автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.05, диссертация на тему:Схемные решения магнитно-импульсных установок для обжима и раздачи полых цилиндрических заготовок

На правах рукописи

Пальчун Екатерина Николаевна

СХЕМНЫЕ РЕШЕНИЯ МАГНИТНО-ИМПУЛЬСНЫХ УСТАНОВОК

ДЛЯ ОБЖИМА И РАЗДАЧИ ПОЛЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ЗАГОТОВОК

Специальность 05.03.05 - Технологии и машины обработки давлением

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание кандидата техничес

ООУ4оа г

Тула 2008

003459783

Работа выполнена на кафедре «Технология полиграфического производства и защиты информации» в ГОУ ВПО «Тульский государственный университет»

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Проскуряков Николай Евгеньевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Усенко Николай Антонович

кандидат технических наук, доцент Булычев Владимир Александрович

Ведущая организация - ФГУП «ГНПП «Сплав» (г. Тула)

Защита диссертации состоится «с?^» се. 2009 г. в ч. на

заседании диссертационного совета Д 212.271.01 при ГОУ ВПО «Тульский государственный университет» (300600, г. Тула, ГСП, проспект Ленина, 92, корп. 9, ауд. 101).

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

Автореферат разослан « /У» О'/_2006? г.

Ученый секретарь диссертационного совета

А.Б. Орлов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Развитие машиностроения и вывод его на принципиально новые ресурсосберегающие технологии, повышение производительности труда и качества продукции основываются на применении новых технологических процессов, к числу которых относятся высокоскоростные методы обработки металлов давлением (ОМД).

В настоящее время внедрение достижений науки в производство затруднено в связи с недостатком инвестиций, жесткими требованиями и нестабильностью товарного рынка, поэтому особенно актуальной становится задача создания методов проектирования ресурсосберегающих технологий и оборудования, обеспечивающих минимальную энергоемкость операций.

Однако решение задач электромагнитной штамповки (ЭМШ) требует развития эффективных прикладных теорий, численных методов их реализации и выбора рациональных технологических параметров процесса. Необходимо изучение деформационных и прочностных свойств материалов в новых специфических условиях, развитие экспериментальной техники, создание более полных и точных математических моделей процессов пластического формоизменения.

В то же время широкое внедрение процессов ЭМШ сдерживается недостаточной стойкостью инструмента, применяемой оснастки и элементов высокоэнергетического оборудования, что вызвано их работой в условиях, далеких от оптимальных. Это приводит к большим объемам экспериментальных и доводочных работ по корректировке технологии штамповки на этапе серийного производства.

Снижение энергоемкости процессов ЭМШ позволяет не только экономить энергоресурсы, но и повысить стойкость элементов технологического оборудования и инструмента. Имеющиеся в литературе работы позволяют определить энергоемкость технологической операции, но в силу принятых значительных упрощающих допущений обычно решается либо механическая, либо электрическая задача, что не позволяет определить Рациональные параметры технологических процессов, индукторных систем и установок для магнитно-импульсной штамповки.

Таким образом, актуальной научной задачей в области развития технологии и оборудования для машиностроения является повышение технологических возможностей ЭМШ и разработка новых схемных решений функционирования оборудования для динамического деформирования полых цилиндрических заготовок, выявление особенностей их формоизменения, дальнейшее развитие методов проектирования операций и оборудования ЭМШ.

Работа выполнена в соответствии с грантом Президента РФ по поддержке ведущих научных школ на выполнение научных исследований (грант № НШ-4190.2006.8) и научно-технической программой Министер-

ства образования и науки РФ «Развитие научного потенциала высшей школы 2006-2008 гг. (проект№РНП 2.1.2.8355)».

Цель работы.

Повышение эффективности операций электромагнитной штамповки и снижение энергозатрат на основе реализации новых технологических режимов и схемных решений функционирования оборудования.

Задачи исследования:

• Разработать математические модели динамического упругопластиче-ского поведения материала заготовки при его формоизменении с учетом влияния упрочнения и пластических свойств материала в операциях ЭМШ.

• Установить особенности деформирования заготовок из разных материалов и закономерности влияния параметров системы «установка-инструмент-заготовка» в операциях ЭМШ.

• Провести экспериментальные и теоретические исследования физических явлений и характера протекания электромеханических процессов при ЭМШ, на базе которых разработать новые схемные решения функционирования оборудования и индукторных систем.

• Создать компьютерную методику, позволяющую проводить проектирование технологических операций и расчет параметров индукторных систем и установок для ЭМШ.

Методы исследования. Теоретические исследования процессов электромагнитной штамповки выполнены на основе положений механики сплошных сред и теории пластических деформаций металлов, уравнений математической физики и теории электрических цепей. Математическое моделирование процессов штамповки с использованием планирования эксперимента, нелинейного программирования и численного интегрирования системы интегро-дифференциальных уравнений с применением комплекса программ РКАБК. Экспериментальные методы определения энергетических, силовых и деформационных параметров в процессах ЭМШ с использованием магнитно-импульсных установок и современной регистрирующей аппаратуры.

Основные научные результаты, полученные лично соискателем::

— математические модели динамического упругопластического поведения материала заготовки при его формоизменении с учетом влияния упрочнения и пластических свойств материала в операциях ЭМШ.

— критерий оценки и сравнения энергоемкости операций раздачи и обжима трубчатых заготовок из различных материалов

— математические модели для операций обжима и раздачи полых цилиндрических заготовок, учитывающие параметры системы «установка-индуктор-заготовка»;

— научно обоснованные рекомендации по выбору параметров про-

цесса деформирования на основе результатов теоретических и экспериментальных исследований операций ЭМШ, технологических режимов работы модульного оборудования и форм импульса давления;

— результаты внедрения разработанных технологий в производство, методов и алгоритмов расчета - в практику проектирования и учебный процесс.

Научная новизна.

Выявлены закономерности протекания электромеханических процессов ЭМШ, расширяющие технологические возможности и повышающие гибкость оборудования на основе создания новых технических решений и математических моделей операций обжима и раздачи полых цилиндрических заготовок из разных материалов.

Теоретическая значимость результатов исследования состоит в развитии теории пластических деформаций заготовок, раскрытии взаимосвязей в системе «заготовка-инструмент-машина» и способов приложения к заготовке деформирующих сил применительно к анализу процессов ЭМШ.

Практическая значимость заключается в разработке рекомендаций, обеспечивающих рациональные технологические режимы операций ЭМШ полых цилиндрических заготовок и создании новых схемных решений, повышающих гибкость оборудования и сокращающих сроки подготовки производства новых изделий.

Реализация работы.

Разработаны методики выбора рациональных параметров и технологических режимов операций ЭМШ, которые приняты к эксплуатации для проектирования и выбора параметров технологических операций, инструмента и узлов оборудования для получения полых цилиндрических деталей в ОАО ТНИТИ (г. Тула). Отдельные результаты исследований использованы в учебном процессе при написании конспектов лекций и постановке лабораторных работ по курсу «Компьютерное моделирование технологических процессов и оборудования»; подготовке магистерских диссертаций, выпускных работ бакалавров, выполнении исследовательских курсовых и дипломных проектов.

Апробация работы.

Результаты исследований доложены на следующих конференциях и выставках: международных научно-технических конференциях «Новые методы и средства исследования процессов и машин обработки давлением» (Украина, г. Краматорск, 2006 г.), международной заочной молодежной научно-технической конференции «Молодежь России — науке будущего» (г. Ульяновск, УГТУ, 2006 г.); ежегодных профессорско-преподавательских конференциях ТулГУ (2005-2008 гг.); международных молодежных научных конференциях «Гагаринские чтения» (Москва, МАТИ-РГТУ им. К.Э. Циолковского, 2005 г.), международной научно-

практической конференции «Исследование, разработка и применение высоких технологий в промышленности» (г. Санкт-Петербург, 2007 г.), международной научно-технической конференции «Магнитно-импульсная обработка материалов. Пути совершенствования и развития. МИОМ-2007» (г. Самара, 2007 г.).

