автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.05, диссертация на тему:Разработка методики проектирования технологического процесса штамповки кольцевых поковок с направленным волокнистым строением

На правах рукописи

УДК 621.979.15

Белокуров Олег Александрович

РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ШТАМПОВКИ КОЛЬЦЕВЫХ ПОКОВОК С НАПРАВЛЕННЫМ ВОЛОКНИСТЫМ СТРОЕНИЕМ

Специальность 05.03.05 - 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 - 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, Гришин Д.В.

Ведущая организация - ОАО «Московский подшипник» (1ГПЗ)

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

диссертационного совета Д212.141.04 в Московском государственном техническом университете им. Н.Э.Баумана но 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 ознакомится в библиотеке Московского государственного технического университета им. Н.Э.Баумана

Автореферат разослан «_» 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

кандидат технических наук, доцент Семенов Е.И.

Подписано к печати ЗО.Об-О^ак. 445 Объем 1.0 п.л. Тир. 100 Типография МГТУ им. Н.Э.Баумана

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Развитие машиностроения в числе других факторов зависит от качества деталей, из которых состоят машины. В свою очередь качество деталей определяется качеством заготовок. Важнейшими заготовками являются кованые и штампованные поковки, которые используют для изготовления наиболее ответственных деталей машин. От качества кованых и штампованных поковок зависит во многом качество деталей и машин и их конкурентоспособность.

Получение необходимого качества поковок составляет одну из главных задач кузнечно-штамповочного производства. Вопросы качества поковок являются многоплановыми и решаются по многим конкретным направлениям.

Традиционные методы получения необходимого качества в настоящее время не всегда удовлетворяют требованиям машиностроения. Особенно это касается деталей с высоконагруженными контактными поверхностями. К ним относятся детали типа подшипников, шаровых опор и направляющих. Ранее было установлено влияние макроструктуры на механические характеристики прочности и пластичности относительно направления волокон и действующих напряжений, возникающих в деталях при работе машин. Вместе с тем, в настоящее время, методами обработки металлов давлением можно получить практически любую необходимую макроструктуру в поковке а, следовательно, в детали. Таким образом, путем обработки металлов давлением можно получить специально направленное волокнистое строение в поковке. Направленное волокнистое строение на контактных поверхностях деталей типа направляющих можно получить при ковке (протяжке) или штамповке из проката, с учетом ориентации волокна в нем.

Более сложно решается вопрос получения направленного волокнистого строения в деталях типа колец подшипников и в деталях типа стержня с фланцем. Пользуясь обычными методиками проектирования в этих случаях невозможно получить требуемое направленное волокнистое строение в поковках и, соответственно в деталях. Здесь необходимо проведение экспериментальных исследований для определения изменения волокнистого строения по ходу деформирования на различных этапах штамповки.

В настоящее время отсутствуют систематические исследования по стойкости на контактную выносливость в зависимости от угла выхода волокон на контактную поверхность.

Отсутствие методики проектирования техпроцессов штамповки поковок с направленным волокнистым строением затрудняет внедрение процессов изготовления деталей с благоприятным распределением волокон макроструктуры по контактным рабочим поверхностям.

Целью работы является разработка методики проектирования техно -логических процессов штамповки кольцевых поковок с направленным волокнистым строением, на основе проведенных экспериментальных и теоре-

РОС НАЦИОНАЛЬНА» БИБЛИОТЕКА СПтрвЬг Щйл

тических исследований для повышения контактной выносливости изготовляемых из них деталей за счет создания благоприятного волокнистого строения по рабочей контактной поверхности.

Методы исследований. Экспериментальные исследования проводили методом масштабного моделирования (масштаб 5,57) на алюминиевом сплаве АМц на гидравлическом прессе с номинальной силой 1,6 МН и универсальной испытательной машине (УИМ-50), используя разработанную оснастку, позволяющую моделировать штамповку на горизонтально--ковочных машинах (ГКМ) в пуансоне и матрице с разным диаметром заготовок и с пуансонами, имеющие разные размеры наметки.

Численное моделирование процессов штамповки проведено методом конечных элементов с использованием соответствующих математических моделей в программном комплексе QForm, предназначенном для анализа пластического формоизменения заготовки.

Экспериментальные исследования и численное моделирование техпроцессов штамповки поковок разработаны с использованием методов факторного планирования для построения математических моделей и их анализа.

Научную новизну имеют следующие результаты:

• результаты численных и экспериментальных исследований процесса штамповки поковок колец, показывающие распределение волокон по переходам штамповки и возможности по смещению участка с выходом волокон макроструктуры под углом к контактной поверхности в не рабочую зону кольца при штамповке на ГКМ;

• на основе численных и экспериментальных исследований установлено, что основное влияние на выход волокон макроструктуры под углом к контактной поверхности поковки кольца при штамповке на ГКМ оказывает высота участка с выходом волокон на заготовку после просечки, уменьшить которую можно увеличив высоту цилиндрического участка наметки формовочного пуансона;

• методика проектирования технологических процессов штамповки кольцевых поковок с направленным волокнистым строением, позволяющая изготовлять поковки колец с распределением волокон макроструктуры преимущественно вдоль рабочих контактных поверхностей, что повысит контактную выносливость колец в 2-4 раза.

Практическую значимость имеют следующие результаты:

• математические модели процесса штамповки поковок колец на ГКМ, позволяющие на стадии проектирования техпроцесса определить высоту участка с выходом волокон макроструктуры под углом к контактной поверхности в зависимости от размеров наметки формовочного пуансона, диаметра прутка и способа штамповки в пуансоне или в матрице;

• предложенные, на основании численных и экспериментальных исследований, схемы штамповки поковок колец на ГКМ в пуансоне и в матрице с

распределением волокон макроструктуры вдоль рабочих контактных поверхностей, для увеличения контактной выносливости внутренних колец подшипников;

• установленные, на основании проведенных исследований, зависимости по влиянию параметров техпроцесса штамповки поковок колец на ГКМ на волокнистое строение поковок колец;

• методика компьютерного моделирования штамповки поковок колец на ГКМ в программном комплексе рБогш, позволяющая получать распределение волокон макроструктуры по конфигурации поковки кольца.

Апробация работы.

Основные положения работы доложены и обсуждены на:

• 3-й научно-технической конференции «Механика и новые технологии», Севастополь, Севастопольский гос. техн. 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.

• Международной научно-технической конференции «Применение теории пластичности в современных технологиях обработки давлением». Украина, Винница, Винницкий гос. техн. университет, 30 мая - 2 июня 2001 г.

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

• Международной научно-технической конференции «Прогрессивные технологии и оборудование кузнечно-штамповочного производства». МГТУ «МАМИ», кафедра «КиОД», 2-3 декабря 2003 г.

