автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.05, диссертация на тему:Технологическое обеспечение заданных механических характеристик тонкостенного цилиндрического корпуса

На правах рукописи

/¿-Г

Нгием Суан Чинь 003068003

ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЗАДАННЫХ МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ТОНКОСТЕННОГО ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО

КОРПУСА

Специальность 05.03.05 - «Технологии и машины обработки давлением»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

Тула 2006

003068003

Работа выполнена на кафедре «Технологическая механика» в ГОУ ВПО «Тульский государственный университет».

Научный руководитель: кандидат технических наук, доцент

Полтавец Юрий Васильевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Яковлев Сергей Сергеевич;

кандидат технических наук, доцент Булычев Владимир Александрович

Ведущая организация - ОАО «Тульский научно-исследовательский

Технологический институт»

Защита состоится 2007 г. в!4 час. на заседании диссертацион-

ного совета Д 212.271.01 при ГОУ ВПО « Тульский государственный университет» (300600, г. Тула, ГСП, просп. им. Ленина, д. 92, 9-101).

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

Автореферат разослан «21» декабря 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

А.Б. Орлов

I о

' J

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В настоящее время Социалистическая Республика Вьетнам (СРВ) уверенно идёт по пути развития и индустриализации своей экономики, одной из важнейших отраслей которой является машиностроение. Среди большого многообразия продукции машиностроения СРВ широкое распространение получают тонкостенные осесимметричные корпусные элементы, испытывающие интенсивные силовые и тепловые нагрузки, высокие скорости деформации.

Среди комплекса требований, предъявляемых к корпусным элементам, рассматриваются в первую очередь, обеспечение их прочности при нагружении и извлечении после снятия нагрузки. Указанные-требования обеспечиваются соответствующими материалами и конструкцией изделия, рациональным построением технологического процесса его производства и непосредственно связаны с напряженно-деформированным состоянием (НДС) при термомеханическом нагружении. Поэтому расчеты напряжений и деформаций в цилиндрах при функционировании являются необходимым этапом их проектирования, а обеспечение требуемого распределения механических свойств по длине цилиндров - основная задача при разработке технологического процесса их изготовления.

В качестве базового технологического процесса изготовления цилиндрических изделий широко используются процессы полугорячего обратного выдавливания из прутковой заготовки с последующей вытяжки с утонением. Такая технология позволяет путем подбора технологических режимов управлять механическими характеристиками готовых изделий уже на стадии проектирования техпроцесса. Полугорячая штамповка позволяет не только получать детали удовлетворительного качества, но и значительно повышать деформационную способность материала, снижать удельное усилие на инструмент и получать детали с требуемыми механическими свойствами. Кроме того при изготовлении изделий с использованием ключевого процесса полугорячего выдавливания наблюдается эффект так называемого «залечивания» скрытых микродефектов. Применение операций полугорячей обработки с благоприятной для «залечивания» дефектов схемой деформации позволяет, в отличие от «холодной» обработки, использовать сортовой прокат не самого высокого качества.

Таким образом, вопросы проектирования | и производства тонкостенных цилиндрических корпусов оказываются взаимосвязанными и взаимно влияют друг на друга: при проектировании необходимо учитывать технологические возможности производства, а при изготовлении - обёспечить все заданные чертежом характеристики изделия. Поэтому актуальной 1задачей является создание методологически обоснованных расчетных комплексов, позволяющих осуществлять проектирование конструкции и разработку технологического процесса изготовления тонкостенного цилиндрического корпуса, ¡обеспечивающих его надежное фу нкциониров ание.

Цель работы. Повышение эффективности ¡проектирования технологии изготовления высокоточных тонкостенных цилиндрических деталей с заданными эксплуатационными свойствами.

Основные задачи. Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие научные задачи:

1. Численное моделирование термопластического деформирования полого многослойного цилиндра при термомеханическом нагружении с целью анализа влияния механических характеристик материала тонкостенного цилиндра на условия его извлечения после снятия нагрузки.

2. Исследование механизма формирования механических свойств тонкостенных цилиндрических деталей из малоуглеродистых сталей на базе процесса полугорячей штамповки и последующей вытяжкой с утонением.

3. Разработка методик расчёта и обоснования технологических параметров, сопровождающих эффект «залечивания» дефектов.

4. Теоретически-экспериментальное исследование эффекта «залечивания» поверхностных дефектов путём моделирования процесса полугорячей штамповки.

5. Разработка высокоэффективного техпроцесса изготовления цилиндрической тонкостенной детали из малоуглеродистой стали с заданными механическими свойствами.

Методы исследования. Теоретические исследования кинематических, деформационных и силовых характеристик процессов пластического деформирования базируются на использовании законов осесимметричного течения жестко-вязкопластической и жестко-пластической сред механики деформируемого твёрдого тела и элементов теории теплопроводности. Полученные решения реализованы с помощью численных методов математики и расчётных программ на ЭВМ.

Экспериментальные исследования проводятся с использованием методов математической статистики и теории планирования многофакторного эксперимента.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Математическая модель связаной задачи термопластичности для полого многослойного цилиндра при термомеханическом нагружении.

2. Результаты численных экспериментов по анализу влияния механических характеристик материала тонкостенного цилиндра на условия его извлечения из толстостенной трубы после снятия нагрузки.

3. Методика определения технологических параметров процесса осесимметричного обратного выдавливания, основанная на анализе течения жестко-вякопластической среды и применении вариационного метода для решения данной задачи.

4. Методика теоретически-экспериментального исследования эффекта «залечивания» поверхностных дефектов путём моделирования процесса полугорячей штамповки.

5. Математическая модель для расчёта температурного поля сплошного и полого цилиндра, учитывающая исходное температурное поле заготовки, время её транспортирования и тепловыделение в процессе деформации.

6. Методика и результаты проектирования высокоэффективной технологии изготовления корпусной детали на базе операций обратного полугорячего выдавливания и последующей вытяжки с утонением.

