автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.09, диссертация на тему:Совершенствование технологии производства гнутых профилей с отбортовками в роликах методом интенсивного деформирования

0046

0984

На правах рукописи УДК 621.981.1

у

Мищенко Ольга Владимировна

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА ГНУТЫХ ПРОФИЛЕЙ С ОТБОРТОВКАМИ В РОЛИКАХ МЕТОДОМ ИНТЕНСИВНОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ

Специальность 05.02.09 -Технологии и машины обработки давлением

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Нижний Новгород - 2010

004610984

Работа выполнена в Ульяновском государственном техническом университете на кафедре «Материаловедение и обработка металлов давлением»

Научный руководитель: доктор технических наук,

профессор Филимонов Вячеслав Иванович

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор Михаленко Федор Павлович

кандидат технических наук, доцент Королев Петр Михайлович

Ведущее предприятие: Ульяновский научно-технологический

центр - филиал ФГУП «ВИАМ»

Защита состоится «22» июня 2010 г. в 1400 часов на заседании диссертационного совета Д 212.165.09 в Нижегородском государственном техническом университете по адресу: 603600, г. Нижний Новгород, ГСП - 41, ул. Минина, 24, ауд. 1307. Телефон для справок: (8314)36-83-46, 36-23-91.

Ваш отзыв на автореферат в двух экземплярах, заверенных печатью, просим направлять по вышеуказанному адресу.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Нижегородского государственного технического университета.

Автореферат разослан «20» мая 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета канд. техн. наук, доцент

Б.В. Устинов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В последнее время в России наметилась устойчивая тенденция к применению все большего количества гнутых металлических профилей практически во всех отраслях народного хозяйства. За последние 10 лет увеличились не только объемы производства гнутых профилей, но и существенно расширился их сортамент. Согласно ГОСТ 14350-80 и проведенному литературному обзору более 50% профилей несут отбортованную часть.

Существует несколько альтернативных способов получения гнутых профилей с отбортовками, а именно: штамповка, гибка на прессах и протяжка в инструментальных фильерах. Однако использование этих способов изготовления затруднительно для получения профилей большой длины с узкими отбортовками. Еще более существенным ограничением этих технологий является получение профилей со сложной конфигурацией поперечного сечения. Кроме того, эти способы приводят к большим потерям металла, они малопроизводительны, себестоимость гнутых профилей оказывается достаточно высокой, что рез--ко ограничивает применение указанных технологий в промышленной £фсре.

Традиционное профилирование, использующее крупногабаритное оборудование и большое число переходов, оказывается мало эффективным в условиях меняющейся номенклатуры профилей и их мелкосерийного производства, получившего широкое распространение в последние годы.

Одним из прогрессивных методов производства профилей в роликах профилировочных станков является метод интенсивного деформирования (МИД). Его главной особенностью является одновременная формовка всех элементов профиля в закрытых калибрах, что позволяет существенно уменьшить число переходов, использовать компактное оборудование и тем самым снизить затраты на изготовление профилей, особенно в условиях мелкосерийного производства. Другой отличительной чертой указанного метода является значительное «ужесточение» режимов подгибки элементов профиля.

Однако применение данного метода для производства профилей с периферийными элементами жесткости типа отбортовок ограничивается вследствие ряда факторов: отсутствие классификаторов профилей и их дефектов, надежных математических моделей процесса формообразования, рекомендаций по разработке схем формообразования и проектированию технологической оснастки, недостаточная эффективность технологических решений по предотвращению дефектов и повышению качества профилей и др. Устранение указанных недостатков представляет собой актуальную научно-техническую проблему, требующую решения.

Работа выполнена в Ульяновском государственном техническом университете на кафедре «Материаловедение и ОМД» в 2004 - 2009 гг. в соответствии с тематическим планом и по договорам № Д 10-195/20-УП от 20.10.06г. с ООО НИИ «МИТОМ» (г. Ульяновск), № Д 687 от 21.10.09г. с ОАО «Ульяновский НИАТ» (г. Ульяновск).

Цель и задачи исследования. Целью настоящей работой является разработка на основе комплексных теоретических и экспериментальных исследований научно обоснованной методики проектирования технологического процесса изготовления методом интенсивного деформирования гнутых профилей с отбортовками, обеспечивающей повышение качества продукции, снижение затрат на разработку и освоение технологии.

Для достижения поставленной цели ставятся следующие задачи:

1. Провести классификация профилей с отбортовками и их дефектов для ситематического исследования процессов формообразования и совершенствования технологии.

2. Разработать модель изменения толщины заготовки с учетом вида на-гружения заготовки на промежуточных переходах.

3. Разработать модель протяженности зоны плавного перехода для предотвращения переформовки заготовки и оптимизации углов подгибки полок во избежание возникновения дефектов неустойчивости пластического деформирования.

4. Исследовать влияние торцевого поджатия полки для определения зависимости относительного радиуса, изменения толщины заготовки и пружинения от величины поджатия.

5. Исследовать факторы, позволяющие снизить утонение угловых зон и уровень контактных напряжений.

6. Разработать методику разработки технологии производства профилей с отбортовками для повышения качества профилей, снижения на 5 - 7 % издержек на освоение технологии.

7. Внедрить результаты исследования и выработанные технические решения по совершенствованию технологии в производство.

Научную новизну имеют следующие результаты:

1. Классификатор профилей с отбортовками; 2. Классификатор дефектов профилей с отбортовками; 3. Математические модели угловой зоны для расчета параметров НДС и расчета ширины заготовки при различном нагружении на предварительных и окончательных переходах; 4. Математические модели процесса формообразования зоны плавного перехода; 5. Методика и алгоритм проектирования технологического оснащения для изготовления профилей с отбортовками; 6. Технологические решения по разработке технологического оснащения для изготовления профилей с отбортовками, на которые получены охранные документы патентного ведомства РФ.

Методы исследования:

1. Методы теории обработки металлов давлением; 2. Метод натурного эксперимента; 3. Геометрические методы измерения линейных и угловых величин; 4. Конечно-элементный анализ (средствами ANS YS); 5. Методы статистического анализа и полнофакторного эксперимента с использованием прикладных программ MathCAD2001 и EXCEL 2003.

Достоверность результатов обеспечена применением альтернативных методов исследования: теоретических, экспериментальных, метода конечных

элементов. Экспериментальные исследования подтвердили достоверность применяемых теоретических моделей с точностью от 5 до 17 %, что представляется удовлетворительным для практических целей.

Практическая ценность работы состоит в разработке и практическом апробировании процедуры проектирования роликовой оснастки для изготовления МИД гнутых профилей с отбортовками, что позволяет сократить затраты на освоение технологии (до 9%) и повысить качество производимых профилей. Практическая ценность работы подтверждается промышленным внедрением технологии и оборудования на пяти предприятиях РФ с расчетным годовым экономическим эффектом более 545 тыс. руб.

Апробаций работы. Результаты работы прошли апробацию на:

1. ХХХГХ научно-техническая конференция УлГТУ «Вузовская наука в современных условиях», Ульяновск, 26 января - 1 февраля 2004 года; 2. Всероссийская заочная молодежная научно-техническая конференция «Молодежь Поволжья - науке будущего», Ульяновск, УлГТУ, 01 октября - 31 декабря 2004 года; 3. ХЬ научно-техническая конференция УлГТУ «Вузовская наука в современных условиях», Ульяновск, 30 января - 5 февраля 2005 года; 4. Научно-технический семинар кафедры МиОМд «Новые тенденции в теории и практике профилирования листовых заготовок», Ульяновск, УлГТУ, 02 - 03 июня 2004 года; 5. Международная заочная молодежная научно-техническая конференция «Молодежь Поволжья - науке будущего», Ульяновск, УлГТУ, 01 октября -31-декабря 2005 года; 6. Всероссийское Совещание материаловедов России, Ульяновск, УлГТУ, 11-15 сентября 2006 года; 7. ХХХХ1 научно-техническая конференция УлГТУ «Вузовская наука в современных условиях», Ульяновск, УлГТУ, 29 января - 3 февраля 2006 года; 8. Всероссийского Совещания обработчиков давлением, Ульяновск, УлГТУ, 14-16 мая 2007 года; 9. ХХХХШ научно-техническая конференция УлГТУ «Вузовская наука в современных условиях», Ульяновск, УлГТУ, 29 января - 3 февраля 2009 года; 10. Молодежный инновационный форум Приволжского федерального округа, Ульяновск, УлГТУ, 12-14 мая 2009 года.

Публикации. Основное содержание диссертации опубликовано в 20 научных работах, в том числе в патенте на полезную модель, а также трех статьях в рецензированных журналах, рекомендованных ВАК.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех разделов, заключения: основных результатов и выводов, списка литературы из 148 наименований, приложения и включает 150 страниц машинописного текста, 77 рисунков, 25 таблиц.

Основные научные положения, выносимые на защиту:

- классификатор профилей с отбортовками, классификатор дефектов профилей с отбортовками;

- математические модели угловой зоны для расчета параметров НДС и расчета ширины заготовки при различном нагружении на предварительных и окончательных переходах;

- математические модели процесса формообразования зоны плавного перехода;

- экспериментальные зависимости, полученные в полно факторном эксперименте и в результате конечно-элементного моделирования в среде АМУБГБ;

- методика и алгоритм проектирования технологического оснащения для изготовления профилей с отбортовками;

- технологические решения по разработке технологического оснащения для изготовления профилей с отбортовками.

- результаты промышленного внедрения технологии на предприятиях

РФ.

Автор выражает благодарность научному руководителю и сотрудникам базовых предприятий-разработчиков технологий интенсивного деформирования г. Ульяновска (ОАО «Ульяновский НИАТ», ООО «НПО «ИДМ» и др.) за поддержку и помощь, оказанные в процессе выполнения работы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, показана область применения метода интенсивного деформирования в сравнении с другими методами формообразования профиля в роликах, дана краткая характеристика работы по разделам.

В первой главе выполнен обзор работ, освещающих вопросы применения гнутых профилей с отбортовками в различных отраслях, современное состояние технологии их производства и соответствующих теоретических разработок.

Проведенный анализ показывает, что применение гнутых профилей с отбортовками может обеспечить конструктивно-технологическое совершенствование, быструю сборку, надежность, мобильность и долгий срок эксплуатации конструкций используемых во многих отраслях народного хозяйства.

Выявлено, что интенсивное деформирование в роликах предпочтительнее методов гибки в кромкогибочных устройствах, штампах, инструментальных фильерах, а также в роликах при традиционном профилировании, так как обеспечивает более широкие технологические возможности и высокое качество профиля.

