автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.05, диссертация на тему:Разработка новых технологических процессов валковой штамповки тонкостенных изделий и методов их проектирования

На правах рукописи

РАДЧЕНКО СЕРГЕЙ ЮРЬЕВИЧ

РАЗРАБОТКА НОВЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ВАЛКОВОЙ ШТАМПОВКИ ТОНКОСТЕННЫХ ИЗДЕЛИЙ И МЕТОДОВ ИХ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

05.03.05 "Технологии и машины обработки давлением"

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Орел 2004 г.

Работа выполнена в Орловском государственном техническом университете

Научный консультант: лауреат Государственной премии Российской

Федерации в области науки и техники, лауреат премии Правительства Российской Федерации в области образования, доктор технических наук, профессор Голенков Вячеслав Александрович

Официальные оппоненты: заслуженный деятель науки и техники

Российской Федерации, доктор технических наук, профессор Семенов Евгений Иванович

доктор технических наук, профессор Артес Алексей Эдуардович

доктор технических наук Басалаев Эдуард Петрович

Ведущая организация: ФГУП "ГНПП Сплав", г. Тула

Защита состоится 26 февраля 2004 г. в 1400 час. на заседании диссертационного совета Д 212.182.03 при Орловском государственном техническом университете по адресу: 302020, г. Орел, Hayгорское шоссе, 29.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Орловского государственного технического университета.

Автореферат разослан 21 января 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Борзенков М.И.

27443 1 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Перед отечественным производством, в том числе машиностроением, поставлена задача резкого повышения эффективности, производительности и достижения к 2010 году удвоения внутреннего валового продукта. Решение подобной задачи невозможно без разработки принципиально новых технологий и оборудования, конкурентоспособных на мировом рынке и позволяющих получать изделия высокого качества при наименьших затратах на их производство.

Одним из наиболее эффективных направлений получения сложных изделий машино- и приборостроительного назначения являются методы локального деформирования, такие, как свободная ковка, вальцовка, поперечно-клиновая прокатка, обкатка деталей из труб и листовых материалов, накатка зубьев, ротационное выдавливание, сферодвижная штамповка, торцевая раскатка, непрерывно-последовательная высадка и др. Вследствие локальности деформирования значительно снижается технологическая сила совершения операции, что обеспечивает минимизацию металлоемкости оборудования, повышение стойкости инструмента, способствует увеличению коэффициента использования материала.

Принципиально новым развитием этих методов является предложенная специалистами Орловского государственного технического университета (ОрелГТУ) технология пластической обработки металлов с комплексным локальным нагруже-нием заготовки, получившая название "валковая штамповка", сочетающая в едином процессе операции объемной штамповки и локальное деформирование неприводными роликами или приводными валками. Новый способ деформирования позволяет получать сплошные и полые детали, тонкостенные и толстостенные изделия малых размеров, применяемые в приборостроении, и крупные для машиностроительной или авиационной промышленности, изделия круглые и некруглые в плане с высокой точностью и качеством изготовления при технологической силе на порядок меньшей, чем для традиционных методов объемной штамповки. Комплексное нагружение очага деформации локальным периодическим воздействием с одновременным воздействием через постоянно фиксируемую зону позволяет получить новый технический эффект, недостижимый другими методами деформирования.

Важным условием понимания новых процессов является установление и исследование взаимосвязи параметров, их влияния на процесс деформирования и конечный результат формоизменения заготовки. Качество изготовления деталей, производительность и стабильность или устойчивость технологических процессов валковой штамповки зависят от правильного выбора технологических и конструктивных параметров, т.е. заданный эффект возможен только при оптимальном режиме деформирования, зависящем от соотношения прежде всего скорости перемещения инструмента в осевом направлении и скорости относительного вращения, величин обжатия, геометрических параметров инструмента и формы детали, направления взаимного перемещения инструмента в осевом, радиальном и тангенциальном направлениях и температуры заготовки.

Актуальность темы диссертационной работы подтверждается ее соответствием ряду научно-технических программ: "Авиационнця^технология", выполнявшаяся по решению совместной коллегии МАП и

I СПетев*

I СПетЧ»<£рг1 I

"Высокие технологии высшей школы", утверждена приказом № 486 от 20.03.96г. "Об утверждении перечня минвузовских научно-технических программ на 1996г."; проектами "Исследование пластического течения металла при локальном и комплексном нагружении" и "Исследование характера пластического течения металла при получении тонкостенных осесимметричных деталей методом валковой штамповки", выигравшими конкурсы грантов в 1996 и 2000г.г. соответственно; проектом "Исследование пластического течения металла при изготовлении деталей методом валковой штамповки", вошедшим в разовый заказ-наряд Орел ГТУ в 1999г; проектом "Исследование напряженно-деформированного состояния и характера пластического течения металла в разделительных и формообразующих операциях при локальном деформировании", вошедшим в единый заказ-наряд ОрелГТУ в 2000г.; проекта "Учебный автоматизированный комплекс для изучения процессов пластической обработки материалов", выигравшего конкурс Минобразования РФ" в 2001г, проводимого в рамках программы: "Научное, научно-методическое, материально-техническое и информационное обеспечение системы образования" по подпрограмме: "Научное и научно-методическое обеспечение индустрии образования"; работа соответствует "Критическим технологиям федерального уровня", утвержденным председателем Правительственной комиссии по научно-технической политике 21.07.1996г. по направлению "Модульные технологии производства массовой металлопродукции с новым уровнем свойств".

Цель работы: На основе теоретических и экспериментальных исследований, систематизации выявленных особенностей напряженно-деформированного состояния и характера пластического течения металла в очаге деформации при различных схемах валковой штамповки, разработать новые технологические процессы, оснастку и методику их проектирования для расширения номенклатуры изделий и повышения производительности валковой штамповки, улучшения показателей прочности, геометрической точности и шероховатости поверхности при изготовлении тонкостенных осесимметричных изделий машино- и приборостроительного назначения.

Для достижения указанной цели в работе были поставлены и успешно решены следующие задачи:

1. Провести теоретические исследования валковой штамповки тонкостенных изделий на основе численного решения математической модели, построенной на основе общих уравнений пластического течения, при различных схемах процесса, определяющих начальные и граничные условия моделирования, а именно:

- валковой штамповки как сочетания непрерывно-последовательной высадки с обкаткой утолщений на комлевой части трубной заготовки, установить оптимальные технологические параметры процесса;

- валковой штамповки как сочетания обкатки полых тонкостенных ступенчатых заготовок с осевым нагружением, не достигающим напряжения текучести, определить предельные режимы обработки, при которых исключается раскатка изделия, выявить влияние основных технологических параметров обкатки на характер деформационного упрочнения;

- валковой штамповки тонкостенных изделий из сплошной заготовки, вы-

деформированного состояния материала в очаге

деформации, выявить факторы, влияющие на образование осевой утяжины на изделии, определить предельные режимы обработки, при которых исключается заклинивание изделия.

2. Провести комплексные экспериментальные исследования валковой штамповки по различным технологическим схемам для подтверждения достоверности результатов теоретических исследований и выявления особенностей пластического течения металла в очаге деформации, а именно:

- установить механизм и факторы, влияющие на возникновение радиальных и осевых гофров на изделии при непрерывно-последовательной высадке;

- установить закономерности поверхностного упрочнения металла и показатели шероховатости поверхности изделия при обкатке роликами относительно большого диаметра;

- выявить особенности изменения деформирующей силы на различных стадиях валковой штамповки и положения нейтральной точки на дуге контакта инструмента и заготовки.

3. Разработать новые технологические процессы и оснастку для расширения номенклатуры изделий и повышения производительности валковой штамповки, улучшения показателей прочности, геометрической точности и шероховатости поверхности при изготовлении тонкостенных осесимметричных изделий машино- и приборостроительного назначения и провести их экспериментальную апробацию.

4. Разработать научно обоснованную методику и технические рекомендации для проектирования технологических процессов валковой штамповки тонкостенных изделий.

Автор защищает;

1. Математическую модель валковой штамповки тонкостенных изделий как способа обработки металлов давлением с комплексным локальным нагружением очага деформации, построенную на основе общих уравнений пластического течения Прандтля-Рейсса с использованием производной Яумана, при различных схемах процесса (валковая штамповка как сочетание непрерывно-последовательной высадки с обкаткой комлевых утолщений на трубных заготовках; как сочетание обкатки боковой поверхности тонкостенной заготовки с осевым нагружением, как способа изготовления тонкостенных изделий из сплошной заготовки) и стадиях деформирования, определяющих начальные и граничные условия моделирования, и результаты ее численного решения.

2. Методику и результаты экспериментальных исследований различных технологических вариантов валковой штамповки тонкостенных изделий, в ходе которых подтверждена достоверность результатов теоретических исследований и установлены особенности характера пластического течения металла в очаге деформации.

3. Новые технологические процессы и оснастку для расширения номенклатуры изделий и повышения производительности валковой штамповки, улучшения показателей прочности, геометрической точности и шероховатости поверхности при изготовлении тонкостенных осесимметричных изделий машино- и приборостроительного назначения (новизна технических решений подтверждена патентами Российской Федерации) и результаты их экспериментальной апробации.

4. Научно обоснованную методику и технические рекомендации для проекти-

рования технологических процессов валковой штамповки тонкостенных изделий.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Впервые разработана математическая модель валковой штамповки тонкостенных изделий как способа обработки металлов давлением с комплексным локальным нагружением очага деформации, построенная на основе общих уравнений пластического течения Прандтля-Рейсса с использованием производной Яу-мана, при различных схемах процесса и стадиях деформирования, начальных и граничных условиях моделирования, численное решение которой позволило установить особенности напряженно-деформированного состояния материала в очаге деформации, а именно:

- установить оптимальные технологические параметры процесса валковой штамповки как сочетания напрерывно-последовательной высадки с обкаткой утолщений на комлевой части трубной заготовки, получить технологические зависимости, необходимые для модернизации действующего и создания нового производственного оборудования;

- определить предельные режимы обработки, при которых исключается раскатка изделия, при валковой штамповке как сочетании обкатки полых тонкостенных ступенчатых заготовок с осевым нагружением, выявить влияние основных технологических параметров обкатки на характер деформационного упрочнения;- выявить условия и механизм возникновения осевой утяжины заготовки в

процессе валковой штамповки тонкостенных изделий из сплошной заготовки, что дает возможность изготовления деталей со сквозным осевым отверстием на одной позиции обработки, получить зависимости величины утяжки металла от технологических параметров и режимов обработки;

- установить причины заклинивания заготовки в роликовой матрице, провести расчет максимально допустимой относительной скорости деформирования, при которой исключается заклинивание заготовки в роликовой матрице (по схеме с приводом вращения от упора и пуансона) и разработать методику ее определения для практических расчетов.

2. Впервые разработана методика и проведен комплекс экспериментальных исследований различных технологических вариантов валковой штамповки тонко -стенных изделий, в ходе которых подтверждена достоверность результатов теоретических исследований и установлены особенности пластического течения металла в очаге деформации:

- выявлен механизм возникновения и развития радиальных и осевых гофров при валковой штамповке (непрерывно-последовательной высадке с обкаткой) утолщений на комлевых частях трубных заготовок;

- выявлен эффект увеличения интенсивности упрочнения поверхности детали при обкатке роликом, нагруженным тормозным моментом, получены зависимости параметров упрочнения, шероховатости и твердости поверхности детали от технологических параметров обкатки;

- установлено наличие четырех основных последовательных стадий валковой штамповки тонкостенных изделии из сплошной заготовки (стадия открытой прошивки, переходная, установившаяся и заключительная) и их влияние на изменение силовых режимов деформирования;

- установлено, что угол нейтрального сечения при валковой штамповке с приводом вращения заготовки от пуансона и упора стремится к нулю, что означает фактическое отсутствие нейтральной точки на дуге контакта, а напряжения, действующие в поперечной плоскости вблизи дуги контакта, являются всесторонне сжимающими, обеспечивая тем самым максимально возможное для данного материала формоизменение на одной позиции обработки.

Методы исследования. В работе использован комплексный метод исследований, включающий теоретический анализ и экспериментальное апробирование предложенных технических решений в производственных и лабораторных условиях. Все исследования проводились по единой методике, что дало возможность получения сопоставимых результатов.

Теоретические исследования напряженно-деформированного состояния и характера пластического течения металла заготовки при различных технологических вариантах и стадиях валковой штамповки проводились методом численного решения математических моделей на основе теории пластического течения Пран-дтля-Рейсса с использованием производной Яумана, при различных схемах процесса и стадиях деформирования, начальных и граничных условиях моделирования на персональном компьютере, в том числе с применением разработанного специалистами Орел ГТУ при непосредственном участии автора настрящей работы специального пакета прикладных программ "Штамп", реализующего анализ упруго-пластических моделей методом конечных элементов.

Экспериментальные исследования проводились на специализированном промышленном оборудовании в цехе №5 Челябинского трубопрокатного завода, а также на специально сконструированной оснастке в лабораториях Орел ГТХ с применением общепринятых методов планирования эксперимента и статистической обработки результатов экспериментов.

Достоверность результатов. Достоверность результатов экспериментальных исследований обеспечивается применением научно обоснованных методик планирования эксперимента и обработки полученных данных, поверенного лабораторного оборудования и контрольно-измерительных приборов; достоверность теоретических расчетов достигается обоснованным использованием теоретических зависимостей, допущений и ограничений, корректностью постановки задач математического моделирования, применением современных математических методов и вычислительной техники и подтверждается качественным и количественным согласованием результатов теоретических исследований с экспериментальными данными, полученными как лично автором, так и другими исследователями.

Практическая ценность и реализация работы;

1. На основании результатов теоретических и экспериментальных исследований разработана новая технология валковой штамповки (непрерывно-последовательной высадки с обкаткой) комлевых утолщений на трубных заготовках большого диаметра; определен диапазон технологических параметров для модернизации действующего и конструирования перспективного технологического оборудования, проведена модернизация непрерывно-высадочной машины, которая заключалась в переводе гидростанции на принцип поддержания постоянства скорости главного исполнительного механизма и внедрении принципиально новой

гибкой программируемой микропроцессорной системы синхронизации.

2. Определена методика расчета необходимых технологических и конструктивных параметров валковой штамповки (обкатки роликами с диаметром, соразмерным диаметру заготовки, с осевым нагружением, не достигающим напряжения текучести) тонкостенной ступенчатой заготовки; разработана и экспериментально апробирована технология получения изделий с заданными параметрами деформационного упрочнения; разработаны основные конструкторские и технологические рекомендации по проектированию оснастки для реализации предложенных технических решений.

3. Разработана и успешно экспериментально апробирована новая технология валковой штамповки тонкостенных изделий из сплошной заготовки, в том числе со сквозным осевым отверстием, содержащая рекомендации в отношении формы и размеров инструмента, а также кинематических режимов деформирования, позволяющая расширить технологические возможности способа, существенно повысить производительность и стойкость инструмента.

4. Результаты работы внедрены в учебный процесс и используются:

- при чтении лекций, проведении лабораторных и практических занятий по дисциплинам "Теория обработки металлов давлением", "Специальные виды штамповки" для студентов направления подготовки бакалавров 551800 "Технологические машины и оборудование" и специальности 120400 "Машины и технология обработки металлов давлением";

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

Апробация работы. По содержанию диссертационной работы был выполнен ряд докладов на научно-технических конференциях различного уровня, в том числе: региональной научно-технической конференции "Интенсификация производства и повышение качества изделий поверхностным пластическим деформированием", г. Тольятти, 1989 г.; региональной научно-технической конференции "Прогрессивные материалы, технологии и конструкции в машино- и приборостроении", г. Калуга, 1990 г.; техническом совете Челябинского трубопрокатного завода в 1991 г.; всероссийской научно-технической конференции «Металлические материалы, методы их обработки», Москва, МГАТУ, 1994 г., международной научно-технической конференции "Ресурсосберегающие технологии, связанные с ОМД", г. Владимир, 1996 г., международном научно-техническом симпозиуме "Механика и технология в процессах формоизменения с локальным очагом пластической деформации", Орел, 1997 г.; 2-ой международной научно-технической конференции "Проблемы пластичности в технологии", г. Орел, 1998 г.; международной конференции "Ресурсосберегающие технологии, оборудование и автоматизация штамповочного производства", г. Тула, 1999 г.; международной науччо-технической конференции "Ресурсосберегающие технологии в машиностроении", г. Владимир, 1999 г.; международной научно-технической конференции "Фундаментальные и прикладные технологические проблемы в машиностроении "Технология - 2000", г. Орел, 2000 г.; всероссийской конференции "Современная образовательная среда", г. Москва, 2002 г.; научно-технических конференциях в Орлов-

ском государственном техническом университете в 1986-2003 гг.

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано: монографий - 1; статей в центральных и зарубежных научных рецензируемых издания, и сборниках, входящих в "Перечень периодических научных и научно-технических изданий, выпускаемых в Российской Федерации, в которых рекомендуется публикация основных результатов диссертаций на соискание ученой степени доктора наук" - 10; статей в различных межвузовских и внутривузовских сборниках научно-технических трудов - 23; тезисов докладов на международных, всероссийских и региональных научно-технических конференциях - 14; авторских свидетельств на изобретения и патентов 11.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех основных глав, заключения, списка использованных источников из 249 наименований и включает 189 страниц машинописного основного текста, содержит 144 рисунка и фотографии и 13 таблиц. Общий объем - 308 страниц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность рассматриваемой в работе научно-технической проблемы, сформулирована цель работы, положения, выносимые автором на защиту, научная новизна, методы исследования, обоснована достоверность полученных результатов, определена практическая ценность и реализация работы, приводятся данные об апробации работы, публикациях, структуре и объеме диссертации.

Также отмечается, что большой вклад в исследования общих вопросов теории, технологии и оборудования обработки металлов давлением, в частности, процессов выдавливания, прессования, прокатки внесли К.Н. Богоявленский, А.Н. Брюханов, СИ. Вдовин, О.А. Ганаго, СИ. Губкин, Г.Я. Гун, A.M. Дмитриев, Л.И. Живов, В.Л. Колмогоров, Г.А. Навроцкий, И.А. Норнцин, А.Г. Овчинников, И.Л. Перлин, А.А. Поздеев, Е.А. Попов, Е.И. Семенов, B.C. Смирнов, Л.Г. Степанский, М.В. Сторожев, И.Я. Тарновский, А.Д. Томленов, А.И. ЦеликовлС.П. Яковлев, Jonson W., Kudo H., Kunogi M. и другие, вклад в теорию и технологию валковой штамповки - В.А. Голенков и В.Я. Осадчий.