Научная новизна

- Предложен вариант решения комплексной задачи, связывающей расчет-но-проектную часть и технологию изготовления деталей с заданными механическими свойствами.

- Усовершенствована методика определения технологических параметров процесса осесимметричного обратного выдавливания, основанная на анализе течения жестко-вякопластической среды и применении вариационного метода для решения данной задачи.

- Разработана математическая модель эффекта «залечивания» при полугорячем выдавливании, который подтвержден экспериментально.

Практическая ценность и реализация результатов работы.

- Разработана высокоэффективная технология изготовления корпусной тонкостенной детали из стали 18ЮА с заданными механическими свойствами.

- Предложены рекомендации по обеспечению эффекта «залечивания» поверхностных дефектов при полугорячей штамповке.

Результаты исследований могут быть использованы в практике при разработке новых и повышении эффективности имеющихся технологий.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на Всероссийской научно-технической конференции «Проблемы проектирования и производства систем и комплексов» (Тула, 2004—2005 гг.), научно-практических конференциях профессорско-преподавательского состава Тульского государственного университета (Тула, 2004— 2006 гг.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 научных статей, общим объемом 2 печатных листа.

Структура и объём работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырёх глав, заключения, списка используемых источников из 65 наименований, и содержит 134 страницу машинописного основного текста, 44 рисунка, 6 таблиц. Общий объём работы 152 страницы.

Автор выражает глубокую благодарность д.т.н., профессору В.М. Лялину и к.т.н., доценту А.В.Пещерову за оказанные консультации при выполнении работы, практическую помощь в проведении экспериментальных исследований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность рассматриваемой в работе научно-технической задачи, сформулированы цель работы, положения, выносимые на защиту, научная новизна, методы исследования, практическая ценность и реализация работы, приводятся данные об апробации работы, публикациях, структуре и объеме диссертационной работы и краткое содержание разделов диссертации.

В первой главе проведен анализ условий функционирования, а также обзор результатов теоретических и экспериментальных исследований теплового и напряженно-деформированного состояния тонкостенного цилиндрического корпуса при термомеханическом нагружении. Рассмотрены различные методы расчёта

его НДС: приближённый метод М.И. Свердлова с учётом объемной схемы напряжённого состояния и краевого эффекта; уточненный метод, М.И. Свердлова и О.С. Волошина с привлечением деформационной теории термопластичности. Установлено, что в настоящее время известные модели термовязкопластического течения, основанные на применении метода конечных элементов и конечных разностей, широко применяются при решении задач термопластического деформирования полого тонкостенного цилиндра при термомеханическом нагружении. Проведен анализ результатов исследований по обеспечению прочности тонкостенного цилиндра в поперечном и продольном направлениях, а также расчёта усилия извлечения цилиндра после снятия нагрузки.

Проведен обзор методов формирования требуемых механических свойств в некоторых технологиях изготовления стальных тонкостенных цилиндрических изделий: последовательная многопереходная вытяжка с утонением из предварительно отожжённого и зафосфатированного полуфабриката; последовательная комплексная обработка прутковой заготовки полугорячим выдавливанием, фос-фатированием и каскадной вытяжкой с утонением. Кроме того, проведен анализ технологических способов удаления (залечивания) поверхностных дефектов заготовки.

Значительный вклад в развитие теории пластичности, методов анализа процессов обработки давлением внесли Ю.А. Алюшин, A.A. Богатов, P.A. Васин, С.И. Губкин, Г.А. Гунн, Г.Д. Дель, A.M. Димитриев, A.A. Ильюшин, Е.И. Исаченко, Ю.Г. Калпин, Л.М. Качанов, B.JI. Колмогоров, К.Д. Кухарь, H.H. Мали-нин, А.Д. Матвеев, А.Г. Овчинников, В.А. Огородников, Е.А Попов, И.П. Рене, Е.И. Семенов, Г.А. Смирнов-Аляев, Л.Г. Степанский, А.Д. Томленов, Е.П. Ун-сков. С.П. Яковлев и другие. На основе приведенного обзора работ установлено, что применение полугорячей штамповки в техпроцессах изготовления тонкостенных цилиндрических изделий способствует получению требуемых механических свойств и качества поверхности изделий и создаёт благоприятные условия для залечивания дефектов заготовок. По результатам обзора и анализа процессов и вопросов сформулированы задачи исследования.

Во второй главе проведено исследование процесса термопластического деформирования полого многослойного цилиндра при термомеханическом нагружении. Рассмотрены основные аспекты функционирования тонкостенных цилиндров в условиях интенсивных тепловых и силовых нагрузок, в результате чего выявлены основные факторы, влияющие на функционирование тонкостенного цилиндра. На основе расчётной схемы (рис.1) построена математическая модель связанной задачи термопластичности и с учетом конкретной конструкции цилиндра решена задача расчета параметров термомеханического состояния данного многослойного цилиндра при заданной нагрузке и разгрузке.

Поставленная задача сводится к совместному решению двух задач:

определению температурных полей каждого из слоев многослойного цилин-

дра;

УГ.УУ и.

и

Рис. 1. Расчетная схема нагрузки тонкостенного цилиндра импульсным

давлением р.

- к определению компонентов напряженно-деформированного состояния многослойного цилиндра в расчетных сечениях с учетом зависимости характеристик материалов слоев от температуры нагрева, температурных напряжений и истории нагружения.

Результаты решения задачи термопластичности в принятой постановке дают возможность провести анализ по следующему кругу вопросов:

- распределение температуры по толщине стенки и по длине корпуса цилиндра (рис.2, а);

- напряженно-деформированное состояние стенки многослойного цилиндра при термомеханическом нагружении (рис.2,б);

О». иТл 800 «08 -«00 200 О ■200 ■400 -<00 -т

1 > / 1

1

1

\ / 4 2 ' 1

[V

№ х-: ;_

АХ/ ..............1.......... |.......

