автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.05, диссертация на тему:Совершенствование технологии комбинированного выдавливания полых деталей с фланцем с учетом изменения механических свойств

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ ^ УНИВЕРСИТЕТ «МАМИ».

003469257

"I-----г ; —

ИГНАТЕНКО ВИТАЛИЙ НИКОЛАЕВИЧ

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ КОМБИНИРОВАННОГО ВЫДАВЛИВАНИЯ ПОЛЫХ ДЕТАЛЕЙ С ФЛАНЦЕМ С УЧЕТОМ ИЗМЕНЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ

Специальность 05.03.05 - Технологии и машины обработки давлением

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 2009

003469257

Работа выполнена на кафедре «Кузовостроение и обработка давлением» Московского государственного технического университета «МАМИ».

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Филиппов Юлиан Кириллович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Проскуряков Николай Евгеньевич

кандидат технических наук Белокуров Олег Александрович

Ведущее предприятие: ^

ФГУП НПО «Техномаш».

Защита диссертации состоится «28» мая 2009 г. в 14 ч. на заседании диссертационного совета Д212.140.02 при Московском государственном техническом университете «МАМИ» (107023, Москва, Е-23, Большая Семеновская ул., д. 38).

Ваши отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью, просим направлять по вышеуказанному адресу.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного технического университета «МАМИ».

Автореферат разослан «28» апреля 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Обеспечение конкурентоспособности продукции машиностроения в современных условиях связано с разработкой и освоением новых технологий, позволяющих получать изделия высокого качества с заданными механическими свойствами при минимальных трудовых, материальных и энергетических затратах на их производство.

В связи с этим возрастает роль технологий заготовительного производства и особенно наиболее эффективных ресурсосберегающих методов обработки металлов давлением, среди которых видное место занимает холодная объемная штамповка. Технологические и экологические преимущества позволяют применить процессы холодной объемной штамповки взамен литья, горячей штамповки и механической обработки резанием при производстве широкой номенклатуры заготовок и деталей.

Комбинирование схем обратного и радиального выдавливания при изготовлении деталей с фланцем повышает технологические возможности процессов штамповки за счет снижения энергетических затрат и сокращения количества технологических переходов.

Однако внедрение комбинированных процессов холодного выдавливания в настоящее время затруднено из-за недостаточной изученности этих технологий и, как следствие, отсутствия информации в литературе.

Холодная объемная штамповка обладает рядом преимуществ. Она обеспечивает получение точных заготовок, а иногда и готовых деталей, обладающих высоким качеством поверхности, благодаря чему расход металла на изготовление изделий и трудоемкость становятся минимальными. Увеличивается прочность деталей за счет упрочнения при холодной деформации.

Помимо преимуществ у этой технологии имеются и недостатки. Одним из главных является понижение пластичности и снижение ударной вязкости обработанного металла. Это особенно важно для ответственных деталей, работающих в условиях ударных нагрузок. В настоящее время влияние накопленной деформации на изменение механических свойств в достаточной мере не изучено.

Ввиду изложенного, актуальной научной задачей в области развития технологии заготовительного производства является повышение качества изделий и технологических возможностей холодной объемной штамповки за

счет изучения и освоения процессов комбинированного выдавливания, а также исследования влияния деформации на изменение механических свойств.

Цель работы: повышение качества полых осесимметричных деталей с фланцем, получаемых холодным выдавливанием с учетом влияния деформации на изменение ударной вязкости.

Задачи исследования:

1. Разработать математическую модель процесса комбинированного радиального и обратного выдавливания в конической матрице заготовок типа стакан с фланцем; провести анализ модели на основе метода баланса мощности с варьированием начальных и граничных условий моделирования; .

2. Провести моделирование экспериментально-аналитическим методом и методом конечных элементов процесса формообразования заготовки типа стакан с фланцем комбинированным радиальным и обратньм выдавливанием;

3. Выявить закономерности изменения силового и деформационного режимов процесса, а также размеров конечной детали в зависимости от геометрических параметров инструмента;

4. Провести экспериментальную проверку адекватности разработанной математической модели, оценить точность определения технологической силы на основе выбранной модели комбинированного процесса радиального и обратного выдавливания;

5. Установить зависимость ударной вязкости от схемы напряженно-деформированного состояния и величины деформации, обосновать выбор марки стали для холодной объемной штамповки в зависимости от изменения физико-механических характеристик в процессе деформации;

6. Разработать технологический процесс холодного комбинированного радиального и обратного выдавливания изделия типа стакан с фланцем на примере детали «Наконечник».

Методы исследования.

Теоретические исследования комбинированного процесса радиального и обратного выдавливания в конической матрице выполнены с использованием классических методов описания движения и напряженно-деформированного состояния материала, принятых в механике сплошных сред и в теории

пластичности. Математическое моделирование процесса комбинированного выдавливания выполнялось с помощью специально разработанной программы на языке программирования «С#»' для рабочей среды «DotNet Framework 2.0»2. Исследования кинематики течения проводились на основе метода конечных элементов в программе Q-FORM 2D3 и с помощью методов, базирующихся на теории пластичности течения. Экспериментальные методы определения энергетических, силовых и деформационных параметров в процессе комбинированного выдавливания применялись с использованием современных измерительных приборов.

Научная новизна:

- установлены теоретически и подтверждены экспериментально зависимости деформирующей силы и положения границы раздела течения металла от начальных условий процесса при комбинированном радиальном и обратном выдавливании в конической матрице;

- с помощью математического моделирования выявлено влияние угла матрицы на конечную форму и размеры готовой детали, а также на силу деформирования при комбинированном процессе радиального и обратного выдавливания в конической матрице;

- определена экспериментально зависимость ударной вязкости стали 10 от накопленной деформации и схемы напряженно-деформированного состояния.

Практическая значимость:

- на базе метода баланса мощности разработана специальная программа для определения деформирующей силы при комбинированном процессе;

- получены соотношения, обеспечивающие рациональные технологические режимы операции комбинированного радиального и обратного выдавливания в конической матрице;

- выявлена зависимость ударной вязкости стали 10 от накопленной деформации и схемы напряженно-деформированного состояния, выраженного в показателе Лодэ-Надаи.

- разработан технологический процесс комбинированного выдавливания полых осесимметричных деталей типа стакан с фланцем на примере детали

1 Использовалась бесплатная среда программирования - Microsoft Visual СИ 2005 Express. Сайт разработчиков: http://www.microsoft.com/express/vcshaip.

1 Сайт разработчиков: http://msdn.microsoft.com/ru-m/netframework/default.aspx.

3 Сайт разработчиков: http://www.qform3d.ru.

«наконечник» из стали 10 с учетом изменения ударной вязкости. Спроектирована экспериментальная оснастка и производственные штампы. Технологический процесс и конструкция штампов переданы в производство для освоения; методика расчета технологии используется в учебном процессе.

Основные научные результаты, полученные лично соискателем:

Личный вклад соискателя заключается в обосновании цели работы, разработке основных идей и методик исследований, постановке и решении задач диссертационной работы.

Автором установлены закономерности комбинированного выдавливания, разработана математическая модель процесса, технология производства осесимметричных деталей с фланцем;'спроектированы чертежи штамповой оснастки для выдавливания деталей с фланцем; получены рекомендации по проектированию технологических процессов холодного выдавливания деталей.

В результате экспериментальных исследований установлена зависимость ударной вязкости стали 10 от накопленной деформации и схемы напряженно-деформированного состояния.

Вклад соискателя в работах, опубликованных вместе с соавторами, представлен в аннотациях к списку опубликованных работ по теме диссертации.

Апробация работы. Результаты исследований доложены на:

- 49-й международной научно-технической конференции ассоциации автомобильных инженеров «Приоритеты развития отечественного автотракторостроения и подготовки инженерных и научных кадров», Москва, 2005;

- международной научно-технической конференции «Достижение и перспективы развития процессов и машин обработки давлением в металлургии и машиностроении», Украина, Краматорск, 2008;

- научно-технической конференции «Состояние, проблемы и перспективы создания корабельных информационно-управляющих комплексов», М., 2008;

- международном научном симпозиуме «Автотракторостроение - 2009», Москва, 2009.

Публикации.

Основное содержание работ опубликовано в 8 печатных работах, в том числе 3 публикации в ведущих рецензируемых изданиях, включенных в список ВАК.

