автореферат диссертации по металлургии, 05.16.05, диссертация на тему:Повышение точности оболочковых деталей корригированием формообразующих элементов технологической оснастки

На правах рукописи

МЕЛЬНИКОВ ЭДУАРД ЛЕОНИДОВИЧ

ПОВЫШЕНИЕ ТОЧНОСТИ ОБОЛОЧКОВЫХ ДЕТАЛЕЙ КОРРИГИРОВАНИЕМ ФОРМООБРАЗУЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ОСНАСТКИ

Специальность 05.16.05-"Сбработка металлов давлением"

Автореферат диссертации' на соискание ученой степени доктора технических наук

Челябинск 2000

Работа выполнена на федеральном государственном унитарном предприятии "Производственное объединение "Злагоустовский машиностроительный завод"

Официальные оппоненты:

Доктор технических наук, профессор —ЕЛ .Блинов. Доктор технических наук, профессор - В.Г.Паршик. Доктор технических наук, профессор - С «В .Смирно в.

Ведущее лредпригтие — федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный ракетный центр "КБ им. академика В.П. Макеева", г.Миасс.

Защита состоится " 41 2000 года на заседании

диссертационного совета О 053.13.04 Южно - Уральского государственного университета по адресу: 454080, г.Челябинск, проспект им. Ленина, дом 76.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ЮУрГУ.

Автореферат разослан" ^ " Оо-^ОоУ^ 2000г.

Ученый секретарь /

диссертационного совета тч // / »

__ -Миук ( д.

^ А Лирзаав >

Кб 23. ЬОО.ЧОО, 15,0

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Эффективность современного хсшодвоштамповочного производства, его восприимчивость к наукоемким технологиям во многом зависит от схорейшего решения научно-техничесхих проблем и задач, связанных с повышением качества разработки технологических процессов на базе современных положений теории упруго-пластического деформирования и ее приложений.

В условиях становления рыночных отношений перестраивается ч интенсифицируется развитие машиностроения, нефтехимической, судостроительной, авиационной лромышяенности, производства космических летательных аппаратов, увеличивается номенклатура товаров народного потребления, растет количество самых разнообразных изделий, конструкции которых содержат множество емкостей, резервуаров, сосудов, автоклавов, цистерн, баков, баллонов, работающих при значительных внутренних и внешних давлениях, а активных химических средах, а также применяемых для длительного и кратковременного хранения и перевозки различных материалов.

Значительное место среди указанных изделий занимают оболочковые конструкции, обеспечивающие им прочность, легкость, технологичность, совершенство форм, экономичность. В подавляющем большинстве оболочки - это структуры с чвко выраженными тенденциями совмещения функций.

К числу ■ наиболее важных оболочковых • деталей разнообразных изделия машиностроения относятся крупногабаритные тонкостенные днища двойной кривимы сферообразной, эллиптической, куполообразной и других форм, изготавливаемые методами холодной листовой штамповки на прессах. В зависимости от назначения х днищам предъявляются различные точностные требования. В преобладающем количестве случаев эти требования лежат в жестких пределах. Отмечается также тенденция ужесточения этих требований в связи с общими тенденциями к увеличению плотности компоновки изделий, снижению их материалоемкости, увеличению прочности, переходу к ресурсосберегающим технологиям их изготовления. Повышение точности дниш способствует улучшению качества, долговечности и надежности изделий.

Анализ опыта работы предприятий страны, научно-технической и патентной литературы показал, что получение методами холодной штамповки днищ в соответствии со все возрастающими точностными требованиями к ним представляет собой сложную научно-техническую проблему, сущность которой состоит в том, что деталь после деформирования а штампе и разгрузки приобретает существенные пространственные искажения, усугубляемые фактором крупногабаритное™ днищ. Калибровочные и поводочные работы весьма трудоемки, а в ряде случаев - безрезультатны. Решению этой проблемы я посвящена реферируемая работа.

Существующие методы повышения точности при холодной штамповхе янищ на прессах в значительной степени основываются на методах "проб и ошибок", либо на ¡спользовании приближенных эмпирических зависимостей, возможности уточнения готсрых, в основном, исчерпаны.

Это вызывает необходимость создания теоретических основ высокоточной итамповки днищ (ВЩД) на прессах, которые объяснили бы закономерности образования

пространственных искажении днищ при различном сочетании конструктивно-технологических факторов, которых на практике безграничное множество, н давали бы основные направления, методики и рекомендации по совершенствованию существующих а разработке принципиально новых технологических процессов холодной цггамповки высокоточных днищ на прессах.

Цель работы. Создание научно-обоснованной методологии ВШД на прессах и практических рекомендаций для проектирования птгамповой оснастки и разработки технологических процессов (ТО), повышающих точность и обеспечивающих снижение трудоемкости и материалоемкости их производства.

Натчна» номота. 1. Впервые получены замкнутые решения задачи определения поля напряжений и относительных деформаций при вытяжке, формовке, местной вытяжке и продольном обжиме сферического днища на основе гидродинамической теории внешнего (контактного) трения.

2. Исследовано напряженно-деформированное состояние (НДС) заготовки в любой момент деформирования для изотропного и анизотропного тела. Получены формулы для определения главных напряжений и деформаций в трех характерных зонах сферического днтца с учетом максимального числа исходных факторов.

3. Найдены выражения для определения диаметра нейтрального сечения по тангенциальным напряжениям, контактных напряжений на пуансоне и вытяжном радиусе матрицы, оптимальной вязкости • смазки при вытяжке, формовке, местной вытяжке и продольном обжиме сферического днища.

4. Выявлен скачек главных меридиональных напряжений в области диаметра нейтрального сечения, использовано понятие осредненных напряжений на границе центральной и сжато-растянутой зоны днища, позволяющее повысить точность расчетов.

5. Получены формулы для полей упругих деформаций после разгрузки днища. Доказана гипотеза поворота всего реального контура днища в пространстве после разгрузки относительно диаметра нейтрального сечения по тангенциальным напряжениям.

6. Впервые разработаны научно-обоснованные методики учета упругой отдачи (УО) штампуемого материала при проектиовании технологической оснастки, учета предыстории прогнозируемого технологического процесса и технологической наследственности штампуемого материала днища, подбора и приготовления смазок оптимальной вязкости, рекомендации по конструированию перетачиваемой, переналаживаемой и дискретной штамповой оснастки с учетом УО, выбору вида корригирования штампов, обеспечивающего ВШД на прессах.

Практически ценность и реализация работы. Проведена классификация точностных параметров днищ по категориям. Определены граничные параметры и критерия выбора методов, способов и технологических схем штамповки днищ на прессах. Разработаны практические рекомендации и инженерные методики расчета оптимальных параметров ВШД на прессах. Разработаны и внедрены новые ТП штамповки днищ требуемой точности, предложен ряд новых конструкций технологической оснастки. В результате проведенных исследований внедрено в производство 14 новых ТП штамповки дюна, защищенных 33 авторскими свидетельствами на изобретение, освоено изготовление

310 разновидностей крупногабаритных днищ, содержащих 7 алгоритмов определения оптимальных параметров штамповки дниш, создано 11 специализированных участков штамповки крупногабаритных дниш на ряде заводов РФ, освоено изготовление дниш антенн спутниковой свети для АО "Кросна", днищ куттеров, днищ емкостей для производства пива. Арсенал оснастки для штамповки высокоточных днищ на ведущем предприятии, созданный при участии автора, позволяет быстро и качественно вьтоляятъ разовые заказы по штамповке разнообразных днищ диаметром до 3000 мм. По результатам работ выпущено 7 отраслевых и 3 заводских стандарта, два руководящих материала завода. Внедрение разработок осуществлено на 62 машиностроительных предприятиях, в ряде КБМ, НИИ и ВУЗов РФ и стран СНГ.

Технико-экономическая эффективность от внедрения проведенных работ достигнута за счет: повышения точностных характеристик днищ в 2-7 раз; снижения трудоемкости изготовления штампов на 18-25%; снижения трудоемкости изготовления днищ на 40-55%; сокращения количества операций (переходов) в 1,5-3,0 раза; снижения трудоемкости ручных и доводочных работ на 70-100%; уменьшения количества штампов на 22-30%; снижения металлоемкости штампов в 2-3 раза, в отдельных случаях - в 30 раз; повышения коэффициента использования металла на 15-25%; снижения количества брака по поверхностным дефектам на 8-12%; снижения стоимости экспериментальных работ на 60-90%, повышения научно-технического уровня и обшей культуры холодноштамповочного производства.

Экономический эффект от внедрения результатов работы на одном машиностроительном предприятии составил 9821000,0 руб.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались * обсуждались:

1. На ежегодных отраслевых семинарах секций ОМД Научно-исследовательского института технологии машиностроения, Москва (1977-1983).

2. На научно-технических семинарах секции ОМД в МДНТП (ЦРДЗ). Мосты (1976, 1985, 1989, 1993).

3. На областных научно-технических конференциях НТО "Машпрон" Ленинград (1975, 1981); Челябинск (1982); Курган (1984); Пермь (1989).

4. На ежегодных конференциях по качеству и надежности выпускаемой продукции ПО "Златоустовский машиностроительный завод". Златоуст (1977-19S3).

5. На отраслевых конференциях "Опыт работы лаборатории холодной штамповки по моделированию, отработке и внедрению высокоточной штамповки крупногабаритных днищ". Златоуст (1980,1988).

6. На научно-методических семинарах секция ОМД МАИ, Mockbs (1987-1989).

Публикация. По Teme диссертации опубликована монс*р»фмя автора,

"Холодная штамповка днищ* объемом 12 условных печатных листов н общим тиражом 11000 экземпляров (1-е издание - 1976 год. 6000 эк}., И-е издание - 1986 год. 5000 экз.); 22 статья в периодических изданиях;, 3 догляди (в тезисах): 33 авторских свидетельства я» изобретение; 7 отчетов по НИОКР, выполненных при участии н под руководством автора (номера госрегкстрацкя МТТУ 670-66; МТТУ 662-71; МТТУ 658-73; МТТУ 604-74; 2-608-

77; 2-638-77; 0-660-79).

Структура к оиьем работы. Диссертация состоит го введения, пяти разделов основного текста, выводов и приложений и содержи 293 страницы машинописного текста, 15К рисунков, 78 таблиц, список литературы, включающий 266 наименований, 7 приложений.

Предмет зашиты к личный вклад автора. На защиту выносится:

- классификация днищ по конструктивным, технологическим и точностным признакам; морфологические матрицы методов, способов и технологических схем штамповки;

- экспериментально-аналитические данные о закономерностях упрочнения штампуемого материала с учетом его технологической наследственности н предыстории прогнозируемого ТП;

- результаты исследования НДС заготовки при вытяжке сферического днища с использованием гидродинамической теории виешнего(конта1сгного) трения;

- зависимости для определения главных напряжений, пластических и упругих деформаций; диаметра нейтрального сечения заготовки по тангенциальным напряжениям; максимальных нагрузок на вытяжном радиусе матрицы, оптимальной вязкости смазочной среды при вытяжке, формовке, местной вытяжке и продольном обжиме сферического днища;

- гипотеза о повороте контура днища в пространстве вокруг диаметра нейтрального сечения после разгрузки; зависимости для определения полей рассеивания УО днища;

- методика подбора и приготовления смазок оптимальной вязкости;

- алгоритмы расчета величин корригирования рабочих частей штампов, компенсирующих УО днища;

- виды корригирования перетачиваемой, переналаживаемой и дискретной щтамповой оснастки для формообразования высокоточных днищ;

- практические рекомендации по расчету -оптимальных технологических и конструктивных параметров ВШД на прессах.

Личный вклад автора заключается в постановке и разработке задач исследования, включая их решение, проведение экспериментов и внедрение результатов исследований 8 производство я учебный процесс, патентование наиболее оригинальных решений.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

I. Во ввелеяии дана краткая информация об актуальности проблемы получения высокоточных крупногабаритных тонкостенных днищ на прессах. Показано, что создание теоретических к технологических основ формообразования днищ в соответствии с возрастающими точностными требованиями является решением сложной научно-технической проблемы, вносяшим значительный вклад в ускорение научно-технического прогресса.

П. Во втором разделе работы приведен апализ состояния теоретических исследований к производства днищ, определены задачи в структура научного решен« проблемы.

Многообразие функций, вариантов конструкций и методов изготовления выделяют дниша в особую группу деталей со следующими техническими требованиями: высокая прочность я жесткость; вибропрочность; устойчивость к динамическим нагрузкам; минимальная масса; герметичность; стойкость к агрессивным средам и колебаниям температур; простота и технологичность конструкции; высокая точность.

Автором на основании работ проф. Исачеккова Е.И. проведены классификации днищ по контруктивно-геометрическим и контруктивно-технологическим признакам, точностным характеристикам, по некоторым свойствам применяемых материалов. Классификация днищ по контруктивно-геометрическим признакам (по соотношению параметров "стенка" - "борт"; геометрии криволинейной поверхности стенки и борта днища; габаритам; относительной толщине и относительной глубине) предусматривает 278 групп, при этом конструктивно-геометрические формы днищ- стабильны и не зависят от уровня развития производства. Классификация днищ по конструктивно-технологическим признакам (варианту исполнения; методу, способу и технологической схеме штамповки; материалу) предусматривает 15 групп и признаки эти зависят от уровня развития производства.

Отмечены преимущества и недостатки холодной штамповки днищ перед горячей, тенденция перехода от горячей к холодной штамповке в связи с возрастанием точностных требований к днищам.

Производство дннщ - многовариантно. Впервые в связи с необходимостью выбора варианта разработан принцип построения морфологических матриц ыетодсз, способов и технологических схем штамповки днищ.

. По виду силового воздействия на заготовку способы штамповки днищ классифицированы на: вытяжку (изготавливается 60% всех днищ); формовку (15%); сбжим (Т/о); ротационную вытяжку (обкатку) (6%); местную вытяжку (4%); обтяжху (4°'о); ротационную гибку - формовку (3%); импульсную штамповку (1%).

Проведен анализ практически всех применяемых материалов днищ. Приводится типовой ТП изготовления днищ в производственных условиях рада отраслей промышленности.

Ужесточение точностных параметров днищ происходит каждые 10-15 лет з связи с ростом уровня производства и совершенствованием конструкций изделий; увеличением плотности компоновки узлов; снижением массы; повышением коэффициента использования материала (КИМа); заменой штампо-сварных конструкций на цельноцггампованные. Так, за последние 25-30 лет допуск на базовый диаметр днища уменьшился с i 0,5%JDg в машиностроении до 10,08% -Z7<? з авиации и космонавтике, а КИМ - с 0,35 возрос до 0,55.

Анализ технических требований на днища и норма i юных документов в РФ и за рубежом позволил осуществить классификацию дниш по точностным параметрам (табл.).

Вопросам теоретических исследований процесса штамповки днищ применительно к плоской задаче посвящено ряд работ JI.A. Шофмана; Е-А. Попова; Закса; Знбеля; В.Сгллкна; СИ. Губкина; Е.И. Исачешсова; В.П. Лукьянова; Е.Н. Мошнина; А.Е. Титлянова; В.П. Чистякова; И.П. Попова; З.Д. Арышеисхсго; В.Д.

Мааюва. Проведенные исследования, представляя несомненную научную и практическую ценность, не позволяют, однако, достичь в ряде случаев замкнутых решений; весьма приближенно учитывают контактное тревие в системе "инструмент - заготовка", например, множителем Эйлера & (где уи - коэффициент трения скольжения; <Х - угол охвата заготовкой вытяжного радиуса матрицы);не учитывается фактор скорости деформирования заготовки; нет решений по комплексному учету факторов, определяющих конечные точностные параметры (КТО) днища.

Таблица

Велячняы оредыпаых параметров точвоегш дншц во юпегорни*

ДИАМЕТР ДЕТАЛИ, Д., wv

1 D.V а* 300 D, от 300 »1000 D,ca. 1000 до 2000 Ц>са.2000до 5000 3000 до 4000 *

j rsi- С 13 || i Í S ta 1! 1: НИ С га |э i Í г i № lieá Иг 6 9 * £ 1 Г 3 •Í г 1 i i i f Ьы lir s Si SSá |3 1 f t s 3 at S 8 5 11 i з Ia lir e 1J ж * t£ f Ш i 1

I Особо точные ±<u до 04 до 0.3 ±0,8 до 1,0 до 0,5 ±и до до 0,8 ±24 до 2,0 до 1,0 ±3,0 до 4,0 ДО 2,0 до 10

п Повышеявой МШК.11 ±0я До 0,8 До 0,5 ±1,0 да 14 до 0,8 ±1,0 до 3,0 до 14 ±34 до 4,0 до 2,0 ±5,0 до 8,0 до 24 ДО 15

п Норма man* течвосш ±14 ДО 13 ДО 1.0 ±24 до 24 до 14 ±4.0 до 6,0 До 2,0 ±6,0 до 10 До 24 ±3,0 ДО 12 до 3,0 ДО 25

IV Пошскеявой 11NUXU ±24 ся 14 СВ 1,0 ±34 CS 24 св 14 ±5,0 с* 6,0 св 2,0 ±7,0 св 10 св. 24 ±9,0 св. 12 -Св. з.о св. 25

В работах Н.П. Петрова; Н.Е. Жуковского; СЛ. Чаплыгина; Я.Касуги; Ф.П. Боудеиа; Д. Тейбора," Р.В. Пихтовннкова; А.Д. Матвеева," Е.И. Исаченкова обоснована приемлемость гидродинамической -теории трения при холодной штамповке - вытяжке листовых материалов. Применительно к вытяжке в подовляющем большинстве исследований -использована классическая теория С. Амонта - Ш. Кулона, согласно которой коэффициент трения принимается неизменным от начала до конца процесса для различных зон очага деформации.