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

Публикации. Основное содержание диссертационной работы изложено в 8-ми работах, включая статьи и опубликованные тезисы докладов конференций.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных выводов, списка литературы. Работа выполнена на 204 страницах машинописного текста, содержит 80 рисунков, 35 таблиц и список литературы из 64 наименований.

Автор защищает:

• математические модели штамповки поковок колец на ГКМ показываю -щие зависимость высоты участка с выходом волокон под углом к контактной поверхности поковки кольца и прутка после просечки от размеров наметки формовочного пуансона, диаметра заготовки и способа штамповки в пуансоне и в матрице;

• методику компьютерного моделирования операции просечки поковки при моделировании штамповки поковок колец на ГКМ в программном комплексе QFoгm с целью получения распределения волокон макроструктуры по конфигурации поковки кольца;

• результаты экспериментальных исследований, полученных на алюминиевом сплаве АМц при масштабном моделировании показывающие, что основное влияние на исключите выхода волокон макроструктуры под углом к контактной рабочей поверхности оказывает высота цилиндрического участка формовочного пуансона, а также способ штамповки на ГКМ;

• результаты компьютерного моделирования, полученные на стали ШХ15, имеющие хорошую сходимость с результатами экспериментальных исследований и реальным заводским технологиям, использование которых при проектировании позволяет разработать оптимальный техпроцесс штамповки поковок колец с направленным волокнистым строением;

• методику проектирования технологического процесса штамповки кольцевых поковок на ГКМ с направленным волокнистым строением, преимущественно вдоль контактных рабочих поверхностей, что увеличит их контактную выносливость.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

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

В первой главе проведен анализ литературных источников, посвященных вопросам влияния макроструктуры на эксплуатационные свойства детали, рассмотрены требования, предъявляемые к волокнистому строению поковок (деталей), а также искажения волокнистого строения при деформировании заготовок с учетом особенностей формоизменения.

В главе рассмотрены существующие способы изготовления поковок колец подшипников, и методы экспериментальных и численных исследований процессов пластического формоизменения заготовки.

При изучении литературных источников было установлено, что в числе показателей, определяющих качество поковок, важным фактором является волокнистое строение. Исследование искажения волокон при высадке в коническую полость, проведенные Зиновьевым И.С. и Семеновым Е.И. ^ГГУ им.Н.Э.Баумана), показали, что особенности формоизменения обуславливают особенности искажений линий макроструктуры при деформировании. Также были сформулированы требования к волокнистому строению для поковок типа стержня с утолщением, штампуемых на ГКМ.

Большой комплекс работ по исследованию влияния макроструктуры деталей на их работоспособность был выполнен в подшипниковой промышленности, многие из которых были посвящены раздельному изучению влия-

ния составляющих макроструктуры. Эти работы показали, что направление волокон имеет большое самостоятельное значение.

Так исследования влияния волокнистого строения на контактную выносливость, проведенные Шейном А.С. (ЭНИИПП) и Раузиным Я.Р., показали существенную зависимость контактной выносливости (в 2-4 раза) от направления и угла выхода волокон макроструктуры к контактной поверхности. Полученная зависимость долговечности колец подшипников от угла между направлением выхода волокон и нормалью к контактной площадки в зоне максимального нагружения, показывает, что при угле менее 40-45° происходит резкое снижению долговечности.

Исследования на долговечность шарико- и роликоподшипников, проведенные Колотенковым И.В. (ВНИИПП), показали, что долговечность подшипника в значительной степени определяется плотностью и чистотой металла, а также ориентировкой волокон на дорожке качения колец. Выход волокон под углом к поверхности роликовой дорожки и, особенно, по ее краям значительно снижает долговечность роликовых подшипников.

С другой стороны, современные методы обработки давлением позволяют получить практически любое наперед заданное волокнистое строение в определенных поверхностях поковки. Благоприятный вариант расположения волокон в кольце зависит от типа подшипника и расположения рабочей поверхности, что предполагает разные требования к кольцам.

Отмечено, что в настоящее время отсутствуют систематизированные исследования по определению долговечности контактных поверхностей в зависимости от угла выхода волокон макроструктуры к поверхности.

Обзор способов штамповки поковок колец показал, что распределение волокон макроструктуры определяет способ штамповки и используемая заготовка. В дальнейшем изменить полученное волокнистое строение практически невозможно. В ТУ-37.006.048-73 к железнодорожным подшипникам указывают, что волокна не должны выходить на контактную поверхность более чем на 1/3 длины дорожки качения и под углом более 30°. Штамповку колец таких подшипников обычно выполняют на ГКМ в пуансоне в двух ручьях (формовочный и просечной) от прутка с использованием переднего упора. При штамповке по типовой схеме благоприятного распределения волокон достичь не удается, поковки имеют характерную форму S-образного распределения волокон, с выходом волокон, как на внутреннюю, так и на наружную поверхность (рис.1). Было установлено, что неблагоприятная картина волокнистого строения поковки внутреннего кольца формируется на основе распределения волокон макроструктуры в прутке после просечки.

Был проведен анализ экспериментальных и численных методов исследований. Одним из перспективных методов для исследования волокнистого строения поковок является метод травления на макроструктуру, который позволяет по искажению линий макроструктуры, присутствующих в

при штамповке на ГКМ в пуансоне: а - пруток после просечки; б - формовка 2-ой поковки; в - вторая поковка

заготовке, судить о процессе пластического течения металла, а также исследовать распределение волокон в поковки по переходам штамповки.

Существующие компьютерные программы (например, QForm, DEFORM и др.), основанные на методе конечных элементов, позволяют проследить формоизменение заготовки при пластической деформации, определить волокнистое строение по переходам штамповки, а также разработать новые техпроцессы, обеспечивающие благоприятное распределение волокон на контактных поверхностях поковок (деталей).

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

1. Разработать методику экспериментальных исследований влияния технологии штамповки поковок колец на ГКМ на распределение волокон по конфигурации поковки, выбрать материал и масштаб моделирования, подобрать оборудование; разработать методику травления образцов из материала модели на макроструктуру, для получения волокнистого строения по переходам штамповки.

2. Выполнить экспериментальные исследования по определению влияния способа штамповки поковок колец на ГКМ в пуансоне или матрице, размеров и формы формовочного пуансона, диаметра заготовки на формирования волокнистого строения поковки кольца.

3. Создать математические модели и разработать методику компьютерного моделирования для исследования влиянию технологических процессов штамповки поковок колец на распределение волокон по конфигурации поковки.

4. Провести проверку на адекватность физическому эксперименту математической модели и компьютерного моделирования, выполнить компьютерное моделирование технологических процессов штамповки поковок для

исследования влияния основных параметров штамповки поковок колец на распределение волокон по поверхности.

