автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.05, диссертация на тему:Разработка процессов и определение параметров изготовления осевого инструмента на основе пластической деформации

На правах рукописи

ТОКАРЕВ Александр Васильевич 003053281

РАЗРАБОТКА ПРОЦЕССОВ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОСЕВОГО ИНСТРУМЕНТА НА ОСНОВЕ НЕМОНОТОННОЙ ДЕФОРМАЦИИ

Специальность 05.03.05 - Технологии и машины обработки давлением

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации па соискание учёной степени кандидата технических наук

Воронеж - 2007

003053281

Работа выполнена в Воронежском государственном техническом, университете

Научный руководитель доктор технических наук, профессор

Хван Дмитрий Владимирович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Кроха Валентина Андреевна;

кандидат технических наук Крук Александр Тимофеевич

Ведущая организация ФГУП НИИАСПК (г. Воронеж)

Защита состоится 21 февраля 2007г. в 14 часов в конференц-зале на заседании диссертационного совета Д212.037.04 Воронежского государственного технического университета по адресу: 394026, Воронеж, Московский просп., 14.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Воронежского государственного технического университета.

Автореферат разослан « /Я» января 2007г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Кириллов О.Н.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Использование в авиационных конструкциях высокопрочных и труднообрабатываемых сталей и сплавов требует применения в металлообработке инструментов, которые обладают высокими эксплуатационными свойствами. В настоящее время наряду с использованием износостойких покрытий для повышения стойкости инструментов перспективным направлением является применение мсхано-термической обработки для изготовления инструментов с высокими эксплуатационными свойствами. В связи с этим пластическая осадка после кручения в условиях немонотонного нагружения может быть эффективно использована при разработке новых технологий изготовления инструментов из длинномерных цилиндрических заготовок проката.

Для обоснования и реализации нового способа обработки давлением с использованием пластической осадки с предварительным кручением необходимо иметь решения соответствующих задач и конструкцию штамповой оснастки для пластического деформирования длинномерных цилиндрических заготовок без искривления. Необходимо разработать термомеханический режим обработки длинномерных заготовок проката из инструментальной стали и разработать комплексную технологию изготовления осевого инструмента. Работа выполнена по договору о содружестве Воронежского государственного технического университета (ВГТУ) с Воронежским акционерным самолётостроительным обществом (ВАСО), в соответствии с планом госбюджетной НИР Г.Б.2001.02 "Автоматизированное проектирование и оптимизация технологических операций и элементов конструкций" кафедры ''Прикладная механика" Воронежского государственного технического университета.

Тема работы включена в основное научное направление ВГТУ "Компьютерная механика и автоматизированные системы проектирования технологий и конструкций машиностроения и аэрокосмической техники".

Цель работы. Разработка процессов и определение параметров изготовления осевого инструмента из длинномерных заготовок проката на основе немонотонного пластического деформирования, проектирование комплексной технологии изготовления инструментов с высокими износостойкими свойствами, а также создание научно обоснованных рекомендаций для проектирования штамповой оснастки.

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

1. Исследовать технологические возможности процесса пластической осадки после кручения на основе немонотонной пластической деформации и разработать методику расчета поддерживающей нагрузки, позволяющей деформировать длинномерные цилиндрические заготовки из упрочняющегося материала без продольного изгиба.

2.Разработать конструкцию оснастки для реализации пластической осадки после кручения длинномерных заготовок без потери продольной устойчивости и соответственно методику расчёта ее основных конструктивных параметров.

3.Исследовать влияние пластического деформирования заготовок осадкой после кручения на износостойкость инструментов в условиях механо-термической обработки.

4. Разработать комплексную технологию изготовления осевых инструментов.

5.Внедрить результаты исследований в промышленность и учебный процесс.

Научная новизна.

1. Исследовано напряженно-деформированное состояние длинномерных цилиндрических заготовок в условиях немонотонного деформирования при пластическом сжатии после кручения на основе модели Г.Бакхауза.

2. Установлено, что в условиях немонотонности процесса пластической осадки после кручения, деформирующее усилие снижается по сравнению с деформирующим усилием только при чистой осадке.

3.Исследована устойчивость длинномерных заготовок при пластической осадке после кручения, которая анализировалась на основе критерия положительности суммарной работы добавочных нагрузок с учётом немонотонности процесса и упрочняемости деформируемого материала.

4. Разработан термомеханический способ обработки длинномерных заготовок проката, заключающийся в холодной пластической деформации таких заготовок, дорекристаллизационном нагреве с целью стабилизации деформированной структуры и последующей окончательной термической обработке.

5. Разработан эффективный способ пластической деформации заготовок, заключающийся в осадке после кручения до оптимальных степеней деформации, позволяющий повышать эксплуатационные свойства инструментов (патент РФ №2215795).

6. Установлено оптимальное соотношение между сдвиговыми и линейными деформациями, которое определяет максимальное повышение стойкости инструментов из сталей 9ХС и ХВГ.

7.Определены оптимальные степени пластической деформации заготовок, при которых стойкость инструментов максимальна (патент РФ №2252269).

8. Разработана новая технологическая схема штампа (патент РФ №2231039) и штамп, который позволяет реализовать пластическую осадку после кручения без продольного изгиба осаживаемой заготовки и создана методика расчета его конструктивных параметров.

Практическая значимость работы.

1. Экспериментальные исследования позволяют обоснованно выбирать

степень формоизменения исходной заготовки и прогнозировать высокие эксплуатационные свойства инструмента.

2. Использование разработанной математической модели описывающей поведение длинномерной заготовки при пластической деформации без потери устойчивости, позволяет определять конструктивные параметры специального штампа.

3. Разработанный технологический процесс, заключающийся в пластической осадке длинномерных заготовок с наложением кручения, дорекристаллизационном нагреве и полной последующей термической обработке, позволяет повысить стойкость различных видов осевого инструмента из сталей 9ХС и ХВГ в 2-2,5 раза, за счёт создания определённой микроструктуры в заготовках проката.

4. Разработанная комплексная технология изготовления осевого инструмента пластическим деформированием в условиях механо-термической обработки, прошла промышленные испытания при изготовлении двухсторонних концевых фрез и гладких калибров из инструментальных сталей 9ХС и ХВГ. В настоящее время разработанная технология внедрена в производство на ВАСО. Годовой экономический эффект от внедрения данной технологии составил 93 тыс. рублей.

5. Технология пластической осадки после кручения используется в учебном процессе по специальности 130100 «Самолето - и вертолетостроение».

Методы исследований. Аналитические методы исследования выполнены на основе энергетического критерия устойчивости. Эксперименты проводились на прессе П6328Б и на испытательной машине КМ-50 с использованием современной измерительной аппаратуры. Конструкция штамповой оснастки разрабатывалась с применением методов теории машин и механизмов. Обработка опытных данных осуществлялась с применением методов математической статистики с использованием ЭВМ IBM PC.

Достоверность результатов исследований обеспечена обоснованным использованием теоретических зависимостей, допущений и ограничений, корректностью постановки задач, использованием современных надёжных и эффективных методов исследования и подтверждается качественным и количественным согласованием результатов расчёта с экспериментальными данными, полученными как лично автором, так и другими исследователями. Научные положения и практические результаты подтверждены опытно-промышленными испытаниями изготовленных инструментов и тремя патентами РФ на изобретения.

