автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.09, диссертация на тему:Совершенствование технологии изготовления специальных тарельчатых пружин с использованием эластичной среды

Михайлова Ульяна Владимировна

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СПЕЦИАЛЬНЫХ ТАРЕЛЬЧАТЫХ ПРУЖИН С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭЛАСТИЧНОЙ СРЕДЫ

005001263

Специальность 05.02.09 -Технологии и машины обработки давлением

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

шш» 10 ноя 20"

Магнитогорск - 2011

П

005001263

Работа выполнена в ФГБОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова»

Научный руководитель - кандидат технических наук, доцент

Кургузов Сергей Анатольевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Зайдес Семен Азикович

кандидат технических наук Фадеев Виктор Владимирович

Ведущая организация - ФГБОУ ВПО «Южно-Уральский государственный университет» (национальный исследовательский университет)

Защита состоится «24» ноября 2011г. в 1500 на заседании диссертационного совета Д 212.111.03 при Магнитогорском государственном техническом университете им. Г.И. Носова по адресу:

455000, г. Магнитогорск, пр. Ленина, 38, МГТУ, малый актовый зал.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова

Автореферат разослан «21» октября 2011г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук

ч

профессор

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Тарельчатые пружины широко используют в технике для гашения динамических и ударных нагрузок, возникающих в процессе работы машин (амортизаторы, буферные устройства и т.п.). Однако согласно многочисленным исследованиям и практическим испытаниям большой процент пружин в процессе эксплуатации при циклическом нагру-жении не выдерживает указанное в ГОСТ количество циклов (2-Ю6). Разрушение происходит из-за формирования усталостных трещин в кромке отверстия и из-за износа их контактных поверхностей. Дефекты поверхности кромок пружины, появляющиеся в процессе типовой штамповки, ускоряют зарождение усталостных трещин. У стандартных пружин при эксплуатации возникают значительные по величине напряжения, вследствие этого снижается ресурс. Контактная поверхность пружины быстро изнашивается в связи с ее небольшой площадью. Для увеличения ресурса тарельчатой пружины необходимо уменьшить напряжения при эксплуатационной деформации, увеличить площадь контактной поверхности и исключить появление дефектов поверхности в процессе ее изготовления.

Уменьшение напряжений возможно путем оптимизации конструктивных параметров пружины, на основе результатов анализа НДС при сжатии в процессе эксплуатации. Отбортовка кромки пружины позволит увеличить площадь ее контактной поверхности. Для изготовления усовершенствованной пружины с оптимальными конструктивными параметрами необходимо изменить конструкцию штампового инструмента.

Типовой процесс изготовления тарельчатых пружин из ленты состоит из ряда операций. Вырубка по контуру, пробивка отверстия и формообразование конусной поверхности. При разделительных операциях на заготовке формируются дефекты, а именно острые кромки и заусенцы. Далее проводят механическую обработку кромок и упрочнение пружины. Наличие операции механической обработки повышает затраты на производство. Совершенствование технологии изготовления тарельчатых пружин, устраняющее операцию механической обработки кромок, позволит сократить затраты на производство и улучшить эксплуатационные характеристики пружины. Все вышеизложенное говорит об актуальности темы диссертации и позволяет сформулировать цель и задачи исследования.

Цель работы - совершенствование технологии изготовления с использованием эластичной среды в формообразующем пространстве штампового инструмента с целью повышения эксплуатационных характеристик тарельчатых пружин и снижения затрат на их производство.

Для достижения поставленной цели определены следующие основные задачи:

- усовершенствовать технологию изготовления тарельчатых пружин за счет использования эластичной среды в формообразующем пространстве штампового инструмента;

- разработать методику оценки эксплуатационных свойств тарельчатой пружины на основе математического моделирования процесса сжатия при эксплуатации пружины и оптимизации конструктивных параметров;

- провести компьютерное моделирование и экспериментальное исследование технологического процесса холодной штамповки заготовки тарельчатой пружины инструментом с эластичной средой для определения параметров процесса и возможности изготовления пружины усовершенствованной конструкции;

- разработать конструкцию промышленной штамповой оснастки кривошипного пресса для реализации предложенной технологии;

- разработать конструкцию шарового шарнира, включающую в себя усовершенствованную тарельчатую пружину в качестве упруго элемента.

Основные положения, выносимые на защиту:

- технология изготовления тарельчатых пружин с использованием инструмента с эластичной средой;

- методика оптимизации конструктивных параметров тарельчатой пружины.

Научная новизна работы состоит в следующем:

- получены энергосиловые зависимости процесса штамповки и определен диапазон допустимых значений соотношения геометрических параметров элементов штамповой оснастки и заготовки для изготовления тарельчатой пружины, отличающиеся от существующих тем, что матрица содержит эластичный элемент;

- разработана методика оптимизации конструктивных параметров тарельчатой пружины, обеспечивающая минимум величины напряжения при эксплуатации в кромке отверстия пружины;

- на основе метода конечных элементов разработана математическая модель процесса упругого сжатия тарельчатой пружины в процессе эксплуатации с целью оценки ее свойств, определения напряжений в осевых сечениях пружины с учетом неравномерности их распределения.

Практическая значимость работы заключается в следующем:

- усовершенствована технология изготовления тарельчатой пружины, позволяющая снизить затраты на производство, за счет устранения операции механической обработки кромок и снижения себестоимости рабочего инструмента;

- разработана и изготовлена тарельчатая пружина усовершенствованной формы с криволинейной образующей в осевом сечении, со сниженной на 30% величиной напряжения в нижней кромке отверстия;

- разработана конструкция шарового шарнира, обеспечивающая увеличение его срока службы за счет использования в качестве упруго элемента усовершенствованной тарельчатой пружины;

- разработаны конструкции кривошипного пресса оснащенного гидропневматическими уравновешивающими устройствами и штамповой оснастки с эластичным элементом предназначенные для изготовления усовершенствованной тарельчатой пружины.

Реализация работы. Результаты работы приняты к внедрению в производство на предприятии ЗАО НПО «Белмаг». Результаты теоретико-экспериментальных исследований внедрены в учебный процесс ФГБОУ ВПО «МГТУ» факультетов «Технологий и качества» и «Механико-машиностроительного».

Апробация работы. Основные положения работы изложены и обсуждены на ежегодных конференциях МГТУ им. Г.И. Носова по итогам научно-исследовательских работ за 2006-2011 гг., на Международной научно-технической конференции «Создание и внедрение корпоративных информационных систем (КИС) на промышленных предприятиях Российской Федерации» (Магнитогорск, 2007 г.), на пятой Международной научно-практической конференции «Исследование, разработка и применение высоких технологий в промышленности» (Санкт - Петербург, 2008 г.), а так же на расширенном заседании кафедры «Информатики и информационных технологий» с приглашением специалистов ФГБОУ ВПО «МГТУ им. Г.И. Носова».

