автореферат диссертации по металлургии, 05.16.05, диссертация на тему:Разработка технологии холодного прямого выдавливания биметаллических прутков с заданной теплопроводностью

На правах рукописи

Медведев Евгений Борисович

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ХОЛОДНОГО ПРЯМОГО ВЫДАВЛИВАНИЯ БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПРУТКОВ С ЗАДАННОЙ ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬЮ

Специальность 05.16.05 - Обработка металлов давлением

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

Магнитогорск - 2010

004619536

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова».

Научный руководитель - кандидат технических наук, доцент

Барышников Михаил Павлович.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, доцент

Трофимов Виктор Николаевич,

кандидат технических наук Ситников Игорь Викторович.

Ведущая организация - ОАО «Белебеевский завод «Автонормаль», г. Белебей.

Защита состоится 8 февраля 2011 г. в /^час. на заседании диссертационного совета Д 212.111.01 при ГОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова» по адресу: 455000, г. Магнитогорск, проспект Ленина, 38, МГТУ, малый актовый зал.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова».

Автореферат разослан 2010 г.

Учёный секретарь диссертационного совета

Селиванов В.Н.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Рост производства биметаллов и постоянное повышение требований к их качеству ставят перед разработчиками этих материалов задачу получения биметаллической (БМ) продукции с регламентируемыми геометрическими параметрами, обеспечивающими необходимый уровень и высокую стабильность физико-механических, теплофизических и других свойств биметаллов.

Биметаллы выпускаются в различном ассортименте (листы, лента, трубы, проволока и прутки) и используются во многих отраслях промышленности. Широкое применение они нашли в автомобилестроении виде БМ прутков, используемых в качестве БМ электродов для свечей зажигания ДВС.

БМ электрод представляет собой короткий БМ пруток, состоящий из высокотеплопроводного медного сердечника и жаростойкой никелевой оболочки, закрывающей боковую и торцевую поверхность сердечника. Такой электрод улучшает основной служебный показатель свечи зажигания - её тепловую характеристику, определяющую нормальную работу свечи.

Кроме указанного достоинства БМ электрод, как композиционное изделие, может иметь различную теплопроводность в зависимости от изменения размеров оболочки электрода. Это свойство БМ электрода может быть использовано для получения требуемых тепловых характеристик свечей зажигания. При этом размеры теплового конуса изолятора могут оставаться неизменными, что повышает уровень технологичности конструкции свечи за счёт унификации её деталей (изоляторов). Для практической реализации этой задачи необходимо знание закономерностей изменения теплопроводности БМ электрода в зависимости от изменения формы и размеров его оболочки.

Для изготовления БМ прутков наибольшее распространение получил способ совместной пластической деформации разных металлов (СПДРМ), осуществляемый горячим прессованием либо гидропрессованием заготовок с продольной слоистостью. Основные научно-технические аспекты этих процессов изучены достаточно хорошо. Однако ряд теоретических и практических вопросов прямого выдавливания биметаллов остаётся до сих пор не решённым. В частности, практически не изучен вопрос пластического формоизменения БМ прутков, полученных холодным прямым выдавливанием из БМ заготовок с поперечной и продольно-поперечной слоистостью.

Таким образом, изучение вопроса пластического формоизменения оболочки круглых БМ прутков в процессе их холодного прямого выдавливания из заготовок с поперечной и продольно-поперечной слоистостью, а также исследование связанного с ним вопроса изменения теплопроводности таких прутков в зависимости от изменения формы и размеров их оболочки являются актуальными научно-техническими задачами.

Цель работы - получение холодной объёмной штамповкой центральных биметаллических электродов свечей зажигания ДВС с заданной теплопроводностью, обеспечивающих улучшение технических характеристик свечей зажигания и повышение уровня технологичности конструкции свечей.

Для достижения указанной цели были поставлены и решены следующие задачи:

1. Теоретическое и экспериментальное исследования влияния геометрических параметров оболочки БМ прутка, формирующихся в процессе холодного прямого выдавливания, на его теплопроводность.

2. Теоретическое исследование пластического формоизменения оболочки БМ прутков, полученных из заготовок с поперечной и продольно-поперечной слоистостью, в зависимости от различных технологических факторов деформирования и стадий процесса холодного прямого выдавливания.

3. Экспериментальное исследование пластического формоизменения оболочки БМ прутков при холодном прямом выдавливании.

4. Разработка технологического процесса холодной объёмной штамповки медно-никелевых электродов свечей зажигания ДВС с заданной теплопроводностью.

Методы и материалы исследований. В работе были использованы промышленные материалы, из которых изготавливались БМ электроды, а также модельные материалы, которые применялись для физического моделирования процесса холодного прямого выдавливания БМ прутков. Физико-механические свойства материалов определялись из справочной литературы. Для решения задачи о пластическом формоизменении оболочки БМ прутков при прямом выдавливания и задачи об определении коэффициента теплопроводности БМ прутков применялись теоретические и экспериментальные методы исследований.

Научная новизна. Признаками научной новизны обладают следующие результаты диссертации:

1. Аналитическая модель исследования характера пластического формоизменения торцевой и боковой оболочки круглых БМ прутков, полученных холодным прямым выдавливанием из БМ заготовок с поперечной и продольно-поперечной слоистостью, в зависимости от стадий процесса выдавливания и технологических факторов деформирования.

2. Условия деформирования, при которых происходит формирование равномерной по длине толщины боковой оболочки БМ прутков, полученных из заготовок с поперечной и продольно-поперечной слоистостью.

3. Теоретическая модель, учитывающая влияние формы и размеров оболочки БМ электрода, формирующейся в процессе холодного прямого выдавливания, на его теплопроводность. На основе модели получен вывод о том, что при определённых размерах оболочки БМ электрода его теплопроводность становится величиной постоянной во всём интервале (400...900° С) рабочих температур свечи зажигания.

Практическая ценность работы заключается в следующем:

1. Разработан технологический процесс холодной объёмной штамповки центральных медно-никелевых электродов свечей зажигания ДВС с заданной теплопроводностью с учётом его реализации на автоматических роторных линиях (роторная технология);

2. На основе разработанного технологического процесса в ОКТБ «Ротор» (г. Тула) спроектировано, изготовлено и запущено в эксплуатацию специальное оборудование - комплекс автоматических роторных линий с производительностью 200 шт/мин, обеспечивающий массовый выпуск электродов в объёме 8... 10 млн. шт/год.

Достоверность результатов. Справедливость полученных в работе теоретических результатов подтверждена экспериментальными данными. Разработанный на основе полученных теоретических и экспериментальных данных технологический процесс изготовления БМ электродов внедрён в производство и защищен патентами РФ на изобретение, что подтверждается актом о внедрении технологического процесса в производство и актом об использовании изобретения. >

Апробация работы. Результаты работы докладывались и обсуждались на 13-ой Международной конференции по физике прочности и пластичности металлов и сплавов (Самара, 1992), на 5-ой конференции «Сверхпластичность неорганических материалов (Уфа, ИПСМ, 1992), на 14-ом Международном конгрессе двигателестроителей (Украина, Крым, 2009), на Всероссийской межвузовской научно-технической конференции «Методы повышения технологических возможностей металлообрабатывающего оборудования с ЧПУ» (Уфа, УГАТУ, 2010). В полном объёме диссертация обсуждалась на научно-методическом семинаре Института физики перспективных материалов (Уфа, ИФПМ, 2010).

Публикации. Основные результаты диссертационной работы опубликованы в 6 научных трудах, получены 2 патента РФ на изобретение.

Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения, 6-и глав, выводов, списка литературы и приложения на '20 листах. Текст диссертации изложен на 132 страницах машинописного текста, включает 47 рисунков и 10 таблиц. Список литературы содержит 99 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулированы цель и задачи исследований, показана научная новизна и практическая значимость работы.

В первой главе показано состояние вопроса производства круглых БМ прутков и медно-никелевых электродов свечей зажигания ДВС.

