автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.05, диссертация на тему:Совершенствование методов проектирования технологии холодного деформирования осесимметричных стержневых деталей

РГБ ОД ТУЛМЖ1 ГОСУДАРСЛВЕШШ УНИВЕРСИТЕТ

1 6 опт Ш

На празах рукописи

ЕГГНЖЗД Натаа!ш Евгапьезка

и. 1,..

7

1(.

С08ЕР1Ш1СТВОВА1ШЕ МЕТОЛС® ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТЕХ!!ОЛОГ]:'И ХОЛОДНОГО £ЕЮВ.ЯРСВА!1ЙЯ ОСЕСИ-.ЖГРЯЧНЫК СТЕКЗНЕВЫХ ДЕТдЛсЯ

Специальность 05.03.05 - Процессы и мгзины сбреботки давлением

А а т о р е ф

диссертации на соискание техшпсския

врат

ученой степени кандидата

Тула - 1995

- г -

Работа выполнена в Тульском государственном университете

Научный руководитель - йаслуленный деятель наукл и тех ¡да;: г Р£>, доктор технических наука, профессор ЯКОВЛЕВ С.П.

Научный консультант - доктор технических наук, доцент ТУТЫШКИН Н.Д.

Официальные оппоненту : доктор технические наук, профессор

ДМИТРИЕВ А.Ы,

кандидат технических наук, старший научный сотрудник ЗИМИН В,#.

Ведущая организация - АООТ "Тульский патронный вавод"

•г / ¡Г) V/» £5

Защита состоится _1996 г. в ' чес.

на заседании специализированного совета К 063.47.03 Тульс^юго

государственного университета (300600, г.Тула, ГСП, проанект Ленина, 92, ауд.9-101).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Тульского государственного университета

ОР «о О

Автореферат равослан " ь " у 1996 г.

' /

Ученый секретарь спеш<ализиро~ I

валкого совета, к.ф.-м.н., доцент лА , •' В.И. Желтков

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Осесимметричные стержневые детали (эле-иеяты) с заданиями характеристиками материала находят применение в 1зделиях точного машиностроения. Большая роль в технологическом збеспечении конструктивных Параметров и заданных характеристик материала стержневых элементов принадлежит процессам холодной объем-гой штамповки (ХОШ). Использование для формообразования процессов ЮШ позволяет получать высокие механические свойства и малодефект-)ую структуру материала деталей, испытывающих при эксплуатации 'дарныз нагрузки и большие скорости деформации.

Применение для изготовления стержневых деталей (элементов) с ¡ысокой проникающей способностью и динамической прочностью высоко-тлеродистых и легированных сталей приводит к технологическим труд-юстям, связанным с высоким сопротивлением деформированию и пониженной пластичностью обрабатываемых сталей.

С другой стороны, известные экспериментальные данные показали, [то динамическая прочность элементов изделий существенно зависит ■олько от механических, но И от структурных характеристик поврел-¡енности материалов микродефектами. Поэтому повышение эксплуатационных характеристик изделий динамического действия связано с наделим технологическим прогнозированием как.механических, так и харак-еристик поврежденности микродефектами их материалов.

Обзор существующих подходов к проектированию технологии изго-овления изделий со стержневыми элементами динамического действия оказал, что они основываются на существующем опыте производства нелогичных деталей о учетом механических свойств обрабатываемых атериалов и приводят, как правила, к значительному объему работ по тработке технологии и проведению эксплуатационных испытаний. В вязи с этим приобретают актуальное значение методы проектирования ехнологии их изготовления с надежным прогнозированием механических врйств и характеристик поврежденности обрабатываемых материалов, оэтому решаемая научная задача совершенствования методов проекти-ования технологии холодного деформирования осесиммётричных стерж-евнх деталей с высокими прочностными характеристиками явлнетсл ак-уальной.

Диссертационная работа выполнена в соответствии с отраслевым ланом машиностроения и госбюджетной темой 22-91 Тульского госу-

дарственного технического университета.