Связь темы диссертации с общенаучными и общегосударственными задачами

Работа выполнена в рамках тематического плана 1.4.08 «Разработка и исследование комбинированных процессов обработки на основе принципов создания оптимальных методов обработки в машиностроении» научно-исследовательских работ Московского государственного технического университета «МАМИ», проводимого по заданию Федерального агентства по образованию в 2008 г.

Структура и объем работы.

Диссертация состоит из введения, 5 глав, основных выводов и приложений. Работа выполнена на 150 страницах машинописного текста, содержит 85 рисунков, 12 таблиц, список литературы из 101 наименования и приложения.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы и цели диссертационной работы, приведены научная новизна, практическая значимость, методы исследования и основные положения, выносимые на защиту, краткое содержание диссертации.

В первой главе приводится обзор литературных источников, связанных с изучаемыми вопросами: формообразование тела при холодной деформации; исследование процессов радиального, обратного и комбинированного выдавливания; существующие подходы к моделированию процессов холодного выдавливания; классификация типовых деталей с фланцем и существующих математических моделей процессов выдавливания деталей с фланцем.

Исследованию процессов выдавливания посвящены работы Н.С. Курнакова и С.Ф. Жемчужного, С.И. Губкина, Е.П. Унксова, Г.А. Смирнова-Аляева, А.Д. Томленова, А.К. Евдокимова, П.С. Истомина, И.М. Павлова, И.А. Норицына, А.В. Ребельского, И.Л. Перлина, ДА. Шофмана, Л.Г. Степанского,

A.Г. Овчинникова, В.В. Евстифеева, В.Я. Шехтера, А.Н. Митькина и других отечественных исследователей. Из зарубежных исследователей данным вопросом занимались X. Ункель, Г. Закс и В. Эйсбейн, Э. Зибель, Э. Фангмайер,

B. Прагер, Ф Ходж, А. Грин.

Вопросам комбинированного и совмещенного выдавливания посвящены работы Л.Д. Оленина, А.Э. Артеса, В.А. Головина, Ю.К. Филиппова, A.M. Дмитриева, A.JI. Воронцова, В.А. Евстратова, В.А. Крохи, И.О. Сивака, И.С. Алиева, К.Н. Богоявленского, Г.Я. Гуна, Я.Е. Бейгельзимера и других авторов.

В главе проанализированы экспериментальные и экспериментально-аналитические методы исследования формоизменения в различных процессах деформирования деталей.

Также приводится обзор литературных источников, посвященных исследованию влияния деформации и схемы деформирования на ударную вязкость углеродистых сталей.

Из обзора литературных источников, приведенных в главе, следует, что отсутствует анализ процесса комбинированного радиального и обратного выдавливания в конической матрице, не изучено влияние геометрии инструмента на конечные размеры детали и силу деформирования. Также требует уточнения зависимость ударной вязкости стали от деформации и схемы напряженно-деформированного состояния.

На основании анализа литературы поставлены цель и задачи исследования.

Во второй главе выполнен теоретический анализ комбинированного процесса радиального и обратного выдавливания в конической матрице методом баланса мощности с учетом упрочнения металла. Приводятся результаты экспериментальной проверки полученных решений.

При этом были приняты следующие допущения: материал несжимаем, упругими деформациями пренебрегают; материал изотропен; скорость движения инструмента постоянна; контактные касательные напряжения постоянны и наперед заданы (в соответствии с законом Прандтля); нормальные составляющие компоненты скорости течения неразрывны.

Как показали результаты предварительных экспериментов, процесс выдавливания в конической матрице можно разделить на три стадии. Первая стадия начинается с момента касания пуансона заготовки и продолжается до полного заполнения конической части матрицы, при этом комбинированного выдавливания не происходит, так как весь металл течет в область фланца. Во

время второй стадии наблюдается комбинированный процесс, металл одновременно течет и в обратном, и в радиальном направлении. Третья стадия начинается при достижении пуансона координаты, соответствующей толщине фланца. При этом резко возрастает сила деформирования и могут появиться такие дефекты, как утяжина.

На рисунке 1 представлена расчетная схема процесса, где деформируемая заготовка условно разделена на 8 зон: 1-5 и 8 - пластические зоны, а 6 и 7 -жесткие.

Граница раздела течения металла в обратном и радиальном направлениях определяется координатой Л * и находится между зонами 1 и 8.

комбинированного процесса радиального и обратного выдавливания

Первым этапом метода баланса мощности является выбор кинематически допустимого поля скоростей в каждой зоне очага деформации.

Кинематически допустимое поле скоростей должно удовлетворять 1раничным условиям и условию постоянства объема в каждой точке очага

деформации. Используется цилиндрическая система координат р,в,г (ось г совпадает с осью очага деформации).

Для определения силы деформирования и границы раздела течения было составлено уравнение энергетического баланса мощности внешних и внутренних сил на кинематически возможном поле скоростей, которое связывает мощность внешних активных сил NА = р ■ Т*1 • У0 с мощностью внутренних сил:

(1)

где Ыд = ЩсГ/' ' ¿Уд, (2)

- мощность пластической деформации;

о-, - напряжение текучести с'учетом упрочнения, которое учитывается с помощью степенной функции вида ст. = <т0 + А ■ е"н,

где ен = |б\ Л - накопленная деформация; (3)

г„

ё- интенсивность скоростей деформации;

Уд - объем пластической зоны.

Для вычисления накопленной деформации необходимо проследить путь материальной точки от момента вхождения в очаг деформации (ги) до момента окончания штамповки (¿5).

Для процессов осесимметричного деформирования интенсивность скорости деформации определяется по зависимости:

^ (4)

Мощность сил трения определяется следующей зависимостью:

Ктр=\\ттр\Уск (5)

г»?

где т = а, ■ /л, ц - коэффициент трения(0</ц<0,5); Уск- относительная

скорость скольжения заготовки вдоль контакта с инструментом; Ь\пр -площадь

контактной поверхности;

Мощность сил среза находится по формуле:

= Я(6)

где тср=к = а!/^1з - напряжение текучести на сдвиг, МПа; Уср = --

модуль разности касательных составляющих скорости до и после границы; -площадь поверхности среза;

Приращение деформации точки при переходе из одной зоны в другую рассчитывается следующим образом:

V

(7)

где ¥н - нормальная составляющая скорости на границе.

Полное время деформации определяем из условия равенства потоков. При рассмотрении зон обратного выдавливания, зоны радиального выдавливания принимаются жесткими; и наоборот, при рассмотрении зон радиального выдавливания, зоны обратного выдавливания принимаются жесткими.

Время, необходимое для формообразования при выдавливании:

у/

для зон 1-4:^=-(8)

'Уа ¡V

для зон 5, 6, 8: ¡к =-, (9)

я-гх -Гп

где й^=гг-й*-(д,2-/•12) + я--/г*-(Л32-Л22) + я-^й*-(Л1Лг+Л22)- объем металла,

формирующего фланец (сумма объемов зон 2, 3, 4); 1¥т = л ■ (.К,2 - - /г*) -

объем металла, формирующего стенки стакана (объем 5-й зоны в конечный момент деформации, когда 2, = /г,).

Конечные координаты рассматриваемой точки для каждой зоны рк и гк, текущие —р иг.

Для каждой пластической зоны найдено кинематически возможное поле скоростей, удовлетворяющее граничным условиям и условию несжимаемости (таблица 1).

На основе полученных зависимостей были найдены основные параметры процесса по формулам (1-9).

Для учета упрочнения была рассчитана накопленная деформация в каждой зоне по формуле (3). Уравнения для определения координат материальной точки были получены из условия равенства потоков (таблица 1).

Для нахождения силы деформирования необходимо вычислить полную мощность (1).

Положение границы раздела течения определяется условием минимума dN .

полной мощности:-= 0.

dh*

Для проведения автоматических вычислений на ЭВМ составлена специальная программа на языке программирования «С#» для рабочей среды «DotNet Framework».