5. Разработать новые технологические процессы штамповки поковок колец на основе компьютерного моделирования, обеспечивающие повышение контактной прочности колец путем создания благоприятного волокнистого строения по контактной поверхности.

6. Разработать методику проектирования технологических процессов штамповки поковок с направленным волокнистым строением с целью создания благоприятного распределения волокон на контактной поверхности, исключив выход волокон под углом к поверхности.

Во второй главе разработаны методики экспериментальных исследований и компьютерного моделирования по изучению распределения волокон макроструктуры в зависимости от основных технологических факторов. Основными исследуемыми факторами являлись: способ штамповки на ГКМ в пуансоне или матрице, высота цилиндрического и угол конического участков наметки формовочного пуансона, диаметр заготовки.

Объектом исследований выбрано внутреннее кольцо железнодорожного подшипника 30-42726л4м. Это кольцо является тяжелонагруженной деталью подшипника ответственного назначения, к которому по ТУ 37.006.04773 предъявляют повышенные требования качества и надежности. С другой стороны, поковка этого кольца является однобортовой, что дает возможность охватить большее число разнообразных вариантов штамповки поковок колец.

Эксперименты проводили методом масштабного моделирования (масштаб 5,57) на гидравлическом прессе с номинальной силой 1,6 МН. Использовали заготовки из алюминиевого сплава АМц, который в холодном состоянии адекватно моделирует пластическое формоизменение заготовки из стали в условиях горячего деформирования, а также, после макротравления, имеет четкое волокнистое строение. Разработана методика комбинированного макротравления на волокнистое строение алюминиевых поковок-моделей.

Созданы 2-а штампа с разными вставками для моделирования операций штамповки поковок колец на ГКМ: первый штамп для моделирования формовочного перехода, второй - для операции просечки. Штампы позволяют моделировать штамповку в пуансоне и в матрице, со сменными формовочными пуансонами, имеющими разные наметки, и использовать заготовки разного диаметра. Относительную высаживаемую длину регулировали подкладками. В результате эксперимента получали образцы первого и второго формовочного перехода, поковки первого и второго кольца, заготовку после просечки. Снимали размеры с образцов и получали макрошлиф с волокнистым строением.

Методика проведения экспериментальных исследований заключается в построении, методами факторного планирования, математических моделей, которые описывают зависимость высоты участка с выходом волокон макро-

структуры под углом к контактной поверхности кольца и заготовки после просечки от таких факторов техпроцесса штамповки поковок колец на ГКМ, как штамповка в пуансоне или в матрице, диаметра заготовки, формы и размеров наметки формовочного пуансона.

Компьютерное моделирование проводили в программном комплексе для моделирования и анализа пластического течения деформируемой заготовки QFoIm 2Б (фирма «КванторФорм»), которая основана на конечно-элементом алгоритме (ядре системы). Моделировали на стали ШХ15 в условиях горячего деформирования с размерами поковки, соответствующими заводским технологиям.

Методика проведения компьютерного моделирования заключается в построении, методами факторного планирования, математических моделей, аналогичных полученным экспериментальными исследованиями.

Моделирование операции просечки, оказывающей определяющее влияние на волокнистое строение поковки кольца, проводили по следующей методике. Этапу разделения поковки от прутка при просечке на ГКМ предшествует этап, при котором происходит течение металла под торец пуансона просечки с увеличением силы деформирования. В некоторый момент сопротивление срезу становится меньше сопротивления смятия металла и происходит разделение поковки от прутка. График «сила - рабочий ход» при просечке представляет собой кривую с максимумом, аналогично графику при обрезке облоя.

Исходя из этого, проводили моделирование внедрения пуансона просечки в поковку после первого формовочного перехода, по схеме операции просечки, на графике «сила - рабочий ход» брали момент времени с максимальной силой и поковку для данного момента передавали на второй формовочный переход с выполнением предварительной операции «обрезка облоя по радиусу».

Результаты сравнения формы и размеров заготовок после просечки, полученных компьютерным и физическим моделированием, показали хорошую сходимость и их адекватность.

Разработана методика компьютерного моделирования техпроцесса штамповки поковки кольца на прессе линии «Вагнер» для исследования распределения волокон макроструктуры по конфигурации поковки кольца. Рассмотрена поковка кольца с теми же размерами, что и для штамповки на ГКМ.

В третьей главе приведены результаты физического и компьютерного моделирования по распределению волокон макроструктуры в поковке кольца в зависимости от технологических факторов штамповки на ГКМ по переходам штамповки, а также результаты компьютерного моделирования штамповки поковки кольца на прессе типа линии «Вагнер».

Для экспериментального исследования распределения волокон макроструктуры по переходам штамповки поковки кольца на ГКМ было проведе-

но: 6-ть серий опытов - для штамповки в пуансоне, и 4-е серии опытов - для штамповки в матрице, с варьированием факторов, приведенных в табл. 1.

Физические эксперименты по исследованию влияния параметров техпроцесса штамповки поковок внутреннего кольца подшипника 30-42726л4м на ГКМ, проведенные на моделях из сплава АМц (в масштабе 5,57), на распределение волокон макроструктуры по конфигурации поковки показали:

1. При штамповке в пуансоне длина участка с выходом волокон под углом к контактной рабочей поверхности изменяется от 3,2-3,5 мм (опыт №4, 6) до 6,8-7,0 мм (опыт №1, 3). Применение пуансонов №4, 6 позволяет исключить выход волокон на контактную рабочую поверхность, сместив участок с выходом волокон под углом к поверхности на фаску кольца, в не рабочую зону. Длина фаски кольца, учитывая припуск и допуск на поковку 12 (20) мм с учетом масштаба 5,57 высота участка с выходом волокон под углом к наружной поверхности поковки может составлять 3,5 мм, тогда после обработки резанием волокна макроструктуры будут направлены вдоль всей контактной рабочей поверхности;

2. При штамповке в матрице длина участка с выходом волокон под углом к контактной рабочей поверхности изменяется от 0 мм (опыт №2, 3) до 1,3 мм (опыт №1). Применение пуансонов №2, 3 позволяет исключить выход волокон на контактную рабочую поверхность, сместив участок с выходом волокон под углом к поверхности в зону борта.

Таблица 1.