Публикации.

Материалы проведенных исследований отражены в 1 патенте на полезную модель, 5 статьях в межвузовских сборниках научных трудов, 5 статьях и докладах на Всероссийских и международных научно-технических конференциях объемом 2,8 печ. л.; из них авторских 1,9 печ. л.; в том числе 4 публикациях в ведущих рецензируемых изданиях, включенных в список ВАК.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти разделов, общих выводов по работе, списка литературы из 99 наименований, приложения и включает 156 страницы машинописного текста, 46 рисунков, 12 таблиц. Общий объем работы - 178 страниц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснованы актуальность и цель работы, приведены научная новизна, методы исследования и основные положения, выносимые на защиту, и краткое содержание диссертации.

В первом разделе рассмотрено современное состояние, особенности и перспективы развития способов электромагнитной штамповки по изготовлению полых осесимметричных деталей, методов расчета оборудования и операций формоизменения заготовок, опубликованные результаты экспериментальных исследований.

Основы теории, технологии и оборудования импульсных методов штамповки в значительной мере базируются на результатах работ отечественных и зарубежных школ, к которым принадлежат О.Д. Антоненков, A.M. Балтаханов, Ш.У. Галиев, В.А. Глущенков, С.Ф. Головащенко, A.A. Есин, Е.Г". Иванов, В.Н. Кислоокий, С.М. Колесников, A.B. Колодяжный, А.Д. Комаров, В.Д. Кухарь, В.Я. Мазуровский, B.C. Мамутов, В.М. Михайлов, Е.А. Попов, Ю.А. Попов, Н.Е. Проскуряков, В.Н. Самохвалов, А.К. Талалаев, Л.Т. Хименко, В.Н. Чачин, Г.А. Шнеерсон, Б.А. Щеглов, В.Б. Юдаев, С.П. Яковлев, Н. Dietz, J. Jablonski, Н. Lippman, R.H. Post, H.P. Waniek и др.

Проведенный обзор исследований операций и оборудования ЭМШ выявил существенные преимущества данной технологии по сравнению с другими способами штамповки.

Однако из-за отсутствия теоретических рекомендаций многие технологические операции ЭМШ осуществляются недостаточно результативно,

что ставит задачу повышения эффективности операций ЭМШ, научно обоснованного определения напряженно-деформированного состояния заготовки, расчета параметров оснастки и оборудования.

В литературе отсутствуют комплексные исследования и анализ влияния параметров технологии и оборудования на процессы формоизменения заготовки в процессах ЭМШ, что не позволяет на стадии проектирования определять их конструктивные параметры.

Создание новых технологий и оборудования ЭМШ требует разработки компьютерных методов расчета режимов работы магнитно-импульсных установок (МИУ) и форм разряда, выбора рациональных параметров установки и индукторной системы с целью получения заданного конечного формоизменения заготовки при минимуме энергозатрат, что в настоящее время является нерешенной задачей.

На основе выполненного обзора сформулированы цель работы и определены основные задачи исследований.

Во втором разделе изложены общие принципы построения математических моделей технологических операций, оснастки и оборудования ЭМШ, получены основные зависимости и уравнения для анализа задач динамического формоизменения заготовок.

Разработку математической модели оснастки и оборудования ЭМШ и расчет электромеханических процессов удобно проводить методами теории электрических цепей с использованием двухконтурной схемы замещения системы «установка-индуктор-заготовка».

Рассмотрены варианты определения электромагнитных параметров магнитно-импульсной установки, особенности расчета омических сопротивлений и индуктивностей индуктора и заготовки, взаимной индукции индуктора и заготовки.

Выполнен теоретический анализ электромагнитных и силовых параметров при штамповке импульсным магнитным полем с построением математической модели электромеханических процессов.

При создании этой модели с учетом взаимовлияния электрической и механической подсистем была рассмотрена система электрических уравнений процессов, происходящих при разряде, совместно с уравнением движения заготовки.

При моделировании приняты допущения: материал заготовки является изотропным, упругопластическим и упрочняется по линейному закону, а основная деформация реализуется в поперечном сечении заготовки; материалы заготовки и индуктора немагнитные, электромагнитные процессы в разрядной цепи индуктора и заготовки описываются уравнениями теории цепей, а весь протекающий ток сосредоточен в скин-слое. МИУ, конкретно ее разрядный контур, был представлен эквивалентной двухконтурной схемой замещения.

В математической модели взаимосвязь электрической и механиче-

скои подсистем заключается в нахождении значении токов индуктора и заготовки, изменяющихся во времени, и подстановкой найденных значений токов в уравнение движения механической подсистемы, а изменение геометрических параметров заготовки влияет на изменение индуктивных и резистивных параметров заготовки и индуктора в электрической подсистеме.

В данной модели решается система электромеханических уравнений:

<я7, ,. сИ. . „ 1 г. ,

+ +'' + ^ У= и' т ш С „

+ + о, Л л

^э.ч + + Рцн =

(1)

где

г _ ^о с * Э.7

• IV

г <1гг

= • 1п—; = -т—

'о (1Г

_2к■г_

здесь F3.11 - сила давления магнитного поля индуктора; Рмех - сила сопротивления пластической деформации заготовки; Рцн - силы инерции заготовки; суммарные параметры установки и индуктора; токи в индукторе и заготовке; - сопротивление индуктора и заготовки, индуктивности индуктора и заготовки, М13- взаимная индуктивность индуктора и заготовки; о5 - предел текучести материала, г- радиальное перемещение стенки заготовки, 5),53- боковая площадь индуктора и заготовки соответственно; р - коэффициент вида напряженного состояния.

Таким образом, механическая часть модели (радиальное перемещение стенки оболочки) зависит от токов, протекающих в индукторе и заготовке при разряде блоков конденсаторов и изменяющихся от геометрических размеров заготовки.

В свою очередь, как видно из системы (1), электромагнитная сила зависит от мгновенных значений токов и, следовательно, текущих геометрических параметров заготовки и ее механических характеристик.

Разработан алгоритм решения задач динамики процессов ЭМШ и создано прикладное программное обеспечение для автоматизированного расчета и численного интегрирования полученной системы уравнений.

Проведено тестирование созданной математической модели (см. рис.1) и ее сравнение с экспериментом, которое показало удовлетворительную сходимость результатов и подтвердило адекватность модели.

Анализ результатов расчетов операций ЭМШ по схемам обжим и раздача показал, что расхождения с экспериментами составляют: по радиальной деформации заготовки 5...7%, по окружным напряжениям -

8... 12%.

Ти=1.0000е»01 Тк-8,Й000В*Й1

|[

Механическое напряжение

Тик модуль

скорость

Д.шхкчше

И ми 2

й.ваайе+аи 4,аав0е»82 *

ч.еиаве^аа 1ЛИ8а«*й1 -

1.8090(5*82 1 Я000(М02 -

Ц.Ш№и*Ш Л ШВвеЧИ -

0. еяаисва 1 .вевве >вг *

кД их МП л

г

3

4

5

Рисунок 1 — Изменения окружного напряжения 0(), давления ИМП Р, деформации £1 и скорости перемещения V от времени С

Таким образом, предложенная математическая модель процессов ЗМШ адекватно описывает процессы динамического упругопластического деформирования и может быть использована для практических расчетов.

В третьем разделе для получения математических моделей процессов ЭМШ применен машинный эксперимент.

При решении практических задач выбора рациональных параметров процесса ЭМШ особый интерес представляет создание вторичной математической модели (ВММ) процесса на основе сочетания машинного эксперимента с регрессионным анализом и привлечением теории планирования многофакторного эксперимента.

Планирование многофакторного эксперимента позволяет перейти от частных эмпирических зависимостей к общей, дающей математическое описание картины процесса во всей сложности и взаимообусловленности.

