автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.12, диссертация на тему:Разработка системы автоматизации моделирования процессов холодной объемной штамповки

003485879

На правах рукописи

ЛЕКСУТОВ ИЛЬЯ СЕРГЕЕВИЧ

РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ХОЛОДНОЙ ОБЪЕМНОЙ

ШТАМПОВКИ

Специальность 05.13.12 — Системы автоматизации проектирования (промышленность)

АВТОРЕФЕРАТ

Диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

- 3 ДЕН 2009

Омск-2009

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия» (СибАДИ)

Научный руководитель доктор технических наук, профессор

Евстифеев Владислав Викторович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Файзуллин Рашит Тагирович

кандидат технических наук, доцент Гольчанский Михаил Алексеевич

Ведущая организация: ГОУ ВПО «Сибирский государственный

индустриальный университет»

Защита диссертации состоится 18 декабря 2009 г. в 16 ч. на заседании объединенного диссертационного совета ДМ 212.250.03 при Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия» (СибАДИ) по адресу: 644080, г. Омск, пр. Мира, 5, к. 451.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия» (СибАДИ) по адресу: 644080, г. Омск, пр. Мира, 5.

Отзывы на автореферат направлять по адресу: 644080, г. Омск, пр. Мира, 5, тел, факс: (3812)65-03-23, e-mail: Arkhipenko_m@sibadi. org

Автореферат разослан 18 Ноября 2009 г.

Ученый секретарь объединенного диссертационного совета ДМ 212.250.03 канд. тех. наук

М.Ю. Архипенко

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Повышение производительности труда и уровня принимаемых решений при проектировании малоотходных и перспективных технологических процессов может быть обеспечено за счет накопления данных о приемах формоизменения заготовок, расширения применения вычислительной техники, конструкторских САПР и АСТПП. Это имеет особое значение при разработке технологий холодной объемной штамповки (ХОШ), так как по данным отечественных и зарубежных фирм при изготовлении изделий методом ХОШ почти вдвое сокращаются расходы материала и электроэнергии, уменьшается, а иногда полностью исключается обработка резанием.

В то же время внедрение процессов холодного деформирования требует относительно высоких расходов на исследования, опытно-конструкторские работы и изготовление деформирующего инструмента.

В этом случае использование систем автоматизации моделирования пластического формоизменения металлов позволяет значительно снизить затраты на технологическую подготовку производства. Виртуальные эксперименты дают возможность частично или полностью заменить натурные, для которых требуется изготовление сложного инструмента.

Наибольшее распространение для инженерного анализа технологий и конструкций получили такие системы моделирования, как ANSYS, Cosmos, SuperForge, Form3D, QForm3D, SuperForm и др. Эти системы универсальны, позволяют рассчитывать технологии обработки металлов давлением, литья, резания. Однако, как показывает практика, заложенные в них имитационные модели не всегда могут гарантировать высокое соответствие данным, полученным на стадии экспериментальных исследований и опытной штамповки.

Недостатки известных систем - это применение только одного из возможных методов расчета, а также отсутствие программных модулей, предназначенных для обработки результатов натурного, эксперимента и проверки получаемых при моделировании результатов.

Применение программных продуктов, позволяющих наряду с автоматизированным моделированием проводить компьютерную обработку экспериментальных данных и алгоритмов, реализующих единообразный подход к расчету показателей напряженно-деформированного состояния и силового режима, сокращает время разработки рациональных технологических переходов штамповки, уменьшает расходы на внедрение процессов ХОШ и позволяет проводить корректное сопоставление результатов численного и натурного эксперимента.

Цель работы

Разработка системы автоматизации проектирования процессов холодной объемной штамповки с возможностью получения и обработки данных экспериментальных и теоретических исследований в единой информационной среде.

Задачи исследования

1. Разработать структуру системы автоматизации технологической подготовки производства фасонных изделий методами ХОШ.

2. Разработать алгоритмы, позволяющие вычислять текущую и конечную форму заготовки, механические свойства получаемой детали.

3. Разработать методику и алгоритм автоматизированной поддержки проведения экспериментов при исследовании процессов штамповки, ввода, обработки и визуализации полученных данных.

4. Реализовать структуры, алгоритмы и модуль экспериментальных исследований в компьютерной системе автоматизации технологической подготовки процессов ХОШ для плоских и осесимметричных схем деформирования.

5. Провести экспериментальное исследование нескольких процессов осесимметричной деформации для проверки адекватности результатов, получаемых с применением разработанных программ.

Методы исследования

Исследование процессов выдавливания проводилось с использованием теоретических и экспериментальных методов. Теоретическое исследование выполнено по разработанным методикам и алгоритмам на основе методов верхней оценки и конечных элементов с использованием ЭВМ. Экспериментальные исследования осуществлялись с применением методов делительных сеток, макроструктурного анализа и методик, которые позволили исследовать кинематические параметры процессов выдавливания и распределение деформаций внутри тела заготовки.

Для исследования процессов ХОШ применялись теоретические положения и методы описания движения, принятые в механике сплошных сред, а также вариационно-энергетические методы, построенные на основных положениях теории пластичности. Для численного моделирования и обработки экспериментальных данных использованы ЭВМ, цифровые средства ввода и обработки изображений, специально разработанные и коммерческие пакеты программ, аппарат конечно-элементной аппроксимации и экспериментальный метод делительных сеток. Для разработки программного обеспечения использовались объектно-ориентированный и процедурный подходы; метод визуального программирования.

Основные положения и результаты, выносимые на защиту:

Система автоматизации технологической подготовки и инженерного анализа процессов ХОШ фасонных деталей.

Результаты теоретического и экспериментального исследования процессов обработки металлов давлением.

Методика, алгоритм и программный модуль для автоматизации обработки результатов экспериментов.

Методика и алгоритм сопоставления результатов математического и экспериментального моделирования процессов обработки давлением.

Научная новизна

Разработана система автоматизации подготовки производства с открытой архитектурой, реализующая предложенные методики численного моделирования при исследовании процессов штамповки, позволяющая ускорить процесс поиска рационального технологического и конструкторского решения.

Разработана система автоматизации экспериментального исследования проектируемого технологического процесса, которая на основании цифровых изображений, полученных в ходе эксперимента, позволяет оценить изменение свойств материала и кинематику пластического формоизменения в исследуемых поковках.

Уточнена методика расчета интенсивности осесимметричной и плоской деформации применительно к экспериментальному методу координатных сеток.

Цифровая обработка и визуализация полученных экспериментальных данных, характеризующих кинематику процесса, позволяет сравнить экспериментальные данные и результаты вычислений в одной информационной среде и достоверно оценить адекватность используемых математических моделей, а также делает возможным внесение корректирующих коэффициентов, повышающих точность результатов моделирования в случае, когда известны основные кинематические показатели технологического процесса штамповки.

Практическая ценность

Созданное программное обеспечение позволяет проводить математическое моделирование процессов одно- и многопереходной ХОШ фасонных изделий. При создании модели и расчетах процессов штамповки выводится информация о кинематике, формоизменении, свойствах материала заготовки. Разработанные алгоритмы расчёта силовых и кинематических параметров процессов плоской и осесимметричной деформации реализованы в компьютерной программе (на языке программирования «Си++»), снабженной средствами графической визуализации и автоматизированного ввода исходных данных.

Разработанная методика и программный модуль поддержки натурного эксперимента позволяет значительно сократить время и трудоемкость обработки получаемых данных за счет комплексной автоматизации ввода, обработки и хранения полученных данных.

Программный модуль экспорта-импорта позволяет осуществлять двусторонний обмен геометрическими данными между САПР «Компас» и разработанной системой автоматизации технологической подготовки.

Модуль определения технологической силы штамповки на основе метода верхней оценки позволяет ускорить создание моделей и вычисления основных показателей технологического процесса плоской деформации.

Достоверность исследований подтверждается применением научных положений теории обработки металлов давлением, качественным совпадением

и удовлетворительной сходимостью результатов вычислительного и натурного экспериментов; апробацией результатов диссертационной работы на научных конференциях, актами использования в производственном и учебном процессах, а также имеющимися свидетельствами об отраслевой регистрации программных продуктов (№ 50200700794, № 50200801323).

Реализация работы

Результаты исследования использованы на ОЛЮ «ОмскАгрегат» г. Омск, а также используются при курсовом и дипломном проектировании, проведении практических занятий в ГОУ ВПО «Сибирская государсвенная автомобильно-дорожная академия» и по дисциплине «Теория обработки металлов давлением» в ГОУ ВПО «Омский государственный технический университет». Использование результатов работы в производственном и учебном процессах подтверждено соответствующими актами и справками о внедрении.