№ опыта Диаметр заготовки (1, мм Высота цилиндр, уч-ка наметки формовочного пуансона И, мм Угол конического уч-ка наметки формовочного пуансона а, мм

Штамповка в пуансоне

1 20 0 45

2 18 4 45

3 18 0 55

4 20 8 55

5 20 4 65

6 •18 8 65

Штамповка в матрице

1 20 3 60

2 20 6 45

3 18 6 60

4 18 3 45

Для компьютерного моделирования распределения волокон макроструктуры по переходам штамповки поковки кольца на ГКМ было проведе-

но: 6-ть серий опытов - для штамповки в пуансоне, и 4-е серии опытов — для штамповки в матрице. Компьютерное моделирование проводили на стали ШХ15 для реальных размеров поковки кольца, а для проверки адекватности, полученных результатов компьютерного моделирования, результатам экспериментальных исследований, также варьировали факторами, приведенными в табл. 1, но размеры высоты цилиндрического участка (Ь) наметки формовочного пуансона и диаметр заготовки увеличивали 5,57 раз в соответствии с масштабом экспериментов.

Компьютерное моделирование по исследованию влияния параметров техпроцесса штамповки поковок внутреннего кольца подшипника 30-42726л4м на ГКМ, проведенные на стали ШХ15, на распределение волокон макроструктуры по конфигурации поковки показало:

1. При штамповке в пуансоне длина участка с выходом волокон под углом к контактной рабочей поверхности изменяется от 13,0-15,8 мм (опыт №4, 6) до 32,5-34,1 мм (опыт №1, 3). Применение пуансонов №4, 6 позволяет исключить выход волокон на контактную рабочую поверхность, сместив участок с выходом волокон под углом к поверхности на фаску кольца, в не рабочую зону;

2. При штамповке в матрице длина участка с выходом волокон под углом к контактной рабочей поверхности изменяется от 0 мм (опыт №2, 3) до 7,9 мм (опыт №1). Применение пуансонов № 2, 3 позволяет исключить выход волокон на контактную рабочую поверхность, сместив участок с выходом волокон под углом к поверхности в зону борта.

Проведенные исследования установили, что основное влияние на уменьшение участка с выходом волокон под углом к контактной поверхности поковки кольца, при штамповке на ГКМ, оказывает увеличение высоты цилиндрического участка наметки формовочного пуансона. Следует отметить, что увеличение высоты цилиндрического участка на формовочном пуансоне ухудшает заполняемость гравюры штампа. Угол конуса наметки формовочного пуансона и диаметр заготовки оказывает слабое влияние на высоту участка с выходом волокон макроструктуры под углом к поверхности. Угол конуса наметки формовочного пуансона влияет на равномерность распределения волокон по конфигурации поковки. При уменьшении угла конуса распределение волокон по конфигурации поковки становится более равномерным и плавным.

Аналогичные данные, полученные для высоты участка с выходом волокон под углом к наружной поверхности для заготовки после просечки, показали, что основное влияние на уменьшение этой высоты оказывает увеличение высоты цилиндрического участка наметки формовочного пуансона.

Штамповка поковок колец на ГКМ в матрице, для получения благоприятного волокнистого строения поковки кольца (увеличение контактной выносливости кольца), является более предпочтительной по сравнению со

штамповкой на ГКМ в пуансоне. Для однобортовых поковок внутренних колец, когда в зону борта можно сместить участок с выходом волокон под углом к наружной поверхности заготовки после просечки, волокна будут направлены вдоль контактной поверхности дорожки качения. Также необходимо учитывать, что штамповка на ГКМ в матрице, по сравнению со штамповкой в пуансоне, имеет следующие недостатки: увеличение припусков на обработку резанием, увеличение силы деформирования, возможность образования заусенца, увеличение времени на наладку и т.д.

Компьютерное моделирование техпроцесса штамповки поковки внутреннего кольца подшипника 30-42726л4м на прессе типа линии «Вагнер», проведенные на стали ШХ15, показало, что распределение волокон макроструктуры по конфигурации поковки является благоприятным, волокна направлены вдоль контактной рабочей поверхности кольца. Следует отметить, что при штамповке поковок наружных колец, волокна будут выходить под углом к контактной рабочей поверхности, что резко снизит контакт-

ную выносливость наружного кольца подшипника.

В четвертой главе проведен анализ результатов экспериментальных и численных исследований, проверена их адекватность заводской технологии. Построены математические модели, отражающие выход волокон макроструктуры под углом к контактной поверхности в зависимости от технологических параметров штамповки поковок колец. Разработана методика проектирования техпроцесса штамповки кольцевых поковок с направленным волокнистым строением, преимущественно вдоль контактной рабочей поверхности.

Проведенный сравнительный анализ волокнистого строения макрошлифа внутреннего кольца железнодорожного подшипника из стали ШХ4, изготовленного по заводской технологии, волокнистого строения поковки кольца, полученного экспериментально на заготовках из алюминиевого сплава АМц, и волокнистого строения поковки кольца, полученного компьютерным моделированием на стали ШХ15 в программном комплексе QFoгm, показал хорошую сходимость картины распределения волокнистого строения по конфигурации поковки.

В результате исследования штамповки поковок колец на ГКМ методом многофакторного эксперимента было построено 8-мь математических моделей отражающих выход волокон макроструктуры в зависимости от технологических параметров штамповки. Были рассмотрены модели с выходом волокон в поковках колец Уз, У}, Уу) и в прутках после просечки , которые отражают штамповку поковок в пуансоне и матрице, а также физический эксперимент на заготовках из алюминиевого сплава АМц, и компьютерное моделирование на стали ШХ15.

Ниже приведены математические модели, отражающие выход волокон под углом к контактной поверхности для поковок колец.

Физический эксперимент. Штамповка в пуансоне:

У, = 6,775 - 0,087511 - 0,0461 Ь2 + 0,0125 а - 0,025 ± Штамповка в матрице:

У3 = 0,975 - 0,325-Ь + 0,005 а + 0,0375 (1.

Компьютерное моделирование.

Штамповка в пл;аигоие'

У5 = 35,7591 - 0,0438Ь - 0,0085-Ь2 + 0,1333 а - 0,0858-<1.

ТТТтпл/тпякл а мптлиир'

У7 = 0,7762 - 0,3448 Ь + 0,0533 а + 0,0792(1.

Модели У учитывают высоту участка с выходом волокон под углом к контактной поверхности поковки кольца в зависимости от таких параметров, как высота цилиндрического участка (Ъ) и угол конического участка (а) наметки формовочного пуансона и диаметр заготовки (ё).

Сравнивая модели У1 С Уз И Уз С У7 можно отметить, что знаки у соответствующих варьируемых факторов одинаковы, что указывает на одинаковое направление влияния данных параметров на модель. Также, при сравнении моделей У| и У5 для штамповки поковок колец в пуансоне с моделями Уз и У7 для штамповки поковок колец в матрице, можно отметить разное направление влияния диаметра прутка на соответствующие модели. Для моделей соответствующих штамповки в пуансоне перед диаметром стоит знак минус, и при увеличении диаметра прутка модель уменьшается, а для моделей соответствующих штамповки в матрице, наоборот, диаметр стоит со знаком плюс, и при увеличении диаметра прутка модель увеличивается. Причем такое соотношение характерно как для физического эксперимента, так и для компьютерного моделирования.