/ 1 1

* 1 1

ал ох ьз а.:

а)

6,3 0,2 0,3 0/. Ь.мы б)

Рис.

Распределение температуры (а) и тангенциальных напряжений (б) по толщине стенки цилиндра в 1-м расчетном сечении в различные моменты времени

- прочность тонкостенного цилиндра в продольном и поперечном направлениях в период активного нагружения;

- состояние контакта между слоями многослойного цилиндра в процессе нагружения и после снятия нагрузки;

- влияние механических характеристик материала тонкостенного цилиндра на его прочность и усилие извлечения из толстостенной трубы после снятия нагрузки.

В данной работе проведены численные эксперименты по исследованию влияния механических характеристик (предела текучести стт) материала тонкостенного корпуса на усилие его извлечения из толстостенной трубы после снятия нагрузки для различных расчётных вариантов распределения а, по длине цилиндра (рис.3).

С„ МП»

•(100 800 600 100 :оо О

гз.8 <84 91.2 «м '•»«<

ЙП ■шт®

г п ш IV V Рис.3. Распределение значений предела текучести стт по длине тонкостенного цилиндра для различных вариантов расчета

В результате получена зависимость усилия извлечения цилиндра от механических характеристик его материала (рис.4), которая дает возможность выбрать необходимую «механику» материала цилиндра из условия обеспечении требуемой величины усилия извлечения цилиндра и прочности его стенок.

25000 20000 15000 10000 1000 о

200 400 600 800 1000

Рис.4. Зависимость усилия извлечения Рг цилиндра из трубы после снятия нагрузки от предела текучести материала цилиндра <т,.

В третьей главе проведены исследования процесса термопластического формоизменения заготовки при получении детали типа «стакан» методом обратного полугорячего выдавливания (рис.5) из цилиндрической заготовки с целью выявления механизма формирования механических свойств и залечивания поверхностных дефектов в стенке полуфабриката при полугорячей штамповке. Поставленная задача сводится к решению двух задач: анализа процесса пластического формоизменения и расчёта температурного поля деформируемого тела при обработке и в ходе охлаждения после обработки.

V»

Рис. 5. Схема к определению модели полугорячего обратного выдавливания' 1 - нагретая заготовка; 2 - матрица-контейнер; 3 - выталкиватель;

4 - пуансон; 5 - поковка.

Для решения задачи пластической деформации используются основные соотношения теории пластического течения жестко - вязкопластической среды. Данная задача в осесимметричной постановке решается методом баланса мощностей, относящимся к вариационным дискретным методам и сводится к минимизации единого функционала мощностей:

/РУ^,, = [ть[ИУ + 1|цНМУ + Г {т^ ^ (1)

V ^ V Р„

На основе конечно-элементной дискретизации сплошной среды очаг деформации представляется в виде системы дискретных элементов (рис.6), а состояние элемента описывается с помощью обобщенных клеточных переменных с использованием вариационных принципов механики.

Мощность в каждой точке X при скорости ия в этой точке определяется суммарным значением мощностей соседних ячеек (рис.7):

•^11 = ™ (г, (2) -

где Н - интенсивность скоростей деформации сдвига;

Г - коэффициент трения на поверхности контакта Р^, заготовки и инструмента; ! |х - коэффициент вязкости; 1 Тэ - предел текучести сдвига.

IР, Уо

Рп=2Кл | Ом=2Яы I

Рв=2Яв |

I

г%

Рис. 6. Дискретизация области пластической деформации

«Л

©

2м

®

Рис.7. Схема смежных блоков

Проведя на основании заданного начального кинематически возможного поля скоростей (и,,,) минимизацию мощности внутренних сил для каждой узловой точки области деформации, в итоге, определим действительное поле скоростей вдоль двух осей — и,., и со,,,. Суммарная мощность операции по всей пластической области равна сумме мощностей входящих точек и является окончательной мощностью \*/внуТр операции.

Начальное кинематически возможное поле скоростей и,,, и со, , определяется экспериментально на основе выдавливанием специального подготовленного для этой цели образца. Деформируемый образец (модель - рис.8) представляет собой две отлитые из свинца половины. На одной из половин образца наносится ортогональная координатная сетка. Затем обе половины образца состыковываются и устанавливаются в матрице. При внедрении инструмента происходит деформация координатной сетки. Она претерпевает изменения и становится искаженной (рис.9). Измеряя изменения координат узловых точек по осям и время происхождения пластической деформации можно вычислять значения скорости их перемещения.

После расчета значений ШМ1утр| и действительного поля скоростей иЬ|, со, , Используя соответствующие известные зависимости можно определять:

- температурное гтолс заготовки и тепловыделения процесса деформирования, что позволяет однозначно определить технологические параметры (скоростные, силовые) операции: полное технологическое усилие Р0, среднее удельное усилие Р,.;

- все параметры, характеризующие НДС процесса полугорячей деформации: компоненты деформаций: скоростей деформации ег>ё,Уг,> Н, напряжений: а, <хг,с0>т„, е., Т,

Рис,8. Модель эксперимента Рис.9. Меридиональное сечение

свинцового образца

Полученные результаты позволяют прогнозировать механические свойства осесимметричноп детали при полугорячей деформации.

Известно, что полугорячее обратное выдавливание реализуется при всестороннем сжатии материала заготовки, что в совокупности с воздействием темпе* ратуры способствует так называемому «завариванию» дефектов, среди которых наиболее часто встречаемыми являются волосовины. Интенсивность такого «залечивания»; очевидно, не одинакова по продольному сечению поковки и определяется рядом факторов - давлением, поверхностным трением и степенью деформации.

Поэтому уже на этапе проектирования полугорячей операции важно иметь сведения, позволяющие определить качество используемого проката, чтобы оценить экономическую эффективность техпроцесса и при известном основном материале правильно назначить режимы деформирования, не допуская остаточных

дефектов в поковке. Для этого проводятся теоретически - экспериментальные исследования эффекта «залечивания» поверхностных дефектов на основе методики корреляционно- регрессионного анализа.