Публикации. Основные содержание диссертации изложено в 16 научных статьях, из них 4 в рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК, одном патенте на полезную модель и двух свидетельствах о регистрации программ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка использованной литературы и трех приложений. Работа содержит 122 стр. машинописного текста, 53 рисунка, 4 таблицы. Список литературы содержит 106 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, сформулирована цель и определены задачи исследования.

В первой главе рассмотрены основные способы изготовления, методы расчетов на прочность и жесткость, а так же дан подробный анализ технологии холодной штамповки тарельчатых пружин. Отмечено, что проблемам совершенствования процессов изготовления тарельчатых пружин посвящены работы Белкова Е.Г. и Храмыцких Н.Ю., Дьякова A.B., Пономарева С.Д. и

др. На основании проведенного анализа определена цель работы и основные задачи исследования.

Вторая глава посвящена разработке методики оптимизации конструктивных параметров тарельчатых пружин, состоящей из трех этапов. Первый этап: определение и исследование участков поверхности пружины, на которых возникают напряжения, вызывающие усталостное разрушение, основанное на методе конечных элементов. Второй этап: совершенствование формы пружины для снижения растягивающих напряжений на участке, определенном на первом этапе. Третий этап: расчет оптимальных конструктивных параметров тарельчатой пружины, основанный на методах линейного программирования.

Задача расчета упругого НДС тарельчатой пружины решена на основе принципа минимума потенциальной энергии. При решении рассматривали осесимметричное НДС в цилиндрических координатах, так как тарельчатая пружина имеет форму тела вращения (рис. 1).

Вследствие симметрии тела и симметрии внешних сил направления всех радиусов г равноправны. Составляющие напряжений не зависят от угла ср. Касательные напряжения

Рисунок 1 - Половина осевого сечения пружины, разбитая на конечные элементы , 2ж Л,

*=2

где .

Н,+

Я

\<1<р\~\еТ О Я2=2 Я,

же равные им тГ1р и т2((1 будут равны нулю. Пренебрегая бесконечно малыми высших порядков, учитывая уравнения равновесия функционал потенциальной энергии примет вид: 2 ж

£>-£■■ гсЬг<Ь - к- р _ / Я2и с1(р' Г 0 ^

(1)

л,

я,- н

А — А,

Н,=Н. +5;

Р: =

2

о = -

; к - коэфф. трения; // - коэфф. Пуассона; е - матрица

1 ц О ц 1 О

1_"Чо о о.-ц)№

деформаций, 5- ширина контактной поверхности.

В результате аппроксимации перемещения на каждом из элементов линейными функциями и используя правила матричного дифференцирования, вычислили частные производные элементных энергий по векторам узловых перемещений и из уравнения функционала (1) получили элементарное матричное уравнение:

• = 2*1 ВТ ■0-В-ие

I -р -е (р

I

(2)

где & - площадь треугольного элемента; С - длина конт&ктной стороны, на-

груженных граничных элементов;

Чг

и

и,г

«Кг

-икг

¡гЛ/

М' : В =

.Vе; № - базисные функции.

Далее, после использования условия экстремума функции (1) ^ = о и

811

осуществив объединение элементных матричных уравнений (2) получили

систему линейных, уравнении:

48

■е.ие

= 0,

288-л--Л2-соб« ; матрица жесткости элемента тарельчатой пружины.

где ке = в -о-в/

Для численной реализации указанной модели разработан программный продукт на языке С#. Для сравнения полученных результатов проведено моделирование в САЕ системе «АШУБ».

В результате проведенного исследования НДС стандартных пружин установлено, что областью с наибольшими растягивающими напряжениями является кромка 2 отверстия (рис. 2). Указанные напряжения создают благоприятные условия для возникновения и развития усталостиых трещин.

Рисунок 2 - Напряжения о,, в нагруженной тарельчатой пружине

С целью уменьшения величины напряжения в кромке 2 разработана методика расчета оптимальных конструктивных параметров тарельчатой пружины, основанная на расчетных формулах, приведенных в приложении ГОСТ 3057-90 «Пружины тарельчатые». В качестве целевого критерия вы-

бран минимум напряжения в кромке 2 при сжатии. В качестве ограничений приняли геометрические размеры тарельчатой пружины, которые должны соответствовать месту ее установки и ее жесткость. Для реализации предложенной методики расчета оптимальных конструктивных параметров тарельчатой пружины разработано прикладное программное обеспечение.

Усовершенствовали тарельчатую пружину так же путем изменения формы, сформировав криволинейную образующую в продольном сечении

(рис. 3). Это привело к уменьшению величины напряжения в кромке 2.

_^

Рисунок 3 - Усовершенствованная тарельчатая пружина, в разрезе

Конструирование тарельчатых пружин с использованием указанной методики расчета и совершенствования формы приводит к снижению величины напряжения в кромке отверстия 2 до 30%.

Третья глава посвящена исследованию процесса штамповки заготовки тарельчатой пружины эластичной средой.

Заметим, что изготовление усовершенствованной пружины традиционной штамповкой требует изменения конструкции штампа. Поэтому для устранения операции механической обработки кромок с целью снижения затрат на изготовление предложено штамповать пружину с применением эластичной среды.

Предложена новая конструкция штампа для штамповки заготовки тарельчатых пружин с использованием эластичной среды (рис. 4). Пуансон 1 выполнен со ступенчатой торцевой поверхностью, соответствующей по форме изготавливаемой тарельчатой пружины с учетом ее пружинения при штамповке (рис. 4).

Рисунок 4 - Схема продольного сечения штампа, где 1 - пуансон, 2 - контейнер, 3 - заготовка, 4 - эластомер

Пуансон состоит из двух элементов. Первый элемент: центральный пробивной пуансон служит для формирования отверстия пружины и равен его диаметру. Второй элемент: вырубной пуансон с диамртром равным диаметру пружины, предназначен для формирования конусной поверхности пружины и ее вырубки по контуру. Центральный пробивной пуансон выступает на относительную величину h над средним вырубным пуансоном (рис. 4). Матрицей в предложенной конструкции штампа является контейнер 2, заполненный эластичной средой 4 (рис. 4). При взаимодействии пуансона 1 заготовки 3 и эластичной среды 4 сначала происходит формообразование конусной поверхности затем пробивка отверстия, а при дальнейшем движении пуансона 1 и вырубка по наружному диаметру тарельчатой пружины.

На основе предложенной конструкции штампа проведено компьютерное моделирование в САЕ системе «Deform 3D». Моделирование осуществляли со следующими допущениями: трение на всей поверхности контакта заготовки с инструментом подчиняется закону сухого трения Кулона с постоянным коэффициентом трения; считаем процесс деформации изотермическим процесс деформации с механическими характеристиками материалов, не зависящими от температуры. Условия моделирования технологического процесса штамповки эластичной средой: материал заготовки - сталь 65Г; материал эластомера (характеристики материала эластомера соответствовали резине); коэффициенты трения (так как рассматривали сухое трение) резины по стали задавали равным 0,4, а стали по стали задавали равным 0.3; конструктивные параметры штампового инструмента (STL-модель штампа); скорость движения пуансона - 0,2мм/с.