Таблица 1. Поля скоростей и уравнения координаты точки для зон (рисунок 1)

№ зоны Поле скоростей Координаты материальной точки

1 h* ' 2h* % -^H't-i) z = ; p = pt-e 2h°

2 ' p 2h*-p P = Pk-e 2h 2h*-Pi 2 h-Pk~yn-rx-tk

О РИ_ vn-r?-tga 2 h* 2 fj* \' !P _ Vn-г?+tga(p-R2)(p-R1) ^ p--г + 2 h*-p V ■r2 +R. " 1 t 1 2h*-Rt "

" 2 h*-p

4 ' " 2h*-p' Р = Рк-еЩ 2h*-R~-sma z---- 2 h *-R2-sma-Vn-rl-tga • tk

8 h* p 2h* z=zk~e ;p=pk'e

* -Rî-r? (Zi-h*)' 2{z\-h*)-pk

5

' 2 h*-(Rt-r?)~ __^a—JM-i ) p=zx-e v '

Входными данными для программы являются геометрические параметры инструмента, коэффициент трения на контакте поверхностей заготовки и

инструмента, скорость движения инструмента. Характер упрочнения материала описывается с помощью степенной функции, получаемой в результате экспериментов.

Программа позволяет определить величину накопленной деформации, мощности сил трения, среза и пластической деформации в каждой зоне, а также полную мощность.

Граница раздела течения А* находится с помощью специального модуля-цикла. Последовательно в уравнения подставляются различные значения к' в пределах от до И, с шагом 0,01 мм. Из полученных значений полной мощности выбирается минимальное и выводится на экране вместе с соответствующей координатой раздела течения и силой деформирования.

Программа позволяет моделировать только вторую стадию комбинированного процесса (при \ < г, < /г,) при углах матрицы от 5 до 65°.

В третьей главе приведены результаты экспериментального исследования процесса радиального и обратного выдавливания в конической матрице. С помощью экспериментального метода (координатных сеток) и метода конечных элементов в системе (^-РСЖМ 20 получены данные о распределении скоростей в деформируемой заготовке, которые подтверждают адекватность математической модели, приведенной во второй главе.

На конкретном примере показано, что линия раздела течения металла при комбинированном процессе выдавливания пуансоном в конической матрице детали «Наконечник» находится в пределах от 0,5 до 10 мм от опоры матрицы и присутствует до конца формообразования профиля изделия. Аналогичные результаты были получены ■ при исследовании кинематики течения аналитическим методом и методом координатной сетки (рисунок 2).

Проведено моделирование комбинированного процесса с варьированием геометрических соотношений инструмента в системе конечно-элементного моделирования С?-Р(ЖМ 20. Кривая упрочнения стали 10 задавалась на основе экспериментов в табличном виде для фиксированного диапазона значений деформации еи температуры Т и скорости деформации сг Размеры исходной заготовки и виртуального инструмента для моделирования соответствовали размерам экспериментального образца и штампа для комбинированного выдавливания.

Рисунок 2. Сравнение полей скоростей и границы раздела течения металла при комбинированном выдавливании, полученных компьютерным моделированием и методом координатной сетки Результаты моделирования показали, что угол конусности матрицы оказывает заметное влияние на кинематику течения и размеры готовой детали (рисунок 3).

Относительный радиус фланца, К/г Относительная глубина полости, Н/г

Угол матрицы,0

Рисунок 3. Зависимость относительной высоты и диаметра детали от угла

матрицы а

Проведенный анализ комбинированного процесса радиального и обратного выдавливания детали типа стакан с коническим фланцем позволил получить рекомендации по выбору оптимальных условий проведения этого процесса.

На рисунке 4 представлены графики изменения положения границы раздела течения, полученные аналитическим расчетом, методом конечных элементов и опытным путем.

Результаты аналитического расчета *к Опытные данные

Результаты моделирования МКЭ (О-РСЖМ 2Р)

10 11 12 13 14 15 16 Положение пуансона до крайней нижней точки, мм

Рисунок 4. Графики изменения границы раздела течения металла в зависимости от положения пуансона до КНП

В четвертой главе приводятся результаты исследований влияния деформации на изменение ударной вязкости стали 10.

Технические условия на производство множества ответственных деталей требуют определенную величину ударной вязкости, так как это необходимо для выдерживания ударных нагрузок. Ударная вязкость измеряется, как правило, только у исходного материала заготовок деталей, причем размеры исходных заготовок должны быть достаточно большими, чтобы из них можно было изготовить образцы. Следовательно, определить величину ударной вязкости для небольших деталей, полученных методами холодной объемной штамповки, не представляется возможным.

Поэтому была поставлена задача определить зависимость ударной вязкости от накопленной деформации и от схемы напряженно-

деформированного состояния для прогнозирования свойств деталей, получаемых холодной объемной штамповкой.

Для выявления зависимости ударной вязкости от накопленной деформации и от схемы напряженно-деформированного состояния были проведены эксперименты. В качестве предварительного деформирования перед замером ударной вязкости были выбраны следующие схемы:

- одноосное сжатие цилиндрических образцов. Показатель напряженного состояния К = 0,33. Показатель Лодэ-Надаи //„ =1.

- осадка в щелевом штампе призматических образцов. Показатель напряженного состояния К = -0,33. Показатель Лодэ-Надаи = 0.

На рисунке 5 приводятся экспериментально полученные данные об изменении ударной вязкости от накопленной деформации и схемы напряженно-деформированного состояния.

Рисунок 5. График зависимости ударной вязкости от накопленной деформации при деформации одноосным сжатием и осадкой в щелевом штампе

Статистическая обработка результатов проводилась по критерию Стьюдента. При доверительной вероятности 90%, доверительный интервал не превышал 12 Дж/см2.

В пятой главе представлена разработка и исследование технологического процесса производства детали «Наконечник», входящей в

шарово-конусное соединение воздуховодных труб. Одной из особенностей данной детали является наличие ступенчатого фланца. При помощи комбинированного процесса радиального и обратного выдавливания удалось получить высокую точность детали при минимальном числе переходов и энергозатратах.

На основе полученных результатов исследований влияния деформации на изменение механических свойств, получено значение величины ударной вязкости в данной детали удовлетворяющее заводским техническим требованиям. Это позволило заменить исходный материал заготовки на более технологичный для холодной объемной штамповки (сталь 10).

Приводится технологический процесс, конструкции экспериментальных и производственных штампов.

Рисунок 6. Переходы при штамповки заготовки детали «Наконечник».

Технологический процесс и конструкции штампов переданы в производство для освоения.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Изучение литературы и производственного опыта показало, что комбинированный процесс радиального и обратного выдавливания обладает широкими возможностями по совершенствованию технологии холодной объемной штамповки. Однако параметры и технологические возможности этого процесса в достаточной мере не изучены. В литературе отсутствуют исследования по определению зависимости ударной вязкости от накопленной деформации и показателя Лодэ-Надаи для стали 10.

2. Теоретический анализ комбинированного процесса радиального и обратного выдавливания в конической матрице показывает, что при формообразовании деталей типа стакан с фланцем можно сократить число штамповочных, переходов для деталей, имеющих ступенчатый фланец. На

конкретном примере показано, что угол матрицы заметно влияет на комбинированный процесс выдавливания и на размеры конечной детали.

3. На основе метода баланса мощности была разработана математическая модель комбинированного процесса радиального и обратного выдавливания в конической матрице. Составлена программа расчетов на ЭВМ для выдавливания в диапазоне углов 5.. .65 градусов. Сравнение опытного значения с расчетными показывает, что относительная погрешность величин при этом составляет не более 17%.

4. Проведены экспериментальные исследования параметров кинематики процесса комбинированного выдавливания, их результаты подтверждают адекватность полученных теоретических зависимостей. Расчет проведен также с использованием программы СЬЮИМ 20, реализующей метод конечных элементов. Сравнение полученных результатов с расчетными данными С>-Р(ЖМ-2В и с экспериментальными данными, показывает, что составленная математическая модель может применяться в практических целях при крайне малых затратах на разработку методики расчетов и их проведение.

5. Проведены эксперименты по определению величины ударной вязкости в зависимости от величины накопленной деформации и схемы напряженно-деформированного состояния. Установлено влияние коэффициента Лодэ-Надаи д, при предварительной деформации на величину ударной вязкости. При увеличении д, накопленная деформация оказывает большее влияние на снижение ударной вязкости.

6. Определены зависимости величины ударной вязкости стали 10 от деформации сжатия. При деформации е=0,2 среднее значение ударной вязкости понижается на «48%, при деформации до е=0,5, среднее значение ударной вязкости понижается на »70%. Определены зависимости величины ударной вязкости стали 10 от деформации в щелевом штампе. При деформации е=0,2 среднее значение ударной вязкости понижается на «¡6%, при деформации до е=0,5, среднее значение ударной вязкости понижается на ¡«27%.