Апробация работы. Результаты исследований доложены на Международной научно-технической конференции "Прикладные задачи механики и тепломассообмена в авиастроении" (Воронеж, 2000); Всероссийской научно-технической конференции "Прикладные задачи механики и тепломассообмена в авиастроении (Воронеж, 2001, награждена дипломом); Международной научно-технической конференции

"Авиакосмические технологии" (Воронеж, 2002); Международной научно-технической конференции "Авиакосмические технологии" (Воронеж, 2003); Международной научно-технической конференции "Механика пластического формоизменения. Технологии и оборудование обработки материалов давлением" (Тула, 2004); 5-м Всероссийском Форуме «Интеллектуальные ресурсы регионов России» (Ярославль, 2004, награждена дипломом ЦНТИ); 5-м Московском международном салоне инноваций и инвестиций (Москва, 2005, награждена бронзовой медалью ВВЦ), а также на ежегодных научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава ВГТУ (Воронеж, 2000-2005).

Публикации. Основные результаты диссертации опубликованы в 16 научных работ (включая 3 патента на изобретение), в том числе 4 - в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

В патентах [5, 6, 7] согласно закону РФ «Об интеллектуальной собственности» каждый автор имеет равные права на изобретение. В работах опубликованных в соавторстве и приведенных в конце автореферата лично соискателю принадлежит: [1, 9] - разработана технология механо-термической обработки для инструментальных сталей; [2] - представлена технологическая схема предварительной механо-термической обработки; [4] - разработана методика проведения эксперимента; [8] - установлена зависимость стойкости от степени деформации для инструментов из стали Р6М5; [10] - проведён анализ влияния карбидной неоднородности на износостойкость; [13] - проведён анализ влияния холодной пластической осадки с кручением, на структурное состояние стали; [15] - разработана модель для определения минимального влияния поддерживающей нагрузки в момент потери заготовкой устойчивости; [16] -разработана математическая модель для расчета поперечной нагрузки при пластической осадке с кручением длинномерных заготовок.

В патентах [5, 6, 7] согласно закону РФ «Об интеллектуальной собственности» каждый автор имеет равные права на изобретение. В работах опубликованных в соавторстве и приведенных в конце автореферата лично соискателю принадлежит: [1, 9] - разработана технология механо-термической обработки для инструментальных сталей; [2] - представлена технологическая схема предварительной механо-термической обработки; [4] - разработана методика проведения эксперимента; [8] - установлена зависимость стойкости от степени деформации для инструментов из стали Р6М5; [10] - проведён анализ влияния карбидной неоднородности на износостойкость; [13] - проведён анализ влияния холодной пластической осадки с кручением, на структурное состояние стали; [15] - разработана модель для определения минимального влияния поддерживающей нагрузки в момент потери заготовкой устойчивости; [16] -разработана математическая модель для расчета поперечной нагрузки при пластической осадке с кручением длинномерных заготовок.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, основных результатов и выводов, списка литературы из 78 наименований и

приложения. Материал изложен на 161 странице, содержит 71 иллюстрацию и 26 таблиц.

Автор выражает глубокую благодарность кандидату технических наук доценту А.А.Воропаеву за оказанную помощь при выполнении работы, критические замечания и рекомендации.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель :и задачи исследований, изложены методы исследований, раскрыты научная новизна и практическая значимость работы.

В первой главе дается анализ существующих технологий повышения стойкости режущего и мерительного инструмента. Показано, что существующие конструкции штамповой оснастки и широкое применение метода осадки с кручением в промышленности требуют совершенствования известных моделей, исследования и разработки новых конструкций штампов для реализации прогрессивных технологий, расширяющих технологические возможности метода и обеспечивающих получение изделий с высокими эксплуатационными свойствами.

Даётся обоснование необходимости разработки теоретических основ решения задачи об устойчивости длинномерной цилиндрической заготовки при пластической осадке после кручения и конструировании соответствующей штамповой оснастки для реализации прогрессивных технологий. В связи с этим в диссертационной работе поставлены и решены актуальные для производства задачи.

Во второй главе исследована устойчивость длинномерной цилиндрической заготовки с отношением длины (Г) к диаметру (с!) а = 1/Ы>Ъ при

сжатии, а также рассмотрено напряженно-деформированное состояние при пластической осадке после кручения как процесс немонотонного деформирования. Устойчивость таких заготовок анализировалась на основе критерия положительности работы добавочной нагрузки.

На рис.1 представлена схема нагружения заготовки в момент потери устойчивости. На заготовку 1, сжатую пуансоном 2, действует поперечная нагрузка <2,

препятствующая искривлению оси заготовки, Ркр- критическая сила сжатия, штриховая линия - изогнутая ось заготовки в момент начала её искривления.

Поперечная нагрузка () определялась на основе энергетического критерия устойчивости

= (1) где Л(0) = ~<2-у0 - работа сосредоточенной силы ¡2 на наибольшем прогибе у0. перемещение точки приложения силы Р«р.

Величины Л и определяются соотношениями

1 = 0,5¡(у')г&, У-0-5¡Е■ Лу'У(2)

о о

где Е — модуль упругости материала стержня; J — осевой момент инерции поперечного сечения; у', у"-первая и вторая производные поперечных перемещений у в зависимости от координаты г.

Изогнутая ось заготовки аппроксимировалась соотношением у = уаътг{лг1Т). При коэффициенте а'0<аа<а0гг («¿<3) из (1) и учитывая (2) получаем зависимость для определения минимальной поперечной силы

Для заготовок из инструментальной стали 9ХС и ХВГ с размерами а„= 8, /0=140мм., механическими характеристиками 9ХС —Л=1105Мпа, п=0,15, е0=0,003; ХВГ-А=1170Мпа, п=0,14, ео=0,003, <=3, с0=0,01, а0„р =15,7 для 9ХС и а0щ, =15,1 для ХВГ, минимальное значение поперечной силы будет равно СЬхс=140Ы, Охвг-пгн. Значения минимальной поперечной нагрузки при критических напряжениях используются для проектировочного расчета элементов штампа.

В работе напряженно-деформированное состояние при пластической 'осадке после кручения определяется согласно модели анизотропно упрочняющегося тела Г.Бакхауза, включающей в себя независящие от вида напряженного состояния и истории нагружения характеристики материала: кривую течения са ~а0 (е„), параметр, характеризующий эффект Баушингера /3 = Р(е0) и наследственную функцию <р-ср(е-ей), учитывающую способность материала запоминать историю деформирования. Предполагается отсутствие остаточных касательных напряжений из-за их незначительной величины по сравнению с нормальными напряжениями сжатия.

Деформированное состояние рассматривается в условиях невозможности взаимного поворота концевых сечений в процессе осаживания заготовки.

При этом компоненты приращений пластической деформации в цилиндрической системе координат (х, = г, х2 = р, х, а г/) равны

с/г, =-2йер =-2с/^. [ Компоненты девиатора напряжений определялись по выражениям

5,=-25,=-И,;

^ = ¿<т0(е) -|[1 - Ж*0Ж(«„Ме -г0); =Г = 1ТТ11-Дго)]|:го(«'оМе-£о)-

(5)

На основании уравнения равновесия

-- = О (6)

¿Р Р

и системы (5), нормальные напряжения ар = о-7 =0. В связи с этим девиатор напряжений в осевом направлении определялся соотношением

^=2<тг/3. (7)

где <т2 нормальное напряжение.