Аналогичные математические модели получены также для прутка после просечки, которые хорошо соответствуют и согласуются с математическими моделями для поковок колец.

Сопоставление математических моделей, полученных для физического эксперимента на заготовках из алюминиевого сплава АМц, с соответствующими математическими моделями, полученными для компьютерного моделирования на стали ШХ15 показывает хорошую сходимость полученных результатов.

Проведенный анализ по влиянию варьируемых факторов эксперимента на полученные математические модели показал следующие результаты.

Наименьшее влияние на математические модели оказывает диаметр прутка (однако, надо учитывать, что интервал его варьирования так же является наименьшим и составляет 10%). Расхождение значений по влиянию диаметра на соответствующие модели составляет до 3%.

Более сильное влияние на математические модели оказывает угол конуса а формовочного пуансона. Расхождение значений по влиянию угла конуса на соответствующие модели составляет до 4%.

Наиболыпее влияние на математические модели оказывает высота цилиндрического участка И формовочного пуансона, которая в основном и определяет высоту участка с выходом волокон на контактную поверхность поковки кольца. Расхождение значений по влиянию высоты цилиндрического участка на соответствующие модели составляет до 8%.

Адекватность полученных результатов с применением компьютерного моделирования в программном комплексе QFoгm, позволяет использовать компьютерное моделирование при проектировании техпроцессов штамповки поковок колец на ГКМ с направленным волокнистым строением, что сократить время и повысит качество проектируемых техпроцессов.

На основе проведенных экспериментальных и теоретических исследований разработана методика проектирования техпроцессов штамповки поковок колец на ГКМ с направленным волокнистым строением, обеспечивающих повышение контактной прочности изготовляемых из них деталей.

Процедуры проектирования техпроцесса штамповки состоят из таких блоков, как: анализ чистовой детали; выбор оборудования и определение технических условий; выбор схемы технологического процесса штамповки; конструирование поковки; разработка технологии штамповки; оформление технологической документации; проектирование оснастки; опытная проверка технологии; запуск в производство.

При определении технических условий на деталь конструктор формирует требования к распределению волокон макроструктуры в детали с учетом ее дальнейшей эксплуатации, и учитывая это требование необходимо подбирать оборудование, а также варианты техпроцесса штамповки, позволяющие получать заданное волокнистое строение.

Выбор схемы техпроцесса штамповки необходимо выполнять с учетом таблицы с классификацией деталей и с указанием распределения волокнистого строения и переходов. Для этого должны быть созданы для типовых техпроцессов штамповки основные схемы распределения волокон макроструктуры по конфигурации поковки в зависимости от конструктивных особенностей поковки, и уже на основе таблицы схем анализировать волокнистое строение изготовляемой детали.

Схемы и методы расчета параметров штамповки на молотах и КП1Ш формально идентичны. Процесс проектирования технологии штамповки на ГКМ выделяют в отдельную самостоятельную подсистему, т.к. она значительно отличается от упомянутых выше и имеет лишь некоторые общие с ними процедуры.

Ниже приведен алгоритм проектирования техпроцесса штамповки поковок колец на ГКМ с направленным волокнистым строением.

Алгоритм проектирования технологического процесса штамповки:

1. Кодирование чертежа поковки (геометрический образ).

2. Определение объема и массы поковки.

3. Разработка алгоритмов расчета технологических параметров штамповки поковок колец.

3.1. Определение размеров наметки.

Основные размеры наметки (рис. 2) для отверстия поковок типа колец определяют в зависимости от геометрических соотношений.

При проектировании техпроцесса штамповки поковок колец с направленным волокнистым строением, размеры наметки выбирают также из условия получения волокнистого строения направленного вдоль контактных поверхностей кольца.

Для этого можно использовать таблицы с распределением волокон макроструктуры по конфигурации поковки или определять получаемое волокнистое строение путем компьютерного моделирования пластического течения деформируемой заготовки, например, в программном комплексе рБогт по разработанной ранее методике.

Пример такой таблицы, со схемами распределением волокон макроструктуры по конфигурации поковки кольца в зависимости от выбранных размеров наметки и способа штамповки, приведен на рис. 3.

Для поковок колец с геометрическими соотношениями равными исследованной в данной работе поковки кольца, рекомендуется использовать математические модели, полученные в работе.

3.2. Определение объема и массы заготовки.

3.3. Определение оптимального диаметра заготовки.

3.4. Определение размеров наборных переходов

3.5. Определение размеров пережимной части прутка.

3.6. Определение размеров подъемной части прутка.

4. Определение силы высадки и выбор ГКМ.

Ъ

Ь,

Рис. 2. Схема к определению размеров наметки кольца

Рис. 3. Таблица, с распределением волокон макроструктуры по конфигурации поковки кольца в зависимости от размеров наметки

Выводы по работе:

1. Установлено, что отсутствуют систематические исследования по определению стойкости контактных поверхностей (на контактную выносливость и на истирание) в зависимости от расположения волокон макроструктуры.

В числе факторов, влияющих на качество детали, важным фактором является расположение волокон макроструктуры в поковках (и в деталях) относительно контактных поверхностей.

2. Экспериментальные исследования штамповки поковок колец на ГКМ на моделях из алюминиевого сплава АМц при штамповке в пуансоне и в матрице позволили установить основные факторы, влияющие на волокнистое строение поковок колец. Наибольшее влияние на высоту участка с выходом волокон под углом к контактной поверхности оказывает высота цилиндрического участка формовочного пуансона. Анализ полученных результатов, высоты участка с выходом волокон под углом к контактной поверхности поковки кольца от формы формовочного пуансона, диаметра заготовки и штамповки в пуансоне или в матрице, позволил установить оптимальные параметры техпроцесса для штамповки поковок с благоприятным волокнистым строением.

3. Компьютерное моделирование штамповки поковки кольца на ГКМ на стали ШХ15 позволило получить исходные данные для разработки методики проектирования штамповки с направленным волокнистым строением кольца. Компьютерное моделирование было подтверждено экспериментальными исследованиями штамповки поковки кольца на ГКМ на моделях из сплава АМц на гидравлическом прессе.

4. Компьютерное моделирование штамповки поковки кольца на прессе типа линии «Вагнер» позволило получить исходные данные для проектирования штамповки с благоприятным волокнистым строением внутреннего кольца железнодорожного подшипника 30-42726л4м.