Исследования точностных параметров при холодной штамповке листовых деталей, отраженные в трудах &Д. Аксютина, В.К. Коробова, П-А. Ласкович, В.Г. Ковалева носят характер эмпирических зависимостей или рекомендаций, разработанных по методу "проб и ошибок", не дают представлений о законах формирования размеров после раскрытия штампа и разгрузки днища и о сути происходящих в процессе деформирования физических явлений, определяющих КТО детали, проведены по схеме "отдельный фактор - отдельный точностной параметр".

Анализ значительной номенклатуры днищ (- 5000 наименований) показал, что наиболее распространены днища П категории точности - 42% всей номенклатуры; I категории - 17%, III категории - 30%; IV категории - 11%. Сферические и эллиптические днища составляют 92% всей номенклатуры днищ.

Для решения проблемы получения днищ заданной точности принят метод

комплексного учета факторов (КУФ) по схеме "обобщенный фактор - возникающее в системе пресс - штамп - деталь (ПШД) явление - точностной параметр", обобщенные факторы при этом разлагались на максимальное количество исходных, которые учитывались в теоретических исследованиях или определялись экспериментально -аналитическим путем. Сущность метода КУФ заключается в следующей гипотезе о переносе размеров с рабочих частей штампов на деталь-во время деформирования, в конечный момент и после снятия нагрузки размеры детали отличаются от размеров деформирующего инструмента на величину погрешностей: отклонения криволинейного контура меридионального сечения от теоретического (УО); овальность открытого торца днища, а также стенки и борта днища в сечениях, перпендикулярных оси симметрии детали; разноголшинностъ стенки и борта детали (утонение и утолщение); местное меридиональное и тангенциальное гофрообраэование. Эти погрешности определяют КТО днища, а физические явления, которые вызывают эти погрешности - суп. обобщенные факторы: пластическая я упругая деформации заготовки; тепловые деформации заготовки и инструмента; внешнее трение и смазка, износ инструмента; технологическая наследственность штампуемого материала; потеря устойчивости заготовки.

На основе анализа проблемы ВШД днищ на прессах сформулированы основные задачи работы; а) исследование закономерностей к объяснение причин возникновения погрешностей конечных размеров днищ и полей их рассеивания с учетом различных возможных сочетаний исходных технологических условий; б) установление количественных зависимостей влияния обобщенных факторов на КТП днищ в обшем виде на основе нахождения замкнутых математических решений, учитывающих максимальное число исходных (технологических) факторов, ' разработка алгоритмов расчета погрешностей конечных размеров днищ и полей их рассеивания; в) на основании полученных зависимостей влияния обобщенных факторов на КТП днищ разработка результирующих методик (методологии) нахождения оптимальных систем ПШД для формообразования высокоточных днищ различными методами холодной листовой штамповки на прессах, за счет количественных и качественных изменений параметров системы ПШД.

Анализ состояния вопроса показал, что в настоящее время нет единого представления об образовании и изменении размеров, величинах допусков, достижимой точности днищ при изготовлении их различными методами и способами, а ряд направлений, таких как рациональные границы применения методов, способов и технологических схем штамповки; достижимая точность днища при номинальной геометрии рабочих частей штампов; закономерности упрочнения материала с учетом его технологической наследственности и предыстории прогнозируемого ТП практически не разработаны.

Это обусловило необходимость проведения дополшгтетькых (предварительных) экспериментальных исследований для постановки ■ решения проблемы ВШД в целом, а также для обоснования принятых ограничений и допущений при проведении теоретических я экспериментальных исследований «объеме поставленных задач. Установлено, что "коэффициент вытяжки" лая днищ ве может в полкой мере

характеризовать прогнозируемую технологическую схему штамповки - более удобными критериями для этого являются: относительная глубина и относительная толщина днища. Определены критерии выбора методов и способов штамповки днищ: материал, абсолютные геометрические размеры днища; серийность производства; вид оборудования. Определены пути устранения потери устойчивости заготовки введением в опасную зону поперечных кольцевых ребер жесткости, а оптимизация процесса достигается за счет увеличения числа ребер и их жесткости (кривизны поверхности). Изготовление днищ в штампах с номинальной оснасткой позволяет получать детали ГО, IV категории точности (табл.). Исследован фактор нежесткости конструкции днища, установлено, что он проявляется лишь при весьма малых значениях относительной толщины: Z5%. Получены кривые упрочения с учетом разгрузки образцов,

моделирующее процесс многопереходной штамповки днищ с промежуточными термообработками. Адроксимация их осуществлена с помощью полинома Лагранжа.

Анализ предшествующих исследований и дополнительных (предварительных) экспериментов позволил сформулировать структуру научного решения проблемы ВШД: исследуется максимально возможное количество исходных факторов, определяющих каждый из - обобщенных; устанавливаются основные (исходные), второстепенные и практически не влияющие на КТО днищ факторы; обосновываются ограничения и допущения; проводится анализ НДС заготовки с учетом максимального количества обобщенных и исходных факторов, устанавливается величина и характер главных напряжений и главных относительных деформаций; на основе анализа НДС определяются поля упругой отдачи, овальности, разнотолщинности днища; проводится экспериментальная проверка теоретических исследований и оценка сходимости результатов; на основе проведенных исследований разрабатываются результирующие методики и рекомендации, обеспечивающие ВШД на прессах; исследуется приемлемость результирующих методик для других методов и способов штамповки, материалов и геометрических форм холодноштампуемых деталей.

III. В третьем из деле приведены результаты теоретических исследований процессов формообразования сферических днищ на прессах.

Разложение пяти обобщенных факторов определило двенадцать исходных: природа и физико-механическне свойства штампуемого материала; степень и равномерность пластических и упругих деформаций; геометрические параметры исходной (плоской) заготовки; условия внешнего трения и физико-химическая природа смазочной среды; скорость деформирования, заготовки; скорость и характер упрочнения штампуемого материала; изгиб и спрямление заготовки; действие изгибающих моментов в стенке (борте) днища; геометрические параметры штампованной заготовки и рабочих частей штампа; предыстория ТП; удельные давления прижима фланцевой зоны заготовки; время деформирования заготовки.

Для получения замкнутых решений принят ряд ограничений и допущений: в качестве исследуемого выбран метод формообразования днищ в жестких штампах на прессах, как наиболее производительный и самый распространенный; исследовалось четыре основных способа штамповки днищ: формовка; местная вытяжка; вытяжка и

продольный обжим; исследовались тонкостенные сферические днища; Н/Лд röö5"-0 £5; (£<j/Dг) ■ ¿СО -0,5" -з/* ; использовалась безмоментвая теория оболочек; напряженное состояние заготовхи принято плоским; потеря устойчивости заготовки отсутствует; при исследовании поля напряжений толшнна заготовки принята постоянной, поля деформаций исследуются на основании зависимостей полей напряжений, определенных из условия постоянства исходной толщины заготовки; в исследованиях использована относительная деформация по Лагранжу; действие сил трения рассматривается в соответствии с обобщенным законом трения: не изменяющимися в центральной зоне и изменяющимися в соответствии с гидродинамическими условиями трения на фланце, вытяжном радиусе матрицы и в вытяжном зазоре; температурные изменения не учитываются; массовые силы и силы инерции не учитываются. Теоретические исследования носят прикладной характер и направлены на разработку новых Iii, практических методик и рекомендаций по ВШД на прессах.

Теория вытяжки сферического днища с пргостиом и интенсивным перемещеидем флякца заготовки.

1. Напряденное состояние зеготоакя для изотропного тела. Выделено три характерных зоны очага деформации: 1-я зона контакта заготовки с матрицей, состоящая из участка, находящегося под прижимом и участка, контактирующего со скругленной кромкой матрицы; II-я зона заготовки, свободная от контакта с пуансоном и матрицей я зона контакта заготовки с выпуклой центральной частью пуансона. Процесс вьггязшш днища протекает в две стадий: первая - формообразование центральной донной частя заготовка при некотором выстаивании фланца и вторая - интенсивное вытягивание заготовки з матрицу при значительном перемещении фланца заготовки, завершающаяся полным оформлением обводов днища. Заготовка находится в условиях различного по характеру сложного НДС: сжатия-растяжения в зонах АБ и БВД и двухстороннего растяжения в зоне ОД (рис. 1).

В компонентах напряжений условие возможности протекания процесса вытяжки сферического днища без разрушения представляется следующим балансом напряжений в опасном сечении:

+ + (2) где - напряжения в опасном сечении; ОЬ - напряжения от пластического

деформирования заготовки; 6г - напряжения от изгиба заготовки вокруг вытяжного радиуса матрицы; 6zx',6z£1Sz.i - напряжения от сил трения соответственно на матрице, на фланце, в вытяжном зазоре; - напряжения от сил трения яа пуансоне.

I сасато-оясгаитгяя зон» заготовки (участок АБВ. рис. 1). Из решения дифференциального уравнения равновесия сил, действующих на бесконечно-малый элемент пси проектировании их на касательную к средней поверхности в меридиональном сечении совместно с условием пластичности Треска-Сен-Венава, ( 6t ^ S^-ö^- Ca/ist\

отображающего условие постоянства максимальных касательных напряжений рассматриваемой зоны, получим выражения для определения главных меридиональных я тангенциальных напряжений с уч^тсц упрочвеаи* штампуемого материала:

Расчетные схемы для стадий I-VI вытяжки сферического днища.

Рас. 1

№ио В»' (3)

где А и П. - константы упрочнения, определяемые для каждого материала экспериментально-аналитическим путем; £¿1 && - геометрические параметры

заготовки (рис. 1).

Так как вытяжной радиус мал по сравнению с шириной фланца я радиусом детали $3 , принимается справедливость значений ; 6& для зиачеякй текущего радиуса /¿V — /Оу , т.е. меридиональные и тангенциальные напряжения на границе контакта заготовки с вытяжным радиусом матрицы (точка В, рис. I) можно представить в виде: <5^ = &ргр ; (Гв б*^ .

Компоненты напряжений ; определим, используя уравнения движения вязкой несжимаемой жидкости (смазки) совместно с уравнением неразрывности струн в сферических координат:

: <4>

где £ - вязкость смазочной среды; скорость сдвига детали относительно инструмента;

толщина слоя смазки; геометрические параметры заготовки; $а - толщина

исходной (плоской) заготовки.

Скачкообразное увеличение напряжений от изгиба в спрямления

заготовки на границе контакта с матрицей определим по Е~А. Попову ю условия равенства работ изгибающего момента и силы, вызываемой напряжением изгиба:

^Р-ъ^'шт"сшГз^пг- (6)

Тогда главные меридиональные ■ тангенциальные напряжения на границе контакта заготовки с вытяжным радиусом матрицы с учетом упрочнения, изгиба и спрямления заготовки и сил.внешнего треиия на вытяжном радиусе матрицы в ва фланце, ' определенных в соответствии с гидродинамической теорией, будут равяьс

£ „г /> Р„ _ ?<Г. яЯ Я* .

/л /1 /к.-&__1

(7) (в:

При известных ' ^вгр ю уравнения Лапласа находим величину контактных нагрузок на вытяжном радиусе матрицы:

/у V Г ^ fSo-ccJ 7

ък-^ТЯГ*-"л? Т (9)

Установлено, что меридиональные напряжения 4<Vy> и контактные нагрузки достигают максимума при углах охвата матрицы заготовкой Jb — 65° 75". Это следует из анализа первой производной функции (&finp) . Приравняв нулю (¿y^^J, определим максимум функции (рис. 2).

Тогда максимальные контактные нагрузки возникают при mix и равны:

- ^"jSfirpf^xf-^ + ¿Г^, S''J (10)

Для заданных материала, геометрических параметров заготовки и инструмента, скорости деформирования и развиваемых контактных нагрузок между заготовкой и вытяжным радиусом матрицы необходима смазка определенной (оптимальной) вязкости, величину которой определим из выражения для Зд/утц}

_ ЪЯгр/т? ~

Чыт'- ье г /К /еА 7 '

А, / я«*- J

На рис.3 приведена номограмма для определения оптимальной вязкости смазки при штамповки днищ.

1? - сагетр-рястянутвя зона (участок ВСД рис.1) свободна от контакта с инструментом. Нейтральное сечение J)c . в кагором ^с=0, разграничивает ее с центральной зоной. Определены главные меридиональные и тангенциальные напряжения для этой зоны: / п

ИЗ)

Для сечения й?с -&с. i а Од t , тогда

; СИ)

%

Из уравнения — О определим величину диаметра нейтрального

^ : /Г

Трение и упрочнение оказывают противоположное влияние на величину -Z?e -упрочнение уменьшает, а трение увеличивает ее. В результате величина при штамповке сферических днищ изменяется в незначительных пределах (De. что важно при разработке методологии ВТТТД на прессах.

В момент, когда Ri-; - $/?с (прилегание диаметра De. х пуансону) меридиональные напряжения Ôfic. максимальны, что соответствует первой стадии штамповки. Во второй стадия штамповки величина меридиональных напряжений б/гс на перемещающейся границе контакта заготовки с пуансоном ( Игр Rс.) либо возрастает (при H/Лз^ 0,3), либо убывает (при H/jJj ^ 0,3). Сечение, соответствующее границе контакта заготовки с пуансоном, является наиболее опасным во всем очаге деформации, т.к. в нем возникают максимальные меридиональные напряжения в любой момент формообразования днища. При этом с увеличением текущего рад иуса до значения Rc. меридиональные напряжения на границе контакта заготовки с пуансоном возрастают независимо от относительной глубины днища и становятся максимальными в конце первой стадии штамповки. При увеличении текущего радиуса до значений, больших Лс. , меридиональные напряжения на границе контакта заготовки с пуансоном возрастают или убывают в зависимости от относительной глубины днища, т.е.

при - - ;

при Rl ?Rс- о/?с. лр"

Центральная зона (участок ОД (Cl. рис.1). Из решения уравнений равновесия бесконечно малого элемента совместно с условием пластичности главные меридиональный и тангенциальные напряжения, контактные нагрузка яа пуансоне равны:

■ . «и

. Л 'о« ««

■де /{ • коэффициент треяия скольжения в центральной зоне.

Действие сил трения в центральной зоне рассматривается неизменным вдоль »сего участка заготовки, находящегося в контакте с пуансоном. Величина контактных «грузок на пуансоне значительно (иногда на порядок) меньше, чем на вытяжном радиусе «атрнцы, однахо действие их распространено на больших поверхностях, в результате гуммарная сила трения на пуансоне вызывает в сгеяках центральной зоны заготовки [апряжения &£ , блокирующие опасное сечение, величину их предложено определять п выражения ,

J4 Ai f 1-5,'я fi )

S/M/&

Рва 2. Рис. 3

Рис.4

Рис.5

Тогда главные напряжения в опасном сечении могут бьггь представлены в вяде: бас - 6д/пя.х - (Т'/^гр - при Н/Дэ -<¿>3;

Рос = бАпв* =б#с - г^^*при "/а?>¿73.

Момеш- сбег» зяготовки с вытяжного радиуса юггркцы. Компонента напряжений от сил трения в вытяжном зазоре определяется из решения системы уравнения

движений вязкой несжимаемой жидкости (смазки) совместно с условием неразрывности струи и равна:

а главные напряжения в момент сбега фланца с вытяжного радиуса матрицы будут иметь вид:

****&>{&§!;-Ыб^м^Ю <т

Так как исследование очага деформации велось с использованием обобшенного закона внешнего трения, то в области диаметра нейтрального сечения^* наблюдается скачек меридиональных напряжений, в связи с чем введено понятие об осредненных меридиональных напряжениях = которые представляют интерес при

анализе величин УО при разгрузке днища.

2• Напряженное состояние заготовки ди «ищи»ройного лнсто»оро мнеуши». При значительной анизотропии материала заготовки для анализа НДС принято условие пластичности Р. Хилла:

где: £?; Р; Н - параметры анизотропии механических свойств листа; ;

коэффиииеиты анизотропии вдоль и поперек направления проката. Тогда главные напряжения в I, П сжато-растянутой я центральное зонах заготовки для анизотропного листа представим следующими выражениями:

К -яГ/л, ЯН. , ¿-7.

«ГЛ"

где:

Установлено соотношение одноименных главных напряжений для анизотропного и изотропного материала при штамповке сферических днииг-

- К - 4Е I ЦЖШ. .

~ Ре ~ £ V 1+2ге- (25)

3. Деформированное состояние. По известным главным напряжениям в I, II сжато-расянутой и центральной зонах заготовки из уравнений связи между приращением деформации и главными напряжениями и условия постоянства объема заготовки определены пластические деформации £-± , . 1

В основу определения упругих деформаций положены закон Гука, гипотеза о разгрузке и упругой деформации днища в пространстве и проведенные автором исследования НДС заготовки при штамповке сферических днищ. Принимая, что деформации пренебрежительно малы 0,001), упругие деформации

определим из выражений:

(27)

Вдул (28)

где А -коэффициент Пуансона. Учитывая, что в центральной зоне ^Ас - , а в сжатгс^ растянутой , упругие деформации можно представить в виде:

дня центральной зоны- доя сжато-растянутой-

Возможен другой путь определения упругих деформаций и >

заключающийся в использовании зависимостей для определения главных относительных деформаций и законов аппроксимации кривых упрочения материалов днищ.

Из анализа НДС следует, что в каждый момент деформирования сферического днища существует три замечательных сечения: 1)е., в котором в котором ¿г^О; , причем_Д«г£ всегда меньше Д; ; .Е котором

при этом является тем сечением, вокруг которого происходит поворот

реального контура днища в результате УО. Так как разница между и незначительна, то в инженерных расчетах без большой погрешности может быть принято допущение о том, что 2) с. ^2). 1

Величина ' полей рассеивания упругих деформаций определяется технологической наследственностью штампуемого материала: максимальными б минимальными значениями механических свойств, анизотропии, модуля упругость,

толщины исходной листовой заготовка.

4. Аналогичные теороические яесаеамииая проведены для способов ксетяой вытяжки, формовки и продольного обжима днищ. Приведем лишь некоторые особенности анализа этих способов.

