автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.05, диссертация на тему:Разработка методики автоматизированного проектирования процессов высадки поковок типа стержня с шаровой головкой с направленным волокнистым строением

На правах рукописи

УДК 621.735.043

Лавриненко Владислав Юрьевич

РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ВЫСАДКИ ПОКОВОК ТИПА СТЕРЖНЯ С ШАРОВОЙ ГОЛОВКОЙ С НАПРАВЛЕННЫМ ВОЛОКНИСТЫМ СТРОЕНИЕМ

Специальность05.03.05 - Технологии и машины обработкидавлением

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Москва

2004

Работа выполнена в Московском государственном техническом университете им. Н.Э.Баумана на кафедре «Технологии обработки давлением»

Научный руководитель - кандидат технических наук,

доцент Иванюк А.В.

Научный консультант - заслуженный деятель науки и техники РФ,

доктор технических наук, профессор Семенов Е И.

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор Субич В.Н. кандидат технических наук Исмагилов И.М.

Ведущая организация - ОАО «НИИТАвтопром»

Защита состоится «_»_2004 г. в_ч._мин на заседании

диссертационного совета Д212.141.04 в Московском государственном техническом университете им. Н.Э Баумана по адресу: 105005, г. Москва, 2-ая Бауманская ул., д.5 Телефон для справок 267-09-63

Ваш отзыв на автореферат в одном экземпляре, заверенный печатью, просим направлять по указанному адресу

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного технического университета им. Н.Э.Баумана

Автореферат разослан «_»_2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат технических наук, доцент Семенов В.И.

Подписано к печати 20.10 04г. Зак. 240 Объем 1.0 п.л. Тир. 100 Типография МГТУ им. Н.Э.Баумана

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В настоящее время актуальной задачей является повышение технико-экономических показателей отечественного машиностроения в целом и конкурентоспособности продукции машиностроительного производства путем повышения качества, надежности и увеличения срока службы деталей машин.

Одним из основных методов получения заготовок для изготовления ответственных деталей, которые определяют надежность и качество машины в целом, является обработка металлов давлением. Получение качественных поковок составляет главную задачу кузнечно-штамповочного производства. Вопросы качества поковок являются многоплановыми и решаются в различных направлениях.

Однако изготовление поковок методами обработки металлов давлением не всегда обеспечивает требуемое качество, которое бы удовлетворяло современным требованиям машиностроения. Особенно это можно отнести к поковкам, из которых изготавливают высоконагруженные ответственные детали типа колец подшипников, шаровых пальцев и различных направляющих.

Многочисленными исследованиями было установлено, что повышение эксплуатационной стойкости и долговечности таких деталей в значительной степени связано с расположением волокон макроструктуры относительно рабочей контактной поверхности.

Вместе с тем, при ковке и штамповке можно получить практически любое, заранее заданное направленное волокнистое строение поковки. Однако вопрос получения направленного волокнистого строения при высадке поковок типа стержня с шаровой головкой является недостаточно изученным. При использовании обычных методик проектирования технологических процессов высадки зачастую невозможно получить требуемое направленное волокнистое строение. Поэтому необходимо проведение экспериментальных исследований по изучению изменения волокнистого строения на различных этапах деформирования в зависимости от различных технологических параметров высадки.

В настоящее время отсутствуют систематические исследование стойкости на истирание в зависимости от ориентировки макроструктуры относительно контактной поверхности детали.

Отсутствие методики автоматизированного проектирования технологических процессов высадки поковок с шаровой головкой с направленным волокнистым строением затрудняет разработку и внедрение технологических процессов изготовления поковок с благоприятным распределением волокон макроструктуры относительно рабочих контактных поверхностей.

В связи с этим проведение исследований по изучению волокнистого строения и основных закономерностей процессов высадки с целью разработ-

ТосТационалымл 1

БИБЛИОТЕКА I

ки методики автоматизированного проектирования технологических процессов высадки поковок с шаровой головкой с направленным волокнистым строением является актуальной задачей.

Целью работы является разработка методики автоматизированного проектирования технологических процессов высадки поковок типа стержня с шаровой головкой с направленным волокнистым строением на горизонтально-ковочных машинах (ГКМ) на основе проведенных экспериментальных и теоретических исследований с целью получения благоприятного волокнистого строения относительно рабочей контактной поверхности для повышения качества поковок и эксплуатационной стойкости и срока службы изготавливаемых из них деталей.

Методы исследований. Экспериментальные исследования проводили методом моделирования горячей высадки стали холодной высадкой заготовок из алюминиевого сплава марки 1050А (АД-0, ГОСТ 4784-97) на универсальной испытательной машине УИМ-50 (номинальная сила 0,5 МН). Использовали разработанную штамповую оснастку, позволяющую моделировать однопереходную высадку и высадку с предварительными наборными переходами (в пуансоне, в матрице, в пуансоне и матрице) на ГКМ заготовок с различными значениями угла скоса торца у и относительной высаживаемой длины - длина и диаметр высаживаемой части заготовки).

Экспериментальные исследования стойкости на истирание в зависимости от расположения волокон макроструктуры проводили на испытательной машине трения «Шкода-Савин». Образцы из сталей 40Х, 45 и 38ХП1М имели различный угол выхода волокон на контактную поверхность (0°, 45° и 90°) и различные режимы термической обработки (отжиг или закалка и отпуск).

Компьютерное моделирование процессов высадки проведено методом конечных элементов с использованием математических моделей программного комплекса QForm3D v.3.2, предназначенного для анализа пластического формоизменения заготовки.

Экспериментальные исследования и численное моделирование процессов высадки поковок проведены с использованием метода многофакторного планирования для построения математических моделей и их анализа.

Научную новизну имеют следующие результаты:

• результаты численных и экспериментальных исследований процессов одно- и многопереходной высадки поковок типа стержня с шаровой головкой, показывающие характер распределения волокнистого строения в поковке и возможности по изменению ориентировки волокон макроструктуры относительно верхней и боковой контактных поверхностей шаровой головки при высадке на ГКМ;

• результаты исследований, показывающие, что основное влияние на отчетливость заполнения полостей инструмента, характер и степень искажения волокнистого строения оказывают относительная высаживаемая

длина и скос торца заготовки, а также способ предварительной наборной высадки;

результаты экспериментальных исследований стойкости на истирание, показывающие, что наибольшая износостойкость имеет место при продольной ориентировке волокон относительно контактной поверхности (угол выхода 0°), а наименьшая износостойкость - при поперечной ориентировке волокон (угол выхода 90°);

методика автоматизированного проектирования технологических процессов высадки поковок типа стержня с шаровой головкой с направленным волокнистым строением на ГКМ, позволяющая изготавливать поковки с распределением волокон макроструктуры преимущественно вдоль боковой рабочей контактной поверхности и с наименьшей зоной выхода волокон на верхнюю контактную поверхность шаровой головки, что повысит долговечность и эксплуатационную стойкость деталей в 2-4 раза.

Практическую значимость имеют следующие результаты: таблицы распределения волокон макроструктуры поковок типа стержня с шаровой головкой в зависимости от технологических параметров высадки, позволяющие оценить характер искажений волокнистого строения поковок при горячей высадке стали на ГКМ;

математические модели процесса высадки поковок с шаровой головкой на ГКМ, позволяющие при проектировании технологического процесса определить степень искажения волокнистого строения в зависимости от технологических параметров высадки;

установленные на основании проведенных исследований предельно допустимые значения показателей степени искаженности волокнистого строения поковок с шаровой головкой, при которых возможно получение благоприятного волокнистого строения поковки. Для однопереходной высадки при для многопере-

ходной высадки при \(/ = 5.0 и у > 2°: К^ доп = 0.122, Кср доп = 0.103 и адоп = 7.0° (наборная высадка в пуансоне); Кща*до" = 0.087, КсР доп = 0.077 И адоп = 2.3° (наборная высадка в матрице);

разработанная методика автоматизированного проектирования технологических процессов высадки поковок с шаровой головкой с направленным волокнистым строением на ГКМ, позволяющая изготавливать поковки с благоприятным волокнистым строением относительно рабочей контактной поверхности для повышения эксплуатационной стойкости деталей.

Апробация работы.

Основные положения работы доложены и обсуждены на: 3-й научно-технической конференции «Механика и новые технологии». Севастополь, Севастопольский государственный технический университет, 12-15 сентября 2000 г.