Вопросами СПДРМ занимались многие известные отечественные учёные. Большой вклад в развитие теории и практики обработки давлением слоистых металлов внесли Г.Э. Аркулис, М.И. Бояршинов, В.Г. Дорогобид, Л.Н. Могучий, В.К. Король, С.А. Голованенко, JI.B. Меандров, A.JI. Тарнав-ский, И.М. Павлов, М.С. Гильденгорн, Ю.П. Трыков И.Л. Перлин, А.Г. Ко-белев и др. При изучении процессов совместного прямого выдавливания (как правило, горячего прессования или гидропрессования) основное внимание исследователей было уделено вопросам формоизменения боковой оболочки длинномерных БМ прутков и труб, полученных из заготовок с продольной

слоистостью. При этом закономерности формоизменения оболочки рассматривались, преимущественно, на основной стадии процесса выдавливания.

Значительно меньше внимания уделялось вопросам пластического формоизменения торцевой и боковой оболочек БМ прутков, полученных из заготовок с поперечной и продольно-поперечной слоистостью. Актуальность изучения данного вопроса заключается ещё и в том, что нижний поперечный слой таких заготовок имеет небольшую относительную высоту h/D (как правило, h/D < 1), вследствие чего формирование проектных размеров изделия может завершиться на начальной стадии прямого выдавливания, особенности деформации биметаллов на которой также изучены недостаточно.

В главе приведены работы В.В. Евстигнеева, А.Ф. Сачавского, A.C. Охо-тина, А.М. Молодца, A.A. Голышева, A.A., Кудинова и др, по теории теплопроводности твёрдых тел, в которых обосновано применение экспериментально-аналитического способа определения теплопроводности материалов с помощью закона Видемана-Франца-Лоренца.

Представлены результаты работ Б.А. Басса, A.C. Скобликова, А.И. Ми-неева, Д.Р. Яхутля и др. по исследованию вопросов теплопередачи в свечах зажигания, где показано, что при изготовлении центрального электрода свечи зажигания из материалов с различной теплопроводностью тепловая характеристика свечи изменяется в достаточно широком диапазоне.

По результатам анализа изложенного материала определены цель и задачи настоящей работы.

Во второй главе приведены материалы и методики теоретических и экспериментальных исследований. В качестве материалов для исследований были выбраны две пары совместно обрабатываемых материалов: пара промышленных материалов - никель полуфабрикатный НП2 и медь М1, используемых для изготовления электродов, и пара модельных материалов - медь М1 и алюминий технический АД1, применяемых для физического моделирования. Обе пары материалов имели примерно одинаковое соотношение реологических свойств, что обеспечивало при подборе соответственных граничных условий идентичность полей деформаций обеих заготовок при деформировании.

В основе аналитического решения задач лежат положения и опытные данные из ОМД и теплотехники. Для численного решения задачи о пластическом формоизменении оболочки БМ прутка была использована программа Deform 2D. Экспериментальные работы по холодному прямому выдавливанию выполнялась с применением специально изготовленного штампа, устанавливаемого на разрывной машине 2167-Р50. Геометрические параметры оболочки БМ прутков измерялись с помощью инструментального микроскопа ИМЦ150х150 и оптического микроскопа NEOFOT-32. Для экспериментального определения теплопроводности БМ прутка применялся способ, основанный на измерении полного электрического сопротивления БМ прутка с последующим расчётом теплопроводности прутка по закону Видемана-Франца-Лоренца.

В третьей главе приводится решение задачи- по определению коэффициента теплопроводности БМ центрального электрода свечи зажигания ДВС. Для аналитического решения поставленной задачи использовался известный из теплотехники способ решения задачи о прохождении теплового потока через многослойную стенку. Для этого электрод был условно разбит на три поперечных слоя толщиной Ъ , I и , отличающихся между собой характером относительного расположения материалов оболочки и сердечника (рис. 1.).

У2=2рх

Рис. 1. Продольное сечения биметаллического электрода: Ь - длина электрода; (1 - диаметр электрода; - диаметр сердечника; Ь, I, и /у - длины участков электрода с различным соотношением объёмов оболочки и сердечника; 5 - толщина оболочки; Q - тепловой поток; Е - передняя торцевая (рабочая) поверхность электрода; Б - никелевая оболочка; С - медный сердечник; АОВ- криволинейная часть границы раздела оболочки и сердечника, описываемая каноническим уравнением параболы у2 = 2рх

Решение задачи позволило найти искомое выражение для определения коэффициента теплопроводности БМ электрода свечи зажигания ДВС:

X =Ь

I

(Л: "Л)

х 1п

Л:

-1

Ч"5

• О)

Проведённые экспериментальные работы по определению коэффициента теплопроводности БМ электрода показали на удовлетворительную сходимость теоретических и экспериментальных данных. График изменения теплопроводности БМ электрода в зависимости от относительного объёма его оболочки показан на рис. 2. Полученная аналитическая зависимость (1) позволила также установить, что при следующих относительных размерах оболочки БМ электрода: ЬМ =1,40; Ш =3,32; //¿=6,48 и в/й =0,14, ~ его теплопроводность становится величиной постоянной (независимой от температуры) во всём температурном интервале работоспособности свечи зажигания (400...900° С) (рис. 3.), что обеспечивает повышение стабильности калильного числа свечи зажигания.

0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 I?! Относительный объем оболочки П1д

Рис. 2. Влияние относительного объёма оболочки медно-никелевого электрода на его теплопроводность: 1 и 2 -соответственно теоретическая и экспериментальная кривые

100 200 300 400 500 600 700 800 9001000

Температура,0 С «

Рис. 3. Влияние температуры на изменение теплопроводности меди М1 (1), никеля НП2 (2) и медно-никелевого электрода (3) с размерами оболочки (в мм): ¿=2,5; ¿=28; 6=3,5; /=8,3;/,=16,2; 5 =0,35

В четвёртой главе выполнено теоретическое исследование пластического формоизменения оболочки БМ прутков при холодном прямом выдавливании. Для этого были использованы два метода исследования: аналитический и численный, которые взаимно дополняли друг друга.

Пластическое формоизменение оболочки БМ прутков оценивалось тремя параметрами: изменением толщины Ь торцевой оболочки прутка, изменением длины / боковой оболочки прутка с переменной толщиной стенки (или изменением кривизны К линии раздела слоев в прутке) и изменением толщины 5 боковой оболочки прутка с постоянной толщиной стенки (см. рис. 1.). Изменение этих параметров изучалось на различных стадиях процесса прямого выдавливания в зависимости от изменения следующих технологических факторов деформирования: высоты А нижнего слоя заготовки, коэффициента вытяжки /л угла 2а при вершине конуса матрицы и величины внешнего контактного трения (показателя трения по Зибелю Известно, что из перечисленных факторов деформирования наибольшее влияние на формирование проектных размеров готового изделия оказывают размеры исходной заготовки. Поэтому в качестве значимых (наиболее действенных) факторов в работе были приняты высота И нижнего слоя исходной заготовки и коэффициент вытяжки р, являющийся производным параметром от диаметра Б исходной заготовки (/г =В2/<12).

Аналитическое исследование выполнено для условий деформирования, при которых линия раздела слоев в продольном сечении БМ прутка описывается каноническим уравнением параболы у2 = 2рх. При исследовании были использованы абстрактное положение о равномерной деформации и принцип совмещения графиков кривых, характеризующих идеальное и реальное

поведение обрабатываемого материала. Такой подход позволил установить основные закономерности изучаемого процесса.

На рис. 4. показан совмещённый график пластического формоизменения нижнего слоя абстрактного прутка и пластического формоизменения торцевой оболочки реального прутка в зависимости от изменения высоты А нижнего слоя заготовки при фиксированных значениях коэффициента вытяжки //, угла 2а при вершине конуса матрицы и показателя трения /2. Прямая ОГ представляет собой график пластического формоизменения нижнего слоя абстрактного прутка, полученного в условиях равномерной деформации, а кривая ОСЫР - график пластического формоизменения торцевой оболочки реального прутка.

Рис. 4. Совмещённый график пластического формоизменения нижнего слоя абстрактного прутка (кривая OF) и пластического формоизменения торцевой оболочки реального прутка (кривая OCNF)

Совмещённый график позволил найти функциональные зависимости, описывающие характер пластического формоизменения торцевой и боковой оболочки прутка на начальной и основной стадиях процесса прямого выдавливания. Для удобства исследований геометрические параметры в этих зависимостях выражались затем через относительные величины: h/D, b/d и l/d.