Местная вытяжка. Процесс протекает в одну стадию формообразования центральной донной части заготовки при абсолютном выпаивании фланца, центральная часть при этом находится в условиях двухстороннего растяжения как и при вьггяжке с интенсивным перемещением фланца как в зоне ОД так и в зоне ДВ (С) (рис. 1). Зона ОД по мере возрастания степени деформации увеличивается и в конечный момент охватывает всю область контакта заготовки с пуансоном, диаметр нейтрального сечения совпадает с диаметром детали. Для этого процесса остаются справедливыми все зависимости центральной зоны днища при вьггяжке, а величина соотношения напряжений и деформаций при £г=0 следующая: &/г1-, а * -

Формовка днищ отличается тем, что в связи с отсутствием фланцевой часта заготовки сопротивление втягиванию заготовки в матрицу меньше, чем при вытяжке. В каждый момент деформирования вплоть до полного смыкания штампа, заготовка опирается на сферическую матрицу площадкой, ширина которой принята равной исходной толщине заготовки, а компоненту напряжений от сил трения на кромке заготовки предложено определять по формуле:

диаметр нейтрального сечения при этом равен:

Максимальные контактные напряжения возникают на кромке заготовки при ~ Й.С.-Остальные зависимости аналогичны вьггяжке как для изотропного, так я для анизотропного материала.

Продольный обжим днищ протекает в две стадии: на первой стадии процесса при приложении нагрузки к торцу заготовки цилиндрическая часть ее деформируете изгибаясь в каждом сечении, перпендикулярном оси симметрии детали, при этом переходная часть заготовки от цилиндрической к плоскому дну претерпевает деформация, приводящие ее к разгибу (спрямлению). Донная часть заготовки в начальный момент деформирования несколько уменьшается в диаметре, оставаясь плоской до величины критического диаметра значения которого, как показали теоретические и

предварительные экспериментальные исследования, равны СО,47-0,66 . после чего наступает вторая стадия процесса - плоская дойная часть мгновенно выпучивается, полностью прилегая к сферической поверхности матрицы. Теоретические исследования продольного обжима проведены аналогично вытяжке. Установлены зависимости для определения главных напряжений, относительных и упругих деформаций, контактньа нагрузок и оптимальной вязкости смазка как для изотропного, так и дня анизотропного материала. Получено выражение дав определения критическогодиаметре

7) ___2£с__

) -' 5

1 ' ^¿-26-В'Мр I ¿ъ: & /

По известным напряжениям опасного сечения получены формулы для определения усилий деформирования днищ различными способами.

IV. В четвертом разделе работы приведены результаты экспериментальных исследований, которые были направлены на проверку теоретического анализа.

Сформулированы задачи и разработаны специальные методики проведения экспериментов, отмечены их специфические условия (большой разброс и многократность измерение через короткий интервал времени; крупногабариткость днищ - образцов, оснастки; сложность настройки оснастки на пресс; большое количество исходных технологических факторов, определяющих КТО днищ). Выбраны наиболее характерные формы деталей и листовых материалов для проведения экспериментов; оборудование, технологическая оснаспса; измерительный инструмент; методика многократных измерений силовых параметров штамповки днищ на базе осциллографа НП7 и электрогидравлических датчиков ДТ-ГСВ дистанционного типа с максимальной погрешностью измерения ±0,8% и датчиков хода пружинного, рычажного и барабанного типа; методика определения относительных главных деформаций на основании величин искажения координатных сеток, нанесенных на наружную сторону исходной (плоской) заготовки. Показаны особенности ТП штамповки экспериментальных деталей-моделей и натуральных днищ. Применен разработанный автором лабораторный вискозиметр ВЛ-3 для измерения вязкости смазочных сред.

Проведено шесть групп экспериментов, охватывающих исследования влияния пластических и упругих деформаций; геометрии инструмента, заготовки и детали; методов, способов и технологических схем штамповки; термообработки; подрезки фланцевой части заготовки; внешнего трения н смазочных сред; технологической наследственности деформируемого материала; предыстории ТП на КТО днищ.

Исследовано деформированное состояние- заготовки по переходам для рассматриваемых в работе способов штамповки днищ. Установлены экспериментальные зависимости главных относительных и упругих деформаций от относительного радиуса детали для семи исследуемых листовых материалов. Определены экспериментальные значения трех замечательных сечений дншца. Приведены величины и характер полей упругих деформаций при. штамповке днюц - моделей и натурных днищ. Установлено, что увеличение толщины заготовки уменьшает, а склонность к упрочению увеличивает УО. С увеличением интенсивности сия внешнего трения на пуансоне и уменьшением на матрице при неизменной относительной глубине днища УО возрастает и становится максимальной при условии полного защемления фланца заготовки. УО также возрастает с уменьшением величины вытяжного радиуса матрицы и увеличением ширины фланца и цилиндрической частя заготовки в пределах 7-15%. С увеличением относительной глубины днища пластические деформации увеличиваются, с УО - уменьшается. Подрезка фланца без предварительной термообработки приводит к возрастанию УО на 18-23%, с предварительной термообработкой - всего ва 2-5%. Наиболее близко описывает контур

детали после разгрузки парабола, вершина которой смешена к центру кривизны днища на величину максимального зазора между реальным и теоретическим контуром.

Экспериментально проверена концепция корригирования штамповой оснастки на величину УО, но взятой с противоположным знаком. Установлено существенное (на 70-80%) уменьшение отклонений обводов днищ от теоретического контура. Исследовано деформированное состояние шести крупногабаритных днищ, изготовленных различными способами. Закономерности, выявленные для них и для дятц - моделей идентичны.

Исследовано влияние вязкости смазки. Установлено существование оптимальной величины вязкости смазочной среды, при которой усилия, напряжения штамповки, относительные главные деформации по толщине принимают минимальные значения, т.е. практически достигаются условия гидродинамического режима внешнего трения. Для днищ диаметром 550 мм из сплава АМгбМ она составила 26,5 Па.с, из стали 12Х18НЮТ-252 Па.с. Применение смазок оптимальной вязкости снижает толщинные деформации для сплава АМгбМ - на 17%, для стали 12Х18НЮТ - на 21%. С возрастанием относительной глубины днища существенного изменения оптимальной вязкости смазки экспериментально не обнаружено. Вскрыт механизм смещения зовы днища с максимальным утонением от центра (вершины) дшпца.

Технологическая наследственность (разброс механических свойслштампуемого материала от партии к партии, от плавки к плавке; пластическая анизотропия; холебания исходной толщины листа) приводит к рассеиванию полей УО, колебаниям допусков на диаметр и отклонению контура днища от теоретического, что в подавляющем количестве случаев обеспечивает лишь ГУ категорию точности днищ (табл.) и 15-17 квалитег в рядах допусков и отклонений по ГОСТ 25364-89.

Экспериментально установлено, что предыстория ТП (количество переходов штамповки, промежуточные и окончательные термообработки) существенно влияют на КТП: с ростом количества переходов свыше трех величины отклонения контуров днищ от теоретических в результате УО снижаются в 2-4 раза; на 30-45% снижаются колебания размеров по диаметру открытого торца; возрастает для способа вытяжки неравномерность толщинных деформаций н снижается для способа продольного обжяма.

Проведено сопоставление теоретических расчетных параметров с результатами экспериментальных исследований. Расхождения не превышают: для усилий штамповки -12%; для относительных главных деформаций - 22%; для диаметров нейтральных сечений - 7%, для величин оптимальной вязкости смазки - 10%, что дает основание считать приемлемыми теоретические исследования для решения различных инженерных и практических задач холодной ВШД на прессах.

У. В пятом разделе представлена методология ВШД на прессах, разработанная на основе проведенных автором теоретических и экспериментальных исследований я включающая в себя: обобщенную методику учета УО в технологической оснастке; методики учета предыстории прогнозируемого ТП и технологической наследственности штампуемого материала днища; методику подбора в приготовления смазок оптимальной вязкости; рекомендации по конструированию перетачиваемой, переналаживаемой я дискретной штгмпоэоа оснастка м учетом У О; рекомендации по зыберу валя

корригирование формообразующей и калибрующей оснастки.

Обобщенная методика учета УО построена на гипотезе поворота контра днища в пространстве вокруг диаметра нейтрального сечения -В с и предусматривает корригирование рабочих частей штампов способами приближенных поверхностей; уточненного корригирования; комбинированным способом.

Способ приближенных поверхностей. Параметры корригирования рабочих частей штампов сводятся к определению радиусов кривизны Ri я , компенсирующих УО в центральной и сжато-рясгянутой зонах днища и радиуса кривизны Вор , сопрягающего эти поверхности в зоне диаметра нейтрального сечения -Дг . Для центральной зоны радиус, компенсирующий УО Л* равен (рис.4):

= Л© ^ /?сГ {/+£ > , (32)

где коэффициент, учитывающий действие упругих деформаций ^¿/л^г ; угяы, ва которые опираются дуги с кривизной а'с^» ; А* . Для сжато-растянутой зоны радиус, компенсирующий УО,^ равен (рис. 5): __

УЙ3^«/* рь И,

ТоаТТ) :

Т.к. всегда меньше А^ , то в зоне пересечения поверхностей кривизны с радиусами ^',¡¡1 наблюдается излом кривизны, который исключается с помощью поверхности, плавно сопрягающей первые две, при этом радиус ее равен:

Яогг^+г^^-*!). (34)

Исполнительные размеры для построения профиля рабочих частей вытяжных штампов принимаются: , /' 2» ] ' 5 )

для пуансонов - 3 ~~2Г/ > >

" для матриц- XV* +#2* Поля рассеивания УО определяются в основном разбросом механических свойств (в пределах ~ ± 25%), разнотолщинностью 115%), пластической анизотропией (~ - IV/») штампуемого материала. В связи с этим для каждого материала и типоразмера днища находят максимальные, средние и минимальные значения радиусов охватывающие всю область полей рассеивания УО, а методика предусматривает одно или несколько последовательных корригирований рабочих частей штампов в пределах указанных полей рассеивания. Разработаны алгоритм и программа расчета на ЭВМ величин %стт\ И'гР»* Программой предусмотрены индивидуальный (для

каждого днища) и табличный вариант расчета радиусов через определенный интервал исходных данных. Последний показал, что для мелких днищ с относительной глубиной менее 0,03 - , а для глубоких - с относительной глубиной более 0,45 - ^ Аср

Аналогично автором разработаны алгоритмы вычисления параметров корригирования

для: вытяжки дншц со значительной цилиндрической частью заготовки; вытяжки эластичной (жидкостной) средой; местной вытяжки; формовки; продольного обжима.

Количество переходов штамповки учитывается в обобщенной методике с помощью условных кривых упрочнения, построенных с многократной разгрузкой и термообработкой испытываемого образца, причем величина максимальной относительной деформации за одно иагружение <?//»<«'берется эквивалентной величине максимальной интенсивности деформации ^¿/яах за один переход в реальном днище.

Инвариантность девиатора главных напряжений ; && в любой момент формообразования днища позволяет распространить обобщенную методику на другие геометрические формы днищ: эллиптические, куполообразные, -горообразные. .

Длз способа уточненного корригирования задача определения параметров корригирования сводится к определению криволинейного профиля рабочих частей штампов по точкам, заданным координатами ■ У1 , в следующей последовательности (рис.6):

- строится контур поперечного сечения днища, на контур наносится диаметр нейтрального сечения Ъе. , разделяющий контур на верхнюю и нижнюю части, соответствующие сжато-растянутой и центральной зонам днища. Обе зоны разделяются иа " ы) поясов высотой ;

- для большего и меньшего диаметра каждого пояса определяются птгвные напряжения - бд^} $& ; , а затем соответствующие им относительные главные деформации £г ) . а по ним - значения упругих деформаций ^^ч} . которые определяют величину УО контура днища соответственно по высоте пояса н диаметру ^¡.'/¿1 ;

- определяются для каждого пояса величины колебаний абсолютных размеров контура заготовки по высоте и диаметру:

для сжато-растянутой зоны - дяя центральной зовы -

лЪг = -¿¡¿); ' лЪ^ - -2)/;

А Ас' - • А; Со1{ЯО-аУ; А =

иа диаметре Ъс. ~

- приняв за сечение отсчета диаметр , строим криволинейный профиль рабочих частей штампов с учетом УО по точкам.

В центральной зоне сначала увеличиваются больший я меньший диаметры гаждого пояса высотой Ана величину , а затем увеличивается высота каждого зояса до величины /А^ * лА/} ■ В сжато-растянутой зове сначала уменьшаются бсдаший : ыеньшнй диаметры каждого пояса высотой

¡и на величинудДг",» затем увеличивается ;ысота каждого пояса до величины (/(¿+А при этом увеличение высоты пояса ведется ! противоположных направлениях от диаметра -/-'<*.

В связи с рассеиванием полей УО определяется верхний, средний и нижний грегаяи параметров корригирования, описываемые упорядоченными множеством зоордЕнзт • рассчвтавиых на ЭВМ. Рвузьтаты расчета передаются в КБ по

¡роаггяраеаюаэ штампов в вяое машинограмм вли таблиц, где назначаются

■ Расчетная схема учета упругой отдачи в формообразующих элементах - технологической оснастки для способа уточненного корригирования

1.ВШВ-М1ПХШЛЯ ЗОНА

№

дШ = + (в^'щр Су) д/у = Е^н**?; С05 (30Ч<)

П. ЦЕНТРАЛЬНАЯ ВШ&

В/8

ък1 = Еит>Ьсс5{ШГ-<1)

окончательные параметры корригирования.

Методик» подбора я приготовляли» стирок оптимальной аяягостя. По

максимальным контактным нагрузкам на вытяжном радиусе матрицы определяется величина оптимальной вязкости смазки. По расчетному значению подбирают или приготавливают смазки с необходимой вязкостью Проверка вязкости реальных смазок осуществляется с помощью лабораторного вискозиметра ВЛ-3. Допустимое колебание температуры для эксплуатации прибора- ± ЪвС.

Перетачиваемая. переналаживаемая. дискретная осиасгст. Внедрение результирующих методик в производство, разработка новых конструкций штампов определило три группы оснастки, изготавливаемой с учетом УО: перетачиваемая, переналаживаемая и дискретная.

К перетачиваемой оснастке относится крупногабаритная монолитная штам-повая оснастка, рабочие части которой (пуансоны и матрицы, вкладыши) подвергаются корригированию в соответствии с результирующими методиками путем переточки на механообрабатываюших станках, причем результаты расчета профиля могут быть переданы непосредственно на станок с ГГУ, минуя промежуточную фазу проектирования инструмента. Переточки всегда трудоемки, дорогостоящи, расчеты и корригирование профиля сводят количество их к минимуму, на практике к одной, двум переточкам.

Переналаживаемая оснастха позволяет изменять з определенном диапазоне геометрические параметры рабочих частей штампов за счет многокольпевых матричных систем. Переточки исюпочаюся вообще, а переналадка матриц осуществляется после контрольного деформирования детали.

■ Весьма перспективной является дискретная оснастка, позволяющая осуществить компенсацию УО днища непосредственно в процессе деформирования, большим шш меньшим смыканием сехций матрицы (пуансона) и ограничением хода верхней траверсы пресса. Переналадки исключены. Примерами таков оснастки могут служить секционные пуансоны и матрицы.

В результате выполнения на ЭВМ обширных табличных расчетов оптимальных параметров корригирования, практического использования методологии ВЩД з условиях машиностроительного завода с ежегодной номенклатурой - 50 наименований днищ в течение 20 лет определилась система корригирования технологической оснастки I порядка (формообразующей) и II порядка (калибрующей), заключающаяся в разделении всех приемов корригирования на пять видов (ряс. 7): а) корригирование I вида, осуществляется только в зоне криволинейной части днища (дал оснастки I порядка); б) корригирование II вида, осуществляется для зсех геометрических элементов заготовки (криволинейная часть, переходная, цилиндрическая, фланцевая), предусмотрена последующая калибровка (для оснастки I и II порядка); в) корригирование III вида, предусматривает частичное корригирование криволинейных контуров только центральной части заготовки (вытяжка, местная вытяжка, продольный обжим) (длл ссяастки I порядка); г) корригирование Г/ вида предусматривает расчет целесссбогзг'ых. пределов корригирования оснастки а обеспечение конструкцией рабочих частей щтампоз гозможностя ее переналадка либо плавного изменения ргбочет частей ее непосредственно

Виды корригирована* формообразующих элементов технологической оснастки

L л'

Г е> \1 U- s¡ 1

ш

Sé ЧУ ¡5,

Шш

д)

т

Л , В,

^ЛР

А-А

¿Г

Г*

В-В

7-4

у

Рнс. 7

а - 1-го вида; ó - 11-го вида; в - Ш-го вида; г -1 V-ro вида; д - V-ro вида.

27в процессе формообразования детали (для оснастки I и П порядка); д) корригирование V вида предусматривает учет упругой отдачи в оснастке П порядка (калибрующей) любым из способов: перетачиванием, переналадкой, плавным изменением геометрических параметров рабочих частей штампов в процессе формообразования днища.

Внедрение методологии ВШД в производство обеспечило получение днищ I и II категории точности (табл.) при среднем количестве переходов штамповки 1 - 3 и максимальном количестве переточек (переналадок) оснастки 1 - 2.

VI. В шестом разделе работы кратко описаны новые ТП ВШД, внедренные в производство, и их технико-экономическая эффективность. Объектами внедрения являлись крупногабаритные днища диаметром (размером в плане) до 3000 мм, относительной толщиной от 0,15% до 10%, относительной глубиной от 0,03 до 0,6 из цветных металлов и сплавов, углеродистых, легированных и высоколегированных сталей, биметаллических материалов.

В процессе выполнения исследовательских работ, поиска инженерных решении н внедрения их в производство сформировалось научное направление ВШД на прессах, исследована достижимая точность при штамповке днищ традиционным и новыми методами, разработаны методики и рекомендации, определены основные направления ВШД на прессах.