Известно, что для образования холодного сварного соединения вещества в твёрдой фазе требуется создать на поверхности контакта необходимую энергию активации. Это работа, численно равная тепловыделению, приводящему металл в расплавленном состоянии, и определяется зависимостью вида:

Условие схватывание может быть определено показателем схватывания

где В? =стч -е0 - энергия формоизменения.

При у 2 1 наступает схватывание поверхностей микродефектов деформируемой детали в тех местах, где выполняется это условие схватывания.

Для процесса полугорячей штамповки удельную энергию формоизменения ¡-го элемента можно рассчитывать по формуле:

Для нахождения значения элементарной мощности (работы) каждого элемента, которая затрачивается на изменение его размеров в процессе пластической деформации, предлагается следующий подход.

Известны значения координат точек середин и центра граней: г23, г34, г4], г0, г2ъ, 7-м, ^ (рис.10). Требуется найти значения скоростей перемещений (и и со) и температуры (Т) в искомых точках. Для этого используется методика корреляционно-регрессионного анализа при линейной взаимосвязи между несколькими переменными.

(3)

О

Сущность методики состоит в следующем (рассмотрим на примере нахождения значения функции - параметра отклика - скорости перемещения вдоль оси г-и).

Используя известные формулы математической статистики и теории планирования эксперимента, вычисляем факторы планирования (в нашем случае значения координат узловых точек элемента X,, Х2 (г, г2, г, ...г,)), значения функции У{и) в этих точках и1,и2,и^,и4, значения парных (произведения) параметров факторов.

Таким образом, в нашем случае получаем уравнение регрессии (значение функции) и в зависимости от узловых точек 1, 2, 3, 4 во всей области планирования.

и = /(г,2) = Ь0 + Ъхг + Ьгг, где Ь0 - свободный коэффициент;

Ь,— коэффициент, зависящий от первого фактора (параметра г);

Ь2- коэффициент, зависящий от второго фактора (параметра г).

Подставляя в уравнение значения известных координат П2>г12>'2з>г23>>34.2з4>'41.'г41>'Ь.2о, получаем значения скорости и,2, и2з, и34, г/41, и0. Аналогичным образом определяем значение скорости вдоль оси г-со и температуры (Т) в искомых точках. Элементарную мощность пластической деформации будем искать согласно выше изложенной методике относительно точки 0 (см. рис.10).

Таким образом, с помощью формул (3), (4), (5) мы можем вполне прогнозировать и оценивать возможность «залечивания» микродефектов каждого элемента заготовки в каждый момент процесса полугорячей штамповки.

Определение степени «залечивания» приповерхностных дефектов заготовки от степени полугорячей деформации позволило рекомендовать минимальную степень деформации = 47%. В этом случае гарантируется получение поковки, не содержащей в стенке таких скрытых дефектов, как волосовины.

В четверной главе излагаются основные особенности процесса формоизменения полуфабриката при вытяжке через несколько матриц и методика проектирования технологии изготовления тонкостенного цилиндрического корпуса с требуемым распределением механических свойств из прутковой горячекатаной заготовки.

На основе определенного во второй главе требуемого распределения механических характеристик тонкостенного цилиндрического корпуса проводится разработка высокоэффективного техпроцесса его изготовления из малоуглеродистой стали 18ЮА. Он основан на базе полугорячего обратного выдавливания, многопереходной вытяжки с утонением и неполного местного термического отжига верхней части заготовки для получения требуемого распределения механических свойств по длине готового изделия. При этом максимальная общая степень деформации для операции обратного полугорячего выдавливания составляет 56%, а для операции вытяжки с утонением (две вытяжки через две матрицы) -85%.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. При исследовании процесса функционирования тонкостенного цилиндра в условиях интенсивных тепловых и силовых нагрузок были выявлены основные физические особенности такие, как нестационарность и неодномерность протекания основных процессов, нелинейностью большинства параметров термомеханического состояния цилиндра и трубы.

2. С использованием модели термовязкопластического течения сформулирована математическая модель связанной задачи термопластичности для двухслойного цилиндра при термомеханическом нагружении. Решение данной задачи в квазистатической одномерной постановке численными методами конечных разностей дает возможность провести анализ по следующему кругу вопросов:

- распределение температуры по толщине стенки и по длине корпуса в процессе термомеханического нагружения тонкостенного цилиндра;

- напряженно-деформированное состояние стенки многослойного цилиндра при термомеханическом нагружении;

- прочность тонкостенного цилиндра в продольном и поперечном направлениях в период активного нагружения;

- состояние контакта между слоями многослойного цилиндра в процессе нагружения и после снятия нагрузки;

- влияние механических и теплофизических характеристик материалов слоев, их размеров и исходной температуры на прочность и состояние контакта между слоями многослойного цилиндра.

3. Определена зависимость силы извлечения цилиндра после снятия нагрузки от предела текучести стт его материала, что позволило выбрать оптимальный вариант распределения от по длине корпуса цилиндра, обеспечивающий требования надёжного функционирования тонкостенного цилиндра при термомеханическом нагружении, и служащий исходными данными для проектирования технологии его изготовления.

4. Проведен анализ различных методов формирования требуемых механических свойств в технологиях изготовления стальных тонкостенных цилиндрических изделий. В результате установлена предпочтительность последовательной комплексной обработки прутковой заготовки (горячекатаной с возможными поверхностными дефектами - волосовинами) полугорячим выдавливанием, фос-фатированием и многопереходной вытяжкой с утонением.