Независимо от задач, которые должны решаться при проведении исследований (обеспечение минимальной энергоемкости, высокого КПД установки и т.п.), все факторы, влияние которых существенно сказывается на выходных параметрах, можно разбить на следующие три основные группы;

- факторы, характеризующие магнитно-импульсную установку;

- факторы, характеризующие инструмент (индуктор);

- факторы, характеризующие заготовку.

В качестве выходных параметров (выходных переменных, функций отклика) процессов ЭМШ могут быть:

- энергоемкость процесса,

- КПД операции,

- себестоимость одного разряда,

- рабочая частота процесса,

- степень деформации заготовки при постоянной энергоемкости процесса и т.д.

Каждый выходной параметр должен отвечать следующим требованиям:

- возможностью измеряться при любом сочетании входных параметров в их области определения;

- быть информационным, статистически эффективным и однородным.

Одним из наиболее важных параметров процесса ЭМШ является энергоемкость разряда, необходимая для деформирования заготовки. Этот параметр отвечает всем перечисленным требованиям, поэтому он был выбран в качестве выходного.

Анализ проведенных исследований показал, что влияние указанных выше факторов на процесс ЭМШ носит существенно нелинейный характер.

Вполне удовлетворительно эти зависимости аппроксимируются полиномами второго порядка. Предпочтение этим полиномам отдано еще и потому, что с увеличением показателя степени полинома увеличивается число коэффициентов модели и количество уровней варьирования факторов, т.к. число уровней варьирования факторов на единицу больше показателя высшей степени полинома.

Оценить математическую модель изучаемого явления можно по статистическим критериям оптимальности планов.

Имеется полностью насыщенный план, число опытов в котором в точности равно числу членов квадратичной модели - план Рехтшафнера.

Для выдачи рекомендаций по выбору значений факторов при проектировании процессов ЭМШ необходимо полученные зависимости оптимизировать. В общем виде задача оптимизации формулируется как задача определения вектора, такого, что

/(х'^/М (2)

где х=(д:1,.Г2Г.^г,) - вектор варьируемых переменных; х* =(*]*, л^,..,**)- оптимальная точка; ю^сО),«*^,..,«,)- вектор неопределенностей; / - целевая функция, т.е. необходимо выявить такие значения переменных, при которых целевая функция принимает минимальные (максимальные) значения.

Для этапа предпланирования эксперимента выбрана операция обжима заготовки из алюминиевого сплава АМг2М. При исследовании была

и

принята гипотеза упругопластического тела, упрочняющегося по линейной зависимости, а деформация заготовки в процессе деформирования составляла 15%, как наиболее широко встречаемая при выполнении формоизменяющих операций ЭМШ.

Относительные размеры обрабатываемой полой цилиндрической заготовки составляли /3/1*3 = 0.67, ¿>з/.Оз = 0.025 (где /3 =40 мм - длина заготовки, Из=60 мм - ее наружный диаметр, а ¿3 = 1,5 мм - радиальная толщина стенки).

Так как /3 /Бу = 0.67 < 1, то заготовку можно считать низкой.

Таким образом, в качестве основных трех факторов, влияющих на процесс ЭМШ были приняты: для установки - Х0,С0; для инструмента -

В качестве выходных факторов были выбраны рабочая частота процесса разряда, /рао и энергоемкость операции IV .

После проведения машинного эксперимента и обработки результатов получены следующие уравнения регрессии:

- для рабочей частоты процесса разряда, кГц

/рш5= 20.265-(1.0 +0.3118-л:,-0.0448-л:2-0.1635-л:з +0.02236- ху -х2

2 2 2 & +0.0526+0.02813-ЛГ2-Л:3+0.Ш6-л-, +0.004-Л:| + 0.02386 •

- для энергоемкости операции, кДж

IV = 7.626 -0.3025-л:, + 0.1223-л:2-2.412-л:3 +0.010 х,-х2

+0.0125^^3 -0.05775-х2'Х3+0.1181-х,2 +0.01463-+ 0.8534 ^

Используя разработанную программу поиска оптимума модифицированным методом покоординатного спуска с применением метода золотого сечения, были определены значения факторов, при которых рабочая частота процесса разряда и энергоемкость операции получают минимальные и максимальные значения.

Анализ графиков показывает, что для принятых интервалов варьирования факторов рабочая частота и энергоемкости операции в большей степени зависят от емкости конденсаторной батареи и числа витков индуктора, чем от собственной индуктивности установки.

Поэтому для снижения энергоемкости операции в данном случае нужно увеличивать количество витков индуктора. Однако это приводит к снижению стойкости индукторной системы и рабочей частоты процесса, что уменьшает его КПД.

В четвертом разделе приведены результаты экспериментальных исследований, анализ которых позволил оценить влияние отдельных факторов на снижение энергоемкости операций ЭМШ и выявить отдельные особенности процесса формоизменения заготовок.

Одним из основных параметров, определяющих кинематику деформационного процесса, окончательное формоизменение и точность получаемых деталей является форма импульса давления.

В традиционных процессах МИОМ разрядный ток, протекающий по секциям индуктора и генерирующий импульс давления магнитного поля, определяется выражением:

= Р' -sinco/,

со Lr

где £ц - начальное напряжение заряда конденсаторов МИУ, LT - суммарная индуктивность разрядного контура.

Форму импульса давления на заготовку при обжиме можно аппроксимировать выражением

Pio^lmY-^,

2 дг2

где г2 - значение текущего радиуса заготовки.

Математическом моделирование процессов, происходящих в системе «МИУ-индуктор-заготовка», производили на основе пакета прикладных программ PRADIS с использованием математической модели, разработанной во втором разделе.

Таким образом, используя блочно-модульные конструкции МИУ, позволяющие коммутировать емкостные накопители в блоки с различной емкостью и (или) заряжать их до разного уровня начального напряжения, путем программируемого их последовательного включения в разрядную цепь можно получать самые разнообразные законы изменения разрядного тока в индукторе и, как следствие, разнообразные формы импульсов давления поля на заготовку, что повышает гибкость оборудования.

Одним из способов получения разнообразных режимов и форм импульса давления при МИОМ является режим «кроубар».

Для реализации этого режима в эквивалентную схему добавлена шунтирующая цепь, состоящая из сопротивления и индуктивности.

Для оценки эффективности режима «кроубар» был введен коэффициент эффективности kj, равный отношению радиальных деформаций заготовки при режиме кроубар и обычном периодическом разряде с одинаковой энергией зарядки МИУ

кЭ "£К!£П-

Анализ зависимостей показал, что для снижения энергоемкости операции формоизменения полых цилиндрических заготовок можно рекомендовать следующий режим работы блочных высокочастотных МИУ: в первую очередь запускается более высокочастотный блок конденсаторов, затем менее высокочастотный.

Результаты моделирования операций обжима и раздачи заготовок на

высокочастотных МИУ показывают, что при уменьшении относительной частоты процесса разряда /о//злг периодический разряд является более предпочтительным, чем режим кроубар.

В результате расчетов установлено, что если срабатывание разрядников МИУ происходит с разбросом по времени (по сравнению с обычно принимаемым вариантом разряда - одновременном включении всех блоков), то конечная деформация может увеличиться на 5% и более.

Проведены исследования для случая МИУ, состоящей из трех блоков конденсаторов одинаковой энергоемкости. При включении установки запуск третьего блока конденсаторов осуществлялся со сдвигом по времени в пределах от 0 до 12 мкс.

Рисунок 2. Критерий оценки энергоемкости для заготовок из различных материалов при одинаковой деформации

Анализ показал, что наибольший выигрыш в деформации заготовок из различных материалов при одинаковой энергии зарядки достигается для операции раздачии может достигать 10...15%, а для обжима-5...10%.

Для оценки и сравнения энергоемкости операций раздачи и обжима представленных сплавов разработан критерий , учитывающий такие особенности материалов, как их удельное электросопротивление, плот-

ность и пластические свойства - предел текучести.