• Научно-технической конференции, посвященной 170-летию МГТУ им. Н.Э.Баумана. МГТУ им. Н.Э.Баумана, 21 -23 ноября 2000 г.

• Всероссийской молодежной научно-технической конференции «Технология и оборудование современного машиностроения». Уфа, Уфимский государственный авиационно-технический университет, 2000.

• Научно-технической конференции «Механика деформируемого твердого тела и обработка металлов давлением». Тула, Тульский государственный университет, 2001 г.

• Научно-технических семинарах и конференциях кафедры «Технологии обработки давлением», МГТУ им. Н.Э.Баумана.

Публикации. Основное содержание диссертационной работы изложено в 7-ми работах, включая статьи, опубликованные тезисы докладов конференций и патент РФ на изобретение.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных выводов, списка литературы и приложения. Работа выполнена на 245 страницах машинописного текста, включая приложение, содержит 125 рисунков, 35 таблиц и список литературы из 138 наименований.

Автор защищает:

• результаты экспериментального и компьютерного моделирования процессов высадки поковок типа стержня с шаровой головкой, показывающие характер распределения волокнистого строения в поковке в зависимости от технологических параметров высадки на ГКМ;

• математические модели процесса высадки поковок с шаровой головкой на ГКМ, позволяющие при проектировании технологического процесса определить степень искажения волокнистого строения в зависимости от технологических параметров высадки;

• установленные на основании проведенных исследований предельно допустимые значения показателей степени искаженности волокнистого строения поковок с шаровой головкой, при которых возможно получение благоприятного волокнистого строения поковки;

• методику автоматизированного проектирования технологических процессов высадки поковок типа стержня с шаровой головкой с направленным волокнистым строением на ГКМ, позволяющую изготавливать поковки с благоприятным распределением волокон макроструктуры относительно рабочей контактной поверхности шаровой головки для повышения долговечности деталей в 2-4 раза.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении показана актуальность темы диссертационной работы и изложены основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе проведен анализ литературных данных, посвященных изучению влияния макроструктуры на эксплуатационные свойства деталей, 4

рассмотрены требования, предъявляемые к волокнистому строению поковок типа стержня с утолщением.

В главе рассмотрены основные области применения деталей типа стержня с шаровой головкой, существующие способы штамповки и высадки поковок такого типа, проведено сопоставление требований, предъявляемых к волокнистому строению поковок с технологическими особенностями высадки.

Проведен обзор существующих методик автоматизированного проектирования технологических процессов горячей объемной штамповки поковок, рассмотрены теоретические и экспериментальные методы исследований процессов пластического формоизменения. Также представлен анализ исследований напряженно-деформированного состояния и энергосиловых параметров при высадке поковок типа стержня с шаровой головкой и основных методов исследования стойкости на истирание деталей машин.

При анализе исследований, проведенных И. Биллигманом, Ю.М. Лах-тиным, А.С. Шейном, И.В. Колотенковым, Я.Р. Раузиным, Е.И. Семеновым, И.С. Зиновьевым и др. было установлено, что одним из факторов, определяющих качество поковок, а также эксплуатационные и технологические свойства изготовляемых из них деталей, является волокнистое строение.

Многие работы отечественных ученых были посвящены раздельному изучению влияния составляющих макроструктуры на работоспособность деталей. Эти работы показали, что направление волокон имеет большое самостоятельное значение.

Так, исследования влияния волокнистого строения на прочность при изгибе, проведенные А.С. Шейном (ЭНИИПП) показали существенную зависимость предела прочности при изгибе (в 2...2.5 раза) от расположения волокон макроструктуры относительно контактной поверхности. Приведены также некоторые данные о влиянии волокнистого строения нитенамоточных роликов на их стойкость к истиранию. Отмечено, что при благоприятном расположении волокон макроструктуры возможно повышение износостойкости в несколько раз.

Вместе с тем, отмечена недостаточность систематических исследований стойкости на истирание в зависимости от ориентировки макроструктуры относительно контактной поверхности детали.

Поковки типа стержня с шаровой головкой широко применяют для изготовления высоконагруженных ответственных деталей различных шарниров: шаровых опор автомобиля, сферических подшипников и др. Установлена возможная модель разрушения шаровых пальцев шарниров автомобиля, заключающаяся в появлении высоких ударных нагрузок в месте перехода от шаровой головки к стержневой части вследствие появления зазора между корпусом шарнира и шаровой головкой из-за значительного изнашивания рабочих контактных поверхностей шаровой головки.

Отмечено, что повышение эксплуатационной стойкости деталей с шаровыми головками, подвергающихся при работе изнашиванию, в значительной степени связано с расположением волокнистого строения относительно рабочей контактной поверхности.

Вместе с тем, методы обработки давлением позволяют получить практически любое, заранее заданное волокнистое строение в определенных зонах поковки. В связи с этим, разработку и проектирование технологических процессов штамповки поковок целесообразно проводить с целью создания наиболее благоприятного распределения волокнистого строения поковки.

Обзор способов штамповки поковок типа стержня с шаровой головкой показал, что распределение волокон макроструктуры определяет способ и технологические параметры штамповки, а также материал и размерные характеристики заготовки.

Наиболее распространенной операцией штамповки поковок типа стержня с шаровой головкой является высадка (рис.1). Исследования, проведенные Е.И. Семеновым и И.С. Зиновьевым (МГТУ им. Н.Э. Баумана), показали, что особенности формоизменения при высадке обуславливают характер искажений линий макроструктуры. Также были сформулированы требования к волокнистому строению для поковок типа стержня с утолщением, штампуемых на ГКМ: симметричность и плавность волокон макроструктуры, а также повторение волокнами макроструктуры рабочего контура детали.

Вместе с тем, установлена недостаточная изученность влияния основных технологических параметров высадки (относительной высаживаемой длины, угла скоса торца заготовки и способа высадки) на характер формоизменения и волокнистого строения, напряженно-деформированное состояние и энергосиловые параметры.

Выявлено, что наиболее эффективным направлением автоматизации проектирования технологических процессов (ТП) объектов заготовительного производства является автоматизированное двух- и трехмерное моделирование с использованием CAD / САМ - систем и расчетных программ на основе численных методов, позволяющие визуально оценить спроектированный объект и сокращающие время подготовки производства.

Отмечено, что в существующих методиках автоматизированного проектирования технологических процессов объемной штамповки, в частности, Штамповки на ГКМ, не учтено получаемое в процессе деформирования расположение волокнистого строения в поковке, что значительно снижает качество и срок службы детали из-за перерезания волокон при обработке резанием.

Одним из экспериментальных методов исследования волокнистого строения поковок является метод выявления макроструктуры травлением, который по искажению линий волокон макроструктуры, присутствующих в исходной прокатанной заготовке, позволяет судить о пластическом течении металла при деформировании и исследовать распределение волокон в поковке.

Известным теоретическим методом исследования процессов пластического формоизменения при штамповке поковок является метод моделирования процессов с помощью компьютерных программ (QForm, DEFORM и др.). Эти программы основаны на методе конечных элементов и позволяют проследить формоизменении и искажение волокнистого строения на различных этапах деформирования заготовки, а также описать напряженно-деформированное состояние в очаге деформации.

Также установлены основные направления комплексного исследования процессов трения и износа металла: исследование качественных изменений состояния, свойств поверхности и поверхностных слоев и исследование количественных изменений, происходящих при трении и изнашивании детали.

В соответствии с поставленной целью работы на основании проведенного анализа сформулированы следующие основные задачи исследования:

1. Разработать методику экспериментального исследования высадки поковок типа стержня с шаровой головкой с направленным волокнистым строением, включающей методику проведения физического моделирования, методику изготовления и травления макрошлифов для исследования волокнистого строения при высадке, а также методику компьютерного моделирования высадки.

2. Выполнить экспериментальные исследования влияния различного расположения волокнистого строения относительно контактной поверхности детали на ее стойкость на истирание.

3. Выполнить экспериментальные исследования влияния технологических параметров высадки (относительная высаживаемая длина, угол скоса

торца заготовки, способ наборной высадки) поковок типа стержня с шаровой головкой на особенности формоизменения и характер распределения волокнистого строения поковки с шаровой головкой.

4. Составить таблицы распределения волокнистого строения поковок типа стержня с шаровой головкой в зависимости от технологических параметров высадки.

5. Выявить относительные величины, определяющие характер искажения волокнистого строения и построить математические модели процесса высадки поковок с шаровой головкой, позволяющие при проектировании технологического процесса определить степень искажения волокнистого строения в зависимости от технологических параметров высадки.