В первой главе приведен обзор современных методов обработки металлов давлением (ОМД), основанных на комплексном локальном нагружении очага деформации, проанализированы современные тенденции развития технологий ОМД, определены роль и место валковой штамповки как метода комплексного локального деформирования. Далее в главе приводятся примеры применения валковой штамповки для изготовления различных типов изделий машино- и приборостроительного назначения.

Проведенные исследования различных схем валковой штамповки позволили оценить характер пластического течения металла в очаге деформации и выявить некоторые технологические эффекты, не достижимые традиционными способами обработки давлением.

Так, отмечено возникновение существенных растягивающих напряженил в осевой зоне заготовки под прошивным пуансоном (в отличие от обычной прошивки, где напряжения в этой зоне чисто сжимающие). Результатом этого являлся отрыв дна заготовки от плоскости упора и, как следствие, образование осевой утя-

жины в донной части изделия . Следует отметить, что этот эффект обнаруживался и на математической модели, и при экспериментальных исследованиях.

Еще одним важнейшим технологическим эффектом валковой штамповки, выявленным при экспериментальных исследованиях, является эффект активного встречного противотечения металла заготовки по поверхности прошивного пунсона с образованием тонкостенного стакана. Это явление позволяет существенно расширить технологические возможности валковой штамповки и делает одним из наиболее перспективных направлений ее применения получения деталей с высокой тонкой стенкой.

При изучении влияния величины угла конуса торца прошивного пуансона на характер пластического течения в очаге деформации при валковой штамповке установлено, что наиболее интенсивное перемещение металла при малых углах конуса торца (порядка 90°) наблюдается преимущественно в радиальном направлении в верхней части заготовки, при больших углах (120° ... 180°) - в осевом направлении в центральных слоях и в радиальном направлении в нижних. Экспериментальное подтверждение этому выводу получено при работе с заготовками из малопластичного материала - латуни ЛС59. Так, в первом случае разрушение начиналось в верхней части заготовки, а во втором — в донной. Учет данного эффекта позволяет реально управлять пластически течением металла для оптимального заполнения профиля роликовых калибров. Например, для изготовления деталей с придонным фланцем целесообразно использовать прошивные пуансоны с большими углами конуса, для деталей с фланцем в верхней части - пуансоны с острыми углами конуса.

Далее в первой главе проанализированы причины и особенности возникновения осевой утяжины в донной части заготовки при валковой штамповке тонкостенных изделий из сплошной заготовки. Анализу этого явления, имеющему место также при поперечной прокатке, посвящены работы Релло, Неля, Кокса, Тор-ка, Зибеля, Гертца, Лисочкина. Наиболее полное объяснение данного эффекта приведено в работах B.C. Смирнова, высказанная им гипотеза может быть приложена и к технологии валковой штамповки.

Таким образом, обобщая анализ современного состояния теории, технологии и оборудования валковой штамповки, можно выделить три наиболее перспективных направления ее развития и применения:

- валковая штамповка трубной заготовки как способ получения утолщений различного сечения на комлевых или серединных участках крупногабаритных изделий, при этом валковая штамповка реализуется в виде сочетания непрерывно-последовательной высадки с обкаткой получаемого утолщения роликами по наружному диаметру;

- валковая штамповка ступенчатых тонкостенных заготовок как способ повышения геометрического качества изделия, устранения дефектов, присущих литой заготовке, и достижения заданных параметров деформационного упрочнения материала, при этом валковая штамповка может реализовываться в виде сочетания обкатки роликами литой заготовки по образующей (или ее части) с осевым нагру-жением, не достигающим напряжения текучести;

- валковая штамповка как способ получения тонкостенных изделий типа

гильзы (стакана) с полостью или сквозным отверстием из сплошной цилиндрической заготовки, при этом валковая штамповка реализуется в виде сочетания операции прошивки с обкаткой роликами по боковой поверхности изделия.

Заканчивается первая глава выводами по проведенному анализу литератур -ных источников и формулировкой задач исследования.

Во второй главе приведены результаты исследований валковой штамповки трубной заготовки как способа получения утолщений на различных участках крупногабаритных изделий, при этом валковая штамповка реализуется в виде сочетания непрерывно-последовательной высадки с обкаткой получаемого утолщения роликами по наружному диаметру.

Разработана методика экспериментальных исследований, включающая методы планирования эксперимента, статистической обработки результатов и оценки погрешности; условия, методику и аппаратуру для проведения экспериментов на опытно-промышленном оборудовании (модернизированная непрерывно-высадочная машина силой 3000 кН "НИИПТМАШ-300") в условиях цеха №5 Челябинского трубопрокатного завода; методику обработки и анализа полученных результатов.

Проведен комплекс экспериментальных исследований "свободной" непрерывно-последовательной высадки комлевых утолщений на трубах-заготовках лонжеронов вертолетов на первом и втором переходе в соответствии с,ТУ 14-158-25— 76, а также высадки второго перехода в роликовую матрицу, при анализе результатов которых выявлен характер пластического течения металла в очаге пластической деформации и установлено, что возникновение радиальных гофров на утолщении при "свободной" непрерывно-последовательной высадке закладывается на начальной (нестабильной) стадии процесса обработки, причиной этого является перегрев начальной зоны деформации неподвижным индуктором и возникающие затем затухающие периодические колебания встречного перемещения осаживающей траверсы и стола индуктора.

При анализе результатов высадки второго перехода установлено, что явления, отмеченные при высадке первого перехода (перегрев начальной зоны, "проскок" индуктора над холодным участком, замедление скорости высадки ниже расчетной и перегрев вторичной зоны и т.д.), также имели место. При втором переходе высадки в роликовую матрицу отмечено, что растущие радиальные гофры, причина возникновения и роста которых аналогична "свободной" высадке, полностью не устраняются и раскатываются в осевые гофры с последующим образованием зажимов (закатов) на изделии, что является неустранимым браком.

Далее во второй главе приводится краткое описание программного продукта (пакета прикладных программ ППП "ШТАМП", разработанного на кафедре "Автоматизированные процессы и машины бесстружковой обработки материалов" ОрелГТУ при непосредственном участии автора настоящей работы), примененного для математического моделирования валковой штамповки. Достоинством разработанной математической модели является то, что она является единой для всех разновидностей валковой штамповки, технологические различия между которыми реализуются изменением расчетной схемы, начальных и граничных условий.

В ППП "ШТАМП" реализуется изотропная упругопластнческая модель с упрочнением при неизменных упругих свойствах и малых упругих деформациях.

Определяющее уравнение представляет собой уравнение течения Прандтля-Рейсса, в котором материальная производная заменена коротационной. В качестве последней в программе используется производная Яумана. В данном случае (при изотропной теории и малых упругих деформациях) это является корректным.

Таким образом, используемое в программе определяющее уравнение, свернутое по двум парам индексов имеет вид:

где

а' =ст+ст-со-со-сг;

0 - тензор напряжений;

со - скорость вращения окрестности материальной точки;

01 - производная по времени тензора напряжений; С - тензор упругопластичности;

<1 - тензор скорости деформации.

математической модели, которая реализуется в программе, эта скорость представляет собой тензор вихря и определяется формулой:

а а°|

" 2[дх, дхк

Величины С и с! определяются следующими выражениями:

Сук1 ~ -2

5ик+до1 ЙС| дх

а (1 + Н'/(30)) V)

где Ецы — тензор упругости изотропного тела;

в - модуль сдвига;

Бц, — компоненты девиатора напряжений; - квадрат интенсивности напряжений;

Н - модуль упрочнения;

х — координата материальной точки;

и — скорость перемещения материальной точки.

Использование при моделировании изотропной теории пластичности обусловлено тем, что при обкатке осуществляется циклическое, или близкое к нему, деформирование заготовки, при этом приращение параметра Удквиста на каждом цикле невелико. Таким образом, поверхность обратимости будет мало отличаться от окружности, и противоречия с реальной картиной деформирования практически не возникнет.

Задачи аналитического исследования - математическое моделирование высадки с обкаткой утолщения роликами по номинальному диаметру при реальных технологических параметрах; сравнение результатов расчета по основному критерию — толщине осевого гофра — с опытными данными, и в первом приближении оптимизация технологических параметров процесса.

При высадке внутренний диаметр заготовки и изделия остается постоянным и составляет 225 мм, толщина стенки исходной трубы 24 мм, номинальная толщина стенки в утолщении 65 мм. Угол подъема наружной стенки трубы в очаге пластической деформации на основании экспериментальных данных при стабильно

протекающем процессе усредненно примем равным 45°. Ролик выполнен с шириной рабочей части, равной 24 мм. Таким образом, расчетная схема примет вид, показанный на рис. 1.

Пошаговый анализ модели на различных стадиях нагружения выявил характерные процессы, протекающие в очаге пластической деформации. Так, после завершения цикла осевого нагружения (до момента прохождения ролика через рассматриваемое сечение) очаг пластической деформации в основном формируется на участке подъема, преимущественно во внутренних элементах.

Затем, при приложении нагрузки от формоизменяющего ролика, за счет возникновения значительных напряже-

Рис. 1 - Расчетная схема непрерывно-последовательной высадки с обкаткой

ний в соответствии с энергетическим условием пластичности пластичные элементы вновь возвращаются в упругое состояние, и первичный очаг пластической деформации или полностью исчезает, или вырождается в фрагментарные "островки". Одновременно с этим начинается формирование вторичного очага пластической деформации под роликом (рис. 2). Там же отмечено увеличение интенсивности напряжений, а зона наибольшего приращения интенсивности деформации образует локальный максимум, что говорит об активном пластическом течении металла на этом участке. Очаг пластической деформации в цикле обкатки имеет весьма характерный вид- он как бы сдавлен между непластичными блоками, и истечение металла из него происходит в осевой гофр через пластичные элементы на поверхности модели. Таким образом, толщина осевого гофра равна ширине открытой части очага пластической деформации и, соответственно, ширине зоны локального максимума приращения интенсивности деформации. В данном случае эта ширина в реальных размерах составляет 5...6 мм, что соответствует экспериментальным данным.

Для получения зависимости между скоростью осадки, частотой вращения роликовой обоймы и толщиной осевого гофра необходимо провести расчет этой же математической модели, но для других соотношений технологических параметров высадки. Частоту вращения роликовой обоймы принимали постоянной, равной 10 об/мин и проводили вычисления для различных скоростей осаживающей траверсы.

При скорости осаживающей траверсы 12 мм/мин очаг пластической деформации на стадии обкатки полностью перекрывает наклонную поверхность набираемого утолщения (рис. 3), в то же время практически не выходя на внутреннюю поверхность трубной заготовки, что препятствует потере устойчивости последней и вздутию в виде "фонарика". Таким образом, при скорости осаживающей траверсы порядка 12 мм/мин набор утолщения происходит по всей длине наклонной части, что исключает раскатку металла в осевой гофр ("гребешок"). Такое сочетание кинематических параметров непрерывно-последовательной высадки с обкаткой следует признать оптимальным.

Рис. 2 — Очаг пластической де- Рис. 3 — Очаг пластической деформации на стадии обкатки при формации на стадии обкатки при Отр=5 мм/мин; 1=12 мм/мин;

Далее в главе 2 рассматриваются вопросы совершенствования технологии непрерывно-последовательной высадки. Сущность новой технологии заключается в том, чтобы в начальный (неустановившийся) период высадки максимально приблизить условия нагрева к условиям стационарного режима. Для этого было решено разорвать на начальной стадии жесткую связь между скоростями осаживающей и вспомогательной траверс и одновременно с подачей рабочего давления в силовой гидроцилиндр и энергии на нагреватель начать перемещение стола индуктора с постоянной скоростью, определенной для установившегося режима высадки. Передвигаясь вдоль оси заготовки навстречу осаживающей траверсе, индуктор нагревает локализованную зону заготовки до ковочной температуры, и в этой зоне под действием осевой силы начинается пластическая деформация. При этом диаметр заготовки в зоне нагрева становится отличным от исходного, а скорость осаживающей траверсы начинает возрастать. Пока диаметр заготовки в очаге деформации не достиг номинального диаметра утолщения, процесс высадки является неустановившимся, однако форма и температура зоны нагрева полностью соответствуют параметрам установившегося режима. При достижении утолщением номинального диаметра индукционный нагреватель успевает сместиться относительно начальной зоны нагрева, пластическая деформация в ней прекращается ввиду остывания металла, и процесс высадки продолжается на последующих участках.

Для реализации новой технологии непрерывно-последовательной высадки возникла необходимость разработки, изготовления и внедрения новой системы синхронизации перемещения осаживающей траверсы и стола индуктора, а также гидростанции пресса. Результатом модернизации стало выполнение при высадке следующих условий:

- управляемое по заданной программе повышение скорости осаживающей траверсы до расчетной величины во время неустановившегося процесса высадки;

- поддержание постоянной скорости осаживающей траверсы на стационарной стадии процесса за счет регулировки гидросистемы по давлению и расходу рабочей жидкости.

Применение в новой системе синхронизации программируемого микропроцессора позволяет проводить высадку также и по различным заранее заданным программам (например, получать переменное по длине сечение утолщения, функционально задав коэффициент высадки), что открывает возможность дальнейшего

совершенствования технологии непрерывно-последовательной высадки. Применение линейных датчиков скорости позволяет добиться синхронизации перемещения осаживающей траверсы и стола индуктора с точностью до 0,01 мм, что положительно сказывается на течении процесса, исключая инерционность срабатывания системы, и способств ет повышению качества изделия.

После завершения работ по модернизации НВМ "НИИПТМАШ-300" проведена опытная высадка труб в роликовую матрицу. Высадка производилась по двухпереходной технологии, первый переход — "свободная" высадка, второй - высадка с обкаткой.

В ходе высадки во всех экспериментах наблюдалось стабильное течение металла в зоне пластической деформации, в том числе и в начальный период, который характеризовался плавным набором металла до номинального диаметра утолщения. Таким образом, установлено, что новая технология непрерывно-последовательной высадки позволяет получать утолщения на трубах-заготовках лонжеронов вертолетов номинального диаметра 355 мм с необходимым качеством поверхности, что и является одной из конечных целей настоящей работы. Кроме того, успешная апробация новой технологии высадки делает реальным достижение дополнительного результата работы - освоение техпроцесса получения труб-заготовок лонжеронов в один переход.

Высадка в один переход производилась с применением специального индуктора по ранее разработанной технологии, которая была успешно апробирована при высадке в роликовую матрицу. В ходе высадки наблюдалось стабильное течение металла в зоне пластической деформации, после набора металла до номинального диаметра процесс установился, скачков скорости осаживающей траверсы и температуры зоны нагрева не отмечено. Незначительные по величине (до 5 мм) складки на поверхности утолщения вызваны продольной разностенностью (до 1,5 мм) исходной заготовки.

Таким образом, экспериментально установлена возможность стабильного получения утолщений на трубах переменного сечения при использовании однопе-реходного варианта технологии, гибкой системы синхронизации и специального индукционного нагревателя. Достижение за один переход коэффициента высадки, превышающего 3 единицы (в экспериментах - 3,12) открывает широкие возможности по повышению производительности и расширению технологических возможностей непрерывно-последовательного способа получения изделий переменного сечения.

В третьей главе приведены результаты исследований валковой штамповки ступенчатых тонкостенных заготовок как способа повышения геометрического качества изделия, устранения дефектов, присущих литой заготовке, и достижения заданных параметров деформационного упрочнения материала, при этом валковая штамповка реализуется в виде сочетания обкатки роликами литой заготовки по образующей (или ее части) с осевым нагружением, не достигающим напряжения текучести. Задачей исследования является определение влияния параметров валковой штамповки на свойства получаемых изделий, в частности, на глубину наклепанного слоя и величину упрочнения, при использовании роликов диаметром порядка диаметра заготовки, а также установление предельных значений парамет-

ров процесса обкатки, при которых не происходит раскатка изделия.

Основными параметрами, влияющими на показатели упрочнения, являются радиальная сила, приложенная к ролику (или глубина внедрения ролика), диаметры заготовки и ролика, толщина стенки заготовки, свойства материала заготовки.

Приводятся результаты исследования математической модели, построенной на тех же основных теоретических предпосылках, которые описаны в главе 2 настоящей работы, с соответствующими начальными и граничными условиями и расчетной схемой; результаты экспериментальных исследований качения ролика по боковой поверхности тонкостенной заготовки. По результатам исследований построены зависимости глубины наклепанного слоя (глубины очага деформации) от диаметра ролика при различных технологических параметрах обкатки и сделан вывод, что при увеличении диаметра обкатывающего ролика очаг деформации расширяется, что делает невозможным достижение нужных параметров упрочнения без исключения возможности раскатки заготовки.

Так как изготовление ступенчатых по наружной поверхности изделий с применением роликов малого диаметра (порядка толщины заготовки) конструктивно невозможно, сформулированы технические предложения по совершенствованию технологии валковой штамповки из тонкостенной заготовки, обеспечивающие интенсификацию упрочняющей обкатки и заключающиеся в изменении механической схемы деформации за счет наложения постоянной тангенциальной силы (тормозного момента) на ролике, разработана методика определения технологических параметров процесса обкатки с торможением ролика, получены номограммы для определения погонной радиальной силы обкатки и диаграммы для определения упрочнения при обкатке с различными режимами. Полученные результаты являются качественным подтверждением возможности увеличения эффективности деформационного упрочнения изделия за счет увеличения интенсивности деформации металла при приложении к ролику в процессе обработки тормозной силы (момента).

Далее в 3 главе приводятся результаты анализа математической модели валковой штамповки с измененной механической схемой деформации (с приложенной к ролику тормозной силой). Расчетная схема процесса обкатки с тормозной силой на ролике показана на рис.4.

Пошаговый анализ модели при варьировании технологических параметров выявил ряд особенностей процесса обкатки тонкостенной заготовки при измененной схеме нагружения:

- металл заготовки в очаге деформации перемещается не по направлению нормали к ролику, а под некоторым углом, зависящим от величины тормозного момента;

- в процессе обкатки увеличивается поверхностное упрочнение металла заготовки вследствие увеличения сдвиговой деформации поверхностного слоя, причем величина упрочнения возрастает с увеличением тормозного момента;

- применяя для обкатки ролик большего диаметра и приложив к ролику тормозную силу, можно добиться такой же степени упрочнения, как и при обкатке роликом меньшего диаметра при обычной схеме нагружения;

- максимальный тормозной момент определяется из условия проскальзыва-

ния ролика относительно заготовки, при его значении, близком к максимальному, достигается увеличение интенсивности деформаций упрочняемого слоя на 8 -10% по сравнению с обкаткой без торможения ролика.

технологии валковой штамповки;

- установлено, что наибольшее влияние на величину упрочнения металла заготовки при обкатке с торможением ролика оказывают следующие параметры: диаметр ролика, толщина стенки заготовки и величина тормозного момента;

- разработана методика определения технологических параметров процесса обкатки с торможением ролика для достижения заданных характеристик упрочнения изделия.

