автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.05, диссертация на тему:Ротационная вытяжка цилиндрических изделий с повышенными эксплуатационными характеристиками

На правах рукописи

Ларина Марина Викторовна

РОТАЦИОННАЯ ВЫТЯЖКА ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ С ПОВЫШЕННЫМИ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ

Специальность 05.03.05 - Технологии и машины обработки давлением

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Тула 2005

Работа выполнена на кафедре «Механика пластического формоизменения» в ГОУ ВПО «Тульский государственный университет»

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Яковлев Сергей Сергеевич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Кухарь Владимир Денисович кандидат технических наук, доцент Булычев Владимир Александрович

Ведущая организация -

ОАО «Тульский научно-исследовательский технологический институт»

час. на заседании диссертаци-

Защита состоится « % » ноября 2005 г. в онного совета Д 212.271.01 при ГОУ ВПО «Тульский государственный университет» (300600, г. Тула, ГСП, проспект им. Ленина, д. 92, 9-101).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Тульский государственный университет»

Автореферат разослан « А октября 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

А.Б. Орлов

&ОЦ7

¿¿А?*-

3

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В настоящее время перед машиностроением стоит необходимость повышения эффективности производства и качества получаемых изделий. В различных отраслях машиностроения нашли широкое применение осесимметричные изделия, к которым предъявляются высокие требования по качеству изготовления и эксплуатационным свойствам при снижении

Значительная роль в решении этих задач отводится методам обработки металлов давлением. Однако обеспечение размерной точности, качества наружной и внутренней поверхности при изготовлении полых тонкостенных деталей, широко используемых в конструкциях машин и механизмов, встречает определённые трудности. Особенно остро стоит вопрос в изготовлении цилиндрических тонкостенных оболочек длиной более 1 м.

В последние годы появилась потребность в изготовлении тонкостенных крупногабаритных осесимметричных деталей специальной техники, к которым предъявляются высокие требования по геометрическим характеристикам и механическим свойствам. Изготовление таких деталей традиционными методами (глубокой вытяжкой и механической обработкой) отличается высокой трудоемкостью и связано с использованием большого количества крупногабаритного дорогостоящего прессового, химического и термического оборудования. В то время как ротационная вытяжка (РВ) позволяет изготавливать такие детали на высокопроизводительных специализированных станках, имеющих сравнительно малые габариты, массу и мощность: величина силы при ротационной вытяжке значительно ниже, чем при глубокой вытяжке, что связано с созданием локального очага деформации.

При разработке технологических процессов ротационной вытяжки в настоящее время используют эмпирические зависимости из различных справочных материалов, а также результаты теоретических исследований, в которых не в полной мере учитываются локальный характер формоизменения и механические свойства материала заготовки. Мало изучен процесс ротационной вытяжки с разделением деформации, который обещает перспективы в отношении использования внутренних резервов деформирования, уменьшения силовых режимов и повышения качества изготавливаемых деталей.

В связи с этим возникла актуальная задача повышения эффективности производства изготовления осесимметричных тонкостенных деталей и повышение их эксплуатационных характеристик ротационной вытяжкой путем установления взаимосвязи условий деформирования с обеспечением геометрической точности и формирования механических свойств материала изготавливаемой детали.

Работа выполнена в соответствии с научно-технической программой «Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки

себестоимости их производства.

и техники» Минобразования Российской Федерации, грантом Президента РФ на поддержку ведущих научных школ на выполнение научных исследований (грант № НШ-1456.2003.8) и грантом РФФИ «Исследование закономерностей пластического деформирования изотропных и анизотропных упрочняющихся материалов при обработке давлением» (№ 05-01-96705).

Цель работы. Интенсификация изготовления полых осесимметричных деталей и повышение их эксплуатационных характеристик ротационной вытяжкой путем назначения научно обоснованных технологических режимов деформирования.

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

1. выполнить теоретические и экспериментальные исследования ротационной вытяжки коническими роликами цилиндрических деталей с утонением стенки; установить влияние технологических параметров и геометрии рабочего инструмента ротационной вытяжки на силовые режимы, предельные возможности пластического формоизменения и формирование показателей качества механических свойств материала цилиндрических деталей (степени использования ресурса пластичности и однородности механических свойств);

2. установить рациональные режимы формоизменения, обеспечивающие требуемые геометрические показатели качества изготавливаемых деталей (относительных величин наплыва, разносгенносги и отклонения внутреннего диаметра детали от номинального значения) из стали 12ХЗГНМФБА ротационной вытяжкой на специализированном оборудовании;

3. разработать математические модели изменения механических свойств в зависимости от вида термической обработки и степени деформации горячекатаных труб из стали 12ХЗГНМФБА;

4. создать рекомендации по расчёту и проектированию технологических процессов ротационной вытяжки тонкостенных цилиндрических деталей на специализированном оборудовании.

5. использовать результаты исследований в промышленности.

Методы исследования. Теоретические исследования процесса ротационной вытяжки цилиндрических деталей выполнены с использованием основных положений механики деформируемого твердого тела и теории пластичности жесткопластического тела; анализ напряженного и деформированного состояний заготовки в исследуемых процессах формоизменения осуществлен численно методом конечно-разностных соотношений с использованием ЭВМ путем совместного решения дифференциальных уравнений равновесия, уравнения состояния и основных определяющих соотношений при заданных начальных и граничных условиях. Предельные возможности формоизменения исследуемого процесса деформирования оценивались по степени использования ресурса пластичности.

Экспериментальные исследования выполнены с использованием современных испытательных машин (универсальная испытательная машина «МИРИ-200К», испытательные машины Р-5 и ГМС-50) и регистрирующей аппаратуры; обработка опытных данных осуществлялась с применением методов математической статистики и теории планирования эксперимента; рациональные интервалы изменения технологических параметров, обеспечивающие необходимые геометрические показатели качества цилиндрических деталей при ротационной вытяжке с утонением стенки, определялись итеративными методами поиска оптимума.

Автор защищает результаты теоретических и экспериментальных исследований изменения механических свойств и степени использования ресурса пластичности при ротационной вытяжке цилиндрических деталей с утонением стенки коническими роликами с учетом локального очага деформации и объемного характера напряженного и деформированного состояний в очаге деформации; математические модели формирования геометрических показателей качества деталей (относительных величин наплыва, разностенности и отклонения внутреннего диаметра детали от номинального значения) из многокомпонентной легированной стали 12ХЗГНМФБА; математические модели изменения механических свойств в зависимости от вида термической обработки и степени деформации горячекатаных труб из стали 12ХЗГНМФБА; алгоритмы и пакеты прикладных программ для ЭВМ по расчету технологических параметров ротационной вытяжки цилиндрических деталей, а также технологический процесс ротационной вытяжки тонкостенных цилиндрических деталей с наружными и внутренними утолщениями из многокомпонентной стали 12ХЗГНМФБА, обеспечивающий эксплуатационные требования и снижение трудоемкости их изготовления.

Научная новизна:

> выявлены закономерности изменения степени использования ресурса пластичности, неоднородности интенсивности деформации и механических свойств материала цилиндрических деталей по толщине стенки, предельных возможностей формоизменения в зависимости от технологических параметров и геометрии рабочего инструмента ротационной вытяжки;

> установлены рациональные режимы формоизменения, обеспечивающие требуемые геометрические показатели качества изготавливаемых деталей и их механических характеристик из многокомпонентной стали 12ХЗГНМФБА ротационной вытяжкой на специализированном оборудовании с разделением деформации.

Достоверность результатов обеспечена обоснованным использованием теоретических зависимостей, допущений и ограничений, корректностью постановки задач, применением известных математических методов и подтверждается качественным и количественным согласованием результатов теоретических исследований с экспериментальными данными, а также практическим использованием результатов работы в промышленности.

Практическая значимость. На основе выполненных теоретических и экспериментальных исследований разработаны рекомендации и создано программное обеспечение для ЭВМ по расчету технологических параметров процесса ротационной вытяжки цилиндрических деталей на специализированном оборудовании.

Реализация работы.

> Разработан технологический процесс ротационной вытяжки тонкостенных цилиндрических деталей с наружными и внутренними утолщениями из многокомпонентной стали 12ХЗГНМФБА, который внедрен в производство на ФГУГТ «ГНПП «Сплав» со значительным экономическим эффектом, полученным за счет снижения трудоемкости изготовления и обеспечения качества.

> Результаты исследований использованы в учебном процессе при подготовке бакалавров направления 150400 «Технологические машины и оборудование» и студентов, обучающихся по направлению 150200 «Машиностроительные технологии и оборудование» специальности 150201 «Машины и технология обработки металлов давлением», и включены в разделы лекционных курсов «Новые техпроцессы и оборудование» и «Технология листовой штамповки».

Апробация работы. Результаты исследований доложены на Всероссийской научно-технической конференции «Теория и практика производства листового проката» (г. Липецк, 2003 г.): Первой Всероссийской научно-технической конференции студентов и аспирантов «Идеи молодых - Новой России» (г. Тула: ТуйГУ, 2004 г.); на международной научно-технической конференции «Механика пластического формоизменения. Технологии и оборудование обработки материалов давлением» (г. Тула: ТулГУ, 2004 г.); на XXIX -XXXI международных молодежных научных конференциях «Гагаринские чтения» (г. Москва, 2003-2005 г.г.), а также на ежегодных научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава Тульского государственного университета (г. Тула, 2001 - 2005 г.г.).