6. Выполнить компьютерное моделирование высадки для исследования влияния технологических параметров на особенности формоизменения и характер распределения волокнистого строения поковок с шаровой головкой, а также напряженно-деформированное состояние и энергосиловые параметры. Провести проверку адекватности математических моделей результатам физического и компьютерного моделирования.

7. Разработать на основе проведенных исследований методику автоматизированного проектирования технологических процессов высадки поковок типа стержня с шаровой головкой с направленным волокнистым строением на ГКМ.

Во второй главе разработана методика экспериментальных исследований для изучения влияния технологических факторов высадки поковок типа стержня с шаровой головкой (относительной высаживаемой длины, угла скоса торца заготовки, способа наборной высадки) на характер формоизменения и распределение волокон макроструктуры относительно контактной рабочей поверхности шаровой головки для получения благоприятного волокнистого строения поковок.

Исследуемыми процессами являются однопереходная высадка при отсутствии изгиба оси заготовки и многопереходная наборная высадка в условиях ограниченного (плоского) изгиба оси заготовки. Предположительно, при таких условиях проведения высадки возможно получение благоприятного направленного волокнистого строения поковки типа стержня с шаровой головкой.

Эксперименты по физическому моделированию горячей высадки стали на ГКМ холодной высадкой заготовок из пруткового алюминия 02О„о.з мм марки 1050А (АД-0, ГОСТ 4784-97) проводили на гидравлическом прессе с номинальной силой 0,5 МН. Деформация выбранного алюминиевого сплава в холодном состоянии моделирует пластическое формоизменение стали в условиях горячего деформирования. Алюминиевая заготовка имеет четкое выраженное волокнистое строение.

Для проведения высадки с использованием метода многофакторного планирования была составлена матрица плана эксперимента. В качестве независимых факторов были приняты: величина относительной высаживаемой длины, угол скоса торца заготовки и способ наборной высадки - в пуансоне или в матрице. Заготовки различной длины имели скошенный торец с разными величинами угла скоса.

Разработана методика исследования волокнистого строения путем проведения комбинированного травления макрошлифов высаженных поковок.

Разработаны конструкции экспериментальных штампов для моделирования операций однопереходной и многопереходной высадки поковок типа стержня с шаровой головкой на ГКМ. Штампы позволяют проводить как од-нопереходную высадку поковок с шаровыми головками, так и двухпереход-ный процесс высадки с предварительным наборным переходом в пуансоне или в матрице. При этом возможна регулировка относительной высаживаемой длины заготовки сменными подкладками для изменения объема высаживаемой головки. В результате проведения экспериментов получали поковки и макрошлифы с волокнистым строением.

Компьютерное моделирование проводили при помощи программного комплекса для моделирования и анализа пластического формоизменения QFoгm3D v.3.2 (фирма «КванторФорм»), который основан на конечно-элементном алгоритме (ядре системы). Исходным материалом заготовки при моделировании являлся алюминиевый сплав 1050А (АД-0).

После обработки полученных результатов экспериментов были составлены таблицы распределения волокнистого строения при однопереходной высадке (табл.1), многопереходной высадке с наборным переходом в пуансоне (табл.2) и наборным переходом в матрице (табл.3).

Таблица 1.

Угол скоса торца заготовки ч,' <2° >2°

Относительная высаживаемая длина V 2.0 2.3 2.5 2.7 2.0 2.3 2.5 2.7

^юг 1.44 1.51 1.55 1.60 1.44 1.51 1.55 1.60

тгдоп Лп>м 0.06 0.06 0.05 0.03 0.21 0.17 0.12 0.06

аш 2.0 1.6 1.4 2.1 5.4 3.1 2.5 2.7

Показатель плавности п 1

Характер искажения волокнистого строения •

Таблица 2.

V 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0

X 1.65 1.74 1.8 1.9 1.95

п 2

у <2° Волокнистое строение • • • • •

тгдоп . 1гдоп к™х'Кср 0.051 /0.049 0.085/0.081 0.105/0.099 0.114/0.102 0.110/0.090

«бап• 2.4 3.5 4.7 5.8 6.7

у >2' Волокнистое строение • • • • •

ТгдоП удоП Л!ШХ/ЛЧ> 0.095 /0.089 0.120/0.115 0.133 /0.125 0.130/0.120 0.122/0.103

<*Ьоп' 1.53 2.9 4.3 5.6 7.0

Таблица 3.

V 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0

Л 1.65 1.74 1.8 1.9 1.95

п 2

у <2° Волокнистое строение • ///// ||

егдоп . у-доп Лш а'Аср 0.091 /0.090 0.120/0.116 0.137/0.127 0.141 /0.121 0.134/0.106

1.8 1.9 2.1 2.2 2.3

у>2' Волокнистое строение • в Ф • •

удоп , ггдоп Лщ 0.075 /0.087 0.097/0.107 0.106/0.111 0.103/0.101 0.087/0.077

0.9 1.3 1.7 2.0 2.3

Также построены математические модели процесса высадки поковок с шаровой головкой на ПСМ, позволяющие определить характер и степень ис-

кажения волокнистого строения в зависимости от основных технологических параметров высадки.

Однопереходная высадка

Коэффициент максимального относительного смещения центрального волокна относительно центральной оси поковки: к 'Д. ^ (-21.95 + 2.159г-П7.838у/-3.564у/2-0.744^) Д„

"" ~ (1 -Н <1 Н

заг эаг

Угол наклона центрального волокна относительно центральной оси поковки е верхней «ости имрпяпй головки:

а = 58.872 + 2.028 г - 49.114 у/ - 0.063 у1 +10.256 у2 - 0.508 уцг

Многопереходная высадка

Коэффициенты максимального и среднего относительного смещения центрального волокна относительно центральной оси поковки: = Л^ • Ош = (-8 242+0.409^+4.250^ 4-1.662С - 0.44V - 0.07- 0.265?С - 0.140у/С) Д m,~ ~ ' Н

Аср-Рш (-8.993+0.36+ 4.762у+1.759С - 0.53- 0.061уу/ - 0.189?С - 0 219у/С) Д СР~ dm-H= ' ti

Угол наклона центрального волокна относительно центральной оси поковки в верхней части шаровой головки: а = -3.291-0.565/ +2.047!/+ 5.675С+0.115?г-2.069(ÍC

»

где Amax - максимальное смещение центрального волокна относительно оси поковки; Дср - среднее смещение центрального волокна относительно оси поковки; С - кодированное значение, соответствующее способу наборной высадки: 0 - наборная высадка в коническом пуансоне, 1 - наборная высадка в цилиндрической матрице; H=Dm -й„с - высота головки,

К с - ~ Vй«2 ■ высота шарового сегмента.

Результаты сравнения волокнистого строения поковок с шаровыми головками, полученного в результате компьютерного моделирования и макроструктуру поковок, полученных при экспериментальной штамповке, показали большую сходимость и адекватность построенных математических моделей.

Разработана методика и проведены экспериментальные исследования влияния различного расположения волокнистого строения относительно контактной поверхности детали на ее стойкость на истирание. Из сталей 40Х, 45 и 38ХГНМ были изготовлены три группы образцов - с выходом волокон на контактную поверхность 0°,45°и 90° (рис.2.) и подвергнутые термической обработке по двум различным режимам - отжигу или закалке или отпуску. Испытания проводили на машине трения «Шкода-Савин». Износостойкость

определяли путем измерения размеров углубления, полученного в результате внедрения в контактную поверхность образца вращающегося твердосплавного ролика. Результаты испытаний приведены в табл.4.

Рис.2. Расположение волокон относительно контактной поверхности в образцах: а) угол выхода волокон 0°, испытания параллельно волокнам; б) угол выхода волокон 0°, испытания перпендикулярно волокнам; в) угол выхода волокон 45°; г) угол выхода волокон 90°

Таблица 4.

Угол выхода волокон на контактную поверхность Материал

Сталь 40Х Сталь 45 Сталь 38ХГНМ

0° испытания паралл. испытания перпенд. 1.291/1.723 1.169/1.604 1.224/1.641 1.210/1.641 1.147/1.307 1.067/1.244

45° 1.122/1.543 0.964/1.469 0.941 /1.280

90° 1.079/1.428 0.761 /1.422 0.764/1.244

Примечание: в числителе приведены значения износостойкости для образцов после отжига; в знаменателе - после закалки и отпуска

Наибольшая износостойкость имела место в случае продольной ориентировки волокон (угол выхода волокон 0°), а наименьшие значения - в случае поперечной ориентировки волокон (угол выхода волокон 90°). Разница наибольшего и наименьшего значений износостойкости составляет: для образцов после отжига - до 40%, для образцов после закалки и отпуска ~20%.