7. С использованием результатов проведенных исследований разработан технологический процесс холодной объемной штамповки детали «Наконечник» из стали 10. Спроектированы производственные штампы для изготовления деталей в условиях мелкосерийного производства. При этом экономический эффект при внедрении на предприятии ОАО «Демиховский

машиностроительный завод» составил 80 ООО рублей на программу 12 ООО штук деталей. Результаты работы используются в учебном процессе.

Основные результаты исследований отражены в следующих работах:

1. Головин В.А. Особенности кинематики течения металла при комбинированном холодном выдавливании полых деталей с фланцем заданных размеров / В.А. Головин, Ю.К. Филиппов, В.Н. Игнатенко // Материалы 49-й международной научно-технической конференции ААИ «Приоритеты развития отечественного автотракторостроения и подготовки инженерных и научных кадров» Секция 6 «Заготовительные производства в машиностроении. Подсекция «МиТОМД». Часть 2. - М., МАМИ, 2005. -С. 18 - 20с.

2. Головин В.А. Совершенствование методики лабораторных исследований процессов холодной объемной штамповки деталей сложной формы / В.А. Головин, Ю.К. Филиппов, В.Н. Игнатенко // Материалы 49-й международной научно-технической конференции ААИ «Приоритеты развития отечественного автотракторостроения и подготовки инженерных и научных кадров» Секция 6 «Заготовительные производства в машиностроении. Подсекция «МиТОМД». Часть 2. - М., МАМИ, 2005. -С. 35-37.

3. Головин В.А. Разработка и исследование процесса холодной штамповки деталей типа «наконечник» / В.А. Головин, Ю.К. Филиппов, В.Н. Игнатенко // Материалы 49-й международной научно-технической конференции ААИ «Приоритеты развития отечественного автотракторостроения и подготовки инженерных и научных кадров» Секция 6 «Заготовительные производства в машиностроении. Подсекция «МиТОМД». Часть 2. - М., МАМИ, 2005г. - С. 63-65.

4. Головин В.А. Разработка и исследование процессов холодной объемной штамповки полых осесимметричных деталей сложной формы // В.А. Головин, В.В. Пыжов, В.Н. Игнатенко и др. // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка материалов давлением. МГТУ «Станкин». - 2005. -№11.-С. 35-38.

5. Бовтало Я.Н. Исследование изменения механических свойств стали при холодной объемной штамповке / Я.Н. Бовтало, В.Н. Игнатенко Н.Ю. Калпина// Состояние, проблемы и перспективы создания корабельных информационно-управляющих комплексов: сборник докладов научно-технической конференции ОАО «Концерн «Моринформсистема - Агат» - М., 2008, С. 260 - 263.

6. Головин В.А. Холодная объемная штамповка в автомобилестроении: учеб. пособие для вузов по дисциплине «Технология ковки и объемной штамповки» / В.А. Головин, Ю.К. Филиппов, В.Н. Игнатенко и др.; - М., Мами, 2008,-154 с.

7. Игаатенко В.Н. Применение холодной объемной штамповки в заготовительном производстве / В.Н. Игнатенко // Обработка металлов давлением: сборник научных трудов ДГМА - Краматорск, 2008, С. 168 —171.

8. Бовтало Я.Н. Зависимость механических свойств стали от величины деформации и схемы напряженного состояния / Я.Н. Бовтало, В.Н. Игнатенко, Ю.К. Филиппов // Обработка металлов давлением: сборник научных трудов ДГМА - Краматорск. 2009 (в печати).

Игнатенко Виталий Николаевич

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

«СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ КОМБИНИРОВАННОГО ВЫДАВЛИВАНИЯ ПОЛЫХ ДЕТАЛЕЙ С ФЛАНЦЕМ С УЧЕТОМ ИЗМЕНЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ»

Подписано в печать Заказ Зк-оЛ Тираж 100 экз.

Бумага типографская. Формат 60х90\ 16 Объем 1,2 п.л.

МГТУ «МАМИ», 107023, Москва, Б. Семеновская ул., д. 38

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

Исследование процессов прямого, обратного и радиаль- 11 ного выдавливания 1.2 Теоретический анализ операций радиального, обратного и 29 комбинированного выдавливания

Методы исследования напряженно-деформированного 32 состояния металла при холодной объемной штамповке Влияние деформации на изменение ударной вязкости ме- 44 талла

1.5 Цель и задачи работы

ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ КОМБИНИРО

ВАННОГО ПРОЦЕССА РАДИАЛЬНОГО И ОБРАТНОГО ВЫДАВЛИВАНИЯ В КОНИЧЕСКОЙ МАТРИЦЕ 2 Л Методика проведения теоретического исследования

Описание комбинированного процесса радиального и обратного выдавливания в конической матрице

Моделирование силового режима комбинированного

2.3 процесса выдавливания в конической матрице с учетом упрочнения

Описание программы для моделирования комбинированного процесса

2.5 Выводы

ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ КИНЕ

МАТИКИ ТЕЧЕНИЯ МЕТАЛЛА ПРИ КОМБИНИРО

ВАННОМ РАДИАЛЬНОМ И ОБРАТНОМ ВЫДАВЛИВАНИИ ОСЕСИММЕТРИЧНЫХ ДЕТАЛЕЙ С ФЛАНЦЕМ В КОНИЧЕСКОМ ИНСТРУМЕНТЕ

3.1 Методика исследования кинематики течения металла ме- 81 тодом координатной сетки.

3.2 Обработка результатов испытания образцов.

3.3 Кривая упрочнения стали 10, построенная по результатам 97 осадки цилиндрических образцов

3.4 Компьютерное моделирование процессов пластического 100 деформирования

3.5 Сравнение результатов математического моделирования с 111 данными, полученными конечно-элементным моделированием и опытными данными

3.6 Выводы

ГЛАВА 4 ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ДЕФОРМАЦИИ И СХЕ

МЫ НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ НА УДАРНУЮ ВЯЗКОСТЬ СТАЛИ

4.1 Методика проведения испытаний для исследования зави- 115 симости ударной вязкости от деформации.

4.2 Анализ полученных результатов

4.3 Выводы

ГЛАВА 5 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

ХОЛОДНОЙ ОБЪЁМНОЙ ШТАМПОВКИ ДЕТАЛИ «НАКОНЕЧНИК» ПРИМЕНЕНИЕ КОМБИНИРОВАННОГО ПРОЦЕССА ВЫДАВЛИВАНИЯ В КОНИЧЕСКОМ ИНСТРУМЕНТЕ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ДЕТАЛЕЙ С ФЛАНЦЕМ

Разработка и исследование технологического процесса детали «наконечник» шарово-конусных соединений труб для воздухопроводов подвижных железнодорожных составов

Моделирование технологического процесса холодной 138 объемной штамповки детали «Наконечник»

5.3 Экспериментальная оснастка для опытного производства 139 детали «наконечник»

5.4 Результаты опытной штамповки

5.5 Производственная оснастка для изготовления детали «на- 143 конечник»

5.6 Выбор оборудования

5.7 Результаты и выводы 149 ОБЩИЕ 151 ВЫВОДЫ

Развитие науки тесным образом связано с повышением практического использования ее результатов в промышленном и хозяйственном производстве. Важнейшим фактором в решении подобных задач является разработка новых технологических процессов, позволяющих получать изделия высокого качества с заданными эксплуатационными свойствами и с наименьшими затратами на их производство.

Одним из прогрессивных ресурсосберегающих методов получения изделий высокого качества является холодная объемная штамповка. При холодной объёмной штамповке (ХОШ) достигается: деформационное упрочение, отсутствие надрезов, появляется направленность волокон вдоль конфигурации штампованной заготовки, улучшается микрогеометрия (по сравнению с обработкой резанием, литьём и горячей штамповкой), увеличивается коэффициент использования металла (по сравнению с литьём и горячей штамповкой на 30% и более, по сравнению с обработкой резанием - в 2-3 раза). В среднем коэффициент использования металла достигает - 0,9 - 0,93. Значительно снижается трудоёмкость. Процессы характеризуются высоким уровнем механизации и автоматизации. Применение многопозиционных штамповочных автоматов, а также установка на прессы многопозиционных штампов-автоматов обеспечивает повышение производительности в 5 - 10 раз и более по сравнению с современными автоматами для обработки резанием эквивалентных деталей.