Публикации. Основные научные материалы проведенных исследований отражены в 10 статьях, опубликованных в центральной печати и межвузовских сборниках научных трудов, и в 5 тезисах докладов Всероссийских и международных научно-технических конференций. Общий объем - 3,9 печ. л., авторский вклад - 1,9 печ. л.

Автор выражает глубокую благодарность д.т.н., проф. С.П. Яковлеву, д.т.н., доц. А.Е. Феофановой и к.т.н., доц. В.И. Трегубову за оказанные консультации при выполнении работы, критические замечания и рекомендации.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения и пяти разделов, заключения, списка использованных источников из 144 наименований, 3 приложений и включает 116 страниц основного машинописного текста, содержит 65 рисунков и 8 таблиц. Общий объем -172 страниц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность рассматриваемой в работе задачи, ее научная новизна, практическая ценность и кратко раскрыто содержание разделов диссертационной работы.

В первом разделе работы изложено современное состояние теории и технологии изготовления цилиндрических деталей методами ротационной вытяжки тонкостенных цилиндрических деталей, сформулированы требования к их показателям качества, связанные с последующей обработкой давлением и эксплуатацией. Рассмотрено практическое использование ротационной вытяжки для производства тонкостенных цилиндрических деталей. Намечены перспективные направления интенсификации процессов ротационной вьггяжки и повышения качества изготавливаемых цилиндрических деталей. Обоснована постановка задач исследований.

Значительный вклад в развитие теории и практики процесса ротационной вытяжки внесли советские ученые: В.Ф. Баркая, К.Н. Богоявленский,

A.И. Вальтер, ВА. Голенков, М.А. Гредитор, В.В. Смирнов, М. Сулиман, И.П. Ренне, И.И. Казакевич, В.Г. Капорович, В.И. Корольков, Н.И. Могильный, К.Д. Елин, В.В. Лапин, А.Г. Овчинников, Е.А. Попов, С.Ю. Радченко, В.В. Рис,

B.И. Трегубое, A.C. Чумадин, Л.Г. Юдин, С.П. Яковлев и др., а также зарубежные исследователи: Б. Авитцур, С. Кобаяши, С.О. Колпакчиоглу, Э. Томасетт,

C.Н. Уэллс, Ч. Янг и т.д.

Обзор научно-технической литературы показал, что теоретическое изучение процесса РВ с утонением осложняется наличием локальной деформации и объемным характером напряженно-деформированного состояния материала в пластической области. Несмотря на большое количество работ, посвященных теоретическим и экспериментальным исследованиям процессов ротационной вытяжки с утонением, вопросы теории формоизменения трубных заготовок, учитывающие локальный характер формоизменения заготовки, не решены. Отсутствуют надёжные методы анализа напряженного и деформированного состояний заготовки, силовых режимов и предельных возможностей формоизменения и установление их зависимости от технологических параметров процесса РВ и схем обработки, а также методики расчёта и выбора рациональных технологических параметров для обеспечения заданных геометрических показателей качества изготавливаемых деталей и их механических характеристик.

Во втором разделе приводятся основные уравнения и необходимые соотношения дня анализа кинематики течения, напряженного и деформированного состояния, силовых режимов и предельных возможностей формоизменения ротационной вытяжки с утонением стенки цилиндрических деталей на специализированном оборудовании коническими роликами. Установлено влияние технологических параметров и геометрии рабочего инструмента ротационной вытяжки на силовые режимы, предельные возможности пластического формоизменения и формирование показателей качества механических свойств мате-

риала цилиндрических деталей (степени использования ресурса пластичности и однородности механических свойств).

На основе предложенного подхода к анализу процесса ротационной вытяжки на кафедое «Механика пластического формоизменения» с участием автора выполнены теоретические исследования этого процесса [14,15].

В отличие от известных подходов к анализу кинематики течения материала в локальном очаге пластической деформации принято, что процесс реализуется в условиях квазиплоской деформации и учитываются все величины касательных напряжений.

При ротационной вытяжке цилиндрических деталей по прямому способу полная подача заготовки разбивается на фактическую подачу, связанную с формированием детали, и подачу, определяющую перемещение недеформирован-ной части заготовки вдоль оси симметрии.

Принимается, что пластическая деформация под роликом осуществляется в короткий промежуток времени, необходимый для прохождения зоны контакта материала с роликом, т.е. поворотом заготовки на некоторый малый угол. Распределение скоростей течения в локальном очаге деформации связывается с распределением вертикальной составляющей скорости на поверхности контакта ролика и заготовки.

Компоненты скоростей деформации определяются в цилиндрической системе координат последовательно - радиальная, далее находится тангенциальная составляющая в предположении, что в очаге деформации реализуется квазиплоская деформация при граничном условии ее распределения на выходе из очага деформации. Осевая составляющая скорости определяется путем интегрирования условия несжимаемости при граничном условии, связанным с распределением этой скорости на выходе из очага деформации. Принимая скорости потоков областей равными, находится скорость на выходе из очага деформации. В дальнейшем вычисляются компоненты скоростей деформации в цилиндрической системе координат и величина интенсивности скорости деформации.

Используя уравнение равновесия в цилиндрической системе координат и уравнение пластического течения, устанавливающие связи между напряжения-

Рис. 1. Схема очага деформации при ротационной вытяжке по прямому способу

ми и скоростями деформаций, после подстановки последних в уравнения равновесия получена система уравнений для определения среднего напряжения а.

Записав эти уравнения равновесия в виде конечных разностей и разрешив каадое из них относительно среднего напряжения, получим выражения для определения величины ст. На границе входа материала в очаг пластической деформации величина осевого напряжения равна нулю, т.е. ст2 =0. Это условие позволяет определить распределение величин среднего напряжения ст на входе материала в очаг и в самом очаге пластической деформации и напряжения <тг, ст6, стг и t^q, Tgz, т^ по уравнениям пластического течения, предварительно вычислив компоненты скоростей деформации, среднюю величину накопленной интенсивности деформации в очаге пластической деформации eicp и среднюю

величину интенсивности напряжения aicp в очаге деформации:

aicp=a0,2+ÄBicp)n> где (TQ2 и А, п - условный предел текучести и константы кривой упрочнения исследуемого материала.

Информация о среднем напряжении и скоростях деформации вместе с кривой упрочнения материала позволяет рассчитать напряженное состояние в каждой точке очага деформации. Все перечисленные выше характеристики напряженного и деформированного состояний вычислялись численно с использованием метода конечных разностей.

Приращение интенсивности деформации рассматриваемой точки в локальном очаге пластической деформации определяется по выражению

det =Z,iAto6i,

где Лtrfi - время обработки материальной точки в очаге деформации на i -м обороте шпинделя; Аг0(ц = йф tgap I VRcp; - интенсивность скорости деформации; VRcp - средняя величина скорости вдавливания ролика в заготовку.

Величина повреждаемости материала ю,- при пластическом деформировании по деформационной модели разрушения вычисляется по формуле:

е< <fev

0)

О zinp

Здесь zlnp - Zinpia/Gi) - предельная интенсивность деформации; ст -

среднее напряжение; zinp ехр((/Лст/ст,); П^; U^ - константы материала,

определяемые в зависимости от рода материала, согласно работам B.JI. Колмогорова и A.A. Богатова; % - рекомендуемая величина степени использования ресурса пластичности.

В работе приведены выражения для расчета силовых режимов ротационной вытяжки при однороликовой и 3-х роликовой схемам деформирования, а также распределения суммарной степени деформации между тремя роликами, установленными в одной плоскости, имеющими различные углы рабочего конуса.

Приведенные выше соотношения позволили установить влияние степени деформации е, угла конусности ролика ар, рабочей подачи 5, геометрических

размеров исходной трубной заготовки и ролика на силовые режимы, формирование механических свойств, степени использования ресурса пластичности материла деталей и предельных возможностей формоизменения при ротационной вытяжке с утонением стенки.

Установлено, что с увеличением степени деформации е , рабочей подачи 5 и уменьшением угла конусности ролика ар величины радиальных Рц, осевых Рг и тангенциальных Рх составляющих сил растут. Интенсивность возрастания исследуемых составляющих сил существенно зависят от угла конусности ролика ар.

Графические зависимости изменения относительной величины неоднородности интенсивности деформации 5е = (е(тах -е/1гап)^8гтт и сопротивления материала пластическому деформированию 8СТ = (а/тах -ст1т}п)/с1т;п по толщине готовой детали от рабочей подачи Я, степени деформации е и угла конусности ролика ар представлены на рис. 2 и 3. Здесь сг1тах и ст/т;п - максимальная и минимальная величины интенсивности напряжения по радиусу изделия. Сплошная линия соответствует результатам расчета 8е; штриховая линия - 8СТ. Расчеты выполнены для ротационной вытяжки цилиндрических деталей из трубных заготовок из стали 12Х18Н10Т, механические характеристики и геометрические размеры которых следующие: <То2= 321,7 МПа; £?= 813,4 МПа; п =0,405; П= 3,794; 11= -0,504; Дв=162,5 мм; <0=12 мм; Вр =500 мм.

Анализ результатов расчетов и графических зависимостей показывает, что с увеличением рабочей подачи 5, степени деформации е и уменьшением угла конусности ролика ар величина неоднородности интенсивности деформации 5е и напряжений 5СТ в стенке детали уменьшается, что согласуется с экспериментальными данными, полученными Н.И. Могильным и М.А. Греди-тором, а также качественно подтверждаются результатами исследований по влиянию степени деформации 8 и угла конусности матрицы а при вытяжке с утонением стенки цилиндрических деталей.

Предельные возможности процесса ротационной вытяжки с утонением стенки оценивались допустимой величиной степени использования ресурса пластичности по выражению (1).