Апробация работы

Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на: Всероссийской научной конференции молодых учёных «Наука. Технологии. Инновации» (Новосибирск 2004 г.); III международном технологическом конгрессе «Военная техника, вооружение и технологии двойного применения» (Омск 2005 г.); Всероссийской научно-технической конференции «Роль механики в создании эффективных материалов, конструкций и машин XXI века» (Омск 2006 г.); Региональной научно-практической конференции «Математика. Информационные технологии. Образование» (Оренбург 2006 г.); 59-й Международной научно-технической конференции ААИ «Автомобили, специальные и технологические машины для Сибири и Крайнего Севера» (Омск 2007 г.); III Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Развитие дорожно-транспортного комплекса и строительной инфраструктуры на основе рационального природопользования» (Омск 2008 г.); Межвузовской научно-методической конференции «Инновационная составляющая учебно-воспитательного процесса и социального партнерства в условиях многоуровневой подготовки специалистов» (Омск 2009 г.); II Всероссийской молодежной научно-технической конференции «Россия молодая: передовые технологии - в промышленность» (Омск 2009 1г.); V Международном технологическом конгрессе «Военная техника, вооружение и технологии двойного применения в XXI веке» (Омск 2009 г.)

Публикации

По результатам исследований опубликовано 17 работ, из них 4 в изданиях, входящих в список рекомендованных ВАК. На результаты основных исследований получено два свидетельства о регистрации ВНИТЦ программных разработок для ЭВМ.

Структура и объём диссертационной работы

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы из 145 наименований. Основной текст изложен на 193 страницах, содержит 138 рисунков и 1 таблицу.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении показана актуальность работы, сформулированы цель исследований.

В первой главе проведен аналитический обзор литературных источников по основным численным методам моделирования и расчета процессов обработки давлением. Рассмотрены основные системы автоматизации технологической подготовки и инженерного анализа процессов штамповки.

Обзор литературных источников показал несколько направлений исследования процессов обработки металлов давлением с использованием ЭВМ: развитие теоретических методов отражено в работах И.А. Алиева, Ю.А. Алюшина, А.Э. Артеса, A.A. Воронцова, Г.Я. Гуна, В.А. Головина, В. Джонсона, A.M. Дмитриева, B.B. Ерастова, B.JT. Колмогорова, X. Кудо, А.П. Попова, И.П. Ренне, С.П. Яковлева, С.С. Яковлева и др.; теория и практика вычислений параметров штамповки при автоматизированном проектировании развиты в работах Э.Р. Ахметзянова, В.В. Евстифеева, E.H. Ланского, И.П. Норенкова, А.Б. Рыбакова, В.М. Сегала, Ю.М. Соломенцева, E.H. Сосенушкина, К. Ли и др.; математическое моделирование на ЭВМ использовано в работах Б.М. Азимова, Л.Б. Аксенова, Б.Н. Березовского, A.M. Дмитриева, А.К. Евдокимова, A.M. Золотова, Ш. Кобяши, П. Меллора, К. Мори, А.Г. Овчинникова, К. Осакады, Ю.Н. Резникова, Г.Н. Тетерина, Э. Томпсена, В.И. Ураждина, Ч. Янга и др.

В первой главе также показано, что на данный момент численное моделирование начинает широко использоваться технологами в ходе технологической подготовки, так как позволяет определить необходимые параметры процесса штамповки за короткий срок после получения чертежа изготавливаемой детали, и избежать непроизводственных затрат за счет частичного исключения пробной штамповки.

Приведенный в главе анализ программ для моделирования и АСТП процессов кузнечно-штамповочного производства показывает целесообразность дальнейших исследований в данном направлении, так как не уделяется достаточно внимания проблемам обработки результатов эксперимента и соотнесения результатов теоретического анализа с практикой. В широко распространённых пакетах программ для численного моделирования процессов штамповки применяется обычно один из известных методов расчета, игнорируя альтернативные. Однако в теории обработки металлов давлением используется множество различных вычислительных методик, которые находят применение на практике.

Во второй главе описаны разработанные автором структуры моделей и программы для автоматизации расчета технологических параметров процессов

обработки давлением при подготовке производства штампованных деталей (Рис. 1). Основное отличие такой структуры от известных - это наличие двусторонних связей между графической САПР и модулями технологической подготовки, а также возможность изменения и дополнения используемых математических моделей.

Рис. 1. Структура разработанной системы моделирования

В главе показаны разработанные алгоритмы, реализующие расчет процессов плоской штамповки с применением разрывных кинематических полей скоростей на сетке, состоящей из треугольных элементов. Разработан алгоритм, в котором реализован метод динамического программирования для вычисления кинематических параметров процесса пластической деформации. При этом в цикле вычислений производится автоматическое определение последовательности вычисления кинематических параметров, и минимизация функционала полной мощности пластической деформации при помощи метода покоординатного спуска.

При расчетах используется вариационный принцип, согласно которому среди всех кинематически допустимых полей скоростей, точное решение обеспечивает абсолютный минимум функционала, в который входят скорость рассеяния энергии в ходе пластической деформации, и работа, совершаемая внешними силами. Функционал выражается через сумму работ пластической деформации по всему множеству элементов, на которые разбито деформируемое тело. В ходе вычислений принимаются допущения, согласно которым материал заготовки соответствует жестко-пластической модели с упрочнением и линейной зависимости деформаций от перемещения точек деформируемого тела. Для расчетов используются два метода, которые благодаря открытости разработанной автоматизированной системы могут быть дополнены и расширены: метод верхней оценки для плоских процессов и метод конечных элементов для осесимметричных.

Разработанные алгоритмы позволяют реализовать в рамках одной системы автоматизации методику вычисления, объединяющую разрывное и непрерывное поле скоростей. Деформации могут вычисляться как в элементах, так и в узлах используемой сетки. Расчетная сеть может определяться

пользователем, или строиться автоматически при помощи сеточного генератора.

В главе приведены расчетные схемы и формулы для определения значений силы деформирования в зависимости от соотношения размеров инструмента для процессов плоской деформации по схемам прямого и обратного выдавливания. Получены аналитические зависимости удельной силы деформирования от степени деформации с учетом трения. Дано сравнение с известным решением, полученным Л.А. Шофманом. Расчеты, проведенные с помощью разработанной системы автоматизации, показали хорошую сходимость результатов двух различных аналитических моделей, использованных в качестве тестовых задач.

В третьей главе приводится описание структуры разработанных алгоритмов и программ, позволяющих автоматизировать процесс создания моделей процессов осесимметричной и плоской ХОШ. Разработанные методики позволяют автоматизировать расчет одно- и многопереходных процессов ХОШ со сложной кинематикой течения металла (в том числе и с несколькими степенями свободы течения), получать картины распределения интенсивности деформации по сечению поковок, анализировать изменение механических свойств в сечении поковок в ходе процесса, силовой режим. Для реализации предложенных моделей создана программа, окно которой (рис.2) состоит из 6 основных областей.

Рис.2. Общий вид окна программы. 1 - панель вкладок, 2- место цветовой шкалы, 3 -графическая область, 4 - панель состояния, 5 - текстовая область, 6 - область графиков

Программа написана в среде разработки приложений Borland С++ Builder и состоит из нескольких модулей. Графический интерфейс позволяет управлять процессом вычисления, управлять геометрическими моделями, создавать и сохранять значения координат узловых точек, элементы расчетной сетки, граничные условия, управлять графическим отображением моделей и результатов расчета. Алгоритмы, реализованные в разработанной программе, обеспечивают возможность сочетания нескольких методик при расчете процессов штамповки, что позволяет повысить достоверность получаемых результатов, а в некоторых случаях, за счет использования более простого и наглядного метода, упростить и ускорить процесс получения решения.

В этой главе также описана модифицированная конечно-элементная модель для вычисления интенсивности деформации в ходе экспериментального исследования по методу делительных сеток. Из всех возможных методов экспериментального исследования был выбран данный, так как он является наиболее близким по отношению к современным численным методам, применяемым в математическом моделировании.

Согласно вычислительной методике, ячейка прямоугольной координатной сетки, наносимой на образец, делится на два треугольных элемента. Для вычисления деформаций внутри элементов используются координаты узлов сетки, зафиксированные до и после деформирования. Перемещения U и V в направлении осей R и Z внутри каждого треугольного элемента аппроксимируются линейными функциями:

U = al+a2R + a3Z, V = a4+asR + a6Z, где R и Z - начальные координаты точки внутри элемента, a¡, а2, а^, а5 и а6 - коэффициенты аппроксимации, причем а{ и а4 соответствуют величине смещения элемента без деформации по осям R и Z.