Общее направление (стратегия) повышения точности оболочковых деталей заключается в том, что от анализа НДС штампуемой заготовки с учетом максимального количества исходных факторов приходят к научно-обоснованной методологии корригирования рабочих частей штампов с учетом УО путем переточки, переналадки, либо плавного регулирования непосредственно" в процессе формообразования геометрических параметров штампов, • отличающихся от номинальных, но обеспечивающих номинальные обводы деталей.

Основными путями (тактикой) повышения точности деталей можно считать следующие: корригирование I, II, III видов с последующей однократной или двухкратной переточкой рабочих частей штампов; корригирование III, IV, V видов с плавным регулированием в процессе формообразования днища геометрических параметров рабочих частей штампов; изменение вида НДС с тенденцией перехода от преобладающих растягивающих (вытяжка) к преобладающим сжимающим (продольный обжим) напряжениям с использованием всех видов корригирования; введение в ТП завершающих (финишных) операций калибровки (правки) преимущественно в холодном состояния с тенденцией перехода от растягивающих к сжимающим напряжениям с использованием V виду корригирования для оснастки П порядка.

В результате проведенных работ внедрены в производство следующие комплексы технологичосгкх процессов:

1. Новые высокопроизводительные ТП многоматричной цгтамповги-вытяжки крупногабаритных сферических, эллиптических и куполообразных днищ I и П категории точности в штампах с корригированным контуром с использованием жееттех, элзегхчяых » жидкостных сред.

2. Новые высокопрсиовсдитоплые ТП егтвмповкя н калибровки

крупногабаритных сферических, эллиптических, куполообразных и других форм оболочковых деталей I и П категории точности продольным обжимом из полой цилиндрической заготовки с дном в штампах с корригированным контуром.

3. Новые высокопроизводительные ТП формообразования тонкостенных оболочковых деталей I и II категории точности в штампах с корригированным контуром с регулируемыми и дискретными формообразующими рабочими, частями (пуансонами, матрицами).

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Одной из ключевых проблем холодной штамповки является повышение точности заготовки при минимальной трудоемкости и материалоемкости производства. Эта проблема особенно актуальна для крупногабаритных тонкостенных оболочковых деталей типа днищ, широко используемых в конструкциях и узлах изделий машиностроения и товаров народного потребления.

2. Анализ состояния вопроса позволил провести Классификацию днищ по категориям точности и определил главные задачи, структуру научного решения проблемы и практическую цепь работы, состоящие в разработке научных и технологических основ холодной штамповки высокоточных крупногабаритных днищ на прессах, на базе которых разработать рекомендации (методологию), обеспечивающие изготовление высокоточных днищ в различных производственных условиях, для самых разнообразных деталей, материалов, технологических процессов. Для решения проблемы применен метод комплексного учета факторов. Сформулированы и обоснованы основные ограничения и допущения, принятые при проведении теоретических исследований.

3. Впервые исследовано НДС заготовки для изотропного и анизотропного материала при вытяжке сферического днища с прижимом и интенсивным перемещением фланца заготовки, формовке, местной вытяжке, и продольном обжиме с использованием гидродинамической теории внешнего (контактного) трения. Установлены зависимости для определения главных напряжений в трех характерных зонах: I и II сжато-растянутоЕ и центральной, - с учетом факторов трения, упрочнения, геометрических параметров заготовки и штампа, изгиба и спрямления заготовки. Найдены зависимости для определения диаметра нейтрального сечения днища по тангенциальным напряжениям, контактных напряжений на пуансоне и вытяжном радиусе матрицы, оптимальной вязкости смазки, усилий деформирования днища с учетом его относительной глубины, напряжений от блокирования опасного сечения силами трения между заготовкой и инструментом. Даны оценки контактных напряжений иа пуансоне и матрице, разнотолшинности; днищ после штамповки. Установлены соотношения главных меридиональных и тангенциальных напряжений дм изотопного и анизотропного материала.

4. Псшучены зависимости для определения полей упругих деформаций после разгрузки днища. Установлены зависимости для определения относительных упругих меридиональных и тангенциальных деформаций. Обоснована гипотеза поворота всего реального контура днища в пространстве относительно диаметра нейтрального сечения по тангенциальным напряжениям.

5. Получены замкнутые решения задачи определения поля напряжений я относительных деформаций для всего очага деформации при вытяжке, формовке, местной вытяжке, и продольном обжиме днищ. Выявлен скачек главных меридиональных напряжений в области диаметра нейтрального сечения по тангенциальным напряжениям. Использовано понятие осредненных напряжений на границе центральной и сжато-растянутсй зоны днища, позволяющее повысить точность расчетов по корригированию формообразующих элементов технологической оснастки.

6. Проведенные экспериментальные исследования на многочисленных днищах-моделях и натурных деталях подтвердили основные положения, вытекающие из теоретического анализа. Исследованы обобщенные факторы: пластические и упругие деформации; внешнее трение и смазки; технологическая наследственность деформируемого материала, а также влияние геометрических параметров заготовки и инструмента, методов, способов и технологических схем штамповки, вида и количества термообработок, подрезки фланца на КТП днища. Выявлен характер главных относительных и упругих деформаций при вытяжке, формовке, местной вытяжке и продольном обжиме днищ, определено положение трех замечательных (нейтральных) сечений для-исследуемых способов штамповки. Установлено, что диаметр нейтрального сечения 2-практически не зависит от материала днища, способа штамповки, относительной глубины днища в связи с противоположным влиянием на процесс факторов треиия и упрочнения. Приведены результаты экспериментов по влиянию обобщенных факторов на величину и характер УО. Экспериментально проверена концепция корригирования штамповой оснастки на величину полей УО, установлено, что корригирование оснастки существенно уменьшает УО днища.

Установлены значения оптимальной вязкости технологической смазки, при которых усилия, напряжения штамповки и главные толщинные деформации принимают минимальные значения. Вскрыт механизм смещения зоны днища с максимальных |ггонением от центра (вершины) днища. Сопоставление результатов экспериментальных «следований с теоретическими расчетами показал достаточную для практических работ ;ходимость.

7. На основании проведенных исследований впервые разработана методология ЗШД на прессах. Корригирование рабочих частей штампов в зависимости от способа птамповки, очага деформации, особенностей конструкции днища и технологии его пготовлекия в соответствии с обобщенной методикой осуществляется способом гриближенньк поверхностей, уточненным (по зонам) и комбинированным способом. 1реимущественно корригированию подвергается оснастка 1-го порядка формообразующая). Коренной гипотезой при разработке обобщенной методики является юворот контура днища в пространстве вокруг диаметра нейтрального сечения по ангеяпизльным напряжениям. Приведен алгоритм расчета на ЭВМ профиля рабочих астей штампов с учетом УО. Программой предусмотрены индивидуальный и табличный ариакты расчета профиля штамповой оснасткя. Табличный вариант показал еяесообразные границы применения различных способов корригирования.

8. Разработаны методики учета УО и алгоритмы для других спссосся

штамповка и характерных геометрических форм сферических днищ: местной вьггяхки, вышки с фланцем и значительной цилиндрической частью заготовки; вытяжки с фланцем плотными подвижными средами; вытяжки без фланца; формовки; продольного обжима днищ из полой цилиндрической заготовки с дном, а также эллиптических, куполообразных и -горообразных днищ.

9. Учет предыстории прогнозируемого ТП в обобщенной методике осуществляется путем применения условных кривых упрочнения, постороенных с учетом разгрузок образца, моделирующих количество переходов штамповки днища, а пластической анизотропии - путем определения величин упругих деформаций с учетом направления волокна на верхнем, среднем и нижнем уровне механических свойств, по которым определяется общее поле разброса упругих деформаций, в пределах которого назначаются параметры корригирования штамповой оснастки.

10. Разработана методиха подбора и приготовления смазок оптимальной вязкости, обеспечивающих гидродинамический режим внешнего трения при штамповке днищ. Разработан вариант вискозиметра BJI-3 для определения вязкости смазки в условиях ЦЗЛ промышленного предприятия.

- 1К Внедрение результатов работы в производство обеспечило возможность формообразования днищ I и II категории точности с минимальными затратами, а точность оболочковых деталей увеличена при этом для днищ по сравнению с ГОСТ 2642! -90 н ГОСТ 6533-78 - в 2-4 раза; для торовых элементов по сравнению с ГОСТ 17365-76 - в 7 раз, при этом ряд технических решений и технологических процессов защищены авторскими свидетельствами на изобретение.

Результаты диссертационной работы направлены 62 машиностроительным предприятиям страны для широкого их использования. Ряд публикаций, стандартов, руководящих материалов,' расчетных методик и алгоритмов, разработанных автором, переданы н внедрены в учебный процесс ауз эв Российской Федерации и стран СНГ.

Основные положения диссертации изложены в работах:

1. Мельников ЭЛ. Холодная штамповка днищ.-М:Машиностроение, 1976.-183с.

2. Мельников ЭЛ. Холодная штамповка днищ. - 2-е изд., перераб.-М: Машиностроение, 1986.- 193с.

3. Мельнихов ЭЛ., Сафронов A.A., Головин B.C., Смирнов O.A., Фролов Е.В. Экспериментальное исследование деформированного состояния при штамповке сферических днищ. Производственно-технический опыт. ЦНТИ/Поисх.-1970^&7.-С.16-22.

4. Мельников ЭЛ., Исаченков Е.И., Сафронов A.A. Штамповка-вытажха крупногабаритных сферических днищ в жестких штампах с оптимальным использованием сил внешнего трения//В сб.: Труды КЕМ под рея. чл. корр. АНСССР В.П. Махеева.-Выпуск 8,-Миасс: КЕМ, 197trC.16-22.

5. Мельников ЭЛ. Исаченков Е.И., Сафронов A.A. К вопросу об учете упругой отдачи листовых материалов при вытяжке крупногабаритных сферических днищ в зссткнх (инструментальных) штампW В сб.: Труды КЕМ под ред. чл. корр. АНСССР В.П. Макеева.-Выпуск гШиасс КЕМ, 1971.-С.64-69.

6. Мельников ЭЛ., Орлов В.И., Коновалов С.К., Малгтин В.М., Головни B.C.

Буренков В.В., Молчанова В.И. Учет упругой отдачи листовых материалов при холодной штамповке^вытяжке сферических днищ на прессах. Производственно-технический опыт. ПНТИ//Поиск. - 1974г№ ЗгС. 12-17.

7. Мельников ЭЛ., Колесников Н.П., Головин B.C., Сафронов A.A., Задурний В.П., Ссшдатов В.Д. Холодвая штамповка глубоких конических и куполообразных деталей с дном методом продольного обжима с внутренним подпором стенки заготовки,/' Кузнечно-щтамповочное производство,-! 978,-№ 7.-С 13-15.

8. Мельников ЭЛ., Головин B.C. Сафронов А.А., Буренков В.В., Фомин М.З., Задурний В.П., Русин СЛ. Формообразование крупногабаритных особотонхостенных крутоизогнутых торовых секторов в многокольцевой регулируемой . матрице. Производственно-технический опыт, ЦНТИ//Поиск ,-1980.-№ 11."С 6-11.

9. Мельников ЭЛ., Фомин М.З., Розенцвайг В.М., Сафронов АЛ., Задурний В.П., Головин B.C. Повышение точности крупногабаритных оболочковых деталей, изготавливаемых методами холодной штамповки на прессах. Производственно-технический опыт, ЦНТИ//Поиск. 981 .-№ I0.-C. 28-36.

10. Мельников ЭЛ. Головин B.C. Способ получения коробчатых деталей/7 Кузнечно-штамповочное производство.-] 982.-№ 5гС. 26-27.

11. Мельников ЭЛ., Головин B.C., Васильев ЮА., Семенов ВЛ., Задурний В.П. К вопросу о замере параметров штамповки на гидравлических прессах/^Кузнечно-штамповочное производство.-l 982.-Í& 7гС 26-27.

12. Мельников ЭЛ., Сафронов АЛ., Головин B.C. Опыт штамповки крупногабаритных днищ продольным обжимом^ сб.: Повышение технического уровня и эффективности крнечно-штамповочного прокзводстаа.-Чедябкнаг. ЧДНТП.-1982.-С.21-22.

13. Мельников ЭЛ., Головин B.C., Фомин М.З., Задурний В.П. Предельные коэффициенты обижама при изготовлении конусных деталей продольным обжимом// Кузнечно-штамповочное производство.-l983.-Л6 2, C.11-13.

14. Мельников ЭЛ., Сафронов АЛ., Смирнов OA., Головин B.C., Рубцов А.Д. Прогрессивные способы изготовления полых осесимметричных деталей на прессах //В сб.: Достижения и перспективы применения обработки металлов давлением в ¿ашиностроении.-Курган: Курганский дом техники НТО, 1984.-С.62-63.

15. Мельников ЭЛ., Головин B.C., Смирнов ОЛ., Сафронов АЛ., Орлов В.И. Исследование технологических возможностей и предельных точностных параметров г.особа формообразования торовых секторов в многокольцевой регулируемой матрице,'' Í сб.: Достижения и перспективы применения обработки металлов давлением в |ашиностроении.-Кургаи: Курганский дом техники НТО, 1984.-С.67-70.

16. A.c. 545406 (СССР). Способ штамповки сферических, эллиптических н ругих куполообразных днищ /Мельников ЭЛ., Головин B.C., Бурен jroi B.B. - Опубл. в ;.И.-!977.-№5.

17. A.c. 558737 (СССР). Пуансон для штамповки - витяжкя сферических днищ Мельников ЭЛ., Колесников H.fL, Сафронов АЛ., Рсоенцвайг В.М.. Головин В.С, !алдатов ВД_. Попов А.Е. - Опубл. в БЛ~ 1977.-» 19.

18. A.c. 602272 (СССР). Штамп для вытяжки сферических, эхипггнтеских в

других куполообразных днищ. /Мельников ЭЛ., Головин B.C. - Опубл. в Б.И..-1978.-№ 14.

19. Ах. 616008 (СССР). Штамп для изготовления деталей га полых заготовок /Мельников ЭЛ., Головин B.C. - Опубл. в Б.И.- !978.-№ 24.

20. A.c. 670360 (СССР). Штамп для изготовления деталей из полых заготовок /Мельников ЭЛ., Головин B.C. - Опубл. в Б.И.-1979г№ 24.

21. Ах. 848125 (СССР). Способ изготовления конических деталей /Мельников ЭЛ., Фомин М.З., Задурний В.П., Асвобудинов БА. - Опубл. в Б.И.-!981г\№ 27.

22. A.c. 889225 (СССР). Штамп для штамповки деталек из полых заготовок /Мельников ЭЛ., Головин B.C. - Опубл. в Б.И.-1981г№ 46.

23. A.c. 1148670 (СССР). Штамп для гибки труб /Мельников ЭЛ., Головин B.C., Смирнов Ю.Г. - Опубл. в Б.И.-1985,-№ 13.

24. A.c. 1174126 (СССР). Штамп для вытяжки /Мельников ЭЛ., Головин B.C., Асвобудинов Б .А. - Опубл. в БЛ.-1985.-№ 31.

25. A.c. 1146123 (СССР). Штамп для обжима полых заготовок /Мельников ЭЛ., Головин B.C., Сафронов A.A., Смирнов Ю.Г. - Опубл. в Б.И.-1985.-№ 11.

26. A.c. 1181748 (СССР). Способ штамповки деталей из листового металла с технологическими прокладками /Мельников ЭЛ., Головин B.C., Васильев ЮА - Опубл. в Б.И.- 1985г№ 36.

27. A.c. 1204296 (СССР). Способ штамповки куполообразных днищ /Мельников ЭЛ., Смирнов O.A., Сафронов АА., Головин B.C. - Опубл. в Б.И.-1986.-№ 2.

28. A.c. 1230720 (СССР). Штамп для обжима псшых заготовок /Мельников ЭЛ., Головин B.C., Смирнов Ю.Г., Асвобудинов Б.А., Щипицын АЛ.-Опубл. в Б.И.-1986.-№18.

29. Ах. 1323180 (СССР). Штамп для обжима полых заготовок /Мельников ЭЛ., Головин B.C., Смирнов Ю.Г., Щипицын АЛ. - Опубл. в Б.И.-1987г№ 27.

30. А.с 1333447 (СССР). Штамп для многопереходной вытяжки /Мельников ЭЛ., Головин B.C. - Опубл. в Б.И.-1987г№ 32.

31. A.c. 1398952 (СССР). Способ штамповки куполообразных днищ из листовой заготовки /Мельников ЭЛ., Боженев О.В., Смирнов Ю.Г. - Опубл. в Б.И.-1988.-№ 2Q.

32. A.c. 1416235 (СССР). Способ изготовления полых изделий /Мельников ЭЛ., Асвобудинов Б.А. - Опубл. в Б.И.-1988.-№ 30.

33. A.c. 1540902 (СССР). Способ изготовления полых изделий /Мельников ЭЛ., Асвобудинов Б-А. - Опубл. в Б.И.—1990.-№ 5.

34. Патент 2018389 (РФ). Штамп для изготовления сферических, эллиптических и других куполообразных днищ /Мельников 3 Л., Смирнов Ю.Г., Токарев Б А. - Опубл. в Б.И. -!994.-№ 16.

1. ВВЕДЕНИЕ.В

2. СОСТОЯНИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ПРОИЗВОДСТВА КРУПНОГАБАРИТНЫХ ТОНКОСТЕННЫХ ДНИЩ ИЗ ЛИСТА. ПОСТАНОВКА ОСНОВНЫХ ЗАДАЧ И СТРУКТУРА НАУЧНОГО РЕШЕНИЯ ИССЛЕДУЕМОЙ ПРОБЛЕМЫ.

2.1. Оболочковые детали в изделиях народного хозяйства, их функциональные и конструктивные особенности. Днища. Классификации. Физико-механические характеристики материалов. Типовой технологический процесс.

2.2. Ужесточение точностных параметров днищ в свете современных тенденций совершенствования изделий машиностроения.