5. Разработанная методика проектирования технологических процессов штамповки поковок на ГКМ с направленным волокнистым строением рекомендуется для проектирования процессов штамповки поковок внутренних колец железнодорожных подшипников, который обеспечивает благоприятное направление волокнистого строения на рабочей части кольца, что позволяет повысить контактную выносливость и увеличить срок службы кольца минимум в два раза.

Список опубликованных работ по теме диссертации

1. Штамповка поковок с направленным волокнистым строением / О.А.Банных, О.А.Белокуров, В.М.Блинов и др. // Вестник машиностроения. -2000.-№10.-С. 33-37.

2. Семенов Е.И., Лавриненко В.Ю., Белокуров О.А. Штамповка поковок с контролируемым волокнистым строением // Оптимизация производственных процессов: Сб. научных трудов. (Севастополь). - 2001. - Вып. 4.

- С. 198-203.

3. Семенов Е.И., Белокуров О.А., Лавриненко В.Ю. Исследование влияния расположения волокон относительно контактной поверхности на ее стойкость на истирание // Механика деформируемого тела и обработки металлов давлением: Сб. научных трудов. (Тула). - 2001. - Ч. 1. - С. 55-60.

4. Семенов Е.И., Белокуров О.А., Гудов А.А. Разработка вариантов технологических процессов штамповки колец подшипников путем математического моделирования // Технология металлов. - 2002. - №7. - С. 5-11.

5. Белокуров О.А. Исследование штамповки поковок колец подшипников на ГКМ с направленным волокнистым строением // Прогрессивные технологии и оборудование кузнечно-штамповочного производства: Сб. научных трудов. - М.: МГТУ МАМИ, 2003. - С. 106-114.

6. Семенов Е.И., Белокуров О.А., Лавриненко В.Ю. Штамповка осе-симметричных поковок с направленным волокнистым строением // Машиностроительные технологии: Сб. тез. докл. ВНТК. - М., 2000.- Ч. 1. - С.60.

7.Семенов Е.И., Белокуров ОА., Гудов АЛ.. Моделирование процесса штамповки колец подшипников // Застосування Teopiï пластичности в сучас-них технологах обробки тиском: Зб'фник mes donoeideii мЪкнародноТ науко-во-техшчноТ конференцйГ. - Вшниця, 2001. - С. 28-29.

8. Белокуров ОА. Разработка многопереходного процесса наборной высадки поковок с симметричным волокнистым строением в условиях горячего деформирования // Студенческая весна - 98: теория, процессы и оборудования обработки металлов давлением: Сб. научных трудов. - М., 1998.

- С. 19-30.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ

ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Качество поковок и требования к волокнистому строению.

1.2. Состояние штамповки поковок колец подшипников.

1.2.1. Ковка и штамповка на молотах.

1.2.2. Штамповка на ГКМ.

1.2.3. Штамповка на прессах типа полуавтоматической линии «Вагнер» и многопозиционных горячештамповочных автоматах «Хатебур».

1.2.4. Холодная штамповка из полосы.

1.2.5. Использование прутков и труб.

1.3. Теоретические методы исследования напряжений и деформаций в обработке давлением.

1.3.1. Общие положения.

1.3.2. Метод решения дифференциальных уравнений равновесия совместно с условием пластичности.

1.3.3. Метод линий скольжения.

1.3.4. Метод сопротивления материалов пластическим деформациям.

1.3.5. Метод баланса работ.

1.3.6. Метод верхней оценки.

1.3.7. Метод визиопластичности.

1.3.8. Вариационные (экстремальные) методы.

1.3.9. Численные методы решения.

1.4. Экспериментальные методы исследования напряжений и деформаций в обработке металлов давлением.

I АЛ. Общие положения.

1.4.2. Методы измерения удельных сил на контактных поверхностях и внутри деформируемых тел.

1.4.3. Методы исследования деформированного состояния.

1.5. Выводы по главе 1, уточнение цели и постановка задач исследования

ГЛАВА 2. МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Методика физического моделирования штамповки поковок колец подшипников.

2.1.1. Общие положения.

2.1.2. Моделирование штамповки поковок колец на ГКМ в пуансоне.

2.1.3. Моделирование штамповки поковок колец на ГКМ в матрице.

2.2. Методика компьютерного моделирования штамповки поковок колец подшипников.

2.2.1. Общие положения.

2.2.2. Моделирование штамповки поковок колец на ГКМ.

2.2.3. Моделирование штамповки поковок колец на прессах типа полуавтоматической линии «ВАГНЕР».

2.3. Методика многофакторного планирования экспериментальных исследований штамповки поковок колец на ГКМ.

2.4. Выводы по главе 2.

ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ШТАМПОВКИ ПОКОВОК КОЛЕЦ ПОДШИПНИКОВ С НАПРАВЛЕННЫМ ВОЛОКНИСТЫМ СТРОЕНИЕМ.

3.1. Физическое моделирование штамповки поковок колец подшипников

3.1.1. Моделирование штамповки поковок колец на ГКМ в пуансоне.

3.1.2. Моделирование штамповки поковок колец на ГКМ в матрице.

3.2. Компьютерное моделирование штамповки поковок колец подшипников.

3.2.1. Моделирование штамповки поковок колец на ГКМ в пуансоне.

3.2.2. Моделирование штамповки поковок колец на ГКМ в матрице.

3.2.3. Моделирование штамповки поковок колец на линии «ВАГНЕР».

3.3. Выводы по главе 3.

ГЛАВА 4. ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ШТАМПОВКИ ПОКОВОК КОЛЕЦ С НАПРАВЛЕННЫМ ВОЛОКНИСТЫМ СТРОЕНИЕМ.

4.1. Сравнение экспериментальных результатов распределения волокнистого строения с распределением в деталях заводского техпроцесса штамповки поковки кольца на ГКМ по типовой схеме.

4.2. Исследование штамповки поковки кольца методом многофакторного эксперимента.

4.2.1. Результаты физического эксперимента на заготовках из алюминиевого сплава.

4.2.2. Результаты компьютерного моделирования штамповки поковок колец из стали ШХ15.

4.3. Сопоставление полученных результатов.

4.4. Методика проектирования технологического процесса штамповки поковок колец с направленным волокнистым строением.

4.5. Методика проектирования в автоматизированном режиме штамповки поковок колец подшипников на ГКМ.

4.6. Выводы по главе 4.

Развитие машиностроения и его конкурентоспособность в числе других факторов зависит от качества деталей, из которых состоят машины. В свою очередь качество деталей зависит от качества заготовок. Важнейшими заготовками являются кованые и штампованные поковки и отливки. Кованые и штампованные поковки получают ковкой и объемной штамповкой. Их используют для изготовления наиболее ответственных качественных деталей машин, которые определяют также качество всей машины в целом. Поэтому от качества кованых и штампованных поковок зависит во многом качество изготовляемых машин и их конкурентоспособность.