Холодная объёмная штамповка обладает и рядом недостатков. Главным из которых является высокое сопротивление пластической деформации и пониженная пластичность большинства металлов при комнатной температуре. Высокое сопротивление пластической деформации, а следовательно и низкая пластичность, связаны с деформационным упрочнением.

Основной проблемой теоретического и экспериментального анализа операций холодной объёмной штамповки является определение технологической силы деформирования в зависимости от вида напряжённо - деформированного состояния, значения деформации, формы профиля рабочего инструмента, уеловий на контакте заготовки с инструментом, а также изучение напряжённого состояния. Эти вопросы рассмотрены в работах Ю.А. Алюшина, А.Э. Артеса, A.JI. Воронцова, О.А. Ганаго, В.А. Головина, Г.Я. Гуна, A.M. Дмитриева, В.В. Евстифеева, В.А. Евстратова, А.З. Журавлёва, Г.И. Кириллова, С.М. Колесникова, Ф.А. Коммеля, А.А. Коставы, Д.П. Кузнецова, А.Д. Матвеева, А.Н. Мить-кина, Г.А. Навроцкого, Р.И. Непершина, А.Г. Овчинникова, В.А. Огородникова, Л.Д. Оленина, И.П. Ренне, Ю.С. Сафарова, Е.И. Семёнова, Г.А. Смирнова-Аляева, Л.Г. Степанского, А.Д. Томленова, Е.П. Унксова, В.Е. Фаворского, Ю.Ф. Филимонова, Ю.К.Филиппова, А.И. Хыбемяги, JI.A. Шофмана, а также Б. Авицура, У.Джонсона, Э. Томсона, Г.Д. Фельдмана, Р. Хилла, Ч. Янга и др.

Одним из перспективных процессов холодной объёмной штамповки является комбинированное выдавливание. Данный процесс может быть успешно применён для изготовления изделий типа стакан с фланцем с различным профилем как внутренней, так и наружной поверхностей.

Создание новой технологии производства деталей холодной объёмной штамповкой требует подробного изучения поведения материалов в процессе их формообразования.

Ввиду изложенного, актуальной научной задачей в области развития технологии заготовительного производства является повышение качества изделий и технологических возможностей холодной объемной штамповки за счет изучения и освоения процессов комбинированного выдавливания, а также исследования влияния деформации на изменение механических свойств.

Научная новизна.

- установлены теоретически и подтверждены экспериментально зависимости деформирующей силы и положения границы раздела течения металла от геометрии инструмента и заготовки, коэффициента трения и характеристик штампуемого материала при комбинированном радиальном и обратном выдавливании в конической матрице;

- расчетными методами определено влияние угла матрицы на процесс деформирования, конечную форму и размеры готовой детали, а также на силу деформирования при комбинированном процессе радиального и обратного выдавливания в конической матрице;

- выявлена экспериментально зависимость ударной вязкости стали 10 от накопленной деформации и схемы напряженно-деформированного состояния.

Практическая значимость:

- на базе метода баланса мощности разработана специальная программа для определения деформирующей силы при комбинированном процессе;

- определены геометрические соотношения инструмента, обеспечивающие рациональные технологические режимы операции комбинированного радиального и обратного выдавливания в конической матрице;

- с использованием зависимости ударной вязкости стали 10 от накопленной деформации и схемы напряженно-деформированного состояния, выраженного в показателе Лодэ-Надаи получены рекомендации по прогнозированию ударной вязкости деталей, получаемых методами холодного выдавливания;

- разработан технологический процесс комбинированного выдавливания полых осесимметричных деталей типа стакан с фланцем на примере детали «наконечник» из стали 10 с учетом изменения ударной вязкости. Спроектирована экспериментальная оснастка и производственные штампы. Технологический процесс и конструкция штампов переданы в производство для освоения; методика расчета технологии используется в учебном процессе.

Личный вклад соискателя заключается в обосновании цели работы, разработке основных идей и методик исследований, постановке и решении задач диссертационной работы.

Автором установлены закономерности комбинированного выдавливания, разработана математическая модель процесса, технология производства осесимметричных деталей с фланцем, спроектированы чертежи штамповой оснастки для выдавливания деталей с фланцем; получены рекомендации по проектированию технологических процессов холодного выдавливания деталей.

В результате экспериментальных исследований установлена зависимость ударной вязкости стали 10 от накопленной деформации и схемы напряженно-деформированного состояния.

Апробация работы. Результаты исследований доложены на 49-й международной научно-технической конференции ассоциации автомобильных инженеров «Приоритеты развития отечественного автотракторостроения и подготовки инженерных и научных кадров», г. Москва, 2005; на международной научно-технической конференции «Достижение и перспективы развития процессов и машин обработки давлением в металлургии и машиностроении», Украина, г. Краматорск, 2008; на научно-технической конференции «Состояние, проблемы и перспективы создания корабельных информационно-управляющих комплексов» Москва, 2008.

В первой главе приводится обзор литературных источников, связанных с изучаемыми вопросами: формообразование тела при холодной деформации; исследование процессов прямого, обратного и комбинированного выдавливания; существующие подходы к моделированию процессов холодного выдавливания; классификация типовых деталей с фланцем и существующих математических моделей процессов выдавливания деталей с фланцем.

Также в главе проанализированы экспериментальные и экспериментально-аналитические методы исследования формоизменения в различных процессах деформирования деталей.

Из обзора литературных источников, приведенных в главе, следует, что отсутствует анализ процесса комбинированного радиального и обратного выдавливания заготовки типа стакан с фланцем в конической матрице, не изучено влияние геометрии инструмента на конечные размеры детали и силу деформирования. Таюке влияние накопленной деформации на изменение величины ударной вязкости многих марок сталей до сих пор не достаточно изучено.

На основании анализа литературы поставлены цель и задачи исследования.

Во второй главе проведен анализ напряженно-деформированного состояния и определены силовые параметры холодной объемной штамповки комбинированного процесса радиального и обратного выдавливания в конической матрице; выполнен теоретический анализ комбинированного процесса методом баланса мощности выдавливания с учетом упрочнения металла. Приводятся результаты экспериментальной проверки полученных решений.

При этом были приняты следующие допущения: - материал несжимаем, упругими деформациями пренебрегают; - материал изотропен; - скорость движения инструмента постоянна; - напряжения трения на контакте постоянны и наперед заданы (по закону Прандтля); - условие неразрывности нормальных компонент скорости течения.

В третьей главе приведены результаты исследования процесса радиального и обратного выдавливания в конической матрице. С помощью экспериментального метода (координатных сеток) и методом конечных элементов в системе Q-FORM 2D получены данные о распределении скоростей в деформируемой заготовке, которые подтверждают адекватность математической модели, приведенной во второй главе.

Проведено моделирование комбинированного процесса с варьированием геометрических соотношений инструмента в системе конечно-элементного моделирования Q-FORM-2D. Кривая упрочнения стали 10 для проведения экспериментов задавалась на основе экспериментов в табличном виде для фиксированного диапазона значений деформации е,, температуры Т и скорости деформации Размеры исходной заготовки и виртуального инструмента для моделирования соответствовали размерам экспериментального образца и штампа для комбинированного выдавливания.

Проведенный анализ комбинированного процесса радиального и обратного выдавливания детали типа стакан с коническим фланцем позволил получить рекомендации по выбору оптимальных условий проведения этого процесса.

В четвертой главе приводятся результаты исследований влияния деформации на изменение ударной вязкости стали 10.

Технические условия на производство множества ответственных деталей требуют определенную величину ударной вязкости, так как это необходимо для выдерживания ударных нагрузок. Ударная вязкость измеряется, как правило, только у исходного материала заготовок деталей, причем размеры исходных заготовок должны быть достаточно большими, чтоб из них можно было изготовить образцы. Следовательно, определить величину ударной вязкости для небольших деталей, полученных методами холодной объемной штамповки, не представляется возможным.

Поэтому была поставлена задача определить зависимость ударной вязкости от накопленной деформации и от схемы напряженного состояния для прогнозирования свойств деталей, получаемых холодной объемной штамповкой.

В пятой главе представлена разработка и исследование технологического процесса производства детали «Наконечник», входящей в шарово-конусное соединение воздуховодных труб. Одной из особенностей данной детали является наличие ступенчатого фланца. При помощи комбинированного процесса радиального и обратного выдавливания удалось получить высокую точность детали при минимальном числе переходов и энергозатратах.