Анализ зависимостей, приведенных на рис. 2, выявил, что наибольшее расхождение (до 14%) по предложенному критерию имеют низкие стальные заготовки.

Используя данный критерий Ккцх можно рассчитать энергоемкости операций обжима или раздачи ИМП заготовок из различных материалов, определив энергоемкость операции для одного из них.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

В работе решена актуальная научно-техническая задача в области развития технологии и оборудования для машиностроения, в частности повышены технологические возможности ЭМШ и разработаны новые схемные решения функционирования оборудования для динамического деформирования полых цилиндрических заготовок, выявлены особенности их формоизменения, получили дальнейшее развитие методы проектирования операций и оборудования ЭМШ.

В процессе теоретических и экспериментальных исследований получены следующие основные результаты и сделаны выводы:

1. Разработаны математические модели динамического упругопла-стического поведения материала заготовки при его формоизменении с учетом влияния упрочнения и пластических свойств материала в операциях ЭМШ.

2. Установлены особенности деформирования заготовок из разных материалов и закономерности влияния параметров системы «установка-инструмент-заготовка» в операциях ЭМШ.

3. Показано, что увеличение числа витков индуктора с 3 до 5 снижает энергоемкость операции примерно на 40...45%, увеличение емкости конденсаторов в 3 раза снижает энергоемкость на 8... 10%.

4. Анализ полученных зависимостей энергоемкости операции обжима заготовок из разных материалов показал, что наибольшее влияние оказывает число витков индуктора N ^ ив меньшей степени - собственная частота МИУ. Для низких заготовок можно рекомендовать число витков индуктора 7...9 при изменении собственной частоты установки в пределах /О=30...90 кГц.

5. Для низких и высоких заготовок из алюминия АМг2М минимум энергоемкости операции достигается при значениях собственной частоты установки /()« 60...70 кГц. При этом число витков индуктора составляет, N¡1 = 8 для низких и = 15 для высоких заготовок.

6. Результаты моделирования операций обжима и раздачи заготовок на высокочастотных МИУ показывают, что при уменьшении относительной частоты процесса разряда /о//з^Г более предпочтительным является периодический разряд, чем режим кроубар.

7. Для высоких заготовок интервал изменения числа витков индуктора,

для которого режим кроубар более эффективен, примерно в два раза больше, чем для коротких заготовок.

8. Максимум коэффициента эффективности k-j всегда больше для высоких заготовок и максимален для медных заготовок, а минимален для стальных заготовок.

9. Чтобы добиться максимума коэффициента эффективности kj для низких заготовок необходимо выбирать число витков индуктора N¡¡=6...8. а для высоких - Nц = 10...15. но нри этом необходимо учитывать прочность и стойкость индуктора.

10. Анапиз результатов показал, что при одинаковой энергии зарядки наибольший выигрыш в деформации заготовок из различных материалов достигается для операции раздачи и составляет 10... 15%, а для операции обжима - 5...10%.

11. Используя полученные зависимости и критерий оценки - KR(;s можно рассчитать энергоемкости операций обжима или раздачи ИМП заготовок из различных материалов, определив энергоемкость операции для одного из них.

12. Разработанная методика и комплекс прикладных программ использовались для проектирования и выбора параметров технологических операций, инструмента и узлов оборудования для получения полых цилиндрических деталей в ОАО «ТНИТИ» (г. Тула), что позволило на 30...50% сократить объем работ по технологической подготовке производства при ЭМШ заготовок. Теоретические решения, разработанные математические модели и программное обеспечение внедрены и используются в учебном процессе ТулГУ.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИСЕРТАЦИИ ОТРАЖЕНО В ПУБЛИКАЦИЯХ

1. Схемные решения оборудования для электромагнитной штамповки / E.H. Пальчун, Е.И. Гладких, Н.Е. Проскуряков, В.А. Селищев // Известия Тульского государственного университета «Механика деформируемого твердого тела и обработка металлов давлением». - Тула: ТулГУ, 2006. - С. 162-167.

2. Перспективные системы управления магнитно-импульсными установками / E.H. Пальчун, Е.И. Гладких, М.В. Широкова // Известия Тульского государственного университета «Механика деформируемого твердого тела и обработка металлов давлением». - Тула: ТулГУ, 2006. — С. 312317.

3. Формирование математической модели системы «оборудование — инструмент — заготовка» / E.H. Пальчун, H.H. Архангельская, Е.И. Гладких, М.В. Широкова // Известия Тульского государственного университета «Механика деформируемого твердого тела и обработка металлов давлением». - Тула: ТулГУ, 2006. - С. 318-324.

4. Патент 73248 UI Российская Федерация, МПК В 21 D 26/14. Установка для электромагнитной штамповки / Проскуряков Н. Е., Селищев В. А., Пальчун Е. П.; заявитель и патентообладатель Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Тульский государственный университет. - № 2008101414/22; заявл. 22.01.2008;

опубл. 20.05.2008, Бюл. № 14. - 2 с.

5. Моделирование процесса обжима импульсным магнитным полем с использованием теории подобия / E.H. Пальчун, H.H. Архангельская, Н.Е. Проскуряков // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. Вып.З. - Тула: Изд-во ТулГУ, 2008. - С. 205-210.

6. Пальчун E.H. Исследование операций электромагнитной штамповки заготовок из типовых материалов // XXXI Гагаринские чтения. Международная молодежная научная конференция. Тезисы докладов. - М.: МАТИ. 2005. - Том 8.-С. 158-159.

7. Пальчун E.H. Применение машинного эксперимента для получения математических моделей процессов электромагнитной штамповки // Список трудов Международной научно-технической конференции «Новые методы и средства исследования процессов и машин обработки давлением». - Украина, Краматорск: ДГМА, 2005. - С. 288-291.

8. Пальчун E.H. Реализация многофакторного эксперимента и анализ результатов исследования процессов поперечной рифтовки // Труды третьей Международной заочной молодежной научно-технической конференции ЗМНТК-2005 «Молодежь России - науке будущего». - Ульяновск: УГТУ. 2006. - С. 109-111.

9. Пальчун E.H. Перспективные системы управления магнитно-импульсными установками // Сборник трудов третьей Международной научно-практической конференции «Исследование, разработка и применение высоких технологий в промышленности». - Санкт-Петербург: Издательство Политехнического университета. 2007. - С. 82-83.

10. Пальчун E.H. Использование теории подобия при моделировании процессов электромагнитной штамповки Сборник статей. Лучшие научные работы студентов и аспирантов технологического факультета. - Тула: ТулГУ, 2007. - С. 256-258.

И. Новые схемные решения оборудования для магнитно-импульсной штамповки / E.H. Пальчун, Н.Е. Проскуряков, А.К. Талалаев. Труды Международной научно-технической конференции «Магнитно-импульсная обработка материалов. Пути совершенствования и развития». - Самара: Издательство учебной литературы, 2007. - С. 159-170.

Подписано в печать « ótZ»г.

Формат бумаги 60x84 '/к,. Бумага офсетная.

Усл. печ. л 1,1. Уч -изд. л. 1,0.

Тираж 100 экз. Заказ Qtf9

Тульский государственный университет.

300600, г. Тула, просп. Ленина, 92.

Отпечатано в Издательстве ТулГУ.

300600, г. Тула, ул. Болдина, 151.

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ШТАМПОВКИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Технологические схемы ЭМШ и методы анализа формоизменения заготовки.

1.2. Анализ методов расчета электромагнитных процессов в задачах электромагнитной штамповки.

1.3. Использование различных режимов разряда в процессах ЭМШ

1.4. Машинный (численный) эксперимент.

Развитие машиностроения и вывод его на принципиально новые ресурсосберегающие технологии, повышение производительности труда и качества продукции основывается на применении новейших видов технологических процессов, к числу которых относятся высокоскоростные методы обработки металлов давлением (ОМД).

Электромагнитная штамповка (ЭМШ) - новый высокоскоростной метод пластического деформирования металлов и сплавов, основанный на непосредственном преобразовании предварительно накопленной электрической энергии в механическую работу деформирования заготовки.