Также приводятся результаты исследования влияния величины тормозной силы на ролике на показатели шероховатости поверхности изделия, твердости, радиального биения; сформулированы технические рекомендации для проектирования технологических процессов валковой штамповки, позволяющих получать изделия с заданными характеристиками упрочнения и качества поверхности; разработаны новые технологические процессы валковой штамповки из тонкостенной заготовки. В частности, предложен способ изготовления валковой штамповкой изделий типа втулок, при котором достигается возможность получения заданных остаточных напряжений в изделии.

Далее в главе приводятся результаты разработки методики и технических рекомендаций для проектирования технологических процессов валковой штамповки из тонкостенной заготовки. На рис. 5 показана одна из номограмм для определения погонной радиальной силы обкатки.

В четвертой главе проведена классификация процессов валковой штамповки тонкостенных изделий из сплошной заготовки по геометрической форме деталей и виду исходной заготовки, по схеме привода вращения заготовки, по количе-

По результатам математического моделирования построены номограммы, позволяющие определить глубину наклепанного слоя и относительные количественные показатели упрочнения в зависимости от величины тормозного момента (тормозной силы) на ролике при различных технологических параметрах валковой штамповки, при этом, в частности, установлено, что зависимость величины упрочнения от кривизны рабочей поверхности ролика близка к линейной.

Рис. 4 - Расчетная схема процесса обкатки с тормозной силой на ролике

Далее в главе приводятся данные, полученные при экспериментальных исследованиях валковой штамповки при приложении к ролику тормозного момента. Анализ результатов показал следующее:

- подтверждены результаты теоретического исследования и правомерность технических предложений по совершенствованию

ству роликов или валков; на основании анализа проведенной классификации выбрана оптимальная технологическая схема валковой штамповки в трехроликовой матрице с приводом вращения заготовки от упора и пуансона.

20 60 100 140 180 220 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5

Diai. ММ h.uiui. ММ

Рис. 5 — Номограмма для определения погонной радиальной силы обкатки

Далее в главе 4 разработана методика экспериментальных исследований валковой штамповки тонкостенных изделий из сплошной заготовки, приводятся данные по проектированию и изготовлению экспериментальной установки, использующей в качестве основного силового механизма универсальную испытательную машину силой 500 КН и обеспечивающую встречное перемещение пуансона и упора с регулируемой скоростью, а также их вращение с постоянной частотой относительно неподвижной трехроликовой обоймы, а также технологической оснастки - обкатывающих роликов и пуансонов с различными диаметрами и формой торца (плоские, конические, сферические). Анализ результатов экспериментальных исследований показал следующее:

- выявлены четыре стадии процесса образования полости в цилиндрической заготовке: начальная, на которой сила сопротивления внедрению пуансона достигает максимума; переходная (осевая сила снижается примерно На 30% вследствие возрастающего влияния обкатки); установившаяся, на которой силовые параметры процесса практически постоянны; заключительная (осевая сила резко уменьшается из-за развития утяжины в дне полости) (см. рис. 6);

- раскрыта кинематика пластического течения металла в очаге деформации под роликом и сделано предположение, что угол нейтрального сечения заготовки при валковой штамповке с приводом вращения заготовки от упора и пуансона стремится к нулю, что означает фактическое отсутствие нейтральной точки на дуге контакта, а напряжения, действующие в поперечной плоскости вблизи дуги контакта, являются всесторонне сжимающими, обеспечивая тем самым максимально возможное для данного металла формоизменение на одной позиции обработки;

- установлено, что под влиянием обкатки сила, приложенная к пуансону, уменьшается в 3 - 3,5 раза по сравнению с открытой прошивкой и в 4 - 5 раз по

сравнению с обратным выдавливанием (см. рис. 6), при этом в отличие от прошивки и выдавливания минимальная толщина дна полости ограничивается не прочностью пуансона, а развитием утяжины вплоть до образования сквозного отверстия в дне заготовки;

Рис. 6 Машинная диаграмма нагруже- Рис. 7 Заготовки после открытой ния: I - при закрытой прошивке; 2 - при прошивки (а) и после валковой

открытой прошивке; 3 — при валковой штамповки (б) штамповке; I-начальная стадия; II- переходная стадия; III — установившаяся стадия; IV- заключительная стадия

- определено влияние формы торца пуансона на установившейся стадии валковой штамповки: коническая и сферическая формы обеспечивают существенное снижение осевой силы. Кроме того, как уже отмечалось ранее, механическая схема деформации становится менее жесткой и позволяет добиться значительного формоизменения на одной позиции обработки (см. рис. 7);

- установлено, что под воздействием обкатки в конце установившейся стадии валковой штамповки на заготовке образуется утяжина со стороны упора, а затем и со стороны пуансона. Таким образом, при валковой штамповке реально ьоз-никает возможность изготовления осесимметричных деталей со сквозным осевым отверстием без отхода в выдру на одной позиции обработки.

Механизм образования отверстия заключается в следующем. В поперечном сечении заготовки кроме основных напряжений от внешних сил возникают также дополнительные растягивающие напряжения. Эти напряжения тем выше, чем больше степень радиального обжатия заготовки. Алгебраически суммируясь, основные и дополнительные напряжения увеличивают абсолютную разность главных напряжений и тем самым способствуют достижению металлом предельного состояния.

Экспериментальные исследования валковой штамповки позволили установить, что возможность осуществления процесса при прочих равных условиях (одинаковых для каждого случая значениях D„/D, D/D„ формы торца пуансона и количества роликов) главным образом зависит от скорости деформирования заготовки, которую для валковой штамповки принято считать относительной, т.е. соотносить скорость перемещения пуансона и частоту вращения заготовки.

Превышение допустимого значения относительной скорости деформирования приводит к переполнению металлом калибра роликовой матрицы, в результате чего происходит проворот валков или пуансона и упора (зависит от схемы привода вращения) относительно заготовки и ее заклинивание в роликовой матрице. Следует отметить, что заклинивание заготовки происходит в начале третьей стадии нагружения, поскольку именно к этому моменту заканчивается окончательное формирование деформируемого роликами участка заготовки. Таким образом, основной целью проектировочного расчета процесса валковой штамповки и задачей теоретического исследования является определение максимальной допустимой относительной скорости деформирования ц при заданных значениях Dn/D, D/Dk, формы торца пуансона и количества роликов, при которой не произойдет заклинивание заготовки. Для этого необходимо выполнение следующего условия:

МС>М„

где Mg — максимальный создаваемый крутящий момент;

М„ — момент сил сопротивления деформированию обкатке.

Последнее неравенство представляет собой условие вращения заготовки. Сформулировать его можно следующим образом: величина создаваемого (прикладываемого к заготовке) крутящего момента должна быть достаточна для преодоления момента сил сопротивления деформированию обкатке. Для схемы с приводом вращения от пуансона и упора при прочих равных условиях вероятность заклинивания заготовки снижается с уменьшением диаметра роликов, так как в этом случае уменьшаются утяжка материала по оси и диаметр полости При этом угол захвата заготовки также становится меньше. Первое вызывает увеличение создаваемого момента, второе - снижение потребного. Таким образом, использование при валковой штамповке с приводом вращения заготовки от упора и пуансона роликов небольшого диаметра для выполнения условия вращения заготовки является наиболее предпочтительным.

Далее в 4 главе приводятся результаты математического моделирования валковой штамповки тонкостенных изделий из сплошной заготовки.

В общем случае расчет технологических параметров и режимов валковой штамповки сводится к определению сил и моментов, действующих на заготовку, а также максимальной допустимой относительной скорости деформирования (скорости, при которой не происходит заклинивания заготовки в роликовой матрице) при заданных геометрических параметрах процесса - отношениях формы торца пуансона и количества роликов. Выше было установлено, что заклинивание заготовки происходит в начале установившейся стадии валковой штамповки, когда заканчивается окончательное формирование деформируемого роликами участка заготовки, описываемого радиус-вектором R^, и высотой очага деформации. Поэтому для проектировочного расчета и определения в результате

критической скорости деформирования заготовки (г|мач) в настоящей работе рассматривается третья (установившаяся) стадия процесса. Для решения поставленной задачи использован метод баланса работ с элементами вариационного исчисления; Математические соотношения, описывающие процесс формоизменения заготовки, составлены на основе деформационной теории для жесткопластической среды.

Решение задачи осуществлялось в два этапа. На первом этапе рассматривалось перемещение пуансона при отсутствующих роликах, при этом ц I i=r=0, на втором — накатывание ролика на заготовку (стадия прошивки и стадия обкатки соответственно). Поскольку перемещение пуансона за время прохождения меридионального сечения заготовки от точки входа металла под ролик до точки выхода достаточно мало, то этим перемещением пуансона на стадии обкатки пренебрегаем. На стадии прошивки состояние заготовки рассматриваем как осесимметрич-ное, на стадии обкатки - как плоско деформированное.

Для решения задачи использованы принципы гипотезы плоских сечений и приняты следующие допущения:

- коэффициент внешнего трения на контактных поверхностях инструмента и заготовки имеет постоянную величину;

- напряжения на контактных поверхностях постоянны;

- криволинейностью формы боковой поверхности заготовки, образующейся в процессе внедрения пуансона, пренебрегаем;

- полагаем, что весь вытесняемый пуансоном металл течет равномерно в радиальном направлении и расстояние от оси заготовки до её боковой поверхности во всех точках меридионального сечения будет одинаково.

Целью расчета на первом этапе, помимо расчета силы деформирования и вычисления контактного напряжения на пуансоне, является определение высоты очага деформации hx, которая необходима для дальнейшего расчета радиуса-вектора точки входа заготовки R,p. Следует заметить, что решаемая задача по своим начальным и граничным условиям существенно отличается от известной задачи обычной открытой прошивки:

- традиционная открытая прошивка осуществляется при отношении диаметра прошивня к диаметру заготовки менее 0,5, так как при превышении этой величины искажение формы заготовки делает подобную операцию бессмысленной, в нашем же случае это соотношение значительно превышается (до 0,9 и более, так как речь идет о получении тонкостенных изделий);

- при традиционной открытой прошивке деформация идет в направлении увеличения поперечного сечения заготовки с некоторой подсадкой по высоте, при валковой же штамповке увеличения поперечного сечения изделия не происходит, а металл вытесняется в направлении высоты заготовки в тонкую стенку, поэтому расчетная схема на установившейся стадии процесса выглядит иначе.

Расчетная схема процесса представлена на рис. 8. Высота участков I и II в данном случае будет являться высотой очага деформации h„ а на участках III и IV пластической деформации не происходит. На участках I и II деформация в осевом направлении равномерна и компоненты высотной деформации не зависят от коорди-нат.Как известно, в этом случае компоненты перемещений в осевом направлении

являются линейными функциями соответствующей координаты. При такой схеме сдвиги отсутствуют, а функции перемещении претерпевают разрывы на границах выделенных участков заготовки. Разрывы перемещений по общепринятой методике будут компенсироваться введением работ сил среза.

В результате расчета получены аналитические зависимости для определения силы и работы деформации, контактного напряжения на пуансоне, а также с использованием вариационного принципа, приняв в качестве минимизируемого функционала работу деформации, получена формула для определения высоты очага пластической деформации:

Ь.

Я.

1+у

я2

2 + -

3

/

+4-3

Я,, я'

где у - коэффициент, учитывающий состояние трущихся поверхностей и форму очага деформации, который определяется эмпирической зависимостью:

8 Ь

Рис. 8 Расчетная схема первого этапа установившейся стадии валковой штамиовки:В-диаметрзаготовки;0„ — диаметр пуансона; — диаметр заготовки, образованный радиусом-векторомЯ^ 1гх — глубина очага деформации

Далее в работе рассмотрено решение аналогичной задачи, но при использовании пуансона с неплоским торцом, получены графические зази-симости, отражающие влияние формы торца пуансона на высоту очага пластической деформации.

Расчетная схема валковой штамповки на этапе обкатки представлена на рис. 9. Весь объем заготовки разделен на ряд участков, причем пластическую деформацию будет испытывать только участок I, который с одной стороны ограничен сечениями входа и выхода заготовки из роликового калибра, а с другой -радиусом внутренней полости К и боковой поверхностью роликов. Участки II, III и V являются жесткими и пластической деформации не претерпевают, а участок IV является той зоной заготовки, в которой происходит образование внутренней полости.

Для расчета контактного на-

пряжения на ролике эту зону также будем считать жесткой, полагая, что ответственными за образование в ней внутренней полости являются все же дополнительные радиальные растягивающие напряжения, возникающие вне зон действия роликов. В результате расчет получены зависимости для определения работы сил деформации и контактных напряжений на ролике.

В полученные выражения входит параметр утяжки Яч , поэтому дальнейшие теоретические исследования посвящены его определению. Для вычисления параметра утяжки при валковой штамповке в трехроликовой матрице с приводом вращения заготовки от упора и пуансона был смоделирован процесс валковой штамповки из сплошной заготовки. Расчетная схема (поперечное сечение образца под пуансоном) показана на рис. 10.

Рис. 9 Схема процесса валковой Рис. 10 Схема к расчету параметра штамповки на стадии обкатки. утяжки: I — заготовка; 2 —ролики

Порядок расчета сводился к следующим вычислениям. На первом шаге осуществлялось внедрение роликов в заготовку на глубину ^ характеризующую собой абсолютную деформацию в радиальном направлении и определяющую относительное обжатие заготовки. Вторым шагом расчета проводилось собственно моделирование обкатки как качение ролика по поверхности заготовки. Перемещение роликов задавалось через их угол поворота относительно собственной оси вращения.

По результатам математического моделирования процесса обкатки построены номограммы для определения параметра утяжки, а также было проведено исследование распределения полей напряжений и деформаций в поперечном сечении заготовки. Анализ полей напряжений позволил подтвердить установленные ранее теоретические положения. В частности, отмечалось, что в центральных слоях заготовки действующие в радиальном направлении напряжения являются растягивающими, в том числе и в зонах действия роликов. Кроме того, напряженное состояние в поперечной плоскости заготовки, которое можно характеризовать знаком среднего напряжения также способствует всестороннему растяжению

центральной части заготовки и в дальнейшем образованию в ней утяжины.

Далее в работе приведены результаты обработки экспериментальных и теоретических данных, полученных в ходе исследований. Построены номограммы и получены упрощенные формулы для определения потребного момента, силы деформации, предельной относительной скорости деформирования и др., необходимые для проектирования технологических процессов изготовления тонкостенных изделий методом валковой штамповки; сформулированы технические решения на уровне патентов РФ но совершенствованию валковой штамповки полых осесим-метричных изделий, расширяющие технологические возможности метода. Одна из номограмм для определения силовых параметров валковой штамповки в трехро-ликовой матрице пуансоном с плоским торцом показана на рис. 11.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В представленной работе изложены научно обоснованные технологические разработки по решению актуальной научно-технической проблемы, заключающейся в разработке новых технологических процессов, оснастки и методики их проектирования для расширения номенклатуры изделий и повышения производительности валковой штамповки, улучшения показателей прочности, геометрической точности и шероховатости поверхности при изготовлении тонкостенных осе-симметричных изделий машино- и приборостроительного назначения на основе теоретических и экспериментальных исследований и систематизации выявленных особенностей напряженно-деформированного состояния и характера пластического течения металла в очаге деформации при различных схемах валковой штамповки, внедрение которых вносит значительный вклад в развитие экономики страны, тем самым достигнута поставленная цель работы. По результатам работы можно сформулировать следующие основные результаты н выводы;

1. На основании анализа современного состояния теории и технологии обработки металлов давлением установлено:

- одним из перспективных направлений развития обработки металлов давлением является создание методов, основанных на комплексном локальном нагру-жении очага деформации с применением периодического воздействия от формообразующего инструмента;

- метод валковой штамповки как сочетание монотонной операции (осадка, высадка, прошивка) с периодическим локальным воздействием от обкатывающих роликов обладает рядом технологических возможностей, не достижимых традиционными методами обработки давлением;

- определены наиболее перспективные направления развития валковой штамповки, расширяющие ее технологические возможности.

2. Проведены теоретические исследования валковой штамповки тонкостенных изделий на основе численного решения математической модели, построенной на основе общих уравнений пластического течения Прандтля-Рейсса с использованием производной Яумана, при различных схемах процесса и стадиях деформирования, начальных и граничных условиях моделирования, а именно:

- валковой штамповки как сочетания непрерывно-последовательной высадки с обкаткой утолщений на комлевой части трубной заготовки, установлены оптимальные технологические параметры процесса;

0 050

Рис. 11 Номограмма для определения силовых параметров валковой штамповки в трехроликовой матрице пуансоном с плоским торцом

- валковой штамповки как сочетания обкатки полых тонкостенных ступенчатых заготовок с осевым нагружением, определены предельные режимы обоа-ботки, при которых исключается раскатка изделия, выявлено влияние основных технологических параметров обкатки на характер деформационного упрочнения металла;

- валковой штамповки тонкостенных изделий из сплошной заготовки, выявлены условия и механизм осевой утяжки заготовки в процессе валковой штамповки тонкостенных изделий из сплошной заготовки, что дает возможность изготовления деталей со сквозным осевым отверстием на одной позиции обработки, получены зависимости величины утяжины от технологических параметров и режимов обработки; установлены причины заклинивания заготовки в роликовой матрице, проведен расчет максимально допустимой относительной скорости деформирования, при которой исключается заклинивание заготовки.

3. Разработана методика и проведены комплексные экспериментальные исследования валковой штамповки по различным технологическим схемам для подтверждения достоверности результатов теоретических исследований и выявления особенностей пластического течения металла в очаге деформации, а именно:

- выявлен механизм возникновения и развития радиальных и осевых гофров при валковой штамповке (непрерывно-последовательной высадке с обкаткой) утолщений на комлевых частях трубных заготовок;

- выявлен эффект увеличения интенсивности упрочнения поверхности детали при обкатке роликом, нагруженным тормозным моментом, при котором достигается увеличение интенсивности деформаций упрочняемого слоя на 8 - 10 % по сравнению с обкаткой без торможения ролика, получены зависимости параметров упрочнения, шероховатости и твердости поверхности детали от технологических параметров обкатки;

- установлено наличие четырех основных последовательных стадий валко -вой штамповки тонкостенных изделий из сплошной заготовки (стадия открытой прошивки, переходная, установившаяся, на которой осевая сила снижается примерно на 30% вследствие возрастающего влияния обкатки, и заключительная) и их влияние на изменение силовых режимов деформирования;

- установлено, что угол нейтрального сечения при валковой штамповке с приводом вращения заготовки от пуансона и упора стремится к нулю, что означает фактическое отсутствие нейтральной точки на дуге контакта, а напряжения, действующие в поперечной плоскости вблизи дуги контакта, являются всесторонне сжимающими, обеспечивая тем самым максимально возможное для данного материала формоизменение на одной позиции обработки;

- установлено, что под влиянием обкатки сила, приложенная к пуансону, уменьшается в 3 - 3,5 раза по сравнению с открытой прошивкой и в 4 - 5 раз по сравнению с обратным выдавливанием, при этом в отличие от прошивки и выдавливания минимальная толщина дна полости ограничивается не прочностью пуансона, а развитием утяжины вплоть до образования сквозного отверстия в дне згго-товки.