5. Проведено полное исследование процесса пластического формоизменения заготовки при полугорячей штамповке. В результате решения задач деформации жёстко-вязкопластической среды в осесимметричной постановке, были определены НДС заготовки, силовые и технологические параметры процесса полугорячей деформации, температурное поле деформируемого тела при обработке и в ходе охлаждения после обработки. В ходе решения данной задачи при реальных условиях деформирования было проведено экспериментальное исследование, которое позволило по построенным экспериментальным зависимостям перемещений определить поле скоростей перемещения вдоль соответствующих осей, более быстро и точно по сравнению с другими методами, осуществить процесс

минимизацию мощности внутренних сил для каждой узловой точки очага деформации.

6. Проведено теоретически - экспериментальное исследование эффекта залечивания поверхностных дефектов. В результате расчёта удельной работы активации залечивания поверхностных дефектов и мощностей формоизменения в каждой расчётной ячейке на основе методика корреляционно- регрессионного анализа в ходе решения задачи полугорячей пластической деформации расчётным путём оценена возможность «залечивания» микродефектов каждого элемента заготовки в каждый момент процесса полугорячей штамповки. Экспериментально установлено, что при реализации минимальной степени деформации не менее 47% во всей сплошности поковки (сталь 18ЮА) обеспечивается 100%-ое качество по дефектам.

7. По результатам проведенных исследований спроектирован высокоэффективный техпроцесс изготовления цилиндрической тонкостенной детали из малоуглеродистой стали 18ЮА с заданными механическими свойствами. Он основан на базе процесса полугорячей штамповки из цилиндрической заготовки с последующими операциями вытяжки с утонением стенки (с максимальной степенью деформации 85%) и финишного неполного местного отжига верхней части заготовки.

Основное содержание диссертации отражено в публикациях

1. Лялин В.М., Полтавец Ю.В., Нгием Суан Чинь. Исследование механических характеристик специальных статей и сплавов при высокоскоростной холодной деформации. // Изв. ТулГУ. Серия «Механика деформируемого твердого тела и обработка металлов давлением». Вып. 2. — Тула: Тул. гос. Ун-т, 2004.-с. 140-145.

2. Лялин В.М., Полтавец Ю.В., Серегин Р.В., Нгием Суан Чинь. Влияние степени деформации полугорячего выдавливания на «залечивание» дефектов приповерхностных слоев заготовки // Изв. ТулГУ. Серия «Проблемы специального машиностроения». Вып. 7.(ч.2). - Тула: Тул. гос. Ун-т, 2004. - с. 194200.

3. Лялин В.М., Полтавец Ю.В., Захаров С.К., Нгием Суан Чинь. Испытательный стенд для исследования механических характеристик специальных сталей и сплавов при высокоскоростной холодной деформации // Изв. ТулГУ. Серия «Проблемы специального машиностроения». Вып. 7. (ч.2). - Тула: Тул. гос. Ун-т, 2004. - с. 226-229.

4. Полтавец Ю.В., Лялин В.М, Серегин Р.В., Нгием Суан Чинь. Управление механическими свойствами изделий в комплексной технологии полугорячей и холодной штамповки. // Теория и практика производства листового проката. -Сборник научн. трудов. Часть 1. - Липецк: ЛГТУ, 2005,- с. 189-195

5. Андриянчев С.А., Лялин В.М., Полтавец Ю.В., Нгием Суан Чинь. О критерии несущей продольно-поперечной прочности тонкостенного корпуса, на-

ходящемся под действием высокого давления и температуры. // Изв. ТулГУ. Серия «Актуальные вопросы механики». Вып.1. - Тула: Тул. гос. Ун-т, 2005. - с. 27- 32.

6. Полтавец Ю.В., Лялин В.М., Нгием Суан Чинь. Математическая модель связной задачи термопластичности для полого многослойного цилиндра. // Изв. ТулГУ. Серия «Проблемы специального машиностроения». Вып. 8. -Тула: Тул. гос. Ун-т, 2005. - с. 151-156.

Подписано в печать 20.12.2006.

Формат бумаги 60 х 84 . Бумага офсетная.

Усл. печ. л. 1,0 Уч.-изд. л. 1,1. Тираж 100 экз. Заказ £31. Тульский государственный университет. 300600, г. Тула, просп. Ленина, 92. Отпечатано в Издательстве ТулГУ. 300600, г. Тула, ул. Болдина, 151.

Введение.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ИССЛЕДОВАНИЙ ПО ПРОБЛЕМЕ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ТОННКОСТЕННЫХ ЦИЛИНДРОВ В УСЛОВИЯХ ТЕПЛОВОГО И силового НАГРУЖЕНИЯ И МЕТОДОВ ИХ ИЗГОТОВЛЕНИЯ.

1.1. Анализ результатов теоретических и экспериментальных исследований теплового и напряженно-деформированного состояния тонкостенных цилиндров при термомеханическом нагружении

1.1.1. Термопластический анализ напряжённо-деформированного состояния тонкостенного цилиндра.

1.1.2. Прочность цилиндра при функционировании.

1.1.3. Расчёт усилия извлечения цилиндра.

1.2. Обзор методов формирования требуемых механических свойств стенки и качества ее поверхности в технологиях изготовления стальных тонкостенных цилиндрических изделий.

1.2.1. Последовательная многопереходная вытяжка с утонением из предварительно отожжённого (или закаленного) зафосфатиро-ванного полуфабриката.

1.2.2. Последовательная комплексная обработка прутковой заготовки полугорячим выдавливанием, фосфатированием и многопереходной вытяжкой с утонением.

1.2.3.Технологические способы удаления (залечивания) поверхностных дефектов заготовок.

ГЛАВА 2. ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕРМОПЛАСТИЧЕСКОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ ПОЛОГО МНОГОСЛОЙНОГО ЦИЛИНДРА ПРИ

ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКОМ НАГРУЖЕНИИ.

2.1.Основные физические аспекты функционирования тонкостенных цилиндров в условиях интенсивных тепловых и силовых нагрузок.

2.2. Математическая модель связанной задачи термопластичности для двухслойного цилиндра при термомеханическом нагружении.