Тогда из соотношений (4, 5, 6, 7) определяются осевые и касательные напряжения

а, = сг0 (врЦз + е) - 0Д1 - рфрЦ3)К (0р/,/ЗЖ<о|

где в - относительный угол закручивания заготовки; р - координата точек поперечного сечения, изменяющаяся в пределах от нуля до текущего радиуса заготовки Я = (1 + 0,5е), Л, - начальный радиус заготовки; е - приращение накопленной деформации на этапе сжатия заготовки.

Величина осевого усилия сжатия заготовки определялась соотношением

Рг =2я1{а0(вр/^ + е)-ОЯ\~Р(вр/^)]*0(вр/^Ые)}рс1р. (9)

о

В соотношениях (8) и (9) функции <т0, Д /р - представлены в виде аппроксимаций опытных значений.

Расчетные значения осевого усилия сжатия и экспериментальные данные расходятся <9%.

Для решения задачи об устойчивости заготовок при осадке после

7

кручения использовался обобщенный критерий устойчивости - критерий положительности работы добавочной нагрузки, включающий активную и, обеспечивающую неизменность напряженного состояния в деформируемой заготовке, вспомогательную (поддерживающую) нагрузку. При этом поддерживающая нагрузка в процессе деформирования заготовки совершает отрицательную работу.

В рассматриваемом варианте указанный критерий имеет вид

¿РсН + Л(с10) >0, (10)

()Рс11 + Л(с1с{) > 0, (11)

где сИ=(.„с1е - приращение длины заготовки.

Анализ критерия (10 и 11) проводился на основе решения задачи об осадке цилиндрической заготовки сплошного сечения после ее предварительного закручивания на относительный угол О.

Дифференциал приложенной к заготовке нагрузки определялся следующим соотношением

(1Р - 2яа7 МК, (12)

здесь нормальное напряжение в точках сечения заготовки из соотношения (8), равно

а, =сг0(Ж/л/3+е)-0,5[1-ДЖ/л/ЗЖ(Ж/л/з)р(е). (13)

Дифференциал текущего радиуса заготовки равен

с1К=0,5^е. (14)

Изогнутая ось заготовки в момент начала ее искривления описывалась в системе координат у-г уравнением, удовлетворяющим граничным условиям защемленной балки.

Работа вспомогательных нагрузок с1<2 и Ыд определялась соотношениями

л<и2) = -*/ем., (15)

= (16)

где кг = УЛ'н2 . знак «-» принят в связи с тем, что силы <10 и с/я всегда

М П + \

направлены навстречу перемещению точек приложения поддерживающих нагрузок.

Решение уравнений (10 и 11) с учетом аппроксимации кривой течения Х.Свифта <т0(е) = А(е„ +е)% позволяет определить величину поддерживающих нагрузок

0 = яад>Лг(ео+е)1'+Ж//7з+е)- -0Д1-ДЖ/л/3)](йй/л/3»(е))(1 + 0,5е)^,(17)

о

- = 2<Л'(е0+еГ||(ео+ед/^ + еГ _0Д1_жж/7з)](ж/7з)>(е))1^£^. (18) Е 0 1 е

Рассчитаны значения О и су для заготовок из сталей 9ХС и ХВГ. Установлено, что с увеличением накопленной деформации е нагрузка 2 и д монотонно возрастает, а сдвиговая деформация вызывает повышение устойчивости длинномерных заготовок. Знание поперечных нагрузок необходимо для управления процессом пластической деформации заготовок без потери последней устойчивости и для проектирования технологической оснастки.

Экспериментально установлено, что деформация сдвига снижает усилие осадки, например для стали 9ХС в отожжённом состоянии при с=1,44 снижение осевого усилия составляет -20%. Отличие опытных значений снижения осевого усилия при наложении кручения от расчетных данных составляет <10%.

Третья глава посвящена разработке конструкций технологической оснастки для реализации пластической осадки с кручением длинномерных цилиндрических заготовок и определению основных параметров штампа.

Разработана конструкция штампа, принцип действия которого основан на действии нагружения заготовки скручивающим моментом посредством винтового механизма. В этом варианте (рис.2) нагружающий пуансон содержит жёстко установленные в нём два пальца, свободные концы, которых размещены в винтовых пазах корпуса. Пуансон, вращаясь относительно своей оси, совершает поступательное движение в корпусе. При этом благодаря радиалыю направленным насечкам на рабочих торцах пуансона и опорной плиты создаётся возможность приложения скручивающего момента к осаживаемой заготовке. Конструкция штампа запатентована [6].

Рис.2 9

С целью повышения эффективности обработки заготовок, предложена комбинированная конструкция штампа двустороннего действия, позволяющего осаживать заготовку одновременным перемещением обоих её торцов, вследствие чего степень деформации за одну установку увеличивается в два раза по сравнению с деформациями, реализуемыми в штампах одностороннего действия.

Во всех разработанных штампах, для предотвращения искривления обрабатываемых заготовок, используются поддерживающие элементы в виде конических секторов, угол конусности которых определяется решением уравнения (19) с учетом начальных условий осадки, когда поддерживающая нагрузка определяется соотношением (3), а £\пг = 0.

5т2^-2/созг/? = 2(0 + ^да)/а (19)

где йп2р-2/с<к2р = с1 - характеристика штампа; р =сот1 - угол конусности секторов и обоймы; / - коэффициент трения в кинематической паре секторы -обойма; О - вес обоймы; - сила подпора на обойму упругого элемента.

Для выполнения условия (19) в конструкции штампа предусмотрен упругий элемент, жёсткость которого определяется соотношением (20)

К = (с,б/2 - 0)^/до(/1/(1-Е) -1).. (20)

Здесь поддерживающая нагрузка <2 рассчитывалась по формуле (17) при накопленной деформации е=е„„ , при которой стойкость инструментов наибольшая.

О.кН

1

• у»

--Эхе

л

хвг

—-

О 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5

Рис.3

Разработана также конструкция штампа и методика определения поперечной поддерживающей нагрузки с помощью тарированного упругого элемента. На рис.3 представлены результаты испытаний образцов (Л0=9мм.; /о=140мм.) из сталей 9ХС и ХВГ (точки) и расчётные значения (2 (сплошная линия) в зависимости от осевой деформации е. Установлено, что экспериментальные и теоретические данные значений поперечных нагрузок расходятся <7%.

В четвёртой главе представлены результаты определения механических характеристик исследуемых сталей 9ХС и ХВГ. Спроектирован режим термомеханической обработки этих сталей. Исследовано влияние степени пластического деформирования заготовок на стойкость инструментов в условиях предварительной механо-термической обработки.

Механические характеристики указанных сталей определялись статистической обработкой экспериментальных кривых течения, построенных по результатам испытаний стандартных образцов на крутильной машине КМ-50.

Металлографическими исследованиями установлено, что при перекристаллизации деформированной стали на величину накопленной деформации е=0,065-0,10, происходит рекристаллизация (рост зерна аустенита), а при е=0,35-0,45 происходит деформационное упрочнение, связанное с сохранением мелкодисперсности структуры, что обеспечивает повышение стойкости инструментов.

Величина зерна аустенита исследовалась после полной термической обработки согласно ГОСТ5639-82, а карбидная неоднородность оценивалась по ГОСТ19265-73.

В работе приведены методика и результаты экспериментальных исследований по определению влияния степени пластического деформирования заготовок на стойкость инструментов в условиях предварительной механо-термической обработки. Установлено, что наиболее эффективным способом деформации является сочетание пластической осадки с предварительным кручением. Определена критическая деформация, при которой относительная стойкость понижалась и составила для инструментов из стали 9ХС и ХВГ 0,70,71 при =0,09-0,10. Оптимальная накопленная деформация, при которой стойкость инструментов оказалась наибольшей, составила еаш =0,40-0,43. Оптимальное соотношение между угловой и осевой пластической деформациями составило 1,44. При этом стойкость возросла в 2,55 и 2,37 раза соответственно для инструментов из сталей ХВГ и 9ХС.