4. Разработаны новые технологические процессы и оснастка для расширения номенклатуры изделий и повышения производительности валковой штамповки,

улучшения показателей прочности, геометрической точности и шероховатости поверхности при изготовлении тонкостенных осесимметричных изделий машино- и приборостроительного назначения и проведена их экспериментальная апробация, для чего:

- предложены технические решения, позволяющие стабилизировать процесс непрерывно-последовательной высадки с обкаткой комлевых утолщений на трубных заготовках на начальной стадии и исключить возможность образования и развития первого и последующих радиальных (и, как следствие, осевых) гофров на изделии;

- совместно со специалистами Челябинского трубопрокатного завода проведена модернизация непрерывно-высадочной машины, проведены опытно-промышленные испытания новой технологии и оборудования, которые дали положительные результаты, в частности, повысилось качество изделий, реализована высадка по однопереходному варианту, позволяющая увеличить производительность оборудования как минимум в 2 раза, с коэффициентом высадки до 3,12;

- сформулированы технические предложения по совершенствованию технологии валковой штамповки из тонкостенной заготовки, обеспечивающие интенсификацию упрочняющей обкатки и заключающиеся в изменении механической схемы деформации за счет наложения постоянной тангенциальной силы (тормозного момента на ролике);

- намечены основные направления дальнейшего совершенствования технологии валковой штамповки из тонкостенной заготовки, предложен новый способ изготовления втулок из литых заготовок;

- сформулированы и успешно апробированы технические решения по совершенствованию валковой штамповки полых осесимметричных изделий, расширяющее технологически возможности метода.

Предложенные технические решения защищены 11 авторскими свидетельствами и патентами Российской Федерации.

5. Разработана научно обоснованная методика и технические рекомендации для проектирования технологических процессов валковой штамповки тонкостенных изделий:

- получены технологические зависимости, необходимые для модернизации действующего и создания нового производственного оборудования для непрерывно-последовательной высадки с обкаткой комлевых утолщений на трубной заготовке;

- разработана методика определения технологических параметров процесса обкатки с торможением ролика для достижения заданных характеристик упрочнения и показателей шероховатости поверхности изделия;

- построены номограммы для определения кинематических режимов валковой штамповки тонкостенных изделий из сплошной заготовки.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ ОТРАЖЕНО В ПУБЛИКАЦИЯХ:

1. Определение оптимальных геометрических параметров зоны пластической деформации при свободной высадке/ В А Голенков, СЮ. Радченко, И.В. Коряжкин, Б.А Егоров// Новые достижения науки и техники в технологии машиностроения: Тез. докл. per. науч.-техн. коиф. НТО Машпром, апрель 198? г.

- Орел, 1983. - С. 80 - 82.

2. А. с. 1287388 СССР, МКИ4 В 21 J 5/08. Устройство для высадки полых цилиндрических заготовок/ В.А Голенков, С.Ю. Радченко, И.В. Коряжкин (СССР). - № 3728321/25-27; Заявлено 19.04.84. - д.с.п.

3. А. с. 1406893 СССР, МКИ4 В 21 J 5/08. Способ получения утолщений преимущественно на полых заготовках/ В.Я. Осадчий, В.А. Голенков, СЮ. Радченко и др. (СССР). - № 4153956/23-27; Заявлено 24.11.86. - д. с. п.

4. А. с. 1485507 СССР, МКИ4 В 21 J 5/08. Способ получения утолщений на трубных заготовках/ В.Я. Осадчий, В А Голенков, СЮ. Радченко и др. (СССР).

- № 4247627/31-27; Заявлено 18.05.87. - д.с.п.

5. Голенков В.А., Радченко С.Ю., Рябушкин В.И. Совершенствование процесса высадки и модернизация специализированного оборудования// Интенсификация производства и повышение качества изделий поверхностным пластическим деформированием: Тез. докл. респ. науч. - техн. конф., 25 - 29 мая 1989 г. - Тольятти, 1989.-С 74-79.

6. Голенков В.А., Радченко С.Ю., Рябушкин В.И. Совершенствование технологии и оборудования для непрерывно-последовательной высадки // Совершенствование конструирования и технологии производства приборов, машин, механизмов: Сб. науч. - техн. тр. ОФ МИП. - Орел, 1990. - С 316 - 319

7. Голенков В.А., Радченко СЮ. Совершенствование процесса высадки и модернизация специализированного оборудования // Прогрессивные материалы, технологии и конструкции в машиностроении и приборостроении: Тез. докл. респ. науч. - техн. конф., октябрь 1990 г. - Калуга, 1990. - С 90.

8. Особенности технологии изготовления тонких осесимметричных деталей приборов/ В.А Голенков, С.Ю. Радченко, Ю.П Лукьянчиков и др. // Организационно-методические и научные аспекты сотрудничества ОФ МИП с приборостроительными предприятиями: Сб. и - т. трудов ОФ МИП. - Орел, 1991. - С 150 - 152.

9. Голенков. ВА, Радченко С.Ю., Дорофеев О.В. Анализ системы привода и модернизация установки валковой штамповки// Сб. науч. тр./ Орл. гос. тех. ун-т. -Орел, 1994.-Т. 5.-С. 203-207.

10. Голенков ВА, Радченко С.Ю., Дорофеев О.В. Совершенствование технологии изготовления осесимметричных деталей и разработка специализированного оборудования/ЛГез. докл. науч. -техн. конф., апрель 1994 г. - Орел, 1994.-С43.

11. Голенков В А, Радченко С.Ю., Тюков В.М. Пакет прикладных программ для моделирования процессов обработки металлов давлением. В сб.: Металлические материалы, методы их обработки. Тезисы докладов Российской научно-технической конференции. -Москва, МГАТУ, 1994.

12. Голенков В.А., Радченко С.Ю., Дорофеев О.В. Новый способ обработки давлением осесимметричных деталей методом валковой штамповки// Металличе-

ские материалы, методы их обработки: Тез. докл. респ. науч. -техн. конф., ноябрь 1994 г.-М., 1994.-С. 79.

13. Голенков В.А., Радченко С.Ю., Дорофеев О.В. Разработка технологии и методика расчета процессов ОМД с локальным деформированием заготовки// Проблемы пластичности в технологии: Тез. докл. междунар. науч. -техн. конф., апрель 1995 г. - Орел, 1995. - С. 37.

14. Голенков В.А., Радченко СЮ. Совершенствование технологии непрерывно-последовательной высадки с применением роликового формообразующего инструмента // Кузнечно-штамповочное производство. - 1995. - № 10. - С. 15 - 1 /.

15. Голенков В.А., Радченко С.Ю., Дорофеев О.В. Изготовление осесиммет-ричных изделий валковой штамповкой// Кузнечно-штамповочное производство. -1995.-№11.-С.20-23.

16. Голенков В.А., Радченко С.Ю., Дорофеев О.В., Капырин К.И., Мосин В.З. К вопросу об изготовлении полых осесимметричных изделий с высокой тонкой стенкой// Сборник научных трудов ОрелГТУ, т.9 - Орел: ОрелГТУ, 1996, 84с.

17. Голенков ВА, Радченко С.Ю., Капырпн К.И. и др. Экспериментальное исследование процесса валковой штамповки осесимметричных деталей // Исследования в области теории, технологии и оборудования штамповочного производства. Сборник научных трудов. - Тула: ТулГУ, 1996 г.

18. Пат. 2070468 РФ, МКИ4 В 21 К 21/08. Способ изготовления полых деталей/ В.А. Голенков, СЮ. Радченко, О.В. Дорофеев (РФ). - № 95102597/08; Заявлено 23.02.95; Опубл. 20.12.96, Бюл. № 35. - 2 с: ил.

19. Радченко С.Ю., Борисенко В.Н., Проценко Р.В. Совершенствование технологии получения осесимметричных изделий// Тезисы докладов МНТК "Ресурсосберегающие технологии, связанные с ОМД" — Владимир: ВГУ, 1996.

20. Радченко С.Ю., Борисенко В.Н., Проценко Р.В. Проблемы изготовления диска автомобильного колеса// Сборник научных трудов ОрелГТУ, т.9 - Орел: ОрелГТУ, 1996,84с.

21. Голенков В.А., Радченко СЮ. Технологические процессы обработки металлов давлением с локальным нагружением заготовки. М.: Машиностроение, 1997.-226 с: ил.

22. Пат. 2089323 РФ, МКИ4 В 21 J 5/08, 13/02. Роликовая матрица для штамповки с обкаткой к штампу с приводным пуансоном/ Голенков В.А., Радченко СЮ., Дорофеев О.В. (РФ). -№ 93018206/02; Заявлено 08.04.93; Опубл. 10.09.97, Бюл № 25. - Зс: ил.

23. Голенков В.А., Радченко С.Ю., Кондратов В.И. Разработка технологии и методики проектирования процессов ОМД с локальным деформированием заготов-ки//Журн. "Известия высших учебных заведений. Машиностроение" №7-9,1997.

24. Голенков В.А., Радченко С.Ю., Кондратов В.И., Тюков В.М. Математическое моделирование процесса высадки с обкаткой трубных изделий// Журнал "Кузнечно-штамповочное производство" №11, 1997.

25. Радченко С.Ю., Капырин К.И., Короткий Г.П. Теоретические и экспериментальные исследования валковой штамповки полых осесимметричиых деталей // Механика и технология в процессах формоизменения с локальным очагом пластической деформации: Тез. докл. м. н-техн. симпозиума - Орел: ОрелГТУ, 1997 г.

26. Голенков В.А., Радченко С.Ю., Короткий Г.П. Анализ способов обработки деталей поверхностным пластическим деформированием и постановка задачи исследования.// Тез. док. 2-ой межвузовской научно-технической конференции "Качество жизни населения, деловая активность и конкурентоспособность российских предприятий", 14-16 апреля 1998, ОрелГТУ.

27. Пат. 2101119 РФ, МКИ4 В 21 Н 1/06; В 21 D 22/30, В 21 К 1/32. Способ изготовления литых дисков автомобильных колес/ Радченко С.Ю., Борисенко В.Н., Дорофеев О.В., Капырип К.И., Проценко Р.В. (РФ). - № 96107510/02; Заявлено 18.04.1996; Опубл. 10.01.1998, Бюл.№ 1.-2 с: ил.

28. Голенков В.А., Радченко С.Ю., Короткий Г.П. Анализ технологий изготовления дисков автомобильных колес и постановка задачи исследования// Мож-вузовский сборник научных трудов "Исследования в области теории, технологии и оборудования обработки металлов давлением".-Орел-Тула, 1998 г.

29. Радченко С.Ю., Дорофеев О.В., Капырин К.И. Методика исследования и некоторые особенности процесса валковой штамповки полых осесимметричных деталей с тонкой стенкой// Исследования в области теории, технологии и оборудования обработки металлов давлением: Межвузовский сборник научно-технических трудов - Орел-Тула: ОрелГТУ, ТулГУ, С. 117-122, 1998 г.

30. Пат. 2102178 RU, МКИ4 6 В 21 К 21/08 В 21 Н 1/18 Способ изготовления осесимметричных изделии со ступенчатой наружной поверхностью/ Голенков В.А., Радченко С.Ю., Дорофеев О.В., Капырин К.И. (РФ). - № 95119330/03; Заявлено 16.11.95; Опубл. 20.01.98, Бюл № 2. -4 с: ил.

31. Пат. 2102179 RU, МКИ4 6 В 21 К 21/08 В 21 Н 1/18 Способ изготовления полых осесимметричных деталей/Голенков ВА, Радченко С.Ю., Дорофеев О.В., Капырин К.И. (РФ).-№95119033/02; Заявлено 9.11.95; Опубл. 20.01.98, Бюл №2.-4 с: ил.

32. Голенков В.А., Радченко С.Ю., Капырнн К.И. Методика экспериментального исследования процесса валковой штамповки тонкостенных осесиммет-ричных деталей// Тез. док. 2-ой межвузовской научно-технической конференции "Качество жизни населения, деловая активность и конкурентоспособность российских предприятий", 14-16 апреля 1998, ОрелГТУ.

33. Голенков ВА, Радченко С.Ю., Дорофеев О.В., Тюков В.М. Теоретическое исследование процесса валковой штамповки осесимметричных изделий//Ис-следования в области теории, технологии и оборудования обработки металлов давлением: Межвузовский сборник научно-технических трудов - Орел-Тула: ОрелГТУ, ТулГУ, С. 117-122, 1998 г.

34. Голенков В.А., Радченко СЮ. Некоторые особенности пластического формоизменения при валковой штамповке// Тез. док. П-ой м. н-техн. конференции "Проблемы пластичности в технологии": Орел . ОрелГТУ, 1998.

35. Радченко СЮ. Экспериментальные исследования технологических особенностей валковой штамповки// Исследования в области теории, технологии и оборудования штамповочного производства. Сборник научных трудов. - Тула: ТулГУ, 1998.

36. Голенков В.А., Радченко С.Ю., Борисенко В.Н., Пплюзин В.И. Новая технология получения опор скольжения// Тезисы докладов МНТК "Ресурсосберегающие технологии в машиностроении" - Владимир: ВГУ, 1999.

37. Голенков В.А., Радченко С.Ю., Капырин К.И. Кинематика и силовые па-

раметры процесса валковой штамповки// Теория, технология, оборудование и автоматизация обработки металлов давлением и резанием: Межвуз. сб. науч. трудов ТулГУ, Вып. 1 -Тула: ТулГУ, 1999.

38. Голенков В.А., Радченко С.Ю., Короткий Г.П. Экспериментальное исследование процесса обкатки тонкостенных осесимметричных изделий.// Тез. док. международной конференции "Ресурсосберегающие технологии, оборудование и автоматизация штамповочного производства", 16-18 ноября 1999, ТулГУ.

39. Пат. 2131320 РФ, МКИ4 В 21 J 13/02; В 21 D 22/18. Матрица с составными роликами для штамповки с обкаткой. / В.А. Голенков, С.Ю. Радченко, Г.П. Короткий. (РФ).-№97122190/02; Заявл. 30.12.97; Опубл. 10.06.99, Бюл.№16.-3с: ил.

40. Голенков ВА, Радченко С.Ю., Короткий Г.П. Экспериментальное исследование процесса обкатки тонкостенных осеснмметричных изделий// Сборник научных трудов "Теория, технология, оборудование и автоматизация обрабогки металлов давлением и резанием", Тула, 1999 г.

41. Голенков В.А., Радченко С.Ю., Короткий Г.П. Использование поверхностного пластического деформирования для изготовления тонкостенных осесим-метричных деталей из литых заготовок// Ресурсосберегающие технологии в машиностроении: Тез. докл. н.-техн. конф.- Владимир, ВлГУ, 1999. - с. 180.

42. Голенков ВА, Радченко С.Ю., Капырин К.И. Кинематические и силовые условия процесса валковой штамповки с приводом вращения заготовки от упора и пуансона // Теория, технология, оборудование и автоматизация обработки металлов давлением и резанием: Межвуз. сб. науч. трудов, ТулГУ, Вып. 1, С. 259-269, Тула, 1999.

43. Голенков В.А., Радченко С.Ю., Капырин К.И. Особенности пластического формоизменения заготовок и анализ изменения рабочей нагрузи при валковой штамповке в зависимости от формы торца пуансона // Механика деформированного твердого тела и обработка металлов давлением: Сб. науч. трудов, ТулГУ. Тула, 2000. С. 17-21.

44. Радченко С.Ю., Пилюзин В.И. Анализ остаточных напряжений после валковой штамповки литых деталей// Механика деформированного твердого тела и обработка металлов давлением: Сб. науч. трудов ТулГУ - Тула, ТулГУ, 2000. С.21-24.

45. Голенков В.А., Радченко С.Ю., Капырин К.И. Расчет технологических параметров валковой штамповки на установившейся стадии процесса // «Фундаментальные и прикладные технологические проблемы в машиностроении "Техно-логия-2000":Сб. науч. тр. н-т конф.-Орел, ОрелГТУ, 2000. - С. 8-13.

46. Голенков В.А., Радченко С.Ю., Короткий Г.П. Теоретическое исследование процесса обкатки тонкостенных осесимметричных изделий// тез. докл. международной конференции "Технология 2000", 28-30 сентября 2000, ОрелГТУ

47. Пат. 2163863 РФ, МКИ4 В 24 В 39/00. Способ упрочнения деталей поверхностным пластическим деформированием / С.Ю. Радченко, В.А. Голенков, ГЛ. Короткий и др. (РФ). - № 99112171/02; Заявлено 08.06.1999; Опубл. 10.03.2001, Бюл. №7.-3 с: ил.

48. Пат. 2162761 РФ, МКИ4 В 21 Н 1/06; В 21 D 22/30, 53/00. Способ изготовления втулок/ В.Н. Борисенко, СЮ. Радченко, Г.П. Короткий и др. (РФ). - № 99107030/02; Заявлено 31.03.1999; Опубл. 10.02.2001, Бюл. № 13.-3 с: ил.

49. Радченко С.Ю., Филина А.В., Маркин Н.И. Исследование процесса отрезки точных коротких заготовок с применением пакета прикладных программ//

Механика деформированного твердого тела и обработка металлов давлением: Сб. науч. трудов ТулГУ - Тула, ТулГУ, 2001. С. 17-23.

50. Голенков В.Л., Радченко С.Ю., Капырин К.И. Расчет кинематических и силовых параметров валковой штамповки//Кузнечно-штамповочное производство, №3 2001, С.11-13.

51. Радченко С.Ю., Дорофеев О.В., Капырин К.И., Короткий Г.П. Учебно-лабораторный комплекс для специальности "Машины и технология обработки металлов давлением"// Инд) стрия образования. - 2002. - № 3. - С. 87-96.

52. Радченко С.Ю., Капырин К.И. К вопросу о механизме образования сквозного осевого отверстия при валковой штамповке// Механика деформированного твердого тела к обработка металлов давлением: Сб. науч. трудов ТулГУ - Тула, ТулГУ, 2002. С.24-29.