Рис. 2. Графические зависимости изменения 56 и 5а от б : кривая 1 - 5 = 0,5 мм/об; кривая 2 - 5 = 1,5 мм/об (ар = 20°); сплош. линия - 5Е; штрих, линия - б„

Рис. 3. Графические зависимости изменения 5е и 8СТ от ар: кривая 1 - 5 = 0,5 мм/об; кривая 2 - 5 = 1,5 мм/об (б = 0,4 ); сплош. линия - 8е ; штрих, линия - 8„

Графические зависимости изменения степени деформации епр, вычисленные по выражению (1), от угла конусности ролика ар и рабочей подачи 51

для стали 12ХЗГНМФБА приведены на рис. 4. Расчеты выполнены для ротационной вытяжки цилиндрических деталей из трубных заготовок из стали 12ХЗГНМФБА, механические характеристики и геометрические размеры которых следующие: для стали 12ХЗГНМФБА - а0>2 = 950 МПа; 0 = 348,3 МПа;

п =0,538; П= 2,08; ¡7 = -1,2; Яв =64,15 мм; /0 =6,05 мм; /Эр=280 мм.

Анализ графических зависимостей и результатов расчета показывает, что с увеличением угла конусности ролика а.р и рабочей подачи Я предельная

степень деформации гпр увеличивается, т.е. улучшаются условия деформирования. Например, рост угла конусности ролика ар с 10 до 30° при прочих равных условиях приводит к возрастанию гпр от 0,45 до 0,82 для стали

12ХЗГНМФБА (рис. 4).

Выполнены экспериментальные исследования силовых режимов процесса ротационной вытяжки по схеме с разделением очага пластической деформации трубных заготовок из стали 12ХЗГНМФБА. Заготовки были подвергнуты ротационной вытяжке с различными степенями деформации в диапазоне от 30 до 60 % и величинами рабочей подачи в диапазоне от 0,5 до 1 мм/об. Экспериментальные исследования ротационной вытяжки производились на 3-роликовом станке модели В-280М. В процессе обработай деталей осуществлялась регистрация замеров трех составляющих сил ротационной вытяжки: радиальной , осевой Р2 и тангенциальной Рх.

а б

Рис. 4. Зависимость изменения епр от ар (5 = 1 мм/об) и 5 (ар = 15°) для стали 12ХЗГНМФБА: кривая 1 - х = 1; кривая 2 - х = 0,65; кривая 3 - х = 0,25

Сравнение результатов теоретических расчетов и экспериментальных данных по силовым режимам ротационной вытяжки указывает на их удовлетворительное согласование (до 10...15 %) [10].

Третий раздел диссертационной работы посвящен экспериментальным исследованиям геометрических показателей качества цилиндрических деталей и изменению механических свойств горячекатаных труб из стали 12ХЗГНМФБА при ротационной вытяжке на специализированном оборудовании.

Построение теоретических моделей для определения показателей качества цилиндрических деталей при ротационной вытяжке не представляется возможным. В работе методами математической статистики и теории планирования эксперимента построены математические модели изменения геометрических показателей качества цилиндрических деталей из многокомпонентной легированной стали 12ХЗГНМФБА, получаемых ротационной вытяжкой с разделением деформации на специализированном оборудовании.

При экспериментальном исследовании формирования показателей качества цилиндрических деталей, изготавливаемых ротационной вытяжкой, в качестве выходных переменных (функций отклика) были приняты:

- относительная величина наплыва А//,

Йя=Шн/1о,

- относительная разностенность детали 5,,

5( =5//6<исх100 %,

- относительная величина отклонения внутреннего диаметра детали от номинального значения 5/>,

где 8, = (ттк - /тй1; 5,"с* = - ^; 'тах и /„да - максимальная и минимальная толщины изготавливаемой детали; и - максимальная и минимальная толщины исходной трубы; Ад - внутренний диаметр получаемой детали;

~й0\ (10 - диаметр оправки; - высота наплыва; -/д; /// - мак-

симальная толщина стенки детали в зоне образования наплыва; /д - толщина стенки исходной заготовки.

В качестве входных переменных предлагается выбрать факторы, характеризующие технологические параметры процесса ротационной вытяжки, к которым относятся степень деформации е, величина рабочей подачи частота вращения заготовки п и радиус закругления ролика г. Остальные факторы принимались как условия опыта и при проведении экспериментальных исследований не изменялись.

Для проведения экспериментальных исследований были использованы трубные заготовки из легированной стали 12ХЗГНМФБА. Заготовки подвергались предварительной механической обработке. Основные размеры исходной заготовки были следующие: йвн=\ 16,2 мм; (0=6,05 мм.

Для проведения экспериментальных исследований был выбран план Рехтшафнера. В табл. 1 приведены уровни и интервалы варьирования технологических параметров процесса ротационной вытяжки в натуральных значениях. Для каждой группы фиксированых параметров проводилось по шесть опытов. При определении границ области эксперимента использованы значения факторов, установленные в предварительно проведённых экспериментальных исследованиях.

Таблица 1

Уровни и интервалы варьирования технологических параметров процесса ротационной вытяжки

Х\ *4

Обозначение факторов 8, % и, мин'1 г, мм

мм/об

Основной уровень 0 45 0,75 110 6

Интервал варьирования 15 0,5 40 3

Нижний уровень -1 30 0,5 70 3

Верхний уровень +1 60 1,0 150 9

Согласно данному плану эксперимента была проведена серия опытов. После проверки значимости коэффициентов уравнений регрессии по I-критерию Стьюдента из этих зависимостей были исключены незначимые ко-

эффициенты и произведен перерасчет моделей с проверкой их адекватности по /г- критерию Фишера при принятом уровне значимости, равном 5 %.

Выбор указанных диапазонов режимов обработки и параметров инструмента обусловлен широким их использованием в практике. Для замеров диаметров деталей использовались приборы индикаторного типа. Цена деления индикатора составляла 0,01 мм.

Связь натуральных и кодированных значений факторов осуществляется по следующим формулам:

^Ю =№тах ДК/ = (^/тах "^/тт)^;

х,- = {Х1 - Хю)/АХГ, Х1 = хг- • ДХ,- + Хю, где Хю - значение фактора на основном уровне в натуральном масштабе; дг,-, Х{ - значение факторов в кодированном и натуральном масштабах; ДА',- - интервал варьирования фактора в натуральном масштабе.

Приведем уравнения регрессии для определения величин 5,, 5д и при ротационной вытяжке цилиндрических деталей из стали 12ХЗГНМФБА: Ая = 0,30297 + 0,055736*1 + 0,020608х2 + 0,022496х3 + + 0,032534х^ - 0,026091x1*3 - 0,013824х1х4 + 0,02267 х2х3 +

+ 0,022167*2X4 + 0,052577х|; (2)

5, = 62,665 -18,925x1 + 3,2988х2 - 4,0648х3 - 3,67х4 -

- 2,9994хзх4 - 6,8136*3; (3)

= 0,641 - 0,044x1 - 0,260x2 + 0,021х3 + 0,106х4 -

- 0,064X1X2 - 0,076*! х3 - 0,056х2х3 + 0,015х3х4 - 0,187х|. (4)

Выявлено, что геометрические образы поверхностей указанных выше показателей качества в трехмерном пространстве исследованных факторов носят сложный характер. Полученные зависимости позволяют оценить влияние различных сочетаний исследуемых технологических факторов на показатели качества.

Оптимизация регрессионных зависимостей (3) - (4) позволила выявить значения факторов в натуральном масштабе, при которых относительные величины изменения относительной разносгенности детали 5,, отклонения внутреннего диаметра детали от номинального значения и наплыва кн будут минимальны.

В четвертом разделе диссертационной работы приведены полученные методом математической статистики и теории планирования эксперимента математические модели изменения механических свойств (сто,2> ав> ^5) горячекатаных труб из стали 12ХЗГНМФБА после закалки при температуре 910 °С (выдержка 1 час) в зависимости от температуры отпуска заготовки (при темпе-

ратурах 450, 500, 550, 600, 650, 700 "С, выдержка 3 часа) и степени деформации при ротационной вытяжке (суммарная степень деформации 40,60, 80 %).

Ротационная вытяжка с разделением очага деформации между роликами осуществлялась на станке для ротационной вытяжки модели СХП-2, о оснащенном 3-роликовой кареткой с гидравлическим приводом осевого перемещения. В качестве давильных элементов использовались три ролика диаметрами D=220 мм с радиусами закругления ролика г= 3 мм; высотой калибрующего

пояска Ь= 3 мм; рабочим углом первого ролика ар\ =15°, второго и третьего -

ар2 = ар2 =30°; задними углами а3 =30°. За первый проход реализовалась

суммарная степень деформации е=40 %, за второй - е=60 % и за третий -е = 80 %. Режимы обработки: частота вращения п= 125 мин"1, шаг подачи 5=1,0 мм/об. После проведения ротационной вытяжки с различными степенями деформации заготовки подвергались низкотемпературному отжигу при Тотж =400°С для снятия внутренних напряжений.