Дедъ работы. Совершенствование методов проектирования технологи« холодного деформирования осесншетричнщ стерэдевых деталей, направленное на достижение их высокой прочности при ударных нагрузках.

Метод исследования. Для достижения поставленной цели использовались теория пластического течения металлов, кинетические модели носрекленности деформируемых материалов, численные методы решения систем дифференциальных уравнений в частных производных, систематизированные экспериментальные данные по механическим и структурным характеристикам деформируемых материалов и база данных по существующим технологиям изготовления изделий со стержневыми элементами. В работе нашли применение теория математического моделирования и численный эксперимент на ЭВМ.

Автор защищает:

1. Критерий повревденности деформируемых металлов микропорами с учетом роста их плотности, числа и размеров.

2. Результаты исследования нестационарных процессов холодного деформирования осескмметричных стержневых деталей с прогновирова-. нием их механических свойств и характеристик повревденности деформационными микродефектами.

3. Усовершенствованную методику проектирования технологий ХОШ стержневых элементов изделий с высокими прочностными характеристиками.

4. Программное обеспечение и рееудьтаты мавинного проектирования технологии изготовления изделий со стержневьми элементами.

Научная норизда.

1. Предложен критерий поврекденности деформируемых металлов с учетом роста плотности, числа и размеров микропор, позволяющий . прогнозировать опасность образования крупных полостных дефектов, влияющих на динамическую прочность готовых изделий.

2. Выполнен анализ пластического формообразования стержневых элементов на основе решения основных уравнений осесимметричной деформации в напряжениях и скоростях.

3. Установлено распределение механических сьойотв и характерно-

тик поврежденности материала стержневых деталей с различными конструктивными элементами.

4. На основе проведенного анализа и технологического опыта отрасли разработана усовершенствованная методика проектирования технологии ХОШ стержневых деталей с высокими прочностными характерис-.тиками.

Практическая ценность и реализация работы.

Результаты анализа процессов пластического формообразования стержневых элементов дают возможность более обоснованно выбирать технологические параметры и надежно прогнозировать их прочностные характеристики. Разработанная усовершенствованная методика позволяет проектировать технологию изготовления стержневых деталей из сталей с высокими прочностными характеристиками. Показана возможность расчета более оптимальных условий деформирования по сравнению с применяемыми подходами, с точки зрения рационального использования пластически;; свойств обрабатываемых материалов и обеспечения надежных силовых условий работы деформирующего инструмента.

На основе результатов проведенных исследований и методики создана расчетная программа, которая апробирована в структуре системы автоматизированного проектирования ■ технологии для изготовления узлов сборки изделий со стержневыми элементами динамического действия.

Проектирование технологии с надежным прогнозированием свойств материала готовых изделий позволяет сократить объем работ, связанный с отработкой технологии и проведением дорогостоящих эксплуатационных испытаний.

Отдельные вопросы научных исследований включены в учебную дисциплину "Технологическая механика" и тематику научной работы со студентами.

Апробация работы и публикации.

Результаты исследований доложены на республиканской научно-технической конференции "Вопросы развития технологии, оборудования и автоматизации кузнечно-штамповочного производства" (Тула, ВНТОМАШ. 1989 г.), отраслевом научно-техническом семинаре по проблемам технологии (г.Климове», 1990 г.), научно-технических конференциях Тульского государственного технического университета (г.Тула, 1990-1995 г.г.).

По материалам диссертационной работы опубликовано 5 работ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех разделов, ввключения, списка использованных источников ив 130 наименований, приложения и содержит 113 страниц основного машинописного текста, 47 иллюстраций, 8 таблицы. Общий объем работы £05 страниц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновываются актуальность и научная новизна, решаемой научной вадачи, необходимость совершенствования методов проектирования технологии холодного деформирования осесимметричных стержневых деталей с высокими прочностными характеристиками. Кратко раскрывается содержание разделов работы.