53. Радченко С.Ю., Пилюзин В.И. Методика определения остаточных напряжений в литых и литодеформированных заготовках// Известия ТулГУ. Серия "Машиностроение" Вып. 7.- Тула: Изд-во ТулГУ, 2002 г.

54. Радченко С.Ю., Пилюзин В.И. Применение валковой штамповки для получения втулок из литой заготовки// Механика деформированного твердого тела и обработка металлов давлением: Сб. науч. трудов ТулГУ - Тула: ТулГУ, 2002, С. 17-21.

55. Радченко С.Ю., Дорофеев О.В., Капырин К.И., Короткий Г.П. Учебно-лабораторный комплекс для изучения процессов пластической обработки материалов// Современная образовательная среда. Тезисы докладов по материалам всероссийской конференции - М.: ВВЦ, 2002.

56. Голенков В.А., Радченко С.10., Капырнн К.И., Федоров Т.В. Анализ изменения рабочей нагрузки при валковой штамповке ступенчатых деталей// Известия ТулГУ. Серия. Механика деформируемого твердого тела и обработка металлов давлением. Вып. 2.- Тула: Изд-во ТулГУ, 2003 г.- 188 с.

57. Голенков В.А., Радченко С.Ю., Капырин К.И., Федоров Т.В. Анализ характерных дефектов изделия при валковой штамповке ступенчатых деталей// Известия ТулГУ. Серия. Механика деформируемого твердого тела и обработка металлов давлением. Вып. 2.- Тула: Изд-во ТулГУ, 2003 г. - 188 с.

58. Радченко С.Ю., Пилюзин В.И. К вопросу получения втулок из чугуна с шаровидным графитом методом литья и валковой штамповки// Известия ТулГУ. Серия. Механика деформируемого твердого тела и обработка металлов давлением. Вып. 2.- Тула: Изд-во ТулГУ, 2003 г. - 188 с.

59. Радченко СЮ. Основные технологические процессы валковой штамповки// Кузнечно-штамповочное производство, №4,2003, С.11-13.

Подписано и печать 1Ч.о1 .20(14 г. <£ Усл. печ. л. 2 . I ирл Отпечатано в тппог^

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1 ОБЗОР СОВРЕМЕННЫХ МЕТОДОВ ОБРАБОТКИ ДАВЛЕНИИ ОСНОВАННЫХ НА КОМПЛЕКСНОМ ЛОКАЛЬНОМ НАГРУЖЕНИИ ОЧАГА ДЕФОРМАЦИИ.

1.1 Тенденции развития технологии обработки металлов давлением.

1.2 Технологические процессы с локальным и комплексным воздействием на заготовку.л.

1.3 Валковая штамповка как метод комплексного локального деформирования

1.3.1 Применение валковой штамповки для высадки утолщений на длинномерных заготовках большого диаметра.

1.3.2 Применение валковой штамповки для изготовления деталей со ступенчатой боковой поверхностью.

1.3.3 Некоторые характерные особенности пластического течения металла при валковой штамповке.

1.3.4 Особенности возникновения осевой утяжины в заготовке при валковой штамповке.*.

1.4 Выводы по главе 1 и постановка задачи исследования.

ГЛАВА 2 ИССЛЕДОВАНИЕ И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ НЕПРЕРЫВНО-ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЙ ВЫСАДКИ С ОБКАТКОЙ ИЗ ТРУБНОЙ ЗАГОТОВКИ.

2.1 Экспериментальные исследования процесса непрерывно-последовательной высадки.

2.1.1 Методика экспериментальных исследований.

2.1.2 Экспериментальные исследования и анализ результатов.

2.2 Математическое моделирование непрерывно-последовательной васадки с обкаткой и анализ результатов расчета.

2.3 Совершенствование технологии и оборудования для непрерывно-последовательной высадки.

2.3.1 Совершенствование технологии высадки.

2.3.2 Разработка и изготовление гибкой системы синхронизации и гидростанции пресса.

2.4. Экспериментальная высадка на модернизированной НВМ.

2.4.1 Высадка в роликовую матрицу.

2.4.2 Высадка в один переход.

2.5 Выводы по главе 2.

ГЛАВА 3 ВАЛКОВАЯ ШТАМПОВКА ИЗ ТОНКОСТЕННОЙ

ЗАГОТОВКИ.

3.1 Исследование возможности поверхностного упрочнения тонкостенных осесимметричных деталей без раскатки.

3.1.1 Постановка задачи исследования.

3.1.2 Математическое моделирование процесса обкатки тонкостенных заготовок

3.1.3 Экспериментальное исследование валковой штамповки с роликами относительно большого диаметра.

3.1.4 Методика математического планирования эксперимента, статистической обработки результатов и оценки погрешности.

3.1.5 Исследование влияния относительного диаметра ролика на размеры зоны деформации.

3.2 Исследование влияния величины тормозного момента на ролике на параметры упрочнения при обкатке.

3.2.1 Оценка влияния тормозного момента на величину интенсивности деформации.

3.2.2 Теоретическое исследование процесса обкатки при приложении к ролику тормозной силы.

3.2.3 Экспериментальное исследование процесса обкатки тонкостенных заготовок с торможением ролика.

3.2.4 Анализ результатов обкатки с торможением ролика.

3.3 Разработка технологии валковой штамповки с торможением обкатывающих роликов.

3.4 Методика определения технологических параметров валковой штамповки с торможением ролика.

3.5 Выводы по главе 3.

ГЛАВА 4 ВАЛКОВАЯ ШТАМПОВКА'тоНКОСТЕННЫХ

ИЗДЕЛИЙ ИЗ СПЛОШНОЙ ЗАГОТОВКИ.

4.1 Экспериментальные исследования валковой штамповки из сплошной заготовки.

4.1.1 Классификация процессов валковой штамповки из сплошной заготовки.

4.1.2 Условия экспериментальных исследований.

4.1.3 Методика экспериментальных исследований.

4.1.4 Разработка экспериментальной оснастки.'.

4.1.5 Основные технологические параметры процесса валковой штамповки.

4.1.6 Особенности пластического течения металла при валковой штамповке.

4.2 Теоретические исследования валковой штамповки.

4.2.1 Выбор метода решения задачи и порядка расчета.

4.2.2 Расчет технологических параметров на стадии прошивки.

4.2.3 Моделирование валковой штамповки на стадии обкатки.

4.2.4 Вычисление параметра утяжки Rx/R.

4.2.5 Вычисление силы и контактного напряжения на роликах, силы на пуансоне, величины потребного и создаваемого моментов.

4.2.6 Расчет максимальной допустимой относительной скорости деформирования заготовки.

4.2.7 Статистическая обработка экспериментальных данных и оценка достоверности результатов теоретических исследований.

4.3 Совершенствование технологии изготовления осесимметричных деталей методом валковой штамповки.

4.4 Выводы по главе 4.*.

Перед отечественным производством, в том числе машиностроением, поставлена задача резкого повышения эффективности, производительности и достижения к 2010 году удвоения внутреннего валового продукта. Решение подобной задачи невозможно без разработки принципиально новых технологий и оборудования, конкурентоспособных на мировом рынке и позволяющих получать изделия высокого качества при наименьших затратах на их производство.

Одним из наиболее эффективных направлений получения сложных изделий машино- и приборостроительного назначения являются методы локального деформирования, такие, как свободная ковка, вальцовка, поперечно-клиновая прокатка, обкатка деталей из труб и листовых материалов, накатка зубьев, ротационное выдавливание, сферодвижная штамповка, торцевая раскатка, непрерывно-последовательная высадка и др. Вследствие локальности деформирования значительно снижается технологическая сила совершения операции, что обеспечивает минимизацию металлоемкости оборудования, повышение стойкости инструмента, способствует увеличению коэффициент использования материала.

Принципиально новым развитием этих методов является предложенная специалистами Орловского государственного технического университета (ОрелГТУ) технология пластической обработки металлов с комплексным локальным нагружением заготовки, получившая название "валковая штамповка", сочетающая в едином процессе операции объемной штамповки и локальное деформирование неприводными роликами или приводными валками. Новый способ деформирования позволяет получать сплошные и полые детали, тонкостенные и толстостенные изделия малых размеров, применяемые в приборостроении, и крупные для машиностроительной или авиационной промышленности, изделия круглые и некруглые в плане с высокой точностью и качеством изготовления при технологической силе на порядок меньшей, чем для традиционных методов объемной штамповки. Комплексное нагружение очага деформации локальным периодическим воздействием с одновременным воздействием через постоянно фиксируемую зону позволяет получить новый технический эффект, недостижимый другими методами деформирования.

Важным условием понимания новых процессов является установление и исследование взаимосвязи параметров, их влияния на процесс деформирования и конечный результат формоизменения заготовки. Качество изготовления деталей, производительность и стабильность или устойчивость технологических процессов валковой штамповки зависят от правильного выбора технологических и конструктивных параметров, т.е.'заданный эффект возможен только при оптимальном режиме деформирования, зависящем от соотношения прежде всего скорости перемещения инструмента в осевом направлении и скорости относительного вращения, величин обжатия, геометрических параметров инструмента и формы детали, направления взаимного перемещения инструмента в осевом, радиальном и тангенциальном направлениях и температуры заготовки.

Большой вклад в исследования общих вопросов теории, технологии и оборудования обработки металлов давлением, в частности, процессов выдавливания, прессования, прокатки внесли К.Н. Богоявленский, А.Н. Брюханов, С.И. Вдовин, О.А. Ганаго, С.И. Губкин, Г.Я^Гун, A.M. Дмитриев, Л.И. Живов, B.JI. Колмогоров, Г.А. Навроцкий, И.А. Норицын, А.Г. Овчинников, И.Л. Перлин, А.А. Поздеев, Е.А. Попов, Е.И. Семенов, B.C. Смирнов, Л.Г. Степанский, М.В. Сторожев, И.Я. Тарновский, А.Д. Томленов, А.И. Целиков, С.П. Яковлев, Jon-son W., Kudo Н., Kunogi М. и другие, вклад в теорию и технологию валковой штамповки — В.А. Голенков и В.Я. Осадчий.

Актуальность темы диссертационной работы подтверждается ее соответствием ряду научно-технических программ: "Авиационная технология", выполнявшаяся по решению совместной коллегии МАП и Минвуза РФ №3 от 10.07.1986 г.; "Высокие технологии высшей школы", утверждена приказом № 486 от 20.03.96 г. "Об утверждении перечня минвузовских научно-технических программ на 1996 г."; проектами "Исследование пластического течения металла при локальном и комплексном нагружении" и "Исследование характера пластического течения металла при получении тонкостенных осесимметричных деталей методом валковой штамповки", выигравшими конкурсы грантов в 1996 и 2000 г.г. соответственно; проектом "Исследование пластического течения металла при изготовлении деталей методом валковой штамповки", вошедшим в разовый заказ-наряд ОрелГТУ в 1999 г; проектом "Исследование напряженно-деформированного состояния и характера пластического течения металла в разделительных и формообразующих операциях при локальном деформировании", вошедшим в единый заказ-наряд ОрелГТУ в 2000 г.; проекта "Учебный автоматизированный комплекс для изучения процессов пластической обработки материалов", выигравшего конкурс Минобразования РФ" в 2001 г, проводимого в рамках программы: "Научное, научно-методическое, материально-техническое и информационное обеспечение системы образования" по подпрограмме: "Научное и научно-методическое обеспечение индустрии образования"; работа соответствует "Критическим технологиям федерального уровня", утвержденным председателем Правительственной комиссии по научно-технической политике 21.07.1996 г. по направлению "Модульные технологии производства массовой металлопродукции с новым уровнем свойств".

Цель работы: на основе теоретических и экспериментальных исследований, систематизации выявленных особенностей напряженно-деформированного состояния и характера пластического течения металла в очаге деформации при различных схемах валковой штамповки, разработать новые технологические процессы, оснастку и методику их проектирования для расширения номенклатуры изделий и повышения производительности валковой штамповки, улучшения показателей прочности, геометрической точности и шероховатости поверхности при изготовлении тонкостенных осесимметричных изделий маши-но- и приборостроительного назначения.

Автор защищает:

1. Математическую модель валковой штамповки тонкостенных изделий как способа обработки металлов давлением с комплексным локальным нагру-жением очага деформации, построенную на основе общих уравнений пластического течения Прандтля-Рейсса с использованием производной Яумана, при различных схемах процесса (валковая штамповка как сочетание непрерывно-последовательной высадки с обкаткой комлевых утолщений на трубных заготовках; как сочетание обкатки боковой поверхности тонкостенной заготовки с осевым нагружением, как способа изготовления тонкостенных изделий из сплошной заготовки) и стадиях деформирования, определяющих начальные и граничные условия моделирования, и результаты ее численного решения.

2. Методику и результаты экспериментальных исследований различных технологических вариантов валковой штамповки тонкостенных изделий, в ходе которых подтверждена достоверность результатов теоретических исследований и установлены особенности характера пластического течения металла в очаге деформации.

3. Новые технологические процессы и оснастку для расширения номенклатуры изделий и повышения производительности валковой штамповки, улучшения показателей прочности, геометрической точности и шероховатости поверхности при изготовлении тонкостенных осесимметричных изделий машино-и приборостроительного назначения (новизна технических решений подтверждена патентами Российской Федерации) и результаты их экспериментальной апробации.

4. Научно обоснованную методику и технические рекомендации для проектирования технологических процессов валковой штамповки тонкостенных изделий.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Впервые разработана математическая модель валковой штамповки тонкостенных изделий как способа обработки металлов давлением с комплексным локальным нагружением очага деформации, построенная на основе общих уравнений пластического течения Прандтля-Рейсса с использованием производной Яумана, при различных схемах процесса и стадиях деформирования, начальных и граничных условиях моделирования, численное решение которой позволило установить особенности напряженно-деформированного состояния материала в очаге деформации, а именно:

- установить оптимальные технологические параметры процесса валковой штамповки как сочетания напрерывно-последовательной высадки с обкаткой утолщений на комлевой части трубной заготовки, получить технологические зависимости, необходимые для модернизации действующего и создания нового производственного оборудования;

- определить предельные режимы обработки, при которых исключается раскатка изделия, при валковой штамповке как сочетании обкатки полых тонкостенных ступенчатых заготовок с осевым нагружением, выявить влияние основных технологических параметров обкатки на характер деформационного упрочнения;

- выявить условия и механизм возникновения осевой утяжины заготовки в процессе валковой штамповки тонкостенных изделий из сплошной заготовки, что дает возможность изготовления деталей со сквозным осевым отверстием на одной позиции обработки, получить зависимости величины утяжки металла от технологических параметров и режимов обработки;

- установить причины заклинивания заготовки в роликовой матрице, провести расчет максимально допустимой относительной скорости деформирования, при которой исключается заклинивание заготовки в роликовой матрице (по схеме с приводом вращения от упора и пуансона) и разработать методику ее определения для практических расчетов.

2. Впервые разработана методика и проведен комплекс экспериментальных исследований различных технологических вариантов валковой штамповки тонкостенных изделий, в ходе которых подтверждена достоверность результатов теоретических исследований и установлены особенности пластического течения металла в очаге деформации:

- выявлен механизм возникновения и развития радиальных и осевых гофров при валковой штамповке (непрерывно-последовательной высадке с обкаткой) утолщений на комлевых частях трубных заготовок;

- выявлен эффект увеличения интенсивности упрочнения поверхности детали при обкатке роликом, нагруженным тормозным моментом, получены зависимости параметров упрочнения, шероховатости и твердости поверхности детали от технологических параметров обкатки;

- установлено наличие четырех основных последовательных стадий вал

•V ковой штамповки тонкостенных изделий из сплошной заготовки (стадия открытой прошивки, переходная, установившаяся и заключительная) и их влияние на изменение силовых режимов деформирования;

- установлено, что угол нейтрального сечения при валковой штамповке с приводом вращения заготовки от пуансона и упора стремится к нулю, что означает фактическое отсутствие нейтральной точки на дуге контакта, а напряжения, действующие в поперечной плоскости вблизи дуги контакта, являются всесторонне сжимающими, обеспечивая тем самым максимально возможное для данного материала формоизменение на одной позиции обработки.

Методы исследования. В работе использован комплексный метод исследований, включающий теоретический анализ и экспериментальное апробирование предложенных технических решений в производственных и лабораторных условиях. Все исследования проводились по единой методике, что дало возможность получения сопоставимых результатов.

Теоретические исследования напряженно-деформированного состояния и характера пластического течения металла заготовки при различных технологических вариантах и стадиях валковой штамповки проводились методом численного решения математических моделей на основе теории пластического течения Прандтля-Рейсса с использованием производной Яумана, при различных схемах процесса и стадиях деформирования, начальных и граничных условиях моделирования на персональном компьютере, в том числе с применением разработанного специалистами ОрелГТУ при непосредственном участии автора настоящей работы специального пакета прикладных программ "Штамп", реализующего анализ упруго-пластических моделей методом конечных элементов.

Экспериментальные исследований, проводились на специализированном промышленном оборудовании в цехе №5 Челябинского трубопрокатного завода, а также на специально сконструированной оснастке в лабораториях Орел

ГТУ с применением общепринятых методов планирования эксперимента и статистической обработки результатов экспериментов.

Достоверность результатов. Достоверность результатов эксперимен-шальных исследований обеспечивается примененением научно обоснованных методик планирования эксперимента и обработки полученных данных, поверенного лабораторного оборудования и контрольно-измерительных приборов; достоверность теоретических расчетов достигается обоснованным использованием теоретических зависимостей, допущений и ограничений, корректностью постановки задач математического моделирования, применением современных математических методов и вычислительной техники и подтверждается качественным и количественным согласованием результатов теоретических исследований с экспериментальными данными, полученными как лично автором, так и другими исследователями.

Практическая ценность и реализация работы: .

1. На основании результатов теоретических и экспериментальных исследований разработана новая технология валковой штамповки (непрерывно-последовательной высадки с обкаткой) комлевых утолщений на трубных заготовках большого диаметра; определен диапазон технологических параметров для модернизации действующего и конструирования перспективного технологического оборудования, проведена модернизация непрерывно-высадочной машины, которая заключалась в переводе гидростанции на принцип поддержаА ния постоянства скорости главного исполнительного механизма и внедрении принципиально новой гибкой программируемой микропроцессорной системы синхронизации.

2. Определена методика расчета необходимых технологических и конструктивных параметров валковой штамповки (обкатки роликами с диаметром, соразмерным диаметру заготовки, с осевым нагружением, не достигающим напряжения текучести) тонкостенной ступенчатой заготовки; разработана и экспериментально апробирована технология получения изделий с заданными параметрами деформационного упрочнения; разработаны основные конструкторские и технологические рекомендации по проектированию оснастки для реализации предложенных технических решений.