На базе полученных результатов исследований влияния деформации на изменение механических свойств, получено значение величины ударной вязкости в данной детали согласно заводским техническим требованиям. Это позволило заменить исходный материал заготовки на более технологичный для холодной объемной штамповки (сталь 10).

Приводится технологический процесс, конструкция экспериментальных и производственных штампов.

Работа выполнена на кафедре «Кузовостроение и обработка давлением» МГТУМАМИ.

Автор выражает признательность за советы и помощь в проводимых исследованиях профессору, доктору технических наук [Головину В.А.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Изучение литературы и производственного опыта показало, что комбинированный процесс радиального и обратного выдавливания обладает широкими возможностями по совершенствованию технологии холодной объемной штамповки. Однако параметры и технологические возможности этого процесса в достаточной мере не изучены. В литературе отсутствуют исследования по определению зависимости ударной вязкости от накопленной деформации и показателя Лодэ-Надаи для стали 10.

2. Теоретический анализ комбинированного процесса радиального и обратного выдавливания в конической матрице показывает, что при формообразовании деталей типа стакан с фланцем можно сократить число штамповочных переходов для деталей, имеющих ступенчатый фланец. На конкретном примере показано, что угол матрицы заметно влияет на комбинированный процесс выдавливания и на размеры конечной детали.

3. На основе метода баланса мощности была разработана математическая модель комбинированного процесса радиального и обратного выдавливания в конической матрице. Составлена программа расчетов на ЭВМ для выдавливания в диапазоне углов 5.65 градусов. Сравнение опытного значения с расчетными показывает, что относительная погрешность величин при этом составляет не более 17%.

4. Проведены экспериментальные исследования параметров кинематики процесса комбинированного выдавливания, их результаты подтверждают адекватность полученных теоретических зависимостей. Расчет проведен также с использованием программы Q-FORM 2D, реализующей метод конечных элементов. Сравнение полученных результатов с расчетными данными Q-FORM-2D и с экспериментальными данными, показывает, что составленная математическая модель может применяться в практических целях при крайне , малых затратах на разработку методики расчетов и их проведение.

I I I

I i

5. Проведены эксперименты по определению величины ударной вязкости в зависимости от величины накопленной деформации и схемы напряженно-деформированного состояния. Установлено влияние коэффициента Лодэ-Надаи ца при предварительной деформации на величину ударной вязкости. При увеличении ца накопленная деформация оказывает большее влияние на снижение ударной вязкости.

6. Определены зависимости величины ударной вязкости стали 10 от деформации сжатия. При деформации е=0,2 среднее значение ударной вязкости понижается на «48%, при деформации до е=0,5, среднее значение ударной вязкости понижается на «70%. Определены зависимости величины ударной вязкости стали 10 от деформации в щелевом штампе. При деформации е=0,2 среднее значение ударной вязкости понижается на «6%, при деформации до е=0,5, среднее значение ударной вязкости понижается на «27%.

7. С использованием результатов проведенных исследований разработан технологический процесс холодной объемной штамповки детали «Наконечник» из стали 10. Спроектированы производственные штампы для изготовления деталей в условиях мелкосерийного производства. При этом экономический эффект при внедрении на предприятии ОАО «Демиховский машиностроительный завод» составил 80 000 рублей на программу 12 000 штук деталей. Результаты работы используются в учебном процессе.

1. Абдуллаев Ф.С. Разработка и исследование технологического процесса штамповки осесимметричных поковок в закрытых штампах выдавливанием в кольцевую полость: Автореферат дисс.канд. техн. наук. -М.:МВТУ им. Баумана, 1979. 16 с.

2. Авицур Б., Хан Я., Мори М. Анализ комбинированного прямого и обратного прессования. // Конструирование и технология машиностроения. Пер. с англ. М.: Мир, 1974, № 4, с. 54-61.

3. Агеев Н.П. Технологические возможности процессов объемной штамповки обкатыванием на сферодвижном прессователе. Предельные деформации // Металлообработка. 2002. - №1. - С. 25-31.

4. Алиева Л.И. Исследование процессов холодного выдавливания осесимметричных деталей с фланцем./ Дисс. канд. техн. наук. Краматорск. ДГМА- 2006. -301 с.

5. Алиев И.С. Исследование процесса холодного поперечного выдавливания: Автореферат дисс. .канд. техн. наук. JL: ЛПИ, 1977. - 22 с.

6. Алиев И.С. Технологические процессы холодного поперечного выдавливания // Кузнечно-штамповочное производство. 1988. - №6. - С. 14.

7. Алиев И.С. Технологические возможности новых способов комбинированного выдавливания // Кузнечно-штамповочное производство,-1990. -№2.-С. 7-10.

8. Алиев И.С., Солодун Е.М., Крюгер К. Анализ деформированного состояния при комбинированном выдавливании деталей с фланцем // Металлургия и горнорудная промышленность. Днепропетровск. 2002. - №89. - С. 495-499.

9. Алюшин Ю.А. Энергетические основы механики. Учеб. пособие для вузов. — М.: Машиностроение, 1999. 192 с.

10. Анализ силового режима процессов осадки и поперечного выдавливания/ Трошин В. Г., Усманов Д. В., Даниленко С. В.// Обработка металлов давлением. сборник научных трудов. - Краматорск. ДГМА. 2008 С. 77.

11. П.Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя в 3-х т., Т.1 8-е изд., перераб. и доп. Под ред. И.Н. Жестковой. - М.: Машиностроение, 2001. - 920 е.: ил.

12. Барков B.C., Подрабинник Л.И. Силовые параметры штамповки выдавливанием в разъемных матрицах поковок с фланцем// Кузнечно-штампововчное производство. 1979. - №12. - С. 1-3.

13. Быков П.А. Исследование холодного поперечного выдавливания осесимметричных деталей: Автореферат дисс.канд. техн. наук. М.: Мосстанкин, 1980. - 20 с.

14. Вербицкая А.Г., Кирносов В.И. Определение механических свойств материалов. Учебн. пос. 1984. 192 с.

15. Гневашев Д. А. Совершенствование технологии холодного выдавливания при высоких значениях деформации: дисс. канд. техн. наук. -М.: МАМИ, 2005. 69 с.

16. Губкин С.И. Диаграмма схем механических состояний.// Известия АН СССР. Отделение технических наук. 1950, №8, с. 1165-1182.

17. Гун Г.Я., Полухин П.И., Полухин В.П., Прудковский Б.А. Пластическое формоизменение металлов. М. Металлургия, 1968, 416 с.

18. Джонсон В., Кудо X. Механика процессов выдавливания металла. -М.: Металлургия, 1966. 317 с.

19. Дифференцированное выдавливание с одновременной вытяжкой/ Евдокимов А.К., Петров Б.В.// Известия ТулГу. Серия Механика деформируемого твердого тела и обработка металлов давлением. — Тула: ТулГу. Вып. 3, 2004. 222 с.

20. Дмитриев А.М., Воронцов А.Л., Аппроксимация кривых упрочнения металлов. // Кузнечно-штамповочное производство. Обработкаматериалов давлением. №6, 2002, с. 16-21.

21. Дмитриев A.M., Воронцов A.JI. Прогнозирование утяжин при штамповке // Справ. Инж. ж. 2004. - №11. - С. 29-32.

22. Дрель О.Ф., Поляков И.С. Боковое выдавливание поковок звездочек с зубьями// Кузнечно-штамповочное производство. 1979.- №12. - С. 6-8.

23. Евстифеев В.В. Научное обоснование, обобщение и разработка новых технологий холодной объемной штамповки. Дисс.канд. техн. наук. — М.: МГТУ им. Баумана, 1994. 422с.

24. Евстратов В.А. Теория обработки металлов давлением. Харьков: Вища шк. Изд-во при Харьк. ун-те, 1981. - 248 с.

25. Зыонг За Мань. Разработка технологических процессов радиального выдавливания с контурной осадкой для стержневых деталей с широким утолщением: Дисс.канд. техн. наук. -М.: МАМИ, 1993.-253 с.

26. Испытания металлов. Сборник статей под ред. К.Нитцше., Перевод с немецкого Е.В. Лайнер., М.: Металлургия, 1967. 450 с.