Получены зависимости усилия штамповки от величины перемещения пуансона для S=const и изменяющихся значениях h (рис. 5, рис. 6). Определено, что изменение высоты выступа пуансона h (рис. 5, рис. 6) не оказывает значительного влияния на энергосиловые параметры процесса штамповки заготовок тарельчатых пружин, однако влияет на качество формообразуемых пружин, которое определяли по отсутствию трещин и расслоений согласно ГОСТ 3057-90.

Замечено, что при соотношении высоты выступания вырубного пуансона над пробивным huS - толщины заготовки h/Sfl в процессе штамповки металл заготовки претерпевает значительные деформации и в результате этого образуются трещины по кромке отверстия, а при h/S~2 такого не происходит. Поэтому, рациональным, с точки зрения качества получаемых деталей, является отношение h~2S.

0,8 1,3 1,8 2,3 2,8

Перемещение пуансона Л1, мм

>> 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2

Перемещение пуансона мм б)

Рисунок 5 - Графики изменения усилия штамповки /-"в зависимости от перемещения пуансона ДЬ для стали 65Г: а) 1 - й=-0.2 мм, 2 - й= 1 мм, 3 - й=2 мм, 4 - й=3 мм, б) 1 - А=-2 мм, 2 - й=-1 мм, 3 - А=-0.85 мм

140 120 1 пп

СС 1 ,

ь г ;.". .> . а " г . ]

хии ........................ ^ Г |

о 80 60 40 20

с: са / у ...... . 2

Е- Э .....| "И" 7"

о дш И-; 1;;Р:К'|

о > 0 ......:..... > Т ■ 1

0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2

Перемещение пуансона Д£, мм

Рисунок 6 - Графики изменения усилия штамповки Т7 в зависимости от перемещения пуансона Л¿ для стали 65Г, где 1 - И=-1.2 мм, 2 - й=0 мм

Таким образом, компьютерное моделирование показало, что предложенная конструкция штампа (рис. 4) позволяет сформировать тарельчатую пружину с отбортовкой по кромке отверстия. При эксплуатации такой пружины величина напряжений в кромке отверстия меньше чем у стандартной пружины с прямолинейной образующей, за счет перераспределения напряжений и увеличения площади контактной поверхности.

В четвертой главе проведено экспериментальное исследование процесса штамповки заготовок тарельчатых пружин с применением матрицы с эластичным элементом. Для лабораторного исследования изготовили инструмент, состоящий из пуансона и матрицы заполненной эластичной средой (рис. 7).

Испытания проводили на разрывной машине УММ-10 (ГОСТ 7855-61), которая позволяет замерить величину усилия в процессе штамповки и перемещение частей штампа. Проводимые испытания базировали на теории планирования эксперимента. По результатам проведенных экспериментов получены зависимости величины усилия штамповки Р от величины перемещения пуансона Д£, для заготовок толщиной 5=1 мм и различных значениях к (рис. 8, рис. 9).

На основании полученных экспериментальных данных проведена идентификация математической модели. Проверку адекватности математической модели проводили по критерию уД при уровне доверительной вероятности 93%. Расхождение между экспериментальными и теоретическими значениями составило 7%.

Предложенная конструкция инструмента позволяет получить'пружину с криволинейной образующей путем штамповки эластичными средами.

Рисунок 7 - Пуансон - слева и матрица, заполненная эластичной

средой (резина) - справа для штамповки тарельчатых пружин эластичной средой

ь.

Перемещение пуансона АЬ, мм б)

Рисунок 9 - Аппроксимированные экспериментальные кривые Ь) для стали 65Г, где а) 1- й= 1 мм, 2- И=3 мм, 3- И=2 мм, 4- /г=-0.2 мм б) 1 - /)=-2 мм, 2 - й=-1 мм, 3 - /г=-0.85 мм

На рис. 10 представлены полученные образцы тарельчатых пружин, на которых видно, что пружины имеют криволинейную образующую с радиу-

Перемещенке пуансона А£, мм

0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8

Перемещение пуансона Д!., мм

Рисунок 8 - Аппроксимированные экспериментальные кривые Г=/(М)

для стали 65Г при 5=1 мм, где:1- й=-1.2 мм, 2- А=0 мм

сом скругления г = 2 мм по кромке отверстия. В ходе штамповки заготовок тарельчатых пружин эластичной средой с использованием разработанной конструкции штампа часть образцов тарельчатых пружин формировалась с трещинами по кромке отверстия.

Рисунок 10 - Полученные образцы тарельчатых пружин

В ходе эксперимента подтверждено, что на получение образцов без трещин и заусенцев, влияет соотношение высоты выступа пуансона к и толщины заготовки 5. Проведено исследование влияния соотношения высоты выступа пуансона к толщине заготовки й/5 на изготовление пружин без дефектов (рис. 11).

юо • 65

48

=1 & са о ю а.

32 24

П П п _

-2 -0,85 -0,2 1 2

Соотношение

Рисунок 11 - Экспериментально полученное количество образцов с браком при различных соотношениях /г/5

Из анализа рис. 11 видно, что рекомендуемым соотношением относительной высоты выступа пуансона к толщине заготовки И/Я является значения 2±0,1, при которых заготовки тарельчатых пружин, имеющих трещины и разрывы металла на поверхности не зафиксировано. Таким образом, экспериментально подтвержден вывод, что рациональным с точки зрения качества получаемых деталей является отношение /г=(2±0,1

В пятой главе приведено описание новой конструкции шарового шарнира с целью оценки возможности использования тарельчатой пружины в его конструкции.

В конструкции передней подвески ряда легковых автомобилей применяют шаровые шарниры с упругим элементом в виде резинового вкладыша (рис. 12а). Недостаток данного технического решения состоит в том, что резина, из которой сделан упругий элемент, в течение сравнительно короткого

промежутка времени стареет и теряет свои упругие свойства. В результате этого снижается сила прижатия подшипника к корпусу, и во время движения автомобиля периодически появляется зазор между корпусом 1 и сферой 4 шарового пальца. Предотвратить это предложено путем' замены резинового вкладыша 5 на тарельчатую пружину 6, так как сталь имеет больший эксплуатационный ресурс времени по сравнению с резиной (рис. 12). За счет увеличения срока службы упругого вкладыша произойдет увеличение срока службы самого шарнира. Поэтому для увеличения срока службы шарнира разработана конструкция шарового шарнира (пат. № 69172, РФ), в которой резиновый вкладыш заменен на тарельчатую пружину (рис. 126).

Рисунок 12 - Шаровой шарнир нижний: а) (деталь 2101-2904063), в разрезе: 1 - верхний корпус, 2 - нижний корпус, 3 - палец, 4 - подшипник,

5 - вкладыш; б) по патенту №69172 в разрезе: 6 - тарельчатая пружина

Экспериментально определили, что жесткость С резинового вкладыша нижнего шарового шарнира находится в диапазоне 1000 - 1300 Н/мм. При разработке новой конструкции шарового шарнира учитывали следующие условия: жесткость тарельчатой пружины равна жесткости резинового вкладыша; габаритные размеры пружины должны обеспечивать её размещение в корпус шарового шарнира. Используя предложенную методику расчета оптимальных конструктивных параметров тарельчатых пружин, спрс/ектирова-на пружина, удовлетворяющая требованиям по эксплуатации в шаровом шарнире: £К35 мм., С= 1000 Н/мм, <¿=13,19 мм., 5= 1 мм.,/г= 1,14 мм., «= 6', г = 2мм. Пружина с указанными конструктивными параметрами установлена в нижнем шаровом шарнире, который принят к внедрению в производство на

предприятии ЗАО НПО «Белмаг».