2.2.1. Тепловая задача.

2.2.2. Задача напряженно-деформированного состояния.

2.3. Результаты численных экспериментов по исследованию факторов, влияющих на функционирование тонкостенного цилиндра.

2.3.1 Расчётная схема и исходные данные.

2.3.2. Анализ температурных полей цилиндра при нагружении.

2.3.3. Анализ термопластического деформирования тонкостенного цилиндра при функционировании.

2.3.4. Анализ влияния механических свойств материалов цилиндра на усилие извлечения цилиндра после функционирования.

2.4. Выводы.

ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЗМА ФОРМИРОВАНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ И ЗАЛЕЧИВАНИЯ ПОВЕРХНОСТНЫХ ДЕФЕКТОВ В СТЕНКЕ ПОЛУФАБРИКАТА ПРИ ПОЛУГОРЯЧЕЙ ШТАМПОВКЕ.

3.1. Постановка задачи осесимметричного обратного полугорячего выдавливания.

3.2. Определение полной мощности процесса полугорячей деформации.

3.2.1. Базовый функционал пластической деформации вязкопластической среды.

3.2.2. Выбор метода и решение задачи определения полной мощности.

3.2.3. Определение начального кинематически возможного поля скоростей.

3.3. Расчет температурного поля стенки полуфабриката.

3.4. Расчёт напряжённого состояния стенки полуфабриката после охлаждения.

3.4.1. Расчёт напряжённо- деформационного состояния заготовки в процессе полугорячего выдавливания.

3.4.2. Расчёт напряжённого состояния стенки полуфабриката после охлаждения.

3.5. Определение удельной работы активации залечивания поверхностных дефектов.

3.6. Эффект залечивания поверхностных дефектов в зависимости от степени деформации при полугорячем выдавливании.

3.7. Выводы.

ГЛАВА 4. ФОРМИРОВАНИЕ ТРЕБУЕМЫХ ОКОНЧАТЕЛЬНЫХ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ СТЕНКИ ПРИ ИНТЕНСИВНОЙ ВЫТЯЖКЕ ПОЛУФАБРИКАТА ПОЛУГОРЯЧЕЙ ШТАМПОВКИ.

4.1. Пластическое формоизменение при каскадной вытяжке через несколько матриц.

4.2. Методика проектирования технологии изготовления тонкостенного цилиндрического изделия с требуемым распределением механических свойств из прутковой горячекатаной заготовки.

4.3 Пример расчёта технологии изготовления проектируемого изделия по чертежу.

4.3.1. Исходные данные.

4.3.2. Расчёт полуфабриката последней (п) и предпоследней (п-1) вытяжки.

4.3.3. Проектирование технологии изготовления цилиндрической тонкостенной детали на базе операций полугорячего обратного выдавливания.

4.3.4 Технология изготовления корпусной детали на базе полугорячего выдавливания. Оборудование и инструмент.

4.4. Выводы.

В настоящее время Социалистическая Республика Вьетнам (СРВ) уверенно идёт по пути развития и индустриализации своей экономики, одной из важнейших отраслей которой является машиностроение. Среди большого многообразия продукции машиностроения СРВ широкое распространение получают тонкостенные осесимметричные корпусные элементы, испытывающие интенсивные силовые и тепловые нагрузки, высокие скорости деформации.

Среди комплекса требований, предъявляемых к корпусным элементам, рассматриваются в первую очередь, обеспечение их прочности при нагружении и извлечении после снятия нагрузки. Указанные требования обеспечиваются соответствующими материалами и конструкцией изделия, рациональным построением технологического процесса его производства, Поэтому расчеты напряжений и деформаций в цилиндрах при функционировании являются необходимым этапом их проектирования, а обеспечение требуемого распределения механических свойств по длине цилиндров является основной задачей при разработке технологического процесса их изготовления. В настоящее время наиболее полно и всесторонне вопросы теории функционирования и расчета корпусов изложены в работах Г.А.Данилина, М.И. Свердлова, В.М. Кириллова, В.М. Сабельникова и многих других, в которых обобщен многолетний опыт теоретических и экспериментальных работ в этой области. В связи с повышением эксплуатационных характеристик существующая расчетная методика проектирования подобных корпусных элементов требует усовершенствования, встает научная задача проведения более точного анализа процесса функционирования тонкостенных корпусных элементов и расчета соответствующих критериальных параметров.

Создание надёжных методов расчёта и проектирования технологии указанных изделий изготовления является актуальной научно-технической задачей. Важную роль в составе многих сложных технологий машиностроения занимают операции обработки металлов давлением (ОМД), которые в значительной степени определяют технологию и эксплуатационные характеристики готовых изделий. Эффективным методом обработки сталей и сплавов является объёмная полугорячая штамповка, внедрение которой способствует существенному улучшению структуры, свойства и эксплуатационных характеристик изделий. Изготовление полугорячей штамповкой высококачественных и точных поковок из легированных сталей и сплавов осложняется тем, что эти материалы труднее поддаются пластической деформации, что связано с их низкой технологической пластичностью, низкой теплопроводностью и узким температурным интервалам штамповки.

Успех процесса полугорячей штамповки сталей зависит от правильного выбора и соблюдения термомеханического режима формоизменения, т.е. определенного сочетания температуры, скорости и деформации, а также благодаря разработке принципиально новых технологий, штамповой оснастки и специализированного оборудования.

Использование в производстве изделий ответственного назначения сортового проката сопровождается опасностью получения окончательного брака из-за наличия в структуре скрытых дефектов. Такие дефекты возникают вследствие использования исходного материала (прутка) относительно низкого качества и являются едва ли не основным ограничением при разработке высокоэффективных безотходных технологий ОМД на базе «холодных» операций.