3. Разработана и успешно экспериментально апробирована новая технология валковой штамповки тонкостенных изделий из сплошной заготовки, в том числе со сквозным осевым отверстием, содержащая рекомендации в отношении формы и размеров инструмента, а также кинематических режимов деформирования, позволяющая расЩирить технологические возможности способа, существенно повысить производительность и стойкость инструмента.

4. Результаты работы внедрены в учебный процесс и используются:

- при чтении лекций, проведении лабораторных и практических занятий по дисциплинам "Теория обработки металлов давлением", "Специальные виды штамповки" для студентов направления подготовки бакалавров 551800 "Технологические машины и оборудование" и специальности 120400 "Машины и технология обработки металлов давлением";

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

Апробация работы. По содержанию диссертационной работы был выполнен ряд докладов на научно-технических конференциях различного уровня, в том числе: региональной научно-технической конференции "Интенсификация производства и повышение качества изделий поверхностным пластическим деформированием", г. Тольятти, 1989 г.; региональной научно-технической конференции "Прогрессивные материалы, технологии и конструкции в машино- и приборостроении", г. Калуга, 1990 г.; техническом совете Челябинского трубопрокатного завода в 1991 г.; всероссийской научно-технической конференции «Металлические материалы, методы их обработки», Москва, МГАТУ, 1994 г., международной научно-технической конференции "Ресурсосберегающие технологии, связанные с ОМД", г. Владимир, 1996 г., международном научно-техническом симпозиуме "Механика и технология в процессах формоизменения с локальным очагом пластической деформации", Орел, 1997 г.; 2-ой международной научно-технической конференции "Проблемы пластичности в технологии", г. Орел, 1998 г.; международной конференции "Ресурсосберегающие технологии, оборудование и автоматизация штамповочного производства", г. Тула, 1999 г.; международной научно-технической конференции "Ресурсосберегающие технологии в машиностроении", г. Владимир, 1999 г.; международной научно-технической конференции "Фундаментальные и прикладные технологические проблемы в машиностроении "Технология - 2000", г. Орел, 2000 г.; всероссийской конференции "Современная образовательная среда", г. Москва, 2002 г.; научно-технических конференциях в Орловском государственном техническом университете в 1986-2003 гг.

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано: монографий - 1; статей в центральных и зарубежных научных рецензируемых изданиях и сборниках, входящих в "Перечень периодических научных и научно-технических изданий, выпускаемых в Российской Федерации, в которых рекомендуется публикация основных результатов диссертаций на соискание ученой степени доктора наук" - 10; статей в различных межвузовских и внутривузов-ских сборниках научно-технических трудов - 23; тезисов докладов на международных, всероссийских и региональных научно-технических конференциях -14; авторских свидетельств на изобретения и патентов -11.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех основных глав, заключения, списка использованных источников из 249 наименований и включает 189 страниц машинописного основного текста, содержит 144 рисунка и фотографии и 13 таблиц. Общий объем - 308 страниц.

4.4 Выводы по главе 4

1. Проведена классификация процессов валковой штамповки тонкостенных изделий из сплошной заготовки по геометрической форме деталей и виду исходной заготовки, по способу привода вращения заготовки, по количеству роликов или валков; на основании анализа проведенной классификации выбрана оптимальная технологическая схема валковой штамповки в трехроликовой матрице с приводом вращения заготовкй от упора и пуансона.

2. Разработана методика экспериментальных исследований валковой штамповки тонкостенных изделий из сплошной заготовки, спроектирована и изготовлена экспериментальная установка, использующая в качестве основного силового механизма испытательную машину силой 500 КН и обеспечивающая встречное перемещение пуансона и упора с регулируемой скоростью, а также их вращение с постоянной частотой относительно неподвижной трехроликовой обоймы. Анализ результатов экспериментальных исследований показал следующее:

- выявлены четыре стадии процесса образования полости в цилиндрической заготовке: начальная, на которой с^ла сопротивления внедрению пуансона достигает максимума; переходная* (осевая сила снижается примерно на 30% вследствие возрастающего влияния обкатки); установившаяся, на которой силовые параметры процесса практически постоянны; заключительная (осевая сила резко уменьшается из-за развития утяжины в дне полости);

- раскрыта кинематика пластического течения металла в очаге деформации под роликом и сделано предположение, что угол нейтрального сечения заготовки при валковой штамповке с приводом вращения заготовки от упора и пуансона стремится к нулю, что означает фактическое отсутствие нейтральной у точки на дуге контакта, а напряжения, действующие в поперечной плоскости вблизи дуги контакта, являются всесторонне сжимающими, обеспечивая тем самым максимально возможное для данного металла формоизменение на одной позиции обработки;

- установлено, что под влиянием обкатки сила, приложенная к пуансону, уменьшается в 3 - 3,5 раза по сравнению с открытой прошивкой и в 4 - 5 раз по сравнению с обратным выдавливанием,^при этом в отличие от прошивки и выдавливания минимальная толщина дна полости ограничивается не прочностью пуансона, а развитием утяжины вплоть до образования сквозного отверстия в дне заготовки;

- определено влияние формы торца пуансона на установившейся стадии валковой штамповки: коническая и сферическая формы обеспечивают существенное снижение осевой силы;

- установлено, что под воздействием обкатки в конце установившейся стадии валковой штамповки на заготовке образуется утяжина со стороны упора, а затем и со стороны пуансона.

3. Математическое моделирование валковой штамповки на различных стадиях деф ормирования позволило:

- установить наличие растягивающих радиальных напряжений в области заготовки, расположенной под торцом пуансона, которые существенно снижают осевые сжимающие напряжения и, как следствие - осевую силу на пуансоне, и вызывают образование утяжины дна изделия со стороны упора и пуансона вплоть до образования сквозного отверстия, что объясняет эффект, обнаруженный при экспериментальных исследованиях;

- произвести расчет осевой силы деформирования на установившейся стадии процесса методом баланса работ с определением высоты очага пластической деформации по принципу минимума затрачиваемой работы;

- произвести расчет потребного момента для вращения заготовки в роликовой матрице и разработать методику определения предельных кинематических параметров деформирования, исключающих заклинивание заготовки.

4. Сформулированы и успешно апробированы технические решения по совершенствованию валковой штамповки полых осесимметричных изделий, расширяющие технологические возможности метода. Полученные решения защищены тремя патентами Российской Федерации.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В представленной работе изложены научно обоснованные технологические разработки по решению актуальйой научно-технической проблемы, заключающейся в разработке новых технологических процессов, оснастки и методики их проектирования для расширения номенклатуры изделий и повышения производительности валковой штамповки, улучшения показателей прочности, геометрической точности и шероховатости поверхности при изготовлении тонкостенных осесимметричных изделий машино- и приборостроительного назначения на основе теоретических и экспериментальных исследований и систематизации выявленных особенностей напряженно-деформированного состояния и характера пластического течения металла в очаге деформации при различных схемах валковой штамповки, внедрение которых вносит значительный вклад в развитие экономики страны, тем самым достигнута поставленная цель работы. По результатам работы можно сформулировать следующие основные результаты и выводы:

1. На основании анализа современного состояния теории и технологии обработки металлов давлением установлено:

- одним из перспективных направлений развития обработки металлов давлением является создание методов, основанных на комплексном локальном нагружении очага деформации с применением периодического воздействия от формообразующего инструмента; '

- метод валковой штамповки как сочетание монотонной операции (осадка, высадка, прошивка) с периодическим локальным воздействием от обкатывающих роликов обладает рядом технологических возможностей, не достижимых традиционными методами обработки давлением;

- определены наиболее перспективные направления развития валковой штамповки, расширяющие ее технологические возможности.

2. Проведены теоретические исследования валковой штамповки тонкостенных изделий на основе численного решения математической модели, построенной на основе общих уравнений пластического течения Прандтля-Рейсса с использованием производной Яумана, при различных схемах процесса и стадиях деформирования, начальных и граничных условиях моделирования, а именно:

- валковой штамповки как сочетания непрерывно-последовательной высадки с обкаткой утолщений на комлевой части трубной заготовки, установлены оптимальные технологические параметры процесса;

- валковой штамповки как сочетания обкатки полых тонкостенных ступенчатых заготовок с осевым нагружением, определены предельные режимы обработки, при которых исключается раскатка изделия, выявлено влияние основных технологических параметров обкатки на характер деформационного упрочнения металла;

- валковой штамповки тонкостенных изделий из сплошной заготовки, выявлены условия и механизм осевой утяжки заготовки в процессе валковой штамповки тонкостенных изделий из сплошной заготовки, что дает возможность изготовления деталей со сквозные осевым отверстием на одной позиции обработки, получены зависимости' величины утяжины от технологических параметров и режимов обработки; установлены причины заклинивания заготовки в роликовой матрице, проведен расчет максимально допустимой относительной скорости деформирования, при которой исключается заклинивание заготовки.

3. Разработана методика и проведены комплексные экспериментальные исследования валковой штамповки по различным технологическим схемам для подтверждения достоверности результатов теоретических исследований и выявления особенностей пластического течения металла в очаге деформации, а именно:

- выявлен механизм возникновения и развития радиальных и осевых гофров при валковой штамповке (непрерывно-последовательной высадке с обкаткой) утолщений на комлевых частях трубных заготовок;

- выявлен эффект увеличения интенсивности упрочнения поверхности детали при обкатке роликом, нагруженным тормозным моментом, при котором достигается увеличение интенсивности деформаций упрочняемого слоя на 8

10 % по сравнению с обкаткой без торможения ролика, получены зависимости параметров упрочнения, шероховатости и твердости поверхности детали от технологических параметров обкатки;

- установлено наличие четырех основных последовательных стадий валковой штамповки тонкостенных изделий из сплошной заготовки (стадия открытой прошивки, переходная, установившаяся, на которой осевая сила снижается примерно на 30% вследствие возрастающего влияния обкатки, и заключительная) и их влияние на изменение силовых режимов деформирования;

- установлено, что угол нейтрального сечения при валковой штамповке с приводом вращения заготовки от пуансона и упора стремится к нулю, что означает фактическое отсутствие нейтральной точки на дуге контакта, а напряжения, действующие в поперечной плоскости вблизи дуги контакта, являются всесторонне сжимающими, обеспечивая тем самым максимально возможное для данного материала формоизменение на одной позиции обработки;

- установлено, что под влиянием обкатки сила, приложенная к пуансону, уменьшается в 3 - 3,5 раза по сравнению с открытой прошивкой и в 4 - 5 раз по сравнению с обратным выдавливанием, при этом в отличие от прошивки и выдавливания минимальная толщина дна -полости ограничивается не прочностью пуансона, а развитием утяжины вплоть до образования сквозного отверстия в дне заготовки.

4. Разработаны новые технологические процессы и оснастка для расширения номенклатуры изделий и повышения производительности валковой штамповки, улучшения показателей прочности, геометрической точности и шероховатости поверхности при изготовлении тонкостенных осесимметричных изделий машино- и приборостроительного назначения и проведена их экспериментальная апробация, для чего:

- предложены технические решения, позволяющие стабилизировать процесс непрерывно-последовательной высадки с обкаткой комлевых утолщений на трубных заготовках на начальной стадии и исключить возможность образования и развития первого и последующих радиальных (и, как следствие, осевых) гофров на изделии;

- совместно со специалистами Челябинского трубопрокатного завода проведена модернизация непрерывно-высадочной машины, проведены опытно-промышленные испытания новой технологии и оборудования, которые дали положительные результаты, в частности, повысилось качество изделий, реализована высадка по однопереходному варианту, позволяющая увеличить производительность оборудования как минимум в 2 раза, с коэффициентом высадки до 3,12;

- сформулированы технические предложения по совершенствованию технологии валковой штамповки из тонкостенной заготовки, обеспечивающие интенсификацию упрочняющей обкатки и заключающиеся в изменении механической схемы деформации за счет наложения постоянной тангенциальной силы (тормозного момента на ролике);

- намечены основные направления дальнейшего совершенствования технологии валковой штамповки из тонкостенной заготовки, предложен новый способ изготовления втулок из литых заготовок;

- сформулированы и успешно апробированы технические решения по совершенствованию валковой штамповки полых осесимметричных изделий, расширяющее технологически возможности метода.

Предложенные технические решения защищены 11 авторскими свидетельствами и патентами Российской Федерации.

5. Разработана научно обоснованная методика и технические рекомендации для проектирования технологических процессов валковой штамповки тонкостенных изделий:

- получены технологические зависимости, необходимые для модернизации действующего и создания нового производственного оборудования для непрерывно-последовательной высадки с обкаткой комлевых утолщений на трубной заготовке;

- разработана методика определения технологических параметров процесса обкатки с торможением ролика дйя достижения заданных характеристик упрочнения и показателей шероховатости поверхности изделия;

- построены номограммы для определения кинематических режимов валковой штамповки тонкостенных изделий из сплошной заготовки.

• 284

1. Грудев А. П. Теория прокатки. М.: Металлургия, 1988. - 240 с.

2. Специальные прокатные станы / Под ред. А. И. Целикова. М.: Металлургия, 1971. - 336 с.

3. Тетерин П. К. Теория поперечной и винтовой прокатки. М.: Металлургия, 1971. - 368 с.

4. Зотов В.Ф., Каширин В.Ф., Петров В.А. Прокатка металла М.: Машиностроение, 1979. - 256 е., ил.

5. Дисмидов Б.Б., Литовченко Н.В. Технология прокатного производства -М.: Металлургия, 1979. 488 е., ил.

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

7. Теория обработки металлов давлением/ Под ред. И. Я. Тарновского. -М.: Металлургиздат, 1963. 672 с.

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

9. Охрименко Я. М., Тюрин В. А.'Теория процессов ковки. М.: Высшая школа, 1977. - 295 с.

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

11. Ковка и объемная штамповка: Справочник: В 2 т./ Под ред. М. В. Сто-рожева. 2-е изд., перерараб. - М.: Машиностроение, 1968. Т. 2. - 448 с.

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

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

14. Ковка и штамповка. В 4 т. Т. 1-4. Горячая объемная штамповка: Справочник/ Под ред. Е. И. Семенова. М.: Машиностроение, 1987.-592 с.

15. Зубцов М. Е. Листовая штамповка. Л.: Машиностроение. Ленингр. отделение, 1980.-432 с.

16. Романовский В. П. Справочник по холодной штамповке. JL: Машиностроение. Ленингр. отделение, 1979. -<520 с.

17. Жолобов В. В., Зверев Г. И. Прессование металлов. М.: Металлургия, 1971.- 192 с.

18. Уик Ч. Бесстружковые методы обработки металлов: Пер. с англ. М.: Мир, 1965. - 494 с.

19. Литвак Л.К. Современные методы горячей штамповки.- М.: Профтех-издат , 1963. 125 с.

20. Попов О.В. Изготовление цельноштампованных тонкостенных деталей переменного сечения М.: Машиностроение, 1974. - 402 е., ил.

21. Головлев В.Д. Расчеты процессов листовой штамповки М.: Машиностроение, 1974. - 135 е., ил.

22. Семенов Е.И. Ковка и объемная штамповка М.: Высшая школа, 1972. - 352 е., ил.

23. Ольша A.M. Листовая штамповка на многопозиционных автоматах -М.: Машиностроение, 1980. 144 е., ил.

24. Шевелев В.В., Яковлев С.П. Анизотропия листовых материалов и ее влияние на вытяжку М.: Машиностроение, 1972. - 135 е., ил.

25. Попов Е.А. Основы теории листовой штамповки М.: Машиностроение, 1968. - 238 е., ил. ,

26. Валиев С.А. Комбинированная глубокая вытяжка листовых материалов М.: Машиностроение, 1973. - 176 е., ил.

27. Зарубин B.C., Овчинников А.Г. Механика процессов ковки и штамповки МГТУ. 1992. - 64 с.

28. Мансуров A.M. Технология горячей штамповки М.: Машиностроение, 1971. - 415 е., ил.

29. Прогрессивные технологические процессы холодной штамповки: Уч. пособие/ Под ред. А.Г. Овчинникова М.: Машиностроение, 1985. - 184 е., ил.

30. Фаворский В.Е. Холодная штамповка выдавливанием М.: Машиностроение, 1966. - с.

31. Навроцкий Г.А. Кузнечно-штамповочные автоматы М.: Машиностроение, 1965. - е., ил.

32. Капустин А.И. Штамповка поковок типа стакан: Уч. пособие/ Под ред. Е.И. Семенова М.: НПО "Темп", 1991. - 240 е., ил.

33. Овчинников А.Г, Хабаров АГВ. Прямое выдавливание цилиндрических стаканов В кн. Совершенствование процессов объемной штамповки, -М.: МДНТП, 1980. - С. 103-108.

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

35. Королев В.Н. Изготовление тонкостенных деталей малого диаметра из пластичных и малопластичных материалов// Кузнечно-штамповочное производство. 1966. - № 5. - С. 20-23.

36. Шнейдер Ю.Г. Холодная бесштамповая обработка металлов давлением. JL: Машиностроение, 1967. 352 с.

37. МаксакВ.И., Черноморченко В.И. Способ утонения стенки трубчатых заготовок//Кузнечно-штамповочное производство. 1975. - № 5. - С. 20-23.

38. А.с. 565751 СССР, МКИ В21 D24/00. Устройство для формообразования полых изделий/ Г.М. Тябут, Е.С. Сизов, П.И. Ряховский (СССР). № 2088541/27. Заявлено 27.12.74; Опубл. 25.07.77, Бюл. № 27. - 4 е.: ил.

39. Дмитриев A.M. Перспективные формоизменяющие операции и оборудование для производства осесимметричных деталей из железных порошков//Вестник МГТУ.: Машиностроение, 1991. № 1. - С. 60-71.

40. Барк Дж., Вейс В. Порошковая металлургия материалов специального назначения М.: Металлургия, 1972. - 335 е., ил.

41. Дмитриев A.M. Производство деталей из железных порошков// Вестник МГТУ.: Машиностроение, 1993. № 4. - С. 33-40.

42. Грановский С. П. Новые процессы и станы для прокатки изделий в винтовых калибрах. М.: Металлургия, 1980. - 116 с.

43. Елкин Н. М. Технология холодной раскатки точных заготовок// Куз-нечно-штамповочное производство. 1995. - № 1. - С. 20 - 22.

44. Попов О. В. Изготовление цельноштампованных тонкостенных деталей переменного сечения. М.: Машиностроение, 1974. - 402 с.

45. Попов О. В., Квитницкиц А. А. Прогрессивная технология получения сложных деталей методом осадки с местным нагревом// Кузнечно-штамповочное производство. 1973. - № 5. - С. 10-15.

46. Степанский JI. Г., Морозов Ю. Г., Логанов А. Д. Прессование стальных труб переменного сечения// Кузнечно-штамповочное производство. 1969. - № 11.-С.31-33.