Интерес к исследованиям процессов деформирования материалов с помощью интенсивных электромагнитных воздействий возник в связи с развитием физики и техники сильных магнитных полей, их многочисленным применением в авиастроении и машиностроении при разработке и внедрении импульсных технологических процессов обработки металлов давлением, созданием ряда энергетических установок, эксплуатируемых в условиях комбинированного действия силовых, тепловых и магнитных полей. Одним из практических направлений использования интенсивных импульсных магнитных полей в промышленности является ЭМШ, которая начала развиваться в силу ряда преимуществ перед другими технологическими процессами — возможности автоматизации и механизации, большой технологической гибкости, возможности совмещения различных операций, увеличения пластичности металлов.

ЭМШ является одним из методов пластического формоизменения металлов с использованием импульсного магнитного поля. Принцип действия электромагнитных установок основан на использовании электродинамических сил, возникающих в результате взаимодействия магнитного поля разрядного тока через катушку (индуктор) с полем наведенного тока в заготовке помещенной в рабочую зону катушки. Давление, деформирующее металлическую заготовку, создается непосредственным воздействием магнитного поля без участия промежуточных твердых, жидких или газообразных тел.

Разработка научно-обоснованных путей и способов создания ресурсосберегающих технологий включает в себя большой круг теоретических, экспериментальных, технологических и компьютерно-программных задач.

В настоящее время внедрение достижений науки в производство затруднено в связи с недостатком инвестиций, жесткими требованиями и нестабильностью товарного рынка, поэтому особенно актуальной становится задача создания методов комплексного проектирования ресурсосберегающих технологий и оборудования, обеспечивающих минимальную энергоемкость операций.

В значительной степени решению этих задач способствует внедрение в промышленность прогрессивных технологий электромагнитной штамповки, отличающихся компактностью и мобильностью оборудования, простотой и низкой стоимостью оснастки, высоким качеством получаемых изделий. Современные установки для электромагнитной обработки металлов, легко встраиваются в автоматизированные линии, могут использоваться для выполнения разнообразных операций, формовки, калибровки, и сборки как в условиях мелкосерийного, так и крупносерийного производств. Результаты исследований показывают, что в операциях электромагнитной штамповки можно получить большую предельную степень формоизменения.

В математическом плане магнитно-импульсные процессы динамического формоизменения описываются динамическими уравнениями термоупругопластичности и электродинамики. При этом существенно, что «термомеханическая» и «электромагнитная» группы уравнений оказываются взаимосвязанными. Лишь в последнее время благодаря развитию численных методов и созданию мощных ЭВМ появилась возможность адекватного моделирования указанных нелинейных процессов. Однако решение задач ЭМШ требует развития эффективных прикладных теорий, численных методов их реализации и оптимизации технологических процессов. Необходимо изучение деформационных и прочностных свойств материалов в новых специфических условиях, развитие экспериментальной техники, создание более полных и точных математических моделей процессов пластического формоизменения.

В то же время широкое внедрение процессов ЭМШ сдерживается недостаточной стойкостью инструмента, применяемой оснастки и элементов высокоэнергетического оборудования, что вызвано их работой в условиях, далеких от оптимальных. Это приводит к большим объемам экспериментальных и доводочных работ по корректировке технологии штамповки на этапе серийного производства.

Повышение технологичности операций ЭМШ позволяет не только экономить энергоресурсы, но и увеличить стойкость элементов оборудования и оснастки, что свидетельствует об актуальности разработок в области создания научно-обоснованных методов проектирования технологий и оборудования, обеспечивающих минимальную энергоемкость операций ЭМШ.

Работа выполнена в соответствии с грантом Президента РФ по поддержке ведущих научных школ на выполнение научных исследований (гранты № НТТТ-1456.2003 и № НШ-4190.2006.8) и научно-технической программой Министерства образования и науки РФ «Развитие научного потенциала высшей школы 2006-2008 гг. (проект №РНП 2.1.2.8355)».

Цель работы. Повышение эффективности операций электромагнитной штамповки на основе научного обоснования методов создания, проектирования и реализации новых технологических режимов и оборудования, обеспечивающих снижение энергоемкости операций электромагнитной штамповки.

Автор защищает: теоретические зависимости для определения силовых и кинематических параметров операций ЭМШ, включающие упругопластические математические модели деформирования заготовок; комплексные математические модели для операций обжима и раздачи полых цилиндрических заготовок, учитывающие параметры системы «установка-индуктор-заготовка»; разработанные научно обоснованные рекомендации по выбору параметров процесса деформирования на основе результатов теоретических и экспериментальных исследований операций ЭМШ, технологических режимов работы оборудования и форм импульса давления магнитного поля; результаты экспериментальных исследований процессов ЭМШ и внедрения разработанных технологий в производство, методов и алгоритмов расчета - в практику проектирования и учебный процесс.

Научная новизна состоит в выявлении закономерностей протекания электромеханических. процессов ЭМШ, позволяющих проводить параметрическую оптимизацию системы «установка-индуктор-заготовка» и расширяющих технологические возможности на основе новых схемных решений функционирования оборудования и математических моделей операций обжима и раздачи полых цилиндрических заготовок.

Методы исследования, использовавшиеся в.работе.

Теоретические исследования процессов электромагнитной штамповки выполнены на основе положений механики сплошных сред и теории пластических деформаций металлов, уравнений математической физики и теории электрических цепей. Математическое моделирование процессов штамповки с использованием планирования эксперимента, нелинейного программирования и численного интегрирования систем дифференциальных уравнений с применением комплекса программ PRADIS. Экспериментальные методы определения энергетических, силовых и деформационных параметров в процессах ЭМШ с использованием магнитно-импульсных установок и современной регистрирующей аппаратуры.

Практическая значимость. На основе выполненных теоретических и экспериментальных исследований разработаны рекомендации для обеспечения оптимальных режимов работы и форм импульса давления в операциях электромагнитной штамповки трубчатых заготовок. Разработаны рекомендации по совершенствованию индукторных систем, оборудования и технологических процессов ЭМШ.

Реализация результатов работы;

Созданы методики выбора оптимальных параметров и режимов проектируемых технологий и оборудования ЭМШ, которые приняты к эксплуатации для разработки и оптимизации параметров технологических операций, инструмента и узлов оборудования получения полых цилиндрических деталей в ОАО ТНИТИ (г.Тула). Отдельные результаты исследований использованы в учебном процессе при написании конспектов лекций и постановке лабораторных работ по курсу «Компьютерное моделирование технологических процессов и оборудования»; подготовке магистерских диссертаций, выпускных работ бакалавров, выполнении исследовательских курсовых и дипломных проектов.

Апробация работы. Результаты исследований доложены на следующих конференциях и выставках: Международной научно-технической конференции «Новые методы и средства исследования процессов и машин обработки давлением» (Украина, г. Краматорск, 2005 г.), международной заочной молодежной научно-технической конференции «Молодежь России - науке будущего» (г. Ульяновск, УГТУ, 2006 г.); ежегодных профессорско-преподавательских конференциях кафедры МПФ ТулГУ (2005-2008 гг.); Международных молодежных научных конференциях «Гагаринские чтения» (Москва, МАТИ-РГТУ им. К.Э. Циолковского, 2005 г.), Международной научно-практической конференции «Исследование, разработка и применение высоких технологий в промышленности» (г. Санкт-Петербург, 2007 г.),

Международной научно-технической конференции «Магнитно-импульсная обработка материалов. Пути совершенствования и развития. МИОМ-2007» (г. Самара, 2007).

Публикации. Материалы проведенных исследований отражены в 4 статьях в межвузовских сборниках научных трудов и 5 статьях Всероссийских и международных научно-технических конференций объемом 2,4 печ. л.; из них авторских 1,6 печ. л.; в том числе 4 публикаций в ведущих рецензируемых изданиях, включенных в список ВАК и одном патенте на полезную модель № 73248

Автор выражает благодарность научному руководителю д.т.н., проф. Н.Е. Проскурякову за оказанную помощь при выполнении работы, критические замечания и рекомендации.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех разделов, общих выводов по работе, списка литературы из 99 наименований, приложения и включает 156 страницы машинописного текста, 46 рисунков, 12 таблиц. Общий объем работы 178 страница.