2.3. Анализ предшествующих исследований методов, способов и технологических схем формообразования днищ, путей достижения требуемой точности их.

2.4. Проблема получения высокоточных днищ. Метод комплексного учета факторов, определяющих конечные точностные параметры днища.

2.5. Основные задачи научного решения проблемы точности при холодной штамповке крупногабаритных тонкостенных днищ на прессах.

2.6 Дополнительные экспериментальные исследования, необходимые для обоснования, постановки и решения проблемы высокоточной штамповки днищ.

2.6.1. Уточнение рациональных границ применения различных методов, способов и технологических схем штамповки днищ.

2.6.2. Комплексная оценка достижимой точности днищ в системе «пресс-штамп-деталь» при номинальной геометрии рабочих частей штамповой оснастки и традиционной геометрии ее исполнения.

2.6.3. Исследование закономерностей упрочнения штампуемого материала с учетом его технологической наследственности и предистории прогнозируемого технологического процесса.

2.7. Структура научного решения проблемы.

Выводы.УЗ

3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ФОРМООБРАЗОВАНИЯ ДНИЩ НА ПРЕССАХ.

3.1. Анализ обобщенных факторов, определяющих конечные точностные параметры днища. •.»♦.

3.2. Принятые ограничения и допущения и их обоснование. Общая методика теоретических исследовании.

3.3. Теория вытяжки сферообразного днища с прижимом и интенсивным перемещением фланца заготовки.

3.3.1. Напряженное состояние заготовки для изотропного листового материала.^

3.3.2. Напряженное состояние заготовки для анизотропного листового материала.

3.3.3. Деформированное состояние заготовки.

3.4. Упругие деформации при вытяжке сферообразных днищ с интенсивным перемещением фланца заготовки.

3.5. Теоретические исследования других наиболее распространенных способов формообразования оболочковых деталей типа днищ.

3.5.1. Местная вытяжка.^

3.5.2. Формовка.

3.5.3. Продольный обжим.

Выводы.

4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ. ПРОВЕРКА РЕЗУЛЬТАТОВ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

4.1. Основные задачи экспериментальных исследований.

4.2. Методика проведения экспериментальных исследований.^

4.2.1. Специфические условия и выбор характерных форм деталей для решения основных задач эксперимента.

4.2.2. Оборудование, технологическая оснастка, измерительный инструмент.

4.2.3. Методика измерения усилий деформирования.

4.2.4. Методика определения относительных главных деформаций. штамповки

4.2.5. Особенности технологического процесса экспериментальных днищ.

4.3. Содержание экспериментов и анализ результатов экспериментальных исследований.

4.3.1. Исследование влияния обобщенного фактора «Пластические и упругие деформации» на конечные точностные параметры днищ.

4.3.2. Исследование влияния геометрии инструмента, заготовки и детали на основные параметры процесса формообразования днищ на прессах.Д^

4.3.3. Исследование влияния методов, способов, технологических схем штамповки, термообработки, подрезки фланца на конечные точностные параметры днищ.Д^

4.3.4. Исследование влияния обобщенного фактора «Внешнее трение и смазка» на основные параметры процесса формообразования днищ на прессах, влияния динамической вязкости смазки на них и экспериментальное определение оптимальных параметров смазочной среды.«

4.3.5. Исследование влияния обобщенного фактора «Технологическая наследственность деформируемого материала» на конечные точностные параметры днищ.Д

4.3.6. Исследование влияния предыстории технологического процесса на конечные точностные параметры днищ.3

4.4. Сопоставление данных теоретического анализа и результатов экспериментальных исследований.

Выводы.

5. МЕТОДОЛОГИЯ ВЫСОКОТОЧНОЙ ШТАМПОВКИ ДНИЩ НА ПРЕССАХ. РЕЗУЛЬТИРУЮЩИЕ МЕТОДИКИ, ВЫТЕКАЮЩИЕ ИЗ ПРОВЕДЕННЫХ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ. НЕКОТОРЫЕ

ПРИМЕРЫ ИХ ПРИМЕНЕНИЯ.19В

5.1. Обобщенная методика учета упругой отдачи штампуемого материала в технологической оснастке.

5.1.1. Сущность и принятые допущения при разработке обобщенной методики учета упругой отдачи при штамповке сферических днищ.

5.1.2. Методика учета упругой отдачи при вытяжке сферических днищ в жестких штампах с интенсивным перемещением фланца заготовки. Способ приближенных поверхностей.

5.1.3. Пример расчета радиусов кривизны R'b R'2, Ror, компенсирующих упругую отдачу при вытяжке с интенсивным перемещением фланца заготовки на ЭВМ.

5.2. Методики учета упругой отдачи для других способов штамповки и характерных геометрических форм сферических днищ.

5.2.1. Вытяжка днищ с фланцем и значительной цилиндрической частью заготовки.

5.2.2. Вытяжка днищ с фланцем эластичной (жидкостной) средой.

5.2.3. Местная вытяжка днищ (с защемленным фланцем).

5.2.4. Вытяжка днищ без фланца («напровал»).

5.2.5. Формовка днищ.

5.2.6. Продольный обжим днищ из полой цилиндрической заготовки с дном—

5.3. Учет предыстории технологического процесса в обобщенной методике учета упругой отдачи.

5.4. Учет пластической анизотропии штампуемого материала в обобщенной методике учета упругой отдачи.

5.5. Приемлемость обобщенной методики учета упругой отдачи для других типичных геометрических форм оболочковых деталей, отличных от сферических.

5.5.1. Вытяжка эллиптических днищ.

5.5.2. Вытяжка куполообразных днищ.

5.5.3. Вытяжка полуторов.

5.6. Методика учета упругой отдачи при штамповке сферических днищ в жестких штампах. Способ уточненного корригирования.

5.7. Методика подбора и приготовления смазок оптимальной вязкости.

5.8. Перетачиваемая, переналаживаемая, дискретная оснастка I и II порядка.

5.9. Виды корригирования технологической оснастки.

5.10. Внедрение результирующих методик в производство.

Выводы.

6. ПРОМЫШЛЕННОЕ ВНЕДРЕНИЕ НОВЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ВЫСОКОТОЧНОЙ ШТАМПОВКИ ДНИЩ В ПРОИЗВОДСТВО И ИХ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ

6.1. Краткая характеристика разработанных и внедренных в производство новых технологических процессов, обеспечивающих получение высокоточных деталей типа днищ.

6.2. Нормативная и рекомендательная документация, разработанная на основе проведенных исследований и внедренная в производство.

6.3. Технико-экономическая эффективность от внедрения результатов исследований в производство.

Несмотря на то, что идет непрерывное совершенствование производства неметаллических материалов, а качество их тоже постоянно повышается, вытеснение металлов происходит медленнее, чем это можно было предполагать. По самым оптимистическим прогнозам будет заменено к 2000 году не более 10% черных и около 30% цветных металлов. Короче говоря, в обозримом периоде - 15-25 лет - металлы сохранят свое значение в качестве основного материала машиностроения.» /171/

Академик А.И. Целиков Среди всевозможных конструктивных решений особенно выделяется одно. Это оболочка, тонкостенная пространственная система, очерченная по криволинейной поверхности. Оболочка хорошо сопротивляется самым разнообразным видам нагрузок, обеспечивает изоляцию внутреннего объема от окружающей среды, легко обтекает потоком воздуха или жидкости и при этом оказывается самой выгодной в отношении массы, что в некоторых пионерных областях - авиации, космонавтике, судостроении - является жизненно необходимым требованием . 121.

Академик В. И. Моссаковский.

Демократизация общества в России требует интенсивного решения социально-экономических задач и научно-технических проблем, заключающихся в росте благосостояния всех слоев населения на основе устойчивого развития промышленности, сельского хозяйства и предпринимательства, ускоренного внедрения научно-технического прогресса и наукоемких технологий, а также перевода экономики на рыночный путь развития; более рационального использования научного, инженерного и производственного потенциала страны; всемерной экономии всех видов ресурсов и улучшения качества работы; повышения эффективности машиностроительного производства за счет совершенствования его технологии и организации; максимально возможной замены технологических процессов, основанных на резании металлов, экономичными методами формообразования заготовок и деталей давлением; ускорения внедрения научных разработок в 9 производство за счет широкого сотрудничества институтов с предприятиями и объединениями страны и укрепления заводского сектора науки.

В условиях совершенствования рыночных отношений перестраивается и интенсифицируется развитие машиностроения, нефтехимической, судостроительной, авиационной промышленности, производства космических летательных аппаратов, увеличивается номенклатура товаров народного потребления, растет количество самых разнообразных изделий, конструкции которых содержат множество емкостей, резервуаров, сосудов, автоклавов, цистерн, баков, баллонов, работающих при значительных внутренних и внешних давлениях, в активных химических средах, а также применяемых для длительного или кратковременного хранения и перевозки различных материалов.

Значительное место среди деталей указанных изделий занимают оболочковые конструкции, обеспечивающие им прочность, легкость, технологичность, совершенство формы, экономичность.

Наряду с указанными преимуществами, оболочки все чаще начинают выполнять функции движущих и грузоподъемных устройств, самонастраивающихся систем с наперед заданными свойствами по отношению к окружающей среде. В подавляющем большинстве оболочки - это структуры с явно выраженными тенденциями совмещения функций в конструкциях /2/.

К числу наиболее важных оболочковых деталей изделий машиностроения относятся крупногабаритные тонкостенные днища двойной кривизны сферообразной, эллиптической, куполообразной и других форм, изготовляемые методами холодной штамповки из листовых материалов (приложение 1).

Днища являются преимущественно несущими конструктивными элементами отдельных узлов разнообразных изделий. При значительных габаритах и малой относительной толщине они отличаются сложностью формы, незначительной массой при высоких требованиях к жесткости конструкции, поскольку они работают в условиях значительных внутренних и внешних как постоянных, так и переменных во времени давлений.

Широкое применение днищ в разнообразных конструкциях изделий обусловлено высокими эксплуатационными и прочностными качествами их, достаточно глубоким научным анализом тонкостенных оболочек, ослабленных и неослабленных отверстиями различной формы, фундаментальными теоретическими исследованиями криволинейных пластин и оболочек, находящихся как в упругой, так и в пластической областях /1, 2, 4, 20, 21, 24, 26, 27, 32, 35, 42, 46, 47, 50, 62, 66, 78, 79, 81, 94, 107, 108, 115, 118, 124, 127, 154, 129, 160, 166, 172, 175, 177, 183, 187, 192, 195, 213, 240, 248, 249, 250, 251, 252, 253, 254, 255, 256, 257/.

Общеизвестны также преимущества тонкостенных днищ: высокая пространственная жесткость, благодаря кривизне поверхности, что придает им большую несущую способность при минимальной массе; наименьшая поверхность, а следовательно минимальный расход материала при одном и том же объеме емкости; минимальные изгибающие нагрузки - искривленность поверхности приводит к тому, что нагрузки, приложенные к днищу в поперечном направлении, вызывают уравновешивающие их усилия растяжения - сжатия, равномерно распределенные по толщине днища / 2,20 /.

В связи с общими тенденциями к увеличению плотности компоновки узлов современных изделий, снижению их материалоемкости, увеличению прочности, переходу к ресурсосберегающим и энергосберегающим технологическим процессам их изготовления возрастают требования к точности и конструктивной прочности деталей типа днищ: ужесточаются допуски на геометрические размеры, величину и неравномерность утонения стенки днища; повышается прочность при неизменной массе детали. Научно-обоснованное повышение точности деталей способствует удовлетворению возрастающих требований к точности узлов, машин, улучшению их качества, надежности и долговечности при эксплуатации.

В настоящее время существует множество способов изготовления деталей типа днищ, причем производство их многовариантно / 32 / , т.е. возможно изготовление одних и тех же деталей с одинаковыми техническими требованиями по разным технологическим схемам на оборудовании с различными конструктивными и технологическими особенностями. Это связано с различным функциональным назначением деталей, повышенными требованиями к их точности и разнообразием применяемых листовых конструкционных материалов, а также наличием соответствующего деформирующего оборудования. Точностные параметры их регламентированы государственными и отраслевыми стандартами, техническими условиями и техническими требованиями на изделия, узлы, детали.

Подавляющее большинство днищ изготавливаются способами холодной листовой штамповки на прессах: формовкой, местной вытяжкой, вытяжкой с интенсивным перемещением фланца заготовки и обжимом, что объясняется высокой производительностью процессов холодной штамповки днищ на прессах, наличием значительного парка прессового оборудования в стране. По данным ВНИИПТхимнефтеаппаратуры (г. Волгоград), многие зарубежные фирмы изготавливают днища холодной штамповкой на прессах. Например, японская фирма «Сумитомо Седзи Кайша, ЛТД», контролирующая 60% производства днищ в Японии, применяет преимущественно холодную штамповку днищ из самых различных материалов и сплавов, конструкционных, высокопрочных, нержавеющих сталей, биметаллов, конструкционных сталей, плакированных титаном, никелем, хромом и другими материалами. По данным этой фирмы себестоимость их на 40-60% ниже по сравнению с горячей штамповкой и обкаткой днищ /46/.

Однако многолетний производственный опыт, анализ научно-технической и патентной литературы /1-257/ , действующих стандартов, /259, 260, 264/, статистические материалы, собранные автором за последние 25 лет на различных предприятиях страны показывают, что получение методами холодной штамповки оболочковых деталей типа днищ в соответствии со все возрастающими точностными требованиями к ним представляет собой сложную научно-техническую проблему. Сущность проблемы заключается в том, что деталь после деформирования в штампе и разгрузки приобретает пространственные искажения геометрических параметров, объясняемых упругой отдачей штампуемого материала, естественной анизотропией механических свойств его, неравномерностью толщины стенки детали, потерей устойчивости отдельных зон деформируемой заготовки, нежесткостью конструкции детали в целом, предысторией всего технологического процесса формообразования.

Требуемая точность днищ при этом обычно достигается индивидуальной отработкой технологии и конструкции штамповой оснастки практически каждой крупногабаритной тонкостенной детали по методу «проб и ошибок», путем подбора, разобщенного анализа влияния каждого отдельного фактора, определяющего точность детали, на процесс, или на основании накопленного опыта, в лучшем случае обработанного для получения отдельных эмпирических зависимостей, распространяющихся на узкую область формообразования оболочковых деталей.

Следует указать, что все перечисленные приемы, выработанные длительной практикой производства днищ в различных отраслях народного хозяйства не обеспечивают качественного решения проблемы получения крупногабаритных оболочковых деталей требуемой точности, т.к. связаны с высокой трудоемкостью ручных и доводочных работ, себестоимостью изготовления деталей, не говоря о других организационно-технических трудностях (например, доработка, переточка крупногабаритной оснастки, ее хранение, правка самих оболочковых деталей). Основным же требованием современного производства является тщательная научно-обоснованная разработка технически рационального и экономически эффективного варианта технологического процесса. Значительное количество опубликованных работ /1-74, 76, 78-187, 190, 192, 195, 196-257/, теоретические и экспериментальные исследования, проведенные в нашей стране и за рубежом за последние 30-35 лет и посвященные вопросу рациональной технологии штамповки высокоточных крупногабаритных тонкостенных днищ на прессах не дали ощутимых практических результатов, и проблема получения днищ заданной точности методами холодной штамповки на прессах остается весьма актуальной.

13

Возрастающие требования к точности крупногабаритных тонкостенных днищ и одновременно отсутствие радикальных научно-обоснованных и нетрудоемких методов обеспечения требуемой точности их, сочетающихся с металлосберегающей и ресурсосберегающей технологией выдвигают эту проблему в число важнейших народно-хозяйственных проблем страны, актуальнейших задач машиностроения. Изучение проведенных ранее исследований показывает также, что проблема эта не может быть качественно решена, если продолжать вести исследования на прежнем уровне, т.е. путем разобщенного анализа влияния тех или иных факторов, только для определенных условий, в которых проводится исследование, т.к. при этом, как правило, не учитывается изменение других факторов, которые существенно влияют на точностные параметры процесса и которых на практике встречается безграничное множество. Это, очевидно, вызывает необходимость учета влияния всего комплекса факторов, определяющих точностные параметры оболочковых деталей, т.е. создания теоретических и практических основ, которые бы объясняли все закономерности образования размеров и их погрешностей в системе «пресс-штамп-деталь» (ПШД) при самых различных технологических схемах штамповки и давали бы направления по совершенствованию существующих и разработке принципиально новых технологий получения высокоточных оболочковых деталей, чему и посвящена настоящая работа. В приложении 2 приведены условные обозначения, принятые в работе; в приложениях 3 и 4 -соответственно рисунки и таблицы.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. К числу наиболее важных оболочковых деталей разнообразных изделий машиностроения относятся крупногабаритные тонкостенные днища двойной кривизны сферообразной, эллиптической, куполообразной и других форм, изготавливаемых методами холодной листовой штамповки на прессах. В зависимости от назначения к днищам предъявляются различные точностные требования. В преобладающем количестве случаев эти требования лежат в жестких пределах. Отмечается также тенденция ужесточения этих требований в связи с общими тенденциями к увеличению плотности компоновки изделий, снижению их материалоемкости, увеличению прочности, переходу к ресурсосберегающим и энергосберегающим технологическим процессам их изготовления. Повышение точности днищ способствует улучшению качества, долговечности и надежности изделий.

2. Анализ опыта работы ряда предприятий страны, научно-технической и патентной литературы показал, что получение методами холодной штамповки днищ в соответствии со все возрастающими точностными требованиями к ним представляет собой сложную научно-техническую проблему, сущность которой состоит в том, что деталь после деформирования в штампе и разгрузки приобретает существенные пространственные искажения, усугубляемые элементом крупногабаритности днищ. Калибровочные и доводочные работы весьма трудоемки, а в ряде случаев - безрезультатны. Выявлена необходимость проведения дополнительных (предварительных) экспериментальных исследований для определения путей решения проблемы.