Коэффициенты аппроксимации для элемента ABC (рис. 3) определяются из двух матричных уравнений:

1 RA Z А a¡ и, 1 RA zA «4 Y,

1 RB zB a2 = UB > 1 Rb «5 = VB

1 Re Zc аъ Uc 1 Re Zc «6 Vc

Деформации вычисляются по известным формулам Коши:

ди дУ ди д¥

дг аг т ог

Из условия постоянства объема находится относительная окружная деформация ев = —£г —£г -Щ-

Интенсивность деформаций вычисляется по формуле

л/2

3

С«2 - «б)2 + (2«б + «г)2 + (-«б ~ 2огг)2 + |(«з + а5)2

Уточнение методики, разработанных ранее Евстифеевым В.В. и Требиным В.В., выполнено с учетом действительных значений углов при вершинах элементов, принадлежащих узлу. Это позволило повысить

В узле А: еА ■

у.

достоверность результатов вычислений интенсивности сдвиговых деформаций в узле при любых конфигурациях сети. Соответственно:

_ М + Ргег + + Д£1 + /^5 + А>£6 .

Д+А+А+А+А+А

в узле В: в узле С: А*. + +/Мт

+ с А + А+А

где ¡¡!, /32, р3, р4, р5, ¡56, ¡¡7 - углы между сторонами треугольных элементов

координатной сетки деформируемого тела в узле, являющимся общим для этих элементов.

Повышение эффективности метода делительных сеток достигается комплексной автоматизацией всех этапов подготовки и обработки экспериментальных данных по искажению координатной сетки. При этом используется компьютер, планшетный сканер, графическая САПР «Компас», а также разработанные программы и программные модули для экспорта данных (координат узловых точек) из САПР, расчета интенсивности деформации, визуализации результатов расчета.

Автоматизация касается следующих этапов: сканирование сетки до деформирования и после (рис. 4); ввод координат узловых точек сетки в графической САПР (рис. 5).; экспорт координат точек из САПР при помощи модуля экспорта; вычисление по координатам степени деформации; визуализация результатов средствами графического модуля программы.

К достоинствам предлагаемой методики относится так же то, что сетка, наносимая на образец, может быть неравномерной и непрямоугольной, а также допускается обработка нескольких «кадров» с изображениями деформируемого образца, зафиксированных в ходе ступенчатого деформирования, что повышает точность и дет альность вычислений.

Н 11111

/ / /

7 У7 / 1 2/ / 3 /

6 / / 8 /

! ^

Рис.3. Схема к расчету интенсивности деформации в узле

Рис. 4. Вид массива точек деформированной заготовки

Программа для расчета интенсивности деформации включает в себя модули: чтения и записи геометрических данных из файла; вычисления деформаций; отображения узловых точек деформированной делительной сетки заготовки и визуализации результатов расчета при помощи цветового поля или изолиний. Кроме того, координаты узловых точек могут быть использованы для автоматизированного сравнения результатов эксперимента и численного моделирования на одной и той же расчетной сети. Данный способ сравнения более корректен, так как исключаются различия в количестве узлов, свойствах конечных элементов и топологии расчетной сети, применяемой для моделирования.

:

в и н в га

Я Я И Й и в

га & и и а н

и н а а и в

и и а и и а

Я ® Я в Н 0

и и 0 а СЗ а

га бз в и м 0

а н а я а а

н в и и и я

и я в в а и

в и га в и в

ь ||

а ии а а а I

га а и §|! и а а

а а 0 а а и и

" | в"я

Рис. 5. Вид деформированного образца с нанесенными в САПР узловыми точками координатной сетки до деформирования и после

Работа с программой осуществляется в интерактивном окне (рис. 6) и включает последовательность действий:

- считывание массива данных о координатах пересечения линий сетки из текстового файла полученные из САПР. Точки, последовательно пронумерованные, отображаются в окне графического модуля (рис. 6);

- для автоматизированного построения сети из треугольных элементов указывается число, нанесенных на поверхность образца, горизонтальных и вертикальных координатных линий и нажатием кнопки запускается команда для выполнения генерации сети и расчета;

- программа автоматически строит сеть (рис. 6 а) и рассчитывает распределение интенсивности деформации по элементам;

- визуализация результатов расчета обеспечивается графическим модулем программы.

Вывод значений деформаций в образце осуществляется в виде цветового поля или линий равной интенсивности деформации (рис. 6 б). Цветовая шкала, помещенная между панелью управления и графической областью окна, после вычисления интенсивности деформации показывает соответствие между цветовым оттенком и числовым значением интенсивности деформации.

Компьютерные технологии с применением разработанных программ обеспечивают наглядность представления величин деформаций, надежное

хранение данных, быструю воспроизводимость расчетов за счет автоматизации процедур расчета, ввода и обработки результатов эксперимента и визуализации результатов. Кроме того, становится возможной автоматизированная корректировка коэффициентов в используемых при вычислениях математических зависимостях (Рис. 7).

Рис. 6. Общий вид окна программы: а) в процессе генерирования сети треугольных элементов, б) после расчета и вывода изображения поля интенсивности деформаций с изолиниями равной интенсивности

Рис.7. Схема процесса автоматизированной корректировки математической модели

В четвертой главе производится оценка адекватности моделей процессов штамповки, создаваемых с помощью разработанной системы автоматизации. Результаты, полученные в ходе компьютерного моделирования нескольких процессов осесимметричной и плоской деформации, сравнивались с теоретическими и экспериментальными данными автора диссертации и других исследователей.

Например, было проведено сравнение результатов численного анализа процесса высадки фланца на трубной заготовке (табл. 1), с серией

экспериментов по текущему и конечному формоизменению и искажению волокнистой макро-структуры.

Экспериментальная и теоретическая картины распределения накопленной интенсивности деформации показывают качественное соответствие. Сравнение силы деформирования (рис. 8) также показывает отклонения не более 17 % от экспериментальных данных.

Р, МН

3,0

? <; '-■у-'

2,0 1,5 1,0 0,5 0,0

0 5 Í0 15 Н. мы

Рис. 8, Зависимости изменения деформирующей силы от хода пуансона: расчет - сплошные линии; +, •, о, А - эксперимент (высадка с обжимом; угол а наклона образующей пуансона 10°, 20°, 30°, 40° соответственно); о, х, □ - эксперимент (высадка с раздачей; угол а -10°,- 20°,- 30°)

Для проверки возможностей вычисления прочностных свойств холодно-деформированной детали (с учетом упрочнения металла) было произведено моделирование процесса холодного обжима трубной заготовки из стали 20 высотой 300 мм и толщиной стенки 16 мм с диаметра 108 до 52 мм. Анализ результатов производился по формоизменению и распределению твердости в сечении поковки. Результаты компьютерного моделирования и натурных экспериментов показывают рассогласование не более 13%.

В пятой главе приводятся результаты экспериментальных исследований процессов комбинированного выдавливания фасонных изделий по схемам прямого и обратного выдавливания на цилиндрических заготовках и высадки утолщений на трубных заготовках.

Приведены схемы и фотографии штампового инструмента, заготовок и деформированных образцов, графики изменения сил деформирования в процессах штамповки. Эксперименты проводились на оборудовании: гидравлическом прессе П744А усилием 1000 кН и гидравлической разрывной машине ГРМ-50 усилием 500 кН. В ходе экспериментов фиксировалось искажение координатных сеток, нанесенных на меридиональную плоскость разрезанных образцов, формоизменение заготовки и усилие деформирования.

с раздачей с обжимом Высадка

ивв^,. ШШ' | 4 л». ..^.У

1 «111 И" ш о

п к> о о Й я В) я Й о ж м 0 Т! "3 1

га » X о X

Ж и> о •< о и » ж о о к

я "1 чз ё

т. »■■Щиврч щщг о

Для штамповки использовались цилиндрические образцы из алюминиевого сплава АД1 и Амц Онар = 30 мм и высотой 60 мм и кольцевые образцы Онар = 40 мм с различной высотой и толщиной стенки. В качестве формообразующего инструмента использовались цилиндрические матрицы с диаметром, соответствующим наружному диаметру заготовок, и пуансоны с различной формой рабочей поверхности.

По экспериментальным данным искажения делительных сеток с использованием разработанных методик, алгоритмов и программ были получены картины распределения интенсивности деформации по сечению нескольких различных фасонных осесимметричных поковок. Приведены результаты экспериментов и вычислений.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

Разработаны методики, алгоритмы и компьютерные модели, позволяющие прогнозировать силу деформирования, вычислять текущее и конечное формоизменение, а также свойства деформируемой заготовки в процессах со сложной кинематикой течения материла, изменение интенсивности деформаций в объеме заготовки.

Уточнена методика расчета интенсивности деформации, использующаяся применительно к методу делительных сеток. Методика адаптирована для автоматизации, а также расширена область её применения за счет снижения требований к структуре и топологии используемой сети.

Разработана методика для автоматизированного ввода и обработки данных натурного эксперимента по искажению координатной сетки, нанесенной на меридиональный разъем заготовки, а также алгоритм и структура программного модуля, совместимого с графической САПР. За счет автоматизации процедур расчета, ввода и обработки результатов экспериментов и визуализации результатов достигнута экономия времени на анализ процессов формоизменения, повышена надежность хранения данных, наглядность представления и воспроизводимость результатов натурных экспериментов.