В первом разделе приводится обвор методов изготовления осесим-метрцчшх стержневых деталей с заданными эксплуатационными характеристиками. В специальных отраслях машиностроения накоплен большой технологических опыт по производству изделий с высокими эксплуата-ционнши характеристиками. Характерной особенностью технологии изготовления стераневых элементов с высокими прочностными чарактерис-тиками является преобладание операций холодного деформирования. Примером является технология ХОШ сердечников к патронам. ХОШ позволяет достигать высоких прочностных характеристик материала за счет деформационного упрочнения при малой его поврезденности микродефектами, чему способствует мягкая схема напряженного состояния при обработке.

Эксплуатационные испытания изделий показали, что их динамичес-¡■;ая прочность существенно зависит как от механических свойств, тан и характеристик повреяденности их материала микродефеетачи. В это!,! смысле технология ХОШ выгодно отличается от других способов изготовления стержневых деталей: обкатки роликами, обработки резанием, электрорастяжки, при которых не удается достигнуть высоких эксплуатационных характеристик изделий. ■ Известны работы по ивготовлета сердечников из металлокерачических твердых сплавов. Однако дефицй'1 и высо»!ая стоимость исходных материалов (вольфрама, кобальта, никеля) является серьезным препятствуем к ваедрению.этого способа.

В связи с совершенствованием конструкции стержневых деталей и использованием для их изготовления труднодеформируемых сталей (бй\ У10, У12) возникли серьезные трудности в технологии их изготовления методомХСС. Эти трудности, в первую очередь, связали с большим!! локальными технологическими нагрузками на рабочий инструмент, малой пластичностью и необходимостью надежного технологического прогнозирования • механических свойств и характеристик поврежденности обрабатываемых материалов. Физико-структурные исследования А.А.Богатова, О.И.Мижирицкого, С.В.Смирнова, К.Д.Бичема, Н.Л.Данга показали, что недопустимым является образование в готовых деталях крупных полек. ¿• нкх дефектов в результате размножения и роста микропор.

?пя преодоления этих трудностей и более эффективного внедрения в производство технологии ХСШ) в работе -поставлены и решены следующие задачи:

1. Выбрать метод исследования процессов пластического формсс^ разованкя стержневых элементов изделий заданной конструкции.

2. Разработать усовершенствованный критерий повреидешгости ;; формируемых материалов микролоргми.

3. Провести анализ технологических возможностей процессов прогнозированием свойств деформируемых материалов.

4. Разработать усовершенствованную методику проектирования тех нологии ХОШ стержневых элементов с высокими прочностными свойствами.

Б. Создать и апробировать расчетную программу для магпяшогч проектирования технологии. •

Во втором разделе излижена методика анализа пластического деформирования осесимметрнчннх стержневых деталей с заданными свойствами. Проектирование технологии с использованием методов механкли пластического формои&менения металлов основывается на решениях системы уравнений для механических параметров с привлечением базы данных fio существующем технологическим процессам. Пластическое деФор-кярование осесимметричных изделий с прогнозируемыми свойствами описывается в системе цилиндрических координат Г , 2 »9 следующими основными уравнениями

■ ЬбР дХг* . б% - 6",

дг

+ =0; (i)

ЭХ г» _ о.

аг э* г

(3)

1 * дУъ/дг _ дуг/дг - ду-*/д* ^

А ~ а т " <гг -

- <Т2

А = /иы

плш

дУг , дУг

дг

1,(0.)

Уг

- о.

(4)

15)

••(б)

где <5Г , б% напряжений Т5

■-Г».

- отличные от нуля компоненты тенеора V, - компоненты вектора скорости V ! X - скалярная величина, пропорциональная мощности пластической деформации; Т5 - предел текучести при сдвиге; I»./!)»), I, (Вё) .. и ^г.(Вб-) > ^(Бв-) - квадратичный и кубический Инварианты девиаторов скорости деформации Б и напряжения Вд-

Сложность анализа процессов пластического формоизменения металлов с осесимметричными полями напряжений и деформаций связана с локальной статической неопределимостью системы уравнений (1)-(6). Для определения согласованных полей напряжений и деформаций использован метод последовательных гиперболических приближений. С помощью дополнительного условия

(7)