Анализ тенденций развития рынка оборудования для производства длинномерных гнутых профилей с отбортовками показывает, что наиболее приемлемым оборудованием для реализации технологии МИД являются профилировочные станки ОАО «Ульяновский НИАТ» и ООО «НПО «ИДМ», поскольку применение оборудования для традиционного профилирования нецелесообразно для мелкосерийного изготовления профилей из-за высокой стоимости, значительных габаритных размеров, большого количества оснастки.

Произведена классификация дефектов, встречающихся при изготовлении профилей с отбортовками (рис. 1), выполнен анализ причин их возникновения. Показано, что при формообразовании профилей с отбортовками в роликах наи-

более серьезными являются дефекты изменения размеров сечения профиля, нарушения покрытия при переформовке и потеря устойчивости его элементов.

Рис. 1. Дефекты гнутых профилей с отбортовками: а - излом полки, 6 - продольная кривизна, в - кромковая волнистость, г - саблевидность, д - смятие, е - скрутка, ж - отклонение по радиусу и пружинение

Анализ литературных источников свидетельствует, что практические и теоретические разработки в области гибки, в частности, в профилировании базируются на результатах работ известных отечественных и зарубежных ученых: Ю.М. Арышенского, К.Н. Богоявленского, С.И. Вдовина, Г.Я. Гуна, В.И. Давыдова, М.Е. Докторова, В.И. Ершова, М. Киути, Д. Кокадо, В.В. Колмогорова, А.Д. Матвеева, Е. Онода, Е.А. Попова, Г.В. Проскурякова, И.П. Ренне, В.В. Соколовского, X. Судзуки, И.С. Тришевского, Р. Хилла и др.

Анализ теоретических работ в предметной области показал, что при изготовлении профилей с отбортовками актуальными остаются вопросы схем формообразования и связанное с ними НДС подгибаемых полок и угловых зон, обеспечения размерной точности сечения и протяженности зоны плавного перехода. Решение этих вопросов позволит совершенствовать существующие процедуры разработки и отладки технологии, повысить качество профилей.

В целом, изучение состояния вопроса позволило выявить актуальность темы и проблемы, подлежащие решению, сформулировать цель и задачи работы (см. положения, выносимые на защиту, приведенные выше).

Зо второй главе представлены результаты моделирования процесса формообразования профиля. Для систематизации исследований произведена классификация профилей с отбортовками по следующим параметрам: 1) конструктивное назначение профиля; 2) тип несущего элемента; 3) угол наклона от-бортовки по отношению к несущему элементу; 4) характеристики исходного материала; 5) схема формообразования.

1. Расчет развертки сечения профиля Ь и предварительный расчет ширины заготовки Ь, осуществляются аналитическим методом с предварительным делением профиля на элементарные участки (прямолинейные и криволинейные) по формулам:

L, = L - AL, = £

0,00074 -Ä,

(13,1 + 5

"(ep)j'

sl/2

'(ay)2

J /

, (2)

где IJj - длины прямолинейных и изогнутых участков детали, мм; а, otj - суммарный угол подгибки изогнутого участка; R(cp)j - средний радиус изгиба; г, -внутренний радиус зоны изгиба детали, мм; хо- коэффициент, определяющий положение нейтрального слоя; х<>= f (r/s); S - толщина заготовки.

Формулы (1) и (2) служат для предварительного определения ширины заготовки для процесса формообразования и подлежит уточнению с учетом влияния схемы нагру'жения заготовки на промежуточных переходах.

2. Исследование напряженно-деформированного состояния в зонах изгиба предпринято для изучения влияния схем нагружения заготовки на предварительных (рис. 2) и окончательных (рис. 3) переходах, где угловые зоны подвержены различному действию силовых факторов и в зависимости от этого получают утонение или утолщение соответственно. Задача решается инженерным методом при соответствующих допущениях: применялась схема плоской деформации, материал считался изотропным и несжимаемым, эффектом Баушингера пренебрегли, компоненты тензора напряжений считали зависящими только от одной из координат. Полученные радиальные напряжений «сшивались» для получения радиуса нейтрального слоя напряжений для схем с растяжением и для схем со сжатием.

Расчет скоростей перемещений и изменения толщины заготовки в зонах изгиба производили в следующей последовательности.

Скорости перемещения материала и и к в радиальном и окружном направлениях соответственно могут быть представлены зависимостями:

Рис. 2. Зона изгиба и действующие силы на на прелваоительных пеоехолах

•Т'

Рис. 3. Схема обжима заготовки в роликах

и = —

_1_ 2а

2 Л

Р

v = p-

в

а , (3)

где а - суммарный угол подгибки; р, 9 - текущие координаты, определяющие положение рассматриваемой точки.

Из формул (3) легко получить скорости деформаций:

¿а\

Радиальные скорости представляют собой приращения радиуса р за единицу времени, однако целесообразнее вместо времени взять приращение угла подгибки Да в качестве параметра нагружения. Поэтому приращение произвольного радиуса можно представить в виде:

Ар ~ "у-! Р + 2а { р

•Аа

(5)

Взяв разность виртуальных приращейий наружного и внутреннего радиусов на основании формул (4) и (5) и, отнеся ее к толщине заготовки, с учетом значений нейтрального слоя напряжений рн для обоих случаев, получим:

Д5 Да 5„ 2 а

1-ехр,

(6)

'Л)

где Т1 принимает значение р в случае растяжения и значение я - в случае сжатия; ат* - модифицированный предел текучести материала заготовки.

Знак «-» в формуле 6 относится к утонению, а знак «+» - к утолщению заготовки. Значения р и q (контактные давления в зоне изгиба при растяжении и сжатии соответственно) определены при исследовании НДС в зонах изгиба:

Р = :

<? = -

2г(гс+«0/2)) 4 АгЯ ( (7)

Формулу (6) можно переписать для указанных двух случаев с учетом зависимостей (7) в следующей форме:

/ г 2 "Л

ЛУ Дог , Д? Д а

Р -

2а

1 - ехр

{Щгс+50/2

2 а

(8)

В формуле (8) радиус гс соответствует скруглению ролика в зоне изгиба. При гибке с растяжением он всегда равен внутреннему радиусу зоны изгиба г.

Для расчета утонения или утолщения, например, для к-го перехода согласно формулам (8) и (9) надлежит вводить обозначения:

а=ак^ Аа = ак^

где ац, ак - углы подгибки на предшествующем и текущем переходах соответственно.

Зависимости (8) - (9) были использованы для уточненного расчета ширины заготовки (замена величины АЬ в формуле (2) на АВ) при разработке технологии производства профилей, подлежащих внедрению.

_к=\ к=т+1 J 50 где т - число переходов, в которых происходит растяжение угловых зон; п -общее число переходов; N - число угловых зон профиля.

В формуле (10) значения приращений толщины берутся из формул (8) с учетом характера деформации угловых зон в схеме формообразования. Уточненный расчет ширины заготовки по разработанной модели позволяет избежать ошибок при разработке технологического оснащения, сократить сроки и затраты на освоение технологии, повысить качество профилей за счет предотвращения потери устойчивости подгибаемых элементов.

3. Исследование зоны плавного перехода (ЗПП) предусматривало построение на основе вариации полной энергии деформирования полки, дна профиля и угловой зоны модели протяженности ЗПП, позволяющей назначать такие предельные углы подгибки (с учетом прогиба донной части профиля), которые бы не приводили к потери устойчивости деформирования или переформовке заготовки. Задача решалась в криволинейной системе координат.

Работа деформации полки с учетом упрочнения дается соотношением:

1 т +1

т + \

2 у2 (дв(и)

л/3 { ди

\2

где о; - интенсивность напряжений; А, т- параметры упрочнения.

Определяя также работу деформирования донной и угловой частей профиля, получим полную работу деформирования на текущем переходе:

6

-I

"" цг+гут

где

IV = ■

А^-Ь1"*3

2 У

У =

2 А

иНи,

я !

±Г

Я

Ы-Р-

(11)

■р-йр,

7 = —__ет

, 1 пр т +1

(т + \)(2т + 3) ' 1 -т2

5-С/( 2-вк).

Решая вариационную задачу с подвижной границей с учетом (11) и геометрических параметров зоны изгиба: ^ = ^ и)' , получаем:

в{и) =

(2т + 1)-№

у+г

(7+г) щие определению; В

IV ■ (2т + 2)

2т+ 2

2т+ 1

У „

•« + С, J +С2) Где С/, С2 - константы, подлежа-С учетом граничных условий и условия

в (и) |в=1= вк, формула протяженности ЗПП приобретает окончательный вид:

¿ = 1^-

У

(12)

где Д = -

2т + 1

С'

у+г

-; А, т - параметры упрочнения; 5 - толщина

С, • (2т + 2) = №-(2т + 2)' заготовки, мм; Ь - ширина полки, мм.

При разработке технологии, во избежание переформовки заготовки и потери устойчивости деформирования, надлежит следить за выполнением уело-

вия: L <L\f. (где LM - межклетьевое расстояние профилировочного станка), чему соответствует ограничение дк < 0^'сд, где в"рег> определяется из уравнения:

£ = V (13)

Модель ЗПП (12) - (13) позволяет гарантировать отсутствие переформовки заготовки путем ограничения углов подгибки полок, сократить число переходов и обеспечить отсутствие пластической неустойчивости деформирования.

Зависимость (20) была использованы при разработке технологии производства профилей, подлежащих внедрению.

4. Определение предельных параметров формовки угловых зон при торцевом поджатии с помощью конечно-элементного анализа.

Торцевое поджатие позволяет уменьшить пружинение угловой зоны или даже сделать его отрицательным, получить радиус изгиба меньше допустимого для данной заготовки в случае гибки моментом, однако существуют ограничения на величину подсадки. Это сопряжено как с потерей устойчивости подсаживаемой полки, так и с образованием микроскладок или нарушением покрытия по внутреннему контуру зоны изгиба. Моделирование процесса деформирования с торцевым сжатием полки целесообразно проводить с помощью метода конечных элементов. Использовали пакет Ansys 7.1 (модуль LS-dyna), приобретенный по лицензии УлГТУ. Программу Solid Works использовали в качестве препроцессора, а обработку результатов производили встроенными средствами программы Ansys. Моделировали торцевое поджатие стальной заготовки толщиной 0,5; 1,0; 1,5 и 2.0 мм. Скорость нагружения соответствовала скорости процесса деформирования, который разбивали на ряд последовательных шагов, наиболее характерные из которых приведены на рис. 4. Результаты моделирования даны рис. 5, где значения величины поджатая соответствуют изображениям угловых зон рис. 5 в порядке их следования.

Анализ деформаций показывает, что окружные деформации на наружном контуре не превышают 10 %, а на внутреннем контуре составляет 25 %, что свидетельствует о разгрузке наружного контура.