Разработана методика создания компьютерных моделей процессов деформирования с применением разрывных и непрерывных полей скоростей. Создана программа, позволяющая проводить моделирование формоизменения и силового режима осесимметричных и плоских процессов холодной объемной штамповки (в том числе многопереходных) с возможностью применения нескольких вычислительных методов.

Установлено, что результаты, получаемые с помощью разработанных алгоритмических моделей, с достаточной для практики точностью отражают кинематику и силовой режим реальных процессов холодной пластической деформации. Адекватность результатов моделирования подтверждена в ходе сравнения с экспериментальными и теоретическими данными.

Основные положения диссертации опубликованы в работах:

- в изданиях рекомендованных экспертным советом ВАК России:

1. Евстифеев, В.В. Имитационное моделирование и обработка результатов эксперимента по пластическому деформированию. / В.В. Евстифеев, A.A. Александров, И.С. Лексутов. // Научный вестник НГТУ, 2009. №1(34). С. 211-218.

- в других изданиях:

2. Евстифеев, В.В. Построение технологических процессов точной объемной штамповки изделий с многогранной наружной поверхностью / В.В. Евстифеев, A.A. Александров, И.С. Лексутов // Омский научный вестник. Омск: ОмГТУ, 2006. №9. С. 77-81.

3. Лексутов, И.С. Имитационное моделирование процессов холодной объемной штамповки (Краткое сообщение) / И.С. Лексутов, В.В. Евстифеев, A.A. Александров. // Известия высших учебных заведений. Черная металлургия, 2008. № 6. С. 69.

4. Евстифеев, В.В. Имитационное моделирование в технологической подготовке производства фасонных изделий / В.В. Евстифеев, A.A. Александров, И.С. Лексутов // Вестник академии военных наук. Москва: Воениздат, 2009. №3 (28). С. 294-298.

5. Евстифеев, В.В. Система расчёта процессов штамповки на основе метода верхней оценки / В.В. Евстифеев, A.A. Александров, И.С. Лексутов // Анализ и синтез механических систем: Сб. науч. трудов. Омск: ОмГТУ, 2006. С.190-193.

6. Лексутов, И.С. Автоматизированный расчет процессов пластической деформации с применением жестких треугольных блоков / И.С. Лексутов // Общие и комплексные проблемы технических и прикладных наук: Межвуз. сб. трудов. Вып.4 4.1. Омск: СибАДИ, 2007. С.193-196.

7. Лексутов, И.С. Интегрированная система моделирования процессов пластической деформации / И.С. Лексутов, A.A. Александров // Матер, per. науч.-практ. конф. «Математика. Информационные технологии. Образование». 4.1. Оренбург: ОГУ, 2006. С.91-92.

8. Лексутов, И.С. Компьютерное моделирование для управления качеством на этапе проектирования / И.С. Лексутов // Матер. III Всерос. научн. практ. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых «Развитие дорожно-транспортного комплекса и строительной инфраструктуры на основе рационального природопользования». Омск: СиБАДИ, 2008. Кн.2. С. 69-73.

9. Александров, A.A. Система расчета процессов штамповки на основе метода верхней оценки / тез. докл. Всеросс. научн. конф. молодых ученых «Наука. Технологии. Инновации» // A.A. Александров, И.С. Лексутов. Новосибирск: НГТУ, 2004. 4.1. С.78-79.

10. Свидетельство об отраслевой регистрации разработки «Система расчета процессов обработки металлов давлением» / И.С. Лексутов, A.A. Александров // М.: ВНТИЦ, 2007. - № 50200700794.

11. Свидетельство об отраслевой регистрации разработки «Модуль экспорта геометрических данных» / И.С. Лексутов, A.A. Александров // М.: ВНТИЦ, 2008.-№50200801323.

12. Евстифеев, В.В. Разработка технологии холодного формоизменения заготовки «цапфа оси» транспортных машин / В.В. Евстифеев, A.A. Александров, И.С. Лексутов // Автомобили, специальные и технологические машины для Сибири и Крайнего Севера. / Материалы 59-й Междунар. научн.-техн. конф. ААИ - Омск: СИБАДИ, 2007. - с. 114-116.

13. Александров, A.A. Комбинированное выдавливание стаканов с цапфой / A.A. Александров, В.В. Евстифеев, И.С. Лексутов // Военная техника, вооружение и технологии двойного применения: матер. III Междунар. технологич. конгресса: в 2 ч.- Омск: ОмГТУ, 2005. Ч. I. С.88-89.

14. Евстифеев, В.В. Моделирование процессов деформации с использованием метода верхней оценки / В.В. Евстифеев, A.A. Александров, И.С. Лексутов // Матер, всерос. науч.-техн. конф. «Роль механики в создании эффективных материалов, конструкций и машин XXI века» Омск: СибАДИ, 2006. С.116-118.

15. Евстифеев, В.В. Прогнозирование возникновения дефектов на стадии разработки технологии холодной высадки / В.В. Евстифеев, A.A. Александров, И.С. Лексутов, К.Н. Пантюхова // Матер. III Междунар. технологич. конгресса «Военная техника, вооружение и технологии двойного применения» Омск: ОмГТУ, 2005. Ч. I. С.88-89.

16. Расчет и анализ процессов обработки металлов давлением методом верхней оценки: Учебн. пособие / В.В. Евстифеев, A.A. Александров, И.С. Лексутов. Омск: ОмГТУ, 2007 - 38 с.

17. Лексутов, И.С. Имитационное моделирование процессов штамповки и автоматизация обработки результатов эксперимента / И.С. Лексутов, К.Н. Пантюхова // Матер. П Всерос. молодежи, науч.-техн. конф. «Россия молодая: передовые технологии - в промышленность». Омск: ОмГТУ, 2009. Кн.1. С. 65-70.

Подписано к печати 16.11.2009 Формат 60x90 1/16. Бумага офсетная Отпечатано на дупликаторе

Гарнитура Тайме Усл. п.л. 1,1; уч.-изд. л. 0,9. Тираж 100 экз. Заказ № 277

Отпечатано в ПО УМУ СибАДИ 644080, г.Омск, пр. Мира, 5

ВВЕДЕНИЕ.

1. ОБЗОР СОВРЕМЕННЫХ МЕТОДОВ РАСЧЕТА И СИСТЕМ АВТОМАТИЗАЦИИ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ОБРАБОТКИ

МЕТАЛЛОВ ДАВЛЕНИЕМ.

1Л. Особенности технологических процессов холодной объемной штамповки.

1.2. Современные системы автоматизированного моделирования процессов обработки металлов давлением.

1.3. Метод верхней оценки при расчете технологических параметров процессов обработки металлов давлением.

1.4. Расчет плоских схем деформирования.

1.5. Расчет и моделирование процессов осесимметричной деформации

1.6. Расчет объемных задач обработки металлов давлением.

1.7. Гибридные методы расчетов.

1.8. Расчет процессов обработки металлов давлением методом конечных элементов

1.9. Выводы и постановка задач исследования

2. РАЗРАБОТКА МОДЕЛИ ПРОЦЕССА, РАСЧЕТНЫХ МЕТОДИК И АЛГОРИТМОВ.

2.1. Общая структура модели процесса холодной штамповки.

2.2. Моделирование процессов с плоскими схемами деформирования

2.3. Моделирование процессов с осесимметричными схемами

2.4. Моделирование формоизменения заготовки

2.5. Методика расчета многопереходных процессов штамповки

2.6. Напряженное состояние заготовки.

2.7. Определение момента разрушения заготовки

2.8. Определение деформирующей силы для процессов прямого и обратного выдавливания.

2.9. Алгоритм вычисления технологических параметров процесса штамповки

2.10. Разработка методики вычисления интенсивности деформаций.

2.11. Реализация методики расчета интенсивности деформаций.

2.12. Разработка методики и программного модуля для ввода и обработки экспериментальных данных по искажению координатной сетки

2.13. Выводы

3. РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ХОЛОДНОЙ ОБЪЕМНОЙ ШТАМПОВКИ.

3.1. Структура и функции системы.

3.2. Разработка пользовательского интерфейса программы.

3.3. Разработка модуля ввода графической информации.

3.4. Формат файлов модуля ввода графической информации.

4. ВЕРИФИКАЦИЯ РАЗРАБОТАННЫХ МЕТОДИК, АЛГОРИТМОВ И ПРОГРАММ

4.1. Расчет процесса многоканального прессования

4.2. Анализ процесса холодного обжима трубной заготовки

4.3. Анализ комбинированного выдавливания фасонной детали из кольцевой заготовки

4.4. Расчет двухпереходного процесса холодной объемной штамповки

4.5. Анализ процесса высадки конического фланца на трубной заготовке.