Одновременно с процессом возникновения и развития микродефектов в пластическом материале может происходить процесс «залечивания» микродефектов и торможения их развития. Соприкосновение поверхностей трещины в условиях гидростатического сжатия и их относительного перемещения, повышение температуры и знакопеременный характер развития деформации может вызывать их «залечивание» (сварку).

Применение операций полугорячей обработки с благоприятной для «залечивания» дефектов схемой деформации позволит, в отличие от «холодной» обработки, использовать сортовой прокат не самого высокого качества. Важно уже на этапе проектирования полугорячей операции иметь сведения, позволяющие определить качество используемого проката, и, соответственно, оценить экономическую эффективность техпроцесса, или, при известном основном материале правильно назначить режимы деформирования и не допустить остаточных дефектов в поковке.

Значительный вклад в развитие теории пластичности, методов анализа процессов обработки давлением внесли Ю.А. Алюшин, A.A. Богатов, P.A. Васин, С.И. Губкин, Г.А. Гунн, Г.Д. Дель, A.M. Димитриев, A.A. Ильюшин, Е.И. Исаченко, Ю.Г. Калпин, J1.M. Качанов, B.J1. Колмогоров, В.Д. Кухарь, H.H. Малинин, А.Д. Матвеев, А.Г. Овчинников, В.А. Огородников, Е.А. Попов, И.П. Рене, Е.И. Семенов, Г.А. Смирнов-Аляев, Л.Г. Степанский, А.Д. Томленов, Е.П. Унсков, С.П. Яковлев и другие.

Указанные вопросы анализа термомеханического состояния, проектирования тонкостенных цилиндрических корпусов, работающих при интенсивной тепловой и силовой нагрузке и разработки технологических процессов их изготовления на базе обработки металлов давлением с заданными характеристиками, остаются мало изученными. Поэтому исследования по теме диссертации: «Технологическое обеспечение заданных механических характеристик тонкостенного цилиндрического корпуса» являются актуальными.

Цель работы. Повышение эффективности проектирования технологии изготовления высокоточных тонкостенных цилиндрических деталей с заданными эксплуатационными свойствами.

Основные задачи. Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие научные задачи:

1. Численное моделирование термопластического деформирования полого многослойного цилиндра при термомеханическом нагружении с целью анализа влияния механических характеристик материала тонкостенного цилиндра на условия его извлечения после снятия нагрузки.

2. Исследование механизма формирования механических свойств тонкостенных цилиндрических деталей из малоуглеродистых сталей на базе процесса полугорячей штамповки и последующей вытяжкой с утонением.

3. Разработка методик расчёта и обоснования технологических параметров, сопровождающих эффект «залечивания» дефектов.

4. Теоретически-экспериментальное исследование эффекта «залечивания» поверхностных дефектов путём моделирования процесса полугорячей штамповки.

5. Разработка высокоэффективного техпроцесса изготовления цилиндрической тонкостенной детали из малоуглеродистой стали с заданными механическими свойствами.

Методы исследования. Теоретические исследования кинематических, деформационных и силовых характеристик процессов пластического деформирования базируются на использовании законов осесимметричного течения жестко-вязкопластической и жестко-пластической сред механики деформируемого твёрдого тела и элементов теории теплопроводности. Полученные решения реализованы с помощью численных методов математики и расчётных программ на ЭВМ.

Экспериментальные исследования проводятся с использованием методов математической статистики и теории планирования многофакторного эксперимента.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Математическая модель связной задачи термопластичности для полого многослойного цилиндра при термомеханическом нагружении.

2. Результаты численных экспериментов по анализу влияния механических характеристик материала тонкостенного цилиндра на условия его извлечения из толстостенной трубы после снятия нагрузки.

3. Методика определения технологических параметров процесса осесимметричного обратного выдавливания, основанная на анализе течения жестко-вякопластической среды и применении вариационного метода для решения данной задачи.

4. Методика теоретически-экспериментального исследования эффекта залечивания поверхностных дефектов путём моделирования процесса полугорячей штамповки.

5. Математическая модель для расчёта температурного поля сплошного и полого цилиндра, учитывающая исходное температурное поле заготовки, время её транспортирования и тепловыделения в процессе деформации.

6. Методика и результаты проектирования высокоэффективной технологии изготовления корпусной детали на базе операций обратного полугорячего выдавливания и последующей вытяжки с утонением.

Научная новизна.

- Предложен вариант решения комплексной задачи, связующей расчетно-проектную часть и технологию изготовления деталей с высокими механическими свойствами.

- Проведена экспериментальная отработка начального кинематически-возможного поля скоростей перемещения при выдавливании с высокой степеней деформации.

- Разработана математическая модель эффекта залечивания при полугорячем выдавливании, который подтвержден экспериментально.

Практическая ценность и реализация результатов работы.

- Разработана высокоэффективная технология изготовления корпусной тонкостенной детали из стали 18ЮА с заданными механическими свойствами.

- Предложены рекомендации по обеспечению эффекта «залечивания» поверхностных дефектов при полугорячей штамповке.

Результаты исследований могут быть использованы в производстве при разработке новых (на базе полугорячей штамповки) и повышении эффективности имеющихся технологий.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на Всероссийской научно-технической конференции «Проблемы проектирования и производства систем и комплексов» (Тула, 2004-2005 гг.), научно-практических конференциях профессорско-преподавательского состава Тульского государственного университета (Тула, 2004-2006 гг.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 научных статей, общим объемом 2 печатных листа.

Структура и объём работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырёх глав, заключения, списка используемых источников из 65 наименований, и содержит 134 страницу машинописного основного текста, 44 рисунка, 6 таблиц. Общий объём работы 152 страниц.

4.4. Выводы

1. Проведен анализ процесса пластического формоизменения при вытяжке через несколько матриц. При этом показано, что многократная вытяжка за один рабочий ход пресса через две и более матриц, расположенных друг за другом имеет ряд преимуществ по сравнению с вытяжкой через одну матрицу: число отдельных операций сокращается, разностенность и кривизна деталей уменьшается, а также допускается большая степень деформации. Но сила вытяжки при одинаковой степени деформации будет большей.