На рис. 4 видно, что наружный слой элементов на всем протяжении процесса практически не меняет своей толщины (образуется застойная зона), а внутренний слой подвержен существенному изменению толщины.

Для формализации зависимостей рис. 5 ниже приводятся их аналитические соотношения, полученные аппроксимацией в среде MS EXCEL:

• относительный радиус гиба - r(tsh) = 2,978 • схр(-0,35б • Д/г),

• утолщение (в процентах) - AS(Ah) = 5,38-ехр(0,236-Дh),

• пружинение (в градусах) - Да(ДА) =0,1012-(ДА)2 -1,5536• ДА+5,0524, где Ah - величина подсадки в мм.

Рис. 4. Угловые зоны да различных этапах нагружения

Расчет фактора Лоде в решенных задачах дает его нулевое значение, т. е., деформирование происходит практически в условиях плоской деформации.

Таким образом, поджатие полки позволяет разгрузить наружный контур зоны сгиба по деформациям в 2,0.. .2,5 раза, что обеспечивает получение радиусов гиба меньше допустимых при наличии утолщения, а рекомендуемая область применения поджатая дает

возможность уменьшить пружине-ние и предотвратить нарушение покрытия в угловой зоне. .

В третьей главе приведены экспериментальные исследования по 10 типам профилей (рис. 6) с отбортовками различных сечений, используемые средства, обоснован выбор материалов.

I

г; положение НСН

Рис. 6. Профили для экспериментальных исследований

1. Исследование влияния вида

2,0 1,5 1,0 0,5 0

Д.1, %

■ Ре комендус\ часть ая

N ч н- —об

л

П-- йВг

1

0,05 0,4 0,7 1

1,33 1,67 1,67 1,6 о)

3 1,68 ДА, мм

Т| А-

;; 1 Р

.1

1 /

V

"Г обла сть «нения |

прт

0,05 0,4 0,7 1

Да,

3 2 1 О -1

1,33 1,67

5)

1,67

1,68 1,68 ДА, мм

■ч 1 1 1 1

Л 1 Г*" — область

V п риме чения

к '-Ч'

1 1

1

0,05 0,4 0,7 1 1,33 1,67 1,67 1,68 1,68 . ДА, мм

в)

Рис. 5. Зависимости внутреннего радиуса (кривая 1), положения НСН (кривая 2) (а), величины утолщения угловой зоны (б) и угла пружинения (в) от величины поджа-

нагружения на параметры угловых зон.

Изменение толщины в угловой зоне профилей для производства мебели 42x28,5x1,0 (№1) и 35x27x1,5 (№1) из стали 08пс и стрингера 38x35x0,7 (№1) из сплава Д16, исследовали на приготовленных микрошлифах с помощью прибора ПМТ-ЗМ (рис. 7).

Результаты измерений по переходам для угловых зон, прилегающих к дну профиля, с точностью до 0,01 мм представлены на рис. 8, откуда видно, что для точек 8 (правая) и 9 (профиль № 2) экспериментальные значения суммарного изменения толщины составляют +5 % и -3 %, а расчетные - +5,31 % и -5,52 % соответственно; для точек 2 (левая) и 3 (профиль № 1) экспериментальные значения составляют -4 %

и +2%, а расчетные--3,98 % и

+0,81 % соответственно. Отсюда видно, что теоретические модели достаточно точно описывают изменение толщины заготовки в зонах изгиба в зависимости от вида нагружения.

2. Исследования влияния

Рис. 7. Зоны и точки замеров толщины: а, б, в - расположение зон на профилях № 1, № 2, № 3 соответственно; г - разделение профиля № 1 на зоны; д - шлифы элементов профиля № 1 и № 2; е - разделение профиля № 2 на зоны

з

^ 2 а

1 1 3

2 0 Ф § -1 О) X

1 -2

-3

--------

N

/ ' г ч и

1 /' ч г а ' 4 К-

I / / у

И

"№1-т9 №1-т8 №2-т2 -№2-тЗ

Номер перехода

Рис. 8. Расчетные значения изменения толщины зон сгиба по переходам

1

ширины отбортовки на изменение толщины зон изгиба на основе полного факторного эксперимента.

Для верификации математических моделей (8), (10) проводили экспериментальные исследования изменения толщины зоны изгиба С-образного профиля (рис. 9) в зависимости от величины отбортовки, толщины материала и углов подгибки. Экспериментальные исследования проводили на станке . Заготовки (по три образа на каждый опыт) подвергали профилированию на станке ГПС-300 за 4 - 6 переходов (в зависимости от условий эксперимента).

Исследования проводили на основе полного факторного эксперимента (ПФЭ) типа 23, при этом модель процесса представляли функцией отклика (изменение толщины заготовки в угловой зоне):

у - Ь0 + + Ъ2х2 + Ь3х3 + Ь|2х,х2 + Ь]3х{х, + Ь23х2х3 + Ь]23х]х2х3, (14) где XI, х2, Хз - ширина отбортовки, толщина заготовки и угол подгибки соответственно.

- 57 .

Рис. 9. С-образный профиль

Все расчеты по стандартной процедуре были произведены с помощью пакета «Регрессия». Полученные значения коэффициентов в уравнении регрессии: Ь0 =8,522; Ь, =0,977; Ь2 =2,398; Ь3 = -0,96; Ь,2 =0,652; Ь13 =0; Ь23 = -0,335; Ь12з=0. Уравнение (14) представляет собой модель зависимости изменения толщины материала в зоне изгиба, примыкающей к отбортовке, в процентах к толщине исходной заготовки. Отклонения экспериментальных значений по регрессионной зависимости отличаются от теоретических данных главы 2 не более чем на 14%. На рис. 10 показано в качестве примера для одной толщины заготовки влияние отбортовки на утонение материала в угловой зоне.

3. Исследование влияния промежуточных радиусов изгиба заготовки на геометрические параметры сечения профиля.

Схема формообразования профиля при использовании МИД является достаточно «жесткой» из-за больших углов подгибки на первых переходах и также приводит к утонению заготовки и сравнительно большим контактным напряжениям, влияющим на сохранность покрытия. Уменьшение углов подгибки в первых клетях станка и переход к плавно изменяющемуся радиусу изгиба угловых зон

При формообразо- Условные обозначения переходов:

вании уменьшает 0 ф,.

уровень контактных напряжений и деформационных характеристик заготовки. Для данного случая предложено техническое решение по полезной модели автора, где углы подгибки по переходам определяются формулой:

Ш 1 Ш2ОЗ Р4

величина отбортовки, мм

Рис. 10. Зависимость изменения толщины от величины отбортовки по переходам при толщине заготовки Э = 1, 5 мм

ссь =агс81П

. (к-аЛ к . ш - + — вша

{ N ) N

где к - номер текущего перехода; а - суммарный угол подгибки (угол на готовом профиле); N - число переходов, а высота вертикального бурта замкнутого калибра составляет величину 38, причем, скругление бурта задается формулой:

Да4 ^ . ( Дсь

= 2•Ь■ эш а

эт -

I 2

где Ь - высота подгибаемой полки; ак - суммарный угол подгибки на к-ом переходе (к - 2, 3.. .К); Д<Хк - угол подгибки полки в к-ом переходе.

Рассматривалось изменение толщины заготовки в угловых зонах профиля, примыкающих к отбортовке (зона II), и зонах, примыкающих к дну профиля

(зона IV), представленное на рис. 11. При этом исследовали схему № 1 (г = const) и схему № 2 с переменными радиусами (г = var) при исходной толщине заготовки 2 мм. Модель утонения угловых зон (см. гл. 2 работы) пригодна и для данного процесса формообразования.

Результаты конечно-элементного моделирования, экспериментальных данных и теоретической модели находятся в хорошем соответствии, а переход от фиксированных конечных радиусов изгиба на всех технологических переходах к более мягкому режиму с плавно изменяющимися по переходам радиусами изгиба в комбинации с торцевым поджатием позволяет уменьшить утонение заготовки и снизить уровень контактных напряжений в 1,5-2 раза, что позволяет повысить качество профиля за счет уменьшения утонения и сохранности покрытия.

4. Исследование возможности использования теоретической модели зоны плавного перехода в приложении к формовке сложных профилей с отбортовка-ми. Для верификации модели (12) проводили исследования при формообразовании пяти профилей с жесткой донной частью (рис. 12).

]

Рис. 12. Схемы формообразования профилей с отбортовками: а - армирующий профиль 40,5x27,5x1,5; б - авиационный профиль 30><77,5Х0,7; в - авиационный профиль 89x45*0,6; г - армирующий профиль 77x30x0,7; д - авиационный профиль 200x80x2

На каждом переходе измеряли протяженность ЗПП по разработанной методике. Расчетные значения ЗПП для каждого перехода с учетом углов подгибки в схеме формообразования получали расчетом в среде МаАСАВ с предвари-

0.45 0.4

0.35 0.3 0.2 5 0.2 0.15 0.1 0.05 О

—

/ ~1~У

У

я?

LIS

X

Кх

/JTV

—о —зона П(г = var) —О— зона IV (г = var)

—О—зона П(г = ..... const) —:зона IV (г = cons t)

3 4

Номер перехода

Рис. 11. Экспериментальные значения утонений в угловых зонах II, IV

тельным получением характеристик жесткости «надстройки» полки утилитой «МЦХ» программы «Компас-ЗО У9» и последующим пересчетом для определения эквивалентной толщины полки по полярному моменту инерции (метод локальных жесткостей). Имеет место достаточно хорошее соответствие теории и эксперимента (отклонения в среднем не превышают 17%). Это означает, что модель ЗИП для гладких подгибаемых полок может применяться и для расчета протяженности ЗИП профилей с отбортовками.

5. Исследование влияния отбортовок на протяженность ЗИП.

Для практического использования зависимости влияния отбортовок на протяженность ЗИП были проведены экспериментальные исследования на основе ПФЭ для профиля рис. 9.

В результате, получили следующую зависимость протяженности ЗИП от ширины полки, толщины заготовки и угла подгибки:

у = 145,042+16,208x1-20,292х2+14,291х3-0,792х1х2+2,958х2х3. (15)

Уравнением (15) можно пользоваться при разработке технологии для оценки протяженности ЗИП в пределах варьирования релевантных параметров.

6. Рассмотрены некоторые вопросы устойчивости деформирования профилей с отбортовками (рис. 13 и 14).

Представленная выше модель зоны плавного перехода позволяет вычислять предельные углы подгибки, не приводящие к переформовке заготовки, и тем самым устранить предпосылки к возникновению некоторых дефектов потери устойчивости.