Начальная стадия:

Ъ L

К

0 нач. стадия осн. стадия /¡акл. стадия fa

(4)

Основная стадия:

1 , — = const =

d

D

На начальной стадии выдавливания формоизменение торцевой и боковой оболочек прутка описывается параболическими функциями (4) и (5), на основной - линейными (6) и (7).

На основе совмещённого графика был разработан экспериментально-расчётный способ определения параметра q для построения кривых пластического формоизменения торцевой и боковой оболочек прутка. Эти кривые удобно представить в виде единого графика (модели) (рис. 5.), характеризующего формоизменение оболочки прутка в целом при фиксированном значении коэффициента вытяжки ц и различных значениях факторов 2а или fz. Анализ этого графика показывает, что при одном и том же значении h/D можно получить различные значения b/d или l/d при различных значениях технологических факторов деформирования. И наоборот, одно и то же значение b/d или l/d можно получить при различных значениях h/D и различных значениях технологических факторов деформирования.

В главе рассмотрено пластическое формоизменение БМ прутков, полученных холодным прямым выдавливанием из заготовок с продольно-поперечной слоистостью. Показано, что закономерности пластического формоизменения поперечного слоя заготовки с продоль-но-попоперёчной слоистостью аналогичны закономерностям пластического формоизменения нижнего слоя заготовки с поперечной слоистостью.

Поперечные размеры полученного БМ прутка определяются, исходя из правила пропорционального изменения поперечных размеров БМ заготовки при устойчивом процессе прямого выдавливания:

D Д Sn

Рис. 5. График (модель) пластического формоизменения оболочки биметаллического прутка при фиксированном значении вытяжки /х и нескольких значениях технологического фактора деформирования 2а

d d,

(8)

Численное исследование влияния технологических факторов деформирования И, /х, 2а и /г на пластическое формоизменение оболочки БМ прутка проводили с исполь-

и

зованием системы моделирования Deform 2D. Выбор указанной системы обоснован тем, что решаемая задача является осесимметричной. Математические модели материалов задавались в виде кривых упрочнения о = a(s). Для инструмента применялась модель абсолютно жёсткого тела. Показатель межслойного трения /ис во всех случаях принимался равным 1, так как в условиях полной равномерной СПДРМ скольжение контактирующих слоев друг относительно друга отсутствует.

Исследования проводили с модельными медно-алюминиевыми заготовками, нижний слой которых был выполнен из меди М1, а верхний - из алюминия АД 1.

Исследование влияния относительной высоты h/D нижнего слоя заготовки на формоизменение оболочки БМ прутка показало, что с увеличением относительной высоты h/D оба размера оболочки прутка b/d и l/d также увеличиваются (рис. 6.).

На рис. 6. показаны аналитические кривые 1 и 2, а также кривые 3 и 4, построенные численным моделированием. Видно, что они незначительно отличаются друг от друга (расхождение координат составляет от 3,2 до 20,1%), что подтверждает адекватность разработанной аналитической модели исследования.

Исследование влияния коэффициента вытяжки fi на формоизменение оболочки биметалл-лического прутка показало, что коэффициент вытяжки fi определяет кривизну К линии раздела слоев в прутке. При увеличении коэффициента вытяжки fi кривизна К увеличивается. С увеличением коэффициента вытяжки р. размеры l/d и b/d прутка также увеличиваются, причём, с увеличением fi возрастает скорость увеличения этих размеров (рис. 6.).

h/D

Рис. 6. График пластического формоизменения оболочки биметаллического прутка: 1 и 3 - соответственно аналитическая и «численная» кривые, построенные для случая ц= 4,97; 2 и 4 - соответственно аналитическая и «численная» кривые, построенные для случая ц = 3,34

Исследование влияния угла 2а при вершине конуса матрицы на пластическое формоизменение оболочки прутка позволило установить, что при 2а = 90°.. .120° (fz= 0,10...0,20, матрица - коническая) линия раздела слоев в прутке представляет собой параболическую кривую с выходом концов этой линии на боковую поверхность прутка. При увеличении 2а до 130°... ...150° характер формоизменения оболочки прутка существенно изменяется. На расстоянии /г/г (равном произведению коэффициента вытяжки /л на высоту h нижнего слоя заготовки) от переднего торца прутка формируется боковая оболочка прутка с равномерной толщиной стенки s, равной 0,065...0,080 от диаметра прутка (рис. 7. а). При этом в очаге деформации возникает зона затруднённой деформации (ЗЗД) (рис. 7. б).

а б

Рис. 7. Формоизменение оболочки медно-алюминиевого прутка при холодном прямом выдавливании (а) и соответствующее ему распределение интенсивности деформаций в очаге деформации (б) при 2а =150° (/г =0,12; £) =7,0 мм; ¿/=3,14 мм; /¿=4,97; Л=1,8 мм; М)=0,257; 6=2,17 мм; Ъ/сЬ= 0,69; 5 =0,20 мм)

Аналогичные картины пластического формоизменения оболочки БМ прутка имеют место при увеличении внешнего контактного трения до/7 = =0,25... 0,35 (2а=60°...120°, матрица - коническая) и при изменении профиля канала матрицы (применение вместо конической матрицы плоскоконической с шириной I плоского кольцевого пояска матрицы от 0,03 до 0,09 от диаметра контейнера матрицы при соблюдении условий:^ = 0,10...0,20, 2а =60°...120°).

В обоих указанных случаях, как и при больших углах 2а, в очаге деформации возникает ЗЗД (по аналогии с рис. 7. б), которая приводит к формированию на расстоянии цЬ. от переднего торца прутка боковой оболочки с равномерной толщиной стенки.

Пятая глава посвящена экспериментальным исследованиям, проведён-нымс целью подтверждения полученных в работе теоретических результатов. Для экспериментов применялись заготовки с поперечной слоистостью из

модельных материалов М1 и АД1 и заготовки с продольно-поперечной слоистостью из промышленных материалов НП2 и М1. Эксперименты проводились с применением специально разработанного штампа для холодного прямого выдавливания, который устанавливался на разрывной машине 2167-Р50.

Выполнялись эксперименты следующим образом.

Сначала при заданных условиях деформирования проводили натурный эксперимент по холодному прямому выдавливанию БМ прутков и определяли максимальную силу выдавливания Ртах- Затем при тех же условиях деформирования выполняли численное моделирование этого процесса, задавая показателю трения /г ряд значений, одно из которых давало такую же максимальную силу выдавливания, как и в натурном эксперименте. Полученную при этом картину пластического формоизменения виртуального прутка сравнивали с картиной формоизменения реального прутка.

Сравнительный анализ геометрических параметров прутков показал, что расхождения размеров Ь, I и л реального и виртуального прутков лежат в пределах 15...27%, что позволяет судить об адекватности результатов, полученных численным моделированием.

Полученные в работе теоретические и эмпирические результаты, а также результаты анализа научно-технической литературы позволили разработать алгоритм проектирования БМ электродов свечей зажигания ДВС с заданной величиной теплопроводности. Цель алгоритма состоит в определении совокупности технологических факторов деформирования Л, ц, 2а и которые обеспечивают получение требуемого калильного числа (КЧ) свечи. Принцип работы алгоритма заключается в следующем:

1. Исходя из заданной величины калильного числа свечи, находится соответствующая ему величина теплопроводности X центрального электрода по представленному в работе графику КЧ=/(ф.

2. По найденному значению теплопроводности X электрода определяется относительный объём т$ оболочки электрода на основании полученного в работе графика X = X

3. После определения относительного объёма оболочки определяется абсолютный объём оболочки.

4. Далее определяются абсолютные размеры Ь, I, Ь и ^ оболочки и затем относительные её размеры ЬМ, Ш, 1[М и ¿/с/.

5. Затем по графику пластического формоизменения оболочки БМ электрода, а также с учётом результатов численного моделирования этого процесса, определяются искомые технологические факторы Л, ¿и, 2а и fz, которые обеспечивают получение найденных в п. 4 размеров оболочки электрода, а, следовательно, и требуемого значения КЧ свечи.