В третьей главе проведены теоретические исследования напряженно-деформированного состояния и энергосиловых параметров при высадке поковок с шаровой головкой с помощью программного комплекса QFoгm3D ^3.2.

При проведении однопереходной высадки поковок с величинами относительных высаживаемых длин от 2.2 до 2.7 сила деформирования составила примерно 0.22 МН, а работа деформирования - 1.25 кДж. При этом различный скос торца заготовки не оказывал влияния на силу деформирования, необходимую для заполнения сферических полостей инструмента.

При проведении многопереходной высадки поковок с величинами относительных высаживаемых длин от 3.1 до 5.0 значения сил деформирования лежали в интервале от 0.15 до 0.4 МН, а значения работ деформирования - от 1.6 до 2.8 кДж. При этом различный скос торца заготовки также не оказывал существенного влияния на силу деформирования, необходимую для заполнения полостей инструмента.

При сравнении графиков «сила деформирования - ход», полученных в результате физического и компьютерного моделирования одно- и многопереходного процессов, отмечена большая сходимость результатов.

Анализ напряженно-деформированного состояния при одно- и многопереходной высадке поковок показал, что угол у < 2° практически не оказывает влияния на расположение очага деформации и величины деформации, сопротивления деформации и средних напряжений при одних и тех же значениях \|Л При увеличении у до 4...6° имеет место смещение полей растягивающих и сжимающих напряжений, появление растягивающих напряжений не только в верхней части, но и на боковой поверхности шаровой головки.

Помимо скоса торца заготовки, значительное влияние на расположение очага деформации в шаровой головке оказывает способ наборной предварительной высадки - в коническом пуансоне или цилиндрической матрице.

В четвертой главе на основе проведенных экспериментальных и теоретических исследований разработана методика автоматизированного проектирования технологических процессов высадки поковок типа стержня с шаровой головкой с направленным волокнистым строением на ГКМ, обеспечивающих повышение эксплуатационной стойкости изготовляемых из них деталей. Методика разработана на основе современных компьютерных технологий - системы многовариантного проектирования Т-Иех и программного комплекса рБогш и с помощью встроенных таблиц позволяет учитывать требования к волокнистому строению поковок для создания заранее заданного благоприятного расположения волокон макроструктуры (рис.3).

Рис.3. Интерфейс программы со встроенными таблицами волокнистого строения (среда Т-Р1ех)

Процедуры проектирования технологического процесса штамповки состоят из таких блоков, как: анализ чистовой детали; выбор оборудования и определение технических условий; конструирование поковки в среде программы Т-Иех, выбор схемы технологического процесса штамповки и выбор необходимой картины волокнистого строения поковки с помощью встроенных таблиц волокнистого строения с учетом условий нагружения и эксплуатации детали, предъявляемых конструктором.

Выбор схемы технологического процесса штамповки необходимо проводить с учетом таблиц с классификацией деталей и с указанием распределения волокнистого строения и необходимых переходов штамповки. Для этого должны быть созданы для типовых технологических процессов штамповки основные схемы распределения волокон макроструктуры по конфигурации поковки в зависимости от конструктивных особенностей поковки, и уже на основе схем анализировать волокнистое строение изготовляемой детали.

После выбора схемы процесса проводят компьютерное моделирование высадки при помощи программы QFoгm для проверки правильности выбора схемы штамповки, расчета параметров заготовки, поковки и штамповой оснастки, формоизменения и волокнистого строения (рис.4). Если имеет место недостаток металла, его избыток или неудовлетворительное расположение волокна в поковке, то в автоматическом режиме проводят корректировку размеров поковки, выбранной схемы штамповки, и операцию моделирования в программе QFoгm повторяют.

Рис.4. Компьютерное моделирование для проверки правильности расчета параметров высадки (программа <ЗРогт)

Если полученное расположение волокнистого строения поковки удовлетворяет требованиям, предъявляемым к нему проектировщиком, то проектирование технологического процесса продолжается по выбранной схеме высадки.

Затем выполняют окончательную разработку технологии штамповки; оформление технологической документации; проектирование оснастки; опытную проверку технологии и запуск в производство.

Выводы по работе.

1. Одним из основных факторов, определяющих качество поковок, а также эксплуатационную стойкость и срок службы изготавливаемых из них деталей, является распределение волокнистого строения по конфигурации поковки и относительно контактных поверхностей.

Установлена недостаточность систематических исследований стойкости на истирание в зависимости от расположения макроструктуры относительно контактной поверхности детали.

2. Установлено значительное влияние различного расположения волокнистого строения относительно контактной поверхности детали на ее стойкость на истирание. Наибольшая износостойкость имеет место в случае продольной ориентировки волокон (угол выхода волокон на контактную поверхность равен 0°), а наименьшие значения - в случае поперечной ориентировки волокон (угол выхода волокон - 90°). Разница наибольшего и наименьшего значений износостойкости составляет: для образцов после отжига ~40%, для образцов после закалки и отпуска ~20%.

3. Экспериментальные исследования особенностей формоизменения и волокнистого строения при одно- и многопереходной высадке поковок типа стержня с шаровой головкой из алюминиевого сплава 1050А (АД-0) позволили установить основные факторы, влияющие на распределение волокнистого строения поковок при высадке на ГКМ. Наибольшее влияние на отчетливость заполнения полостей инструмента и степень искажения волокнистого строения оказывают размеры заготовки и несовершенство ее геометрической формы (относительная высаживаемая длина и скос торца заготовки), а также способ наборной высадки (в пуансоне или в матрице).

4. Выявлен характер искажений волокнистого строения поковок типа стержня с шаровой головкой в интервале предельных отношений параметров одно- и многопереходной высадки. Составлены таблицы распределения волокнистого строения поковок в зависимости от технологических параметров высадки, которые можно использовать для приближенной оценки характера искажений волокнистого строения поковок при горячей высадке стали на ГКМ.

5. Определены относительные величины и построены математические модели процесса высадки поковок с шаровой головкой, позволяющие при проектировании технологического процесса определить степень искажения волокнистого строения в зависимости от технологических параметров высадки.

6. Определены предельно допустимые значения показателей степени искаженности волокнистого строения поковок с шаровой головкой, при которых возможно получение благоприятного волокнистого строения поковки. Для однопереходной высадки при

для многопереходной высадки при

0.122, Кср доп = 0.103 И адоп = 7.0° (наборная высадка в пуансоне); Ктах лоп =

(наборная высадка в матрице).

7. Разработанная методика автоматизированного проектирования технологических процессов высадки поковок с шаровой головкой с направленным волокнистым строением на ГКМ рекомендуется для разработки процессов высадки поковок с шаровой головкой для получения благоприятного волокнистого строения в рабочей контактной зоне поковки с целью повышения эксплуатационной стойкости и увеличения срока службы детали в 2-4 раза.

Список опубликованных работ по теме диссертации

1. Лавриненко В.Ю. Определение влияния угла конического пуансона на равномерность распределения твердости по сечению болта при высадке

// Студенческая весна-98: теория, процессы и оборудование обработки металлов давлением: Сб. научных трудов. - М., 1998. - С.31-36.

2. Семенов Е.И., Лавриненко В.Ю., Белокуров О.А. Штамповка поковок с контролируемым волокнистым строением // Оптимизация производственных процессов: Сб. науч. трудов. Севастопольский государственный технический университет (Севастополь). - 2001. - Вып. 4. - С. 198-203.

3. Штамповка поковок с направленным волокнистым строением

/ О А. Банных, В.Ю. Лавриненко, Е.И. Семенов и др. // Вестник машиностроения. - 2000. - № 10. - С.33-37.

4. Семенов Е.И., Белокуров ОА., Лавриненко В.Ю. Штамповка осе-симметричных поковок с направленным волокнистым строением // Машиностроительные технологии: Сб. тез. докл. Всероссийской научно-технической конференции. - М., 2000.- Ч. 1. - С.60.

5. Лавриненко В.Ю., Семенов Е.И. Штамповка поковок с направленным волокнистым строением // Технология и оборудование современного машиностроения: Сб. тез. докл. Всероссийской молодежной научно-технической конференции. - Уфа, 2000. - С.53.