В пятой главе дан сравнительный анализ существующего технологического процесса изготовления осевого инструмента из инструментальных легированных сталей и нового прогрессивного технологического процесса изготовления двухсторонних концевых фрез из инструментальной легированной стали 9ХС и гладких калибров из

11

инструментальной стали ХВГ.

Отмечено, что существующий в настоящее время технологический процесс изготовления инструментов из углеродистых легированных инструментальных сталей не позволяет полностью реализовать потенциальные возможности инструментов, по причине образующейся разнозернистости структуры и карбидной неоднородности в заготовке при прокатке. Для этого необходимо заготовку подвергнуть пластической осадке после кручения на прессе до деформации, превышающей критическую, обуславливающую

интенсивный рост зерен структуры (патент №2252269). Как показали исследования, однородную деформацию, необходимую для формирования равномерной мелкозернистой структуры по высоте, можно получить, подвергая осадке после кручения длинномерные заготовки (% > 3).

На основе теоретических и экспериментальных исследований разработан новый прогрессивный технологический процесс (рис.4) изготовления двухсторонних концевых фрез и гладких калибров, заключающийся в пластической осадке длинномерных заготовок с наложением кручения, дорекристаллизационном нагреве и полной последующей термической обработке. Данный технологический процесс позволяет повысить стойкость различных видов осевого инструмента из сталей 9ХС и ХВГ в 2-2,5 раза, за счёт создания равномерной мелкозернистой микроструктуры в заготовках проката, по сравнению с инструментами, изготовленными по существующей технологии.

Производственные испытания

инструментов показали, что износостойкость концевых фрез из стали 9ХС возросла в 2,37 раза, а гладких калибров из стали ХВГ в 2,55 раза.

На базе нового прогрессивного способа пластической деформации, разработана промышленная технология изготовления концевых фрез и гладких калибров, которая внедрена в производство на ВАСО. Акт внедрения представлен в приложении.

Рис.4

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

Проведённые теоретические и экспериментальные исследования позволяют сформулировать следующие основные результаты и выводы.

1. Исследовано напряженно-деформированное состояние длинномерных заготовок при немонотонном пластическом деформировании на основе модели Г.Бакхауза, которое показало, что при наложении кручения при осадке осевые усилия деформации снижаются. Снижение осевого усилия при наложении кручения для заготовок из стали 9ХС при с=1,44 составляет ~20%. Расхождение опытных значений от расчетных данных составляет <10%.

2.Исследована устойчивость длинномерных заготовок при пластической осадке после кручения, которая анализировалась на основе критерия положительности суммарной работы добавочных нагрузок с учётом немонотонности процесса. Установлено, что величина указанной нагрузки монотонно возрастает с увеличением степени пластической осадки, а учет упрочняемости материала повышает устойчивость заготовок.

3. Разработан специальный штамп для практических исследований поддерживающих нагрузок и создана методика экспериментального определения этих нагрузок. Отклонение опытных данных от расчетных значений находятся в пределах ~7%, что свидетельствует о правомерности используемых критериев.

4. Разработана технологическая схема специального штампа (патент РФ №2231039), позволяющая реализовать в длинномерных заготовках, при пластической осадке после кручения, достаточно высокую степень однородности деформации по высоте (не менее 95%). Разработаны рекомендации по проектированию основных параметров штампа, обеспечивающих оптимальные степени деформации.

5. Создана методика расчета жёсткости упругого элемента штампа, который обеспечивает необходимую поддерживающую нагрузку при осадке, что позволяет деформировать длинномерные заготовки (ао=5-10) без искривления.

6. Установлено, что наиболее эффективным видом пластической деформации, для получения высокой износостойкости инструментов в условиях предварительной механо-термической обработки инструментальных легированных сталей, является осадка после кручения (патент РФ №2252269).

7. Определена оптимальная степень накопленной деформации (е^, =0,40-0,43) при пластической осадке после кручения и оптимальное соотношение между угловой и осевой деформациями (с=1,44) (патент РФ №2215795), в условиях предварительной механо-термической обработки, при которых стойкость концевых фрез из инструментальной легированной стали 9ХС

13

возросла в 2,37 раза, а износостойкость гладких калибров из стали ХВГ в 2,55 раза по сравнению с инструментами, изготовленными по традиционной технологии.

8. Создан комплексный технологический процесс изготовления осевых инструментов, включающий пластическую деформацию заготовок проката путем осадки после кручения и термомеханического режима, позволяющего получать инструменты с высокой износостойкостью по сравнению с инструментами, изготовленными по существующей технологии.

9. На базе нового технологического процесса разработана промышленная технология изготовления двухсторонних концевых фрез 016 и гладких калибров для контроля отверстий 016Н7, которая внедрена в производство на ВАСО. Годовой экономический эффект от внедрения разработанной технологии составил 93 тыс. руб. по сравнению с базовым вариантом.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих' работах:

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК РФ

1. Хван Д.В., Механотермическая обработка инструментальных сталей / Д.В. Хван, A.B. Токарев, A.A. Воропаев // Техника машиностроения. 2001. №6. С. 74-75.

2. Повышение стойкости инструментов осадкой с кручением / A.B. Токарев, Д.В. Хван, A.A. Воропаев, В.В. Кефели // Кузнечно-штамповочное производство. 2002. №11. С. 44-46.

3. Токарев A.B. Влияние пластического кручения заготовок на стойкость инструментов / A.B. Токарев. Техника машиностроения. 2003. №6. С. 56-57.

4. Хван Д.В. Влияние механо-термической обработки на стойкость инструментов / Д.В. Хван, A.B. Попов, A.B. Токарев //Известия Тул. гос. ун-та. Сер. Механика деформируемого твёрдого тела и обработка металлов давлением. Тула, 2004. Вып.2. С. 157-160.

Патенты

5. Патент RU №2215795, С2 7 с 21 D 8/00, 7/00 от 11.07.2001. Способ улучшения свойств инструментальной стали / Хван Д.В., Токарев A.B., Кефели В.В., Воропаев A.A., Соколова O.A., Горячев A.A. // Бюл. №31 от 10.11.2003.

6. Патент RU №2231039, С2 G 01 N 3/08 от 27.12.2001. Устройство для испытания на сжатие длинномерного образца / Хван Д. В., Кефели В.В.,

Токарев A.B., Воропаев A.A., Баранников С.А., Горячев A.A. И Бюл. №17 от 20.06.2004.

7. Патент RU №2252269, С1 МПК е21 D 7/00, 9/22, 8/00 от 08.01.2004. Способ улучшения свойств инструментальной стали / Токарев A.B., Хван Д.В. и др. // Бюл. №14 от 20.05.2005г.

Статьи в материалах конференций

8. Токарев A.B. Влияние механико-термической обработки на некоторые физико-механические свойства быстрорежущей инструментальной стали Р6М5 / A.B. Токарев, A.A. Воропаев // Прикладные задачи механики и тепломассообмена в авиастроении: труды междунар. науч.-техн. конф. Воронеж, 2000. С. 123-127.

9. Хван Д.В. Разработка технологии механо-термической обработки инструментальных сталей для повышения их стойкости / Д.В. Хван, A.A. Воропаев, A.B. Токарев // Юбилейная научно-практическая конференция АНТОК СНГ: труды науч.-практ. конф. М„ 2001. С. 135-138.