В шестой главе представлен разработанный и внедрённый в производство технологический процесс изготовления центральных медно-никелевых электродов свечей зажигания ДВС с заданной величиной теплопроводности. Технология позволяет получать различные типоразмеры электродов, отличающихся габаритными размерами и формой головной части.

Для изготовления электродов используются заготовки с продольно-поперечной слоистостью, обеспечивающие, в отличие от заготовок с поперечной слоистостью, получение практически любых размеров оболочки БМ электрода и широкий спектр его теплофизических свойств. Технологический процесс изготовления биметаллических электродов реализуется на двух автоматических роторных линиях (АРЛ): линии изготовления заготовки электрода «стакан» (ЛС-200) и линии изготовления собственно электрода (ЛЭ-200). Схема технологического процесса изготовления электродов на комплексе АРЛ показана на рис. 8.

Рис. 8. Схема технологического процесса холодной объёмной штамповки медно-никелевых электродов свечей зажигания ДВС на комплексе АРЛ

Технологический процесс изготовления медно-никелевых электродов свечей зажигания ДВС состоит из следующих операций (см. рис. 8):

1. Отрезка медной заготовки от проволоки на холодно-высадочном автомате АБ-0216;

2. Отрезка никелевой заготовки от проволоки на автомате рубки АР-400.

АРЛ-1 (линия стакана ЛС-200, операции 3 - 5):

3. Калибровка никелевой заготовки;

4. Обратное выдавливание с раздачей (получение поковки в виде конического стакана);

5. Вытяжка с утонением (получение поковки в виде цилиндрического стакана).

АРЛ-2 (линия электрода ЛЭ-200, операции 6-11):

6. Установка медного сердечника в никелевый стакан;

7. Запрессовка медного сердечника в никелевый стакан;

8. Холодное прямое выдавливание составной заготовки (условия деформирования: Н= 8,5...9,0 мм; £> = 5,15_0,оз; Ас = 5,30+о'°2; йп= 2,45+0'01; /¿ = 4,68; 2а=90±1°; скорость деформирования ид=4500 мм/мин; температура - комнатная; технологическая смазка - Росойл -101);

9. Отрезка пресс-остатка;

10. Высадка головной части электрода;

11. Формовка головной части электрода.

Операции промывки, сушки и разупрочняющей термической обработки выполняются вне линий.

В приложении приведены акты внедрения разработанного технологического процесса изготовления биметаллических электродов с расчётом экономической эффективности, акт использования изобретения и протоколы ходовых и стендовых испытаний свечей зажигания с центральными биметаллическими электродами, изготовленными по разработанной технологии.

Основные выводы и результаты работы

1. Получена аналитическая модель, отражающая характер пластического формоизменения торцевой и боковой оболочки БМ прутка на начальной и основной стадиях процесса холодного прямого выдавливания при действии различных технологических факторов деформирования.

2. Определены условия деформирования, при которых происходит формирование равномерной по длине толщины боковой оболочки прутков, полученных из заготовок с поперечной и продольно-поперечной слоистостью.

3. Поставлена и решена задача о влиянии формы и размеров оболочки БМ электрода на его теплопроводность. Решение показало, что за счёт изменения формы и размеров оболочки электрода его теплопроводность может изменяться более чем в два раза. Также установлено, что при относительных размерах оболочки БМ электрода b/d =1,40; 1/d =3,32; U /¿=6,48 и s/d =0,14 его теплопроводность становится величиной постоянной (независимой от температуры) во всём температурном интервале (4Ö0...900°C) работоспособности свечи зажигания, что существенным образом повышает стабильность тепловой характеристики свечи.

4. Разработан технологический процесс холодной объёмной штамповки центральных медно-никелевых электродов свечей зажигания ДВС с заданной теплопроводностью. Технологический процесс защищен патентами РФ.

5. На основе разработанной технологии в ОКТБ «Ротор» (г. Тула) изготовлен и запущен в эксплуатацию комплекс APJI с производительностью 200 шт/мин, обеспечивающий годовую программу выпуска электродов в количестве 8...10 млн. штук. Электроды поставляются на ОАО «Завод автотракторных запальных свечей» (ОАО ЗАЗС, г. Энгельс) и Уфимский завод электротехнических изделий (УЗЭТИ, г. Уфа). Изготовленные на заводах свечи поставляются на конвейер ОАО АвтоВАЗ и на внутренний рынок.

6. В ОАО АвтоВАЗ и в ОАО ЗАЗС проведены ходовые и стендовые испытания свечей зажигания с электродами, изготовленными по разработанной технологии. Получены следующие результаты:

- износ электродов в среднем составляет 0,006...0,008 мм на 1000 км пробега, что значительно превосходит требования ТУ (не более 0,015мм) и аналогичные показатели свечей зажигания Bosch и Bosna;

- величина отклонений калильных чисел от номинального значения составляет не более ±5%, вместо ±10% по ТУ, что говорит о значительном повышении уровня стабильности тепловых характеристик свечей;

- замена в свече зажигания монометаллического электрода биметаллическим повышает калильное число свечи на 3...7 единиц (в зависимости от величины теплопроводности электрода).

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих

работах:

1. Медведев Е.Б. Пат. 2029425 РФ, МКИ5 Н01Т 21/02. Биметаллическая заготовка центрального электрода искровой свечи зажигания / Н.П. Барыкин, Е.Б. Медведев, С.Ю. Рябинин- №4865153; Заявлено 10.09.90; Опубл. 20.02.95.-4 с.

2. Медведев Е.Б. Технологический процесс штамповки биметаллического центрального электрода искровой свечи зажигания ДВС / Н.П.Барыкин, Е.Б.Медведев, С.Ю. Рябинин // Кузнечно-штамповочное производство. М. -1992. - № 1. - С. 4 - 6. (рецензируемое издание, рекомендованное ВАК).

3. Медведев Е.Б. Пат. 2091943 РФ, МКИ5 Н01Т 21/02. Способ изготовления биметаллического центрального электрода искровой свечи зажигания двигателя внутреннего сгорания / Е.Б. Медведев, С.Ю. Рябинин. -№ 93004594; 3аявлено23.09.93; Опубл. 27.09.07. - 6 с.

4. Медведев Е.Б. Технология получения биметаллического центрального электрода искровой свечи зажигания ДВС / Е.Б. Медведев // Технология машиностроения. М. - 2003. - № 6. - С. 22 - 25. (рецензируемое издание, рекомендованное ВАК).

5. Медведев Е.Б. Особенности формоизменения оболочки биметаллического электрода свечи зажигания ДВС, полученного прямым выдавливанием из заготовки с поперечной слоистостью / Е.Б. Медведев, А.Н. Абрамов, А.Е. Медведев // Кузнечно-штамповочное производство. М. - 2008. -№ 12. -С. 43 - 47. (рецензируемое издание, рекомендованное ВАК).

6. Медведев Е.Б. Определение эффективной теплопроводности биметаллического центрального электрода свечи зажигания ДВС / Е.Б. Медведев, Л.Ш. Шустер И Двигатели внутреннего сгорания // Всеукраинский научно-технический журнал. Харьков: НТУ «ХПИ». - 2009. - № 2. - С. 86 - 90.

7. Медведев Е.Б. Исследование и разработка роторной технологии изготовления свечей зажигания ДВС / Е.Б. Медведев, Л.Ш. Шустер, М.П. Барышников // Методы повышения технологических возможностей металлообрабатывающего оборудования с ЧПУ: Межвуз. сб. нуч. тр. - Уфа: Изд. Уфимск. гос. авиац. техн. ун-та. -2010-С. 75- 82.

8. Медведев Е.Б. Закономерности влияния зон затруднённой деформации на формоизменение биметаллических композиций при холодном прямом выдавливании / Е.Б. Медведев, М.П. Барышников // Вестник МГТУ им. Г.И. Носова. Магнитогорск: МГТУ. - 2010. - № 3. - С. 28-32. (рецензируемое издание, рекомендованное ВАК).

Подписано в печать 22.12.2010. Формат60х84 1/16. Бумагатип.№ 1.

Плоская печать. Усл.печ.л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ 1001.