Получены регрессионные зависимости для условного предела текучести 00,2 > временного сопротивления ов и относительного максимального удлинения 65 образца в направлении образующей трубных деталей:

ст0)2 = 969,92 - 605,86*1 + 127,21*2 - 245,65*i*2 + 384,29л:,2 --18,24*2 +104,7Lc?X2 + 26,80Ц*| +165,91*? - 44,37*! +

+ 150,04xj?*2 -170,32*/; (5)

ав = 1423,3 - 569,43*1 +130,23х2 - 82,23*!*2 -193,59*,2 - 51,52*| + +17,72х2х2 - 42,93*1*2 + 227,53*? + 69,89*^ + 71,28*?*| -

- 99,38*1*2 + 30,66*!3*2 - 24,08*,4; (6)

Ь5 = 12,07 + 8,3 l*i - 2,80*2 +1,22*| -1,51*?*2 - 2,76*i*f -

- 3,37*? + 3,48*2 - l,08*i3*2 + 4,34*,*^ +1,54*?. (7)

На рис. 5 приведены графические зависимости изменения временного сопротивления cjg и условного предела текучести о0 2 в виде поверхностей отклика от температуры отпуска трубных заготовок Тотп после закалки и степени деформации е.

Результаты исследований использованы при проектировании новых технологических процессов ротационной вытяжки осесимметричных изделий ответственного назначения с повышенными прочностными свойствами.

б

Рис. 5. Графические зависимости изменения ав (а) и ад 2 (б) в виде поверхностей отклика от Тотп и е

В пятом разделе изложены научно обоснованные рекомендации по расчету и проектированию технологических процессов изготовления цилиндрических деталей ротационной вытяжкой на специализированном оборудовании. Разработан новый конкурентоспособный технологический процесс ротационной вытяжки тонкостенных цилиндрических деталей с наружными и внутренними утолщениями из многокомпонентной стали 12ХЗГНМФБА при обеспечении эксплуатационных требований и снижении трудоемкости их изготовления. Новые технологический процесс ротационной вытяжки внедрен на ФГУП «ГНПГТ Сплав».

Отдельные результаты диссертационной работы использованы в научно-исследовательской работе студентов, при выполнении курсовых и дипломных проектов, а также в ряде лекционных курсах при подготовке бакалавров направления 150400 «Технологические машины и оборудование» и студентов, обучающихся по направлению 150200 «Машиностроительные технологии и оборудование» специальности 150201 «Машины и технология обработки металлов давлением».

В приложениях содержатся тексты программ для ЭВМ, акты внедрения полученных результатов диссертационной работы в промышленности и учебном процессе.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

Работа посвящена решению важной народно-хозяйственной задачи - интенсификации изготовления полых осесимметричных деталей и повышению их эксплуатационных характеристик ротационной вытяжкой путем назначения научно обоснованных технологических режимов деформирования.

В процессе теоретического и экспериментального исследований получены следующие основные результаты и сделаны выводы:

1. Выполнены теоретические и экспериментальные исследования ротационной вытяжки цилиндрических деталей с утонением стенки коническими роликами. Установлено влияние степени деформации е, угла конусности ролика ар, рабочей подачи Я, геометрических размеров исходной трубной заготовки

и ролика на силовые режимы, степень использования ресурса пластичности, неоднородность интенсивности деформации и механических свойств материала цилиндрических деталей по толщине стенки, предельные возможности формоизменения. Разработан алгоритм расчета процесса ротационной вытяжки и программное обеспечение для ЭВМ.

2. Установлено, что с увеличением степени деформации е, рабочей подачи 5 и уменьшением угла конусности ролика ар, величины радиальных Рц,

осевых Р2 и тангенциальных Рх составляющих сил растут. Интенсивность возрастания исследуемых составляющих сил существенно зависят от угла конусности ролика ар. Изменение условий трения на контактной поверхности оправки и заготовки существенно влияет на относительную величину осевой силы Р2. Ротационная вьггяжка с использованием 3-роликовых схем с разделением деформации позволяет снизить величины радиальных Рц составляющих сил деформирования на 25...30 % по сравнению с аналогичной схемой обработки без разделения деформации. Сравнение результатов теоретических расчетов и экспериментальных данных по силовым режимам ротационной вытяжки указывает на их удовлетворительное согласование (до 15 %).

3. Оценена величина накопленной повреждаемости, неоднородности интенсивности деформации и механических свойств материала цилиндрических деталей по толщине стенки от технологических параметров и геометрии рабочего инструмента ротационной вытяжки. Установлено, что с увеличением степени деформации и уменьшением рабочей подачи величина накопленных микроповреждений сое возрастает. Показано, с увеличением рабочей подачи 5, степени деформации е и уменьшением угла конусности ролика <хр величина неоднородности интенсивности деформации 56 и напряжений 8а в стенке детали уменьшается.

4. Определены предельные возможности формоизменения ротационной вытяжки коническими роликами цилиндрических деталей по степени использования ресурса пластичности в зависимости от геометрических параметров ролика и технологических режимов обработки. Установлено, что с увеличением угла конусности ролика ар и рабочей подачи 5 предельная степень деформации гпр увеличивается, т.е. улучшаются условия деформирования.

5. Методами математической статистики и теории планирования эксперимента построены математические модели изменения геометрических показателей качества цилиндрических деталей (относительных величин наплыва, раз-ностенности и отклонения внутреннего диаметра детали от номинального значения) из многокомпонентной легированной стали 12ХЗГНМФБА, изготавливаемых ротационной вытяжкой с разделением деформации на специализированном оборудовании, от степени деформации 6, величины рабочей подачи Я, числа оборотов вращения заготовки п и относительного радиуса закругления ролика г. Оптимизация полученных регрессионных зависимостей позволила выявить значения факторов в натуральном масштабе, при которых величины относительного наплыва, разностенности детали, отклонения внутреннего диаметра детали от номинального значения будут минимальны.

6. Построены математические модели изменения механических свойств горячекатаных труб из стали 12ХЗГНМФБА в зависимости от степени деформации и режимов термической обработки заготовки при ротационной вытяжке.

7. На основе выполненных теоретических и экспериментальных исследований разработаны рекомендации и создано программное обеспечение для ЭВМ по расчету технологических параметров процессов ротационной вытяжки тонкостенных цилиндрических и осесимметричных деталей на специализированном оборудовании. Разработан технологический процесс ротационной вытяжки тонкостенных осесимметричных деталей с наружными и внутренними утолщениями требуемого качества из многокомпонентной стали 12ХЗГНМФБА. Технологический процесс, а также применение высокопрочного материала позволили уменьшить трудоемкость изготовления осесимметричных сложнопрофильных деталей из стали 12ХЗГНМФБА на 45 %; снизить металлоемкость производства до 37 %; повысить качество и надежность изготавливаемых деталей за счет исключения сварных швов, точности геометрической формы и взаимного расположения поверхностей. При этом удалось исключить из технологического цикла изготовления ряд трудоёмких химических и прессо-во-термических операций.

Материалы диссертационной работы также использованы в учебном процессе.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ ОТРАЖЕНО В ПУБЛИКАЦИЯХ

1. Математические модели формирования наплыва при ротационной вытяжке цилиндрических деталей / В.И. Трегубое, А.Е. Белов, М.В. Ларина, С.С. Яковлев // Механика деформируемого твердого тела и обработка металлов давлением. - Тула: ТулГУ, 2003. - Часть 2. - 177-184 с.

2. Белов А.Е., Ларина М.В. Ротационная вытяжка осесимметричных сложнопрофильных деталей на станках с ЧПУ // XXIX Гагаринские чтения. Международная молодежная научная конференция. Тезисы докладов. - М.: МАТИ, 2003. - Том 1. - С. 96-97.

3. Трегубов В.И., Белов А.Е., Ларина М.В. Исследование влияния вида термической обработки перед ротационной вытяжкой на механические свойства полуфабриката из стали 10 // Научные основы решения проблем сельскохозяйственного машиностроения. - Тула: Изд-во ТулГУ, 2003. - С. 271-275.

4. Трегубов В.И., Белов А.Е., Ларина М.В. Изменение разностенности цилиндрических деталей при ротационной вытяжке // Известия ТулГУ. Серия. Механика деформированного твердого тела и обработка металлов давлением. -

2003.-Вып. 2.-С. 120-125.

5. Математические модели изменения внутренних диаметральных размеров деталей при ротационной вытяжке / В.И. Трегубов, А.Е. Белов, М.В. Ларина, С.С. Яковлев // Теория и практика производства листового проката: Сборник научных трудов. Часть 2. - Липецк: ЛГТУ, 2003. - С. 205-211.

6. Белов А.Е., Ларина М.В. Новый технологический процесс изготовления тонкостенных цилиндрических деталей с наружными или внутренними утолщениями // XXX Гагаринские чтения. Международная молодежная научная конференция. Тезисы докладов. - М.: МАТИ, 2004. - Том 1. - С. 66-67.

7. Арефьев Ю.В., Ларина М.В. Новый технологический процесс изготовления цилиндрических деталей с внутренним винтовым профилем // Идеи молодых - Новой России: Сборник тезисов докладов 1-й Всероссийской научно-технической конференции студентов и аспирантов 24 - 26 марта 2004 г. -Тула: Изд-во ТулГУ, 2004. - С. 9-10.

8. Ларина М.В., Арефьев Ю.В. Качество цилиндрических деталей при ротационной вытяжке // Идеи молодых - Новой России: Сборник тезисов докладов 1-й Всероссийской научно-технической конференции студентов и аспирантов 24 - 26 марта 2004 г. - Тула: Изд-во ТулГУ, 2004. - С. 11-12.

9. Трегубов В.И., Ларина М.В., Белов А.Е. Влияние технологических параметров ротационной вытяжки на изменение внутренних диаметральных размеров цилиндрических деталей // Известия ТулГУ. Серия. Механика деформированного твердого тела и обработка металлов давлением. Тула: Изд-во ТулГУ,

2004. - Вып. 2. - С. 108-114.