27. Калпин Ю.Г., Филиппов Ю.К., Беззубов Н.Н. Оценка деформационной способности металлов в процессах холодной объемной штамповки// Технология, оборудование, организация и экономика машиностроительного производства. 1988. - Вып. 10. - С. 1-16.

28. Калпин Ю.Г., Филиппов Ю.К., Беззубов Н.Н. Критерий пластичности при холодной деформации металлов. // Деп., М: Черметинформация, 1989, per. № 4498. 20с.

29. Коган Р.Т. Штамповка с противодавлением.//Конструирование и технология машиностроения. Сер. В. - 1965. - №2. - С. 1-7

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

31. Колмогоров B.JI. Напряжения, деформации, разрушение. М.: Металлургия, 1970.-230с.

32. Комбинированное выдавливание деталей типа ступенчатой втулки инструментом со скошенными кромками / А.К. Евдокимов, Е.В. Юдахин, М.М. Копченкова, И.В. Иванова // Машины и процессы обработки материалов давлением. Тула: ТПИ, 1988. - С. 67-73.

33. Кузнецов Д.П., Савушкин Е.Т. Напряженно-деформированное состояние заготовки при холодном поперечном выдавливании/ЯСузнечно-штамповочное производство. 1974. - №3. -С. 5-8.

34. Материаловедение и технология конструкционных материалов: учебник для студ. высш. учеб. заведений / В.Б. Арзамасов, А.Н. Волчков, В.А. Головин и др.; под ред. В.Б. Арзамасова, А.А. Черепахина. М.: Издательский центр «Академия», 2007. - 448 с

35. Можейко Ю.П., Розенталь Н.К. / Гидравлическое устройство для выдавливания металлических деталей. А.С. № 184589.

36. Можейко Ю.П., Розенталь Н.К. / Расчет гидравлическогоустройства для выдавливания металлических деталей. // Прогрессивные технологические процессы обработки давлением. М.: Машиностроение, 1978, С. 9-14.

37. Овчинников А.Г., Кузнецов Г.В. Определение поля напряжений и удельных усилий при радиальном выдавливании // Известия вузов. Машиностроение. 1977. - №12. - С. 114-119.

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

39. Оленин Л.Д. Научное обоснование и разработка энергосберегающих процессов холодного выдавливания высокоточных деталей сложной формы с глубокими полостями. Дисс.докт. техн. наук.- М: МГТУ им. Баумана, 1999 425 с.

40. Оленин Л.Д. К выбору оптимальной заготовки под точную объемную штамповку // Повышение точности и качества при штамповке. -М.: МДНТП, 1975. С. 72-79.

41. Оленин Л.Д. Анализ комбинированного выдавливания через три канала в режиме управления течением // Кузнечно-штамповочное производство. 1997. - №7. - С. 5-6.

42. Оленин Л.Д. К выбору оптимальной заготовки под точную объемную штамповку // Повышение точности и качества при штамповке. -М.: МДНТП, 1975. С. 72-79.

43. Оленин Л.Д. Исследование процесса холодного комбинированного выдавливания. Дисс. .канд. техн. наук. М.:МАМИ, 1967. - 167с.

44. Оленин Л.Д. К выбору оптимального варианта получения заготовок под точную объемную штамповку. // Повышение точности и качества при штамповке. М.:МДНТП, 1975. С. 72-75.

45. Определение удельного усилия на пуансонах при оформлении цилиндрической шестерни методом двухстороннего деформирования/И.Л. Акаро, А.С. Григоренко и др. // Технология и машины обработки металлов давлением. Омск: ОМПИ, 1971. - С. 72-85.

46. Определение усилия прессования при истечении металла в поперечном направлении / Н.М. Золотухин, Г.Г. Ахадов, С.М. Годжаев, В.П. Святославский//Кузнечно-штамповочное производство. 1973. - №11. - С. 810.

47. Определение усилия прессования при истечении металла в поперечном направлении / Н.М. Золотухин, Г.Г. Ахадов, С.М. Годжаев, В.П. Святославский // Кузнечно-штамповочное производство. 1973. - №11. - С. 810.

48. Основы теории ошибок. Свешников А.А. JL, Изд.-во Ленинг. унт-та, 1972,1- 122 с.

49. Применение холодной объемной штамповки в заготовительном производстве/ Игнатенко В. Н.// Обработка металлов давлением. сборник научных трудов. - Краматорск. ДГМА. 2008. - 376 с.

50. Рагулин А.В. Разработка технологии комбинированного процесса прямого и обратного выдавливания в коническом инструменте: дисс. канд. техн. наук. М.: МАМИ, 2006. - 20 с.

51. Ренне И.П. Теоретические основы экспериментальных методов исследования деформаций методом сеток в процессах обработки металлов давлением. Тула.: ТПИ, 1979. 96с.

52. Савчинский И.Г. Современные тенденции развития методов изотермического пластического деформирования // Удосконалення процесш i обладнання обробки тиском в металургй" i машинобудуванш. 36. наук. пр. — Краматорськ: ДДМА, 2000. С. 154-156.

53. Сергеев А.Г., Логинов С.Ю. Совершенствование штамповки фланцевых поковок поперечным выдавливанием // Кузнечно-штамповочное производство. 1998. - №12. - С. 14-16.

54. Совершенствование методики лабораторных исследований процессов холодной объемной штамповки деталей сложной формы./ Филиппов Ю.К. д.т.н., проф., ГоловинаЗ.С. к.т.н., Игнатенко В.Н.//

55. Соловцов С.С. Производство точных заготовок отрезкой и вырубкой // КШП ОМД. - 2005. - № 9. - С. 22-24.

56. Способ изготовления деталей типа втулок: А.с. 1052306 СССР, МКИ В 21 J 5/10 / И.С. Алиев, В.В. Лапин, № 3452440/25-27; Заявлено 11.06.82; Открытия. Изобретения. 1983, № 41.

57. Способ изготовления изделий со ступенчатой боковой поверхностью: А.с. 1030081 СССР, МКИ В 21 J 5/12. / В.Г. Шибаков (СССР). № 3256982/25-27; Заявлено 06.03.81; Открытия. Изобретения. 1983, № 2-7.

58. Степанский Л.Г. Расчеты процессов обработки металлов давлением. М.: Машиностроение, 1979.-216с.

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

60. Теоретические основы ковки и горячей объемной штамповки / Е.М. Макушок, А.С. Матусевич, В.П. Северденко, В.М. Сегал. Мн.: Наука и техника, 1968.-408 с.

61. Теоретические исследования процессов горячей объемной штамповки / Е.М. Макушок, А.С. Матусевич, В.М. Сегал и др. Мн.: Наука и техника, 1969. -257 с.

62. Теоретический анализ процесса комбинированного радиально-обратного выдавливания/Алиев И. С., Грудкина Н. С.// Обработка металлов давлением. — сборник научных трудов. Краматорск. ДГМА. 2008 С. 55.

63. Теория ковки и штамповки / Е.П. Унксов, У. Джонсон, В.Л. Колмогоров и др. / Под ред. Е.П. Унксова, А.Г. Овчинникова. М.: Машиностроение, 1999. - 598 с.

64. Теория обработки металлов давлением / И.Я. Тарновский, А.А. Поздеев, О. А. Ганаго и др. М.: Металлургия, 1963. - 672 с.

65. Технологические процессы изготовления поковок с фланцами на прессах для штамповки в разъемных матрицах/В.Т. Кондратенко, М.В. Блинов и др.//Кузнечно-штамповочное производство. 1985. - №4. - С. 1114.

66. Унксов Е.П., Сафаров Ю.С. Экспериментальные исследования контактных напряжений при прессовании в плоском контейнере. В сб. Повышение прочности и долговечности машин. М.: ЦНИИТМАШ, 1969, 110, с. 22-45.

67. Физический энциклопедический словарь/ Гл.ред. A.M. Прохоров. М.: Сов. энциклопедия. 1983. 928 с.

68. Формоизменение при радиально-прямом выдавливании на оправке/ Алиев И. С., Алиева JI. И., Жбанков Я. Г. // Обработка металлов давлением. -сборник научных трудов. Краматорск. ДГМА. 2008 С. 171.

69. Хван Д.В. Повышение эффективности в обработке металлов давлением. — Воронеж: Изд-во Воронежского ун-та, 1995. 224 с.