455000, Магнитогорск, пр. Ленина, 38 Полиграфический участок ГОУ ВПО «МГТУ»

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ПРОИЗВОДСТВА КРУГЛЫХ

БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПРУТКОВ И БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ

ЭЛЕКТРОДОВ ИСКРОВЫХ СВЕЧЕЙ ЗАЖИГАНИЯ ДВС.

1.1. Преимущества, применение и получение слоистых металлических изделий.

1.2. Влияние геометрических параметров биметаллического изделия на его физико-механические свойства.

1.3. Медно-никелевый электрод свечи зажигания ДВС - биметаллический пруток с боковой и торцевой оболочкой.

1.4. О производстве биметаллических электродов в России и за рубежом.

1.5. Совместное прямое выдавливание — основной способ изготовления круглых биметаллических прутков.

1.5.1 Специфика холодного прямого выдавливания.

1.5.2 Разновидности конструкций исходных биметаллических заготовок.

1.5.3 Особенности течения металлов при совместном выдавливании.

1.5.4 Влияние условий деформирования на пластическое формоизменение оболочки биметаллических прутков при выдавливании.

1.6. Выводы, цель и задачи исследований.

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1. Материалы исследований.

2.2. Образцы для испытаний.

2.3. Методика определения условий осуществления устойчивого процесса прямого выдавливания биметаллических прутков.

2.4. Исследование процесса холодного прямого выдавливания биметаллических прутков в системе моделирования Deform 2D.

2.5. Методика экспериментального исследования процесса холодного прямого выдавливания биметаллических прутков.

2.6. Методика определения коэффициента теплопроводности биметаллического электрода.

2.7. Математическая обработка результатов экспериментальных исследований.

2.7.1 Планирование эксперимента.

2.7.2 Статистическая обработка результатов экспериментов.

2.8. Выводы по главе.

ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ФОРМЫ И РАЗМЕРОВ ОБОЛОЧКИ БИМЕТАЛЛИЧЕСКОГО ЭЛЕКТРОДА НА ЕГО ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ.

3.1. Аналитическое исследование влияния формы и размеров оболочки биметаллического электрода на его теплопроводность.

3.2. Экспериментальное определение коэффициента теплопроводности биметаллического электрода.

3.3. Выводы по главе.

ГЛАВА 4. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПЛАСТИЧЕСКОГО ФОРМОИЗМЕНЕНИЯ ОБОЛОЧКИ БИМЕТАЛЛИЧЕСКОГО ПРУТКА

ПРИ ХОЛОДНОМ ПРЯМОМ ВЫДАВЛИВАНИИ.

4.1. Аналитическое исследование пластического формоизменения оболочки биметаллического прутка.

4.1.1 Формоизменение оболочки прутка, полученного из заготовки с поперечной слоистостью.\.

4.1.2 Формоизменение оболочки прутка, полученного из заготовки с продольно-поперечной слоистостью.

4.2. Исследование пластического формоизменения оболочки биметаллического прутка в системе моделирования Deform 2D.

4.2.1 Обоснование возможности использования модельных материалов для изучения формоизменения биметаллических электродов.

4.2.2 Исследование влияния различных факторов деформирования на формоизменение оболочки биметаллических прутков.

4.3. Алгоритм проектирования биметаллических электродов с заданной величиной теплопроводности.

4.4. Выводы по главе.

ГЛАВА 5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ФОРМОИЗМЕНЕНИЯ ОБОЛОЧКИ БИМЕТАЛЛИЧЕСКОГО

ПРУТКА ПРИ ХОЛОДНОМ ПРЯМОМ ВЫДАВЛИВАНИИ.

5.1. Формоизменение оболочки прутка, полученного из заготовки с поперечной слоистостью.

5.2. Формоизменение оболочки прутка, полученного из заготовки с продольно-поперечной слоистостью.

5.3. Выводы по главе.

ГЛАВА 6. ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ПРОМЫШЛЕННОЕ ВНЕДРЕНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ХОЛОДНОЙ ОБЪЁМНОЙ ШТАМПОВКИ МЕДНО-НИКЕЛЕВЫХ ЭЛЕКТРОДОВ СВЕЧЕЙ ЗАЖИГАНИЯ ДВС.

6.1. Технология изготовления биметаллических электродов свечей зажигания ДВС.

6.2. Специализированное оборудование для производства биметаллических электродов.

6.3. Испытания свечей зажигания с электродами, изготовленными по разработанной технологии.

6.4. Выводы по главе.

Создание искусственных материалов с заданными физико-механическими, теплофизическими и другими свойствами является одной из важнейших задач научно-технического прогресса. Большой интерес в этом отношении представляют слоистые металлические композиции, основную часть из которых составляют биметаллы. Для их изготовления наибольшее применение»в промышленности получил способ совместного пластического деформирования разных металлов (СПДРМ), который позволяет получать широкий ассортимент биметаллической (БМ) продукции: листы, ленту, полосы, трубы, проволоку, прутки.

Изготовление БМ прутков осуществляется, как правило, либо горячим прессованием (прямым выдавливанием), либо гидропрессованием заготовок с продольной слоистостью. Основные деформационные закономерности этих процессов изучены достаточно хорошо. Однако ряд теоретических и практических вопросов прямого выдавливания биметаллов остаётся до сих пор не решённым. В частности, практически не исследован вопрос пластического формоизменения оболочки БМ прутков, полученных холодным прямым выдавливанием из БМ заготовок с поперечной и продольно-поперечной слоистостью. Такие заготовки позволяют получать БМ прутки с боковой и торцевой оболочкой. Актуальность изучения данного вопроса заключается ещё и в том, что нижний поперечный слой таких заготовок, характеризуется небольшой относительной высотой h/D (как правило, h/D < 1), вследствие чего формирование проектных размеров готового изделия может завершиться на начальной стадии процесса прямого выдавливания, особенности деформации биметаллов на которой также изучены недостаточно.

Широко известным представителем данного типа изделий является БМ электрод искровой свечи зажигания ДВС, который представляет собой короткий круглый БМ пруток, состоящий из высокотеплопроводного медного сердечника и жаростойкой оболочки из никеля или никелевого сплава, закрывающей боковую и торцевую поверхность сердечника. Обладая повышенной теплопроводностью, такой электрод улучшает главный служебный параметр свечи зажигания - тепловую характеристику, от которой зависят основные показатели надёжности свечи зажигания - безотказность и долговечность.

Являясь композиционным изделием, БМ электрод обладает ещё одним специфическим свойством, которое заключается в том, что при неизменных габаритных размерах электрода его теплопроводность может принимать различные значения в зависимости от изменения геометрических параметров оболочки электрода. Это свойство БМ электрода даёт возможность получать тепловые характеристики свечей зажигания путём изменения теплопроводности центрального электрода, не прибегая к изменению размеров теплового конуса изолятора свечи.

Такой подход в значительной степени расширяет возможности существующей стандартной методики получения тепловых характеристик свечей зажигания, основанной на изменении размеров теплового конуса изолятора, и повышает уровень технологичности конструкции свечи за счёт унификации её деталей (изоляторов). Для практической реализации этой задачи необходимо знание закономерностей влияния геометрических параметров оболочки БМ электрода, формирующихся в процессе прямого выдавливания и зависящих от различных технологических факторов деформирования, на теплопроводность электрода.

Таким образом, изучение вопроса пластического формоизменения оболочки круглых БМ прутков в процессе их холодного прямого выдавливания из заготовок с поперечной и продольно-поперечной слоистостью, а также исследование связанного с ним вопроса изменения теплопроводности таких прутков в зависимости от изменения геометрических параметров их оболочки, являются актуальными научно-техническими задачами.

Исходя из сказанного, целью работы является получение холодной объёмной штамповкой центральных биметаллических электродов свечей зажигания ДВС с заданной теплопроводностью, обеспечивающих улучшение технических характеристик свечей зажигания и повышение уровня технологичности конструкции свечей.

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

1. Теоретическое и экспериментальное исследования влияния геометрических параметров оболочки БМ прутка, формирующихся в процессе холодного прямого выдавливания, на его теплопроводность.

2. Теоретическое исследование пластического формоизменения оболочки БМ» прутков, полученных из заготовок с поперечной и продольно-поперечной слоистостью, в зависимости от различных технологических факторов деформирования и стадий процесса холодного прямого выдавливания.