Получение необходимого качества поковок составляет главную задачу кузнечно-штамповочного производства. Вопросы качества поковок являются многоплановыми и решаются по многим конкретным направлениям.

Традиционные методы получения необходимого качества в настоящее время не всегда удовлетворяют требованиям машиностроения. Особенно это касается деталей с высоконагруженными контактными поверхностями. Это детали типа подшипников, шаровых опор, направляющих и других деталей. Для некоторых деталей играет роль даже незначительное повышение прочности и пластичности, приводящее к существенному повышению предела устойчивости и к повышению стойкости деталей. В этих случаях ранее было установлено влияние макроструктуры на механические характеристики прочности и пластичности относительно направления волокон и действующих вдоль или поперек волокон напряжений, возникающих в деталях при работе машин. Было установлено также, что в местах перехода от стержня к фланцу детали особенное значение имеет благоприятное расположение волокон. Вместе с тем, в настоящее время, методами обработки металлов давлением можно получить практически любую необходимую макроструктуру в поковке и, следовательно, в детали. Таким образом, путем обработки металлов давлением можно получить специально направленное волокнистое строение в поковке.

Направленное волокнистое строение на контактных поверхностях деталей типа направляющих можно получить при ковке (протяжке) или штамповке из проката, с учетом ориентации волокна в нем.

Более сложно решается вопрос получения направленного волокнистого строения в деталях типа колец подшипников и в деталях типа стержня с фланцем или типа стержня с шаровой головкой.

Пользуясь обычными методиками проектирования в этих случаях невозможно получить требуемое направленное волокнистое строение в поковках и, соответственно в деталях.

Здесь необходимо введение автоматизированного компьютерного проектирования, при котором возможно определение изменения волокнистого строения по ходу деформирования на различных этапах штамповки.

В настоящее время нет также систематических данных по стойкости на контактную выносливость в зависимости от угла выхода волокон на контактную поверхность. Необходимо установить также влияние термообработки, а также зависимости механических характеристик от направления волокон в растягиваемых образцах и их связи со стойкостными зависимостями.

Целью работы является разработка ресурсосберегающей технологии производства поковок колец подшипников с направленным волокнистым строением преимущественно вдоль контактных поверхностей детали, обеспечивающим увеличение их срока службы за счет повышения стойкости на контактную выносливость.

Для других поковок можно будет сделать выводы из опыта проектирования штамповки поковок колец подшипников и с учетом полученных зависимостей механических характеристик и стойкости контактных поверхностей от направления волокон по отношению к направлению действия напряжений и к углу выхода волокон на контактные поверхности.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Установлено, что отсутствуют систематические исследования по определению стойкости контактных поверхностей (на контактную выносливость и на истирание) в зависимости от расположения волокон макроструктуры.

В числе факторов, влияющих на качество детали, важным фактором является расположение волокон макроструктуры в поковках (и в деталях) относительно контактных поверхностей.

2. Экспериментальные исследования штамповки поковок колец на ГКМ на моделях из алюминиевого сплава АМц при штамповке в пуансоне и в матрице позволили установить основные факторы, влияющие на волокнистое строение поковки кольца. Наибольшее влияние на высоту участка с выходом волокон под углом к контактной поверхности оказывает высота цилиндрического участка формовочного пуансона. Анализ полученных результатов, высоты участка с выходом волокон под углом к контактной поверхности поковки кольца от формы формовочного пуансона, диаметра заготовки и штамповки в пуансоне или в матрице, позволил установить оптимальные параметры техпроцесса для штамповки поковок с благоприятным волокнистым строением.

3. Компьютерное моделирование штамповки поковки кольца на ГКМ на стали ШХ15 позволило получить исходные данные для разработки методики проектирования штамповки с направленным волокнистым строением кольца. Компьютерное моделирование было подтверждено экспериментальными исследованиями штамповки поковки кольца на ГКМ на моделях из сплава АМц на гидравлическом прессе.

4. Компьютерное моделирование штамповки поковки кольца на прессе типа линии «Вагнер» позволило получить исходные данные для проектирования штамповки с благоприятным волокнистым строением внутреннего кольца железнодорожного подшипника 30-42726л4м.

5. Разработанная методика проектирования технологических процессов штамповки поковок на ГКМ с направленным волокнистым строением рекомендуется для проектирования процесса штамповки поковок внутренних колец железнодорожных подшипников, который обеспечивает благоприятное направление волокнистого строения на рабочей части кольца, что позволяет повысить контактную выносливость и увеличить срок службы кольца минимум в два раза.

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

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

3. Семенов Е.И., Зиновьев И.С. Общие требования к волокнистому строению высаженных поковок // Вестник машиностроения. 1977. - №11. -С. 69-71.

4. Штамповка поковок с направленным волокнистым строением /О.А.Банных, О.А.Белокуров, В.М.Блинов и др. // Вестник машиностроения. 2000.- №10. - С. 33-37.

5. Семенов Е.И., Зиновьев И.С. Формоизменение при высадке в конической полости пуансона // Вестник машиностроения. 1978. - №3. - С. 71-75.

6. Шейн A.C. Влияние ориентировки волокна на контактную усталостную прочность закаленной стали // МиТОМ. 1957. - № 12. - С. 61-66.

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

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

9. Качалов И.Н. О характере и природе разрушения рабочих поверхностей деталей подшипников // Труды ВНИИПП. 1963. - Вып. 3. - С. 16-20.

10. 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. Колотенков И.В. О некоторых факторах, влияющих на долговечность роликовых подшипников // Труды ВНИИПП. 1965. - Вып. 2. - С. 3-16.

12. Пинегин C.B. Контактная прочность в машинах. М.: Машиностроение, 1965. - 190с.

13. Раузин Я.Р. Термическая обработка хромистой стали (для подшипников и инструментов). М.: Машиностроение, 1978. - 277с.

14. Матвеев Г.А., Рождественский Ю.Л., Чиркин Д.П. Сопоставительныйанализ технологий производства заготовок колец подшипников // Труды ВНИИПП. 1986. - Вып. 4. - С. 55-66.

15. Жуков В.П., Степанов В.И. Основные направления экономии металла в подшипниковом производстве // Труды ВНИИПП. 1979. - Вып. 4. -С. 3-14.

16. Рожденственский Ю.Л., Чиркин Д.П. О нормировании расхода металла и предельно достижимых коэффициентах использования металла при изготовлении колец подшипников из кузнечных заготовок // Труды ВНИИПП. 1987. - Вып. №2. - С. 115-131.