4.7 Основные результаты и выводы

1. Результаты моделирования операций обжима и раздачи заготовок на высокочастотных МИУ показывают, что при уменьшении относительной частоты процесса разряда /о //заг более предпочтительным является периодический разряд, чем режим кроубар.

2. Для высоких заготовок интервал изменения числа витков индуктора, для которого режим кроубар более эффективен, примерно в два раза больше, чем для коротких заготовок.

3. Максимум коэффициента эффективности к3 всегда больше для высоких заготовок и максимален для медных заготовок, а минимален для стальных заготовок.

4. Для низких заготовок максимум коэффициента эффективности примерно одинаков для всех материалов и составляет 5. 10%.

5. Чтобы добиться максимума коэффициента эффективности для низких заготовок необходимо выбирать число витков индуктора N#=6.8, а для высоких - Nj^-10. 15, но при этом необходимо учитывать прочность и стойкость индуктора.

6. Анализ результатов показал, что при одинаковой энергии зарядки наибольший выигрыш в деформации заготовок из различных материалов достигается для операции раздачи и составляет 10. 15%, а для операции обжима - 5. 10%.

7. Предложен новый критерий ^rgs Для оценки и сравнения энергоемкости операций раздачи и обжима трубчатых заготовок из различных материалов; наибольшее расхождение (до 14%) по предложенному критерию имеют низкие заготовки из стали; используя полученные зависимости и критерий оценки - KRGS можно рассчитать энергоемкости операций обжима или раздачи ИМП заготовок из различных материалов, определив энергоемкость операции для одного из них.

Заключения и выводы по работе

В работе решена актуальная научно-техническая задача, имеющая важное народнохозяйственное значение в области листовой штамповки — создание новых технологий и оснастки, позволяющих повысить технологичность деталей в операциях ЭМШ трубчатых заготовок, эффективность и гибкость оборудования на основе разработки компьютерных методов проектирования технологии и оптимизации параметров оборудования и индукторной системы.

В работе реализованы поставленные задачи:

1. Разработана математическая модель динамического упругопластического поведения материала заготовки при его формоизменении с учетом влияния упрочнения и пластических свойств материала в операциях ЭМШ.

2. Установлены особенности деформирования заготовок и закономерности влияния силовых параметров, технологических факторов и геометрии инструмента в операциях ЭМШ.

3. Проведены экспериментальные и теоретические исследования физических явлений и характера протекания электромеханических процессов при ЭМШ, на базе которых разработаны новые схемные решения функционирования оборудования и индукторных систем.

4. Создана компьютерная методика, позволяющая проводить проектирование технологических операций и расчет параметров индукторных систем и установок для ЭМШ.

5. Результаты исследований использованы в промышленности и учебном процессе.

По результатам выполненной работы можно сделать следующие выводы:

1. Разработано прикладное программное обеспечение автоматизированного расчета параметров системы «установка-индуктор-заготовка» для операций обжима и раздачи трубчатых заготовок.

2. Показано, что увеличение числа витков индуктора с 3 до 5 снижает энергоемкость операции примерно на 40.45%, увеличение емкости конденсаторов в 3 раза снижает энергоемкость на 8. 10%, а увеличение собственной индуктивности приводит к снижению энергоемкости на 3.5%.

3. Анализ полученных зависимостей энергоемкости операции обжима заготовок из разных материалов показал, что наибольшее влияние оказывает число витков индуктора % ив меньшей степени - собственная частота МИУ. Для низких заготовок можно рекомендовать число витков индуктора Ntf=7.9 при изменении собственной частоты установки в пределах /0=30.90 кГц.

4. Для низких и высоких заготовок из алюминия АМг2М минимум энергоемкости операции достигается при значениях собственной частоты установки /о « 60.70 кГц. При этом число витков индуктора составляет, N и = 8 для низких и N и = 15 для высоких заготовок.

5. Результаты моделирования операций обжима и раздачи заготовок на высокочастотных МИУ показывают, что при уменьшении относительной частоты процесса разряда /о //заг более предпочтительным является периодический разряд, чем режим кроубар.

6. Для высоких заготовок интервал изменения числа витков индуктора, для которого режим кроубар более эффективен, примерно в два раза больше, чем для коротких заготовок.

7. Максимум коэффициента эффективности всегда больше для высоких заготовок и максимален для медных заготовок, а минимален для стальных заготовок.

8. Чтобы добиться максимума коэффициента эффективности к3 для низких заготовок необходимо выбирать число витков индуктора N^=6.8, а для высоких - N#=10.15, но при этом необходимо учитывать прочность и стойкость индуктора.

9. Анализ результатов показал, что при одинаковой энергии зарядки наибольший выигрыш в деформации заготовок из различных материалов достигается для операции раздачи и составляет 10.15%, а для операции обжима — 5. 10%.

10. Используя полученные зависимости и критерий оценки - krgs можно рассчитать энергоемкости операций обжима или раздачи ИМП заготовок из различных материалов, определив энергоемкость операции для одного из них.

1. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский KhB. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. М.: Машиностроение, 1976.280 с.

2. Атанов F.A. Ветров С.В. Расчет контактных напряжений при осесим-метричном подводном взрыве // Теоретическая и прикладная механика, Вып. 20, 1989.- С. 106-109.

3. Балтаханов A.M. Исследование и расчет распределения электромагнитного поля в индукционно-динамических системах: Автореф. дис. канд. техн. наук. М.: МАИ, 1981.- 18 с.

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

5. Беклемишев Н.Н. Исследование влияние кратковременного воздействия высокоэнергетического магнитного поля на структуру металлических материалов // Действие электромагнитных полей на пластичность и прочность материалов. Юрмала: 1990.- С. 26-27.

6. Белый В.Д., Хаустов Е.М., Каллигулин С.Р. Коаксиальное соударение тонкостенной цилиндрической оболочки с цилиндром // Расчеты на прочность и малоотходная'технология в машиностроении.- Омск: ОПИ, 1987.-С. 13-19.

7. Белый И.В., Горкин Л.Ф., Фертик G.M. Электромеханические процессы при магнитно-импульсной обработке металлов // Известия ВУЗов. Электромеханика, № 4, 1971.- С. 442-447.

8. Белый И.В., Остроумов Г.В.; Фертик С.М. Давление на тонкостенную заготовку при обработке ее импульсным магнитным полем // Вестник ХПИ, № 5, 1971.-С. 3-15.

9. Беляева И:Е. Раздача труб на отечественных магнитно-импульсных установках // Технология производства, научная организация труда и управление/М.: НИИМАШ, Вып. 5, 1971.- С. 13-18.

10. Бернштейн М.Л., Пустовойт В.Н. Термическая обработка стальных изделий в магнитном поле. М.: Машиностроение, 1987.- 256 с.

11. Бинс К., Лауренсен П. Анализ и расчет электрических и магнитных полей: Пер. с англ. М.: Энергия, 1970.- 376 с.

12. Бондалетов А.И., Чернов Е.И. Переходные электромеханические процессы в плоской индукторной системе с осевой симметрией // Электричество, № 7, 1976.- С. 16-19.

13. Бондалетов В.Н. Эквивалентные параметры при нестационарном распределении импульсного магнитного поля в проводнике // Электричество, № 8, 1975.-С. 55-58.

14. Боярская Р.В., Полушин А.Г. Приближенный способ определения нагрузки при высокоскоростной калибровке оболочек в матрицу // Известия вузов. Машиностроение, № 11, 1984.- С. 107-112.

15. Власов А.В. Математическое обеспечение динамических расчетов средств автоматизации кузнечно-штамповочного оборудования // Вестник МГТУ. Сер. Машиностроение, № 3, 1996.- С. 63-70.