6. Семенов Е.И., Белокуров ОА., Лавриненко В.Ю. Исследование влияния расположения волокон относительно контактной поверхности на ее стойкость на истирание // Механика деформируемого тела и обработки металлов давлением: Сб. науч. трудов Тульского государственного университета. - Тула, 2001.- Ч. 1. - С. 55-60.

7. Патент 2238167 (РФ). Способ изготовления шаровых пальцев/ Е.И. Семенов, Ю.А. Лавриненко., В.Ю. Лавриненко // Б.И. - 2004. - №29.

»20 0 6 8

РНБ Русский фонд

2005-4 18305

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Волокнистое строение как один из факторов, определяющих качество поковки.

1.2. Влияние волокнистого строения на эксплуатационные свойства деталей.

1.3. Состояние штамповки поковок типа стержня с шаровой головкой.

1.4. Способы высадки.

1.5. Сопоставление требований, предъявляемых к волокнистому строению поковок с технологическими особенностями высадки.

1.6. Существующие системы автоматизированного проектирования технологических процессов (САПР ТП) горячей объемной штамповки поковок.

1.7. Теоретические и экспериментальные методы исследования напряжений и деформаций в обработке металлов давлением.

1.7.1. Теоретические методы исследования.

1.7.2. Экспериментальные методы исследования.

1.8. Исследования напряженно-деформированного состояния и энергосиловых параметров при высадке поковок типа стержня с шаровой головкой.

1.9. Основные методы исследования стойкости на истирание деталей машин.

1.10. Выводы по главе 1.

1.11. Уточнение цели и постановка задач исследования.

ГЛАВА 2. ЭКПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1. Методика экспериментальных исследований.

2.2. Физическое моделирование однопереходной высадки.

2.3. Компьютерное моделирование однопереходной высадки.

2.4. Исследование формоизменения и заполняемое™ при однопереходной высадке.

2.5. Исследование волокнистого строения при однопереходной высадке.

2.6. Физическое моделирование многопереходной высадки.

2.7. Компьютерное моделирование многопереходной высадки.

2.8. Исследование формоизменения и заполняемости при многопереход- 149 ной высадке.

2.9. Исследование волокнистого строения при многопереходной высадке.

2.10. Исследование стойкости на истирание в зависимости от расположения волокон.

2.11. Выводы по главе 2.

ГЛАВА 3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ И ЭНЕРГОСИЛОВЫХ ПАРАМЕТРОВ ПРИ ВЫСАДКЕ.

ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ВЫСАДКИ ПОКОВОК ТИПА СТЕРЖНЯ С ШАРОВОЙ ГОЛОВКОЙ С НАПРАВЛЕННЫМ ВОЛОКНИСТЫМ СТРОЕНИЕМ НА ГОРИЗОНТАЛЬНО

КОВОЧНЫХ МАШИНАХ.

В настоящее время актуальной задачей является повышение технико-экономических показателей отечественного машиностроения в целом и конкурентоспособности продукции машиностроительного производства путем повышения качества, надежности и увеличения срока службы деталей машин.

Одним из основных методов получения заготовок для изготовления ответственных деталей, которые определяют надежность и качество машины в целом, является обработка металлов давлением. Обработкой металлов давлением изготавливают поковки различных конфигураций с минимальными трудозатратами и с наименьшим расходом металла. Как правило, достигаются также минимальные энергозатраты. Особенно эффективно применение обработки металлов давлением при массовом и крупносерийном производстве.

Получение качественных поковок - главная задача кузнечно-штамповочного производства. Вопросы качества поковок являются многоплановыми и решаются в различных направлениях.

Однако в настоящее время традиционные способы изготовления поковок методами обработки металлов давлением не всегда обеспечивают требуемое качество, которое удовлетворяло бы современным требованиям машиностроения. Особенно это можно отнести к поковкам, из которых изготавливают высо-конагруженные ответственные детали типа подшипников, шаровых пальцев и различных направляющих.

Многочисленными исследованиями было установлено, что повышение эксплуатационной стойкости и долговечности таких деталей в значительной степени связано с волокнистым строением материала относительно рабочей контактной поверхности.

Таким образом, одним из факторов, определяющих качество поковок и стойкость изготавливаемых из них деталей, является благоприятное распределение волокнистого строения в поковке.

Вместе с тем, в настоящее время при ковке и штамповке можно получить практически любое, заранее заданное направленное волокнистое строение поковки.

Однако вопрос получения направленного волокнистого строения при штамповке поковок типа стержня с шаровой головкой является недостаточно изученным. При использовании обычных методик проектирования технологических процессов штамповки зачастую невозможно получить требуемое направленное волокнистое строение.

Поковки типа стержня с шаровой головкой находят широкое применение в различных областях машиностроения. Такие детали, изготавливаемые из поковок, применяют в конструкциях различного рода шарниров (шарниры рулевого управления и подвески автомобиля, сферические подшипники). Они являются ответственными деталями машин, при выходе из строя которых может произойти авария.

Характерной особенностью формы поковок типа стержня с шаровой головкой является симметричность головки относительно центральной оси поковки. Особенность этой формы определяется назначением поковки для работы в условиях, требующих ее равнопрочности и максимальной стойкости во всех плоскостях симметрии, проходящих через шаровую головку. Также для поковок этого типа особое значение имеет равномерное распределение, непрерывность волокон и отсутствие складок в месте перехода от головки к стержню.

Наиболее типичной деталью такого типа является шаровой палец шарниров рулевого управления и подвески автомобиля, от надежности и долговечности которого зависит безаварийная и безотказная эксплуатация автомобиля. Эти детали выходят из строя в основном вследствие значительного изнашивания рабочих контактных поверхностей шаровой головки, которое приводит к появлению высоких ударных нагрузок в месте перехода от шаровой головки к стержневой части шарового пальца.

Наиболее распространенной операцией изготовления поковок типа стержня с шаровой головкой является высадка. Возможность проведения высадки заготовок зависит от различных факторов: исходное состояние и механические свойства деформируемого металла, способ наборной высадки и конфигурация инструмента, смещение точки приложения деформирующей силы относительно оси заготовки, чистота среза и угол скоса торцов заготовки, искривленность оси заготовки, состояние рабочей поверхности инструмента (шероховатость, наличие смазочного материала и его вид).

Наибольшее влияние на устойчивость заготовок как при горячей, так и при холодной высадке оказывают величина смещения точки приложения деформирующей силы относительно оси заготовки, чистота среза и угол скоса торца заготовки у.

При этом необходимо отметить недостаточную изученность технологических процессов высадки поковок с шаровой головкой и ограниченность литературных данных об особенностях формоизменения, напряженно-деформированного состояния и определении энергосиловых параметров. Отсутствуют четко сформулированные требования к волокнистому строению поковок типа стержня с шаровой головкой, отсутствуют практические рекомендации по проведению высадки с направленным волокнистым строением и равномерным распределением волокон в месте перехода от шаровой головки к стержню.

В связи с этим можно полагать, что вопросы исследования особенностей формоизменения и волокнистого строения, напряженно-деформированного состояния и энергосиловых параметров при высадке поковок с шаровой головкой являются актуальными и требуют специального изучения.

Такие исследования могли бы позволить проектировать технологические процессы высадки с наиболее благоприятным распределением волокнистого строения поковок, что позволит выявить значительные резервы повышения работоспособности и долговечности получаемой детали.

Значительный практический интерес этот вопрос представляет в отношении поковок, получаемых как горячей, так и холодной высадкой.

Вопросы количественной оценки влияния волокнистого строения деталей машин на их служебные свойства в настоящее время получают дальнейшее развитие в исследованиях по прочности и износостойкости. Проведенные предварительные исследования влияния различного расположения волокнистого строения на износостойкость показали, что стойкость на истирание, а, следовательно, и срок службы детали можно повысить в 2-4 раза путем создания благоприятного волокнистого строения в рабочей зоне.

Однако необходимо отметить недостаточность систематических исследований стойкости на истирание в зависимости от ориентировки макроструктуры относительно контактной поверхности детали. Вместе с тем, такие исследования могут позволить создавать технологические процессы с заранее известным направлением волокон в поковках и повышенной стойкостью на истирание контактной поверхности детали. В связи с этим ставится актуальная задача исследования и количественной оценки влияния волокнистого строения деталей машин на их износостойкость.