4.6. Анализ процесса высадки пластины

4.7. Анализ комбинированного выдавливания изделий из цилиндрических заготовок

4.8. Выводы

5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ , ПРОЦЕССОВ ХОЛОДНОЙ ОБЪЕМНОЙ ШТАМПОВКИ.

5.1. Методика проведения экспериментов.

5.2. Результаты экспериментального исследования.

5.3. Выводы

Повышение производительности труда и уровня принимаемых решений при проектировании малоотходных и перспективных технологических процессов может быть обеспечено за счет накопления данных о приемах формоизменения заготовок, расширения применения вычислительной техники, конструкторских САПР и АСТПП. Это имеет особое значение при разработке технологий холодной объемной штамповки (ХОШ), так как по данным отечественных и зарубежных фирм при изготовлении изделий методом ХОШ почти вдвое сокращаются расходы материала и электроэнергии, уменьшается, а иногда полностью исключается обработка резанием.

В то же время внедрение процессов холодного деформирования требует относительно высоких расходов на исследования, опытно-конструкторские работы и изготовление деформирующего инструмента.

В этом случае использование систем автоматизации моделирования пластического формоизменения металлов позволяет значительно снизить затраты на технологическую подготовку производства. Виртуальные эксперименты дают возможность частично или полностью заменить натурные, для которых требуется изготовление сложного инструмента.

Наибольшее распространение для инженерного анализа технологий и конструкций получили такие системы моделирования, как ANSYS, Cosmos, SuperForge,Form3D, QForm3D, SuperForm и др. Эти системы универсальны, позволяют рассчитывать технологии обработки металлов давлением, литья, резания. Однако, как показывает практика, заложенные в них алгоритмические модели не всегда могут гарантировать высокое соответствие данным, полученным на стадии экспериментальных исследований и опытной штамповки.

Недостатки известных систем автоматизированного моделирования процессов обработки металлов давлением — это применение только одного из возможных методов расчета, а также отсутствие программных модулей, предназначенных для обработки результатов натурного эксперимента и проверки получаемых при моделировании результатов, при применении любых расчетных методов не избавляет от проведения экспериментальных исследований для проверки адекватности получаемых результатов [35].

Применение программных продуктов, позволяющих наряду с автоматизированным моделированием проводить компьютерную обработку экспериментальных данных и алгоритмов, реализующих единообразный подход к расчету показателей напряженно-деформированного состояния и силового режима, сокращает время разработки рациональных технологических переходов штамповки, уменьшает расходы на внедрение процессов ХОШ и позволяет проводить сопоставление результатов численного и натурного эксперимента.

Диссертация состоит из пяти глав. В первой главе проведен обзор литературных источников по использованию аналитических методов расчета и методам моделирования процессов обработки металлов давлением. Рассмотрены основные системы автоматизации технологической подготовки производства и инженерного анализа процессов штамповки.

Во второй главе описаны разработанные автором структуры моделей и программы для автоматизации расчета технологических параметров процессов обработки давлением при подготовке производства штампованных деталей. Основное отличие такой структуры от известных - это наличие двусторонних связей между графической САПР и модулями технологической подготовки, а также возможность изменения и дополнения используемых математических моделей. В главе показаны разработанные алгоритмы, реализующие расчет процессов плоской штамповки с применением разрывных кинематических полей скоростей на сетке, состоящей из треугольных элементов. Разработан алгоритм, в котором реализован метод динамического программирования для вычисления кинематических параметров процесса пластической деформации. При этом в цикле вычислений производится автоматическое определение последовательности вычисления кинематических параметров, и минимизация при использовании вариационного принципа минимума работы пластической деформации.

В третьей главе приводится описание разработанных алгоритмов и программ, предназначенных для автоматизации процесса создания моделей процессов осесимметричного и плоского деформирования заготовок. Разработанные методики позволяют автоматизировать расчет одно- и многопереходных процессов ХОШ со сложной кинематикой течения металла (в том числе и с несколькими степенями свободы), получать картины распределения интенсивности деформации по сечению поковок, анализировать изменение механических свойств в сечении поковок в ходе процесса, силовой режим. Описана конечно-элементная модель для вычисления интенсивности деформации в ходе экспериментального исследования по методу делительных сеток.

В четвертой главе производится оценка адекватности моделей процессов штамповки, создаваемых с помощью разработанной системы автоматизации. Результаты, полученные в ходе компьютерного моделирования нескольких процессов осесимметричной и плоской деформации, сравнивались с теоретическими и экспериментальными данными автора диссертации и других исследователей.

В пятой главе приводятся результаты экспериментальных исследований процессов комбинированного выдавливания фасонных изделий по схемам прямого и обратного выдавливания на цилиндрических заготовках и высадки утолщений на трубных заготовках.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

Разработаны методики и компьютерные программы, позволяющие прогнозировать силу деформирования, вычислять текущее и конечное формоизменение, а также свойства деформируемой заготовки в процессах со сложной кинематикой течения материала, изменение интенсивности деформаций в объеме заготовки.

Уточнена методика расчета интенсивности деформации, использующаяся применительно к методу делительных сеток. Методика адаптирована для автоматизации, а также расширена область её применения за счет снижения требований к структуре и топологии используемой сети.

Разработана методика для автоматизированного ввода и обработки данных натурного эксперимента по искажению координатной сетки, нанесенной на меридиональный разъем заготовки, а также программный модуль, совместимый с отечественной САПР, позволяющий повысить точность получаемых результатов. За счет автоматизации процедур расчета, ввода и обработки результатов экспериментов и визуализации результатов достигнута большая экономия времени на анализ процессов формоизменения, повышена надежность храпения данных, наглядность представления и воспроизводимость результатов натурных экспериментов.

Установлено, что для обеспечения всесторонней проверки адекватности получаемых результатов и математических моделей, заложенных в системы автоматизации проектирования технологических процессов, данные системы должны обладать максимальной открытостью для пользователя.

Разработана методика создания компьютерных моделей процессов деформирования с применением разрывных и непрерывных полей скоростей. Создана программа, позволяющая проводить моделирование формоизменения и силового режима осесимметричных и плоских процессов холодной объемной штамповки (в том числе многопереходных) с возможностью применения нескольких вычислительных методов.

Проведены экспериментальные исследования нескольких процессов ХОШ фасонных деталей.

Установлено, что результаты, получаемые с помощью разработанной программы, с достаточной для практики точностью отражают кинематику и силовой режим реальных процессов холодной пластической деформации. Адекватность результатов моделирования подтверждена в ходе сравнения с экспериментальными и теоретическими данными.

1. Агурицев, А.Г. Исследование процессов отбортовки и раздачи с помощью кинематически возможных полей скоростей: автореф. дис. канд. техн. наук. / А.Г. Агурицев. Ростов-на-Дону, 1981. 26 с.

2. Азаров, В.Г. Исследование одновременного выдавливания двух заготовок при встречном движении пуансонов / В.Г. Азаров, В.В. Евстифеев // Прикладные задачи механики: Сб. науч. тр. Омск: Изд-во ОмГТУ, 1999. С. 4-9.

3. Александров, A.A. Верхняя оценка усилий выдавливания / A.A. Александров, В.В. Евстифеев, E.JI. Ушарова, И.С. Лексутов, А.О. Вахта // Анализ и синтез механических систем: Сб. науч. трудов. Омск: ОмГТУ, 2004. С. 267-272.

4. Александров, A.A. Система расчета процессов штамповки на основе метода верхней оценки (тезисы) / A.A. Александров, И.С. Лексутов // Наука. Технологии. Инновации: Матер. Всероссийск. научн. конф. молодых ученых: в 6 ч. Новосибирск, 2004. 4.1 С. 78-79.

5. Александров, A.A. Энергетическая модификация метода верхней оценки / A.A. Александров // Прикладные задачи механики: Сб. науч. трудов. Омск: Изд-во ОмГТУ, 2003. С. 25-29.

6. Алюшин, Ю.А. К возможности использования нелинейного математического программирования в методе верхней оценки / Ю.А. Алюшин, В.Е. Логинов, В.В. Ерастов, Д.В. Евстифеев // Известия ВУЗов. Черн. металлургия, 1979. №8 С. 54-57.

7. Алюшин, Ю.А. Построение кинематически возможных полей скоростей из жестких блоков для процессов трехмерной деформации / Ю.А. Алюшин, В.В. Ерастов, В.В. Барыльников // Известия ВУЗов. Черн. металлургия, 1984. №6-С. 60-63.

8. Алюшин, Ю.А. Расчет процессов пластического формообразования по линиям тока / Ю.А. Алюшин. Ростов-на-Дону: РИСХМ, 1979. 82 с.

9. Алюшин, Ю.А. Теория обработки металлов давлением. Метод верхней оценки и его применение при решении задач обработки металлов давлением. Ростов-на-Дону: РИСХМ, 1977. 87 с.