16. Глущенков В.А. Применение импульсных магнитных полей в технологии листовой штамповки. // Кузнечно-штамповочное производство, 1985, №8, с. 18-21.

17. Гофрирование труб большого диаметра магнитно-импульсным способом / Барсук Ю.А., Квитлицкий А.И., Лагутин О.Т. и др. // Обработка металлов давлением в машиностроении / Харьков: ХПИ, Вып. 10, 1974.-С. 45-51.

18. Ендин Н.А., Иванов Е.Г. Соединение труб с наконечниками магнитно-импульсными методами // Импульсное нагружение конструкций / Чебоксары: ЧувГУ, Вып. 1, 1970.- С. 27-36.

19. Иванов Е.Г. Выбор режимов магнитно-импульсной обработки трубчатых заготовок // Вопросы теории и практики магнитно-импульсной обработки. Самара: САИ, 1991.- С. 11-14.

20. Иванов Е.Г. Основы теории и расчета процессов формообразования деталей и узлов из трубчатых заготовок магнитно-импульсным методом: Дисс. докт. техн. наук. Тула: ТулПИ, 1986.- 468 с.

21. Иванов Е.Г. Раздача конической заготовки импульсным магнитным полем // Импульсное нагружение конструкций / Чебоксары, Вып. 30, 1972.- С. 13-18.

22. Иванов Е.Г. Расчет режима магнитно-импульсной обработки трубчатых заготовок // Кузнечно-штамповочное производство, № 7, 1984.- С. 17-20.

23. Иванов Е.Г., Попов Ю.А. Давление импульсного магнитного поля на трубчатую заготовку // Авиационная промышленность, № 10, 1980.- С. 31-32.

24. Ищенко Ж.Н., Позднеев В.А., Скрипниченко A.JI. Расчет активной стадии процесса импульсной запрессовки труб // Известия АН БССР. Серияфизико-технических наук, №1, 1982.- С. 62-69.

25. Калантаров П.Д., Цейтлин JI.A. Расчет индуктивностей: Справочная книга .- 3-е изд., перераб. и доп.- Л.: Энергоатомиздат, 1986.- 488 с.

26. Карасик В.Р. Физика и техника сильных магнитных полей .- М.: Наука, 1964.- 382 с.

27. Карпов В.В., Назаров Н.С., Роман О.В. Деформирование трубчатых заготовок энергией импульсного магнитного поля // Пластичность и обработка металлов давлением. Минск: Наука и техника, 1974.- С. 208-212.

28. Кацев П.Г. Статистические методы исследования режущего инструмента .- М: Машиностроение, 1974.- 240 с.

29. Кнопфель Г. Сверхсильные импульсные магнитные поля .- М.: Мир, 1972.- 383 с.

30. Князев В.П., Шнеерсон Г.А. Магнитное поле соленоида сложной формы с соосным цилиндром // Известия ВУЗов. Энергетика, № 4, 1971.- С. 33-39.

31. Колесников С.М., Головащенко С.Ф. Влияние формы нагрузок на формоизменение заготовок при динамическом нагружении // Известия ВУЗов. Машиностроение, № 2, 1987.- С. 119-124.

32. Конотоп В.В., Хименко JI.T., Горкин Л.Д. Энергетическое и технологическое оборудование для магнитно-импульсной обработки металлов // Вопросы теории и практики магнитно-импульсной обработки. Самара: САИ, 1991.- С. 24-25.

33. Курьянов Ю.П., Пузырьков Н.М., Глущенков В.А. Формообразование крупногабаритных оболочек оживальной формы энергией ИМП // Исследования в области пластичности и обработки металлов давлением / Тула: ТулПИ, 1987.- С. 25-31.

34. Кухарь В.Д. Магнитно-импульсная штамповка анизотропных, механически и геометрически неоднородных трубных заготовок // Дисс. докт. техн. наук, ТулПИ.- Тула .- 1989.- 360 с.

35. Ландау Л.Д, Лифшиц Е.М. Теоретическая физика: В 10-ти т. Учеб. пособие для ун-тов .- 3-е изд., испр.- М.: Наука,1992.- Т.8.: Электродинамика сплошных сред .- 664 с.

36. Лапшин М.Г., Мирошников В.Г., Попов В.Я. Обработка металлов магнитным давлением//Машиностроитель, № 11, 1976.- С. 14-17.

37. Лысенко Ю.Д., Комаров А.Д. Формовка поперечных рифтов на трубах большого диаметра // Тез. докладов юбилейной науч.-техн. конф. КуАИ /Куйбышев: КуАИ, 1967. С. 17-18.

38. Магнитно-импульсная обработка металлов / Изд. 3-е доп.- Воронеж: ЭНИКМАШ, 1976.- 182 с.

39. Магнитно-импульсная сборка волновой секции / Яковлев С.П. и др. Исслед. в обл. теории, технол. и оборуд. штампов, пр-ва / Тула: ТулПИ, 1992.- С. 5-11.

40. Магнитно-импульсная штамповка полых цилиндрических заготовок / А.К. Талалаев, С.П. Яковлев, В.Д. Кухарь, Н.Е. Проскуряков и др. Под ред. А.К. Талалаева, С.П. Яковлева .- Тула: «Репроникс Лтд», 1998.- 238 с.

41. Мазалов В.Н., Немировский Ю.В. Динамика тонкостенных пластических конструкций // Проблемы динамики упругопластических сред .М.: Мир, 1975.- С.155-247.

42. Малоотходная, ресурсосберегающая технология штамповки / С.П. Яковлев, В.Д. Кухарь, Н.Е. Проскуряков и др. Под ред. Яковлева С.П., Юдина JI.Г.-Кишинев: «Universitas», 1993.- 238 с.

43. Маркин А.А., Карнеев С.В. Расчет упругопластического состояния оболочек методом конечных элементов // Исслед. в обл. Пластичн. и обр. металлов давл.- Тула: ТулПИ, 1980. С. 36-40.

44. Математическая энциклопедия / Гл. ред. И.М. Виноградов .- М.: Советская Энциклопедия. Т.1-Т.5 , 1984.

45. Методика исследований и расчета магнитно-импульсного инструмента / Андреев А.Н., Бондалетов В Л., Попов Ю.А. и др. // Исследование новых электротехнологических процессов в металлургии и обработке / Чебоксары: ЧувГУ, 1969. С. 128-146.

46. Михайлов В.М. Влияние перемещения деформируемой детали на амплитуду тока в рабочей зоне индуктора // Харьков: ХПИ, № 94, 1974.-С. 37-48.

47. Михайлов В.М. Импульсные электромагнитные поля. Харьков: Вища школа, 1979.- 140 с.

48. Михайлов В.М. О распределении усилий в стенке проводящей трубы в нестационарном магнитном поле // Теоретическая электромеханика (Львов), вып. 12, 1971.- С. 124-128.

49. Михлин С.Г. Вариационные методы в математической физике. М.: Наука, 1970.-268 с.

50. Монтгомери Д.К. Планирование эксперимента и анализ данных / Пер. с англ.- Л.: Судостроение, 1984.- 384 с.

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

52. Немков B.C., Демидович В.Б. Теория и расчет устройств индукционного нагрева. Д.: Энергоатомиздат, 1988.- 280 с.

53. Нечитайло Г.А. Численные и инженерные методы расчета больших перемещений импульсно-нагружающих пластин // Проблемы прочности, № 6, 1986.- С. 80-87.

54. Новгородцев А.Б., Шнеерсон Г.А. Высокочастотное магнитное поле массивного многовиткового соленоида в цилиндрическом экране // Высоковольтная импульсная техника .- Чебоксары: ЧувГУ, Вып.2, 1975.- С. 25-32.

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

56. Нога Н.А. К вопросу об определении работы деформирования при зи-говке труб ИМП // Вестник Харьковского политехнического института, № 89, 1974.- С. 102-104.