17. Спицына И.Н. Расчет контактных давлений и деформаций для роликов различного профиля // Машиноведение. 1989. - № 6. - С. 34-37.

18. Исследование процесса штамповки колец подшипников на ГКМ и разработка мероприятий по улучшению технологии: Отчет по НИР / МВТУ им. Н.Э.Баумана; Руководитель Семенов Е.И. №3139. - Москва, 1956. -57с.

19. Разработка технологии штамповки на ГКМ колец ж/д подшипников с получением необходимой макроструктуры: Отчет о НИР / МВТУ им. Н.Э.Баумана: Руководитель Семенов Е.И. АМ-645. - Москва, 1970. -51 с.

20. Adams J.S., Glover D. Improved bearings at lower cost via powder metallurgy // Metal Progress. 1977. - №3. - P. 1123.

21. Безухов Н.И. Теория упругости, пластичности и ползучести. М.: Высшая школа, 1961. - 536 с.

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

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

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

25. Теория ковки и штамповки / Е.П.Унксов, У.Джонсон, В.Л.Колмогоров и др. М.: Машиностроение, 1992. - 720 с.

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

27. Степанский Л.Г. Решение некоторых задач теории обработки металлов // Исследование в области оборудования и технологии штамповки: Сб. научных трудов. М.: Машгиз, 1958. - С. 18-44.

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

29. Прандтль JI. Примеры применения теоремы Генки к равновесию пластических тел. Теория пластичности. М.: ГИИЛ, 1948. - 452 с.

30. Смирнов-Аляев Г.А. Сопротивление материалов пластическому деформированию. М.: Машгиз, 1961. - 463 с.

31. Качанов A.M. Основы теории пластичности. М.: Наука, 1969. - 420 с.

32. Пластическое формоизменение металлов / Г.Я.Гун, П.И.Полухин, ВЛ.Полухин и др. М.: Металлургия, 1968. - 416 с.

33. Джонсон У., Кудо X. Механика процессов выдавливания металлов.- М.: Металлургиздат, 1965. 174 с.

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

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

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

37. Тарновский И.Я., Поздеев A.A., Ганаго O.A. Деформации и усилия при обработке металлов давлением. М.: Машгиз, 1959. - 304 с.

38. Колмогоров B.JI., Тарновский И.Я., Ериклинцев В.В. Новый метод расчета напряжений в обработке металлов давлением // Известия вузов. Черная металлургия. 1964. - № 9. - С. 74-92.

39. Тарновский И.Я., Колмогоров B.JT. Расчет напряженного состояния при прокатке вариационными методами // Известия вузов. Черная металлургия. 1964. - № 12. - С. 78-80.

40. 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.

41. Расчет и проектирование технологических процессов объемной штамповки на прессах / В.Н.Субич, Н.А.Шестаков, В.А.Демин и др.- М.: Изд-во МГИУ, 2003. 180 с.

42. Биба Н.В, Стебунов С.А. QForm: Руководство пользователя. Версия 2.2.- М.: Квантор-Софт, 2001. 65 с.

43. Калачев М.И. Распределение нормальных напряжений в плоскости разъема облойного штампа // Сб. трудов ФТИ АН БССР. 1955. - Вып. 2.- С. 59-65.

44. Северденко В.М., Макушок Е.М. Экспериментальное определение напряженного состояния при выдавливании металла в заусенец // ИФЖ.- i960.- №8. -С. 8-11.

45. Макушок Е.М., Матусевич A.C. Измерение эпюр нормального давления при плоской осадке с восприятием датчиками полного усилия деформации // Пластичность и обработка металлов давлением: Сб. научных трудов. М.: Наука и техника, 1964. - С. 101-120.

46. Макушок Е.М. Исследование напряженно-деформированного состояния при ковке и горячей объемной штамповке: Дисс. . докт. техн. наук.- Минск, 1967. 462 с.

47. Ренне И.П. Теория конечных деформаций и экспериментальных методов исследования деформированного состояния. Тула: Изд-во ТЛИ, 1985. -76 с.

48. Ренне И.П. Экспериментальные методы исследования пластического формоизменения в процессах обработки давлением с помощью делительной сетки. Тула: Изд-во ТЛИ, 1970. - 148 с.

49. Дюрелли А., Парке В. Анализ деформаций с использованием муара.- М.: Мир, 1974.-359 с.

50. Теория обработки металлов давлением / ИЛ.Тарновский, А.А.Поздеев, О.А.Ганаго и др. М.: Металлургиздат, 1963. - 672 с.

51. Каледин Б.А. Оценка деформированного состояния заготовок при поперечной ковке с помощью физических полей линий скольжения // Кузнеч-но-штамповочное производство. 1969. - №1. - С. 3-6.

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

53. Воронцов В.К., Полухин П.И. Фотопластичность. Применение метода к исследованию процессов обработки металлов давлением. М.: Металлургия, 1969. - 400 с.

54. Зиновьев И.С., Семенов Е.И., Рождественский Ю.Л. Улучшение макроструктуры колец подшипников при штамповке на ГКМ // Труды МВТУ им. Н.Э.Баумана. 1973. - №163. - С. 185-193.

55. Семенов Е.И. Штамповка внутренних колец конических подшипников на ГКМ в пуансоне с подпрессовкой при прошивке // Труды МВТУ им. Н.Э.Баумана. 1960. - №98. - С. 147-173.

56. Беккерт М., Клемм X. Способы металлографического травления.- М.: Металлургия, 1988. 400 с.

57. Feretti M. Bildschhirmarbeit: CAD und Simulations-verfahren erleichter Konstruktion von Schmiedeteilen // Maschinenmarkt. 1994. - № 49. - S. 42-44.

58. Domblesky J.P. Computer Simulation and Die Stress Analysis // Fastener Technology International. 1998. - №12. - P. 40-42.

59. Биба Н.В., Лишний А.Н., Стебунов С.А. Эффективность применения моделирования для разработки технологии штамповки // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка металлов давлением. 2001.- №5. С. 39-44.

60. Семенов Е.И., Белокуров O.A., Гудов A.A. Разработка вариантов технологических процессов штамповки колец подшипников путем математического моделирования // Технология металлов. 2002. - №7. - С. 5-11.

61. Новиков Ф.С., Арсов Я.Б. Оптимизация процессов технологии металлов методами планирования экспериментов. М.: Машиностроение, 1980.- 304 с.

62. Бродский В.З. Введение в факторное планирование эксперимента.- М.: Наука, 1977. 223 с.

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

64. Берлет Ю.Н., Филимонов Ф.И., Егоров H.A. Автоматизация проектирования технологии штамповки поковок на горизонтально-ковочных машинах. Ульяновск: Изд-во УГТУ, 1999. - 64 с.ié