для каждой узловой точки в меридиональном сечении пластической области задается плоскость, образующая ребро рт пересечения с поверхностью текучести {- 0 в четырехмерном пространстве напряжений 6г , , 6"е , Игг. Опорное решение подсистем уравнений (1)-(3), (7) и (4), (6) позволяет отобразить два ребра ( Н^/ я М,.^ ) на поверхности текучести в пространстве главных напряжений (рис.1), одно из которых соответствует допустимому полю напряжений, а другое - допустимому полю скоростей. Соответствующее точному решению' ребро NN находится встречным вращением образующих М^<,и Мгвокруг гидростатической оси <5^ = СГ^ = б"» (н. процессе итерации)

Рис Л. Отображение решешш для капрядешш л скоростей в пространстве главных напряжений,

V)

10 о,а 0.6

од

од

/ /

V У

/1 .¿ц

р / -X, ¡У / 1 ■1 - & И ; а, - 6" = 0; з - - -з

0 • 0,5 -!,0 0 а,0 ¿,5" до 3,5- 4,0 А,5

А -~ • '

рРС.2. ¡Зависимость поврежденностп порами отали 65Г от ' накопление:} дефорпацпи.

-ю -

до тех пор, пока условие подобия девиаторов Не и (Б) будет удовлетворяться с заданной точностью.

Угол <5ЧГ,£) определяет дифференциальную геометрию траекторий максимальных касательных напряжений в меридиональном сечении пластической области и в сильной степени■зависит от граничных ' условий [геометрии и- состояния контактной поверхности деформирующего инструмента), что позволяет задавать дополнительное условие (7) на основе известных приближенных решений или экспериментального определении траекторий максимальных касательных напряжений.

Условие пластичности Мивеса (3) является удобным для исследования процессов осесимметричной деформации с помощью специального пространства параметров Ш г ,Ф г ■ Ш в , Ц> , связанных с компонентами напряжений соотношениями

^ = б- +\/а/з [-т, . .

6'г -- 6Г + Тв[тйЯпгц> + (ПГ81до(б'ж-в&)]1 ТГ1 "С, (ПвСР£с? у ,

где СГ - среднее напряжение.

Система основных уравнений (I)1(б)природитсч с помощью дополнительного условия (7) и параметрической формы (8) к гиперболическому типу и имеет два попарно совпадающих семейства взаимноортогональных характеристик для напряжений и скоростей

_ + г (семейство г4п£ (семейство (9) •

" г9й линий оС)} линий^ \

где угол (Г связан с параметром зависимостью

Для определения механических характеристик материале®, использовался ел епенной закон упрочнения

А = + 6 е1 , ■ (ю)

гд* ®о,1 - начальный предел текучеот; - интенсивность на-

копленных деформаций; 6 , П0 . Пч параметры упрочнения, вьмис-

- и -

ляемые по опорным точкам опытной кривой .

В качестве структурного параметра- деформируемого материала предлагается скалярная характеристика поврежденности микропорами ДЗ , приращение которой

<^=-тЦь ]сАЛ , а»

где ¿А - интенсивность приращений деформации сдвига; ЛПр - предельная степень деформации сдвига, соответствующая моменту образования макротрещины; }{ , йп , 6„ - экспериментально определяемые коэффициенты; в~ 6"/Т ~ показатель напряженного состояния;

Т - интенсивность касательных напряжений.

Интегральное значение величины 1)='I ( критерий микроразрушения), соответствует стадии образования крупных полостных дефектов в связи с объединением пор. Экспериментальные исследования Ч.А.Златина, А.А.Богатова, К.Д.Бичема, Н.Л.Данга и других исследователей показали, что крупные полостные дефекты под действием инициирующих напряжений приводят к образованию макротрещин, означают разрушение материала. Поэтому условие У < ^ является критериальным для проектируемой технологии ХОШ.

Проведен расчет поврежденности микропорами в зависимости от накапливаемой деформации и показателя напряженного состояния по модели (11) для_ряда конструкционных материалов. Для определения коэффициентов И , 0„ , $п , учитывающих скорость роста числа и размеров пор,- использовались экспериментальные данные К.Д.Бичема и Н.Л.Данга. Полученные результаты свидетельствуют о сильном влиянии на гюврежденность порами гидростатического давления в пластической эбласти деформируемого материала (рис.2).