Для использования разработанной технологии штамповки тарельчатых пружин эластичными средами в промышленных масштабах разработана конструкция промышленной штамповой оснастки (рис. 13 а) и рабочего узла

(рис. 13 б). Недостатком процесса штамповки эластичными средами является затрата энергии на сжатие эластичной среды. Поэтому разработана конструкция рабочего узла таким образом, чтобы уменьшить затраты энергии на сжатие эластичной среды за счет использования уравновешивающего гидропневматического механизма 10, состоящего из корпуса гидропневмоцилинд-ра, поршня, корпуса пневмокамеры, мембраны и жидкости, сжатие которой будет компенсировать энергозатраты на сжатие эластичной среды в процессе штамповки заготовок тарельчатых пружин.

а) б)

Рисунок 12 - Конструкция промышленной штамповой оснастки и кривошипного пресса для штамповки заготовок тарельчатых пружин эластичными средами, где а) - штамповый узел, б) - кинематическая схема рабочего узла: 1 - прижим, 2 - вырубной пуансон, 3- пробивной пуансон, 4 -дистанционная втулка, 5 - заготовка, 6 - контейнер с эластичной средой, 7 -пуансон, 8 - подающие ролики, 9 - кривошип, 10 - гидропневматический уравновешивающий механизм

Разработаная конструкция кривошипного пресса с использованием гидропневматического уравновешивающего механизма, позволяет уменьшить затраты энергии на сжатие эластичной среды.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Разработана методика расчета оптимальных конструктивных параметров и формы тарельчатых пружин, состоящая из трех этапов. Первый этап: с помощью разработанной математической модели процесса упругого сжатия при эксплуатации пружины, базирующейся на основе принципа минимума потенциальной энергии, позволяющей определять напряжения в поперечных сечениях пружины с учетом неравномерности их распределения; определен участок поверхности пружины, где возникают наибольшие по величине напряжения, способствующие усталостному разрушению. Второй этап: совершенствование формы тарельчатой пружины с целью уменьшения

напряжений на найденном участке. Наиболее нагруженным из них является нижняя кромка отверстия. Третий этап: оптимизация конструктивных параметров пружины, основанная на методах линейного программирования, обеспечивающая минимум величины напряжения в нижней кромке отверстия в процессе эксплуатации. Использование предложенной методики расчета привело к снижению величины напряжений в нижней кромке отверстия до 30% по сравнению со стандартной пружиной.

2. Разработана тарельчатая пружина с радиусной отбортовкой кромки отверстия, формирующейся при применении предложенной конструкции инструмента. Такая пружина имеет улучшенные эксплуатационные характеристики за счет перераспределения напряжений, увеличения площади контактной поверхности и уменьшения напряжений, возникающих при эксплуатации в кромке отверстия.

3. Проведено компьютерное моделирование процесса холодной штамповки с применением эластичной среды заготовки тарельчатой пружины в САЕ системе «Deform — 3D», показавшее возможность применения разработанной конструкции инструмента. Данная технология позволяет формировать тарельчатые пружины по форме близкой к оптимальной.

4. Спроектирована и разработана экспериментальная конструкция инструмента для штамповки заготовок тарельчатых пружин с применением эластичной среды. Проведена опытная штамповка заготовок с оптимальными параметрами. Экспериментально подтверждена адекватность модели процесса штамповки заготовки тарельчатых пружин эластичной средой с уровнем доверительной вероятности 93%. Расхождение теоретических и опытных данных не превышает 7%. Выявлено, что формирование дефектов, а именно трещин и заусенцев, при изготовлении тарельчатых пружин, а так же радиуса отбортовки кромки, зависит от соотношения высоты вырубного пуансона над пробивным пуансоном к толщине заготовки h/S. Определено, что влияние абсолютного значения Л/S на усилие штамповки незначительно. Установлен диапазон допустимых значений соотношения h;S для штамповки заготовки тарельчатых пружин эластичной средой равный 2±0,1.

5. Разработана конструкция шарового шарнира, отличающаяся тем, что вместо упругого элемента в виде резинового вкладыша установлена специальная тарельчатая пружина с оптимальными конструктивными параметрами. Применение пружины в шарнире позволяет повысить срок его службы. Указанный шаровой шарнир принят к внедрению в производство на предприятии ЗАО НПО «Белмаг».

6. Усовершенствована технология изготовления тарельчатых пружин за счет использования матрицы, заполненной эластичной средой. Разработаны конструкции промышленной штамповой оснастки и кривошипного пресса для реализации предложенной технологии. Для снижения энергозатрат раз-

работанная конструкция пресса оснащена гидропневматическим уравновешивающим механизмом, конструкция которого позволяет компенсировать усилие деформации упругой среды. Разработанные технические предложения позволяют снизить затраты на производство за счет устранения операции механической обработки кромок и снижения себестоимости рабочего инструмента. Ожидаемый экономический эффект за год составит 3714730 р.

Основные положения диссертации изложены в работах:

1.Железков О.С., Михайлова У.В. Усовершенствованный шаровой шарнир передней подвески легковых автомобилей. // Автомобильная промышленность №3 2010. - С. 54 - 56.

2. Михайлова У.В. Оптимизация конструктивных параметров тарельчатых пружин. // Технология машиностроения, 2009. - №11. - С. 32 - 33.

3.Железков О.С., Михайлова У.В. Модернизация шаровых шарниров используемых в автомобилестроении. // Вестник машиностроения, 2009. - №12. - С. 83 - 84.

4. Железков О.С., Михайлова У.В. Особенности штамповки тарельчатых пружин. // Вестник МГТУ им. Г.И. Носова, 2007 - № 4. - С. 59 - 60.

5.Пат. 69172 Российская Федерация МПК51 F16 СИ/06. Шаровой шарнир / Железков О.С., Михайлова У.В,; заявитель и патентообладатель МГТУ им. Г.И. Носова. - опубл. 10.12.07, Бюл. № 34. -6 е.: ил.

6. Оптимизация расчетов конструктивных параметров тарельчатой пружины / У. В. Михайлова. - Свидетельство об отраслевой регистрации разработки № 8129. - М.: ВНТЦ, 2007. № 50200700_753.

7. Моделирование упругого напряженно-деформированного состояния тарельчатой пружины с применением метода конечных элементов / У. В. Михайлова. - Свидетельство об отраслевой регистрации разработки № 8128. -М.: ВНТЦ, 2007. № 50200700_808.