3. Экспериментальное исследование пластического формоизменения оболочки БМ прутков при холодном прямом выдавливании.

4. Разработка технологического процесса холодной объёмной штамповки медно-никелевых электродов свечей зажигания ДВС с заданной теплопроводностью.

Признаками научной новизны обладают следующие результаты диссертации, выносимые на защиту:

1. Аналитическая модель исследования характера пластического формоизменения торцевой и боковой оболочки круглых БМ прутков, полученных холодным прямым выдавливанием из БМ заготовок с поперечной и продольно-поперечной-слоистостью, в зависимости от стадий процесса выдавливания и технологических факторов деформирования.

2. Условия деформирования, при которых происходит формирование равномерной по длине толщины боковой оболочки БМ прутков, полученных из заготовок с поперечной и продольно-поперечной слоистостью.

3. Теоретическая модель, учитывающая влияние формы и размеров оболочки БМ электрода, формирующейся в процессе холодного прямого выдавливания, на его теплопроводность. На основе модели получен > вывод о том, что при определённых размерах оболочки БМ электрода его теплопроводность становится величиной постоянной во всём интервале (400.900° С) рабочих температур свечи зажигания.

В качестве материалов для исследований были выбраны две пары совместно обрабатываемых материалов с близким соотношением реологических свойств: пара промышленных материалов - никель полуфабрикатный НП2 и медь М1, которая применялась для изготовления БМ электродов свечей зажигания, и пара модельных материалов - медь М1 и алюминий технический АД1, используемая для физического моделирования процесса прямого выдавливания^ БМ заготовок с поперечной слоистостью.

Численное решение задачи пластического формоизменения оболочки БМ прутка выполнялось с помощью системы моделирования Deform 2D. Экспериментальная часть работы выполнялась с применением специально разработанного штампа для холодного прямого выдавливания, который устанавливался на разрывной машине 2167-Р50. Измерение геометрических параметров прутков осуществлялось на инструментальном микроскопе ИМЦ 150Х50Б, микроскопе МПБ-3, микроскопе NEOFOT-32 и с помощью микрометра МЕС-102 и штангенциркуля-ШЦ-150. Для экспериментального определения теплопроводности БМ электрода-применялся экспериментально-расчётный метод, включающий' в себя измерение полного электрического сопротивления электрода с помощью метода вольтметра-амперметра и дальнейшее нахождение коэффициента теплопроводности по закону Видемана-Франца-Лоренца.

Практическая ценность работы заключается в следующем:

1. Разработан технологический процесс холодной объёмной штамповки центральных медно-никелевых электродов свечей зажигания ДВС с заданной величиной теплопроводности с учётом его реализации на автоматических роторных линиях (роторная технология);

2'. На основе разработанной технологии в ОКТБ «Ротор» (г. Тула) спроектировано, изготовлено и запущено в эксплуатацию специальное оборудование -комплекс автоматических роторных линий (АРЛ), состоящий из двух АРЛ производительностью 200 шт/мин каждая, обеспечивающий массовый выпуск электродов в объёме 8. .10 млн. шт/год.

Расчёт экономической эффективности разработанной технологии выполнен по абсолютному показателю Ток из-за отсутствия базового варианта для сравнения. Критерием экономической эффективности в таком случае служит следующее неравенство:

Т <Т

О К Я) где Ток — срок окупаемости капитальных вложений; Тн — нормативный срок окупаемости капитальных вложений. При нормативном коэффициенте эффективности капитальных вложений Ен = 0,12. .0,15 Тн = 8,3. .6,7 лет.

Выполненный расчёт экономической эффективности внедрённой технологии показал (см. Приложение 1), что фактический срок окупаемости общих капитальных вложений с учётом роста цен на текущие затраты в 1996-1997 г.г. составил менее 3-х лет.

Результаты работы докладывались и обсуждались на 13-ой Международной конференции по физике прочности и пластичности металлов и сплавов (Самара, 1992), на 5-ой конференции «Сверхпластичность неорганических материалов (Уфа, 1992), на 14-ом Международном конгрессе двигателестроителей (Украина,-Крым, 2009), на Всероссийской межвузовской научно-технической конференции «Методы повышения технологических возможностей металлообрабатывающего оборудования с ЧПУ» (Уфа, 2010). В полном объёме диссертация обсуждалась на научно-методическом семинаре Института физики перспективных материалов УГАТУ (Уфа, 2010).

Основные результаты диссертационной работы опубликованы в 6 научных трудах, получены 2 патента РФ на изобретение.

ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Получена аналитическая модель, отражающая характер пластического формоизменения торцевой и боковой оболочки БМ прутка на начальной и основной стадиях процесса холодного прямого выдавливания при действии различных технологических факторов деформирования.

2. Определены условия деформирования, при которых происходит формирование равномерной толщины боковой оболочки прутка, полученного из заготовки с поперечной и продольно-поперечной слоистостью. Причиной формирования равномерной толщины стенки оболочки прутка является возникновение в очаге деформации зоны затруднённой деформации.

3. Показано, что заготовка с поперечной слоистостью не может обеспечить получения независимых друг от друга размеров торцевой и боковой оболочки БМ прутка. Этот недостаток отсутствует у заготовки с продольно-поперечной слоистостью, позволяющей изготавливать БМ прутки с любыми размерами торцевой и боковой оболочки и широким спектром теплофизических свойств.

4. Полученные в работе закономерности пластического формоизменения оболочки БМ прутков справедливы для совместно обрабатываемых материалов, отношение сопротивлений деформации которых составляет 2,0.2,5, причём, более высокими прочностными характеристиками должен обладать материал оболочки (т.е. должен выполняться порядок укладки слоёв Т-М-Т).

5. Поставлена и решена задача о влиянии геометрических параметров оболочки БМ электрода на его теплопроводность. Решение показало, что за счёт изменения формы и размеров оболочки электрода его теплопроводность может изменяться более чем в два раза. Также установлено, что при определённых размерах оболочки электрода его теплопроводность становится величиной постоянной (независимой от температуры) во всём температурном интервале (400.900°С) работоспособности свечи зажигания, что существенным образом повышает стабильность тепловой характеристики свечи.

6. Разработан алгоритм проектирования БМ электродов свечей зажигания ДВС с заданной теплопроводностью. Алгоритм позволяет также определять наиболее рациональное сочетание технологических факторов обработки с целью получения необходимых размеров оболочки электродов; 7. Спроектирован технологический процесс холодной' объёмной: штамповки центральных медно-никелевых электродов свечей зажигания ДВС с заданной величиной теплопроводности для; применения? его на АР Л. Технологический процесс защищён патентами РФ.

8. На основе разработанной технологии в ОКТБ «Ротор» (г. Тула) изготовлен; и> запущен в эксплуатацию комплекс АРЛ с производительностью 200 шт/мин,; обеспечивающий годовую« программу выпуска электродов» в количестве 8. 10 млн. штук. Электроды поставляются на ОАО? «Завод автотракторных запальных, свечей» (ОАО ЗАЗС, г. Энгельс) и Уфимский: завод; электротехнических, изделий! (УЗЭТИ, г. Уфа). Изготовленные на заводах свечи поставляются на конвейер; ОАО «АвтоВАЗ» и на внутренний рынок.

9: В ОАО «АвтоВАЗ» и в ОАО «ЗАЗС» проведены ходовые и стендовые испытания свечей зажигания с электродами, изготовленными, по разработанной технологии. Получены следующие:результаты:

- износ электродов в среднем составляет 0,006. 0^008 мм на 1000 км пробега, что более чем в два раза превышает требования ТУ (не более 0,015 мм) и превосходит аналогичные показатели^свечей зажигания ВозсИ и Воэпа;

- величина отклонений калильных чисел; от номинального значения составляв ет не более ±5%, вместо ±10% по ТУ, что говорит о значительном повышении/ уровня стабильности тепловых характеристик свечей;: - замена в свече;зажигания монометаллического электрода!биметаллическим-? повышает калильное число свечи на 3.7 единиц (в зависимости от размеров и-формы оболочки электрода).

1. Голованенко С.А. Производство биметаллов / С.А. Голованенко, JI.B. Меандров. -М.: Металлургия, 1966. 364 с.