На основе изложенного подхода при последующем анализе процессов <0Ш находились по этапам поля напряжений, скоростей течения, деформаций, механических характеристик и, на основе численного интегрирования уравнения (11), параметр повреэденности.

В третьем разделе приводится анализ процессов холодного деформирования осесимметричных стержцъвы:; деталей с высокими прочностны-«и.свойствами. С. целью более точного изучения'технологических воз-«окностей и расчета технологических параметров рассмотрены ихемы (сформирование в соответствии с конструктивными особениллими

стержневых деталей: формообразование элементов с криволиненой образующей, конических и полостных элементов.

В связи с нестационарностыо рассматриваемых процессов деформирования проводился их поэтапный анализ (рис.3). На каждом этапе находились поля напряжений и скоростей течения. Степень соответствия между полями напряжений и скоростей деформаций проверялась с помощью дифференциальной свяви (Б) в следующей форме

Ü)é - Ü)e $ [Д U)] , (12)

где Q)j , Ыд- - фазовые углы девиаторов скорости деформации D¿ и напряжения i [Ató] - Допустимая погрешность.

Если неравенство (12) в опорном решении не удовлетворялось, то строится, на основе метода групповой релаксации, направленный к ^ тому решению итерационный процесс.

Накопленная деформация А в выбранных точках деформируемого материала определялась суммированием ее приращений ДА* по этапам. Этапные приращения деформаций рассчитывались о помощью полей скоростей пластического течения и отображений траекторий максимальных скоростей сдвига в плоскооти скоростей

ДА = \1 з (А у ч- -4y¿f 4. /Ды 4 A^d1 (13)

" V l ^ V, J К Чл ) >

где , V/ - компоненты скорости частиц материала относительно подвижной системы координат Ы. , ji (траекторий fZip, ); Д V«* . Í\\l¡,* - компоненты приращения скорости частиц материала на к-ом этапе деформирования.

Установленные Поля напряжений и деформаций позволяют рассчитать технологические параметры (усилие щтамповки Р , давление 6"п на. деформирующую поверхность рабочего инструмента, степень использования запаса пластичности -(НЭП) U) , повреаденность порами V ) (рис.4).

В связи со значительными деформациями в головной части стержневых элементов проведен анализ возможности истечения деформируемого металла в радиальный зазор между пуансоном и матрицей (при штамповке в составной матрице - штампе). Установлена зависимость изменения свободной части заготовки, удельного усилия заполнения полости штампа и напряжения истечения в радиальный зазор (рис.5).

Анализ процессов формообразования элементов, показал, что дефор-

о «

--(ООО

Г". 0»г5с1

Рис.4. Технологическое давление на рабочий-инструмент 0"п

л распределение деформация А , отепенл использования-запаса пластичности СО и поврезденности V в слое

Г =0,25 детали'к 6-ш лзделшо.

?

МПп Б к

■ 3

а о

г МИ 1 5 - н 3 £

Ч

|

1

1 1

£шг 1 1 1 1

1 1 4

■ - > , с 1 мм 3

IV-

Рлс.О. Грамши изменения свободно!: таоти заготовки £п - . удельного усилия заполнения колосмот&цда Пчт' и

начрянеккя нсте^япчш б рад.чальч^т зазор Рсг в завпоп--¡ласта от ггог:::<спзппя инструмента :геи ХШ детали.

нация, степень ИЗП и повревденность неравномерно распределяются в осевом направлении деформируемых деталей. ХОШ формирует высокие механические свойства деформируемого материала, особенно в головной части деталей, а значительное гидростатическое давление в пластической области способствует малой повремденности, что обеспечивает-необходимые эксплуатационные характеристики изделий.

Критериальным технологическим параметром, лимитирующим степень формоизменения, является контактная нагрузка на де^юркшруювдю поверхность рабочего- инструмента. Поэтому большие деформации при изготовлении стержневых элементов с криволинейной образующей приводят к необходимости ХОШ за несколько переходов с введением операций восстановительного отжига.