8. Воронина O.E., Михайлова У.В. Программное обеспечение для моделирования процессов пластической деформации, // Материалы 64-й науч.-техн. конф. по итогам науч.-исслед. работ за 2004-2005 гг.: сб. докл. Магнитогорск: МГТУ, 2006. - Т.2. - С. 160-164.

9. Железков О.С., Михайлова У.В. Штамповка тарельчатых пружин с использованием совмещенных штампов и штампов последовательного действия. // Моделирование и развитие процессов обработки металлов давлением: межвуз. сб. науч. тр. под редакцией Б. А. Никифорова. Магнитогорск, 2007. С. 314-317.

10. Железков О.С., Кочуков C.B., Михайлова У.В. Расчет напряженно-деформированного состояния в нагруженной тарельчатой пружине. // Математика. Приложения математики в экономических, технических и педагогических исследованиях. Магнитогорск: МГТУ, 2006.-С. 142-147.

11. Железков ОС., Кочуков C.B., Михайлова У.В. Моделирование нарряженно-деформировакного состояния нагруженной тарельчатой пружины. И Информационные технологии в науке, промышленности и образовании: межвуз. сб. науч. тр. Магнитогорск, МГТУ, 2006.-С. 128-130.

12. Железков О.С., Кочуков C.B., Михайлова У.В. Моделирование процесса сжатия тарельчатой пружины с использованием метода конечных элементов. // Процессы и оборудование металлургического производства: межвуз. сб. науч. тр. Магнитогорск. МГТУ, 2006. -С. 239-241.

13. Михайлова У.В. САПР комбинированных штампов с оптимизацией параметров. // Высокие технологии, фундаментальные и прикладные исследования, образование: сб. тр. пятой международ, науч. - практич. конф. "Исследование, разработка и применение высоких технологий в промышленности", 28-30.04.2008. Т. 12. Санкт - Петербург, 2008. - С. 479 - 480.

14. Михайлова У.В. Оценка конструктивных элементов в машиностроении с использованием информационных технологий. // Процессы и оборудование металлургического производства: межрегион, сб. науч. тр. под редакцией Платова С.И Вып. 8. Магнитогорск, МГТУ, 2009. - С. 257 - 263.

15. Михайлова У.В. Применение метода конечных элементов для расчета напряженно-деформированного состояния металла. // Математика. Приложения математики в экономических, технических и педагогических исследованиях: межвуз. сб. науч. тр. Магнитогорск, МГТУ, 2006. - С. 258-260.

16. Михайлова У.В. Программное обеспечение для анализа проектных решений конструктивных элементов в машиностроении. // Инновации молодых ученых: сб. докл. 65-й науч.-техн. конф. участников молодежного научно-инновационного конкурса. Магнитогорск, МГТУ, 2007.-С. 129-133.

17. Михайлова У.В. Программное обеспечение для принятия проектных решений в машиностроении. // Создание и внедрение корпоративных информационных систем (КИС) на промышленных предприятиях РФ: сб. тр. международ, науч.-техн. конф. Вып.2. Магнитогорск, 2007. С.38-41.

18. Михайлова У.В. Разработка и расчет процессов штамповки тарельчатых пружин эластичными средами // Актуальные проблемы современной науки, техники и образования: материалы 68-й науч.-техн. конф. Магнитогорск, МГТУ, 2010. - Т. 1. - С. 315-319.

19. Михайлова У.В. Математическое моделирование процессов штамповки эластичными средами // Актуальные проблемы современной науки, техники и образования: материалы 68-й науч.-техн. конф. Магнитогорск, МГТУ, 2010. -Т.2. -С. 134-136.

Подписано в печать 17.10.2011. Формат 60x84 1/16. Бумага тип.№ 1.

Плоская печать. Усл.печ.л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ 712.

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

ВВЕДЕНИЕ.

1 Конструкции тарельчатых пружин и способы их изготовления. Задачи исследования.

1.1 Конструктивные особенности, технические требования и характеристики тарельчатых пружин. Область их применения.

1.2 Теоретические основы конструирования- тарельчатых пружин и разработки технологии их штамповки.

1.3 Изготовление тарельчатых пружин.

1.3.1 Технологии изготовления тарельчатых пружин.

1.3.2 Конструкции штампов для изготовления тарельчатых пружин.

1.4 Особенности процесса штамповки эластичной средой.

1.5 Выводы, цели и постановка задач исследования.

2 Оптимизация конструктивных параметров и формы тарельчатой пружины

2.1 Методика расчета оптимальных конструктивных параметров и формы тарельчатых пружин.

2.2 Применение метода конечных элементов к расчету упругого напряженно-деформированного состояния тарельчатой пружины при ее осадке.

2.3 Усовершенствование формы тарельчатой пружины путем исследования напряженно-деформированного состояния тарельчатой пружины при осадке

2.4 Оптимизация конструктивных параметров тарельчатой пружины.

2.5 Выводы.

3 Исследование и совершенствование процесса штамповки тарельчатых пружин.

3.1 Выбор типа штамповки и разработка конструкции лабораторной штамповой оснастки для штамповки заготовок тарельчатой пружины, оптимизированной формы.

3.2 Компьютерное моделирование процесса штамповки заготовки тарельчатой пружины с использованием эластичной среды.

3.3 Исследование влияния параметров штампового инструмента на показатели качества получаемых деталей.

3.4 Выводы.

4 Экспериментальное исследование процесса штамповки заготовок тарельчатых пружин с использованием эластичной среды.

4.1 Конструкция инструмента для изготовления тарельчатых пружин эластичной средой.

4.2 Экспериментальное исследование влияния параметров штампового инструмента и заготовки на формообразование получаемых деталей.

4.3 Выводы.

5 Разработка технологии изготовления тарельчатых пружин и устройств с их использованием.

5.1 Разработка усовершенствованной конструкции шарового шарнира с использованием тарельчатой пружины.

5.2 Разработка конструкции промышленной штамповой оснастки для производства тарельчатых пружин.

5.3 Разработка конструкции рабочего узла для изготовления тарельчатых пружин.

5.4 Расчет ожидаемого экономического эффекта при изготовлении тарельчатых пружин эластичными средами.

5.4 Выводы.

Актуальность работы Основные факторы успеха в современном промышленном производстве это сокращение срока выхода продукции на рынок, снижение ее себестоимости и повышение качества. Повышение качества продукции до уровня мировых стандартов требует широкого использования достижений фундаментальных наук при проектировании конструктивных элементов, технологических агрегатов, деталей машин и их теоретических расчетов.

Тарельчатые пружины широко используют в технике для гашения динамических и ударных нагрузок, возникающих в процессе работы машин (амортизаторы, буферные устройства и т.п.). Универсальность и компактность тарельчатых пружин по сравнению с винтовыми позволяет находить им самое различное применение в качестве упругих элементов.в узлах станков и машин:

1. Прокатные станы. Например, в системе механического уравновешивания подушек для клетей 8Н8 фирмы БАМЕиЛ & СЖст1 МессатсИе Б.р.а. (Устройство уравновешивания приводится в действие с помощью тарельчатых пружин, установленных на нажимной системе в состоянии постоянного приложения усилия.)