3. Проводимые ранее исследования и длительный производственный опыт штамповки днищ были посвящены анализу влияния различных технологических факторов на точностные параметры днищ для определенных конкретных условий, в которых выполнялся эксперимент, на практике нередко применялся метод «проб и ошибок». Они не объясняли всех причин пространственных искажений днищ, поэтому предшествующие рекомендации носили частный характер и не давали решения, проблемы в целом.

4. Анализ состояния вопроса определил главные задачи и практическую цель работы, состоящие в том, чтобы на основе проведенных исследований выработать рекомендации (методологию), обеспечивающие возможность получения высокоточных днищ в различных производственных условиях, для самых разнообразных деталей, материалов, технологических процессов, методов, способов и технологических схем штамповки. Проведены дополнительные (предварительные) экспериментальные исследования: уточнение рациональных границ применения методов, способов и технологических схем штамповки днищ; комплексная оценка достижимой точности днищ при номинальной геометрии рабочих частей штампов; исследование закономерностей упрочнения штампуемого материала с учетом его технологической наследственности и предыстории прогнозируемого технологического процесса, анализ которых позволил сформулировать структуру научного решения проблемы.

5. Для решения проблемы применен метод комплексного учета факторов , сущность которого заключается в следующей гипотезе о переносе размеров с рабочих частей штампа на деталь - во время деформирования , в конечный момент и после снятия нагрузки размеры детали в связи с рядом физических явлений, действующих в системе ПШД, отличаются от размеров деформирующего инструмента на величины погрешностей: упругой отдачи меридионального волокна днища; овальности стенки и борта днища в любом сечении, перпендикулярном оси его симметрии; разнотолщинности стенки и борта днища; гофрообразования стенки и борта днища. Физические явления, которые вызывают эти погрешности - суть обобщенные факторы, определяющие величину конечных точностных параметров: пластические и упругие деформации заготовки; тепловые деформации заготовки и инструмента; технологическая наследственность деформируемого материала заготовки; потеря устойчивости заготовки; внешнее трение и смазка, износ инструмента. Влияние любых технологических факторов на точность днищ происходит только через пять обобщенных факторов , а учет всего комплекса факторов осуществляется по схеме «обобщенный фактор -возникающее в системе ПШД явление - точностной параметр днища».

6. Разложение обобщенных факторов на составляющие (исходные) показало , что три из них: пластические и упругие деформации заготовки; технологическая наследственность деформируемого материала; внешнее трение и смазка заготовки и инструмента - наиболее существенно влияют на точность днищ.

7. Сформулированы основные ограничения и допущения, принятые при проведении теоретических исследований. В основу исследований положены теория упруго-пластической деформации, обобщенная теория трения и закон Гука. Установлено , что при максимальных меридиональных деформациях днища 15-30% Лагранжева деформация превышает логарифмическую и менее Эйлеровой всего на 3 - 6 %.

8. Исследовано напряженно-деформированное состояние заготовки для изотропного материала при вытяжке днищ с прижимом и интенсивным перемещением фланца заготовки в жестком штампе, формовке, местной вытяжке и продольном обжиме. Установлены зависимости для определения главных напряжений и деформаций в трех характерных зонах: I и II сжато-растянутой и центральной, - с учетом факторов трения, упрочнения, геометрических параметров заготовки и штампа, изгиба и спрямления заготовки. Найдены зависимости для определения диаметра нейтрального сечения днищ по тангенциальным напряжениям, контактных напряжений на пуансоне и вытяжном радиусе матрицы, оптимальной вязкости смазки, усилий деформирования днищ с учетом его относительной глубины, напряжений от блокирования опасного сечения силой трения между заготовкой и инструментом. Даны оценки контактных напряжений на пуансоне и матрице, разнотолщинности днищ после штамповки.

9. Исследовано напряженно-деформированное состояние заготовки для анизотропного тела. Установлены зависимости для определения главных напряжений, положения диаметра нейтрального сечения по тангенциальным напряжениям, контактных напряжений, оптимальной вязкости смазочной среды, усилий вытяжки с учетом анизотропии механических свойств штампуемого материала. Установлены соотношения главных меридиональных и тангенциальных напряжений для изотропного и анизотропного материала.

10. Получены зависимости для определения полей упругих деформаций после разгрузки днища. Установлены зависимости для определения относительных упругих меридиональных и тангенциальных деформаций. Описана гипотеза поворота всего реального контура днища в пространстве относительно диаметра нейтрального сечения по тангенциальным напряжениям. Дана оценка влияния технологической наследственности штампуемого материала на величину и характер рассеивания полей упругих деформаций.

11.Получено замкнутое решение для всего очага деформации при вытяжке, формовке, местной вытяжке и продольном обжиме днищ. Выявлен скачок главных меридиональных напряжений в области диаметра нейтрального сечения по тангенциальным напряжениям. Введено понятия осредненных напряжений на границе центральной и II сжато-растянутой зоны днища.

12.Проведенные экспериментальные исследования на многочисленных днищах - моделях и натурных деталях подтвердили основные положения, вытекающие из теоретического анализа. Исследованы обобщенные факторы, определяющие конечные точностные параметры днища: пластические и упругие деформации; внешнее трение и смазки; технологическая наследственность деформируемого материала, а так же влияние геометрических параметров заготовки и инструмента, методов, способов и технологических схем штамповки днищ, вида и количества термообработок, подрезки фланца на конечные точностные параметры днищ. Выявлен характер главных относительных и упругих деформаций при вытяжке, формовке, местной вытяжке и продольном обжиме днищ, определено положение трех замечательных (нейтральных) сечений для исследуемых способов штамповки. Установлено, что диаметр нейтрального сечения Бс

290 лежит в пределах ( 0,42 - 0,66) О0 и практически не зависит от материала днища, способа штамповки, относительной глубины детали в связи с противоположным влиянием на процесс факторов трения и упрочнения. Приведены результаты экспериментов по выявлению обобщенных факторов на величину и характер упругой отдачи. Экспериментально проверена концепция корригирования штамповой оснастки на величину полей упругой отдачи, установлено, что корригирование оснастки резко (на 70 - 85%) уменьшает упругую отдачу днища.

Исследованы закономерности упруго-пластических деформаций шести натурных днищ, изготовленных по различным оригинальным технологиям. Они идентичны с результатами, полученными для днищ - образцов.

Установлены значения вязкости технологической смазки, при которых усилия, напряжения штамповки и главные толщинные деформации принимают минимальные значения, при этом толщинные деформации снижаются на 20 -25%, усилия штамповки - на 24 - 32%. Вскрыт механизм смещения зоны днища с максимальным утонением от центра (вершины) днища.

Технологическая наследственность (разброс механических свойств штампуемого материала от партии к партии , от плавки к плавке; колебания исходной толщины листа в пределах одной партии, плавки и даже одного листа; пластическая анизотропия) приводит к рассеиванию полей упругой отдачи, колебанием допусков на диаметр, отклонениям контуров днищ от теоретических, что обеспечивает лишь IV категорию точности днищ и 15 - 17 квалитет в рядах допусков и отклонений по ГОСТ 25364-89.

Предыстория технологического процесса (количество переходов штамповки, промежуточная и окончательная термообработка) существенно влияют на точностные параметры днищ : с ростом количества переходов в 2 - 4 раза на 30 - 45% снижаются величины отклонений контуров днищ от теоретических, колебания размеров по диаметру открытого торца днища, возрастает неравномерность толщинных деформаций.

Получены кривые упрочнения для различных вариантов разгрузки образца при испытаниях на одноосное растяжение, моделирующих реальные многопереходные процессы штамповки днищ.

13. Сопоставление результатов экспериментальных исследований с теоретическими расчетами показало достаточную для практических работ сходимость: по усилиям штамповки - до 7%; по напряжениям штамповки -до 10%; по деформациям - до 21,4%, что позволяет считать приемлемыми теоретические исследования для решения научных, инженерных и практических задач высокоточной штамповки днйщ на прессах.

14. На основании проведенных исследований разработана методология высокоточной холодной штамповки днищ на прессах, включающая в себя: рекомендации по выбору метода, способа и технологической схемы штамповки днищ по абсолютным и относительным параметрам детали; обобщенную методику учета упругой отдачи в технологической оснастке; методики учета предыстории прогнозируемого технологического процесса и технологической наследственности штампуемого материала днища; методику подбора и приготовления смазок оптимальной вязкости; рекомендации по конструированию перетачиваемой, переналаживаемой, дискретной штамповой оснастки с учетом упругой отдачи; рекомендации по выбору вида корригирования днищ .

15.Учет предыстории прогнозируемого технологического процесса в обобщенной методике осуществляется путем применения условных кривых упрочнения построенных с учетом разгрузок образца, моделирующих количество переходов штамповки днищ, а учет пластической анизотропии -путем определения величин упругих деформаций с учетом направления волокна на верхнем, среднем и нижнем уровне механических свойств, по которым определяется общее поле разброса упругих деформаций, в пределах которого назначаются параметры корригирования штамповой оснастки.

16. Разработана методика приготовления смазок оптимальной вязкости обеспечивающая гидродинамический режим внешнего трения при штамповке днищ. Разработан вариант вискозиметра ВЛ-3 для определения вязкости смазки в условиях ЦЗЛ промышленного предприятия.

17.Внедрение результирующих методик велось в два этапа: на первом этапе - с учетом только фактора упругой отдачи в сочетании с применением смазок оптимальной вязкости, на втором с учетом всего комплекса факторов.

18.Внедрение результатов работы в производство обеспечило возможность формообразования днищ I и II категории точности с минимальными затратами. Накопленный опыт штамповки высокоточных днищ с использованием результирующих методик позволил разработать и внедрить в машиностроительной отрасли промышленности и, в частности, на ПО «Златоустовский Машиностроительный Завод» 7 отраслевых и 3 заводских стандарта, 2 руководящих материала завода. Внедрено в производство 7 основных алгоритмов обобщенной методики учета упругой отдачи в технологической штамповой оснастке; 14 новых высокопроизводительных технологических процессов изготовления днищ требуемой точности, защищенных 33 авторскими свидетельствами на изобретения; освоено изготовление 310 разновидностей крупногабаритных днищ; создано 11 специализированных участков штамповки высокоточных днищ на ряде заводов РФ. Точность оболочковых деталей, изготовленных по новым технологическим процессам, разработанным на основании проведенных исследований, увеличена: для днищ по сравнению с ГОСТ 26421-90 и ГОСТ 6533-78 - в 2 - 4 раза; для торовых элементов по сравнению с ГОСТ 17365-74. - в 7 раз, что обеспечило изготовление деталей по I и II категории точности в строгом соответствии с КД и ТУ на изделия.

19.Использованный в работе метод комплексного учета факторов может быть распространен на решение других задач обработки металлов давлением, связанных с проблемой получения высокоточных холодноштампуемых деталей.

20.Экономическая эффективность от использования в промышленности результатов проведенных работ получена за счет: снижения трудоемкости изготовления днищ на 40 - 55%; снижения количества операций в 1,5 - 3,0

293 раза; снижения трудоемкости ручных и доводочных работ на 70 - 100%; снижения количества штампов на 22 - 30%; повышения КИМа на 15 - 25% на одну деталь. Общий годовой фактический экономический эффект от внедрения работ в условиях одного предприятия (ПО «Златоустовский Машиностроительный Завод») составляет 9821000,0 руб.

294

1. Алексеев Ю.Н. Вопросы пластического течения металлов. Харьков: изд-во Харьковского университета, 1958. 188 с.

2. Андреев JI.B. Оболочечные конструкции. М.: Знание,. 1981. 63 с.

3. Башта Т.М. Расчеты и конструкции самолетных гидравлических устройств. М.: Машиностроение, 1961, 567 с.

4. Бебрис A.M. Устойчивость заготовки в формообразующих операциях листовой штамповки. Рига: Зинатне , 1978. 127 с.

5. Безухов Н.И. Введение в теорию упругости и пластичности. Москва, Ленинград: ГИСЛ, 1950. 148 с.

6. Беляев Н.М. Сопротивление материалов. М.: Наука, 1965. 856 с,

7. Биргер И.А. Техническая диагностика. М.: Машиностроение, 1978. 239 с.

8. Боуден Ф.П., Тейбор Д. Трение и смазка твердых тел. Пер. с англ. М.: ИЛ, 1955.-444 с.

9. Бриджмен П. Исследование больших пластических деформаций и разрыва. Пер. с англ. М.: ИЛ, 1955. 444 с.

10. Бутузов Е.А. Специальные виды штамповки. М.: Высшая школа, 1963. -207 с.

11. Бэкофен В. Процессы деформации. Пер. с англ. М.: Металлургия, 1977. -422 с.

12. Вайнтрауб Д.А., Рудерман Я.0. Опыт организации технологического контроля чертежей листовых штампованных деталей. Ленинград: ЛДНТП, 1971.-31 с.

13. Вейлер С.Я., Лихтман В.И. Действие смазок при обработке металлов давлением. М.: изд-во АНСССР, 1960. 188 с.

14. Головлев В.Д. Расчеты процессов листовой штамповки. М.: Машиностроение, 1974. 136 с.

15. Горбунов М.Н. Штамповка деталей из трубчатых заготовок. М.: Машиностроение, 1960.-159 с.

16. Гоффман О., Закс Г. Введение в теорию пластичности для инженеров. М.: Машгиз, 1957.-280 с.

17. Григорьев JI. JI. Рациональные варианты холодной штамповки. Ленинград: Машиностроение, 1975. 194 с.

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

19. Губкин С.И. Пластическая деформация металлов. Том Ш. М.: Металлургиздат, 1961. 306 с.

20. Гузь А.Н., Чернышенко И.О., Шнеренко К.И. Сферические днища ослабленные отверстиями. Киев: Наукова думка, 1970. 324 с.

21. Гун Т.Я. Теоретические основы обработки металлов давлением. М.: Металлургия, 1980. 456 с.

22. Давыдов Ю.П., Покровский Г.В. Листовая штамповка легированных сталей и сплавов. М.: Оборонгиз, 1962. 200 с.

23. Дель Г.Л. Технологическая механика. М.: Машиностроение, 1978,- 174 с.

24. Зубцов М.Е. Листовая штамповка. Ленинград: Машиностроение, 1980. -431 с.

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

26. Исаченков Е.И. Контактное трение и смазки при обработке металлов давлением. М.: Машиностроение, 1978. 208 с.

27. Ильюшин A.A. Пластичность. М.: Изд-во АНСССР, 1963. 272 с.

28. Казаченок В.И. Штамповка с жидкостным трением. М.: Машиностроение, 1978.-78 с.

29. Качанов Л.М. Основы теории пластичности. М.: Наука, 1969. 420 с.

30. Кириллов П.Г. Теория обработки металлов давлением. М.: Высшая школа, 1965. 296 с.

31. Ключников С.И. Повышение точности поковок. М.: Машгиз, 1960. 435 с.

32. Козлов Ю.И. Изготовление днищ и обечаек для сосудов и аппаратов в условиях мелкосерийного производства. М.: ЦНИНТИхимнефтемаш, 1980. -39 с.

33. Койтер В. Обшие теоремы теории упругопластических сред. М.: ИЛ, 1961. -218 с.

34. Кокрофт М.Г. Смазка в процессах обработки металлов давлением. М.: Металлургия, 1970. 111 с.

35. Котрел А. Теория дислокаций. М.: Мир, 1969. 95 с.

36. Корнеев Н.И., Певзнер С.Б., Разуваев Е.И., Скугарев И.Г. Обработка давлением тугоплавких металлов и сплавов. М.: Металлургия, 1967. 267 с.

37. Кожевников С.Н., Есипенко Я.И., Раскин Я.М. Механизмы. М.: Машиностроение, 1965. 1058 с.

38. Кроха В.А. Кривые упрочнения металлов при холодной деформации. М.: Машиностроение, 1968. 130 с.

39. Кроха В.А. Упрочнение металлов при холодной пластической деформации: Справочник. М.: Машиностроение, 1980. 158 с.

40. Крагельский И.В., Виноградова И.Э. Коэффициент трения. М.: Машгиз, 1962. 220 с.

41. Лысов М.Н. Теория и расчет процессов изготовления деталей методами гибки. М.: Машиностроение, 1966. 286 с.

42. Любченко A.A. Моделирование процессов листовой горячей штамповки крупногабаритных изделий. Ленинград: ЛДНТП, 1967. 56 с.

43. Любченко A.A. Конструирование штампов и горячая листовая штамповка. Ленинград. Машиностроение, 1974. 479 с.

44. Малинин H.H. Прикладная теория пластичности и ползучести. М.: Машиностроение, 1968. 400 с.

45. Мельников Э.Л. Холодная штамповка днищ. М.: Машиностроение, 1976. -183 с.

46. Мельников Э.Л. Холодная штамповка днищ. 2-е изд., переработанное М.: Машиностроение, 1986. 193с.

47. Мошнин Е.Н. Технология штамповки крупногабаритных деталей. М.: Машиностроение, 1973. 240 с.

48. Неймайер К.Ф. Холодная и горячая штамповка. Ленинград: Госиздат, 1930. -461 с.

49. Пихтовников Р.В., Завьялова В.И. Штамповка листового металла взрывом. М.: Машиностроение, 1964. 176 с.

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

51. Полухин П.И., Тюрин В.А., Давидков П.И., Витанов Д.Н. Обработка металлов давлением в машиностроении. М.: Машиностроение; София: Техника, 1983. 279 с.

52. Полухин П.И., Горелик С.С., Воронцов В.К. Физические основы пластической деформации. М.: Металлургия, 1982. 584 с.

53. Прагер В., Ходж Ф.Г. Теория идеально пластических тел. М.: ИЛ,1956. -349 с.

54. Пэжина П. Основные вопросы вязкопластичности. М.: Мир, 1968. 176 с.

55. Райнхарт Дж. С., Пирсон Дж. Взрывная обработка металлов. М.: Мир, 1966.-392 с.