10. Хван Д.В. Карбидная неоднородность как один из основных факторов, определяющих износостойкость инструментов / Д.В. Хван, A.B. Токарев, A.A. Воропаев // Аэродинамика механика и аэрокосмические технологии: труды первой Всероссийской электронной науч.-техн. конф. Воронеж, 2001. С. 121-123.

П.Токарев A.B. Повышение износостойкости инструментов из углеродистой инструментальной стали методом предварительной механо-термической обработки / A.B. Токарев // Прикладные задачи механики и тепломассообмена в авиастроении: труды II Всерос. науч.-техн. конф. Воронеж, 2001. С. 121-122.

12. Токарев A.B. Разработка эффективных технологий повышения стойкости инструментов / A.B. Токарев // Авиакосмические технологии: труды III междунар. науч.-техн. конф. Воронеж: ВГТУ, 2002. С. 103-107.

13. Токарев A.B. Влияние холодной пластической осадки с кручением на структурное состояние инструментальной стали / A.B. Токарев, A.A. Воропаев // Системные проблемы качества, математического моделирования, информационных, электронных и лазерных технологий: материалы междунар. конф. и Российской науч. школы. Москва, Воронеж, Сочи, 2002. С. 43-46.

14. Токарев A.B. Технологический процесс изготовления инструментов с повышенными эксплуатационными свойствами осадкой с кручением в условиях предварительной механо-термической обработки / A.B. Токарев // Авиакосмические технологии: труды IV междунар. науч.-техн. конф. Воронеж:

ВГТУ, 2003. С. 31-34.

15. Хван А.Д. Устойчивость при осадке длинномерных цилиндрических заготовок / Д.В. Хван, A.B. Токарев // Машиностроитель, 2004. №11. С. 41-43.

16. Устойчивость длинномерных цилиндрических заготовок при пластической осадке с кручением / Д.В. Хван, В.Б. Бочаров, A.B. Токарев, В.В. Кефели // Совершенствование процессов и оборудования обработки давлением в металлургии и машиностроении: тематический сб. науч. тр. Краматорск: ДГМА, 2005. С. 162-164.

Подписано в печать 16.01.2007. Формат 60x84/16. Бумага для множительных аппаратов. Усл. печ. л. 1,0. Тираж 90 экз. Заказ №

ГОУВПО «Воронежский государственный технический университет» 394026 Воронеж, Московский просп., 14

Введение.

Глава 1. Состояние вопроса и задачи исследования.

1.1. Технологии повышения износостойкости инструментов.

1.2. Технологическое оснащение при реализации пластического деформирования осадкой и осадкой с кручением длинномерных цилиндрических заготовок.

1.3. Выводы и задачи исследования.

Глава 2. Напряженно-деформированное состояние и устойчивость при пластической осадке, осадке с кручением и осадке после кручения длинномерных цилиндрических заготовок.

2.1. Устойчивость при осадке длинномерных цилиндрических заготовок

2.2. Напряженно-деформированное состояние и устойчивость при осадке с кручением длинномерных цилиндрических заготовок в условиях монотонного нагружения.

2.3. Напряженно-деформированное состояние и устойчивость заготовок при осадке после кручения в условиях немонотонного нагружения.

2.4. Выводы.

Глава 3. Разработка конструкций технологической оснастки для реализации осадки с кручением длинномерных цилиндрических заготовок.

3.1. Разработка конструкции штампа и определение его основных конструктивных параметров.

3.2. Разработка конструкции упругого элемента штампа и определение поперечной поддерживающей нагрузки.

3.3. Штамп двустороннего действия для пластической осадки с кручением длинномерных заготовок.

3.4. Выводы.

Глава 4. Экспериментальное исследование влияния степени пластического деформирования на стойкость инструментов в условиях предварительной механо-термической обработки (ПМТО).

4.1. Экспериментальное определение кривой упрочнения (течения) для сталей 9ХС и ХВГ.

4.2. Технология ПМТО инструментальных легированных сталей.

4.3. Исследование влияния степени пластического деформирования заготовок на стойкость инструментов в условиях ПМТО.

4.4. Выводы.

Глава 5. Внедрение результатов исследований.

5.1. Анализ существующего технологического процесса изготовления инструментов из инструментальных сталей 9ХС и ХВГ.

5.2. Разработка технологии изготовления осевого инструмента с повышенными эксплуатационными свойствами осадкой и осадкой с кручением в условиях ПМТО.

5.3. Выводы.

Актуальность темы.

Использование в авиационных конструкциях высокопрочных и труднообрабатываемых сталей и сплавов требует применения в металлообработке инструментов, которые обладают высокими эксплуатационными свойствами. В настоящее время наряду с использованием износостойких покрытий для повышения стойкости инструментов перспективным направлением является применение механо-термической обработки для изготовления инструментов с высокими эксплуатационными свойствами. В связи с этим пластическая осадка с предварительным кручением может быть эффективно использована при разработке новых технологий изготовления инструментов из длинномерных цилиндрических заготовок проката.

Для улучшения свойств инструментальных сталей всё шире применяют современные технологические процессы, такие как электрошлаковый и электроннолучевой переплав, всестороннюю деформацию заготовок, термомеханическую обработку, методы поверхностной термообработки и др.

К числу наиболее перспективных и эффективных технологий относится предварительная механотермическая обработка (ПМТО). Она позволяет улучшить структурное состояние заготовки, поступающей в производство с металлургического предприятия и, при соответствующей схеме термической обработки, обеспечивает высокие эксплуатационные характеристики инструмента. Высокая технологичность ПМТО позволяет использовать ее как операцию в общей технологии изготовления инструмента.

В машиностроении значительный удельный вес составляют осевые инструменты (фрезы, свёрла, зенковки, цековки и т.д.). Они изготавливаются из заготовок проката круглого сечения, для улучшения, структуры которых наиболее целесообразным является схема пластической деформации, при которой заготовка нагружается осевой силой и крутящим моментом. Такая схема характеризуется целым рядом, подтверждённых на практике, технологических эффектов.

В связи с выше изложенным, возникает необходимость изучения напряжённо-деформированного состояния и устойчивости длинномерной цилиндрической заготовки, подвергнутой осадке или осадке после кручения. Для реализации пластической осадки с кручением в производственных условиях необходимо разработать устройство (штамп), исключающее потерю устойчивости заготовки при сжатии. Для разработки технологии изготовления инструмента необходимо определить степень влияния пластической осадки и осадки после кручения на износостойкость и определить порядок термической обработки в общем, технологическом цикле. Для решения этих задач необходимо проведение экспериментальных исследований, результаты которых будут являться основой для разработки технологии изготовления инструментов с высокими эксплуатационными свойствами. Для проведения экспериментальных работ необходимо разработать методику исследования влияния пластической осадки и осадки после кручения цилиндрических заготовок на износостойкость инструментов.

Целесообразность разработки такой технологии диктуется широкой номенклатурой специального инструмента, изготавливаемого из цилиндрических заготовок проката.

Таким образом, для повышения эффективности и расширения технологических возможностей инструментов необходима разработка новых технологий, позволяющих улучшить структурное состояние заготовок, из инструментальной стали, и обеспечивающих изготовление инструментов с высокими эксплуатационными свойствами.

Для обоснования и реализации нового способа обработки давлением с использованием пластической осадки после кручения необходимо иметь решения соответствующих задач и конструкцию штамповой оснастки для пластического деформирования длинномерных цилиндрических заготовок без искривления.

