Гончаров М.Н., Гончаров С.Н., Шибаков В.Г. Влияние параметров управляемого поперечного выдавливания на образование дефектов в поковках ступенчатой формы // "Кузнечно штамповочное производство. ОМД". Москва, 2005 г., №8

126. Расчет и проектирование технологических процессов объемной штамповки на прессах: Учебное пособие / под ред. В.Н. Субич, Н.А. Шестаков, В.А. Демин, Н.В. Биба, С.А. Стебунов, Л.Г. Лобастов М.: МГИУ, 2003. - 180 с. Ил. 157, табл. 30. ISBN 5-276-00373-4