2. Кузнецов Е.В. Биметаллы: современные технологии и применение / Е.В. Кузнецов, А.Г. Кобелев // Пластическая деформация сталей и сплавов: Сб. науч. тр. М.: Изд-во МИСИС, 1996. - С. 296 - 300.

3. Астров Е.И. Плакированные многослойные металлы / Е.И. Астров. М.: Металлургия, 1965. - 239 с.

4. Кобелев А.Г. Технология слоистых металлов/ А.Г. Кобелев, И.Н. Потапов, Е.В. Кузнецов. М.: Металлургия, 1991. - 248 с.

5. Король В.К. Основы технологии производства многослойных металлов / В.К. Король, М.С. Гильденгорн. М.: Металлургия, 1970. - 237 с.

6. Слоистые металлические композиции: Учеб. пособие / И.Н. Потапов, В.Н. Лебедев. М.: Металлургия, 1986. - 216 с.

7. Аркулис Г.Э. Совместная пластическая деформация* разных металлов / ' Г.Э. Аркулис. М.: Металлургия, 1964. - 271 с.

8. Гильденгорн М.С. Основы теории совместного прессования разнопрочных металлов и сплавов / М.С. Гильденгорн. М.: Металлургия, 1981. - 144 с.

9. Гильденгорн М.С. Совместная пластическая деформация разнопрочных сплавов при экструдировании / М.С. Гильденгорн // Цветные металлы. 2001. -№8. - С. 52-55.

10. Производство биметаллических труб и прутков / М.И. Чепурко, В.Я. Ост-ренко, А.Н. Когадеев и др. М.: Металлургия, 1986. - 240 с.

11. Ейльман Л.С. Защита проводов и кабелей от коррозии / Л.С. Ейль-ман., М.Б. Кнастер. М.: Энергия, 1971. - 256 с.

12. Гильденгорн М.С. Некоторые особенности взаимного перемещения слоев при прессовании биметаллических труб / М.С. Гильденорн, И.Л. Перлин // Куз-4 1 нечно-штамповочное производство. — 1969. №5. - С. 12-15.

13. Маковский В.А. Основы технологии производства многослойных метал- -лов / В.А.Маковский, Л.С. Ейльман. М.: Металлургия, 1971 -192 с.

14. Кобелев А.Г. Производство металлических слоистых композиционных мат териалов / А.Г. Кобелев, В.И Лысак. М.: Интермет, Инжиниринг, 2002. - 496 с.

15. Матвеев Ю.А. Никель и его сплавы вакуумной плавки / Ю;А. Матвеев; Л:С. Ейльман; М.: Металлургия; 1969. - 176 с.

16. Фридман Я.Б. Расчёты механических свойств биметаллов/Я:Б. Фридман, Е.М. Морозов // Научные доклады высшей школы. 1969. - № 1. - С. 22-25.

17. Чернов А.Н. Особенности изготовления биметаллических профилей методом горячего прессования / А.Н. Чернову С. А.\ Голованенко, ВШ1 Гуляев // Производство биметаллов: Сб. науч. тр. / ЦНИИЧМ им. И.П. Бардина. М.: Металлургия, 1969. Вып. 2. 132 с.

18. Полухи н П. И. С опроти в л ение пластической; деформации металлов * и сплавов / П.И. Полухин, Г.Я. Гун, A.M. Галкин. М.: Металлургия, 1976. - 488 с.

19. Бояршинов М.И. Влияние трения между слоями биметалла на сопротивление деформации при прокатке / М.И. Бояршинов // Обработка металлов давлением: Сб. науч. тр. / МГМИ'им. Носова. Свердловск, I960; - Вып. 25'. - С. 5- 24.

20. Тарнавский А.Л. Биметаллическая проволока /А.Л. Тарнавский, В.В. Гу-: рылёв, Б.Б. ПДуровский. — М.: Металлургия, 1963. — 124 с.

21. Бояршинов М.И; Неравномерность и сопротивление деформации слойных металлов / М.И. Бояршинов, П.П. Пацекин // Обработка металлов давлением: Сб. науч. тр. / МГМИ им. Носова. Свердловск, 1962. - Вып. 25. - С. 135- 171.

22. Воронин А.В. Особенности определения пластических свойств биметал- . лов / А.В.Воронин, В.Т. Жадан, В.А.Осадчий, А.В.Румянцев // Известия вузов. Чёрная металлургия. М.,1993.-№7. - С.38-41.

23. Дульнев Г.Н; Теплопроводность смесей и композиционных материалов / Г.Н. Дульнев, ЮШ. Заричняк. Л.: Энергия, 1974 - 264 с.

24. Пат. 3 548 472 США, МКИ Н01Т 13/00. Ignition plug and method for manufacturing a center electrode for the same / H: Urushiwara, H. Morina, M. Suzuki. -№ 775805; Заявлено 14.11.68; Опубл. 22.12.70. 5 c.

25. Басс Б.А. Свечи зажигания: Справ. / Б.А. Басс. М.: ЗАО КЖИ «За рулём», 2002. -120 с.

26. Хазанов З.С. Особенности работы свечей зажигания в двигателях вну треннего сгорания с форсированным режимом работы / 3:С. Хазанов. — М.: Изд-во НИИ автоприборов, 1977.-21 с.

27. СН430-3707000. Свечи зажигания искровые. Основные сведения и технические данные. -Энгельс: Изд-во ОАО «Завод автотракторных запальных свечей»^ 2010.-2 с.

28. Китушин В.Г. Надёжность энергетических систем: Учеб. пособие: Часть 1 : Теоретические.основы / В.Г. Китушин Новосибирск: Изд-воНГТУ,2003.-256с.

29. ГОСТ 27.002 83. Надёжность,в технике.,Термины игопределения: —Mi::-Изд-во стандартов, 1983. —146 с.

30. Скобликов: A.C. Свечи зажигания искровые для двигателей внутреннего;" сгорания / A.C. Скобликов, А.Н. Минеев, Б.А. Басс.- М.: Изд-воНИИ автоприборов, 1972.-27 с.

31. Галкин Ю.М. Электрооборудование автомобилей и тракторов / Ю.М Галкин. М.: Машиностроение, 1967. - 280 с.

32. Некрутман C.B. Электрооборудование; двигателей внутреннего1 сгора^-ния / C.B. Некрутман. М.: Машинос троение, 1967. - 143 с.

33. Басс Б.А.> Теоретическое- и экспериментальное исследование теплового* поля в свечах зажигания / Б.А. Басс, Д.Р. Яхутль // Труды НИИ автоприборов. -М;:: Изд-во НИИ автоприборов, 1962. -Вып.25. с. 23-25.

34. Яхутль Д.Р. Расчётный и экспериментальный метод определения температурного поля и калильных чисел свечей зажигания бензиновых двигателей: Ав- / тореф. дис. канд. техн. наук: Спец. 05.04.02 / Д.Р.Яхутль; НИИАЭ. М., 1991. -23 с. ! ' . О

35. ОСТ 37.003.081-98. Свечи зажигания искровые. Общие технические уело;1. ВИЯ.

36. ТУ 37.003-1366-88: Свечи зажигания искровые. Методика определения-; верхнего предела тепловых характеристик .

37. Пат. 4 526 551 США, МКИ4 Н01Т 21/02. Production of electrodes / A.L. Hoffmanner, S.L. Semiatin, R.S. Podiak. -№ 547956; Заявлено 02.11.83; Опубл. 02.07.85.-14 с.

38. Пат. 4 606 730 США, МКИ4 Н01Т 21/02. Bimetal electrodes for spark plugs or the like and method of making same / N.I. Kin, W.W. Sprau. № 534483; Заявлено-21.09.83; Опубл. 19.08.86. - 9 с.

39. Пат. 4 684 352 США, МКИ4 НО IT 21/02. Method for producing a composite« spark plug center electrode / R!W. Clark, D.Pf Anelling. № 815698; Заявлено^ 13.06.86; Опубл. 04.08.87. - 9 с.

40. Пат. 4 695 759 США, МКИ4 НО I T 13/20. Method for producing a composite center electrode and an electrode / R.S. Podiak. № 316206; Заявлено 29.10.81; Опубл. 22.09.87. - 7 с.