Изгиб с кручением

1 шисрсЧныи пластический И31ЙО

Рис. 13. Некоторые виды потери устойчивости деформирования профилей с отбортовками

I

а

Рис. 14. Виды локальной потери устойчивости элементов профилей с отбортовками при аксиальном сжатии

Тщательный подбор режимов формовки профиля также значительно снижает риск возникновения неустойчивости деформирования. Автором работы проведены экспериментальные исследования по выявлению характера локальной потери устойчивости элементов профилей при аксиальном сжатии (моделирование «набегания» продольных деформаций при профилировании, см. рис. 14).

В четвертой главе определены основные этапы проектирования технологического процесса формообразования профиля с отбортовками методом интенсивного деформирования, рассмотрены вопросы технологичности, расчета заготовки, выбора расположения профиля по отношению к осям основных валков, оси профилирования, разработки технологических схем. выбора способов Формовки и калибровки, определения углов подгибки, обеспечения размерной точности профиля, скоростного режима, проектирования оснастки, выбора материала инструмента.

Разработанная автором программа расчета себестоимости формующей оснастки в среде Delphi сокращает трудозатраты разработчиков, цеховых работников и позволяет оптимизировать производственные издержки.

На основе предложенной методики (см. ниже) в ОАО «Ульяновский НИАТ» разработаны технологии производства профилей ответственного назначения из алюминиевых сплавов для Воронежского авиастроительного объединения (изделий АН-140) (рис. 15). При освоении указанной номенклатуры затраты на отработку технологии были сокращены в среднем на 9,2% по отношению к ранее применявшейся методике разработки технологии, хотя требования к авиационным провилям по ряду параметров достаточно высоки. Опытные партии профилей, указанных на рис. 15, изготовлены и переданы заказчику для испытаний.

Рис. 15. Гнутые профили с отбортовками дляВАСО: 1-11x11x1,5 мм (12X18Н10Т-М); 2 - 21,5x16x12,5x1,0 мм (Д16Мл1);

3 - 15x20x5x1,2 мм (АМГ 6М);

4 - 24x19x14x18x2,0 мм (Д16Мл1);

5 - 15x15x12 мм (АМГ 6М); 6-20x20x1,2 мм (АМГ 6М); 7 - 15x15x1,2 мм (АМГ 6М); 8- 15x10x1,2 мм (AMT 6М)

На основе комплексных исследований и разработанных моделей процесса формоизменения заготовки, приведенных выше, создан новый алгоритм (методика) разработки технологии изготовления МИД профилей с отбортовками (рис. 16). Внедрение методики разработки технологии производства МИД профилей с отбортовками на предприятиях-разработчиках г. Ульяновска позволило сократить затраты освоения одного типоразмера профиля в среднем на 8,3 %, уменьшить число технологических переходов, повысить качество профилей за счет уменьшения утонения угловых зон профиля, обеспечения сохранности покрытия и предотвращения дефектов потери устойчивости элементов профиля.

1

Методика разработки технологии и процессы формообразования профилей с отбортовками (10 типоразмеров профилей, приведенных на рис. 6), а также патент на роликовую оснастку внедрены в ОАО «Ульяновский НИАТ» и на четырех других предприятиях в 2006 - 2010 гг. Патент и акты внедрения приведены в Приложении к работе. На рис. 17 показаны несколько внедренных с участием автора профилей с отбортовками.

Произведен расчет экономической эффективности освоения профилей с отбортовками в сравнении с ранее использовавшейся технологией (базовый вариант). Разность затрат по базовому варианту и по предлагаемой технологии составляет 16,52 тыс. руб. на освоение одного типоразмера профиля. Учитывая, что разработчиками технологий интенсивного формообразования ежегодно осваивается более 300 типоразмеров профилей, из которых профили с отбортовками составляют порядка 11%, то расчетный годовой экономический эффект Э от использования результатов работы составил:

Э = (Сб.в. - Спл,)-Х-п = (201,09 - 184,57)-ЗОООД1 = 545,16 тыс. руб. где Сб.в. - себестоимость освоения одного типоразмера профиля по базовой технологии; Спт, - себестоимость освоения одного типоразмера профиля по предлагаемой технологии; N - годовой объем освоения типоразмеров профилей предприятиями - разработчиками г. Ульяновска; п - процент типоразмеров профилей с отбортовками по отношению к общему объему ежегодно осваиваемых гнутых профилей предприятиями - разработчиками г. Ульяновска.

Рис. 17. Гнутые профили с отбортовками для строительства и энергетики, изготовленные МИД в роликах

ЗАКЛЮЧЕНИЕ: ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

В результате выполнения работы выявлено и установлено следующее:

1. Анализ применения профилей с отбортовками показал, что эффективность их применения на 20 % выше по сравнению с применением фасонных профилей. Из известных методов изготовления профилей с отбортовками в условиях мелкосерийного производства предпочтительным является метод интенсивного деформирования. Анализ работ по теме позволил выявить проблемы, определить материалы, оборудование и типоразмеры профилей для исследования, сформулировать задачи работы.

2. Разработанные классификаторы профилей с отбортовками и их дефектов позволили систематично исследовать и совершенствовать технологию с обеспечением высокого качества профилей и снижением издержек на их освоение.

3. Модель изменения толщины заготовки на различных переходах и экспериментальные исследования несимметричных профилей с отбортовками показали, что при растяжении имеет место утонение порядка 5 %, а при поджатии -утолщение до 4 %. Теоретические значения отличаются от экспериментальных не более чем на 6 %.

4. Построенная на основе ПФЭ регрессионная модель устанавливает зависимость изменения толщины заготовки от размеров отбортовки, толщины профиля и подгибки несущей полки. Расхождение значений изменения толщины заготовки в угловых зонах, полученных по теоретической модели и по регрессионной модели не превышает 14%.

5. Полученное вариационным методом решение задачи о протяженности ЗПП позволяет повысить качество профилей за счет предотвращения переформовки заготовки и оптимизации углов подгибки, позволяющих избежать дефектов неустойчивости пластического деформирования. Расхождение теоретических и экспериментальных данных по исследуемому массиву профилей с от-бортовками семи типоразмеров в среднем лежит в пределах 12... 17 %.

6. Моделирование торцевого поджатия в среде Ansys позволило определить зависимости относительного радиуса, утонения и пружинения от величины подсадки, выявить допустимые значения поджатия полки. Разгрузка наружного контура зоны изгиба при поджатии полки дает возможность получать радиусы изгиба меньше допустимых радиусов при гибке моментом.

7. Исследованием влияния промежуточных радиусов кривизны заготовки на утонение заготовки и контактные напряжения, влияющие на сохранность покрытия, установлено, что применение плавно изменяющихся радиусов изгиба заготовки по переходам в 1,5-2 раза снижает значения утонений заготовки и уровень контактных напряжений.

8. Новый алгоритм (методика) разработки технологии производства профилей с отбортовками, учитывающий расположение профиля в валках, выбор базового элемента и оси профилирования, формы замыкающих элементов роликов, позволяет оптимизировать схему формообразования, сократить число переходов, повысить качество профилей и сократить на 8 - 9 % издержки на освоение технологии их производства. Разработанная автором программа расчета себестоимости формующей оснастки в среде Delphi сокращает трудозатраты разработчиков, цеховых работников и позволяет оптимизировать производственные издержки.

9. Разработанные патент на роликовую оснастку, более 10 технологий производства профилей с отбортовками и методика разработки технологии изготовления профилей с отбортовками внедрены с участием автора на 5 предприятиях РФ, что подтверждается актами технического внедрения. Расчетный годовой экономический эффект от внедрения результатов работы составляет более 545 тыс. руб.

ОПУБЛИКОВАННЫЕ РАБОТЫ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ в изданиях, рекомендованных ВАК:

1. Мищенко О. В. Влияние схем формообразования полузакрытых профилей на изменение толщины зон сгиба / О. В. Мищенко, А. В. Филимонов // Технология металлов. - 2007. - № 12. - С. 12-17.

2. Мищенко О. В. Об оценке длины зоны плавного перехода при подгибке узких полок с отбортовками в роликах // Заготовительное производство в машиностроении. - 2009. - № 12. - С. 28 - 33.

3. Филимонов С. В. Моделирование торцевого поджатая полки при интенсивном формообразовании профиля в роликах / С. В. Филимонов, В. В. Левщанов, В. И'. Филимонов, О. В. Мищенко // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка металлов давлением. - 2010. - № 2. - С. 42 - 46.

В других изданиях:

4. Мищенко О.В. Оценка технологичности швеллерных гнутых профилей / О. В. Мищенко // Труды второй Всероссийской заочной молодежной научно-технической конференции «Молодежь Поволжья - науке будущего». - Ульяновск: УлГТУ, 2004. - С. 90 - 93.

5. Мищенко О.В. Обобщенный классификатор гнутых профилей / О. В. Мищенко // Тезисы докладов XXXIX научно-технической конференции УлГТУ «Вузовская наука в современных условиях». - Ульяновск: УлГТУ, 2005. - С. 30.

6. Мищенко О.В. Программа по расчету себестоимости роликовых калибров / О. В. Мищенко // Труды третьей Международной заочной молодежной научно-технической конференции «Молодежь Поволжья - науке будущего». -Ульяновск: УлГТУ, 2005. - С. 104 - 105.

7. Мищенко О.В. Анализ механических свойств гнутых профилей с отбортовками на примере Z-образного профиля типа стрингер / О. В. Мищенко, В. И. Филимонов // Прогрессивные технологии обработки материалов: научные труды Всероссийского Совещания материаловедов России. - Ульяновск: УлГТУ, 2006. - С. 86 - 88.

8. Мищенко О.В. О механических свойствах зетового профиля с отбортовками / О. В. Мищенко // Современные проблемы проектирования, производства и эксплуатации радиотехнических систем: Сборник научных трудов. -Ульяновск: УлГТУ, 2006. - С. 168 - 170.

9. Мищенко О.В. К расчету утонения полузамкнутых несимметричных профилей при их формообразовании в роликах / О. В. Мищенко, В.И. Филимонов, A.B. Филимонов, Е.А Алексеевский // Вестник УлГТУ. - Ульяновск: УлГТУ, 2006.-№2. -С. 36-38.

10. Мищенко О.В. Программа расчета себестоимости изготовления формирующих роликов / О. В. Мищенко, В. И. Филимонов // Избранные труды Российской школы «Наука и технология» серия «Технология и машины обработки давлением». - Екатеринбург. Уральское отделение РАН. 2006. - С. 184 - 187.

11. Мищенко О.В. Влияние наличия элемента жесткости на основные характеристики зон сгиба полузакрытого профиля в процессе формирования / О. В. Мищенко, А. В. Филимонов // Современные технологии в машиностроении.

Сборник статей XI Международной научно-практической конференции. - Пенза, 2007. - С. 73 - 76.