10. Экспериментальные исследования силовых параметров ротационной вытяжки / В.И. Трегубов, А.Е. Белов, М.В. Ларина, Ю.В. Арефьев // Известия

2006-4

20 Р 20 2 88 20747

ТулГУ. Серия. Механика деформированного твердого тела и обработка металлов давлением. Тула: Изд-во ТулГУ, 2004. - Вып. 3. - С. 78-83.

11. Ларина М.В., Белов А.Е. Влияние технологических параметров ротационной вытяжки на характеристики качества цилиндрических деталей // Тезисы докладов П международной научно-технической конференции «Механика пластического формоизменения. Технологии и оборудование обработки материалов давлением». - Тула: Изд-во ТулГУ, 2004. - С. 109-111.

12. Трегубое В.И., Ларина М.В., Яковлев С.С. Влияние технологических параметров ротационной вытяжки на геометрические показатели качества цилиндрических деталей // Вестник машиностроения. - 2005. - № 3. - С. 68 - 71.

13. Ларина М.В. Влияние термомеханических режимов обработки на механические характеристики многокомпонентной легированной стали 12ХЗГНМФБА // Лучшие научные работы студентов и аспирантов технологического факультета. - Тула: Изд-во ТулГУ, 2005. - С. 94-101.

14. Пилипенко О.В., Ларина М.В., Арефьев Ю.В. Предельные возможности формоизменения при ротационной вьггяжке с утонением стенки // Технологии и машины обработки давлением. - Челябинск: ЮУрГУ, Уральское отделение РАН. - 2005. - С. 45-50.

15. Пилипенко О.В., Ларина М.В., Арефьев Ю.В. О неравномерности деформации и повреждаемости по толщине детали при ротационной вытяжке с утонением стенки // Известия ТулГУ. Технология сельскохозяйственного машиностроения. - 2005. - С. 95-102.

Подписано в печать Формат бумаги 60x84 . Бумага офсетная.

Усл. печ. л. 0,9. Учивзд. л. 1,25. Тираж 100 экз. Заказ ■

Тульский государственный университет. 300600, г. Тула, просп. Левина, 92.

Отпечатано в Издательстве ТулГУ. 300600, г. Тула, ул. Боддвна, 151.

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ТЕОРИИ И ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ РОТАЦИОННОЙ ВЫТЯЖКОЙ.

1.1. Методы теоретического анализа процесса ротационной вытяжки цилиндрических деталей из труб.

1.2. Анализ технологических процессов ротационной вытяжки цилиндрических деталей ответственного назначения из трубных заготовок с высокими эксплуатационными характеристиками.

В настоящее время перед машиностроением стоит необходимость повышения эффективности производства и качества получаемых изделий. В различных отраслях машиностроения нашли широкое применение осесим--метричные изделия, к которым предъявляются высокие требования по качеству изготовления и эксплуатационным свойствам при снижении себестоимости их производства.

Значительная роль в решении этих задач отводится методам обработки металлов давлением. Однако обеспечение размерной точности, качества наружной и внутренней поверхности при изготовлении полых тонкостенных деталей, широко используемых в конструкциях машин и механизмов, встречает определённые трудности. Особенно остро стоит вопрос в изготовлении цилиндрических тонкостенных оболочек длиной более 1 м.

В последние годы появилась потребность в изготовлении тонкостенных крупногабаритных осесимметричных деталей специальной техники, к которым предъявляются высокие требования по геометрическим характеристикам и механическим свойствам. Изготовление таких деталей традиционными методами (глубокой вытяжкой и механической обработкой) отличается высокой трудоемкостью и связано с использованием большого количества крупногабаритного дорогостоящего прессового, химического и термического оборудования. В то время как ротационная вытяжка (РВ) позволяет изготавливать такие детали на высокопроизводительных специализированных станках, имеющих сравнительно малые габариты, массу и мощность: величина силы при ротационной вытяжке значительно ниже, чем при глубокой вытяжке, что связано с созданием локального очага деформации.

При разработке технологических процессов ротационной вытяжки в настоящее время используют эмпирические зависимости из различных справочных материалов, а также результаты теоретических исследований, в которых не в полной мере учитываются локальный характер формоизменения и механические свойства материала заготовки. Мало изучен процесс ротационной вытяжки с разделением деформации, который обещает перспективы в отношении использования внутренних резервов деформирования, уменьшения силовых режимов и повышения качества изготавливаемых деталей.

В связи с этим возникла актуальная задача повышения эффективности производства изготовления осесимметричных тонкостенных деталей и повышение их эксплуатационных характеристик ротационной вытяжкой путем установления взаимосвязи условий деформирования с обеспечением геометрической точности и формирования механических свойств материала изготавливаемой детали.

Работа выполнена в соответствии с научно-технической программой «Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники» Минобразования Российской Федерации, грантом Президента РФ на поддержку ведущих научных школ на выполнение научных исследований (грант № НШ-1456.2003.8) и грантом РФФИ «Исследование закономерностей пластического деформирования изотропных и анизотропных упрочняющихся материалов при обработке давлением» (№ 05-01-96705).

Цель работы. Интенсификация изготовления полых осесимметричных деталей и повышение их эксплуатационных характеристик ротационной вытяжкой путем назначения научно обоснованных технологических режимов деформирования.

Методы исследования. Теоретические исследования процесса ротационной вытяжки цилиндрических деталей выполнены с использованием основных положений механики деформируемого твердого тела и теории пластичности жесткопластического тела; анализ напряженного и деформированного состояний заготовки в исследуемых процессах формоизменения осуществлен численно методом конечно-разностных соотношений с использованием ЭВМ путем совместного решения дифференциальных уравнений равновесия, уравнения состояния и основных определяющих соотношений при заданных начальных и граничных условиях. Предельные возможности формоизменения исследуемого процесса деформирования оценивались по степени использования ресурса пластичности.

Экспериментальные исследования выполнены с использованием современных испытательных машин (универсальная испытательная машина «МИРИ-200К», испытательные машины Р-5 и ГМС-50) и регистрирующей аппаратуры; обработка опытных данных осуществлялась с применением методов математической статистики и теории планирования эксперимента; рациональные интервалы изменения технологических параметров, обеспечивающие необходимые геометрические показатели качества цилиндрических деталей при ротационной вытяжке с утонением стенки, определялись итеративными методами поиска оптимума.

Автор защищает результаты теоретических и экспериментальных исследований изменения механических свойств и степени использования ресурса пластичности при ротационной вытяжке цилиндрических деталей с утонением стенки коническими роликами с учетом локального очага деформации и объемного характера напряженного и деформированного состояний в очаге деформации; математические модели формирования геометрических показателей качества деталей (относительных величин наплыва, разностен-ности и отклонения внутреннего диаметра детали от номинального значения) из многокомпонентной легированной стали 12ХЗГНМФБА; математические модели изменения механических свойств в зависимости от вида термической обработки и степени деформации горячекатаных труб из стали 12ХЗГНМФБА; алгоритмы и пакеты прикладных программ для ЭВМ по расчету технологических параметров ротационной вытяжки цилиндрических деталей, а также технологический процесс ротационной вытяжки тонкостенных цилиндрических деталей с наружными и внутренними утолщениями из многокомпонентной стали 12ХЗГНМФБА, обеспечивающий эксплуатационные требования и снижение трудоемкости их изготовления.

Научная новизна: выявлены закономерности изменения степени использования ресурса пластичности, неоднородности интенсивности деформации и механических свойств материала цилиндрических деталей по толщине стенки, предельных возможностей формоизменения в зависимости от технологических параметров и геометрии рабочего инструмента ротационной вытяжки; установлены рациональные режимы формоизменения, обеспечивающие требуемые геометрические показатели качества изготавливаемых деталей и их механических характеристик из многокомпонентной стали 12ХЗГНМФБА ротационной вытяжкой на специализированном оборудовании с разделением деформации.

Достоверность результатов обеспечена обоснованным использованием теоретических зависимостей, допущений и ограничений, корректностью постановки задач, применением известных математических методов и подтверждается качественным и количественным согласованием результатов теоретических исследований с экспериментальными данными, а также практическим использованием результатов работы в промышленности.

Практическая значимость. На основе выполненных теоретических и экспериментальных исследований разработаны рекомендации и создано программное обеспечение для ЭВМ по расчету технологических параметров процесса ротационной вытяжки цилиндрических деталей на специализированном оборудовании.

Реализация работы. Разработан технологический процесс ротационной вытяжки тонкостенных цилиндрических деталей с наружными и внутренними утолщениями из многокомпонентной стали 12ХЗГНМФБА, который внедрен в производство на ФГУП «ГН11П «Сплав» со значительным экономическим эффектом, полученным за счет снижения трудоемкости изготовления и обеспечения качества. Результаты исследований использованы в учебном процессе при подготовке бакалавров направления 150400 «Технологические машины и оборудование» и студентов, обучающихся по направлению 150200 «Машиностроительные технологии и оборудование» специальности 150201 «Машины и технология обработки металлов давлением», и включены в разделы лекционных курсов «Новые техпроцессы и оборудование» и «Технология листовой штамповки».

Апробация работы. Результаты исследований доложены на Всероссийской научно-технической конференции «Теория и практика производства листового проката» (г. Липецк, 2003 г.): Первой Всероссийской научно-технической конференции студентов и аспирантов «Идеи молодых - Новой России» (г. Тула: ТулГУ, 2004 г.); на международной научно-технической конференции «Механика пластического формоизменения. Технологии и оборудование обработки материалов давлением» (г. Тула: ТулГУ, 2004 г.); на XXIX - XXXI международных молодежных научных конференциях «Гага-ринские чтения» (г. Москва, 2003-2005 г.г.), а также на ежегодных научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава Тульского государственного университета (г. Тула, 2001 - 2005 г.г.).