Целью работы является разработка методики автоматизированного проектирования технологических процессов высадки поковок типа стержня с шаровой головкой с направленным волокнистым строением на горизонтально-ковочных машинах (ГКМ) для повышения качества поковок, эксплуатационной стойкости и срока службы изготавливаемых из них деталей на основе исследований особенностей формоизменения, волокнистого строения, напряженно-деформированного состояния и энергосиловых параметров высадки, а также изучения влияния различной ориентировки волокнистого строения на стойкость к истиранию.

В дальнейшем, эта методика расчета может быть использована для решения вопросов исследования и разработки технологических процессов высадки других типов поковок с направленным волокнистым строением.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Одним из основных факторов, определяющих качество поковок, а также эксплуатационную стойкость и срок службы изготавливаемых из них деталей, является распределение волокнистого строения по конфигурации поковки и относительно контактных поверхностей.

Установлена недостаточность систематических исследований стойкости на истирание в зависимости от расположения макроструктуры относительно контактной поверхности детали.

2. Установлено значительное влияние различного расположения волокнистого строения относительно контактной поверхности детали на ее стойкость на истирание. Наибольшая износостойкость имеет место в случае продольной ориентировки волокон (угол выхода волокон на контактную поверхность равен 0°), а наименьшие значения - в случае поперечной ориентировки волокон (угол выхода волокон - 90°). Разница наибольшего и наименьшего значений износостойкости составляет: для образцов после отжига -40%, для образцов после закалки и отпуска -20%.

3. Экспериментальные исследования особенностей формоизменения и волокнистого строения при одно- и многопереходной высадке поковок типа стержня с шаровой головкой из алюминиевого сплава 1050А (АД-0) позволили установить основные факторы, влияющие на распределение волокнистого строения поковок при высадке на ГКМ. Наибольшее влияние на отчетливость заполнения полостей инструмента и степень искажения волокнистого строения оказывают размеры заготовки и несовершенство ее геометрической формы (относительная высаживаемая длина и скос торца заготовки), а также способ наборной высадки (в пуансоне, в матрице, в пуансоне и матрице).

4. Выявлен характер искажений волокнистого строения поковок типа стержня с шаровой головкой в интервале предельных отношений параметров одно- и многопереходной высадки. Составлены таблицы распределения волокнистого строения поковок в зависимости от технологических параметров высадки, которые можно использовать для приближенной оценки характера искажений волокнистого строения поковок при горячей высадке стали на ГКМ.

5. Определены относительные величины и построены математические модели процесса высадки поковок с шаровой головкой, позволяющие при проектировании технологического процесса определить степень искажения волокнистого строения в зависимости от технологических параметров высадки.

6. Определены предельно допустимые значения показателей степени ис-каженности волокнистого строения поковок с шаровой головкой, при которых возможно получение благоприятного волокнистого строения поковки. Для однопереходной высадки при vj/ = 2.7 и у > 2°: Ктах доп = 0.06 и адоП = 2.7°; для многопереходной высадки при vj/ = 5.0 и у > 2°: Ктах доп = 0.122, К^ доп = 0.103 и адоп = 7.0° (наборная высадка в пуансоне); Ктах доп = 0.087, К^ доп = 0.077 и адоп = 2.3° (наборная высадка в матрице).

7. Разработанная методика автоматизированного проектирования и технологических процессов высадки поковок с шаровой головкой с направленным волокнистым строением на ГКМ рекомендуется для разработки процессов высадки поковок с шаровой головкой для получения благоприятного волокнистого строения в рабочей контактной зоне поковки с целью повышения эксплуатационной стойкости и увеличения срока службы детали в 2-4 раза.

1. Биллигман И. Высадка и штамповка: Пер. с нем. - М.: Машгиз, 1960. -467с.

2. Лахтин Ю.М. Металловедение и термическая обработка металлов. М.: Металлургия, 1976. - 420 с.

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

4. Зиновьев И.С. Исследование формоизменения и волокнистого строения при наборной высадке: Дис. . канд. техн. наук. М., 1973. - 220 с.

5. Юсипов З.И., Каплин Ю.И. Обработка металлов давлением и конструк-# ции штампов. М.: Машиностроение, 1981. - 272 с.

6. Навроцкий Г.А. Кузнечно-штамповочные автоматы. М.: Машиностроение, 1965. - 424с.

7. Колотенков И.В. К вопросу о влиянии макроструктуры металла на долговечность подшипников качения // Труды ВНИИПП. 1962. - Вып. 3. -С. 3-16.

8. Колотенков И.В. К вопросу о влиянии макроструктуры металла на долговечность подшипников качения // Труды ВНИИПП. 1965. - Вып. 2. -С. 5-17.

9. Колотенков И.В. К вопросу о повышении долговечности подшипников // Технология подшипникостроения. 1959. - Вып. 18. - С. 6-10.

10. И. Раузин Я.Р. Влияние макроструктуры металла на контактную выносливость и долговечность подшипников качения // Контактная прочность машиностроительных материалов: Сб. научных трудов. М.: Наука, 1964. -С. 51-55.

11. Шейн А.С. Влияние ориентировки волокна на контактную усталостную прочность закаленной стали // МиТОМ. 1957. - № 12. - С. 61-66.Ф

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

13. Пинегин С.В. Контактная прочность и сопротивление качению. М.: Машиностроение, 1969. - 242с.

14. Драйгор Д.А. Износостойкость и усталостная прочность стали в зависимости от условий обработки и процесса трения. Киев: АН УССР, 1959. -с.233.

15. Дьяченко П.Е., Смушкова Т.В. Износостойкость и остаточные напряжения в поверхностных слоях металла // Изв. ОТН АН СССР. 1954. - № 4. - С.45-58

16. Альтшулер JI.B., Решеткина И.Н., Спектор А.Г., Цукерман В.А. Пластическая деформация и поверхностная усталость закаленной стали в подшипниках качения // ЖТФ. 1943. - №6. - С.21-26.

17. Семенов Е.И., Зиновьев И.С. Формоизменение при высадке в конической полости пуансона // Вестник машиностроения. 1978. - №3. - С. 7175.

18. Гаркунов Д.Н. Триботехника. М.: Машиностроение, 1985. - 424 с.

19. Штамповка поковок с направленным волокнистым строением

20. О.А. Банных, В.Ю. Лавриненко, Е.И. Семенов и др. // Вестник машиностроения. 2000. - №10. - С. 33-37.

21. Банкетов А.Н. и др. Кузнечно-штамповочное оборудование. М.: Машиностроение, 1970. - 602 с.

22. Хидешели К.В. Разработка методики проектирования технологическихпроцессов штамповки поковок полых осесимметричных деталей сложной формы комбинированным выдавливанием: Дис. канд. техн. наук. М., 1990. - 195с.

23. Артамонов В.Н. Долговечность самосмазывающихся сферических шарниров по критерию износа: Дис. канд. техн. наук. М., 1987. - 180с.

24. РД 37.001.613-9. Шарниры шаровые автотранспортных средств. Общиетехнические требования и методы испытаний. М., 1997 - 230с.

25. Под ред. Г.А. Навроцкого. 384с.

26. Холодная объемная штамповка: Справочник / Под ред. Г.А. Навроцкого. -М.: Машиностроение. -1973 496с.

27. Технологические процессы изготовления поковок с фланцами на прессах для штамповки в разъемных матрицах / В.Г. Кондратенко, М.В. Блинов, М.А. Илинич и др. // Кузнечно-штамповочное производство. 1985. - № 4. - С.11-14.

28. В.Я Щукин, Г.В. Кожевников, А.О. Рудович. Новое в поперечно-клиновой прокатке // Кузнечно-штамповочное производство. 1999. -№3. - С.35-37.

29. Навроцкий Г.А., Гуменюк Е.А. Холодная объемная штамповка. Холодная высадка: Справочник машиностроения. М.: Машгиз. - 1963.- Т.5, ч. 1.-С. 131-159.

30. Брюханов А.Н. Ковка и объемная штамповка. М.: Машиностроение, 1975. - 408с.

31. Брюханов А.Н., Краузе А.Р., Новый метод расчета конических наборных переходов при высадке // Кузнечно-штамповочное производство. 1965. - № 10. - С.6-8.

32. Попов В.А. Холодная высадка металлов. М.: Машгиз, 1955. - 39с.

33. Мошнин Е.Н., Ромашко Н.И. Устойчивость заготовок типа стержней и пластин // Вестник машиностроения. 1971. - № 12. - С.53-58.

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

35. Ребельский А.В., Брюханов А.Н. Горячая штамповка. Конструирование и расчет штампов. М.: Машгиз, 1952. - 664с.