12. Мищенко О.В. Обобщенный классификатор дефектов гнутых профилей с отбортовками / О. В. Мищенко, В. И. Филимонов // Тезисы докладов XXXXI научно-технической конференции УлГТУ «Вузовская наука в современных условиях». - Ульяновск: УлГТУ, 2007. - С. 35.

13. Филимонов В.И. НДС в угловой зоне при посадке заготовки на наружный контур / В. И. Филимонов, В.Н. Кокорин, О. В. Мищенко // Тезисы докладов XXXXI научно-технической конференции УлГТУ «Вузовская наука в современных условиях». - Ульяновск: УлГТУ, 2007. - С. 36.

14. Мищенко О.В. Дефекты профилей с периферийными элементами жесткости типа отбортовок / О. В. Мищенко // Прогрессивные технологии и оборудование при обработке металлов давлением: научные труды Всероссийского Совещания обработчиков давлением. - Ульяновск: УлГТУ, 2007. - С. 69 - 74.

15. Мищенко О.В. Классификация профилей с периферийными элементами жесткости типа отбортовок / О. В. Мищенко // Современные проблемы создания и эксплуатации радиотехнических систем. Труды Всероссийской научно-практической конференции (с учетом стран СНГ), посвященной 50-летию Ульяновского государственного технического университета. - Ульяновск: УлГТУ, 2007.-С. 294-295.

16. Мищенко О.В. Модель изменения основных характеристик полузакрытого профиля с периферийными элементами жесткости в процессе формообразования / О. В. Мищенко // Современные проблемы проектирования, производства и эксплуатации радиотехнических систем: Сборник научных трудов. -Ульяновск: УлГТУ, 2008. - С. 207 - 209.

17. Мищенко О.В. Исследование гнутых профилей на потерю устойчивости / О. В. Мищенко, В. И. Филимонов // Тезисы докладов 43-й научно-технической конференции УлГТУ «Вузовская наука в современных условиях». - Ульяновск: УлГТУ, 2009. - С. 25.

18. Мищенко О.В. Совершенствование технологии изготовления гнутых профилей в роликах профилегибочных станков / О. В. Мищенко, В. И. Филимонов // Сборник аннотаций проектов Молодежного инновационного форума Приволжского федерального округа. - Ульяновск: УлГТУ, 2009. - С. 151-153.

19. Мищенко О.В. Оценка длины зоны плавного перехода при формообразовании профилей с отбортовками / О. В. Мищенко, С. В. Филимонов, А. С. Баранов // Вестник УлГТУ. - Ульяновск: УлГТУ, 2010. -№ 1. - С. 45 - 47.

Патенты:

20. Патент РФ на полезную модель № 81109, МПК В 21D 5/06. Роликовая оснастка для изготовления профилей из листовых заготовок с покрытием / A.C. Баранов, В.И. Филимонов, C.B. Филимонов, О.В. Мищенко. - Опубл. 10.03.2009, Бюл. № 7.

Подписано в печать 13.05.2010. Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная. Уч.-изд. л. 1,39. Тираж 110 экз. Заказ 531. Типография УлГТУ. 432027, Ульяновск, ул. Северный Венец, 32.

ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Применение профилей с отбортовками.

1.2. Способы получения гнутых профилей с отбортовками.

1.3. Профилегибочное оборудование для производства профилей с отбортовками.

1.4. Классификация дефектов профилей с отбортовками.

1.5. Применяемые материалы для производства гнутых профилей.

1.6. Учет факторов процесса профилирования при теоретическом анализе.

1.7. Выводы.

1.8. Постановка задач исследования.

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА ПРОФИЛЕЙ С ОТБОРТОВКАМИ.

2.1. Классификация профилей с отбортовками.

2.2. Расчет развертки сечения профиля и предварительный расчет ширины заготовки.

2.3. Исследование напряженно-деформированного состояния в зонах изгиба при различном нагружении.

2.4. Исследование зоны плавного перехода

2.5,Определение предельных параметров формовки угловых зон при торцевом поджатии с помощью конечно-элементного анализа.

2.6. Выводы.

3. ПРОВЕДЕНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

3.1. Организационные аспекты экспериментальных исследований.

3.2. Исследование влияния вида нагружения на параметры угловых зон.

3.3. Исследование влияния ширины отбортовки на изменение толщины зоны изгиба на основе полного факторного эксперимента.

3.4. Исследование влияния промежуточных радиусов изгиба заготовки на геометрические параметры сечения профиля.

3.5. Экспериментальное исследование возможности использования теоретической модели зоны плавного перехода в приложении к формовке сложных профилей с отбортовками.

3.6. Исследование влияния отбортовок на протяженность ЗП.

3.7. Некоторые вопросы устойчивости деформирования профилей с отбортовками.

3.8. Выводы.

4. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ.

4.1. Проработка профиля на технологичность.

4.2. Выбор схемы и режимов формообразования.

4.3. Разработка профилирующей оснастки.

4.4. Изготовление формующих роликов.

4.5. Отладка процесса формообразования.

4.6. Алгоритм разработки технологии изготовления профилей с элементами жесткости - отбортовками.

4.7. Параметры профилей для ответственных конструкций.

4.8. Внедрение методики, технологии и экономический эффект

4.9. Выводы.

В последнее время в России наметилась устойчивая тенденция к применению все большего количества гнутых металлических профилей практически во всех отраслях народного хозяйства. За последние 10 лет увеличились не только объемы производства гнутых металлических профилей, но и существенно расширился их сортамент [1].

ГОСТ 14350-80 [2] определяет гнутый профиль проката как профиль, полученный методом профилирования заготовки на профилегибочных агрегатах. Согласно ГОСТ 14350-80 более 50% профилей несут отбортованную часть. Основные элементы гнутых профилей показаны на рис. 1.

Сортовые горячекатаные и прессованные профили имеют ограниченную сферу приложения (в основном силовые элементы конструкций), а также такой существенный недостаток как отсутствие изначального покрытия, обусловленный техническими возможностями процессов горячей прокатки и прессования. Кроме того, в некоторых конструктивных приложениях гнутые профили оказываются предпочтительными как с точки зрения весовой отдачи, так и с точки зрения их эксплуатационной надежности и эффективности [3].

Существует несколько альтернативных способов получения гнутых профилей с отбортовками, а именно: штамповка, гибка на прессах и протяжка в инструментальных фильерах. Однако использование этих способов изготовления затруднительно для получения профилей большой длины с узкими отбортовками. Еще более существенным ограничением этих технологий является получение профилей со сложной конфигурацией поперечного сечения. Кроме того, эти способы приводят к большим потерям металла, они малопроизводитель

Рис. 1.1. Основные элементы гнутого профиля: 1 - угловая зона; 2 - дно профиля; 3 - продольные рифты; 4 — боковая полка; 5 — горизонтальные полки; 6 - отбортовки ны, себестоимость гнутых профилей оказывается достаточно высокой, что резко ограничивают применение указанных технологий в промышленной сфере.

Традиционное профилирование, использующее крупногабаритное оборудование и большое число переходов, оказывается мало эффективным в условиях меняющейся номенклатуры профилей и их мелкосерийного производства, получившего широкое распространение в последние годы [4].

Одним из прогрессивных методов производства профилей в роликах профилировочных станков является метод интенсивного деформирования (МИД). Его основной особенностью является одновременная формовка всех элементов профиля, что позволяет существенно уменьшить число переходов, использовать компактное оборудование и тем самым снизить затраты на изготовление профилей, особенно в условиях мелкосерийного производства. Другой отличительной чертой указанного метода является значительное «ужесточение» режимов подгибки элементов профиля.

Однако применение данного метода для производства профилей с периферийными элементами жесткости типа отбортовок ограничивается вследствие ряда факторов: отсутствие классификаторов профилей и их дефектов, надежных математических моделей процесса формообразования, рекомендаций по разработке схем формообразования и проектированию технологической оснастки, недостаточная эффективность технологических решений по предотвращению дефектов и повышению качества профилей, и др. Устранение указанных недостатков представляет собой актуальную научно-техническую проблему, требующую решения.

Работа посвящена выработке технических решений, направленных на снижение затрат и повышения качества профилей с периферийными элементами жесткости — отбортовками, изготавливаемых в роликах МИД, на основе теоретических и экспериментальных исследований.

Цель работы, разработка на основе комплексных теоретических и экспериментальных исследований научно обоснованной методики проектирования технологического процесса изготовления методом интенсивного деформирования гнутых профилей с отбортовками, обеспечивающей повышение качества продукции, снижение затрат на разработку и освоение технологии.

Объектом исследования являлись процессы формообразования гнутых профилей с отбортовками МИД и средства их реализации. Предметом исследования было совершенствование технологии производства МИД в роликах профилей с отбортовками из стальных и алюминиевых сплавов, а также формующего инструмента для профилей открытого типа.

Методологической и теоретической основой для разработки служили классические работы по механике деформируемого твердого тела, теории профилирования и обработке металлов давлением отечественных и зарубежных исследователей: Ю.М. Арышенского, С.Ф. Березовского, К.Н. Богоявленского, С.И. Вдовина, А.С. Вольмира, Ф.В. Гречникова, Г.Я. Гуна, В.И. Давыдова, М.Е. Докторова, В.И. -Ершова, М. Киути, Д. Кокадо, И.М. Колганова, В.В. Колмогорова А.Д. Матвеева, В.А. Марковцева, Е. Онода, В.А. Осадчего, Е.А. Попова, Г.В. Проскурякова, Ю.Н. Работнова, И.П. Ренне, В.В. Соколовского X. Судзуки, И.С. Тришевского, С.В. Филимонова, Р. Хилла, В.П. Шеногина, а также ряда других ученых.

Информационной базой работы служили публикации в отечественных и зарубежных журналах, монографии, учебники, и справочники по предметной области, описания патентов, информационные ресурсы Интернет.

Лично автором и с его участием разработаны: классификатор профилей с отбортовками (100%), классификатор дефектов профилей с отбортовками (100%), математические модели угловой зоны для расчета параметров НДС и расчета ширины заготовки при различном нагружении на предварительных и окончательных переходах (40%); математические модели процесса формообразования зоны плавного перехода (40%); методика и алгоритм проектирования технологического оснащения для изготовления профилей с отбортовками (100%); технологические решения по разработке технологического оснащения для изготовления профилей с отбортовками, на которые получены охранные документы патентного ведомства РФ (доля участия соискателя 70%). Соискателем лично разработаны схемы формообразования профилей, проведен авторский надзор за изготовлением технологического оснащения, проведены экспериментальные исследования образцов и заготовок при изготовлении профилей с отбортовками по интенсивным схемам формообразования; технологические процессы и оснащение внедрены при участии соискателя на ряде предприятий РФ. Творческий вклад автора в опубликованных работах приведен в заключении Ульяновского государственного технического университета (организации, где выполнена работа).