Публикации. Основные научные материалы проведенных исследований отражены в 10 статьях, опубликованных в центральной печати и межвузовских сборниках научных трудов, и в 5 тезисах докладов Всероссийских и международных научно-технических конференций. Общий объем - 3,9 печ. л., авторский вклад - 1,9 печ. л.

Автор выражает глубокую благодарность д.т.н., проф. С.П. Яковлеву, д.т.н., доц. А.Е. Феофановой и к.т.н., доц. В.И. Трегубову за оказанные консультации при выполнении работы, критические замечания и рекомендации.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения и пяти разделов, заключения, списка использованных источников из 144 наименований, 3 приложений и включает 116 страниц основного машинописного текста, содержит 65 рисунков и 8 таблиц. Общий объем - 172 страниц.

5.4. Основные результаты и выводы

1. На основе выполненных теоретических и экспериментальных исследований разработана методика расчета технологических процессов, параметров рабочего инструмента и выбора схем ротационной вытяжки цилиндрических деталей на специализированном оборудовании.

2. Рассмотрены особенности обеспечения линейных размеров при ротационной вытяжке деталей с кольцевыми утолщениями.

3. Разработан новый технологический процесс ротационной вытяжки тонкостенных цилиндрических деталей с наружными и внутренними утолщениями из многокомпонентной стали 12ХЗГНМФБА. Новые технологические процессы ротационной вытяжки внедрены в производство на ФГУП «ГНПП Сплав» с экономическим эффектом, полученным за счет снижения трудоемкости изготовления и обеспечения качества изделия. Использование новой схемы ротационной вытяжки с разделением деформации способствовало снижению потребных сил деформирования на 25.35 %. При этом удалось исключить из технологического цикла изготовления ряд трудоёмких химических и прессово-термических операций.

7. Отдельные результаты диссертационной работы использованы в учебном процессе.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Работа посвящена решению важной народно-хозяйственной задачи -интенсификации изготовления полых осесимметричных деталей и повышению их эксплуатационных характеристик ротационной вытяжкой путем назначения научно обоснованных технологических режимов деформирования.

В процессе теоретического и экспериментального исследований получены следующие основные результаты и сделаны выводы:

1. Выполнены теоретические и экспериментальные исследования ротационной вытяжки цилиндрических деталей с утонением стенки коническими роликами. Установлено влияние степени деформации 8, угла конусности ролика а.р, рабочей подачи S, геометрических размеров исходной трубной заготовки и ролика на силовые режимы, степень использования ресурса пластичности, неоднородность интенсивности деформации и механических свойств материала цилиндрических деталей по толщине стенки, предельные возможности формоизменения. Разработан алгоритм расчета процесса ротационной вытяжки и программное обеспечение для ЭВМ.

2. Установлено, что с увеличением степени деформации 8, рабочей подачи S и уменьшением угла конусности ролика ар, величины радиальных

PR, осевых Pz и тангенциальных Рх составляющих сил растут. Интенсивность возрастания исследуемых составляющих сил существенно зависят от угла конусности ролика а р. Изменение условий трения на контактной поверхности оправки и заготовки существенно влияет на относительную величину осевой силы Р2. Ротационная вытяжка с использованием 3-роликовых схем с разделением деформации позволяет снизить величины радиальных Pr составляющих сил деформирования на 25.30 % по сравнению с аналогичной схемой обработки без разделения деформации. Сравнение результатов теоретических расчетов и экспериментальных данных по силовым режимам ротационной вытяжки указывает на их удовлетворительное согласование (до 15 %).

3. Оценена величина накопленной повреждаемости, неоднородности интенсивности деформации и механических свойств материала цилиндрических деталей по толщине стенки от технологических параметров и геометрии рабочего инструмента ротационной вытяжки. Установлено, что с увеличением степени деформации и уменьшением рабочей подачи величина накопленных микроповреждений сое возрастает. Показано, с увеличением рабочей подачи S, степени деформации s и уменьшением угла конусности ролика ар величина неоднородности интенсивности деформации 6е и напряжений

5СТ в стенке детали уменьшается.

4. Определены предельные возможности формоизменения ротационной вытяжки коническими роликами цилиндрических деталей по степени использования ресурса пластичности в зависимости от геометрических параметров ролика и технологических режимов обработки. Установлено, что с увеличением угла конусности ролика ар и рабочей подачи S предельная степень деформации snp увеличивается, т.е. улучшаются условия деформирования.

5. Методами математической статистики и теории планирования эксперимента построены математические модели изменения геометрических показателей качества цилиндрических деталей (относительных величин наплыва, разностенности и отклонения внутреннего диаметра детали от номинального значения) из многокомпонентной легированной стали 12ХЗГНМФБА, изготавливаемых ротационной вытяжкой с разделением деформации на специализированном оборудовании, от степени деформации 8, величины рабочей подачи S, числа оборотов вращения заготовки п и относительного радиуса закругления ролика г. Оптимизация полученных регрессионных зависимостей позволила выявить значения факторов в натуральном масштабе, при которых величины относительного наплыва, разностенности детали, отклонения внутреннего диаметра детали от номинального значения будут минимальны.

6. Построены математические модели изменения механических свойств горячекатаных труб из стали 12ХЗГНМФБА в зависимости от степени деформации и режимов термической обработки заготовки при ротационной вытяжке.

7. На основе выполненных теоретических и экспериментальных исследований разработаны рекомендации и создано программное обеспечение для ЭВМ по расчету технологических параметров процессов ротационной вытяжки тонкостенных цилиндрических и осесимметричных деталей на специализированном оборудовании. Разработан технологический процесс ротационной вытяжки тонкостенных осесимметричных деталей с наружными и внутренними утолщениями требуемого качества из многокомпонентной стали 12ХЗГНМФБА. Технологический процесс, а также применение высокопрочного материала позволили уменьшить трудоемкость изготовления осесимметричных сложнопрофильных деталей из стали 12ХЗГНМФБА на 45 %; снизить металлоемкость производства до 37 %; повысить качество и надежность изготавливаемых деталей за счет исключения сварных швов, точности геометрической формы и взаимного расположения поверхностей. При этом удалось исключить из технологического цикла изготовления ряд трудоёмких химических и прессово-термических операций.

Материалы диссертационной работы также использованы в учебном процессе.

1. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий.- М.: Наука, 1976. 279 с.

2. Банди Б. Методы оптимизации. Вводный курс: Пер. с англ. М.: Радио и связь, 1988.- 128 с.

3. Баркая В.Ф. Исследования процесса ротационного формообразования осесимметричных оболочек // Труды Грузинского политехнического института. 1971. -№3 (143). -С. 178-188.

4. Баркая В.Ф. К теории расчета силовых параметров процесса ротационного выдавливания тонких оболочек // Труды Грузинского политехнического института. 1971. - № 3 (143). - С. 168-171.

5. Баркая В.Ф. Критерии моделирования скоростных и статических процессов ротационного выдавливания осесимметричных оболочек // Труды Грузинского политехнического института. 1971. - № 8 (148). - С. 124-135.

6. Баркая В.Ф. Теоретические исследования силовых параметров процесса ротационного выдавливания // Труды Грузинского политехнического института. 1971. - №8 (148). - С. 132-143.

7. Баркая В.Ф. Усилия при ротационном выдавливании тонких оболочек // Известия вузов. Машиностроение. 1971. - № 10. - С. 166-170.

8. Баркая В.Ф., Ионов И.Н. Экспериментальные усилия при ротационном формоизменении // Обработка металлов давлением в машиностроении. Вып. 9. - М., 1973. - С. 125-130.

9. Баркая В.Ф., Рокотян С.Е. К теории ротационного выдавливания оболочек вращения // Известия вузов. Черная металлургия. 1972. - № 1. - С. 96-99.

10. Баркая В.Ф., Рокотян С.Е., Рузанов Ф.И. Формоизменение листового материала. М.: Металлургия. - 1976. - 294 с.

11. Белов А.Е., Ларина М.В. Ротационная вытяжка осесимметричных сложнопрофильных деталей на станках с ЧПУ // XXIX Гагаринские чтения. Международная молодежная научная конференция. Тезисы докладов. М.: МАТИ, 2003. - Том 1. - С. 96-97.

12. Белов Е.А. К оценке усилий ротационной вытяжки цилиндрических деталей // Исследования в области пластичности и обработки металлов давлением. Тула: ТЛИ. - 1986. - С. 105-113.

13. Белов Е.А., Полин В.В., Хитрый А.А. Обеспечение точности деталей при ротационной вытяжке с двухрядным расположением деформирующих роликов // Исследования в области пластичности и обработки металлов давлением. Тула: ТЛИ. - 1987. - С. 99-101.

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

15. Богоявленский К.Н., Рис В.В., Нгуен Ким Тханг. Силовые параметры процесса обратного ротационного выдавливания коническим роликом // Известия вузов. Машиностроение. 1975. - №10. - С. 130-134.

16. Вальтер А.И. Автоматизированная методика расчета процесса ротационной вытяжки цилиндрических деталей // Исследования в области теории, технологии и оборудования штамповочного производства. Тула: Тул-ГУ.- 1993.- С.103-111.

17. Вальтер А.И. Теоретическая оценка напряженно-деформированного состояния металла при ротационной вытяжке проецированием // Кузнечно-штамповочное производство. 1998. - № 1. - С. 3-4.