56. Ребиндер Г.А. Влияние активных" смазочно-охлаждающих жидкостей на качество поверхности при обработке металлов. М.: Машгиз,1946. 94 с.

57. Седов Д.И. Введение в механику сплошных сред. М.: Физматгиз,1962. -284.

58. Синицын В.В. Подбор и применение пластических смазок. М.: Химия,1969.-376 с.

59. Смирнов-Аляев Г.А. Механические основы пластической обработки металлов. Ленинград; Машиностроение, 1968. 272 с.

60. Смирнов-Аляев Г.А., Чикидовский В.П. Экспериментальные исследования в обработке металлов давлением. Ленинград: Машиностроение, 1972. -360 с.

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

62. СтепансКий Л.Г. Расчеты процессов обработки металлов давлением. М.: Машиностроение, 1979. 216 с.

63. Теория обработки металлов давлением. Под. ред. Е.П.Унксова, А.Г.Овчинникова. М.: Машиностроение, 1983. -598 с.

64. Третьяков A.B., Зюзин В.И. Механические свойства металлов и сплавов при обработке давлением. М.: Металлургия, 1973. 224 с.

65. Унксов Е.П. Инженерные методы расчета усилий при обработке металлов давлением. М.: Машгиз, 1955. 260 с.

66. Уик Ч. Обработка металлов без снятия стружки. М.: Мир, 1965. 548 с.

67. Фридман Я.Б., Зилова Т.К., Демина Н.И. Изучение пластической деформации и разрушения методом накатных сеток. М.: Оборонгиз, 1962. -183 с.

68. Хилл Р. Математическая теория пластичности. М.: ИЛ, 1956. 407 с.

69. Чертавских А.К., Белосевич В.К. Трение и технологическая смазка при обработке металлов давлением. М.: Металлургия, 1968. 362 с.

70. Чиченев H.A., Кудрин A.B., Полухин П.И. Методы исследования процессов обработки металлов давлением. М.: Металлургия, 1977. -311с.

71. Шарапин Е.Ф. Элементы теории обработки металлов давлением. Харьков: металлургиздат, 1961. 208 с.

72. Шевелев В.В., Яковлев С.П. Анизотропия листовых материалов и ее влияние навытяжку. М.: Машиностроение, 1972. 135 с.

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

74. Штанко М.Г. Материалоемкость продукции машиностроения. М.: Машиностроение, 1978. 200 с.1. СТАТЬИ

75. Аверкиев Ю.А. Анализ обжима полых цилиндрических заготовок матрицей с криволинейной образующей//В сб.: Машины и технология обработки металлов давлением, № 40. М.: МВТУ им. Н.Э.Баумана, Машгиз, 1955, с 73-91.299

76. Арышенский В.Ю. О возможностях изготовления осесимметричных деталей с минимальной разнотолщинностью// В сб.: Вопросы пластического формообразования при производстве летательных аппаратов и Двигателей. Куйбышев: КуАИ, 1979, с. 78-83.

77. Баннов A.A. Реверсивная штамповка-вытяжка давлением жидкости тонкостенных деталей типа днища.// Кузнечно-штамповочное производство. 1970, № 5. с. 16-19.

78. Баринов В.Ф. Вытяжка тонкостенных полусферических деталей// Кузнечно-штамповочное производство, 1980, №4, с. 15-17.

79. Беленький В.А. Выбор способов изготовления днищ в зависимости от функциональней точности//Химическое и нефтяное машиностроение, 1970, № 10, с. 37-38.

80. Беленький В.А. Контроль точности изготовления днищ сварных сосудов и аппаратов^/Химическое и нефтяное машиностроение, 1969,№ 5, с. 29—31.

81. Брюханов А.Н., Мошнин Н.Е. Определение технологических параметров вытяжки толстостенных днищ// Кузнечно-штамповочное производство, 1973, № 10, с.18-21.

82. Ведмедь Ю.П., Юдович С.З., Фишман И.М. Определение коэффициента трения между пуансоном и заготовкой при листовой штамповке//Кузнечно-штамповочное производство, 1972, № 4, с. 25-26.

83. Генки Г. К теории пластических деформаций и вызываемых ими в материале остаточных напряжений//В сб.: Теория пластичности. М.: ИЛ. 1948. с. 114-136.

84. Горбунов М.Н., Пашкевич А.Г., Каширин М.Ф., Орехов А.В. Предотвращение гофрообразования при обжиме тонкостенных цилиндрических оболочек//Кузнечно-штамповочное производство, 1977, № 1, с. 18-19.

85. Горелик Б.А. Морфологический анализ способов гибки труб//В сб.: Вопросы судостроения. Серия: Технология судостроения, Выпуск 25. Ленинград: ЦНИИ "Румб", 1980, с. 36-41.

86. Гринченко Е.П. Повышение точности штампованных заготовок// Производственно-технический бюллетень, ЦНТИ "Поиск", 1973, № 5, с. 17 -20.

87. Грин В.В., Соколов И.А., Суздалев A.M. Вытяжка высоких конических деталей//Кузнечно-штамповочное производство, 1981, № 5, с.38-39.

88. Журавлев Д.А., Захаров В.А. Изготовление деталей двойной кривизны поэлементной гибкой-формовкой//Кузнечно-щтамповочное производство, 1981, №3, с. 19-20.

89. Забегалин В.Н. Гидроштамповка куполообразных днищ// Производственно-технический опыт, ЦНТИ "Поиск", 1975, № 1, с. 6-8.

90. Залесский В.И., Козлов Ю.И., Миронов В.Б. Упрочнение металла при изготовлении днищ холодной штамповкой // Вестник машиностроения, 1976, № 12, с.63-65.

91. Ивляев Д.Д. Приближенное решением методом малого параметра//В сб.: Вестник ЛАТУ , Математика, Механика, Выпуск 5. М.: Наука, 1957, с. 1726.

92. Исаченков Е.И., Пихтовников Р.В. К вопросу влияния скорости деформирования на процесс штамповки деталей из листа // Вестник машиностроения, 1952, № 5, с. 45-50.

93. Исаченков Е.И. Влияние трения и смазки на утонение материала при глубокой вытяжке//Вестник машиностроения, 1951, № 1, с. 31 35.

94. Исаченков Е.И. Развитие технологии листовой штамповки Кузнечно-штамповочное производство, 1977, № 11, с.39-40.

95. Исаченков В.Е., Исаченков Е.И. Обобщенная теория трения при обработке металлов давлением//Кузнечно-штамповочное производство, 1972, № 12, с. 18-21.

96. Исаченков Е.И. Состояние и перспективы развития холодной и горячей штамповки//Кузнечно-штамповочное производство, 1972, № 1, с. 3-6.

97. Исаченков Е.И. О проблеме смазки при глубокой вытяжке// Вестник машиностроения, 1951, № 10, с. 60-68.

98. Исаченко В.А., Косаев К.С. Технологичность изделий и ее концепция// Производственно-технический опыт, ЦНТИ "Поиск", 1981, №8, с. 3-7.

99. Казаченок В.И., Покрас И.Б., Корякин И.А. Влияние вязких смазок на процесс пластической деформации// Известия ВУЗов, Машиностроение, 1968, №5, с. 152-155.

100. Казаченок В.И., Чаузов A.C. Гидродинамическое трение при вытяжке труднообрабатываемых металлов и сплавов// Кузнечно-штамповочное производство, 1964, №8, с. 26-28.302

101. Карпенко А.Р. Определение размера заготовки при поэлементной штамповке сферических неотбортованных днищ//Химическое и нефтяное машиностроение, 1971, № 6, с. 29-30.

102. Ковалев В.Г. О параметрах, определяющих точность размеров деталей при вытяжке листового металла//В сб.: Технологическое обеспечение качества приборов, № 322. М.: МВТУ им. Н.Э.Баумана, Машиностроение, 1980, с. 63-71.

103. Козлов Ю.И. Влияние различных факторов на характер процесса вытяжки и качество днищ//Химическое и нефтяное машиностроение, 1974, № 12, с. 19-20.

104. Колесников Н.П. Метод определения равномерного удлинения листового металла//Заводская лаборатория, 1965, т. XXXI. №9, с. 1127-1129.

105. Колмогоров Г.Л., Некрасова Л.И. Гидродинамический эффект жидкой смазки при глубокой вытяжке//В сб.: Обработка металлов давлением. Труды ВУЗов Российской Федерации. Свердловск: Уральский политехнический институт, 1973, е, 45-49.

106. Кроха В.А. Об интенсивности упрочнения листовых аустенитных сталей при холодной пластической деформации//В сб.: Исследования в области пластичности и обработки металлов давлением. Тула: Тульский политехнический институт, 1978, с. 126-131.

107. Кукина Р.А., Стрельников С.Н. К вопросу о критической степени деформации при штамповке днищ//Известия ВУЗов, Черная Металлургия,1973, № 11, с. 107-110.

108. Лукьянов В.П., Горохов Е.Д. Исследование процесса штамповки эллиптических днищ//Кузнечно-штамповочное производство, 1970, №3, с.17.20.

109. Лукьянов В. П., Березин И.П. Штамповка толстостенных днищ с минимальным утонением стенки// Химическое иг нефтяное машиностроение, 1974, № 9, с 23-24.

110. Лукьянов В.П., Горохов Е.Д., Бронфман Г.С. Эффективность некоторых способов штамповки тонкостенных и особотонкостенных днищ// Химическое и нефтяное машиностроение" 1975, № 12, с. 24-26.

111. Лукьянов В.П., Горохов Е.Д. Технология изготовления цельноштампованных тонкостенных днищ полушаровой формы// Химическое и нефтяное машиностроение, 1978, № 11, с. 26-28.

112. Лукьянов В.П., Горохов Е.Д., Обрушников Л.В., Тальвинский В.И. Штамповка эллиптических днищ с переменным усилием прижима// Химическое и нефтяное машиностроение, 1976, № 4, с. 19-21.

113. Лукьянов В.П., Горохов Е.Д. Штамповая оснастка для холодной калибровки днищ аппаратов методом обжима // Химическое и нефтяное машиностроение, 1976, №11, с. 14-15.

114. Лукьянов В.И., Горохов Е.Д., Снежковский В.А. Анализ причин образования трещин при штамповке днищ . Химическое и нефтяное машиностроение, 1971, № 1, с. 31-33.

115. Лукьянов В.П., Горохов Е.Д., Яновский Б.Н., Шаповалов A.B. Штамповка эллиптических днищ из нержавеющих сталей//Химическое и нефтяное машиностроение, 1970, № 1, с. 23-24.

116. Лукьянов В.П., Горохов Е.Д. Оптимальное усилие прижима при штамповке эллиптических днищ//Кузнечно-штамповочное производство, 1971, №8, с.18.20.

117. Матвеев А.Д. Определение предельного углубления и оптимальных размеров жесткого пуансона при местной формовке Ц Кузнечно-штамповочное производство, 1966, № 9, с. 21-23.304

118. Матвеев А.Д. Испытание листового металла на осесимметричное растяжение// Кузнечно-штамповочное производство, 1971, № 10,с. 19-22.

119. Макаров Б.А., Кушнарев П.И., Иванченко А.Д. Поточно-механизированные линии для изготовления крупногабаритных днищ// Технология и организация производства. Киев.: 1970, № 3, с. 41-42.

120. Маслов В.Д. К анализу продольного обжима полой цилиндрической заготовки с дном// В сб.: Вопросы пластического формообразования производства летательных аппаратов и двигателей. Куйбышев: КуАИ, 1979, с. 84-89.

121. Мельников Э.Л. Гибка стальных и алюминиевых труб с наполнителем -льдом/fПроизводственно-технический бюллетень, ЦНТИ "Поиск", 1965, № 5, с. 31-33.

122. Мельников Э.Л., Сафронов A.A., Головин B.C., Смирнов О .А., Фролов Е.В. Экспериментальное исследование деформированного состояния при штамповке сферических днищ//Производственно-технический опыт, ЦНТИ "Поиск", 1970. № 7, с. 16-22.

123. Мельников Э.Л., Колесников Н.П., Головин B.C., Фомин М.З., Задурний В.П. Перспективы применения валковых машин с одним из валков, облицованным эластомером // Кузнечно-штамповочное производство, 1979, №4, с. 19-23.

124. Мельников Э.Л., Головин B.C. Способ получения коробчатых деталей // Кузнечно-штамповочное производство, 1982, № 5, с.26-27.

125. Мельников Э.Л., Головин B.C., Васильев Ю.А., Семенов В.А., Задурний В.П. К вопросу о замере параметров штамповки на гидравлических прессах// Кузнечно-штамповочное производство, 1988, № 7, с. 26-27.

126. Мельников Э.Л., Сафронов A.A.,.Головин B.C. Опыт штамповки крупногабаритных днищ продольным обжимом ^ В сб.: Повышение технического уровня и эффективности кузнечно-штамповочноГО производства. Челябинск: ЧДНТП, 1982, с. 24-28.

127. Мельников Э.Л.,. Головин B.C., Фомин М.З., Задурний В.П. Предельные коэффициенты обжима при изготовлении конусных деталей продольным обжимом//Кузнечно-штамповочное производство, 1983, № 2, с.11-13.

128. Мельников Э. Л., Щипицын А.Л.,Задурний В.П., Фомин М.З., Асвобудинов Б.А., Козырев H.H. Изготовление бесшовных крупногабаритных конических оболочек из сплава АМГ6// В сб.: Технология производства, выпуск 1. М.: ЦНТИ "Поиск", 1984, с.27-31.

129. Мельников Э.Л., Головин В.С.,.Сафронов A.A.,. Смирнов O.A. Методика учета пластической анизотропии штампуемого материала в технологической оснастке при штамповке днищ// Производственно-технический опыт, ЦНТИ "Поиск", 1985, №10, с.81-86.

130. МизесР. Механика твердых тел в пластически деформированном состоянии//В сб.: Теория пластичности. М.: ИЛ, 1948, с.57-70.

131. Моисеев В.И., Комаров А.Д., Щеголеватых В.Д. Штамповка осесимметричных деталей эластичным инструментом переменной жесткости|/Кузнечно-штамповочное производство, 1980, № 2, с. 19-21.

132. Мошнин E.H., Лемкин А.Н. Определение технологических возможностей вытяжки днищ Кузнечно-штамповочное производство, 1971, № 12, с. 1518.

133. Мошнин E.H., Хачикян К.Г. О потере устойчивости заготовки при листовой штамповке сферических деталей // Вестник машиностроения, 1965, №6, с. 53-58.308

134. Мошнин.Е.Н., Хачикян К.Г., Потулов В.М. Способ многопереходной штамповки тонкостенных днищ,// Вестник машиностроения, 1966, № 9, с. 57-59.

135. Овчинников А.Г., Жарков В.А. Исследование влияния анизотропии на вытяжку листового металла // Известия ВУЗов. Машиностроение, 1979, № 7, с. 96-102.

136. Охрименко Я.М., Тюрин В.А. Технологическая неравномерность деформаций /'Кузнечно-штамповочное производство, 1968, № 12,с. 3-7.

137. Попов Е.А., Оцхели В.Н. Анализ напряженно-деформированного состояния при обжиме трубчатых заготовок // Кузнечно-штамповочное производство, 1973, № 5, с. 18-22.

138. Йопов И.П. Анализ процесса штамповки полусфер вытяжкой и обжимом//В сб.: Вопросы пластического формообразования при производстве летательных аппаратов и двигателей. Куйбышев: КуАИ, 1979, с. 65-71.

139. Попов И.П. Пластическое течение при обжиме полых цилиндрических заготовок с дном//Известия ВУЗов. Машиностроение, 1980, № 5, с. 99-103.

140. Поляк С.М. Итоги и перспективы внедрения прогрессивных заготовок// Производственно-технический опыт, ЦНТИ "Поиск", 1981, № 2, с. 4-7.

141. Прагер В. Исследование зависимости "напряжения-деформации" в изотропных пластических твердых телах//В сб.: Теория пластичности. М.: ИЛ, 1948, с. 301-306.

142. Рейс А. Учет упругой деформации в теории пластичности//В сб.: Теория пластичности. М.: ИЛ, 1948, с. 206-223.

143. Сен-Венан Б. Об установлении уравнений внутренних движений, возникающих в твердых пластических телах за пределами упругости//£?сб.: Теория пластичности. М.: ИЛ, 1948, с. 11-20.

144. Степанов В.Г. Выбор методов штамповки крупногабаритных днищ при мелкосерийном производстве.// Кузнечно-штамповочное производство, 1976, №3, с. 39-40.309

145. Титлянов А.Е. Пластическое формообразование листового металла с помощью сферического пуансона// В сб.: Пластическое течение металлов. М.: Наука, 1968, с. 133-144.

146. Токарев Ю. Г., Козлов Ю. И., Лин С.Г. Исследование механических свойств сталей при изготовлении днищ -различными способами// Химическое и нефтяное машиностроение, 1976, №11, с.22-24.

147. Толоконников Л.А., Яковлев С.П., Лямин В.М. Влияние анизотропии на процесс обжима цилиндрических заготовок в конических матрицах// Известия ВУЗов. Машиностроение, 1971, № 10, с. 64-69.

148. Уваров В.В., Гречников Ф.В. Влияние анизотропии заготовок на разнотолщинность стенки изделия при вытяжке // В сб.: Вопросы пластического формообразования при производстве летательных аппаратов и двигателей. Куйбышев: КуАИ, 1979, с. 110-115.

149. Холин Б.Г. Гидроштамповка чашеобразных днищ виброгрануляторов// Химическое и нефтяное машиностроение, 1972, № 3, с. 17-18.

150. Целиков А.И. Тенденции в технологии металлов//Техника и наука, 1979, № 8, с. 23-24.

151. Чистяков В.П., Попов И.П. Пластическое течение при обжиме полых цилиндрических заготовок с дном Ц Известия ВУЗов. Машиностроение, 1980, №5, с. 32-35.