Сравнение результатов анализа формообразования элементов с криволинейной и прямой образующей показывает, что заполнение конической полости происходит при значительно меньших наложениях, так как реализуются более благоприятные условия для перемещения деформируемого металла вдоль контактной поверхности полости штампа. Поэтому моино рекомендовать на первых операциях ХОШ проводить формообразование подготовительного конического профиля по схеме прямого выдавливания, а на заключительных операциях - окончательную штамгювку элементов с криволинейной образующей в составной матрице (штампе). 8та схема штамповки позволяет также значительно уменьшить опасность истечения металла в зааор составной матрицы на заключительных операциях, так как сопротивление истечению металла в зазор превосходит усилие заполнения полости штампа.

. Максимальная величина давления на штамп значительно превосходит удельное усилие штамповки (в 1,Б...2,0 раза). Поэтому часто встречающийся в инженерных методиках расчет прочности рабочего инструмента по удельным усилиям монет приводить к существенным ошибкам при неравномерном распределении локально!) нагрузки на деформирующую поверхность штампа.

В четвертом разделе наложены методика проектирования технологии ХОШ, ее.программная реализация с использованием вычислительной техники. Ответственным этапом проектирования является расчет выбранной схемы технологии. Строго обоснованное определение допустимых 1; далее операционных степеней деформаций в значительной стэпени определяет уровень интенсивности технологии, ее 'техшжо-зконочичеикие по-

казатели, эксплуатационные свойства готовых изделий, ьключающих стержневые элементы.

Основываясь на результатах анализа- пластического формообразования стержневых элементов, допустимая степень формоизменения [Д^ (в зоне торца полуфабриката) лимитируется и определяется допустимой локальной нагрузкой на рабочий инструмент и ив~

ляется функцией тенвора прочности • Количество фор-

моизменяющихся операций П устанавливается из неравенства

л и»

при наименьшем значении Г) , где /\в - итоговая деформация, которую испытывает полуфабрикат в наиболее напряженном сечении к-К . Степень деформации на I -й операции

С-Ц^м-л1?}. о«

где £ - параметр, управляющий распределением .итоговой деформации

АТЬ

1а в опасном сечении по операциям ХОШ.

Операционные степени деформации позволяют рассчитать операционные размеры полуфабрикатов и исполнительные размеры рабочего инструмента.

Для машинного проектирования технологии создано методическое обеспечение, включающее математическую модель технологии КОШ и базу данных (обобщенный чертеж номенклатуры стержневых деталей, конструктивные схемы рабочего инструмента, массив данных по механическим характеристикам обрабатываемых материалов). Методика структурно реализована в Математическом и программном обеспечении автоматизированной системы, предназначенной для оперативного проектирования технологии изготовления изделий со стержневыми элементами.

Машинное проектирование технологии (рис.б) показало, что наибольшая эффективность использования вычислительной техники проявляется при проведении технологических исследований, связанных с совершенствованием конструкции элементов, варьированием операционных степеней деформации, исполнительных размеров инструмента, марок конструкционных сталей.

Разработанная методика ирпользовалась при проектировании технологии изготовления узлов сборки изделий со стержневыми элементами.

I

M 42

?i:o.6. Cxer.ja тетнологичэского процесса изготсыогля стертшевкх элошнтов ■ к был ездолпо.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

■ В диссертационной работе решена актуальная научная задача по совершенствованию методов проектирования технологии холодного деформирования осесимметричных стержневых деталей с высокими прочностными характеристиками. Поставленная задача решена на базе современной теории пластического течения металлов и технологического опыта отраслей машиностроения.

В процессе проведенных исследований получены следующие результаты.

1. Из анализа результатов эксплуатационных испытаний и литературных данных установлено, что прочность стержневых элементов изделий при ударных нагрузках существенно зависит как от механических свойств материала, так и от поврежденности его микродефектами. Образование крупных полостных дефектов в результате интенсивного размножения и слияния микропор в деформируемых материалах приводит к резкому снижению эксплуатационных характеристик изделий.