57. Норин В.А. Совмещенная электрогидроимпульсная обрезка калибровка полых тонкостенных цилиндрических заготовок: Автореф. дис. канд. техн. наук: 05.03.05. Л.: 1986. - 14 с.

58. Опара B.C., Мазуровский Б.Я., Шульженко Г.Ф. О влиянии зазора на плотность прессовых соединений труб с трубными решетками // Разряд-но-импульсные технологические процессы. АН УССР .- Киев: Наукова думка, 1982.-С. 100-106.

59. Орешенков А.И., Вагин В.А., Мамутов B.C. Высокоскоростные методы листовой штамповки. Л.: ЛПИ, 1984.- 80 с.

60. Осипенко Г.И., Попов Ю.А. Анализ влияния параметров установки и системы индуктор-заготовка на величину давления магнитного поля // Исследование новых электротехнологических процессов в металлургии и обработке / Чебоксары: ЧувГУ, 1969. С. 146-156.

61. Острейко В.И. К расчету индуктивностей осесимметричных систем при резком поверхностном эффекте // Механические взаимодействия в сильных магнитных полях. Д.: 1974. - С. 73-78.

62. Попов Е.А. Основы теории листовой штамповки 2-е изд., перераб. и доп.- М.: Машиностроение, 1977.- 278 с.

63. Попов О.В., Власенков С.В., Танненберг Д.Ю. Перспективы использования электроимпульсного воздействия для интенсификации операций листовой штамповки // Эффективные технологические процессы листовой штамповки. М.: ЦРДЗ, 1993.- С. 18-20.

64. Попов Ю.А. Методика расчетов импульсных процессов в индуктивно-связанных системах при магнитно-импульсной обработке металлов: Ав-тореф. дисс. канд. техн. наук. М.: 1970.- 18 с.

65. Постнов В.А., Хархурим И.Я. Метод конечных элементов в расчетах судовых конструкций .- JI.: Судостроение, 1974.- 452 с.

66. Проскуряков Н.Е. Оптимизация параметров оборудования и индукторной системы при расчете технологических процессов магнитно-импульсной штамповки // Кузнечно-штамповочное производство, 1998, № Ю, с. 18-21.

67. Проскуряков Н.Е., Маленичев И.А. Определение технологических параметров и режимов работы при магнитно-импульсной штамповке // Ресурсосберегающие технологии машиностроения. М.: МГААТМ, 1996.-С.57-62.

68. Римм Э.Р., Нихамкин М.М., Леонтьева Н.В. Исследование некоторых процессов магнитно-импульсной штамповки // Обработка металлов давлением.- Свердловск: УГТУ, Вып. 3, 1976.- С. 126-130.

69. Рязанов И.М., Бебрис А.В. Новый способ образования зигов // Машиностроитель, № 8, 1977.- С. 28-29.

70. Самохвалов В.Н. Разработка теории и практических основ процессов штамповки тонкостенных деталей давлением импульсных магнитных полей без применения жесткого формообразующего инструмента: Дисс. докт. техн. наук .- М.: МГАИ (МАИ), 1996.- 284 с.

71. Секулович М. Метод конечных элементов / Пер. с серб. Ю.Н. Зуева; Под ред. В.Ш. Барбакадзе.- М.: Стройиздат, 1993.- 664 с.

72. Справочник по магнитно-импульсной обработке металлов / И.В. Белый, С.М. Фертик, Л.Т. Хименко .- Харьков; Вища школа, 1977. 168 с.

73. Таблицы планов эксперимента для факторных и полиномиальных моделей / Справочное издание .- Бродский В.З., Бродский Л.И., Голикова Т.И. и др.- М.: Металлургия, 1982.- 752 с.

74. Топалев С.М. Новое в обработке давлением. М.: Знание, 1979. - 48 с.

75. Характер силового воздействия заготовки на матрицу при высокоскоростных методах обработки металлов / Ю.П. Нехаев, Ю.И. Маршак, В.А. Глущенков// Машиноведение, № 2, 1982.-С. 95-97.

76. Хартман К., Лецкий Э., Шефер В. Планирование эксперимента в исследовании технологических процессов .- М.: Мир, 1977.- 552 с.

77. Хикс Ч. Основные принципы планирования эксперимента .- М.: Мир, 1967.- 407 с.

78. Химмельблау Д. Прикладное нелинейное программирование. М.: Мир, 1978.- 535с.

79. Чачин В.Н., Здор Г.Н. Влияние формы импульса давления на величину конечной деформации // Известия АН БССР. Сер. физ.-тех. науки (Минск), № 1, 1978.- С. 50-55.

80. Шнеерсон Г.А. Поля и переходные процессы в аппаратуре сверхсильных токов. Л.: Энергоиздат, 1981.-20Ос.

81. Щеглов Б.А. Динамическое формообразование тонколистовых металлов // Исследование процессов пластического формоизменения металлов / М.: МАИ, 1974.- С. 33-34.

82. Щеглов Б.А. Пластическое формообразование тонкостенных труб путем локального динамического воздействия // Машиноведение, № 1, 1978.- С. 72-79.

83. Электрогидроимпульсная калибровка тонкостенных трубчатых деталей / В.А. Вагин, Г.П. Кузнецов, B.C. Мамутов // Технология авиационного приборостроения и агрегатостроения, № 4, 1986.- С. 6-8.

84. Юдаев В.Б. Основы проектирования эффективных управляемых импульсных процессов штамповки листовых деталей летательных аппаратов: Автореф. дис. докт. техн. наук. М.: МАИ, 1993. - 42 с.

85. Яковлев С.П., Кухарь В.Д., Талалаев А.К. Раздача тонкостенной цилиндрической анизотропной трубы в кольцевую щель // Известия вузов. Машиностроение, № 10, 1978.- С. 128-132.

86. Courant R. Variational methods for the Solutions of problems of Equilibrium and Variations. Bull. Amer. Soc., 1943, v. 19, № 1.

87. Dietz H., Lippman H., Schenk H. Theorie des Magneform-Verfahrens // Erreichbarer Druck .- ETZ Ausg. A. Bd. 89, H. 12, 1964.- S.273-278.

88. Drastik F., Vocol M., Smrcka I. Moznasti elektromagnetickovo tvareni kovu // Strojirenstvi, 1965, № 3, s. 222-225.

89. Dynamic plastic Buckling of copper cylindrical Shells / A.L. Florence, P.R. Gefken, S.W. Kirkpatrik // International Journal of Solids and Structures. -1991.-vol. 27, 1 l,p. 89-103.

90. Elektrotechnik Zeitschrift, Bd. 16, № 18, s. 529-585, 1964.

91. Furth H.P., Levine M.A., Waniek R.W.- Production and Use of high transient magnetic Fields .- Review of Scientific Instruments, pt. I, v. 27, p. 195, 1956; pt. II, v. 28, p. 949, 1957.

92. Furth H.P., Waniek R.W.- New Ideas on magnetic Forming. Metalworking Production, v. 106, № 18, (50), 1962.

93. Jablonski J., Winkler R. Analysis of the electromagnetic Forming Process // International Journal mechanic Sci. 1978. - vol. 20, p. 315-325.

94. Jansen H. Some Measurements of the Expansion of Metallic Cylinder with Electromagnetic Pulse // IEEE Transactions of Industry and General Applications.- 1968, № 4, p.428-480.

95. Kapitsa P.L. Method of Producing Strong Magnetic Fields // Proceeding of Royal Society Academy, 105 (1924), p.691-710.

96. Lowan A., Davids N., Levenson A. Tables of the zeros of the Legendre polynomials of order 1-16 and the weight coefficient for Gauss, mechanical quadrature formula .- Bull. Am. Math. Soc. 48 (1942); 49 (1943).

97. Magnetic Forming comes to Britain.- Metalworking Production, v. 107, 1963.- P. 69-70.

98. Post R.H. Guest Appearance on Science in Action.- KQED, San Francisco (April), 1958.