2. Запорная арматура трубопроводов. (Тарельчатая пружина АФ-22-02-008-01, которая прижимает седло клапана к шиберу задвижки ЗМС-80х70к1).

3. Легковые и грузовые автомобили (например, применяется тарельчатая пружина в качестве нажимной пружины сцепления при использовании механических и гидравлических приводов).

4. Подъёмно-транспортное оборудование: подвесные канатные дороги, шахтные парашюты для лифтов, тормоза для строительного и рельсового транспорта.

5. Предохранительные клапаны.

6. Соединительные муфты.

7. Инструментальные зажимные устройства.

8. Компенсаторы люфта в подшипниках.

9. Гасители колебаний и т.д.

Однако согласно многочисленным исследованиям и практическим испытаниям большой процент пружин в процессе эксплуатации при циклическом нагружении не выдерживает указанное в ГОСТ количество циклов (2-106). Разрушение происходит из-за формирования усталостных трещин в кромке отверстия и из-за износа их контактных поверхностей. Дефекты поверхности кромок пружины, появляющиеся в процессе типовой штамповки, ускоряют зарождение усталостных трещин. У стандартных пружин при эксплуатации возникают значительные по величине напряжения, вследствие этого снижается ресурс. Контактная поверхность пружины быстро изнашивается в связи с ее небольшой площадью. Для увеличения ресурса тарельчатой пружины необходимо уменьшить напряжения при эксплуатационной деформации, увеличить площадь контактной поверхности и исключить появление дефектов поверхности в процессе ее изготовления.

Уменьшение напряжений возможно путем оптимизации конструктивных параметров пружины, на основе результатов анализа НДС при сжатии в процессе эксплуатации. Отбортовка кромки пружины позволит увеличить площадь ее контактной поверхности. Для изготовления усовершенствованной пружины с оптимальными конструктивными параметрами необходимо изменить конструкцию штампового инструмента.

Проведенный анализ методик конструирования тарельчатых пружин показал, что конструктивные параметры тарельчатых пружин, в основном, выбирают близкие к расчетным размерам из стандартных рядов, предлагаемых соответствующим стандартом, без учета особенностей их дальнейшего использования. В этом случае выбор конструктивных параметров пружин, является приблизительным. Оптимизация конструктивных параметров и формы сечения тарельчатых пружин позволит увеличить стойкость против усталостного разрушения тарельчатых пружин.

Типовой процесс изготовления тарельчатых пружин из ленты состоит из ряда операций. Вырубка по контуру, пробивка отверстия и формообразование конусной поверхности. При разделительных операциях на заготовке формируются дефекты, а именно острые кромки и заусенцы. Далее проводят механическую обработку кромок и упрочнение пружины. Наличие операции механической обработки повышает затраты на производство. Совершенствование технологии изготовления тарельчатых пружин, устраняющее операцию механической обработки кромок, позволит сократить затраты на производство и улучшить эксплуатационные характеристики' пружины. Все вышеизложенное говорит об актуальности темы диссертации.

Научная новизна работы состоит в следующем:

- получены энергосиловые зависимости процесса штамповки и определен диапазон допустимых значений соотношения геометрических параметров* элементов штамповой оснастки и заготовки для изготовления тарельчатой пружины, отличающиеся от существующих тем, что матрица содержит эластичный элемент;

- разработана методика оптимизации конструктивных параметров тарельчатой пружины, обеспечивающая минимум величины напряжения при эксплуатации в кромке отверстия пружины;

- на основе метода конечных элементов разработана математическая* модель процесса упругого сжатия тарельчатой пружины в процессе эксплуатации с целью оценки ее свойств, определения напряжений в осевых сечениях пружины с учетом неравномерности их распределения.

Практическая значимость работы заключается в следующем:

- усовершенствована технология изготовления тарельчатой пружины, позволяющая снизить затраты на производство, за счет устранения операции механической обработки кромок и снижения себестоимости рабочего инструмента;

- разработана и изготовлена тарельчатая пружина усовершенствованной формы с криволинейной образующей в осевом сечении, со сниженной на 30% величиной напряжения в нижней кромке отверстия; разработана конструкция шарового шарнира, обеспечивающая увеличение его срока службы за счет использования в качестве упруго элемента усовершенствованной тарельчатой пружины; разработаны конструкции кривошипного пресса оснащенного гидропневматическим уравновешивающим устройством и штамповой оснастки с эластичным элементом предназначенные для изготовления усовершенствованной тарельчатой пружины.

5.4 Выводы

1. Экспериментально определена жесткость С резинового вкладыша нижнего шарового шарнира. Изменение жесткости пропорционально деформации и находится в диапазоне 1000 - 1300 Н/мм.

2. Разработана усовершенствованная конструкция шарового шарнира, отличающаяся тем, что вместо упругого элемента в виде резинового вкладыша установлена стальная тарельчатая пружина. Применение тарельчатой пружины в шаровом шарнире позволит повысить срок его службы. Рассчитаны оптимальные конструктивные параметры тарельчатой пружины устанавливаемой в шаровом шарнире: £)=35 мм, С= 1000 Н/мм, 13,19 мм, »5= 1 мм,/3= 1,14 мм, а= 6°, г =2 мм. Пружина с указанными конструктивными параметрами установлена в нижнем шаровом шарнире, который принят к внедрению в производство на предприятии ЗАО НПО «Белмаг».

3. Разработана конструкция промышленной штамповой оснастки и конструкция рабочего узла для штамповки тарельчатых пружин эластичными средами. Для снижения энергозатрат разработанная конструкция рабочего узла штампового автомата для изготовления тарельчатых пружин эластичными средами оснащена гидропневматическим уравновешивающим механизмом.

4. Усовершенствована технология штамповки тарельчатых пружин за счет использования эластичной среды. Разработанная технология позволяет снизить затраты на их производство и устранить операцию по притуплению кромок. Ожидаемый экономический эффект составит 3714730 р. себестоимости рабочего инструмента. Ожидаемый экономический эффект за год составит 3714730 р.

1. Аверкиев Ю.А., Аверкиев А.Ю. Технология холодной штамповки / Ю.А. Аверкиев, А.Ю. Аверкиев. М.: Машиностроение, 1989. - 304с.

2. Автомобили «Жигули» моделей BA3-2103, -2106 и их модификации: Устройство и ремонт./ В.А. Вершигора, А.П. Игнатов, К.В. Новокшонов. и др. М.: Транспорт, 1987. - 192с.

3. Аркулис Г.Э., Дорогобит В.Г. Теория пластичности / Г.Э. Аркулис, В.Г. Дорогобит. -М: Металлургия,1987. 351с.

4. Биргер И.А., Шор Б.Ф., Иосилевич Г.В. Расчет на прочность деталей машин: справочник. — 4-е издание., перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 1993. 640 с. -ISBN 5-217-01304-0.

5. Безухов Н.И. Основы теории упругости, пластичности и ползучести / Н.И. Безухов. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высшая школа, 1968. -512 с.