47. Гредитор М. А. Давильные работы и ротационное выдавливание. М.: Машиностроение, 1971. - 232 с.

48. Schrader Н. Rotation deforming of bars and pipes// Metall. 1983. - № 37. -P. 4 -5.

49. Семенов E. И., Рожков С. И. Высадка трубных заготовок на прессах// Вестник машиностроения. 1971. - № 4. - С 35 - 37.

50. Борисов С. И., Стрижак В. И., Лавров А. М. Разработка и исследование рационального способа горячей высадки концов труб// Металлургическая, и горнорудная промышленность. 1975. - № 4. - С. 98 - 101.

51. Семенов Е. И., Зиновьев И. С. Общие требования к волокнистому строению высаженных поковок// Вестник машиностроения. 1977. - № 11. - С. 20-21.

52. Пашкевич А. Г., Каширин М. Ф. Устойчивость цилиндрических оболочек в процессе штамповки осевым усилием деформирования// Кузнечно-штамповочное производство. 1974. - № 3. - С. 11 - 15.

53. Dehovt М. Way of expansion of pipes with// Expaneron thermigue Ing. et techu. 1975. - № 283. - P. 15 - 17.

54. Пат. 3950976 США, МКИЗ В %\ D 37/16, 41/02//. Method and bevice for forming tubes/ M. R. DeHove (США), General Electronic Seet (США). № 531890; Заявлено 12.12.74; Опубл. 20.04.76; НКИ 72 - 128 - 4 е.: ил.

55. Пат. 52-80265 Япония, МКИЗ В 21 D 41/00. Способ изготовления фланцев на конце трубы/ К. К. Тосиба-Кикай (Япония). -№46-91317; Заявлено 25.10.75; Опубл. 30.11.77; Приоритет 10.06.75, № 1034789 (Япония). 3 е.: ил.

56. Пат. 44-1478 Япония, МКИЗ В 21 J 13/02. Способ образования головки на конце полой заготовки/ К. К. Тоё-сэйкан (Япония). -№50-90131; Заявлено 15.05.67; Опубл. 21.08.69; Приоритет 10.04.66, № 2113082 (Япония). 4 е.: ил.

57. А. с. 878403 СССР, МКИЗ В 21 J 5/08. Устройство для высадки утолщений на концах заготовок типа стержней/ А. А. Родионов, И.В. Ганжов, Н. А. Журин и др. (СССР). № 2880141/25-27; Заявлено 07.02.80; Опубл. 07.11.81, Бюл. № 41. - 5 е.: ил.

58. Степаненко В. А. Штамповка из трубных заготовок// Журнал "Кузнеч-но-штамповочное производство". 1983. - №12. - С. 19 - 20.

59. Пат. 27901 Япония, МКИЗ В 21 I 19/00. Машина для обкатки шейки на трубной заготовке/ К. К. Сунитомо-Киндзоку-Когё (Япония). -№ 21065; Заявлено 19.12.64; Опубл. 15.02.70; Приоритет 30.08.66; № 4699654 (Япония). 5 е.: ил.

60. Выдрин В. Н. Деформация полых цилиндрических тел. М.: Металлургия, 1984. - 98 с.

61. Рожков С. И. Высадка фланцев на трубных заготовках// Машиностроитель.-1971. №8. - С. 9 - 11.

62. Горбунов М. Н., Попов О. В. Технология изготовления цельношгампо-ванных тонкостенных изделий переменного сечения// Совершенствование куз-нечно-штамповочного производства. Л., 1971. - Гл. 3. - С. 98 - 131.

63. Селькин И. Т., Протопопов О. В., Харченко А. И. Расчет параметров процесса электровысадки тонкостенных стальных труб// Журнал "Кузнечно-штамповочное производство". 1973. - № 3. - С. 17 - 18.

64. Пат. 126333 Япония, МКИЗ В21 J 41/00. Способ электровысадки утолщений на трубных заготовках/ Ода Кэндзи (Япония). № 463353; Заявлено2003.70; Опубл. 28.10.73; Приоритет 22.06.71, № 48-43026 (Япония). 3 е.: ил.

65. Карапетян Ж. А. Определение напряженного состояния и скорости перемещения в процессах электровысадки// Машиностроение. 1970. - № 1. - С.51 -55.

66. Селькин И. Т. Расчет несимметричной электровысадки// Исследование процессов пластического формоизменения металлов. М.: Наука, 1974. - Гл. 4. -С. 152- 194.

67. Закуренков Б. А., Меркулов А. М., Кобылин Р. А. К вопросу о получении трубчатых заготовок электровысадкой// Технология машиностроения: Сб. науч. тр./ Тул. политехи, ун-т. Тула, 1974. - Вып. 35. - С. 105 - 110.

68. Ренне И. П., Мильгевский В. Я. Новый способ получения заготовок ме-таллоформ для центробежной отливки чугунных труб// Кузнечно-штамповочное производство. 1976. - № 2. - С. 20 - 22. ^

69. Золотухин Н. М., Мильгевский В. Я. Высадка труб / Кузнечно-штам-повочное производство. 1961. - № 4. - С. 30 - 31.

70. Дунаев А. А. Новый метод высадки наружных утолщений на концах труб// Вестник машиностроения. 1951. - № 3. - С. 110 - 111.

71. А. с. 104402 СССР, МКИ2 В 21 J 5/08. Способ высадки труб без матрицы/ В. Я. Мильгевский (СССР). -№ 1242439/27; Заявлено 16.03.55; Опубл. 15.05.56, Бюл. № 4. 4 е.: ил.

72. А. с. 114615 СССР, МКИ2 В 21 J 5/08. Машина для высадки труб без матриц/ В. Я. Мильгевский (СССР). ^ № 4835439/25-27; Заявлено 05.07.56; Опубл. 25.10.57, Бюл. № 34. 5 е.: ил.

73. Светкин В. В. Исследование и совершенствование процесса и оборудования для свободной высадки трубчатых изделий: Дис. канд. техн. наук: 05.03.05. Защищена 15.11.79; Утв. 17.05.80; 05463012517. - М., 1979. - 265 е.: ил.

74. Осадчий В. Я., Светкин В. В. К расчету наборных переходов при непрерывно-последовательной высадке труб / Сб. науч. тр. ВЗМИ. Москва, 1976. -С. 90 - 95.

75. Осадчий В. Я., Светкин В. В. К вопросу об интенсификации процессанепрерывно-последовательной высадки труб// Новое в обработке металлов давлением: Межвуз. сб. науч. тр. Москва, 1977. С. 31 - 33.

76. А. с. 627903 СССР, МКИЗ В 21 К 21/12; В 21 J 5/08. Способ получения трубчатых изделий с концевым наружным утолщением/ В. А. Осадчий, В. Г. Зи-мовец, А. Ф. Нистратов и др. (СССР). -№2165512/25-27; Заявлено 01.08.75; Опубл. 15.10.78, Бюл. № 38. 5 е.: ил.

77. Изготовление утолщенных прямоугольных концевых участков профильных труб/ Ю. А. Медников, В. Я. Осадчий, В. Г. Зимовец// Металлург. -1978.-№4.-С. 50- 53.

78. Марцижек 3. Холодная объемная штамповка методом обкатки// Куз-нечно-штамповочное производство. 1970. - № 9. - С. 11 - 15.

79. Kobayachi М., Nakene Т., Kamada A. Deformation behavior in simulta-neons extrusion-upsetting by rotary forging / Proc. 1-st Int. Couf. Rotary metalwork. Prosess, London; Kempston. - 1979. - P. 77 - 89.

80. Кривда JI. Т., Пшенник А. С. Анализ процесса осадки с обкаткой// Вестн. Киев, политехи, ин-та. 1978. - № 15. - С. 45- 55.

81. Капорович В. Г. Производство деталей из труб обкаткой. М.: Машиностроение, 1978. - 116 с.

82. Carleone Z. Stamping with spining// Some basic problems of the rotary forging and its application. Standford-upon-Avon, 1982. - P. 25 - 28.

83. Carleone Z., Con Pei Chi. Stamping with spining// Namerically controlled orbital forging: beasifulity of high precision., Mueller Wark. Stardfor-upon-Avon, 1982. - P. 32 - 36.

84. Пат. 3543554 США, МКИЗ В 21 J 5/00. Rolling forging machine/ Jan Kovar, Jan Drkal (США). -№2832443; Заявлено 22.03.68; Опубл. 22.09.70; Приоритет 10.10.67; № 109814 (США), г 2 е.: ил.

85. Hawkyard J. В., Yunus N. М., Gurnain С. К. Determination of efforts at stamping with spining of short cylindrical billets// 1-st Iut. Couf. Rotary Metalnork Process. London, 1979. - P. 15 - 18.

86. A. c. 496194 СССР, МКИЗ В 30 b 15/00; В 21 d 37/12. Устройство для штамповки/ Н. А. Корякин, В. Ф. Бабурин, Ю. И. Плющев, Ю. О. Михайлов (СССР). -№2050566/25-27; Заявлено 24.07.74; Опубл. 25.12.75, Бюл. № 47. 4 е.: ил.

87. Пресняков А.А. Локализация пластической деформации. М.: Машижностроение, 1983. 56 е., ил.

88. Пресняков А.А. Локализация пластической деформации.- Алма-Ата : Наука, 1981. 122 с.

89. Штамповка с обкатыванием. Some basic problems of the rotary forging and its application.: Standford upon - Avon, 1982.

90. Метод оценки локализации деформации при растяжении/ А.А. Пресняков, В.В. Полюхов, Р.К. Абубакиров и др. Заводская лаборатория, 1978, №6, с. 751-752.

91. Сугаков В.Н. Исследование и совершенствование процесса прокаткижлатуней. Автореф. дис. на соиск. учен. степ. канд. техн. наук. М.: Гипропветме-тобработка, 1979. 18 с.

92. Браславский В.М. Технология обкатки крупных деталей роликами.-М.: Машиностроение, 1966. 160 с.

93. Одинцов Л.Г. Упрочнение и отделка деталей поверхностным деформированием: Справочник.- М.: Машиностроение, 1987. 328 с.

94. Олейник Н.В. Поверхностное динамическое упрочнение деталей машин/ Н.В. Олейник, В.П. Кычин, А.Л. Луговской. Киев: Техника, 1984. - 151с.

95. Браславский В.М. Технология обкатки крупных деталей роликами.ж1. М.: Машиностроение, 1966.

96. Bearingizing Wheel Cylinders for Hydraulic Brakes, «Machinery» L., 1951, v. 78, N. 20 11.

97. Egger W. Fillet-rolling diesel-engine crankshafts «Machinery», USA, 1960, v. 67, N3.

98. Konig H. Das Glattwalzen von Wellen und Bohrungen. «Werkstattstfchnik und Maschinenbau», 1956, N 6.

99. Pahlitsch G., Eitzen H. J. Ober das Glattwalzen kreiszylindrischer Zapfen mit Durchmesser von 1,5 bis 5 im Einstechverfahren. «Werk-stattstechnik und Maschinenbau», 1957, N 47.

100. Tailby R. Roller-finishing the of Large Castings. «Machinery», L, 1955, v. 87, N 2234.

101. Голенков В.А. Исследование и совершенствование технологии и оборудования для волочения и калибровки металла с ультразвуковыми колебаниями: : Дис. канд. техн. наук: 05.03.05. Защищена 21.12.76; Утв. 09.03.77; 012653. -М., 1976.- 143 е.: ил.

102. Сверденко В.П., Клубович В.В., Степаненко А.В. Прокатка и волочение с ультразвуком. Минск, 1970. - 124 с.

103. Харитонович М.В., Эскин М.М. Ультразвук в процессах пластической деформации металлов и сплавов. М.: ВИЛС, 1970. — 96 с.

104. Сверденко В.П., Клубович В.В., Степаненко А.В. Обработка металлов давлением с ультразвуком. — Минск, 1973. 140 с.

105. Магнитно-импульсная штамповка полых цилиндрических заготовок/

106. A.К. Талалаев, С.П. Яковлев, В.Д. Кухарь и др. Тула: Репроникс Лтд, 1996. -240 с.

107. Талалаев А.К. Индукторы и установки для магнитно-импульсной обработки металлов. М.: НТЦ Информтехника, 1992. - 143 с.

108. Малоотходная ресурсосберегающая технология штамповки/ Под ред.

109. B.А. Андрейченко, Л.Г. Юдина, С.П. Яковлева Кишинев, "Universitas", 1993, 238 е., ил.

110. Утяшев Ф.З., Баймурзин Р.Г., Плехов В.А. Раскатка колец из высокожаропрочных никелевых сплавов в условиях сверхпластичности// Кузнечно-штамповочное производство. 1999. - №7. - С. 14-17.

111. Елкин Н.М. Технология холодной раскатки точных заготовок// Куз-нечно-штамповочное производство. — 1995. №1. - С. 20 - 22.

112. Громова А.Н., Попова Е.П., Сизов Е.С. Бесштамповое изготовление деталей из листов, профилей и труб М.: ЦДНТИМАШ, 1962. - 90с.: ил.

113. Мошнин Е.Н. Технология штамповки крупногабаритных деталей -М.: Машиностроение, 1973. 240с.: ил.

114. Дель Д.Г. Моделирование операций ротационной вытяжки с утонением// Кузнечно-штамповочное производство. 1996. - №3. - С. 23 - 26.

115. Богоявленский К.Н., Лапин В.В. Холодная раскатка торцевых деталей. Л.: ЛДНТП, 1972. - 36 с.

116. Голенков В.А., Радченко С.Ю., Гуков Э.А., Шибанов Р.В. Высокопроизводительная установка для изготовления просечно-вытяжной сетки// в сб. "Технология, динамика и конструирование приборов и машин" Орел, ОФ МИП, 1993.

117. Голенков В.А., Радченко С.Ю., Гуков Э.А. Безотходная технология и оборудование для изготовления металлической сетки методом просечки-вытяжки// Тезисы доклад, н-т конференции ОрелГПИ Орел: ОрелГПИ, 1994.

118. Голенков В.А., Радченко С.Ю., Гуков Э.А. Анализ деформированного состояния и совершенствование технологии изгот. просечно-вытяжной сетки безотходным методом// Сборник научных трудов ОрелГПИ, т. 5 — Орел: Орел-ГПИ, 1994.

119. Голенков В.А., Радченко С.Ю., Гуков Э.А. Новый способ изготовления просечно-вытяжной сетки и оборудование для его реализации// Тезисы доклад. Российской н. т. конференции «Металлические материалы, методы их обработки» - Москва: МГАТУ, 1994.

120. Голенков В.А., Радченко С.Ю., Гуков Э.А. Исследование косого среуза листа при просечке-вытяжке// Тезисы доклад, междунар. н. т. конференции «Проблемы пластичности в технологии» - Орел: ОрелГТУ, 1995.

121. Голенков В.А., Радченко С.Ю., Гуков Э.А. Высокопроизводительный способ изготовления просечно-вытяжной сетки// Журнал «Кузнечно-штамповочное производство» №11, 1995.

122. Пат. 2078637 РФ, МКИ4 В 21 D 47/02. Штамп для изготовления просечно-вытяжной сетки из полосы/ В. А. Голенков, С. Ю. Радченко, Э. А. Гуков (РФ). № 94042668/02; Заявлено 30.11.94; Опубл. 10.05.97, Бюл. № 13. - 2 е.: ил.

123. Пат. 2078638 РФ, МКИ4 В 21 D 47/02. Способ изготовления просечно-вытяжной сетки из полосового материала/ В. А. Голенков, С. Ю. Радченко, Э. А. Гуков (РФ). № 94042669/02; Заявлено 30.11.94; Опубл. 10.05.97, Бюл. № 13. - 2 е.: ил.

124. Могильный И. И. Ротационная вытяжка оболочковых деталей на станах. М.: Машиностроение, 1983. - 190 с.

125. Малоотходная, ресурсосберегающая технология штамповки/ Под ред. В.А. Андрейченко, Л.Г. Юдина, С.П. Яковлева. Кишинев: Universitas, 1993. -240 с.

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

127. А.с. 685389 СССР, МКИ В21- D22/16. Устройство для ротационного выдавливания/ В.Н. Калабушев, Ё.П. Медведев, В.И. Давыдов (СССР). № 2604808/25-27. Заявлено 17.07.78; Опубл. 15.09.79, Бюл.'№ 34. - 3 е.: ил.

128. А.с. 778869 СССР, МКИ В21 D22/16. Способ изготовления полых деталей/ С.С. Отегов, К.М. Тиунов, В.П. Перминов (СССР). № 2570996/25-27. Заявлено 24.01.78; Опубл. 15.11.80, Вюл. № 42. - 3 е.: ил.

129. А.с. 546413 СССР, МКИ В21 D22/16. Устройство для ротационного выдавливания конических деталей на оправке/ В.В. Смирнов, И.П. Касатиков (СССР). № 2108809/25-27. Заявлено 27.02.75; Опубл. 15.02.77, Бюл. №6.-3 е.: ил.

130. Егоров Б. А. Разработка и освоение процесса и оборудования для высадки труб во вращающейся роликовой обойме: Дис. канд. техн. наук: 05.03.05.- Защищена 06.12.84; Утв. 25.05.85; 07227310045. М., 1984. - 161 е.: ил.

131. А. с. 1515501 СССР, МКИ4 В 21 J 13/02. Устройство для штамповки деталей/ В. А. Голенков, Ю. П. Лукьянчиков, Е. Г. Афанасьев, и др. (СССР).у- № 4367898/31-27; Заявлено 18.01.88. д. с. п.

132. Голенков. В. А., Радченко С. Ю., Дорофеев О. В. Анализ системы привода и модернизация установки валковой штамповки// Сб. науч. тр./ Орл. гос. тех. ун-т. Орел, 1994. - Т. 5. - С. 203 - 207.

133. Голенков В. А., Лукьянчиков Ю. П., Афанасьев Е. Г. Валковая штамуповка точных осесимметричных деталей// Прогрессивные материалы, технологии и конструкции в машиностроении и приборостроении: Сб. науч. техн. тр. КПИ. - Калуга, 1990. - С. 117 -119.

134. Голенков В. А., Радченко С. Ю., Дорофеев О. В. Совершенствованиеутехнологии изготовления осесиммедричных деталей и разработка специализированного оборудования// Тез. докл. per. науч. -техн. конф., апрель 1994 г. Орел, 1994.-С. 43.

135. Голенков В. А., Радченко С. Ю., Тюков В. М. Пакет прикладных программ для моделирования процессов обработки металлов давлением// Металлические материалы, методы их обработки,: Тез. докл. респ. науч. -техн. конф., ноябрь 1994 г.-М., 1994. С. 81.