36. Семенов Е.И. Ковка и штамповка. Учебник для вузов. М.: Высшая школа, 1972. - 352с.

37. Смирнов-Аляев Г.А., Кроха В.А. К вопросу об определении устойчивости цилиндрических заготовок при холодной высадке // Исследования в области пластичности и обработки металлов давлением: Сб. трудов. -Тула, 1974.-С.41-51.

38. Паршин В.Г. Исследование холодной пластической деформации при осадке тел с неоднородными механическими : Дис. . канд. техн. наук. -Свердловск, 1968. 163с.

39. Уик Ч. Обработка металлов без снятия стружк: Пер. с англ. М.: Мир, 1965. - 548 с.

40. Грайфер А.Х. Разработка и исследование технологического процесса высадки с увеличенной величиной деформируемой части:. Дис . канд. техн. наук. М.: МАМИ, 1977. - 224 с.

41. Кривошипные кузнечно-прессовые машины / В.И. Власов, А .Я. Борзы-кин, И.К. Букин-Батырев и др.; Под ред. В.И. Власова М.: Машиностроение, 1982. - 424 с.

42. Навроцкий Г.А., Миропольский Ю.А., Лебедев. В.В. Технология холодной объемной штамповки на автоматах. М.: Машиностроение, 1972. -96с.

43. Малов А.Н. Технология холодной штамповки. М.: Машиностроение,1969. 568 с.

44. ГОСТ 10702-63. Сталь для холодной высадки. М., 1963. - 60с.

45. Головин В.А. Повышение качества изделий, получаемых холодной объемной штамповкой // Повышение точности и качества при штамповке:ф Материалы семинара МДНТП им. Ф.Э. Дзержинского. М., 1968. - С.5560.

46. Охрименко Я.М. Горизонтально-ковочные машины. Технологические процессы. М.: Машгиз, 1948. - 336 с.

47. Семенов Е.И. Определение размеров конусных пуансонов при высадке на ГКМ. Машины и технология обработки металлов давлением // Труды МВТУ им. Н.Э. Баумана. 1969. - №128. - С. 189-194.

48. Ковка и объемная штамповка стали: Справочник; В 2-х томах / Под ред. М.В. Сторожева. М.: Машиностроение, 1967. - Т.2. - с.464.

49. Wolker A. Hot and cold forming processes // Mass production. 1969. - V.45, № 9. - P.25-32.

50. Высадка головок на стержнях за один переход / Е.И. Семенов, С.И. Рожков, В.И. Буздин, И.С. Зиновьев // Кузнечно-штамповочное производство. -1972.-№ 2.-С. 42-43.

51. Patent 122551 (CSSR) / A. Hodik // Кл. 49h, 1 (B23k)

52. Cold heading, cold forming part configurations // Automatic Machining.1970. V.31, №12, Part 3. - P.12-23.

53. Попов В.А. Оснастка автоматизированного холодновысадочного производства. М.: Машиностроение, 1965. - 175с.

54. А.с. 184591 (СССР). Автомат для высадки изделий с большим объемом металла головки / В.И. Барбот // Б.И. 1965. -№26.

55. А.с. 119424 (СССР). Устройство для высадки головок на стержнях / П.А. Плескановский // Б.И. 1974. - №15.

56. А.с. 106337 (СССР). Штамп для одноударной высадки болтов / A.M. Гаев //Б.И.-1959.-№31.

57. А.с. 125726 (СССР). Устройство для высадки болтов на стержнях / A.M. Гаев // Б.И. 1965. -№17.

58. Попов В.А. Повышение качества и эффективности технологических процессов холодной высадки крепежа // Повышение точности и качества при штамповке: Материалы семинара МДНТП им. Ф.Э. Дзержинского М., 1975. - С.100-103.

59. Томленое А.Д. Новые методы расчета высадочных штампов, основанные на теории устойчивости при пластической осадке: Дис.канд. техн. наук. -М., 1947. 195с.

60. Журавлев А.З., Охрименко Я.М. Некоторые особенности штамповки высоких поковок // Кузнечно-штамповочное производство. 1968. - № 8. -С. 3-6.

61. С.Д. Лейтес. Устойчивость сжатых стальных стержней. М.:Машгиз, 1954.-132с.

62. Юсупов Д. Р. Совершенствование технологии горячей объемной штамповки корпусов наконечников тяг рулевой трапеции с целью повышения эффективности процесса: Дис.канд. техн. наук. Магнитогорск, 2003. -153с.

63. РТМ 39-61. Штампы для горизонтально-ковочных машин. Расчеты и конструирование. М.: Стандартгиз, 1964. - 140с.

64. Гирш И.И. Определение линейных размеров ГКМ // Элементы расчета кузнечных машин: Сб. ЦНИИТМАШ. М.: Машгиз, 1954. - С.38-46.

65. Мисожников В.М., Гринберг М.Я. Технология холодной высадки металлов.-М.: Машгиз, 1951.-96с.

66. Меркулов Ю.И. Влияние температуры и пластической деформации на структуру и свойства головок, высаженных из высокопрочной проволоки

67. Труды Башкирского научно-исследовательского института по строительству. 1968. -С.24-29.

68. РТМ 37.002.0098-83. Холодная объемная штамповка стальных деталей в автомобильной промышленности. — М.: НИИТАвтопром, 1983. 250с.

69. Цветков В.Д. Системно-структурное моделирование и автоматизация проектирования технологических процессов. Минск: Наука и техника, 1979.-260с.

70. Диалоговое проектирование технологических процессов / Н.М. Капустин, В.В. Павлов, Л.А. Козлов и др. М.: Машиностроение, 1983. - 255с.

71. Соломенцев Ю.М., Митрофанов В.Г., Прохоров А.Ф. Автоматизированное проектирование и производство в машиностроении. М.: Машиностроение, 1985. - 256с.

72. Норенков И.П. Системы автоматизированного проектирования; В 9 кн. Принципы построения и структура САПР. М.: Высшая школа, 1986. -Кн.1.- 127с.

73. Spur G.,Krause F. CAD Technik Lehr - und - Arbeits - buch fur die Re-chnerunterstutrung in Konstrution und Arbeitsplanung. - Berlin: Hanser, 1986. -648s.

74. Калачев O.H. Введение в САПР ТП: Учеб. пособие / Яросл. политехи, инт. Ярославль, 1987. - 91с.

75. Грувер М., Зиммерс Э. САПР и автоматизация производства: Пер с англ. М.: Мир, 1987.-528с.

76. САПР в технологии машиностроения: Учеб. пособие / В.Г.Митрофанов, О.Н.Калачев, А.Г. Схиртладзе и др. Ярославль: Ярославский государственный технический университет, 1995. - 298 с.

77. Джонс Дж. К. Методы проектирования: Пер. с англ. 2-е изд. доп. М.: Мир, 1986.-326 с.

78. Капустин Н.М., Васильев Г.Н. Системы автоматизированного проектирования: Учебное пособие для втузов; В 9 кн. Автоматизация конструкторского и технологического проектирования. М.: Высшая школа, 1986.-Кн. 6. -191 с.

79. Диалоговые САПР технологических процессов: Учебник для вузов / Под ред. Ю.М. Соломенцева. М.: Машиностроение, 2000.- 231 с.

80. Норенков И.П. Основы автоматизированного проектирования: Учебник для вузов. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2002.- 333 с.

81. Аллик Р.А. и др. Системы автоматизированного проектирования изделий и технологических процессов в машиностроении. J1.: Машиностроение, 1986.-319с.

82. Новые принципы построения и организация автоматизированной системы конструкторско-технологической подготовки производства / А.П. Афанасьев, В.И. Галкин и др. // Автоматизация проектирования. 1999. -№2. - С.10-15.

83. Новиков О.А. Система комплексной автоматизации проектирования технологических процессов машиностроительного производства: Дис.докт. техн. наук. М., 1999. - 350с.

84. Тарновский И .Я., Вайсбурд Р.А., Еремеев Г.А. Автоматизация проектирования технологии горячей штамповки. М.: Машиностроение, 1969. -240с.

85. Вайсбурд Р.А. Автоматизированные системы проектирования процессов обработки металлов давление: Дис.докт. техн. наук. Свердловск, 1973. -314с.

86. Вайсбурд Р.А. Автоматизация проектирования технологических процессов обработки металлов давлением. М.: Машиностроение, 1977. - 45с.