Научная новизна работы заключается в разработке классификаторов профилей с отбортовками, их дефектов, а также математических моделей угловой зоны для расчета параметров НДС и расчета ширины заготовки при различном нагружении на предварительных и окончательных переходах, процесса формообразования зоны плавного перехода. Технические решения по технологическому оснащению для изготовления профилей с периферийными элементами жесткости защищены патентом на полезную модель.

Достоверность результатов обеспечена применением альтернативных методов исследования: теоретических, экспериментальных, метода конечных элементов. Экспериментальные исследования подтвердили достоверность применяемых теоретических моделей с точностью от 5 до 17 %, что представляется удовлетворительным для практических целей.

Практическая ценность работы состоит в разработке и практическом апробировании процедуры проектирования роликовой оснастки для изготовления МИД гнутых профилей с отбортовками, что позволяет сократить затраты на освоение технологии (до 15%) и повысить качество производимых профилей. Практическая ценность работы подтверждается промышленным внедрением технологии и оборудования на ряде предприятий РФ с подтвержденным суммарным годовым экономическим эффектом 545,16 тыс. руб.

Основное содержание диссертации опубликовано в 20 научных работах, в том числе в патенте на полезную модель, а также трех статьях в рецензированных журналах, рекомендованных ВАК.

Результаты работы прошли апробацию на ряде вузовских, региональных и всероссийских конференций, а также на НТС кафедры «Материаловедение и ОМД» УлГТУ и НТС ОАО «Ульяновский НИАТ».

Диссертационная работа состоит из введения, четырех разделов, заключения: основных результатов и выводов, списка литературы из 148 наименований, приложения и включает 155 страниц машинописного текста, 77 рисунков, 25 таблиц.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ: ОСНОВНЫЕ РУЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Анализ применения профилей с отбортовками показал, что эффективность их применения на 20 % выше по сравнению с применением фасонных профилей. Из известных методов изготовления профилей с отбортовками в условиях мелкосерийного производства предпочтительным является метод интенсивного деформирования. Анализ работ по теме позволил выявить проблемы, определить материалы, оборудование и типоразмеры профилей для исследования, сформулировать задачи работы.

2. Разработанные классификаторы профилей с отбортовками и их дефектов позволили систематично исследовать и совершенствовать технологию с обеспечением высокого качества профилей и снижением издержек на их освоение.

3. Модель изменения толщины заготовки на различных переходах и экспериментальные исследования несимметричных профилей с отбортовками показали, что при растяжении имеет место утонение порядка 5 %, а при поджатии — утолщение до 4 %. Теоретические значения отличаются от экспериментальных не более чем на 6 %.

4. Построенная на основе ПФЭ регрессионная модель устанавливает зависимость изменения толщины заготовки от размеров отбортовки, толщины профиля и подгибки несущей полки. Расхождение значений изменения толщины заготовки в угловых зонах, полученных по теоретической модели и по регрессионной модели не превышает 14%.

5. Полученное вариационным методом решение задачи о протяженности ЗПП позволяет повысить качество профилей за счет предотвращения переформовки заготовки и оптимизации углов подгибки, позволяющих избежать дефектов неустойчивости пластического деформирования. Расхождение теоретических и экспериментальных данных по исследуемому массиву профилей с отбортовками семи типоразмеров в среднем лежит в пределах 12.17 %.

6. Моделирование торцевого поджатия в среде Ansys позволило определить зависимости относительного радиуса, утонения и пружинения от величины подсадки, выявить допустимые значения поджатия полки. Разгрузка наружного контура зоны изгиба при поджатии полки дает возможность получать радиусы изгиба меньше допустимых радиусов при гибке моментом.

7. Исследованием влияния промежуточных радиусов кривизны заготовки на утонение заготовки и контактные напряжения, влияющие на сохранность покрытия, установлено, что применение плавно изменяющихся радиусов изгиба заготовки по переходам в 1,5 — 2 раза снижает значения утонений заготовки и уровень контактных напряжений.

8. Новый алгоритм (методика) разработки технологии производства профилей с отбортовками, учитывающий расположение профиля в валках, выбор базового элемента и оси профилирования, формы замыкающих элементов роликов, позволяет оптимизировать схему формообразования, сократить число переходов, повысить качество профилей и сократить на 8 — 9 % издержки на освоение технологии их производства. Разработанная автором программа расчета себестоимости формующей оснастки в среде Delphi сокращает трудозатраты разработчиков, цеховых работников и позволяет оптимизировать производственные издержки.

9. Разработанные патент на роликовую оснастку, более 10 технологий производства профилей с отбортовками и методика разработки технологии изготовления профилей с отбортовками внедрены с участием автора на 5 предприятиях РФ, что подтверждается актами технического внедрения. Расчетный годовой экономический эффект от внедрения результатов работы составляет 545,16 тыс. руб.

1. Патентный отдел, электронный ресурс.: Омск, Россия, [2000] - URL: http://www.sibpatent.ru (дата обращения 07.02.2006)

2. ГОСТ 14350-80. ПРОФИЛИ ПРОКАТА ГНУТЫЕ. Термины и определения. — М. : Издательство стандартов, 1980.

3. ОАО «Киевметаллопром». электронный ресурс.: Киев, Украина, [2006] -URL: http://www.metaloprokat.com (дата обращения 07.02.2006)

4. Филимонов С. В. Интенсивное формообразование гнутых профилей / С. В. Филимонов, В. И. Филимонов. Ульяновск: Изд-во УлГТУ, 2008. -444 с.

5. Марковцев В.А. Формообразование стесненным изгибом в роликах и правка гнутых тонкостенных профилей / В.А. Марковцев, В.И. Филимонов. Ульяновск: Изд-во УлГТУ, 2006. - 244 с.

6. Куприн П. Н. Снижение массы и повышение ресурса ЛА при внедрении гнутых профилей и перспективных материалов / П. Н. Куприн, И. М. Колганов, А. Н. Антонов // Сб. материалов Всероссийской научно-технической конференции. М.: МАТИ, 1999. - С. 838 - 839.

7. Братухина А. Г. Современные технологии авиастроения / А. Г. Братухи-на, Ю. Л. Иванова. — М.: Машиностроение, 1999. 832 с.

8. Филимонов, В. И. Изготовление методом интенсивного деформирования профилей из листа и их внедрение в авиастроении / В.И. Филимонов, В. А. Марковцев, И. М. Колганов, С. В. Филимонов, М. В. Илюшкин // Авиационная промышленность. 2001. - № 4. - С. 21 - 23.

9. Колганов И. М. Процессы стесненного изгиба при различных методах формообразования / И. М. Колганов. Ульяновск: Изд-во УлГТУ, 2001. -108 с.

10. Куприн П. Н. Решение одной задачи повышения качества гнутых профилей / П. Н. Куприн, И. М. Колганов, Е. В. Мансуров // Прогрессивныетехнологии, материалы и конструкции: Сборник научных трудов. Уль-%яновск, 1999. С. 89 - 93

11. Гиммельфарб A.JI. Остовы конструирования в самолетостроении / А.Л. Гиммельфарб. М: Машиностроение, 1980. — 367 с.

12. Карлашов А.В. Исследование коррозионной стойкости элементов внутреннего силового набора / А.В. Карлашов, A.M. Свиницкий, П.В. Токарев // Авиационная промышленность., 1986, № 11. — С. 69 — 71.

13. ОАО «Ульяновский НИАТ». электронный ресурс.: Ульяновск, Россия, [2000] URL: http://www.ulniat.ru (дата обращения 08.02.2006)

14. Работнов, Ю.Н. Механика деформируемого твердого тела / Ю.Н. Работ-нов.-М.: Наука, 1988.-712 с.

15. Джонсон У. Теория пластичности для инженеров / У. Джонсон, П. Мел-лор. — М.: Машиностроение, 1979. 567 с.

16. Березовский, С. Ф. Производство гнутых профилей / С. Ф. Березовский, Ф. М. Кропылев. -М. : Металлургия, 1978. 152 с.

17. Протопопов В. Л. Технологические процессы и оборудование для производства гнутых профилей / В. Л. Протопопов // Кузнечно — штамповочное производство. 1979. - № 6. — С. 6 - 9.

18. ТУ 1122-181-024946880-99. Профили стальные гнутые тонкостенные для строительства.

19. ТУ 1120-100-47515705-00. Профили С образные стальные холодногну-тые для строительства

20. ТУ 1122-075-02494680-2001. Профили стальные холодногнутые для строительства22. «25мм.ру кровельное оборудование», электронный ресурс.: Москва, Россия, [2006] - URL: http://www.25mm.ru (дата обращения 14.04.2006)

21. Группа компаний «А и М холдинг», электронный ресурс.: Москва, Россия, [2000] - URL: http://www.amp.ru (дата обращения 15.04.2006)

22. Журнал «ТехСовет». электронный ресурс.: Екатеринбург, Россия, [2003] URL: http://www.tehsovet.ru (дата обращения 16.04.2006)

23. ООО «СПЕЦТЕХНОЛОГИЯ», электронный ресурс.: Ульяновск, Россия, [2002] URL: http://www.st.mv.ru (дата обращения 15.04.2006)

24. Производство труб. Справочник, электронный ресурс.: Москва, Россия, [2001] URL: http://www.mau.dp.ua/index.php?name=Pages&op-page&pid=67 (дата обращения 10.06.2006)

25. ЗАО «РОСИНДУСТРИЯ-ХОЛДИНГ». электронный ресурс.: Москва, Россия, [2000] URL: http://www.rosprom.net (дата обращения 01.04.2006)

26. ЗАО «ФЕСТАЛЬПИНЕ АРКАДА ПРОФИЛЬ», электронный ресурс.: Смоленск, Россия, [2000] — URL: http://www.arkada.ru (дата обращения 15.04.2006)

27. Компания «БалтПрофиль». электронный ресурс.: Санкт-Петербург, Россия, [2006] URL: http://www.baltprofile.ru (дата обращения 15.04.2006)

28. Компания «Гранит», электронный ресурс.: Самара, Россия, [2006] — URL: http://granit-samara.ru (дата обращения 15.04.2006)

29. Компания «Индустрия успеха», электронный ресурс.: Москва, Россия, [2001] -URL: http://www.in-vent.ru (дата обращения 15.04.2006)

30. Компания «ЛАСАР». электронный ресурс.: Липецк, Россия, [2006] -URL: http://www.strprofil.ru (дата обращения 15.04.2006)

31. Компания «Металлоторг». электронный ресурс.: Москва, Россия, [2001] -URJL: http://www.metaltrade.ru (дата обращения 15.04.2006)

32. Гнутые профили проката. Справочник / И. С. Тришевский, Н. М. Воронцов, Ю. В. Дзина и др. М.: Металлургия, 1967. - 379 с.