6. Бернштейн M.JL, Займовский В.А Механические свойства металлов / M.JI. Бернштейн, В.А Займовский. 2-е изд. - М.: Металлургия, 1979. - 134с.

7. Брюхов A.B. Малая деформация кольцевых деталей при осесиметричной нагрузке: автореф. на соискание ученой степени канд. техн. наук: 01.02.04 / Брюхов A.B. Воронеж, 2003 - 19 с.

8. Воронина О.Б., Михайлова У.В. Программное обеспечение для моделирования процессов пластической деформации // Материалы 64-й науч.-техн. конф. по итогам науч.-исслед. работ за 2004-2005 гг.: сб. докл. Магнитогорск: МГТУ. 2006. - Т.2. - С. 160-164.

9. Ганаго O.A., Вельбой В.Ф. Основы расчета на прочность осесимметричных штампов холодной объемной штамповки // Кузнечно-штамповочное производство. 1973. - № 5. - С. 1-5.

10. Гжиров Р.И. Краткий справочник конструктора: Справочник. — Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1983. 464 с.

11. Железков О.С., Михайлова У.В. Модернизация шаровых шарниров используемых в автомобилестроении. // Вестник машиностроения, 2009. №12. -С. 83 -84.

12. Железков О.С., Михайлова У.В. Особенности штамповки тарельчатых пружин. // Вестник МГТУ им. Г.И. Носова 2007. - № 4. - С. 59 -60.

13. Железков О.С., Михайлова У.В. Усовершенствованный шаровой шарнир передней подвески легковых автомобилей // Автомобильная промышленность. 2010. - №3 - С. 54 - 56.

14. Живов Л.И., Овчинников А.Г., Складчиков E.H. Кузнечно-штамповочное оборудование: учеб. для вузов М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2006. - 560с.

15. Журавлев В.Н., Николаева О.И. ' Машиностроительные стали: Справочник. -Изд. 4-е, переработ, и доп. М.: Машиностроение, 1992. - 480с.

16. Золотаревский B.C. Механические испытания и свойства металлов / B.C. Золотаревский. М.: Металлургия, 1974. - 304 с.

17. Ильюшин A.A. Механика сплошной среды / А.А.Ильюшин. — М.: Изд. МГУ, 1978.-288 с.

18. Исаченков Е.И. Штамповка резиной и жидкостью. — М.: «Машиностроение», 1967.-367 с.

19. Исследование пружинения криволинейных бортов при стесненном изгибе листовых заготовок эластичной средой / А.Д. Комаров, В.А. Барвинок, A.B. Соколова и др. // Кузнечно-штамповочное производство. — 2000. — №4. — С. 3-8.

20. Исследования в области пластичности и обработки металлов давлением: сб. ст. Выпуск 1.: — Тула: Коммунар, 1973. 184 с.

21. Истомин С.Н., Гуреев A.M. Расчет оптимальных геометрических параметров тарельчатых пружин //Вестник машиностроения. 1991. - №6. - С. 24-26.

22. Карпачев А.Ф., Карпачев Б.А. О возможностях повышения служебных свойств тарельчатых пружин // Вестник машиностроения. 1991. -№9.-С. 13-16.

23. Ковка и штамповка: Справочник: В 4 т./ Под ред. А.Д. Матвеева; -М.: Машиностроение, 1987. Т. 4: Листовая штамповка - 544 с.

24. Колмогоров B.JL, Тарновский И.Я., Ериклинцев В.В. Новый метод расчета напряжений в обработке металлов давлением // Изв. вузов. Черная металлургия. 1964. - № 9. - С. 74-92.

25. Колмогоров B.JI. Механика обработки металлов давлением / B.JI. Колмогоров. 2-е изд., переработ, и доп. — Екатеринбург: Изд-во Уральского гос. технич. ун-та - УТТИ, 2001. - 836 с.

26. Колмогоров B.JL Механика обработки металлов давлением / В.Л. Колмогоров. М.: Металлургия, 1986. - 688 с.

27. Комаров А.Д., Романовский В.П. Вырезка деталей полиуретаном / А.Д. Комаров. Л.: ЛДНТП,1986. -36 с.

28. Лейбензон Л.С. Курс теории упругости. 2-е изд., перераб. и доп. -М.: ОГИЗ, 1947.-465 с.

29. Малинина О.П. Научный руководитель проф. Комаров А.Д. Отбортовка отверстий эластичной средой. Тезисы докладов научно -технической конференции "IX Всероссийские Туполевские чтения студентов" (25 - 26 октября 2000 г.), Том 1. Казань: КГТУ. 2000 - С. 21.

30. Михайлова У.В. Математическое моделирование процессов штамповки эластичными средами // Актуальные проблемы современной науки, техники и образования: материалы 68-й науч.-техн. конф. Магнитогорск, МГТУ, 2010. Т.2. - С. 134-136.

31. Михайлова У.В. Оптимизация конструктивных параметров тарельчатых пружин. // Технология машиностроения, 2009. №11. - С. 32 - 33.

32. Михайлова У.В. Разработка и расчет процессов штамповки тарельчатых пружин эластичными средами // Актуальные проблемы современной науки, техники и образования: материалы 68-й науч.-техн. конф. Магнитогорск, МГТУ, 2010. Т. 1. - С. 315-319.

33. Михлин С.Г. Вариационные методы в математической физике / С.Г. Михлин. 2-е изд., переработ, и доп. - М.: Наука, 1970. - 512 с.

34. Михлин С.Г. Курс математической физики / С.Г. Михлин. М.: Наука, 1968.-576 с.

35. Михлин С.Г. Линейные уравнения в частных производных / С.Г. Михлин. М.: Наука, 1977. - 431 с.

36. Моделирование упругого напряженно-деформированного состояния тарельчатой пружины с применением метода конечных элементов / У. В. Михайлова. — Свидетельство об отраслевой регистрации разработки № 8128.-М.: ВНТЦ, 2007. № 50200700808.

37. Норри Д., де Фриз Ж. Введение в метод конечных элементов: Пер. с англ.-М.: Мир, 1981.-304 с.

38. Обработка металлов давлением / Ю.Ф. Шевакин, В.Н. Чернышев, P.JI. Шаталов, H.A. Мочалов и др. М.: Интермет Инжиниринг, 2005. - 496 с.

39. Оптимизация расчетов конструктивных параметров тарельчатой пружины / У. В. Михайлова. Свидетельство об отраслевой регистрации разработки № 8129. -М.: ВНТЦ, 2007. № 50200700753.

40. Опыт штамповки полиуретаном стальных деталей сложной формы / В.К. Моисеев, А.Д. Комаров, А.Н. Дунаев и др. // Кузнечно-штамповочное производство. 1991. - № 8. - С. 17-18.

41. Орлов П.И. Основы конструирования: Справочно-методич. пособие: в 2-х кн. -3-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1988. -Кн.2. - 614с.

42. Основы теории обработки металлов давлением./ С.И. Губкин, Б.П. Звороно, В.Ф. Катков, И.А. Норицын и др. М.: Гос. научн.-техн. изд-во машиностроительной литературы, 1959.-539с.