Работа выполнена по договору о содружестве Воронежского государственного технического университета (ВГТУ) и Воронежского акционерного самолётостроительного общества (ВАСО). В соответствии с планом госбюджетной НИР Г.Б.2001.02 "Автоматизированное проектирование и оптимизация технологических операций и элементов конструкций" кафедры "Прикладная механика" Воронежского государственного технического университета.

Тема работы включена в основное научное направление ВГТУ "Компьютерная механика и автоматизированные системы проектирования технологий и конструкций машиностроения и аэрокосмической техники".

Цель работы.

Разработка процессов и определение параметров изготовления осевого инструмента из длинномерных заготовок проката на основе пластической деформации, проектирование комплексной технологии изготовления инструментов с высокими износостойкими свойствами, а также создание научно обоснованных рекомендаций для проектирования штамповой оснастки.

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

1. Исследовать технологические возможности процесса пластической осадки с предварительным кручением и разработать методику расчета поддерживающей нагрузки, позволяющей деформировать длинномерные цилиндрические заготовки из упрочняющегося материала без продольного изгиба.

2. Создать методику расчёта основных конструктивных параметров штампа и разработать конструкцию оснастки для реализации пластической осадки с предварительным кручением длинномерных заготовок без потери продольной устойчивости.

3. Исследовать влияние пластического деформирования осадкой с предварительным кручением в условиях механо-термической обработки на эксплуатационные свойства инструментов.

4. Разработать комплексную технологию изготовления осевых инструментов.

5. Внедрить результаты исследований в промышленность и учебный процесс.

Научная новизна. Научная новизна включает:

1. Исследовано напряженно-деформированное состояние при пластическом сжатии с предварительным кручением длинномерных заготовок на основе модели Г.Бакхауза, которое показало, что при наложении кручения при осадке и учете упрочняемости материала осевые усилия деформации снижаются.

2. Создана модель и исследована устойчивость длинномерных заготовок при пластической осадке с предварительным кручением, которая анализировалась на основе критерия положительности суммарной работы добавочных нагрузок с учётом упрочняемости деформируемого материала.

3. Разработан термомеханический способ обработки длинномерных заготовок проката, заключающийся в холодной пластической деформации таких заготовок, дорекристаллизационном нагреве с целью стабилизации деформированной структуры и последующей окончательной термической обработке.

4. Разработан эффективный способ пластической деформации заготовок, заключающийся в осадке с предварительным кручением до оптимальных значений, позволяющий повышать эксплуатационные свойства инструментов (патент РФ №2215795).

5. Установлено оптимальное соотношение между сдвиговыми и линейными деформациями, которое определяет максимальное повышение стойкости инструментов из сталей 9ХС и ХВГ.

6. Определены оптимальные степени пластической деформации заготовок, при которых стойкость инструментов максимальна (патент РФ №2252269).

7. Разработана новая технологическая схема штампа (патент РФ №2231039) и создана методика расчета его конструктивных параметров, позволяющее реализовать пластическую осадку с предварительным кручением без продольного изгиба деформируемой заготовки.

Практическая ценность и реализация результатов работы.

1. Экспериментальные исследования позволяют обоснованно выбирать степени формоизменения исходной заготовки и прогнозировать высокие эксплуатационные свойства инструмента.

2. Использование разработанной математической модели описывающей поведение длинномерной заготовки при пластической деформации без потери устойчивости, позволяет определять конструктивные параметры специального штампа.

3. Разработанный технологический процесс, заключающийся в пластической осадке длинномерных заготовок с наложением кручения, дорекристаллизационном нагреве и полной последующей термической обработке, позволяет повысить стойкость различных видов осевого инструмента из сталей 9ХС и ХВГ в 2-2,5 раза, за счёт создания определённой микроструктуры в заготовках.

4. Разработанная комплексная технология изготовления осевого инструмента пластическим деформированием в условиях механо-термической обработки, прошла промышленные испытания при изготовлении двухсторонних концевых фрез и гладких калибров из инструментальных сталей 9ХС и ХВГ. В настоящее время разработанная технология внедрена в производство на ВАСО. Годовой экономический эффект от внедрения данной технологии составил 93 тыс. рублей.

5. Технология пластической осадки с кручением используется в учебном процессе по специальности 130100 «Самолето - и вертолетостроение».

Методы исследований.

Аналитические методы исследования выполнены на основе энергетического критерия устойчивости. Эксперименты проводились на прессе П6328Б и на испытательной машине КМ-50 с использованием современной измерительной аппаратуры. Конструкция штамповой оснастки разрабатывалась с применением методов теории машин и механизмов. Обработка опытных данных осуществлялась с применением методов математической статистики с использованием ЭВМ IBM PC.

Достоверность результатов исследований обеспечена обоснованным использованием теоретических зависимостей, допущений и ограничений, корректностью постановки задач, использованием современных надёжных и эффективных методов исследования и подтверждается качественным и количественным согласованием результатов расчёта с экспериментальными данными, полученными как лично автором, так и другими исследователями. Научные положения и практические результаты подтверждены опытно-промышленными испытаниями изготовленных инструментов и тремя патентами РФ на изобретения.

Апробация работы. Результаты исследований доложены на: о Международной научно-технической конференции "Прикладные задачи механики и тепломассообмена в авиастроении" (ВГТУ-ВАСО, Воронеж, 2000г.); о Всероссийской научно-технической конференции "Прикладные задачи механики и тепломассообмена в авиастроении (ВГТУ-ВАСО, Воронеж,2001г.); о Международной научно-технической конференции

Авиакосмические технологии" (ВГТУ-ВАСО, Воронеж, 2002г.); о Международной научно-технической конференции

Авиакосмические технологии" (ВГТУ-ВАСО, Воронеж, 2003г.); о Международной научно-технической конференции "Механика пластического формоизменения. Технологии и оборудование обработки материалов давлением" (ТулГУ, Тула,2004г.); о ежегодных научно-технических конференциях профессорскопреподавательского состава ВГТУ (г. Воронеж, 2000-2005г.); о 5-м Всероссийском Форуме «Интеллектуальные ресурсы регионов

России» (ЦНТИ, Ярославль, 2004г.); о 5-м Московском международном салоне инноваций и инвестиций (Москва, ВВЦ, 2005г.).

Публикации. Основное содержание диссертации отражено в 16 публикациях (включая 3 патента на изобретение) в том числе 4 работы в изданиях рекомендованных ВАК РФ.

В патентах [5, 6, 7] согласно закону РФ «Об интеллектуальной собственности» каждый автор имеет равные права на изобретение. В работах опубликованных в соавторстве и приведенных в конце автореферата лично соискателю принадлежит: в [1, 9]-разработана технология механо-термической обработки для инструментальных сталей; в [2]-представлена технологическая схема предварительной механо-термической обработки; в [4]-разработана методика проведения эксперимента; в [8]-установлена зависимость стойкости от степени деформации для инструментов из стали Р6М5; в [10]-проведён анализ влияния карбидной неоднородности на износостойкость; в [13]-проведён анализ влияния холодной пластической осадки с кручением, на структурное состояние стали; в [15]-разработана модель для определения минимального влияния поддерживающей нагрузки в момент потери заготовкой устойчивости; в [16]-разработана математическая модель для расчета поперечной нагрузки при пластической осадке с кручением длинномерных заготовок.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, основных результатов и выводов, библиографического списка из 78

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

В диссертационной работе разработан и научно обоснован новый способ повышения эффективности осевого режущего и мерительного инструмента, изготавливаемого из длинномерных цилиндрических заготовок пластической осадкой и осадкой с кручением. Создан технологический процесс и технологическое оснащение для его реализации.