10. Алюшин, Ю.А. Уточнение кинематически возможных полей скоростей из жестких блоков / Ю.А. Алюшин // Известия ВУЗов. Черн. металлургия, 1984. №4 С. 35-38.

11. Архангельский, А.Я. Программирование в С++ВшШег 6 / А.Я. Архангельский. М.: «БИНОМ», 2003. 1152 с.

12. Ахметзянов, Э.Р. Автоматизация проектирования и оптимизация технологии горячей объёмной штамповки поковок с удлиненной осью на молотах на основе математического моделирования: автореф. дис. канд. техн. наук / Э.Р. Ахметзянов. Ижевск: ИГТУ, 2004. 21 с.

13. Барыльников, В.В. Расчеты процессов обработки металлов давлением на основе кинематически возможных полей скоростей: автореф. дис. канд. техн. наук/В.В. Барыльников. Новокузнецк: СМИ, 1985. 16 с.

14. Беккер, П.В. Компьютерное моделирование при исследовании процессов многоканального выдавливания / П.В. Беккер, А.К. Евдокимов // Кузнечно-штамповочное производство, 1999. № 12. С. 25-27.

15. Бережной, В.Л. Методика анализа многоканального прессования с активным действием сил трения / В.Л. Бережной, А.З. Журавлев,

16. A.C. Пасхалов, В.И. Ураждин // Обработка металлов давлением: Межвуз. сб. научн. трудов. Ростов-на-Дону: РИСХМ, 1980. С. 182-187

17. Березовский, Б.Н Решение объемной задачи пластического формоизменения методом конечных элементов / Б.Н. Березовский,

18. B.И. Ураждин // Обработка металлов давлением: Межвуз. сб. науч. трудов Ростов-на-Дону: РИСХМ, 1980. С. 19-27.

19. Березовский, Б.Н. Моделирование формоизменения при прокатке в калибре методом конечных элементов с использованием функций тока. / Б. Н. Березовский, А. А. Пучков // Известия ВУЗов. Черн. металлургия, 1988. №5. С. 53-57.

20. Березовский, Б.Н. Определение деформаций и скоростей деформаций при описании пластической области разрывными полями скоростей. / Б.Н. Березовский // Обработка металлов давлением. Межвуз. сб. науч. тр. Ростов-на-дону: РИСХМ, 1980. С. 177-181.

21. Березовский, Б.Н. Оценка распорных усилий при штамповке выдавливанием. / Б.Н. Березовский, Г.В. Кузнецов // Оптимизация металлосберегающих процессов при обработке давлением: Межвуз. сб. науч. тр. Ростов-на-Дону: РИСХМ, 1987. С. 153-158.

22. Березовский, Б.Н. Применение функции тока и треугольного элемента второго порядка для анализа процессов осесимметричной деформации / Б.Н. Березовский // Известия ВУЗов. Черн. металлургия. 1989. №8. С.58-61.

23. Березовский, Б.Н. Решение объемной задачи пластического формоизменения с использованием метода конечных элементов /

24. Б.Н. Березовский, В, И. Ураждин, JI. С. Ураждпна. // Известия ВУЗов. Черн. металлургия, 1982. № 8. С. 34-36.

25. Березовский, Б.Н. Решение объемной задачи пластического формоизменения методом конечных элементов / Б.Н. Березовский, В.И. Ураждин, JI.C. Ураждина // Известия ВУЗов. Черп. металлургия, 1982. № 8. С. 50-54.

26. Березовский, Б.Н. Определение деформаций и скоростей деформаций при описании пластической области разрывными полями скоростей. / Б.Н. Березовский // Обработка металлов давлением. Межвуз. сб. науч. тр. Ростов-на-дону: РИСХМ, 1980. С. 177-181.

27. Бобровский, С. Delphi 5: Учебный курс / С. Бобровский. СПб: Питер, 2000. 640 с.

28. Богуславский, А. Си++ и компьютерная графика: Лекции и практикум по программированию на Си++. / А. Богуславский. М.: Компьютер Пресс, 2003. 352 с.

29. Власов, A.B. Применение пошагового метода при решении нестационарных задач пластического течения / A.B. Власов. М.: Вестник МГТУ, 1991. №2. С. 13-18.

30. Волков, И.С. Пластическое течение металла в условиях закрытой прошивки прямоугольным клиновым пуансоном / И.С. Волков, Ж.А. Карапетян // Исследование процессов пластического течения металлов. Сб. науч. тр. М.: Наука, 1971. С. 54-61.

31. Высокоскоростное малоотходное деформирование металлов в штампах / Под. ред. В.Г. Кононенко. Харьков: Вища школа, 1985. 176 с.

32. Ганин, Н.Б. Компас 3D V7 / Н.Б. Ганин. М.: ДМК Пресс, 2005.384 с.

33. Глушко, В.В. Совершенствование методики расчёта и оптимизиция технологических процессов радиального формоизменения трубных заготовок: автореф. дис. канд. техн. наук / В.В. Глушко. Ростов-на-Дону: РИСХМ, 1990. 17 с.

34. Головин, В.А. Анализ кинематики течения и деформируемости металлов и разработка новых малоотходных технологических процессов объёмной штамповки: дис. канд. техн. наук / В.А. Головин. М: МАМИ, 1987. 230 с.

35. Головин, В.А. Технология ковки и объёмной штамповки. Малоотходная объёмная штамповка. // В.А. Головин,. A.M. Дмитриев,

36. A.JI. Воронцов. М.: Машиностроение-1, 2004. Ч. 2. 434 с.

37. Гун, Г.Я. Математическое моделирование процессов обработки металлов давлением. / Г.Я. Гун. М.: Металлургия, 1983. 352 с.

38. Гун, Г.Я. Теоретические основы обработки металлов давлением. / Г.Я. Гун. М.: Металлургия, 1980. 456 с.

39. Дель, Г.В. Определение напряжений в пластической области по распределению твердости / Г.В. Дель. Машиностроение, 1971. 200 с.

40. Дель, Г.Д. Метод делительных сеток. / Г.Д. Дель, H.A. Новиков. М.: Машиностроение, 1979. 144 с.

41. Деформация металлов жидкостью высокого давления. /

42. B.И. Уральский, B.C. Плахотин, Н.И. Шефтель, B.JI. Колмогоров и др. М.: Металлургия, 1976. 424 с.

43. Джонсон, В. Механика процесса выдавливания металла / В. Джонсон, X. Кудо. М.: Металлургия, 1965. 174 с.

44. Джонсон, У. Теория пластичности для инженеров. Пер. с англ. / У. Джонсон, П. Меллор. М.: Машиностроение, 1979. 567 с.

45. Друянов, A.A. Теория технологической пластичности / A.A. Друянов, Р.И. Непершин // Теория технологической пластичности. М.: Машиностроение, 1990. 272 с.

46. Евстифеев В.В. Холодная штамповка заготовки «Цапфы оси» тракторного прицепа / В.В. Евстифеев, В.М. Колесников, В.Н. Коновалов и др. //Кузнечно-штамповочное производство. 1987. № 9. С. 11-12.

47. Расчет и анализ процессов обработки металлов давлением методом верхней оценки / В.В. Евстифеев, A.A. Александров, И.С. Лексутов. Омск: ОмГТУ, 2007.38 с.

48. Евстифеев, В.В. Моделирование процесса обратного выдавливания с использованием ЭВМ / В.В. Евстифеев, М.А. Шеховцова, A.A. Александров // Анализ и синтез механических систем: Сб. науч. трудов. Омск: ОмГТУ, 2005. С. 146-153.

49. Евстифеев, В.В. Прогнозирование возникновения дефектов на стадии разработки технологии холодной высадки / В.В. Евстифеев,

50. A.A. Александров, И.С. Лексутов, К.Н. Пантюхова // Матер. III Междунар. технологии, конгресса: Военная техника, вооружение и технологии двойного применения. Омск: ОмГУ, 2005. Ч. I. С. 88-89.

51. Евстифеев, В.В. Разработка технологии холодного формоизменения заготовки «цапфа оси» транспортных машин /

52. B.В. Евстифеев, A.A. Александров, И.С. Лексутов // Материалы 59-й Междунар. научн.-техн. конф. ААИ: Автомобили, специальные и технологические машины для Сибири и Крайнего Севера. Омск: СИБАДИ, 2007. С. 114-116.

53. Евстифеев, В.В. Проектирование технологических процессов холодной объемной штамповки с применением ЭВМ / В.В. Евстифеев, В.В. Грязнов, И.В. Маркечко. Омск: ОмПИ, 1989. 27 с.

54. Евстифеев, В.В. Расчёт усилий и формоизменения при комбинированном выдавливании полых изделий с внутренним фланцем из кольцевых заготовок / В.В. Евстифеев, С.А. Шильниковский. Омск: ОмПИ. Деп. ВИНИТИ, 1989. №330489. 27 с.