18. Вальтер А.И., Юдин Л.Г., Хитрый А.А. Оценка энергетических параметров РВ цилиндрических оболочек с помощью МКЭ И Кузнечно-штамповочное производство. 1995. - № 8. - С. 2.

19. Гредитор М.А. Давильные работы и ротационное выдавливание. М.: Машиностроение. 1971. - 239 с.

20. Губкин С.И. Пластическая деформация металлов. М.: Металлургия, I960.- Т. 1.- 376 е., Т. 2.- 416 е., Т. 3.- 306 с.

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

22. Дель Г.Д. Технологическая механика. М.: Машиностроение, 1978.- 174 с.

23. Дель Г.Д., Корольков В.И. Моделирование операций ротационной вытяжки с утонением // Кузнечно-штамповочное производство. 1996. - №3. - С. 23.

24. Джонсон В., Кудо X. Механика процессов выдавливания металлов. М.: Металлургия. - 1965.- 197 с.

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

26. Елин К.Д. Экспериментальное определение усилия при давильных работах // Технология машиностроения. Тула: ТулПИ. - 1967. - Вып. 1. - С. 19-24.

27. Желтков В.И., Вальтер А.И., Юдин Л.Г. Упругопластический анализ процесса ротационной вытяжки цилиндрических деталей // Исследования в области теории, технологии и оборудования штамповочного производства. Тула: ТЛИ, 1992.- С. 27-33.

28. Зубцов М.Е. Листовая штамповка. Л.: Машиностроение, 1980. —432 с.

29. Ильюшин А.А. Пластичность. М.: Изд-во АН СССР. - 1963. - 207с.

30. Казакевич И.И. Анализ процесса холодной поперечной прокатки (ротационного выдавливания) // Кузнечно-штамповочное производство. -1973. №7.- С. 14-17.

31. Казакевич И.И. К расчёту внеконтактной деформации при поперечно-винтовой прокатке // Известия вузов. Машиностроение. 1976. - № 12. -С. 131-136.

32. Калпакчиоглу С.О. Максимальное утонение стенок при раскатке труб // Труды американского общества инженеров-механиков. Серия В. Т. 86. Конструирование и технология машиностроения / Пер. с англ. М.: Изд. иностр. лит. - 1964. - №1. - С. 56-62.

33. Калпакчиоглу С.О. О механизме силовой выдавки // Труды американского общества инженеров-механиков. Серия В. Т. 83. Конструирование и технология машиностроения / Пер. с англ. М.: Изд. иностр. лит. - 1961. -№2.-С. 35-42.

34. Капорович В.Г. Обкатка металлоизделий в производстве. М.: Машиностроение, 1973. - 166 с.

35. Качанов JI.M. Основы механики разрушения. М.: Наука, 1974.312 с.

36. Кирьянов А.Н., Мишунин В.А. Оценка режимов деформирования при ротационной вытяжке цилиндрических деталей // Кузнечно-штамповочное производство. 1997. - № 11. - С. 27-29.

37. Кобаяши Ш., Холл С., Томсен Э. Теория силовой выдавки конуса // Труды американского общества инженеров-механиков. Сер. В: Конструирование и технология машиностроения. -1961. № 3. - С. 10-20.

38. Ковка и штамповка. Справочник в 4-х т. // Ред. совет: Е.И. Семенов и др. т. 4. Листовая штамповка / Под ред. А.Д. Матвеева. - М.: Машиностроение, 1987. - 544 с.

39. Козлов О.Ф., Шевакин Ю.Ф., Сейдалиев Ф.С. Контактная поверхность при поперечной раскатке труб на цилиндрической оправке с учётом внеконтактной зоны деформации // Известия вузов. Чёрная металлургия. -1974.-№9.-С. 81-87.

40. Колмогоров B.JI. Механика обработки металлов давлением. Екатеринбург: Уральский государственный технический университет (УПИ), 2001.-836 с.

41. Колмогоров B.JI. Механика обработки металлов давлением. М.: Металлургия, 1986. - 688 с.

42. Колмогоров B.JI. Напряжение деформации, разрушение. М.: Металлургия, 1970. - 229 с.

43. Колмогоров B.JI., Мигачев Б.А., Бурдуковский В.Г. Феноменологическая модель накопления повреждений и разрушения при различных условиях нагружения. Екатеринбург: УрОРАМ, 1994. - 104 с.

44. Колпакчиоглу С.О. Максимальное утонение стенок при раскатке труб // Труды американского общества инженеров-механиков. Серия В. Конструирование и технология машиностроения / Пер. с англ. М.: Изд. иностр. лит. - 1964.- №1. - С. 56-62.

45. Кононенко В.Г. О пластической деформации и наклёпе стенок выдавливаемых оболочек // Известия вузов. Машиностроение. 1970. - № 12.

46. Кориев М.В., Батурин А.И. Ротационная вытяжка обечайки двух-компонентного алюминиевого автомобильного колеса // Технология легких сплавов, 2000. №4. - С. 29-31.

47. Корн Г., Корн Т. Справочник для научных работников и инженеров. — М.: Наука. Глав. ред. физ.-мат. лит. 1984. - 831 с.

48. Корольков В.И. Моделирование деформированного состояния заготовки при ротационной вытяжке без предметного утонения // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка материалов давлением. 2001. - №7. - С. 40-44.

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

50. Ларина М.В. Влияние термомеханических режимов обработки на механические характеристики многокомпонентной легированной стали 12ХЗГНМФБА // Лучшие научные работы студентов и аспирантов технологического факультета. Тула: Изд-во ТулГУ, 2005. - С.94-101.

51. Маленичев А.С., Вальтер А.И. Оценка стойкости инструмента при ротационной вытяжке // Кузнечно-штамповочное производство. 2001. -№1. - С. 32-34.

52. Маленичев А.С., Ренне И.П., Смирнов В.В. Выбор оптимальных технологических параметров и режимов ротационной вытяжки роликовыми раскатными устройствами // Кузнечно-штамповочное производство. 1985. -№4. - С. 36 - 38.

53. Малинин Н.Н. Прикладная теория пластичности и ползучести. -М.: Машиностроение. 1975. - 400 с.

54. Малинин Н.Н. Технологические задачи пластичности и ползучести. М.: Высшая школа, 1979. - 119 с.

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

56. Могильный Н.И. Определение сил, крутящих моментов и мощности при ротационной вытяжке // Кузнечно-штамповочное производство. -1992.-№3.-С. 25-29.

57. Могильный Н.И. Ротационная вытяжка оболочковых деталей на станках. М.: Машиностроение. - 1983. - 190 с.

58. Могильный Н.И., Карташова Л.И., Могильная Е.П. Обрабатываемость листовых металлов при РВ // Машиностроитель. 1994. - №9. - С. 3-6.

59. Могильный Н.И., Моисеев В.М. Исследование энергосиловых параметров ротационной вытяжки оболочек // Кузнечно-штамповочное производство. 1979. - №2. - С. 21-23.

60. Могильный Н.И., Моисеев В.М., Могильная Е.П. Рациональные условия ротационной вытяжки оболочковых деталей // Машиностроитель. -1995.-№ 1.-С. 26-28.

61. Налимов В.В. Теория эксперимента. М.: Наука, 1971.- 208 с.

62. Налимов В.В., Голикова Т.И. Логические основания планирования эксперимента / 2-е изд., перераб. и доп. М.: Металлургия, 1980. - 152 с.

63. Новик Ф.С., Арсов Я.Б. Оптимизация процессов технологии металлов методами планирования экспериментов. М.: Машиностроение; София: Техника, 1980. - 304 с.

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

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

66. Опыт внедрения технологических процессов ротационной вытяжки цилиндрических деталей / Н.А. Макаровец, В.И. Трегубов, Е.А. Белов, С.П. Яковлев // Кузнечно-штамповочное производство, 2002. №8. — С. 2429.

67. Опыт изготовления тонкостенных цилиндрических изделий методом ротационного выдавливания с применением раскатных головок / Л.Г. Юдин, И.П. Ренне, В.В. Смирнов, А.С. Маленичев, В.И. Дербичев // Кузнечно-штамповочное производство. 1977. - № 8. - С. 18-20.

68. Попов Е.А. К анализу операций с локальным очагом пластических деформаций // Машины и технология обработки металлов давлением. М.: Труды МВТУ. - 1969. - Вып. 9. - С. 163-180.

69. Попов Е.А. Основы теории листовой штамповки. М.: Машиностроение. - 1977. - 283 с.

70. Попов Е.А., Ковалев В.Г., Шубин И.Н. Технология и автоматизация листовой штамповки. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2000. - 480 с.

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

72. Проскуряков Н.Е., Пустовгар А.С. Автоматизированная система экспериментатора // Тул. гос. ун-т, Тула, 1997.- Деп. в ВИНИТИ 13.04.98, № 1084-В98 .- Юс.

73. Раков JI.A. Анализ пластического истечения материала из очага деформации при ротационной вытяжке // Технология легких сплавов. Научно-технический бюллетень ВИЛС. 1981. - № 1. - С. 38-42.

74. Ренне И.П., Смирнов В.В., Юдин Л.Г. Об определении оптимальных размеров инструмента при ротационном выдавливании // Кузнечно-штамповочное производство. 1970. - № 1. -С. 21-22.

75. Ренне И.П., Смирнов В.В., Юдин Л.Г. Получение заготовок для ротационного выдавливания цилиндрических деталей // Прогрессивные заготовки в обработке металлов давлением / Тула: Приок. кн. изд-во. 1969. -С. 25-31.