43. Пат. 69172 Российская Федерация МПК51 F16 Cl 1/06. Шаровой, шарнир / Железков О.С., Михайлова У.В.; заявитель и патентообладатель МГТУ им. Г.И. Носова. опубл. 10.12.07, Бюл. № 34. - 6 е.: ил.

44. Повышение точности и автоматизация штамповки и ковки: сб.— М: Машиностроение, 1967. — №8. 259 с.

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

46. Пономарев C.B., Андреева JI.E. Расчет упругих элементов машин и приборов / C.B. Пономарев, Л.Е.Андреева. -М.: Машиностроение, 1980. 326с.

47. Пономарев С.Д. и др. Расчеты на прочность в машиностроении / С.Д. Пономарев, В.Л. Бидерман, К.К. Лихарев и др. М.: Машгиз, 1954. - 378 с.

48. Пономарев С.Д. Пружины, их расчет и конструирование / С.Д. Пономарев. М.:Машгиз, 1954. - 254 с.

49. Радаев Ю.Н. Пространственная задача математической теории пластичности / Ю.Н. Радаев. — Самара: Изд-во Самарского гос. ун-та, 2004. -147 с.

50. Раймпель Й. Шасси автомобиля: элементы подвески. М.: Машиностроение, 1982.— 368 с.

51. Романовский В.П. Справочник по холодной штамповке. — 6-е изд., перераб. и доп. JL: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1979. — 520 с.

52. Седов Л.И. Механика сплошной среды. Т.1. — 4-е изд., перераб. и доп. -М.: Наука, 1983. 528 с.

53. Седов Л.И. Механика сплошной среды / Л.И.Седов. 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Наука, 1984. - Т.2. - 560 с.

54. Смирнов-Аляев Г.А. Механические основы пластической обработки металлов / Г.А. Смирнов-Аляев. Л.: Машиностроение, 1968. - 266 с.

55. Смирнов-Аляев Г. А., Розенберг В.М. Теория пластических деформаций металлов / Г.А.Смирнов-Аляев, В.М. Розенберг. — М.: Машгиз, 1956.-368 с.

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

57. Соколов C.B. Расчет заневоленных тарельчатых пружин // Вестник машиностроения. 1957. — №7. - С. 34-36.

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

59. Сторожев М.В., Попов Е.А. Теория обработки металлов давлением / М.В. Сторожев, Е.А.Попов. М.: Машиностроение, 1977. - 424 с.

60. Тарновский И.А., Поздеев A.A., Ляшков В.Б. Деформация металла при прокатке. Свердл.: Металургиздат, 1956. - 283 с.

61. Тарновский И.Я. Вариационные методы механики пластических сред в теории обработки металлов давлением // Инженерные методы расчета технологических процессов обработки металлов давлением. — 1963. С. 45-72.

62. Тарновский И .Я., Паршин В.Г. Исследование холодной деформации тел с неоднородными механическими свойствами. // Изв. вузов. Черная металлургия. 1968. - № 5. - С. 81-86.

63. Тарновский И.Я., Поздеев A.A., Ганаго O.A. Деформации и усилия при обработке металлов давлением. М.: Машгиз, 1959. - 304 с.

64. Тарновский И.Я., Поздеев A.A., Тарновский В.И. Вариационные методы в теории обработки металлов давлением // Прочность и пластичность. — 1971.-С. 175-178.

65. Теория обработки металлов давлением / И.Я. Тарновский, A.A. Поздеев, O.A. Ганаго и др. М.: Металлургиздат,1963. - 672 с

66. Тимофеев С.И. Детали машин / С.И. Тимофеев. — Ростов-на-Дону: Феникс, 2005. 623с.

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

68. Томсен Э., Янг К., Кабояши Ш. Механика пластических деформаций при обработке металлов. М.: Машиностроение, 1969. - 503 с.

69. Третьяков A.B., Трофимов Г.К., Гурьянова М.К. Механические свойства сталей и сплавов при пластическом деформировании: карманный справочник. — М.: Машиностроение, 1971. 64 с.

70. Турчак Л.И. Основы численных методов: учеб. пособие. М.: Наука, 1987.-320 с.

71. Унксов Е.П. Инженерная теория пластичности / Е.П. У иксов М.: Машгиз, 1959.-251 с.

72. Унксов Е.П. Инженерные методы расчета усилий при обработке металлов давлением / Е.П. Унксов. М.: Машгиз, 1939. - 191 с.

73. Унксов Е.П. Пластическая деформация при ковке и штамповке. -М.: Машгиз, 1939. 191 с.

74. Феодосьев В.И. Расчет обжатия пружин Бельвилля // Тр. каф. сопротивления материалов, МВТУ. М., 1947. - С. 23-26.

75. Хилл Р. Математическая теория пластичности / Р. Хилл. — М.: Гостехиздат, 195 6.-462с.

76. Шалин В.Н. Расчеты упрочнения изделий при их пластической деформации / В.Н. Шалин. — Л.: Машиностроение, 1971. — 190 с.

77. Шелофаст В.В. Основы проектирования машин / В.В. Шелофаст. -М.: АПМ, 2000.-567 с.

78. Шенон Р. Имитационное моделирование систем — искусство и наука / Р. Шенон. М.: Мир, 1979. - 416 с.

79. Шнейдер Ю.Г. Холодная бесштамповая обработка металлов давлением / Ю.Г. Шнейдер. 3-е изд., перераб. и доп. — Л.: Машиностроение, 1967.-350 с.

80. Штамповка длинномерных листовых деталей полиуретаном / В.А. Барвинок, Н.А. Ефимов, А.Д Комаров и др. // Кузнечно-штамповочное производство. 1995.-№10.-С. 14-17.

81. Штамповые материалы. Обработка и применение: сб. ст. М.: Машиностроение, 1986. - 144 с.

82. Norrie D.H., de Vries G. The Finite Element Method Fundamentals and Applications / D.H. Norrie, G.de Vries. - Academic Press: New York, 1973. -301 p.

83. N = (кЯ + 1) * (кг + 1) * 2;1. Б = пелу Ма(:пх(3, 3);01, 1. = 1; Б[1, 2] = V; 0[1,3] = 0;

84. Э2, 1. = V; Б[2, 2] = 1; Б[2, 3] = 0;03, 1. = 0; Б[3, 2] = 0; 0[3, 3] = (1 у) * 0.5;оиЫе йпр = е / (1 V * у);

85. B1.l,2. = 0; B[i][l,3] = y3-yl; B[i][l,4] = 0; B[i][l,5] = yl-y2; B[i][l,6] = 0;

86. B1.2, 1. = 0; B[i][2, 2] = x3 x2; B[i][2, 3] = 0;

87. Stream Writer sw = new StreamWriter("out.txt"); Matrix X;1. X = new Matrix(l,l);1. X.Clone(A);1. X.LUP(C);1. X.Print(sw);sw.Close();

88. Декан факультета «Технологий и качества» д.т.н, профессор

89. Декан факультета «Механико-машиностроительного» д.т.н., доцепг1. В.М. Салганик1. А.Г. Корчунов