41. Пат. 3 575 343 США, МКИ4 Н01Т 21/02. Bimetal electrodes and'method of making same / N1 Kin GT Payne. № 232954; Заявлено 09.02.8Г; Опубл. 11.03.86. -Юс.

42. Пат. 2 955 222 США, МКИ1 Н01Т 13/00: Center electrode structure for sparkplugs and process for making the same / O. Beesch. № 822596; Заявлено 24.07.59;1. Опубл. 04.10.60.-4 с.

43. Барыкин' Н.П. Технологический процесс штамповки биметаллического центрального электрода искровой свечи зажигания ДВС / Н.П. Барыкин, Е.Б Медведев, С.Ю. Рябинин // Кузнечно-штамповочное производство. 1992. - №1. - с. 4-6.

44. Павлов И.М. Композиционные материалы в обобщённом понима-" нии' / И.М Павлов // Kovove Materialy. Bratislava, 1974. - №12. - P. 435-441.

45. Могучий JI.H. Обработка давлением труднообрабатываемых материалов / JI.H. Могучий. М.: Машиностроение, 1976. - 272 с.

46. Перлин И.Л. Теория прессования металлов / И.Л.Перлин, Л.Х.Райтбарг. — М.: Металлургия, 1975. 448 с.

47. Гильденгорн М.С. Совместная пластическая деформация разнопрочных сплавов при экструдировании / М.С. Гильденгорн // Цветные металлы. -1992. -№8. С. 52-55.

48. Гильденгорн М.С. Холодное прессование биметаллических труб / М.С. Гильденгорн // Цветные металлы. -1965. №5. - С. 73-76.

49. Гильденгорн М.С. Определение параметров прессования биметаллических прутков / М.С. Гильденгорн // Цветные металлы. -1983. №7. - С. 88-89.

50. Унксов Е.П. К расчёту процесса прессования биметаллических труб / Е.П. Унксов, Л.Г. Степанский // Кузнечно-штамповочное производство. —1962. — №3.- С. 3-8.

51. Смушкевич Л.Е. Приближённое решение задачи прессования биметалла / Л.Е. Смушкевич // Теория и практика производства метизов: Межвуз. сб. нуч. тр. МГМИ им. Г.И. Носова. Свердловск: УПИ, 1977. - С. 149- 156.

52. Спусканюк В.З. Моделирование процесса гидропрессования биметаллических заготовок / В.З. Спусканюк, А.И Янчев // Физика и техника высоких давлений. -2000. №3. -Т. 10. - С. 88-89.

53. Давиденко А.А.Устойчивость процесса гидропрессования биметаллической заготовки при установлении связи между её компонентами. / A.A. Давиденко, Я.Е. Бейгельзимер // Физика и техника высоких давлений. -2001. №4. С. 101-113.

54. Трыков Ю.П.Деформация слоистых композитов /Ю.П. Трыков, В.Г. Шмор-гун, Л.М. Гуревич. Волгоград: ВолгГТУ РПК «Политехник», 2001. - 448 с.

55. РТМ 37.002.0098-83. Холодная объёмная штамповка / М.: НИИ автопром, 1984.-99 с.

56. Суворов И.К. Обработка металлов давлением: Учеб. для вузов / И.К. Суворов. 4-е изд., испр. - М.: Высш. шк., 1980. - 364 с.

57. Гильдеигорн М.С. Исследование процесса прессования труб с наружной плакировкой?из?заготовок с поперечной« слоистостью^/MíС^Гильденгорн // ©бра-?; боткашеталлов и сплавов давлением: Сб. науч. тр. ВИЛС. М.: ОНТИ ВИЛС, 1965.- С. 198-208.

58. Пат. 3 144 576 США, МКИ1 Н01Т 13/00; Spark plug and method of manufacture / E. Hágmaier, P; Richtmiller, E. Eeinert, Pi Eeinert. № 430250; Заявлено?; 28.05.64; Опубл. 11.08.64. - 5 с.

59. Перлин П.И. Исследование: процессов? обработки давлением многослойных металлов /ШИШёрлиш// Труды. ВНИИ метмаша: Сб. науч. тр; Вып. 16. -М.: ВНИИметмаш, 1999.-С. 129 -136. •

60. Трушина С.И. Критерий устойчивости пластического формоизменения-слоистых композиционных материалов / С.И. Трушина, Н.Д. Лукашин, А.П. Борисов // Технология лёгких сплавов. —1999. — №1. С. 177-179.

61. Пат. 3 857 145 США, МКИ1 НО IT 13/00. Method of producing spark plug center electrode / T Yamaguchi К Izumi. № 277044; Заявлено 01.08.72; Опубл. 31.12.74.-5 с.

62. Теория, пластических деформаций металлов 7 Е.П. Унксов; У.Джонсон, ВШ- Колмогоров и др.; Под ред. Е.Ш Утесова*. А';Г."! Овчинникова-М.: Машиностроение, 1969: 244 с.

63. Жолобов В.В. Прессование металлов / В.В. Жолобов, Г.И Зверев. — М.: Металлургия, 1971.-455 с.70: Пискунов Н.С. Дифференциальное и интегральное исчисление: Учеб: для втузов: Т. 1/ Н:С. Пискунов -Mt: Наука; 1970;- 456 с:

64. Кроха В.А. Упрочнение металлов при холодной пластической деформации: Справ. / В.А. Кроха — М.: Машиностроение, 1980. — 157 с.

65. Грудев А.П. Трение и- смазки, при обработке металлов- давлением /

66. A.П. Грудев, Ю.В. Зильберг, В .Т. Тилик. М.: Металлургия, 1982. - 312 с.

67. Павлов. И.М. Метод измерения сил межслойного трения / И.М. Павлов,

68. B.А. Мастеров, Н.П. Барыкин, В.А. Николаев // Пластическая деформация металлов и сплавов: Сб. нуч. тр. МИСИС. М.: Металлургия, 1968.- Вып. 46. - С.167-169. ' .

69. Смирнов-Аляев Г.А. Механические основы пластической обработки ме-таллов/Г.А. Смирнов-Аляев- Л.: Машиностроение, 1968. -27.1 с.

70. Ковка и штамповка: Справ. В 4 т.Т.З: Холодная объёмная штамповка /. Под ред. Г.А. Навроцкого -М.: Машиностроение, 1987.- 384 с.131 ,

71. Теплопроводность твёрдых тел::Справ. /А.С. Охотин, Б:П. Боровиков; Т.В! Нечаева; A.C. Пушкарский; Иод ред. С.А. Охотина Mi: Энергоатомиздат, Л984.-3201с; •

72. Чиченёв^ША. Методы,исследования процессовюбрабЬткишеталловдавле-; нием/ Н.А.Чйченёв:- М::Металлургия« 1977; 265 с:.

73. Сторожев М.В. Теория обработки металлов давлением / М.В. Сторожев, Е.А. Попов; Под ред. Е.П. Унксова- 2-е изд., испр. М.: Высш. шк., 1963; - 389 с.

74. Медведев Е.Б. Технология получения биметаллического центрального-электрода искровой свечи зажигания ДВО / Е.Б. Медведев // Технология машиностроения. 2003. - № 6. - С. 22 - 25.

75. Автоматические роторные линии / И.А. Клусов, Н.В. Волков, В.И. Золо-; тухин и др. М.: Машиностроение, 1987. - 288 с.

76. Клусов И.А. Проектирование роторных машин и линий:, Учеб. пособие для вузов / И.А.Клусов. М.: Машиностроение, 1990. - 320 с.

77. Пат. 2 029 425 РФ, МКИ5 Н01Т 21/02. Биметаллическая заготовка цен-; трального электрода искровой свечи зажигания / Н.П. Барыкин, Е.Б. Медведев, С.Ю. Рябинин.-№ 4865153; Заявлено 10.09.90; Опубл. 20.02.95; 4 с.

78. Пат. 2 091 943 РФ, МКИ5 Н01Т 21/02. Способ изготовления биметаллического центрального электрода искровой свечи зажигания двигателя внутреннего сгорания /Е.Б. Медведев, С.Ю. Рябинин-№ 93045094; Заявлено 23.09.93; Опубл. 27.09.97.-6 е.