152. Чудик В.А. Устранение упругого изменения радиусов при гибке листовых деталей с большим радиусом,/'Технология и организация производства. Киев: 1982, №2, с. 20-21.

153. Шведов П.И. Повышение коэффициента использования металла при изготовлении крупногабаритных тонкостенных деталей, ff Авиационная промышленность, 1974, № 4, с. 43-46.

154. Шевелкин В.Н., Чума М.А. Изготовление днищ повышенной точности из сталей ВСтЗсп и 12Х18Н10Т методом холодной штамповки// В сб.: Труды НИИХИММАШа, том. 81, 1978, с. 63-69.

155. Шевелкин Б.Н., Тюгин В.П., Ликанов Р.И. О допусках при штамповке днищ ¡I Химическое и нефтяное машиностроение, 1971, № 6,с 30-31.

156. Шевелкин Б.И., Сударкин А.С., Потулов В.М., Кашубо И.А. Изготовление днищ аппаратов повышенной точности // Химическое и нефтяное машиностроение, 1972, №1, с. 23-24.

157. Agricola K.R., Shyder J.T. Springbade Control-Key to Accuracy in Explosive Forming. Tool and Manufacturing Engineer, 1967, 58, № 3, p. 28-31.

158. Colin B. New development in aluminum alloys. Sheet Metal Industries, 1974, 54, № 12, p. 762-764, 771.

159. Cheg H.S. List of theser topics in tribology. Transaction of the ASME. Series Fay journal of Lubrication technology. 1972, №2, p 1-5.

160. Compion D.I. Sprinning ankle Related Forming Technignes urth Particular Reference to Moraging Steel. Sheet Metal Industries, 1967, 44, №5 p 749.

161. Fiala I. Prispevok k teorii stanovlnia rozmerov polotavarov segmentov gu looruch nadob. Stroyrenstoi, 1979, №29 p 34 - 39.

162. Pelszunsky T. Wpluv wartosti ptegowego uspolozunnika umocnienia na naprezenia i odksrtalcenia wyster. Stroyrenstoi, 1979, №29 p 56 - 59.

163. Sholer H. Die Hersteling von kessel und Beholterboden. Bonder-BlecheRohre, 1968, 15, №5 s 288-290.

164. Sals L. Selecting Press Lubricants for Stamping Operations. Metal Progress, 1967, v 92, №3, p 133-140.

165. Stainmetz H. Pattionelle Boden ferting und nach dem Kaltumformverfahren. Bonder-Bleche-Rohre, 1968, 9, .№12, s 714-719.

166. Woo D.M. On the Complete Solution of the Deep-Drawing problem. -International Journal of Mechanical Sciences, 1968, 10, №2, p 83-94.1. ДИССЕРТАЦИИ

167. Гусев B.C. Исследование факторов, определяющих точностные возможности штамповки растяжением осесимметричных оболочковых деталей из листа. -Дис. канд. техн. наук. Москва, 1971. - 182 с,

168. Исаченков Е.И. Исследование влияния трения и смазки на процесс глубокой вытяжки жароупорных сталей. -Дис. канд. техн.наук. Москва, 1950. - 197 с.

169. Попов И.П. Исследование процессов штамповки полусфер вытяжкой и обжимом. -Дис. канд. техн. наук. -Москва, 1976. 186 с.

170. Рыжов В.Г. Исследование условий контактного трении и действия смазок при листовой штамповке. Дис. канд.техн. наук. - Москва, 1964. - 165 с.

171. Шофман Л.А. Элементы и исследования объемной и листовой штамповки. -Дис. докт. техн. наук. Москва, 1956. - 324 с.

172. Юань-Жуй-Шень. Исследование силовых параметров складкодержателя при листовой штамповке. Дис. канд.техн.наук. - Москва, 1963, - 169 с.1. ПАТЕНТНЫЕ ДОКУМЕНТЫ

173. A.c. 123220 (СССР). Вытяжной штамп для днищ: /Потулов В.М. Опубл. в Б.И., 1960, №8

174. A.c. 182667 (СССР). Способ формовки сферических, эллиптических и других куполообразных днищ /Хачикян К.Г., Мошнин E.H., Потулов В.И. Опубл. в Б.И., 1966, № 12.

175. A.c. 206529 (СССР). Способ изготовления деталей, имеющих малую кривизну /Фрейдлин Я.Б., Батисов С.А., Лисин А.И., Соленов А.Ф., Воробьев В.В., Гузман Г.Т. Опубл. в Б.И., 1968, № 1.

176. A.c. 207200 (СССР). Способ изготовления сферических емкостей /Шавров И.А., Казанов В.А., Степанов В.Г. Опубл. в Б.И., 1968, № 2.

177. A.c. 224465 (СССР). Устройство для реверсивной штамповки /Баннов A.A. -Опубл. вБ.И, 1968, №25.

178. A.c. 224466 (СССР). Штамп для калибровки /Соломатин Н.Д. Опубл. в Б.И.,1968, №25.

179. A.c. 328976 (СССР). Способ изготовления полых шаров /Липовецкий Л.М., Янущенко И.Б., Герасимов В.Н., Аникин В.Ф. Опубл. в Б.И., 1972, № 7.

180. A.c. 332901 (СССР). Способ изготовления многослойных днищ резервуаров, работающих под высоким давлением /Чечик Е.М., Глушко И.К., Балашов Ю.А. Опубл. в Б.И., 1972, №11.

181. A.c. 450200 (СССР.). Способ изготовления штампованных днищ с отработанными наружу люками /Чистяков В.П., Попов И.П., Токмак Л.С. -Опубл. в Б.И., 1974, №42.

182. A.c. 472722 (СССР). Способ штамповки днищ повышенной точности /Карапулов A.C. Опубл. в Б.И., 1975, № 21.

183. A.c. 479531 (СССР). Штампы для вытяжки эластичным пуансоном /Пермяков В.И., Ходырев В.А, Ефремов В.В. Опубл. в Б.И., 1975, № 29.

184. A.c. 501801 (СССР). Штампы для штамповки сферических днищ. /Зверев Ю.Н., Чеверев В.И., Кулагин В.Н. Опубл. в Б.И., 1976, № 5.

185. A.c. 511127 (СССР). Способ изготовления толстостенных днищ. /Березин И.В. Опубл. в Б.И., 1976, № 15.

186. A.c. 545406 (СССР). Способ штамповки сферических, эллиптических и других куполообразных днищ. /Мельников Э.Л., Головин B.C., Буренков В.В. Опубл. в Б.И., 1977, № 5.

187. A.c. 550198 (СССР). Штамп для вытяжки днищ /Чечик Х.М., Глушко И.К., Пятышевский В.В., Скудицкий М.С. Опубл. в Б.И., 1976, № 15.

188. A.c. 553034 (СССР). Способ изготовления крупногабаритных днищ /Меренков А.И., Жильцов И.И. Опубл. в Б.И., 1977, № 13.

189. A.c. 554946 (СССР). Устройство для гидроштамповки листовых заготовок. /Горбунов М.Н., Ершов В.И., Забегалин В.Н., Ливенко Н.Д., Ульянов В.Д. -Опубл. в Б.И., 1977, №15.

190. A.c. 558737 (СССР). Пуансон для штамповки вытяжки сферических днищ . /Мельников Э.Л., Колесников Н.П., Сафронов A.A., Розенцвайг В.М., Головин B.C., Солдатов В.Д., Попов А.Е. - Опубл. в Б.И., 1977, № 19.

191. A.c. 583839 (СССР). Способ изготовления деталей типа толстостенных днищ. /Целинов А.И.,.Арутюнов И.Г., Елинсон И.М., Чонов И.Н., Остренский И.С. Опубл. в Б.И., 1977, № 46.

192. A.c. 590042 (СССР). Способ изготовления сферических днищ ./Пущин Г.А., Боголюбов Г.Л. Опубл. в Б.И., 1978, № 4.

193. A.c. 602272 (СССР). Штамп для вытяжки сферических, эллиптических и других куполообразных днищ /Мельников Э.Л., Головин B.C. -Опубл. в Б.И., 1978, №14.

194. A.c. 616008 (СССР). Штамп для изготовления деталей из полых заготовок. /Мельников Э.Л., Головин B.C. Опубл. в Б.И., 1978, №24.

195. A.c. 624685 (СССР). Способ штамповки деталей типа днищ /Лукьянов В.П., Обрушников Л.В., Горохов Е.Д. Опубл. в Б.И., 1978, № 35.

196. A.c. 628975 (СССР). Устройство для гидроштамповки листовых деталей. /Ершов В.И., Забегалин В.Н., Ливенко Н.Д. Опубл. в Б.И., 1978, №39.

197. A.c. 634814 (СССР). Двухвалковая листогибочная машина. /Силантьев В,С., Курбатов И.В., Николаева A.M., Колесников Н.П., Розенцвайг В.М., Мельников Э.Л., Голиусов Г.А., Гальперин В.Е. Опубл. в Б.И., 1978, № 44.

198. A.c. 638401 (СССР). Штамп для гибки труб /Мельников Э.Л., Головин B.C., Солдатов В.Д. Опубл. в Б.И., 1978, № 47.

199. А. с. 647037 (СССР). Штамп для вытяжки полых изделий из листовой заготовки. /Колесов Ю.Б., Катков Н.П., Крешнянский В.Г. Опубл. в Б.И., 1979, № 6.314

200. A.c. 670360 (СССР). Штампы для изготовления деталей из полых заготовок /Мельников ЭЛ., Головин B.C. Опубл. в Б.И., 1979, № 24.

201. A.c. 675067 (СССР). Смазка для холодной штамповки алюминия и его сплавов. /Кравцов В.П., Шипилов B.C., Морозов В.А., Сасов Н.П., Светлов В.Г., Рыльская С.И. — Опубл. в Б.И., 1979, № 27.

202. A.c. 685388 (СССР). Способ вытяжки полых изделий /Богоявленский К.Н., Димент Л.И., Кобышев А.Н. Опубл. в Б.И., 1979, № 34.

203. A.c. 683835 (СССР). Способ штамповки листовых заготовок посредством эластичной среды /Платонов И.А., Мацнев В.Н. Опубл. в Б.И. 1979, №34.

204. A.c. 738716 (СССР). Способ изготовления днищ с люками-лазами /Кальнишевский Г.К., Мальцев Б.М. Опубл. в Б.И., 1980, № 21.

205. A.c. 740345 (СССР). Штамп для гибки труб /Мельников Э.Л., Головин B.C., Сафронов A.A., Орлов В.И. Опубл. в Б.И., 1980, № 22.

206. А. с. 799862 (СССР). Штампы для вытяжки толстостенных деталей типа днищ. /Лукьянов В.П., Горохов Е.Д. Опубл. в Б.И., 1981,№ 4.

207. A.c. 810767 (СССР). Смазки для холодной обработки металлов давлением. /Тилик В.Т. Опубл. в Б.И., 1981, № 9.

208. A.c. 818701. (СССР). Штамп для гибки труб /Мельников Э.Л., Головин B.C., Буренков В.В. Опубл. в Б.И., 1981, № 13.

209. A.c. 848125 (СССР). Способ изготовления конических деталей /Мельников Э.Л., Фомин М.З., Задурний В.П., Асвобудинов Б.А. -Опубл. в Б.И., 1981, №27.

210. A.c.854510 (СССР). Способ штамповки деталей с наклонным фланцем /Мельников Э.Л., Калиновский И.П., Мозгов А.Н., Задурний В.П., Кальнишевский Г.К. Опубл. в Б.И., 1981, № 34.

211. A.c. 867470 (СССР). Заготовка для обжима /Попов И.П., Чистяков В.П., Маслов В.Д. Опубл. в Б.И., 1981, № 36.315

212. A.c. 871900 (СССР). Способ изготовления крупногабаритных днищ /Лин

213. С.Т., Козлов Ю.И., Сапотницкий М.С., Токарев Ю.Г., Трухин И.П. Опубл.в Б.И., 1981, № 38.

214. А. с. 889225 (СССР). Штампы для штамповки деталей из полых заготовок /Мельников Э.Л., Головин B.C. Опубл. в Б.И., 1981,№ 46.

215. A.c. 902971 (СССР). Штамп для выдавливания деталей с односторонним вафельным, оребрением /Свешников М.П., Мельников Э.Л., Фомин.М.З., Задурний В.П., Соломатин B.C. Опубл. в Б.И., 1982,№ 5.

216. A.c. 914140 (СССР). Способ изготовления деталей с фланцем. /Свешников М.П., Фомин М.З., Задурний В. П., Мельников .Э.Л.,Таганов Ю.В., Дубков В.В., Лукин В.В. Опубл. в Б.И., 1982,№ 11.

217. A.c. 916027 (СССР). Способ изготовления конических оболочек с внутренними кольцевыми элементами жесткости /Мельников Э.Л., Головин B.C., Сафронов A.A. Опубл. в Б.И., 1982, № 12.

218. А. с. 931263 (СССР). Способ изготовления сферических днищ с вафельным оребрением из листовых заготовок /Свешников М .П., Фомин М.З., Мельников Э.Л., Щеринов В.Н., Головин B.C. Опубл. в Б.И., 1982, № 20.

219. A.c. 984564 (СССР). Трубогибочный станок с индукционным нагревом /Мельников Э.Л., Головин B.C., Смирнов Ю.Г., Буренков В.В., Васильев Ю.А., Борчанинов Г.И. Опубл. в Б.И., 1982, № 48.

220. A.c. 1005976 (СССР). Штамп для правки труб /Мельников Э.Л., Головин B.C., Смирнов Ю.Г. -Опубл. в Б.И., 1983,. № 11.

221. А. с. 1050776 (СССР). Способ изготовления деталей с фланцем. /Свешников М.П., Фомин М.З., Задурний В.П., Мельников Э.Л.,Таганов Ю.В., Дубков В.В., Лукин В.В. Опубл. в Б.И., 1983, №40.

222. A.c. 1060270 (СССР). Трубогибочный станок с индукционным нагревом /Мельников Э.Л., Головин B.C., Васильев Ю.А., Смирнов Ю.Г., Борчанинов Г.И. Опубл, в Б.И., 1983, № 46.

223. A.c. 1148670 (СССР). Штамп для гибки труб /Мельников Э.Л., Головин B.C., Смирнов Ю.Г. Опубл. в Б.И., 1985 , № 13.

224. A.c. 1174126 (СССР). Штамп для вытяжки /Мельников Э.Л., Головин B.C., Асвобудинов Б.А. Опубл в Б.И., 1985, № 31.

225. A.c. 1146123 (СССР). Штамп для обжима полых заготовок /Мельников Э.Л., Головин B.C., Сафронов A.A., Смирнов Ю.Г. Опубл.в Б,И., 1985, № 11.

226. A.c. 1181748 (СССР). Способ штамповки деталей из листового металла с технологическими прокладками /Мельников Э.Л., Головин B.C., Васильев Ю.А. Опубл. в Б.И., 1985, № 36.

227. A.c. 1204296 (СССР). Способ штамповки куполообразных днищ

228. Мельников Э.Л., Смирнов O.A., Сафронов A.A., Головин B.C. Опубл. в Б.И., 1986, №2.

229. A.c. 1248691 (СССР). Гибочный штамп для отгибки края борта

230. ГоловинВ.С., Смирнов Ю.Г., Мельников Э.Л. Опубл. в Б.И., 1986, № 29.

231. A.c. 1230720 (СССР). Штамп для обжима полых заготовок /Мельников

232. Э.Л., Головин B.C., Смирнов Ю.Г., Асвобудинов Б.А. и Щипицын А.Л. -Опубл. В Б.И., 1986, № 18.

233. A.c. 1323180 (СССР). Штамп для обжима полых заготовок. /Мельников

234. Э.Л., Головин B.C., Смирнов Ю.Г., Щипицын А.Л. Опубл. в Б.И., 1987, №27.

235. А. с. 1333447 (СССР). Штамп для многопереходной вытяжки. /Мельников

236. Э.Л., Головин B.C. Опубл. в Б.И., 1987, № 32.

237. А. с. 1398952 (СССР). Способ штамповки куполообразных днищ излистовой заготовки. /Мельников Э.Л., Боженев О.В., Смирнов Ю.Г. -Опубл. в Б.И., 1988, № 20.

238. А. с. 1416235 (СССР). Способ изготовления полых изделий. /Мельников

239. Э.Л., Асвобудинов Б.А., Опубл. в Б.И., 1988, № 30.317

240. А. с. 1540902 (СССР). Способ изготовления полых изделий. /Мельников

241. ЭЛ., Асвобудинов Б.А., Опубл. в Б.И., 1990, № 5.

242. Патент 2018389 (РФ). Штамп для изготовления сферических,эллиптических и других куполообразных днищ. /Мельников Э.Л.,

243. Смирнов Ю.Г., Токарев В.А. Опубл. в Б.И., 1994, № 16.

244. НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

245. ГОСТ 11701-84. Металлы. Методы испытания на растяжение тонких листов и лент. Переиздат. Октябрь, 1984.

246. ГОСТ 26421-90. Днища эллиптические отбортованные, латунные и алюминиевые. Переиздат. Июль, 1990.

247. ГОСТ 17365-74 . Трубопроводы для агрессивных сред. Переиздат. Март, 1971.

248. ГОСТ 1497-84. Металлы. Методы испытания на растяжение. Переиздат. Март, 1984.

249. ГОСТ 8.417.-81. Единицы физических величин. Переиздат. Март, 1981.

250. ГОСТ 15830-84. Обработка давлением. Штампы. Операции ковки и штамповки. Термины и определения. Переиздат. Май, 1984.

251. ГОСТ 6533-78. Днища эллиптические отбортованные стальные для сосудов, аппаратов и котлов. Основные размеры. Переиздат. Январь, 1978.

252. ГОСТ 18970-84. Обработка металлов давлением. Операции ковки и штамповки. Переиздат. Ноябрь, 1984.

253. ГОСТ 25346-89. Общие положения, ряды допусков и основных отклонений. Переиздат. 1989.1. ГГ--у/¿бл