33. Издательства «НПО "Профессионал"», электронный ресурс.: Санкт-Петербург, Россия, [2001] URL: http://www.naukaspb.ru (дата обращения 15.04.2006)

34. ОАО «НИИТавтопром». электронный ресурс.: Москва, Россия, [2006] -URL: http://www.niitavtoprom.ru (дата обращения 08.02.2006)

35. ООО «Волгаметалл». электронный ресурс.: Самара, Россия, [2004] -URL: http://www.volgametal.ru (дата обращения 08.02.2006)

36. ТПО «Симплекс», электронный ресурс.: Челябинск, Россия, [2006] -URL: http://www.simplex74.ru (дата обращения 08.02.2006)

37. Филимонов, С. В. Исследование технологических возможностей гибоч-но-прокатного станка ГПС-300 / С. В. Филимонов, В. И. Филимонов // Внутри вузовская научно-техническая конференция. Тезисы докладов. -Ульяновск: УлГТУ, 1999. С. 37-38.

38. Производство и применение гнутых профилей проката: Справочник / Под редакцией И. С. Тришевского. М. : Металлургия, 1975. — 576 с.

39. Проскуряков А. Г. Исследование возможности формообразования профилей из алора-41 в кромкогибочных машинах // Авиационная промышленность. 1989. -№ 6. - С. 10-11.

40. Компания «ТВМк» электронный ресурс.: Москва, Россия, [2001] URL: http://www.tbmk.ru (дата обращения 15.04.2006)

41. Компания «CVH». электронный ресурс.: Санкт-Петербург, Россия, [2003] URL: http://www.skladskoe.spb.ru (дата обращения 15.04.2006)

42. Компания «ZEALART». электронный ресурс.: Москва, Россия, [2000] -URL: http://www.yondi.ru (дата обращения 08.02.2006)

43. Романовский, В. П. Справочник по холодной штамповке /В. П. Романовский Л.: Машиностроение, 1979. - 520 с.

44. Теория пластических деформаций металлов / Под ред. Е.П. Унксова, А.Г. Овчинникова. М.: Машиностроение, 1983. — 598 с.

45. Попов, Е. А. Основы теории листовой штамповки / Е. А. Попов — М.: Машиностроение, 1968.-283 с.

46. Ершов, В. И. Совершенствование формоизменяющих операций листовой штамповки / В. И. Ершов, В. И. Глазков, М. Ф. Каширин. М.: Машиностроение, 1990.-312с.

47. ОАО «АМУРМЕТАЛЛ». электронный ресурс.: Москва, Россия, [2007] -URL: http://www.amurrnetal.ru (дата обращения 08.02.2006)

48. Колганов И. М. Факторы, гарантирующие качество гнутых тонкостенных профилей проката / П. Н. Куприн, И. М. Колганов, Е. В. Мансуров // Новые технологии в авиастроении: Сборник научных трудов. Ульяновск, 2002.-С. 81-84.

49. Справочник конструктора штампов: Листовая штамповка / Под общейредакцией Л. И. Рудмана. М.: Машиностроение, 1988. — 496 с %

50. Справочник технолога-машиностроителя: в 2-х томах. Т. 1 / Под ред. А. Г. Косиловой, Р. К. Мещерякова. М.: Машиностроение, 1985. - 656 с.

51. Справочник технолога-машиностроителя: в 2-х томах. Т. 2 / Под ред. А. Г. Косиловой, Р. К. Мещерякова. М.: Машиностроение, 1985. - 496 с.

52. Колганов И. М. Возможности формообразования листовых профилей стесненным изгибом при волочении через роликовую фильеру / И. М. Колганов // Авиационная промышленность. 1984. - № 9. - С. 36 - 38

53. Колганов И. М. Изготовление гнутых листовых профилей повышенной жесткости из труднодеформируемых материалов / И. М. Колганов, Ф. 3. Абдулин, Г. В. Проскуряков и др. // Кузнечно — штамповочное производство. 1987. - № 3. - С.18 - 21.

54. Колганов И. М. Исследование процесса формообразования профилей стесненным изгибом в роликовых фильерах / И. М. Колганов, Г. В. Проскуряков, В. П. Ломакин // Авиационная промышленность. — 1982. — № 7. -С. 36-39.

55. Проскуряков Г. В. Классификация схем формообразования профилей стесненным изгибом при гибке прокаткой / Г. В. Проскуряков, А. С. Москвин, Э. М. Каримов // Авиационная промышленность. 1990. № 6. - С. 9 — 11.

56. Колганов И. М. Расширение технологических возможностей формообразования профилей из листовых заготовок / И. М. Колганов, Г. В. Проскуряков, Б. В. Богданов и др. // Кузнечно штамповочное производство. -1987.-№ 8.-С.18-20.

57. Компания «Роллинг-Плюс». электронный ресурс.: Ульяновск, Россия, [2006] URL: http://www.rolling-plus.ru (дата обращения 15.04.2006)

58. Калибровка валков для производства гнутых профилей проката / Под ред. И.С. Тришевского. Киев: Техника, 1980. - 535 с.

59. А. с. 1484403 СССР, МКИ В 21 D 5/06. Способ изготовления тонкостенных гнутых профилей / А. А. Посадских, Г. Г. Солоденко. Опубл. 07.06.89, Бюл. №21.

60. А. с. 1703217 СССР, МКИ В 21 D 5/06. Способ производства гнутых не-равнополочных швеллеров / Р. И. Кирилов, В. Г. Антипанов, В. В. Пахарев, В. И. Гридневский. — Опубл. 17.01.92, Бюл. № 1.

61. А. с. 942306 СССР. Способ изготовления неравнополочных гнутых профилей / И. С. Тришевский, Э. С. Дахновский, В. И. Мирошниченко и др. -Опубл. 07.10.83, Бюл. № 37

62. А. с. 1757162 СССР, МКИ В 21 D 5/06. Способ изготовления тонкостенных корытообразных профилей из листовых заготовок и устройство для его реализации / И. М. Колганов, А. С. Башилов, В.И. Филимонов и др. -Опубл. 16.06.90. ДСП.

63. А. с. 1637901 СССР, МКИ В 21 D 5/06. Способ производства корытного профиля / В. И. Гридневский, А. А. Ушаков, В. Г. Антипанов, Н. Т. Па-хомов. Опубл. 30.03.91, Бюл. № 12.

64. А. с. 1731348 СССР, МКИ В 21 D 5/06. Способ изготовления профилей с отбортовками / Г. Р. Хейфец, В. Б. Калужский, Б. И. Сидоренко, Г. И. Безкоровайный. Опубл. 07.05.92, Бюл. № 17.

65. А. с. 1634348 Россия, МКИ В 21 D 5/06. Способ изготовления С образных профилей / М. Е. Докторов, Н. В. Пшеничная, Э. В. Кузьмис. -Опубл. 15.03.01, Бюл. № 10.

66. А. с. 837467 СССР, МКИ В 21 D 5/06. Способ изготовления гнутых профилей замкнутого и полузамкнутого сечения / И. С. Тришевский, Э. С. Дахновский, В. И. Мирошниченко и др. Опубл. 15.06.81, Бюл. № 22.

67. А. с. 837466 СССР, МКИ В 21 D 5/06. Способ изготовления профилей замкнутого и полузамкнутого сечения / И. С. Тришевский, А. И. Коновалов, Э. С. Дахновский и др. Опубл. 15.06.81, Бюл. № 22.

68. А. с. 1519812 СССР, МПК6 В 21 D 5/06. Способ изготовления гнутых зетовых профилей проката / М. Е. Докторов, С. В. Мирошниченко, С. А. Батурин, С. А. Чиж. Опубл. 07.11.1989, Бюл. № 41.

69. А. с. 1625543 СССР, МПК6 В 21 D 5/06. Способ изготовления гнутых неравнополочных зетовых профилей / М. Е. Докторов, С. В. Мирошниченко, Е. И. Горбач и др. Опубл. 07.02.1991, Бюл. № 5.

70. А. с. 1148667 СССР, МПК7 В 21 D 5/06. Способ изготовления гнутых зетобразных профилей / А. И. Гулько, В. Ф. Светличный, А. К. Антонюк и др. Опубл. 07.04.1985, Бюл. № 12.

71. А. с. 1118448 СССР, МПК7 В 21 D 5/06. Способ изготовления гнутых Z -образных профилей / А. И. Гулько, В. Ф. Светличный, А. Ф. Земцов и др. -Опубл. 15.10.1984, Бюл. №38.

72. А. с. 1480919 СССР, МПК7 В 21 D 5/06. Способ изготовления полузамкнутых Z — образных профилей / В. Н. Николаев, А. И. Гулько, В. Ф. Светличный и др. Опубл. 23.05.1989, Бюл. № 19.

73. А. с. 1248690 СССР, МКИ В 21 D5/06. Способ изготовления листовых профилей с отбортовками / И. М. Колганов, Г. В. Проскуряков, В. И. Кол-ганов, В. И. Филимонов. Опубл. 27.09.86. Бюл. № 29.

74. Патент 1431158 Россия, МКП 7 В 21 D 5/06. Способ производства гнутых профилей проката типа швеллеров с гофрами жесткости / В. Г. Антипанов, В. И. Гридневский, В. Н. Кочубеев и др. Опубл. 15.12.94, Бюл. № 23.

75. Патент 2037352 Россия, МКП 7 В 21 D 5/06. Способ изготовления гнутого корытного профиля / В. Г. Антипанов, В. И. Гридневский, В. Ф. Афанасьев, С. А. Шубкин. Опубл. 01.06.99, Бюл. № 6.

76. Патент 2006315 Россия, МКП 7 В 21 D 5/06. Способ изготовления гнутого корытного профиля / В. И. Гридневский, В. Г. Антипанов, В. Ф. Раш-ников, В. В. Пахарев. Опубл. 30.01.94, Бюл. № 2.

77. Патент 1817717 СССР, МКП 7 В 21 D 5/06. Способ поштучного производства гнутого корытного профиля с отбортовками горизонтальных полок / В. И. Гридневский, В. Г. Антипанов, А. А. Ушаков и др. Опубл. 23.05.93, Бюл. № 19.

78. Патент 2118213 СССР, МКИ В 21 D 5/06. Способ производства С образного гнутого профиля / В. Г. Антипанов, М. Ф. Сафронов, С. В. Кри-воносов, В. JI. Корнилов. - Опубл. 25.06.97, Бюл. № 24.

79. Патент 1793895 СССР, МКИ В 21 D 5/06. Способ изготовления гнутых коробчатых профилей / В. И. Гридневский, В. Г. Антипанов, Ф. В. Рашников, В. В. Пахарев. Опубл. 07.02.93, Бюл. № 5.