Проведённые теоретические и экспериментальные исследования позволяют сформулировать следующие основные результаты и выводы.

1. Исследовано напряженно-деформированное состояние при пластическом сжатии с предварительным кручением длинномерных заготовок на основе модели Г.Бакхауза, которое показало, что при наложении кручения при осадке и учете упрочняемости материала осевые усилия деформации снижаются. Расхождение результатов теоретического расчета с экспериментальными данными при определении осевого усилия составляет <10%.

2.Создана модель и исследована устойчивость длинномерных заготовок при пластической осадке с предварительным кручением, которая анализировалась на основе критерия положительности суммарной работы добавочных нагрузок с учётом упрочняемости деформируемого материала. Установлено, что величина указанной нагрузки монотонно возрастает с увеличением степени пластической осадки, а учет упрочняемости материала повышает устойчивость заготовок.

3. Создана методика экспериментального определения поддерживающих нагрузок и разработано технологическое оснащение необходимое для практических исследований этих нагрузок. Экспериментальные и теоретические значения этих нагрузок расходятся <7%, что свидетельствует о правомерности используемых критериев.

4. Разработана технологическая схема специального штампа (патент РФ №2231039), позволяющая реализовать в длинномерных заготовках, при пластической осадке с наложением кручения, достаточно низкую степень неоднородности деформации по высоте. Разработаны рекомендации по проектированию основных параметров штампа, обеспечивающих оптимальные степени деформации.

5. Создана методика расчета жёсткости упругого элемента штампа, который обеспечивает необходимую поддерживающую нагрузку при осадке, что позволяет деформировать заготовки без искривления.

6. Установлено, что наиболее эффективным видом пластической деформации, для получения высоких износостойких свойств инструментов в условиях предварительной механо-термической обработки инструментальных легированных сталей, является осадка с предварительным кручением (патент РФ №2252269).

7. Определена оптимальная степень накопленной деформации (e„nm =0,40-0,43) при пластической осадке с предварительным кручением и оптимальное соотношение между угловой и осевой деформациями (с=1,44), в условиях предварительной механо-термической обработки, при которых стойкость инструментов из инструментальных легированных сталей возросла в 2-2,5 раза по сравнению с инструментами, изготовленными по традиционной технологии (патент №2215795).

8. Создан комплексный технологический процесс изготовления осевых инструментов состоящий из пластической деформации заготовок проката путем осадки с предварительным кручением и термомеханического режима, позволяющего получать инструменты с высокими эксплуатационными характеристиками по сравнению с инструментами, изготовленными по существующей технологии.

9. На базе нового технологического процесса разработана промышленная технология изготовления двухсторонних концевых фрез и гладких калибров, которая внедрена в производство на ВАСО. Годовой экономический эффект от внедрения разработанной технологии составил 93 тыс. руб. по сравнению с базовым вариантом.

1. А.С. № 245373 СССР. Быстрорежущая сталь / П.И.Кривец и др. -№1161663/22-1.Заявлено 07.06.1967; Опубликовано 04.06.1969. Бюл. №19.

2. А.С №235333 СССР. Быстрорежущая сталь / П.И.Кривец и др. -№1169000/22-1.Заявлено 27.06.1967; Опубликовано 16.01.1969. Бюл. №5.

3. А.С. № 378513 СССР. Быстрорежущая сталь / П.И.Кривец и др. -№1465183 / 22-1. Заявлено 10.07.1970.; Опубликовано 18.04.1973. Бюл. №19.

4. А.С. №405967 СССР. Быстрорежущая сталь / П.И.Кривец, Г.Б.Дейч и др. -№1775261/22-1.Заявлено 19.04.1972. Опубликовано 05.11.1973. Бюл. №45.

5. Рекламно-информационный проспект. Быстрорежущая высоко ванадиевая порошковая сталь 17М6Ф5Б-МП. МИСиС. Кафедра металловедения стали. 1992г.

6. TP 1295-75. Выбор и применение быстрорежущих сталей с пониженным содержанием вольфрама при обработке резанием труднообрабатываемых материалов. М.: НИАТ. 1976г.

7. РТМ 1925-81. Выбор и применение методов повышения работоспособности режущего инструмента. М.: НИАТ. 1982г.

8. А.С.№959343 СССР. Режущий инструмент / А.А.Андреев и др. -№2788264/25-08. Заявлено 02.07.79. Опубликовано 23.05.83. Бюл. №19.

9. А.С. №1050810 СССР. Металлорежущий инструмент / А.А.Этингант и др. №3494043/25-08. Заявлено 27.09.82. Опубликовано 30.10.83. Бюл. №40.

10. Информационный листок (ИЛ) №86-1884. Упрочнение режущего инструмента способом карбонитрации. ВИМИ, М., 1986г.

11. ИЛ №85-0677. Технологический процесс карбонитрации инструмента в неядовитых солях. ВИМИ, М., 1985.

12. ИЛ №86-1579. Технологический процесс нитридного упрочнения режущего инструмента из быстрорежущих сталей. ВИМИ, М., 1986.

13. ИЛ №86-2600. Прогрессивная технология ионного азотирования инструмента. ВИМИ, М., 1986.

14. Корнеев А.Д. и др. Исследование износостойкости карбидовольфрамового покрытия, нанесённого детонационным методом. Станки и инструмент. 1975. №1 с.40-42.

15. Харламов Ю.А. и др. Получение детонационных твердосплавных покрытий из механической смеси мелкодисперсных порошков. Порошковая металлургия. 1978. №4 с.41-46.

16. Кузнецов В.А. и др. Повышение стойкости металлорежущего инструмента. Машиностроитель. 2001. №10 с.13-15.

17. П.Власов В.М., Жигунов К.В. и др. К вопросу о механизмах структурообразования при низкотемпературной химико-термической обработке предварительно деформированных сталей // Машиностроитель. 2002. №4 с. 11-14.

18. Жигунов К.В., Маленко П.И. Выбор рациональных режимов никотрирования предварительно деформированных теплостойких сталей //Машиностроитель. 2002. №7 с.14-18.

19. Жигунов К.В., Маленко П.И. Влияние предварительной холодной пластической деформации и стабилизирующего отпуска на характеристики конструкционных сталей // Машиностроитель. 2002. №9 с.12-15.

20. Шашкова Д.П. и др. Влияние предварительной ПД на диффузионные процессы при азотировании. 3-е собрание металловедов России. Рязань, 24-27сентября 1996г. Тезисы доклада. Рязань , 1996, с.29-30.

21. А.С. №485161 СССР. Способ термической обработки инструмента. /Жмудь Е.С. №1839057/22-1. Заявлено 27.10.1972. Опубликовано 25.09.75; Бюллетень №35.

22. ТР1.4.1205-83. Упрочнение режущего инструмента магнитной обработкой. НИАТ., М., 1984.

23. Бернштейн М.Л. Термомеханическая обработка металлов и сплавов (в двух томах). М., Металлургия, 1968, 1172с.

24. Кардонский В.М., Курдюмов Г.В., Перкас М.Д. Металловедение и термическая обработка металлов. М., Металлургия, 1964, №2 с.2.

25. Губкин С.И. Пластическая деформация металлов. Т. 3, М. ГНТИЛ. 1960, с.239.