70. Холодная объемная штамповка. Справочник / Под ред. Г.А. Навроцкого. М.: Машиностроение. 1973. 496.

71. Чиченев Н.А., Кудрин А.Б., Полухин П.И., Методы исследования процессов обработки металлов давлением. учебн. пос. М.: «Металлургия», 1977. С. 273.

72. Чудаков П.Д. Нестационарное пластическое течение упрочняющегося материала // Исследование в области пластичности и ОМД.- Тула: ТПИ, 1974. С. 34-41.

73. Чудаков П.Д. Нестационарное пластическое течение упрочняющегося материала // Исследование в области пластичности и ОМД.- Тула: ТПИ, 1974. С. 34-41.

74. Чудаков П.Д., Коробкин В.Д. Обратное осесимметричное выдавливание упрочняющегося материала. // Прогрессивные технологические процессы обработки давлением. М.: Машиностроение, 1971, с. 8-14.

75. Шибаков В.Г., Гончаров С.Н., Шибаков Р.В. Интенсивное пластическое деформирование выдавливанием // КШП-ОМД. 2004. - №3. - С. 3133.

76. Шофман JI.A. Теория и расчеты процессов холодной штамповки. -М.: Машиностроение, 1964 .- 375 с.

77. Шофман JI.A. Теория и расчеты процессов холодной штамповки. -М.: Машиностроение, 1964 .- 375 с.

78. Яшаев С.Ш. Основы дифференцированного выдавливания. // Кузнечно-штамповочное производство. 1979, № 9, с. 4-6.

79. Яшаев С.Ш. Основы дифференцированного выдавливания. // Кузнечно-штамповочное производство. 1979, № 9, с. 4-6.

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

81. Balendra R., Qin Y. Research dedicated to the development of advanced metal-forming technologies // J. Mater. Process. Technol. 2004. - №2. - P. 144152.

82. Bungardt K., Mielders O., Spyra W. Stahl und Eisen, 1957, Bd 77, № 26, S. 1878.

83. Degean P. Revue de Metallurgie. №7., 1927., 415 s.

84. Fast J. D. Phillips. Techn. Rundsch., 1950, № 10, S.308.

85. Gerzonowicz S. Chimie et Industrie, №1. 1936., S. 27.

86. Goerens P. u. Mailander R. Forschungsarb., V. D. I. 1927., Festausgabe1. Bach.

87. Jontschew R. Mit einem Gegendruck-Werkzeug Kegelformige Bouteile formen // Maschinenmark. 2000. - №37. - P. 36-38.

88. Koster W. Arch. f. Eisenh., № 10, 1930, 647 s.

89. Schepers A., Licht F.R. Stahl und Eisen, 1958, Bd 78, № 4, S. 227.

90. Schmidt G. Arch. f. Eisenh, 10 1930. 263 s.

91. Shall reduziert die Umformcrafte // Technica. 2000. - №18. - P. 20-25.

92. Simulation of the heading process/G.W. Vickers, A.Plumtree, R.Sowerby, T.L. Duncan//Trans. ASME/ 1975. -H. 97. - №2. - P. 126 - 135.

93. Vickers G.W., Plumtree A. Simulation of the Heading Process // Transactions of the ASME. 1975. - № 2. - P. 120-135.1. АКТо принятии к внедрению технологического процесса холодной объемной штамповки детали наконечник для соединениявоздуховодных труб.

94. Внедрение результатов исследования способствует усовершенствованию технологических процессов холодной объемной штамповки деталей типа наконечник, повышению качества и эксплуатационных характерстик получаемых изделий.

95. По предварительным подсчетам экономический эффект при внедрении данного технологического процесса по сравнению с обработкой резанием составит около 80 тыс. рублей на программу 12 ООО штук деталей.

96. Технологический процесс принят к внедрению.1. УТВЕРЖДАЮ-'от «ЗАКАЗЧИКА»1. От « ИСПОЛНИТЕЛЯ»

97. Результаты теоретических и экспериментальных исследований, выполненных Ишатенко B.H., применяются при чтении лекций по курсам «Теория обработки металлов давлением», «Основы научных исследований», а также при выполнении курсовых и дипломных проектов.

98. Настоящий акт утвержден на заседании кафедры КиОД (протокол №4 от 16 апреля 2009 г.)

99. Председатель комиссии, зав. каф. КиОД, к.т.н., проф. Члены комиссии: д.т.н., проф.1. Л&гУ^-^-г^ Калпин Ю.Г.к.т.н., доц.1. Программа Doublelntegral

100. Язык программирования : С# (исполняющая среда DotNet Framework)

101. Файл сборки проекта : Doublelntegral.sln -------листинг начало.------

102. Microsoft Visual Studio Solution File, Format Version 9.00 # Visual C# Express 2005

103. Project(" {FAE04EC0-3 01F-11D3-BF4B-00C04F79EFBC}") = "Doublelntegral", "DoublelntegralVDoublelntegral.csproj", "{96B2DA7C-012F-4367-B964-04460C2A6756}" EndProject Global

104. GlobalSection(SolutionConfigurationPlatforms) = preSolution Debug|Any CPU Debug|Any CPU Release|Any CPU = Release|Any CPU EndGlobalSection

105. GlobalSection(SolutionProperties) = preSolution

106. HideSolutionNode FALSE EndGlobalSection1. EndGlobal-------листинг конец.------

107. Файл проекта : Doublelntegral.csproj -------листинг начало.------<Project DefaultTargets—'Build" xmlns="http://schemas.microsoft.com/developer/msbuild/2003"> <PropertyGroup>

108. Configuration Condition-' ^(Configuration)' = " ">Debug</Configuration> <Platform Condition-1 ^(Platform)' =" ">AnyCPU</Platform> <ProductVersion>8.0.50727</ProductVersion> <SchemaVersion>2.0</SchemaVersion>

109. PropertyGroup Condition^" '$(Configuration)|$(Platform)" = 'DebugjAnyCPU' "> <DebugSymbols>true<yDebugSymbols> <DebugType>full</DebugType>

110. Optimize>false</Optimize> <OutputPath>bin\Debug\</OutputPath> <DefineConstants>DEBUG;TRACE</DefineConstants> <ErrorReport>prompt</ErrorReport> <WarningLevel>4</WarningLevel> </PropertyGroup>

111. Reference Include="System" /> <Reference Include-'System.Data" /> <Reference Include-'System.Deployment" /> <Reference Include="System.Drawing" /> <Reference Include^" System.Windows.Forms" /> <Reference Include^" System.Xml" /> </ItemGroup> <ItemGroup>

112. Compile Include="DataModel.cs" /> <Compile Include="Forml.cs"> <SubType>Form</SubType> </Compile>

113. Compile Include-'Form 1 .Designer.cs"> <DependentUpon>Form 1 .cs</DependentUpon> </Compile>

114. Compile Include="lntegrallnterface.cs" /> <Compile Include-'Program.cs" /> <Compile Include="Properties\AssemblyInfo.cs" /> <EmbeddedResource Include="Forml .resx"> <SubType>Designer</SubType> <DependentUpon>Forml.cs</DependentUpon> </EmbeddedResource>

115. EmbeddedResource Include-'Properties\Resources.resx"> <Generator>ResXFileCodeGenerator</Generator> <LastGenOutput>Resources.Designer.cs</LastGenOutput> <SubType>Designer</SubType> </EmbeddedResource>

116. Compile Include="Properties\Resources.Designer.cs"> <AutoGen>True</AutoGen> <DependentUpon>Resources.resx</DependentUpon> </Compile>

117. None Include="Properties\Settings.settings"> <Generator>SettingsSingleFileGenerator</Generator> <LastGenOutput>Settings.Designer.cs</LastGenOutput> </None>

118. Compile Include="Properties\Settings.Designer.cs"> <AutoGen>True</AutoGen>

119. Other similar extension points exist, see Microsoft.Common.targets. <Target Name="BeforeBuild"> </Target>

120. Target Name="AfterBuild"> </Target>1. Project>-------листинг конец.------

121. Файл работы с формами : Program.cs -------листинг начало.------using System;using System.Collections.Generic; using System.Windows.Forms;namespace Doublelntegral {static class Program {1.I <summary>

122. I The main entry point for the application.1.l </summary>1. STAThread.static void Main() {

123. Application.EnableVisualStyles(); Application.SetCompatibleTextRenderingDefault(false); // Запуск основной формы программы Application.Run(new Forml());