136. Голенков В. А., Радченко С. Ю., Дорофеев О! В. Новый способ обработки давлением осесимметричных деталей методом валковой штамповки// Металлические материалы, методы их обработки: Тез. докл. респ. науч. -техн. конф., ноябрь 1994 г. -М., 1994. С. 79.

137. Голенков В. А., Радченко С. Ю., Дорофеев О. В. Разработка технологии и методика расчета процессов ОМД с локальным деформированием заготовки// Проблемы пластичности в технологии: Тез. докл. междунар. науч. -техн. конф., апрель 1995 г. Орел, 1995. - С.

138. Голенков В. А., РадченКо С. Ю., Дорофеев О. В. Изготовление осесимметричных изделий валковой штамповкой// Кузнечно-штамповочное производство. 1995. - № 11. - С. 20 - 23.

139. Моделирование и расчет процессов обработки материалов давлением / В. А. Голенков, 3. П., В. И. Кондратов и др.// Современные технологические и информационные процессы в машиностроении: Междунар. семинар, Орел, октябрь 1993 г. Орел, 1993. - С. 58 - 61.

140. Голенков В. А., Кондратов В. И., Зыкова 3. П. Математическое моделирование процессов обработки материалов давлением: Учеб. пособие. М.: Машиностроение, 1994. - 272 с.

141. Голенков В.А. Разработка новых технологических процессов штамповки с локальным формообразованием заготовки и методов их проектирования:

142. Дис. докт. техн. наук: 05.03.05. Защищена 21.01.97; Утв. 11.04.97; 007801. - Орел, 1997. - 271 е.: ил.

143. Дорофеев О.В. Разработка процессов изготовления осесимметричных деталей ступенчатой формы: Дис. канд. техн. наук: 05.03.05. Защищена 31.03.98; Утв. 10.07.98; 049170. - Орел, 1998. - 131 е.: ил.

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

145. Осадчий В.Я. Исследование процесса высадки и модернизация непрерывно-высадочной машины на Челябинском трубопрокатном заводе// Совершенствование процессов обработки металлов давлением: Сб. науч. тр. МИЛ. -М., 1983.-С. 65-70.

146. Голенков В.А., Егоров Б.А. О новом способе штамповки локальном деформировании в роликовых матрицах// Прогрессивная технология в машиностроении и приборостроении: Сб. науч. - техн. работ НТО Машпром. - Орел, 1982.- С. 118 - 121.

147. А. с. 794864 СССР, МКИЗ 'В 21 J 5/08. Устройство для высадки/ В. А. Голенков, В. Г. Зимовец, Ю. А. Медников и др. (СССР). № 2821251/25-27; Заявлено 14.09.79. - д. с. п.

148. А. с. 980343 СССР, МКИЗ В 21 J 5/08. Устройство для высадки/ В. Я. Осадчий, В. А. Голенков, П. М. Олин и др. (СССР). № 3235839/25-27; Заявлено 13.01.81. - д. с. п.

149. А. с. 1287388 СССР, МКИ4 В 21 J 5/08. Устройство для высадки полых цилиндрических заготовок/ В. А. Голенков, С. Ю. Радченко, И. В. Коряжкин (СССР). № 3728321/25-27; Заявлено 19.04.84. - д. с. п.

150. Тетерин П. К. Контактные напряжения при поперечной прокатке и ковке. М.: Металлургия, 1982. - 248 с.

151. А. с. 1406893 СССР, МКИ4 В 21 J 5/08. Способ получения утолщений преимущественно на полых заготовках/ В. Я. Осадчий, В. А. Голенков, С. Ю. Радченко и др. (СССР). № 4153956/23-27; Заявлено 24.11.86. - д. с. п.

152. А. с. 1485507 СССР, МКИ4 В 21 J 5/08. Способ получения утолщенийуна трубных заготовках/ В. Я. Осадчий, В. А. Голенков, С. Ю. Радченко и др. (СССР). № 4247627/31-27; Заявлено 18.05.87. - д. с. п.

153. Вертолеты: Расчет и проектирование/ М. JI. Милль, А. В. Некрасов, А. С. Браверман и др. М.: Машиностроение, 1967. - 298 с.

154. А. с. 727295 СССР, МКИЗ В 21 Н 8/00; В 21 J 5/08. Способ получения утолщений на заготовках/ В. Г. Зимовец, И. И. Сергеев, В. Я. Осадчий и др. (СССР). -№2637876/25-27; Заявлено 22.05.78; Опубл. 15.04.80, Бюл. №14.- 4 е.: ил.

155. А. с. 866868 СССР, МКИЗ В 21 J 5/08; В 21 D 41/02. Способ получения утолщений на трубной заготовке/ В.'А. Голенков, В. Я. Осадчий, В. Г. Зимовец и др. (СССР). № 2681536/25-27; Заявлено 04.11.78. - д. с. п.

156. А. с. 986032 СССР, МКИЗ В 21 J 5/08. Роликовая матрица/ В. Я. Осадчий, В. А. Голенков, Б. А. Егоров (СССР). № 3528361/25-27; Заявлено 15.06.81.- Д. с. п.

157. А. с. 1070778 СССР, МКИЗ В 21 J 13/02. Роликовая матрица/

158. B. А. Голенков, Б. А. Егоров, В. А. Марченко, Ю. П. Лукьянчиков (СССР).- № 3475406/25-27; Заявлено 23.07.82. д. с. п.

159. А. с. 1074646 СССР, МКИЗ В 21 J 5/08; В 21 Н 8/00. Устройство для штамповки с обкаткой/ В. Я. Осадчии, В. Г. Зимовец, В. А. Голенков, Б.А.Егоров (СССР). -№34754007/25-27; Заявлено 23.07.82; Опубл. 23.02.84, Бюл. №7.-3 е.: ил.

160. А. с. 1304243 СССР, МКИ4 В 21 К 21/08. Способ изготовления изделий со ступенчатой наружной поверхностью/ В. А. Голенков, С. В. Котин,

161. C. И. Красников (СССР). № 3769205/25-27; Заявлено 21.04.84. - д. с. п.

162. А. с. 1622072 СССР, МКИ4 В 21 К 1/68. Способ изготовления ступенчатых деталей/ В. А. Голенков, Ю. П. Лукьянчиков Е. Г. Афанасьев и др. (СССР).- № 4365557/27; Заявлено 18.01.88; Опубл. 23.01.91, Бюл. №3.-4 е.: ил.

163. А. с. 1600118 СССР, МКИ4 В-21 К 21/08. Способ изготовления полых деталей/ В. А. Голенков, Ю. П. Лукьянчиков, А. Н. Тройнич, и др. (СССР).- № 4367897/25-27; Заявлено 18.01.88. д. с. п.

164. Пат. 2070468 РФ, МКИ4 В 21 К 21/08. Способ изготовления полых деталей/ В. А. Голенков, С. Ю. Радченко, О. В. Дорофеев (РФ). № 95102597/08; Заявлено 23.02.95; Опубл. 20.12.96, Бюл. № 35. - 2 е.: ил.

165. А. с. 1472171 СССР, МКИ4 В-21 J 13/02. Способ изготовления деталейи устройство для его осуществления/ В. Н. Борисенко, В. А. Голенков, В. И. Пилюзин (СССР). -№4232479/31-27; Заявлено 16.03.87; Опубл. 15.05.89, Бюл. № 14. 5 е.: ил.

166. Лисочкин А.Ф. Сталь, 1946, №6, С.378.

167. Смирнов B.C. Поперечная прокатка -М.: Машгиз, 1948. 312 с.

168. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике. М., 1986. 720 с.

169. Бронштейн И. Н., Семендяев К. А. Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов. М.: "Наука", 1980, Лейпциг: "Тойбнер", 1979. -488 с.

170. Спиридонов А.А. Планирование эксперимента при исследовании технологических процессов М.: Машиностроение, 1981. - 184 е., ил.

171. Гмурман В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика М.: Высшая школа, 1972, - 368 е., ил.

172. Качанов Л. М. Основы теории пластичности. -М.: Наука, 1969. 496с.

173. Томсен Э., Янг Ч., Кобаяси Ш. Механика пластических деформаций при обработке металлов. М., "Машиностроение", 1969. 504 с.

174. Теория пластических деформаций металлов / Под общ. ред. Е. П. Унксова, А. Г. Овчинникова. М.: "Машиностроение", 1983. - 598 с.

175. Теория ковки и штамповки / Под общ. ред.'Е.П. Унксова, А.Г. Овчинникова. М.: Машиностроение, 1992. 544 с.

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

177. Друянов Б.А., Непершин Р.И. Теория технологической пластичности. М.: Машиностроение, 1990. 272 с.

178. Малинин Н.Н. Технологические задачи пластичности и ползучести.

179. М.: Высшая школа, 1979, 119 с.

180. Малинин Н.Н. Прикладная теория пластичности и ползучести. М: Машиностроение, 1975, 400 с.

181. Аркулис Г.Э., Дорогобид В.Г. Теория пластичности. М.: Машиностроение, 1987. - 388 с.

182. Зенкевич О. Метод конечных элементов в технике: Пер. с англ. М.: Мир, 1975. 541 с.

183. Морозов Е. М., Никишков Г. П. Метод конечных элементов в механике разрушения. М.: Наука, 1980. 256 с.

184. Расчеты машиностроительных конструкций методом конечных элементов: Справочник / Под ред. В. И. Мяченкова. М.: Машиностроение, 1989. -520 с.

185. Сегерлинд JI. Применение метода конечных элементов М.: Мир, 1979.-486 с.

186. Метод конечных элементов в механике твердых тел /Под общей ред. А.С. Сахарова и И. Альтенбаха Киев: Binja школа, 1982 - 480 с.

187. Бурман 3. И., Лукашенко В. И., Тимофеев М. Т. Расчет тонкостенных подкрепленных оболочек методом конечных элементов с применением ЭЦВМ -Казань: Изд. КГУ, 1973 569 с.

188. Голенков В. А., Кондрашов В. И., Зыкова 3. П. Математическое моделирование процессов обработки материалов давлением. Учебное пособие. М:, Машиностроение, 1994 г.

189. Голенков В. А., Радченко С. Ю., Кондрашев В.И. Разработка технологии и методики проектирования процессов ОМД с локальным деформированием заготовки// Журнал "Известия высших учебных заведений. Машиностроение" №7 9,1997.

190. Голенков В. А., Зыкова 3. П., Кондратов В. И., Тюков В. М. Моделирование и расчет процессов обработки материалов давлением. В сб.: Современные технологические и информационные процессы в машиностроении. Материалы международного семинара. Орел, 1993.

191. Голенков В. А., Радченко С.ЛО. Совершенствование технологии непрерывно-последовательной высадки с применением роликового формообразующего инструмента // Кузнечно-штамповочное производство. 1995. - № 10. -С. 15 - 17.

192. Радченко С. Ю. Совершенствование технологии и оборудования для непрерывно-последовательной высадки с обкаткой трубных изделий: Дис. . канд. техн. наук: 05.03.05. Защищена 09.11.93; Утв. 14.01.94; 09830027961. - М.,1993.- 165 е.: ил.

193. Голенков В.А., Радченко С.Ю., Кондратов В.И., Тюков В.М. Математическое моделирование процесса высадки с обкаткой трубных изделий// Журнал "Кузнечно-штамповочное производство" №11, 1997.

194. Алюминиевые сплавы: Справочник / Под ред. М.Е. Дрица. Пер. с нем. М.: Металлургия, 1979. - 683 с.

195. Мондольфо Л. Ф. Структура и свойства алюминиевых сплавов.- М.: Металлургия, 1979. 582 с.

196. Соколов А.Н. Литейные сплавы, применяемые в машиностроении.1. М.: Машгиз, 1961.-250 с.

197. Пат. 2163863 РФ, МКИ4 В 24 В 39/00. Способ упрочнения деталей поверхностным пластическим деформированием / С.Ю. Радченко, В.А. Голенков, Г.П. Короткий и др. (РФ). № 99112171/02; Заявлено 08.06.1999; Опубл. 10.03.2001, Бюл. № 7. - 3 с.: ил.

198. Дель Г.Д. Определение напряжений в пластической области по распределению твердости. М.: Машиностроение, 1971. 264 с.

199. Пат. 2131320 РФ, МКИ4 В 21 J 13/02; В 21 D 22/18. Матрица с составными роликами для штамповки с обкаткой. / В.А. Голенков, С.Ю. Радченко, Г.П. Короткий. (РФ). № 97122190/02; Заявлено 30.12.1997; Опубл. 10.06.1999, Бюл. № 16.-3 е.: ил.

200. Пат. 2162761 РФ, МКИ4 В 21 Н 1/06; В 21 D 22/30, 53/00. Способ изготовления втулок/ В.Н. Борисенко, С.Ю. Радченко, Г.П. Короткий и др. (РФ). -№ 99107030/02; Заявлено 31.03.1999; Опубл. 10.02.2001, Бюл. № 13.-3 е.: ил.

201. Короткий Г.П. Обкатное устройство для исследования процесса обкатки тонкостенных деталей из литых заготовок// Тез. док. 2~°й международной научно-технической конференции "Проблемы пластичности в технологии", ОрелГТУ, 1998 г.

202. Голенков В.А., Радченко С.Ю., Короткий Г.П. Теоретическое исследование процесса обкатки тонкостенных осесимметричных изделий// тез. докл. международной конференции "Технология 2000", 28-30 сентября 2000, Орел-ГТУ

203. Короткий Г.П. Совершенствование процесса обкатки тонкостенных литых осесимметричных деталей // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка материалов давлением. 2002. № 9. С. 16 19.

204. Дорофеев О.В., Капырин К.И., Короткий Г.П., Радченко С.Ю. Учебно-лабораторный комплекс для специальности "Машины и технология обработки металлов давлением"// Индустрия образования. 2002. - № 3. - С. 87-96.

205. Голенков В.А., Радченко С.Ю., Дорофеев О.В., Капырин К.И., Мосин В.З. К вопросу об изготовлении полых осесимметричных изделий с высокой тонкой стенкой// Сборник научных трудов ОрелГТУ, т.9 Орел: ОрелГТУ, 1996, 84с.

206. Пат. 2089323 РФ, МКИ4 В 21 J 5/08, 13/02. Роликовая матрица для штамповки с обкаткой к штампу с приводным пуансоном/ Голенков В.А., Радченко С.Ю., Дорофеев О.В. (РФ). № 93018206/02; Заявлено 08.04.93; Опубл. 10.09.97, Бюл № 25. - Зс.: ил.

207. Капырин К.И. Кинематика течения металла при валковой штамповке // Кузнечно-штамповочное производство, №4 2003, С.3-8.

208. Радченко С.Ю., Капырин К.И. К вопросу о механизме образования сквозного осевого отверстия при валковой штамповке// Механика деформированного твердого тела и обработка металлов давлением: Сб. науч. трудов ТулГУ Тула, ТулГУ, 2000. С.24-29.

209. Пат. 2102179 RU, МКИ4 6 В,21 К 21/08 В 21 Н 1/18 Способ изготовления полых осесимметричных деталей / Голенков В.А., Радченко С.Ю., Дорофеев О.В., Капырин К.И. (РФ). № 95119033/02; Заявлено 9.11.95; Опубл. 20.01.98, Бюл №2.-4 е.: ил.

210. Голенков В.А., Радченко С.Ю., Капырин К.И. Расчет кинематических и силовых параметров валковой штамцовки// Кузнечно-штамповочное производство, №3 2001, С. 11 -13.

211. Радченко С.Ю., Борисенко В.Н., Проценко Р.В. Совершенствование технологии получения осесимметричных изделий// Тезисы докладов МНТК "Ресурсосберегающие технологии, связанные с ОМД" Владимир: ВГУ, 1996.

212. Радченко С.Ю., Борисенко В.Н., Проценко Р.В. Проблемы изготовления диска автомобильного колеса// Сборник научных трудов ОрелГТУ, т. 9 -Орел: ОрелГТУ, 1996, 84с.

213. Голенков В.А., Радченко С.Ю., Дорофеев О.В., Тюков В.М. Теоретическое исследование процесса валковой штамповки осесимметричных изделий//

214. Исследования в области теории, технологии и оборудования обработки металлов давлением: Межвузовский сборник научно-технических трудов Орел-Тула: ОрелГТУ, ТулГУ, С. 117-122, 1998 г.

215. Голенков В.А., Радченко С.Ю. Некоторые особенности пластического формоизменения при валковой штамповке// Тез. док. 1Г°И международной научно-технической конференции "Проблемы пластичности в технологии": Орел . ОрелГТУ, 1998.

216. Радченко С.Ю. Экспериментальные исследования технологическихуособенностей валковой штамповки// Исследования в области теории, технологии и оборудования штамповочного производства. Сборник научных трудов. — Тула: ТулГУ, 1998 г.

217. Голенков В.А., Радченко С.Ю., Борисенко В.Н., Пилюзин В.И. Новая технология получения опор скольжения// Тезисы докладов МНТК "Ресурсосберегающие технологии в машиностроении" Владимир: ВГУ, 1999.

218. Голенков В.А., Радченко С.Ю., Капырин К.И. Кинематика и силовые параметры процесса валковой штамповки// Теория, технология, оборудование и автоматизация обработки металлов давлением и резанием: Межвуз. сб. науч.утрудов ТулГУ, Вып. 1 Тула: ТулГУ, 1999.

219. Радченко С.Ю., Пилюзин В.И. Методика определения остаточных напряжений в литых и литодеформированных заготовках// Известия ТулГУ. Серия "Машиностроение" Вып. 7.- Тула: Изд-во ТулГУ, 2002 г.

220. Радченко С.Ю., Пилюзин В.И. Применение валковой штамповки для получения втулок из литой заготовки// Механика деформированного твердого тела и обработка металлов давлением: Сб. науч. трудов ТулГУ Тула: ТулГУ, 2002, С. 17-21.

221. Радченко С.Ю., Дорофеев О.В., Капырин К.И., Короткий Г.П. Учебно-лабораторный комплекс для изучения процессов пластической обработки материалов// Современная образовательная среда. Тезисы докладов по материалам всероссийской конференции М.: ВВЦ, 2002.

222. Радченко С.Ю., Пилюзин В.И. Анализ остаточных напряжений послевалковой штамповки литых деталей// Механика деформированного твердого тела и обработка металлов давлением: Сб. науч. трудов ТулГУ Тула, ТулГУ, 2000. С.21-24.

223. Радченко С.Ю. Основные технологические процессы валковой штамповки// Кузнечно-штамповочное производство, №4 2003, С.11-13.

224. Голенков В.А., Радченко С.Ю., Дорофеев О.В. Изготовление осесимметричных изделий валковой штамповкой// Кузнечно-штамповочное производство, №11 1995, С.21-26.