87. Тетерин Г.П., Полухин П.И. Основы оптимизации и автоматизации проектирования технологических процессов горячей объёмной штамповки. -М.: Машиностроение, 1979. 284с.

88. Алиев И.А., Тетерин Г.П. Система автоматического проектирования технологии горячей объёмной штамповки. М.: Машиностроение, 1987. -224с.

89. Frans U., Freitag Н., Gehlssdorf W., Lull В. CAD / CAM System fiir Sten-erkurven und ebenc Formteile // Metallbeard. - 1977. - V.7, Bd 10. - S.25-27.

90. Ганаго O.A. Проблемы оптимизации кузнечно-пггамповочного производства // Кузнечно-пггамповочное производство. 1981. - № 18. - С.3-6.

91. Аксенов Л.Б. Системное проектирование процессов штамповки. Л.: Машиностроение, 1990. - 240с.

92. Махнач В.И. Моделирование и оптимизация в САПР технологических процессов кузнечно-пггамповочного: Дис.докт. техн. наук. Минск, 1995.-286с.

93. Сосенушкин Е.Н. Принятие конструкторско-технологических решений при проектировании процессов холодной и полугорячей объемной штамповки: Дис.докт. техн. наук. М., 1994. -276с.

94. Ковалькова И.Н. Автоматизация проектирования объекта заготовитель-но-штамповочного производства деталей сложной : Дис.канд. техн. наук. Самара, 2000. - 156с.

95. My люков Р.И. Системная модель для автоматизации технологической подготовки производства поковок объемной штамповкой:. Дис.канд. техн. наук. Набережные Челны, 2002. - 182с.

96. Серегин Р.В. Автоматизация проектирования полугорячей штамповки по заданным свойствам тонкостенной детали и стойкости инструмента: Дис. .канд. техн. наук. Тула, 2003. - 164с.

97. Соломонов К.Н. Автоматизация проектирования инструмента и технологии объемной штамповки (обзор) // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка металлов давлением. 2003. - № 8. - С.42-48.

98. Mathien Н, Muckelbauer М. Rechnereinsatz bei der Schmiedeteilentwicklung // Konstruktion. 1999. - Bd 51, №10. - S.36-40.

99. Жураховский В.Г. DUKT в горячей объемной штамповке // Кузнечно-штамповочное производство. 1997. - № 5. - С.33-34.

100. Eversheim W., Grazier R. CAD / CAM -Technologie in der Schmiedeindus-trie //VDI Z: Integr. Prod., - 1996. - Bd 138, №3. - S.28-30.

101. Ксенофонтов С. Автоматизация проектирования и технологическая подготовка производства на базе комплекса T-Flex. Интегрированный подход // САПР и графика. 2002. - №9. - С.35-40.

102. Расчет и проектирование технологических процессов объемной штамповки на прессах: Учебное пособие / В.Н. Субич, Н.А. Шестаков и др. -М.: МГИУ, 2003.-180с.

103. Feretti М. Bilschhirmarbeit: CAD und Simulationsverfahren crieicher Kon-struktion von Schmiedeteilen // Maschinenmarkt. 1994. - Bd 100, № 49. -S.42-44.

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

105. Биба H.B., Лишний А.И., Стебунов C.A. Эффективность применения моделирования для разработки технологии штамповки // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка металлов давлением. 2001. -№5. - С.39-44.

106. Иванюк А.В. Разработка методики автоматизации проектирования технологических процессов горячее штамповочного: Дис.канд. техн. наук.-М., 1988.-209с.

107. Одиноков В.И. Численный метод решения дифференциальных уравнений пластического течения // Прикладная механика. 1973. - Вып.9, № 12. -С. 64-70.

108. Одиноков В.И. Численное исследование процесса деформации материалов бескоординатным методом. Владивосток: Дальнаука, 1995. - 168 с.

109. Семенов Е.И. Исследование процессов штамповки и прессования: Дис.докт. техн. наук. М., 1972. - 385с.

110. Соколовский В.В. Теория пластичности. М.: Высшая школа, 1969. -258с.

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

112. Чиченев Н.А., Кудрин А.Б., Полухин П.И. Методы исследования процессов обработки металлов давлением. М.: Металлургия, 1977. - 311 с.

113. Теория ковки и штамповки: Учеб. пособие / Е.П. У иксов, У. Джонсон, B.JI. Колмогоров и др.; Под ред. Е.П. Унксова, А.Г. Овчинникова М.: Машиностроение, 1992. - 720с.

114. QForm 2D/3D: Руководство пользователя. Версия 3.2. ООО Квантор-Форм. М., 1993 -2003. - 65 с.

115. Контактное трение в процессах обработки металлов давлением / А.Н. Jle-ванов, В.Л. Колмогоров и др. М.: Металлургия, 1976, - 416с.

116. Тарновский И.Я. Вариационные методы механики пластических сред в теории обработки металлов давлением // Инженерные методы расчета технологических процессов обработки металлов давлением: Сб. научных работ. М.: Наука и техника, 1963. - С. 45-72.

117. Маку шок Е.М. Исследование напряженно-деформированного состояния при ковке и горячей объемной штамповке: Дис.докт. техн. наук. -Минск, 1967. 264с.

118. Гун И.Г. Совершенствование технологической системы изготовления шаровых шарниров. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2000. - 360с.

119. Дель Г.Д. Определение напряжений в пластической области по распределению твердости. М.: Машиностроение, 1971. - 200с.

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

121. Планирование эксперимента в исследовании технологических процессов. К. Хартман, Э. Лецкий, В. Шеффер и др: Пер. с нем. М.: Мир, 1977. -552с.

122. Паршин В.Г. Исследование и разработка технологических процессов ХОШ на автоматическом оборудовании: Дис.докт. техн. наук. -Магнитогорск, 1980.-318с.

123. Паршин В.Г., Тарновский И.Я. Исследование холодной деформации тел с неоднородными механическими свойствами // Изв. Вузов. Черная металлургия. -1968. № 5. - С.81-86.124.125.126.127.128.129.130.131.132.133.134.135136

124. Огородников В.А., Букин-Батырев И.К. Исследование напряженно-деформированного состояния при холодной высадке шаровых утолщений на стержневых заготовках // Кузнечно-штамповочное производство. -1971. № 8. - С.4-6.

125. Навроцкий Г.А., Головин В.А., Шибаков В.Г. Анализ напряженного состояния при холодной высадке // Вестник машиностроения. 1979. - № 11. - С.50-52.

126. Букин-Батырев И.К., Оленин Л.Д. Холодная высадка в сферических матрицах // Кузнечно-штамповочное производство. 1973. - № 4. - С. 10-13. Костецкий Б.И. Сопротивление изнашиванию деталей машин. - М.: Машгиз, 1959. -477с.

127. Хрущов М.М., Беркович Е.С. Точное определение износа деталей машин // Изв. АН СССР. 1953. - Вып. 4. - С.68-75.

128. Хрущов М.М. Применение метода отпечатков для определения величины местного износа // Трение и износ в машинах: Сб. трудов. М., 1948. -С.45-48.

129. Виноградов В.Н., Сорокин Г.М. Механическое изнашивание сталей и сплавов: Учебник для вузов. М.: Недра, 1996. - 364с. Польцер Г., Майсснер Ф. Основы трения и изнашивания: Пер. с нем. -М.: Машиностроение, 1984. - 264с.

130. Когаев В.П., Дроздов Ю.Н. Прочность и износостойкость деталей машин: Учеб. пособие для машиностр. спец. вузов. М.: Высшая школа, 1991.-319с.

131. Вольфович А.Н. Повышение износостойкости подвижных сопряжений трибомодификацией поверхностей трения: Дис. канд. тех. наук. М., 1999. - 240с.

132. Герасимов С.А. Научные основы разработки технологических процессов азотирования конструкционных легированных сталей, обеспечивающих повышение работоспособности изнашивающихся сопряжений машин: Дис. .докт. техн. наук. М., 1997. - 563с.

133. Третьяков А.В., Зюзин В.И. Механические свойства металлов и сплавов при обработке давлением: Справочник. М.: Металлургия, 1973. - 224 с. Беккерт М., Клемм X. Способы металлографического травления. - М.: Металлургия, 1988. - 400с.

134. Лаборатория металлографии / Е.В. Панченко, Ю.А. Скаков, К.В. Попов и др. М.: Госуд. научно - технич. изд-во литературы по черной и цв. металлургии, 1957. - 46с.

135. Коваленко B.C. Металлографические реактивы. М.: Металлургия, 1970. - 133с.