55. Евстифеев, B.B. Система расчёта процессов штамповки на основе метода верхней оценки / В.В. Евстифеев, A.A. Александров, И.С. Лексутов // Анализ и синтез механических систем: Сб. науч. трудов. Омск: ОмГТУ, 2006, С. 190-193.

56. Евстифеев, В.В. Использование метода аппроксимации перемещений для изучения деформированного состояния осесимметричных заготовок / В.В. Евстифеев, В.В. Требин // Омск: ОмПИ, Деп. ВИНИТИ 14.09.92. №2776-В92. 9 с.

57. Евстратов, В.А. Теория обработки металлов давлением. Харьков: Вища школа, 1981. 248 с.

58. Евстратов, В.А. Теория обработки металлов давлением.: Сборник задач и упражнений. Харьков: Вища школа, 1984. 104 с.

59. Ерастов, В.В. Исследование некоторых процессов трёхмерной деформации с помощью кинематически возможных полей скоростей: автореф. дис. канд. техн. наук / В.В. Ерастов. Новокузнецк: СМИ, 1978. 41 с.

60. Журавлёв, А.З. Теоретическая оценка энергосиловых параметров поперечно-клиновой прокатки. / А.З. Журавлёв, В.И. Ураждин, В.М. Пеев // Обработка металлов давлением: Межвуз. сб. науч. тр. Ростов-на-Дону: РИСХМ, 1982. С. 11-16.

61. Александров A.A. Энергетическая модификация метода верхней оценки / A.A. Александров // Известия Тульского государственного университета. 2003. № 10. С. 29-32.

62. Колмогоров, B.JT. Численное моделирование больших пластических деформаций / B.JT. Колмогоров // Кузнечно-штамповочное производство. 2003. № 2. С. 4-16.

63. Котельников, Э.А. Исследование давлений на контактных поверхностях штампа при осесимметричном прямом выдавливании через плоскую матрицу: автореф. дис. канд. техн. наук / Э.А. Котельников. Ростов-на-Дону: РИСХМ, 1977. 19 с.

64. Краснов, M.B. Графика в проектах Delphi / M.B. Краснов. СПб.: БХВ-Петербург, 2004. 352 с.

65. Кроха, В.А. Упрочнение металлов при холодной пластической деформации: Справочник. М.: Машиностроение, 1980. 157 с.

66. Кузьменко, В.И. Решение на ЭВМ задач пластического деформирования: Справочник. / В.И. Кузьменко, В.Ф. Балакин. К.: Тэхника, 1990. 136 с.

67. Кутышкин, A.B. Образование дефекта типа «зажим» при горячей объемной штамповке / A.B. Кутышкин, С.М. Добашин // Кузнечно-штамповочное производство. 1989. № 10. С. 9-10.

68. Кутышкин, A.B. Управление надежностью процессов горячей объёмной штамповки круглых в плане поковок на основе имитационного моделирования: автореф. дис. канд. техн. наук / A.B. Кутышкин. М.: МАМИ, 1989. 24 с.

69. Ланской, E.H. Автоматизация проектирования процессов холодной объёмной штамповки и создание систем автоматизированного производства. / E.H. Ланской, В.В. Евстифеев, В.В. Грязнов. М.: Машиностроение, 1988. 68 с.

70. Леванов, А.Н. Контактное трение в процессах обработки металлов давлением. / А.Н. Леванов, В.Л. Колмогоров, С.П. Буркин и др. М.: Металлургия, 1976. 416 с.

71. Лексутов, И.С. Автоматизированный расчёт процессов пластической деформации с применением жестких треугольных блоков // Общие и комплексные проблемы технических и прикладных наук: Межвуз. сб. науч. тр. Вып.4. Омск: СибАДИ, 2007. 4.1. С. 193-196.

72. Лернер, П.С. Влияние трения на характер деформаций и усилие при вытяжке с утонением стенки / П.С. Лернер, И.П. Рене, В.В. Шкарупа // Сб. док. конф. «Прогрессивная технология глубокой вытяжки листовых материалов». Тула: ТПИ, 1968. С. 188-200.

73. Мастеров, В.А. Теория пластической деформации и обработка металлов давлением / В.А. Мастеров, B.C. Берковский. М.: Металлургия, 1976.352 с.

74. Математическое моделирование процессов обработки металлов давлением / Ю.Г. Гуляев, С.А. Чукмасов, A.B. Губинский. Киев: Наукова думка, 1986. 240 с.

75. Механика горячего формоизменения металлов / К.И. Романов. М.:: Машиностроение, 1993. 240 с.

76. Механика обработки металлов давлением. / В.Л. Колмогоров. М.:: Металлургия, 1986. 688 с.

77. Мороз, Б.С. Разработка научных методов проектирования технологических процессов прессования алюминиевых сплавов с активным действием сил трения: автореф. дис. доктора, техн. наук / Б.С. Мороз. Ростов-на-Дону: РИСХМ, 2000. 41 с.

78. Наумов, A.M. Совершенствование процессов обратного выдавливания на основе минимизации неравномерности деформации: дис. канд. техн. наук / A.M. Наумов. Тула: ТГУ, 2003. 138 с.

79. Непершин, Р.И. Методы решения задач осесимметричной деформации идеального жестко-пластического тела // Пластическое формоизменение металлов / Под ред. А.Д. Томлёнова. М.: Наука, 1967. С. 95104

80. Овчинников, А.Г. Основы теории штамповки выдавливанием на прессах. / А.Г. Овчинников. М.: Машиностроение, 1983. 200 с.

81. Евстифеев, В.В. Построение технологических процессов точной объемной штамповки изделий с многогранной наружной поверхностью / В.В. Евстифеев, A.A. Александров, И.С. Лексутов // Омский научный вестник. ОмГТУ, 2006. № 9.С. 77-81.

82. Прогрессивные технологические процессы холодной штамповки / Ф.В. Гречников, А.М. Дмитриев, В.Д. Кухарь и др. // Под общ. ред. А.Г. Овчинникова. М.: Машиностроение, 1985. 184 с.

83. Расчёт энергосиловых параметров в процессах обработки металлов давлением / А. Хензель, Т. Шпиттель. М.: Металлургия, 1982. 360 с.

84. Расчёты технологических задач теории пластичности методом конечных элементов первого порядка / В.И. Ураждин. Ростов-на-Дону: РИСХМ, 1980. 27 с.

85. Резников, Ю.Н. Методика расчёта заготовительных ручьёв при совмещенной штамповке / Ю.Н. Резников, М.Л. Шер, Г.А. Руденко //

86. Межвуз. сб. науч. тр.: Обработка металлов давлением. Ростов-на-Дону: РИСХМ, 1980. С 97-104.

87. Резников, Ю.Н. Особенности расчёта заготовок для поковок, изготавливаемых объёмной штамповкой // Межвуз. сб. науч. тр.: Обработка металлов давлением. Ростов-на-Дону: РИСХМ, 1980. С 71-75.

88. Резников, Ю.Н. Расчет и моделирование процессов объемной штамповки с применением средств машинной графики. / Ю.Н. Резников, C.B. Трифанов, K.M. Нораревян, Ю.Т. Агафонов // Кузнечно-штамповочное производство. 1989. № 10. С. 6-7.

89. Резников, Ю.Н. Расчет оптимальных заготовок и заготовительных ручьев в процессах объемной штамповки / Ю.Н. Резников // Известия вузов. Черная металлургия, 1987. № 10. С. 39-43.

90. Резников, Ю.Н. Расчёт формы и размеров заготовок в процессах объёмной штамповки методом верхней оценки / Ю.Н. Резников // Известия вузов. Черная металлургия, 1979. № 2. С. 64-70.

91. Резников, Ю.Н. Уменьшение расхода металла с облоем при применении оптимальных расчетных заготовок. / Ю.Н. Резников, M.JI. Шер, Б.П. Корпаков//Кузнечно-штамповочное производство, 1982. № 7. С. 14-15.

92. Рыбин, А.Ю. Комбинированное выдавливание полых длипноосных стальных цилиндров: автореф. дис. канд. техн. наук /

93. A.Ю. Рыбин. Тула: ТГУ, 2006. 15 с.

94. Сабоннадьер, Ж.-К. Метод конечных элементов и САПР / Ж.-К. Сабоннадьер, Ж.-Л. Кулон. М.: Мир, 1989. 190 с.

95. Норенков, И.П. Основы автоматизированного проектирования: Учеб. Для вузов. М.: МГТУ им. Баумана, 2002. 336 с.

96. Лексутов, И.С. Расчет интенсивности деформации осесимметричных поковок / PI.C. Лексутов, A.A. Александров,

97. B.В. Евстифеев // Сб. науч. тр. Анализ и синтез механических систем. Омск: ОмГТУ, 2007. С. 277-282.

98. Сегал, В.М. Технологические задачи теории пластичности. Мн.: «Наука и техника», 1977. 256 с.