Из обзора технологического опыта отраслей точного машиностроения установлена целесообразность использования для изготовления стерж-' невых деталей процессов НОШ, формирующих высокие прочностные свойства материалов.

2. Показана необходимость проведения анализа технологических возможностей процессов ХОШ на базе теории пластического течения металлов с привлечением кинетической модели поврежденности микродефектами. На основе опубликованных экспериментальных данных предложен критерий микроразрушения деформируемых металлов в результате образования крупных полостных дефектов.

3. Лпя более точной оценки технологических возможностей и расчета технологических параметров ХОШ проведен анализ процессов пластического формообразования стержневых деталей с различными геометрическими элементами (с криволинейной ббразующей, конических и полостных элементов). Установлено, что накопленные деформации, степень ИЗП и поврежденность деформируемого материала неравномерно распределяются в осевом направлении элементов. Мягкая схема напряженного состояния при ХОШ способствует умеренной поврежденности материала в зонах с большими деформациями.

4. Критериальным параметром, лимитирующим степень формоивмене-

имя на операциях ХОШ, является высокая контактная нагрузка на деформирующий инструмент. • Показано, что максимальная величина давления на штамп значительно превосходит удельное усилие штамповки (в 1,6...2,Л раза). Поэтому расчет прочности рабочего инструмента по удельным усилиям может приводить к существенным ошибкам при неравномерном распределении нагрузки на штамп.

Б. На основе анализа пластического формоизменения стержневых элементов предложены рекомендации по проектированию технологии ХПУ в несколько переходов. Рекомендации направлены на качественное заполнение полости штампа при сравнительно умеренных нагрузках на рабочий инструмент.

б. Разработана усовершенствованная методика проектирования технологии ХОШ для стержневых деталей с высокими прочностными херакте-ристиками. Создана и апробирована расчетная программа для ее машинной реализации.

Результаты исследований, рекомендации, методика и расчетннг программа использовались при проектировании я разработке технологи;-изготовления уэлов сборки изделий со стеркневнми элементами динамического действия, а также в учебном процессе.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ОПУВЖКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ

1. Ефремова Н.Е. Оценка прочности инструмента при холодной объемной штамповке осесимметричных стержневых элемеитов/Тульск. политехи, ин-т. - Тула, 1990. -.13 е.: ил. -Библиогр.: 8 назв. - Деп. в ВНИИТЭМР 216-МШ90 от. 14.18.00. г. Ефремова Н.Е. Анализ напряжений и нагрузок на инструмент при холодной объемной штамповке стержневых деталей с криволинейной образующей // Исслед. в обл. теории, технологии и оборудования штампов, производства: Межвуз. сб. ст. - Тула: ТулЬск. 'политехи. . ин-т, 1991. - С.59-66.

3. Ефремова Н.Е. Методика проектирования технологии холодной объемной итамповки стержневых деталей с заданными свойствами-'/Исслед. в обл. теории, технологии'и оборудования штампов, производства: Межвуз. сб. ст. - Тула: Тульск. политехи, ин-т, 1992. - С.60-66.

4. Ефремова Н.Е. Анализ устойчивости стсеоимметр'ично штампуемых стержневых деталей с криволинейной образующей // Исслед. в оОд.

теории, технологии и оборудования штампов, производства: Межвуз. сб. ст.- Тула: Тульск. госуд. техн. ун-т, 1993. - С.82-83.

Ь. Ефремова Н.Е. Автоматизированное проектирование технологии холодной объемной штамповки стерхнеьых деталей // Исслед. ь обл. теории, технологии и оборудования штампов, производства: Межвуз. сб. научн. тр. - Тула, Тульск. госуд. техн. ун-т, 1994. -С.34-40.

Подписано к почааи оуыаги 1/хб.

ьуыага гипсгр. й 2.0фоет4печ.Усл.печ*лЛ,1.'Уч.-иэд,л.Х,0. Аирак 100 вкз. Заказ Н> 668.

¡¡адани в Тульском государственной университете.

'А'ула .ул.Болдина, 151,

Отпечатано на ротапринте в Тул17.