26. Артингер И. Инструментальные стали и их термическая обработка. М., Металлургия, 1982, 311с.

27. Лахтин Ю.М. и др. Влияние предварительной холодной деформации на цементацию стали // Металловедение и термическая обработка металлов. 1971. №12, с.22-26.

28. Уваров А.И. и др. Механические свойства аустенитной стали 40Х4Г18Ф при пластической деформации и старении // Металловедение и термическая обработка металлов. 1971, №10, с.34-38.

29. Дзугутов М.Я. Пластическая деформация высокопрочных сталей и сплавов. М. Металлургия, 1977,480с.

30. Горелик С.С. Рекристаллизация металлов и сплавов. М., Металлургия, 1967, 402с.

31. А.С. №1411624 СССР, МКИ G01№3/08. Устройство для испытаний на пластическое сжатие длинномерных образцов / Д.В.Хван и др. №4150538/25-28. Заявлено 19.08.86. Опубликовано 23.07.86. Бюллетень №27.

32. Дальский A.M. и др. Технология конструкционных материалов. М., Машиностроение, 1977, 664с.

33. Кушнир В.Ф., Леняшин В.Б. и др. Особенности изготовления заготовок дискового инструмента методом изотермической штамповки // Станки и инструмент. №9. 1979.с.16.

34. Навроцкий Г.А. Холодная и объёмная штамповка. Справочник. М.: Машиностроение. 1973. 496с.

35. Хван Д.В., Пешков Е.В. Применение процессов осадки в восстановлении длинномерных деталей // Кузнечно-штамповочное производство. 1993. №9. с.23.

36. Хван Д.В. Обработка деталей пластической осадкой. ИЛ №161-92. Воронежский межотраслевой территориальный ЦНТИП. 1993. 2с.

37. Заявка №4945176 от 13.06.91. МКИ В 23 Р6/00, В 21J5/08. Устройство для восстановления цилиндрических деталей / Хван Д.В. и др. Положительное решение от 14.04.92.

38. А.С. №1044405. СССР МКИ B21J 13/02. Инструмент для осадки с кручением / В.А. Талмазан и Б.В.Тягунов. №3431239/25-27. Заявлено 30.04.82. Опубликовано 30.09.83. Бюллетень №36.

39. Леванов А.Н. и др. Контактное трение в процессах обработки металлов давлением. М.: Металлургия . 1976. с.309.

40. Тюрин В.А. Теория процессов ковки. М.: Высшая школа. 1977. с.106. Рис.43.

41. Томлёнов А.Д. Механика процессов обработки металлов давлением. М., Машгиз, 1963, 280с.

42. Хван Д.В. Технологические испытания металлов. Воронеж. 1992. 152с.

43. Томлёнов А.Д. Теория пластического деформирования металлов. М., Металлургия, 1972,410с.

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

45. Унксов Е.П. Инженерная теория пластичности. М.: Машгиз. 1959. 328с.

46. Тарнавский И.Я. и др. Теория обработки металлов давлением. М.: Металлургия. 1963. 672с.

47. Шофман Л.А. Теория и расчёты процессов холодной штамповки. М.: Машиностроение. 1964. 376с.

48. Зибель Э. Обработка металлов в пластическом состоянии. М.: ОНТИ. 1934. 350с.

49. Огородников В.А. Оценка деформируемости металлов при обработке давлением. Киев: Вища школа . 1983. 175с.

50. Шевченко К.Н. Основы математических методов в теории обработки металлов давлением. М.: Высшая школа . 1970. 351с.

51. Хван Д.В. Повышение эффективности в обработке металлов давлением. Воронеж: ВГУ. 1995. 224с.

52. Хван Д.В. и др. Технологические задачи пластического кручения. Воронеж: ВГУ. 2001. 160с.

53. Горелик С.С. Рекристаллизация металлов и сплавов. М.: Металлургия. 1978. 568с.

54. Качанов JI.M. Основы теории пластичности. М.: Наука. 1963. 465с.

55. Людвик П. Основы технологической механики // Расчёты на прочность. М.: Машиностроение. 1970. Вып. 15. с.130-166.

56. Качанов JI.M. Основы теории пластичности. М.: Наука. 1969. 420с.

57. Хилл Р. Математическая теория пластичности. М.: Гостехиздат. 1956. 407с.

58. Дель Г.Д. Технологическая механика. М.: Машиностроение. 1978. 180с.

59. Вольмир А.С. Устойчивость деформируемых систем. М.: Физматгиз. 1967. 984с.

60. А.С. №1810786 СССР, МКИ G01№3/08. Устройство для испытаний на прочность при пластическом сжатии длинномерных образцов / Хван Д.В. №4934248/28. Заявлено 05.05.91. Опубликовано 23.04.93. Бюллетень №15.

61. Хван Д.В. и др. Применение процессов осадки в восстановлении длинномерных деталей // Кузнечно-штамповочное производство. 1993. №9. с.23.

62. Хван Д.В. Пластическое сжатие длинномерных цилиндров // Проблемы прочности. 1992. №5.с.39-44.

63. Гуляев А.П. и др. Инструментальные стали. Справочник. М.: Машиностроение. 1975. 272с.

64. ТР1.4.1739-87. Режимы шлифования конструкционных, жаропрочных и инструментальных сталей. М.: НИАТ. 1988.

65. Ларин М.И. Оптимальные геометрические параметры режущей части инструментов. М.: Машиностроение. 1967. 136с.

66. Эксплуатационные документы на аустенометр контактный магнитный МАК-2М, ТУ412242.002, НПО «НИИПТмаш». Крамоторск. 1989.

67. Паспорт АЛ2.787.024ПС. Микроскоп инструментальный с цифровым отсчётом БМИ-1Ц. Новосибирский приборостроительный завод им. Ленина. 1989.

68. Анурьев В.И. Справочник конструктора машиностроителя. М.: Машиностроение. 1980. Т.1. 788с.

69. Губкин С.И. Пластическая деформация металлов. М.: Металлургиздат. 1960. 376с.

70. Корнеев Н.И., Скугорев И.Г. Основы физико-химической теории обработки металлов давлением. М.: Машгиз. 1960. 316с.

71. Рахштадт А.Г. Пружинные стали и сплавы. М.: Металлургия. 1982. с.201.

72. Общемашиностроительные нормативы режимов резания для технического нормирования работ на металлорежущих станках. 4.1. Машиностроение. №1. 1967.

73. Типовые нормы износа и стойкости режущих инструментов. НИИАвтопром. М. 1978.

74. Кацев П.Г. Статистические методы исследования режущего инструмента. М.: Машиностроение. 1968. 156с.

75. Палей М.М. Технология производства металлорежущих инструментов. М.: Машиностроение. 1982. 256с.

76. Патент RU №2215795, МГПС 7С21Д 8/00 7/00. Способ улучшения свойств инструментальной стали / Хван Д.В., Токарев А.В. и др. №2001119280/02. Заявлено 11.07.2001. Опубликовано 10.11.2003. Бюллетень №31.

77. Патент RU №2231039, С2 G 01 N 3/08 от 27.12.2001. Устройство для испытания на сжатие длинномерного образца / Хван Д.В., Токарев А.В. и др. // Бюл. №17 от 20.06.2004.

78. Патент RU №2252269, С1 МПК с21 D 7/00, 9/22, 8/00 от 08.01.2004. Способ улучшения свойств инструментальной стали / Токарев А.В., Хван Д.В. и др. // Бюл. №14 от 20.05.2005г.