76. Рогова А.А. Математическая модель процесса ротационной вытяжки цилиндрических деталей // Труды Всесоюзного симпозиума по остаточным напряжениям и методам регулирования. М.: Институт проблем механики АН СССР. - 1982. - С. 353 - 360.

77. Розанов В.В., Львов Д.С. Давильные работы. М.: Машгиз, 1951.176 с.

78. Романовский В.П. Справочник по холодной штамповке. Л.: Машиностроение, 1979. - 540 с.

79. Ротационная вытяжка полуфабриката корпуса гидроцилиндра главного сцепления автомобиля ВАЗ 2123 / Л.Г. Юдин, В.А. Короткое, А.С.

80. Маленичев, А.В. Комаров // Механика деформируемого твердого тела и обработка металлов давлением. Тула: ТулГУ, 2001. - Часть 1. - С. 182-186.

81. Ротационное выдавливание роликовыми раскатными головками / И.П. Ренне, А.С. Маленичев, В.В. Смирнов, Л.Г. Юдин И Кузнечно-штамповочное производство. 1975. - № 8. -С. 34 -36.

82. Смирнов B.C. Теория обработки металлов давлением. М.: Металлургия, 1973. - 496 с.

83. Смирнов-Аляев Г.А. Сопротивление материалов пластическому деформированию. Л.: Машиностроение, 1978. - 368 с.

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

85. Степанский Л.Г. Расчеты процессов обработки металлов давлением. М.: Машиностроение, 1979. - 215 с.

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

87. Сулиман М.Г., Коробова Н.В. Влияние технологических и конструкторских факторов на точность размеров тонкостенных оболочек получаемых ротационным выдавливанием // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка материалов давлением. 2000. - №12. - С. 6-7.

88. 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.

89. Томасетт Э. Силы и предельные деформации при раскатке цилиндрических осесимметричных тел из алюминия. Т. 1 М.: ВИНИТИ, 1969.125 с.

90. Томленов А.Д. Пластическое деформирование металлов. М.: Металлургия, 1972. - 408 с.

91. Томсен Э., Янг Ч., Кобаяши Ш. Механика пластических деформаций при обработке металлов. М.: Машиностроение. - 1969.- 362 с.

92. Трегубов В.И. К выбору схемы ротационной вытяжки цилиндрических деталей на специализированном оборудовании // Механика деформируемого твердого тела и обработка металлов давлением. — Тула: ТулГУ, 2002.-Часть 1.-С. 96-105.

93. Трегубов В.И. Перспективные технологии изготовления цилиндрических изделий ротационной вытяжкой // Заготовительные производства (Кузнечно-штамповочное, литейное и другие производства). 2004. - №2. — С. 25-27.

94. Трегубов В.И. Проектирование технологических процессов ротационной вытяжки цилиндрических деталей // Известия ТулГУ. Серия. Механика деформированного твердого тела и обработка металлов давлением. — Тула: Изд-во ТулГУ, 2004. Вып. 1. - С. 118 - 131.

95. Трегубов В.И. Ротационная вытяжка с утонением стенки цилиндрических деталей из труб на специализированном оборудовании. Тула: ТулГУ, Тульский полиграфист, 2002. - 148 с.

96. Трегубов В.И. Экспериментальные исследования возможности использования литой заготовки из стали 10 для ротационной вытяжки // Известия ТулГУ. Машиностроение. — Тула: ТулГУ, 2002. — Вып. 7. — С. 128-133.

97. Трегубов В.И., Белов А.Е. Образование наплыва при ротационной вытяжке цилиндрических деталей // Механика деформируемого твердого тела и обработка металлов давлением. Тула: ТулГУ, 2002. - Часть 1. — С. 164173.

98. Трегубов В.И., Белов А.Е., Яковлев С.С. Исследование влияния технологических параметров ротационной вытяжки на геометрические характеристики цилиндрических деталей // Вестник машиностроения, 2002. -№10-С. 55-58.

99. Трегубов В.И., Белов Е.А., Яковлев С.С. Влияние схемы ротационной вытяжки на качественные характеристики цилиндрических деталей // Кузнечно-штамповочное производство, 2002. № 9 . - С. 28-34.

100. Трегубов В.И., Ларина М.В., Яковлев С.С. Влияние технологических параметров ротационной вытяжки на геометрические показатели качества цилиндрических деталей // Вестник машиностроения. — 2005. № 3. — С. 68-71.

101. Трегубов В.И., Яковлев С.П., Яковлев С.С. Силовые режимы ротационной вытяжки цилиндрических деталей на специализированном оборудовании // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка материалов давлением. 2005. - № 1. - С. 17 - 23.

102. Трегубов В.И., Яковлев С.С. Анализ ротационной вытяжки цилиндрических деталей // Заготовительные производства (Кузнечно-штамповочное, литейное и другие производства). 2004. - №10. — С. 25-30.

103. Третьяков А.В., Зюзин В.И. Механические свойства металлов и сплавов при обработке давлением. Справочник. М.: Металлургия, 1973. -224 с.

104. Уик Ч. Обработка металлов без снятия стружки. М.: Мир. - 1966.- 326 с.

105. Уэллс С.Н. Наплыв и увеличение диаметра при обкатке трубчатых заготовок // Труды американского общества инженеров механиков. Конструирование и технология машиностроения. Пер. с англ. - М.: Изд. иностр. лит. - 1968.-Т. 90. -№ 1. - Серия В. - С. 63-71.

106. Хван Д.В. Технологические испытания металлов. Воронеж: Изд-во Воронежского ун-та, 1992. - 152 с.

107. Хилл Р. Математическая теория пластичности. М.: ГИТТЛ, 1956.- 408 с.

108. Чумадин А.С. Ротационная вытяжка // Справочник М.: МАИ, 1999.-290 с.

109. Шофман Л.А. Теория и расчеты процессов холодной штамповки. -М.: Машиностроение, 1964. 365 с.

110. Экспериментальное исследование механики формоизменения листового материала при РВ оболочек / В.В. Смирнов, Ф.И. Клейнерман, С.П. Попов, Ф.Х. Томилов, В.М. Чернов // Кузнечно-штамповочное производство.- 1994.-№12.-С. 2.

111. Экспериментальные исследования силовых параметров ротационной вытяжки / В.И. Трегубов, А.Е. Белов, М.В. Ларина, Ю.В. Арефьев // Известия ТулГУ. Серия. Механика деформированного твердого тела и обработка металлов давлением. 2004. - Вып. 3. - С. 78-83.

112. К^пин Л.Г., Короткое В.А., Борисов В.В. Определение площади контактной поверхности при ротационной вытяжке // Известия ТулГУ. Серия Машиностроение. Выпуск 7. - Тула: ТулГУ, 2002. - С. 180-186.

113. Юдин Л.Г., Коротков В.А., Горюнова Н.А. Исследование процесса многооперационной ротационной вытяжки без утонения стенки // Кузнечно-штамповочное производство.-1999.-№ 12. С.6-9.

114. Юдин Л.Г., Коротков В.А., Горюнова Н.А. Предельные возможности формоизменения при ротационной вытяжке без утонения стенки // Механика деформируемого твердого тела и обработка металлов давлением. -Тула: ТулГУ, «Гриф», 2000. С. 68-72.

115. Юдин Л.Г., Хитрый А.А., Белов Е.А. К вопросу интенсификации процесса ротационной вытяжки тонкостенных осесимметричных оболочек // Исследования в области теории, технологии и оборудования штамповочного производства. — Тула: ТПИ, 1991. С. 15-20.

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

117. Яковлев С.П., Яковлев С.С., Андрейченко В.А. Обработка давлением анизотропных материалов. Кишинев: Квант, 1997. - 331 с.

118. Avitzur В., Jang С. Analisis of Power spinning of cones // Trans ASME. Series B. 1960. - vol. 82. - P. 231 - 245.

119. Hayama M., Kudo H. Experimental study of tube spinning // Bull. JSME. 1979. - № 167. - P. 769 - 775.

120. Jacob H. Besondere vorteile des Flieb driickverfahrens in verglich zu erderen verfahren der umformtechnik // Fertigungstechnik und Betrieb. - 1964. -№10. S.573. - 578.

121. Jacob H. Erfahrungen beim Fliebdriicken zylindrischer Werkstucke // Fertigungs technik und Betrib. - 1962. - №3. - S.184 - 189.

122. Jacov H., Gorries E. Rollentconstruckzion fur FliebdrUcken Kreisyzlindyischer Hohlkorper // Fertigungstechnik und Betrieb. 1965. - Bd.15. -S.279 —283.

123. Jndge J.E. Rotary extrude of rocket engine housing // Messiles and Rocketes. 1965. - №25. - P. 24 - 25.

124. Kobayashi S., Hall. J.K., Thomsen E.A. Theory of sheor spinning of cones // Trans. ASME. Series B. 1961. - №83. - P. 484 - 495.

125. Kobayashi S., Thomsen E. Theory of spin forming // CJRP. 1962. -№2.-P. 114-123.

126. Kolpakcioglu S. An application of theory to fan engineering problem power spinning // Deformation Process. Syracuse: 1961. - №1.

127. Kolpakcioglu S. On the Mechanics of Shear spinning // Trans. ASME. Series В. -1961.-vol. 83.-P. 125-130.

128. Winkel H.K. Spanloses umformen durch Drucken auf numerisch gesteuertyen Moschinen // Blech Rohze Profile. 1979. - №5. - S. 217 - 219.