80. Патент 1831396 Россия, МКП 7 В 21 D 5/06. Способ производства гнутых С образных профилей / А. А. Ушаков, В. Г. Антипанов, В. И. Грид-невский, Н. Т. Пахомов. - Опубл. 30.07.93, Бюл. № 28.

81. Филимонов С. В. Методы, расчеты и технология интенсивного деформирования в роликах гнутых профилей типовой номенклатуры. / С. В. Филимонов, В. И.Филимонов. — Ульяновск: Изд-во УлГТУ, 2004. 246 с.

82. Колганов И. М. Формообразование листовых профилей стесненным изгибом при сочетании процессов волочения и прокатки / И. М. Колганов, Г. В. Проскуряков // Авиационная промышленность. 1983. - № 1. -С.36 — 38.

83. Куприн П. Н. Критические углы подгибки плоских тонкостенных полок при профилировании / П. Н. Куприн, И. М. Колганов // Сборник научных трудов ИАТУ. Ульяновск, 2003. - С. 78 - 81.

84. Куприн П. Н. Математическая модель устойчивости сжатой полки в рабочем калибре роликовой оснастки / П. Н. Куприн, И. М. Колганов // Авиационная техника. 2003. - № 2. - С. 51 - 54.

85. Колганов И. М. Обобщение результатов исследований при отработке технологии изготовления тонкостенных гнутых профилей / И. М. Колганов, П. Ю. Пашкин, О.В. Перфильев // Новые технологии в авиастроении:

86. Сборник научных трудов. Ульяновск, 2002. - С. 85-91.

87. Компания «МОССКЛАД». электронный ресурс.: Москва, Россия, [2006] -URL: http://www.moccklad.ru (дата обращения 16.04.2006)

88. Березовский, С. Ф. Эксплуатация и ремонт оборудования профилегибоч-ных станов / С. Ф. Березовский. — Челябинск : Металлургия. Челяб. Отделение, 1991.- 175 с.

89. Компания «Прораб-Мастер», электронный ресурс.: Москва, Россия,2005. — URL: http://prorab-m.narod.ru (дата обращения 16.04.2006)

90. ООО «ДЕТАЛЬ СЕРВИС», электронный ресурс.: Рыбинск, Россия,2006. URL: http://www.detalservice.ru (дата обращения 08.02.2006)

91. Филимонов В. И. Автоматизированная линия изготовления С образного профиля методом стесненного изгиба / В. И. Филимонов, В. А. Марков-цев // Вестник УлГТУ. Сер. Машиностроение, строительство. - 1998. - № 2.-С. 50-55.

92. ООО «Завод «Прометан» электронный ресурс.: Москва, Россия, [2001] -URL: http://www.promstan.com. (дата обращения 15.04.2006)

93. Колганов, И. М. Классификация типовых элементов жесткости гнутых профилей и особенности их формообразования / И. М. Колганов, В. И. Филимонов, В. А. Марковцев, С. В. Филимонов // Авиационная промышленность. — 2001. — № 3. — С. 21-25.

94. Ренне И. П. Пластический изгиб листовой заготовки / И. П. Ренне // Труды Тульского механического ин-та. 1950. - Вып.4. - С. 146 — 162.

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

96. Давыдов, В. И. Производство гнутых тонкостенных профилей / В. И. Давыдов, М. П. Максаков. — М.: Металлургиздат, 1959. 240 с.

97. Хилл, Р. Математическая теория пластичности / Р. Хилл. М.: ГИТТЛ, 1956.-407 с.

98. Гун, Г. Я. Теоретические основы обработки металлов давлением / Г. Я. Гун. М.: Металлургия, 1980. - 456 с.

99. Соколовский В. В. Теория пластичности / В. В. Соколовский М.: Высшая школа, 1969. — 608 с.

100. Колмогоров, В. Л. Механика обработки металлов давлением / В. Л. Колмогоров. М.: Металлургия, 1986. — 688 с.

101. Арышенский Ю. М., Гречников Ф. В. Теория и расчеты пластического формоизменения анизотропных материалов / Ю. М. Арышенский, Ф. В. Гречников. М.: Металлургия, 1990. — 304 с.

102. Ершов В. И. Изготовление уголковых профилей гибкой с осадкой листовых заготовок / В. И. Ершов, В. Д. Гаврилин, Ю. Р. Медведев // Авиационная промышленность. — 1993. № 6. — С. 39 - 41.

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

104. Тришевский, И. С. Теоретические основы процесса профилирования / И. С. Тришевский, М. Е. Докторов. М. : Металлургия, 1980. - 288 с.

105. Тришевский, И С. Холодногнутые гофрированные профили проката / И. С. Тришевский, В. В. Клепанда, Я. В. Хижняков. Киев: Техника, 1973. -272 с.

106. Проскуряков, Г. В. Исследование и разработка способа изменения кривизны профиля при стесненном изгибе / Г.В. Проскуряков, Е. Н. Чебурахин, В. И. Филимонов и др. // Авиационная промышленность. — 1989. № 1. - С. 9 - 13.

107. Проскуряков, Г. В. Опыт промышленного изготовления листовых профилей и деталей из них / Г. В. Проскуряков, А. В. Нуждов, В. И. Филимонов и др. // Авиационная промышленность. — 1990. — № 1. — С. 3. — 4.

108. Вдовин С. И. Прогрессивные технологические процессы гибки листовых заготовок / С. И. Вдовин, Д. В. Голенков, В. А. Жердов, С. В. Семин // Кузнечно — штамповочное производство. 1998. — № 1. — С. 19 — 21.

109. Судзуки X. Изучение формы изделия, имеющего дугообразное сечение / X. Судзуки, М. Киути, К. Такада // Сосэй то како. Т. 15. - № 165. - С. 820 - 828. - Перевод с яп. № 11802/7Б. - Харьков: УкрНИИмет, 1976. -22 с.

110. Проскуряков Г. В. Стесненный изгиб / Г. В. Проскуряков // Авиационная промышленность. 1966. — № 2. — С. 9 — 13.

111. Киути М. Проблемы и оптимизация профилирования в валках / М. Киути // Сосэй то како. -1974. Т. 15. - № 165. - С. 811 - 819. - Пер. с яп. № 11802/7А. - Харьков: УкрНИИмет, 1976. - 32 с.

112. Мищенко О. В. Обобщенный классификатор гнутых профилей / О.В. Мищенко // Тезисы докладов XXXIX научно-технической конференции

113. УлГТУ «Вузовская наука в современных условиях». Ульяновск: УлГТУ, 2005.-С. 30.

114. Илюшкин М. В. Интенсивная технология производства гнутых профилей из материалов с покрытием в роликах / М. В. Илюшкин, В. И. Филимонов. Ульяновск: Изд-во УлГТУ, 2006. - 200 с.

115. Мищенко О. В. К расчету утонения полузамкнутых несимметричных профилей при их формообразовании в роликах / О. В. Мищенко, В. И. Филимонов, А. В. Филимонов, Е. А. Алексеевский // Вестник УлГТУ. -Ульяновск: УрГТУ, 2006. № 2. - С. 36 - 38.

116. Филимонов В.И. Теория обработки металлов давлением. Курс лекций / В.И. Филимонов. Ульяновск: УлГТУ, 2004. - 208 с.

117. Мищенко О. В. Влияние схем формообразования полузакрытых профилей на изменение толщины зон сгиба / О. В. Мищенко, А. В. Филимонов // Технология металлов. 2007. -№ 12. - С. 12 - 17.

118. Мищенко О. В. Оценка длины зоны плавного перехода при формообразовании профилей с отбортовками / О. В. Мищенко, С. В. Филимонов, А. С. Баранов // Вестник УлГТУ. Ульяновск: УлГТУ, 2010. - № 1. - С. 45 -47.

119. Мищенко О. В. Об оценке длины зоны плавного перехода при подгибке узких полок с отбортовками в роликах / О. В. Мищенко, А. С. Баранов, В. А. Марковцев, В. И. Филимонов // Заготовительное производство в машиностроении. — 2009. № 12.

120. Васидзу К. Вариационные методы в теории упругости и пластичности: Пер. с английского / К. Васидзу. —М.: Мир, 1987. — 542 с.

121. Филимонов В. И. Формовка угловых зон с высвобождением при профилировании / В.И. Филимонов, В.В. Левщанов // Вестник УлГТУ, 2005. -№2.-С. 39-42.

122. Филимонов В.И. Моделирование реализации аксиального сжатия при профилировании полосы / В.И. Филимонов, В.В. Левщанов // Вестник УлГТУ, 2005. № 3. - С. 34 - 37

123. Патент РФ на полезную модель № 81109, МПК В 21D 5/06. Роликовая оснастка для изготовления профилей из листовых заготовок с покрытием / А.С. Баранов, В.И. Филимонов, С.В. Филимонов, О.В. Мищенко. -Опубл. 10.03.2009, Бюл. № 7.

124. Мищенко О.В. Исследование гнутых профилей на потерю устойчивости / О.В: Мищенко, В.И. Филимонов // Тезисы докладов 43-й научно-технической конференции УлГТУ «Вузовская наука в современных условиях». — Ульяновск: УлГТУ, 2009. — С. 25.

125. Мищенко О.В. Обобщенный классификатор дефектов гнутых профилей с отбортовками / О.В. Мищенко, В.И. Филимонов // Тезисы докладов XXXXI научно-технической конференции УлГТУ «Вузовская наука в современных условиях». — Ульяновск: УлГТУ, 2007. — С. 35.

126. Мищенко О.В. Оценка технологичности швеллерных гнутых профилей /О.В. Мищенко // Труды второй Всероссийской заочной молодежной научно-технической конференции «Молодежь Поволжья — науке будущего». Ульяновск: УлГТУ, 2004. - С. 90 - 93.

127. Гудков И.Н. Разработка технологии изготовления, тонкостенных перфорированных профилей методом интенсивного деформирования /Дис. на соискание степени канд. техн. наук. Нижний Новгород, 2009. - 145 с.

128. Филимонов А.В. Совершенствование технологии производства полузакрытых профилей в роликах методом интенсивного деформирования. /Дис. на соискание степени канд. техн. наук. — Нижний Новгород, 2009. -186 с.

129. Мищенко О.В. Программа по расчету себестоимости роликовых калибров / О.В. Мищенко // Труды третьей Международной заочной молодежной научно-технической конференции «Молодежь Поволжья науке будущего». - Ульяновск: УлГТУ, 2005. - С. 104 - 105.

130. Мищенко О.В. О механических свойствах зетового профиля с отбортовками / О.В. Мищенко // Современные проблемы проектирования, производства и эксплуатации радиотехнических систем: Сборник научных трудов. Ульяновск: УлГТУ, 2006. - С. 168 - 170.