99. Сегерлинд, JI. Применение метода конечных элементов. М.: Мир, 1979. 392 с.

100. Системы автоматизированного проектирования: В 9-ти кн. Кн. 4. Математические модели технических объектов / В.А. Трудоношин, Н.В. Мивоварова. //Под ред. И.П. Норенкова. М.: Высш.шк., 1986. 160 с.

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

102. Соломонов, К.Н. Автоматизированное проектирование инструмента и технологий объемной штамповки / К.Н. Соломонов // Кузнечно-штамповочное производство. 2003. № 8. С. 42-47.

103. Сопротивление пластической деформации металлов и сплавов / П.И. Полухин, Г.Я. Гун, A.M. Галкин. М.: Металлургия, 1976. 488 с.

104. Степанский, Л.Г. Расчеты процессов обработки металлов давлением. / Л.Г. Степанскпй. М.: Машиностроение, 1979. 215 с.

105. Степанский, Л.Г. Расчеты реактивных нагрузок на инструмент при обработке металлов давлением / Л.Г. Степанский. // Кузнечно-штамповочное производство. 1978. № 5. С. 2-5.

106. Степанский, Л.Г. Расчёты формоизменения при объёмной штамповке круглых в плане поковок. / Л.Г. Степанский, А.И. Петров, М.А. Яхнис. //Кузнечно-штамповочное производство. 1985. № 1.С. 18-19.

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

108. Теория ковки и штамповки. / Е.П. Унксов, У. Джонсон, В.Л. Колмогоров и др. // Под ред. Е.П. Унксова, А.Г. Овчинникова. М.: Машиностроение, 1992. 720 с.

109. Теория пластических деформаций металлов / Е.П. Унксов, У Джонсон, В.Л. Колмогоров и др. // Под ред. Е.П. Унксова, А.Г. Овчинникова. М.: Машиностроение, 1983. 598 с.

110. Томленов, А.Д. Механика процессов обработки металлов давлением / А.Д. Томленов. М.: Машгиз, 1963. 235 с.

111. Томленов, А.Д. Теория пластического деформирования металлов / А.Д. Томленов. М.: Металлургия. 1972. 408 с.

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

113. Трусова, Е.А. Обратное выдавливание при различных условиях деформирования: автореф. дис. канд. техн. наук / Е.А. Трусова. Тула: ТГУ, 2002. 16 с.

114. Уиксов, Е.П. Выбор метода расчёта технологических процессов при обработке металлов давлением / Е.П Унксов. Кузнечно-штамповочное производство. 1982. № 8. С. 24-26.

115. Ураждин, В.И. Применение метода конечных элементов в теории обработки металлов давлением / В.И. Ураждин, JI.C. Ураждина. Ростов-на-Дону: РИСХМ. 1980. 25 с.

116. Ураждин, В.И. Расчёты технологических задач теории пластичности методом конечных элементов первого порядка.: Практич. руков. / В.И. Ураждин, JI.C. Ураждина // Ростов-на-Дону: РИСХМ. Деп. ВИНИТИ 1980. № 81361. 28 с.

117. Ураждин, В.И. Решение осесимметричной задачи теории пластического течения методом конечных элементов / В.И. Ураждин, JI.C. Ураждина//Известия ВУЗов. Черн. металлургия. 1982. № 7. С. 45-48.

118. Федулеев, Ю.И. Силовые воздействия на инструмент и пути повышения его стойкости в процессах высадки и резки: автореф. дис. канд. техн. наук/Ю.И. Федулеев. Новокузнецк: СМИ, 1983. 17 с.

119. Лексутов, И.С. Имитациоиное моделирование и обработка результатов эксперимента по пластическому деформированию / В.В. Евстифеев, A.A. Александров, И.С. Лексутов. // Научный вестник НГТУ, 2009. №1(34). С. 211-218.

120. Шофман, JI.A. Теория и расчеты процессов холодной штамповки / JI.A. Шофман. М.: Машиностроение, 1964. 376 с.

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

122. Янг, Ч. Исследование процесса комбинированного выдавливания методом верхней оценки с применением произвольно ориентированных треугольных элементов. / Ч. Янг, И. Ким, М. Лим // Труды американского общества инженеров, № 1985. Т. 107. №2. С. 116-121.

123. Томсен, Э. Механика пластических деформаций при обработке металлов: пер. с англ. / Э. Томсен, Ч. Янг, Ш. Кобаяши. М.: Машиностроение, 1969. 504 с.

124. Сопротивление пластической деформации металлов и сплавов / П.И. Полухин, Г.Я. Гун, A.M. Галкин. М.: Металлургия, 1976. 488 с.

125. Пасхалов, A.C. Трение и внеконтактные деформации при многоканальном прессовании / A.C. Пасхалов // Межвуз. сб. науч. тр. Оптимизация металлосберегающих процессов при обработке давлением. Ростов-на-Дону: РИСХМ, 1987. С. 77-82

126. Холодная объемная штамповка: справочник / Под общ. ред. Г.А. Навроцкого и др.. М.: Машиностроение. 1973. 496 с.

127. Поздеев, A.A. Большие упругопластические деформации: теория, алгоритмы, приложения / A.A. Поздеев, П.В. Трусов, Ю.И. Няшин. М.: Наука, 1986. 232 с.

128. Пасько, А.Н. Развитие теории и технологии процессов холодной объемной штамповки осесимметричных деталей: дис. доктора техн. наук / А.Н. Пасько. Тула: ТГУ, 2004. 311 с.

129. Plasticity of Metals: Experiments, Models, Computation. Collaborative Research Canters / Edited by E. Steck, R. Ritter, U. Peil, A. Ziegenbein Wiley-VCH Verlag GmbH, 2001. 398 c.

130. Евстифеев, B.B. Особенности формоизменения двух плоских заготовок при их одновременной высадке / В.В. Евстифеев, В.А. Криволапов // Механика процессов и машин. Омск: ОмГТУ, 1996. С. 61-64.

131. Рыбин Ю.И., Рудской А.И., Золотов A.M. Математическое моделирование и проектирование технологических процессов обработки металлов давлением. СПб.: Наука, 2004. 644 с.

132. Ли, К. Основы САПР (CAD/CAM/CAE) / К. Ли. СПб.: Питер, 2004. 560 с.

133. Гафуров, P.M. Математическое моделирование процессов холодной объемной штамповки в ОАО «ГАЗ» / P.M. Гафуров, C.B. Курилин, М.М. Расиловский. // Кузнечно-штамповочное производство. 2003. № 2. С. 40-42.

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

135. Зубанов, И.Ю. Автоматизированною проектирование и моделирование процессов листовой штамповки / И.Ю. Зубанов, E.H. Почекуев. //Кузнечно-штамповочное производство. 2004. № 5. С. 22-24.

136. Салиенко, А.Е. Виртуальное производство. MCS.Software — революция в промышленности / А.Е. Салиенко, А.Н. Солдаткин, A.M. Рудис. // Кузнечно-штамповочное производство. 2002. № 10. С. 43-48.

137. Биба, H.B. QForm программа, созданная для технологов / Н.В. Биба, С.А. Стебунов. // Кузнечно-штамповочное производство. 2004. № 9. С. 38-41.

138. Мороз, Б.С. Моделирование процессов прямого, обратного прессования с активными силами трения / Б.С. Мороз, С.А. Сгебунов, Н.В. Биба, К.В. Мюллер. // Кузнечно-штамповочное производство. 2004. № 9. С. 29-37.

139. Салиенко, А.Е. Новые компьютерные технологии в ковке и штамповке / А.Е. Салиенко, А.Н. Солдаткин, A.M. Рудис. // Кузнечно-штамповочное производство. 2004. № 4. С. 36-40.

140. Чумаченко, E.H. Применение имитационной компьютерной модели течения металла для расчета параметров прессования / E.H. Чумаченко, В.Н. Щерба, С.Е. Чумаченко, A.B. Суханова // М.: Металлургия. 1998. № ю. С. 31-33.

141. Салиенко, А.Е. Виртуальное производство. MCS.Software -революция в промышленности / А.Е. Салиенко, А.Н. Солдаткин, A.M. Рудис. // Кузнечно-штамповочное производство. 2002. № 10. С. 43-48.

142. Соломонов, К.Н. Автоматизированное проектирование инструмента и технологий объемной штамповки (обзор) / К.Н. Соломонов. // Кузнечно-штамповочное производство, 2003. № 8. С. 42-47.

143. Солдаткин, А. Программа MSC.SuperForge как один из элементов системы виртуального производства и управления качеством изделий / Солдаткин А., Голенков Ю., Кононов В. и др. // САПР и графика, 2000. № 7. С. 24-25.