2. Кроме того, утстановлено, что при их расчете необходимо учитывать некоторые присущие каскадной вытяжке особенности, такие, как возможное изменение напряжённого состояния в кольцевой зоне заготовки между матрицами вследствие различия скоростей выхода металла из верхней матрицы и входа в нижнюю матрицу и др. Они могут приводить к образованию промежуточного очага деформации (выпучивания) в указанной зоне, образованию на корпусе детали продольных трещин, к разрушению заготовки между матрицами либо ухудшению шероховатости наружной поверхности и образованию кольцевых отпечатков в верхней части корпуса полуфабриката.

3. Разработана высокоэффективная технология изготовления корпусной тонкостенной детали из стали 18ЮА с заданными механическими свойствами на основе полугорячей штамповки и многократной каскадной вытяжки. При этом используются все результаты расчётов и исследований, проводимых во второй и третьей главах для выполнения заданных требований, выбора технологических режимов, обеспечения требуемых размеров и механических характеристик изделия.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1.Проведено численное моделирование термомеханического деформирования полого многослойного цилиндра при термомеханическом нагружении. С использованием модели термопластического течения сформулирована математическая модель связанной задачи термопластичности для двухслойного цилиндра при термомеханическом нагружении, включающая систему дифференциальных уравнений (2.1) -(2.6), (2.9)-(2.27).

2. Система дифференциальных уравнений решается численными методами конечных разностей разработанной программой на ЭВМ, в результате чего были получены параметры теплового и напряжённо-деформационного состояний тонкостенного цилиндра при функционировании. Особое внимание уделялось расчёту оптимального значения усилия извлечения цилиндра после снятия нагрузки в зависимости от механических характеристик материала изделия.

Полученные результаты можно использовать в качестве исходных данных для дальнейших расчётов прочности цилиндра, расчёта усилия его извлечения после снятия нагрузки и расчёта технологических параметров изготовления цилиндра.

3. Проведено полное исследование процесса пластического формоизменения заготовки при полугорячей штамповке. В результате решения задач деформации жёстко-вязкопластической среды в осесимметричной постановке, были определены НДС заготовки, силовые и технологические параметры процесса полугорячей деформации, температурное поле деформируемого тела и охлаждения детали после обработки. В ходе решения данной задачи при реальных условиях деформирования было проведено экспериментальное исследование, которое позволит по построенным экспериментальным зависимостям перемещений определять поле скоростей перемещения вдоль соответствующих осей, более быстро и точно по сравнению с другими методами, осуществить процесс минимизацию мощности внутренних сил для каждой узловой точки очага деформации.

4. Проведено теоретически - экспериментальное исследование эффекта залечивания поверхностных дефектов. В результате расчёта удельной работы активации залечивания поверхностных дефектов и мощностей формоизменения в каждой расчётной ячейке на основе методики корреляционно- регрессионного анализа в ходе решения задачи полугорячей пластической деформации можно расчётным путём прогнозировать и оценивать возможность залечивания микродефектов каждого элемента заготовки в каждый момент процесса полугорячей штамповки.

5. Экспериментально установлено, что при реализации степени деформации не менее 47% во всей сплошности поковки (сталь 18ЮА) можно прогнозировать 100%-ое качество поковки без дефектов.

6. Все поставленные задачи: определены НДС и температуры заготовки, силовые и технологические параметры процесса полугорячей деформации решены разработанными расчётными программами на ЭВМ.

7. По результатам проведенных исследований разработан высокоэффективный техпроцесс изготовления цилиндрической тонкостенной детали из малоуглеродистой стали 18ЮА с заданными механическими свойствами. Он основан на базе процесса полу горячей штамповки из цилиндрической заготовки с последующими операциями вытяжки с утонением стенки и финишного неполного местного отжига.

1. Аксенов Л.Б., Системное проектирование процессов штамповки. Л: Машиностроение, 1990- 235с.

2. Баничук Н.В., Петров В.М., Черноусько Ф.Л. Численное решение вариационных и краевых задач методом локальных вариаций // Журнал вычислительной математики и вычислительной физики. 1966. - т.6. -№ 6. -с.947-961.

3. Березин И.С., Жидков Н.П. Методы вычислений. 4.1. М.: Физматиз, 1962.-464 с.

4. Бернштейн М.Л. и Рахштадт А.Г., Металловедение и термическая обработка сталли .// Справочник в трёх томах. Том 3 « Термическая обработка металлопродукции». Москва «Металлургия», 1983.

5. Бернштейн М.Л. Диаграммы горячей деформации. Структура и свойства сталей. Справочник.-М.: Металлургия, 1989М53с.

6. Валиев С.А. Комбинированная глубокая вытяжка листовых материалов. М., «Машиностроение», 1973, 176с.

7. Вихман B.C., Саркисян Л.М. Измерение пути, скорости и ускорения инструмента при высокоскоростной машинной штамповке // Высокоскоростная объемная штамповка. Вып. 21. - 1969. - с. 160.177.

8. Дальский A.M., Технология конструкционных материалов. М: Машиностроерие, 1985.

9. Ю.Данилин Г. А., Огородников В.П., Заволокин А.Б. Основы проектирования патронов к стрелковому оружию./Учебник/. Балт. гос. техн. ун-т. СПб., 2005. 374 с. ISBN 5-85546-139-4.

10. П.Данилин Г.А., Огородников В.П. Теория и расчёты процессов комбинированного пластического формоизменения. //БГТУ. СПб., 2004. 304 с.

11. Ильюшин A.A., Огибалов П.М. Упругопластические деформации полых цилиндров. М.: МГУ, 1960. - 228 с.

12. Ильюшин A.A., Огибалов П.М. О пластических деформициях в толстостенной трубе под действием тепловых импульсов и высоких давлений. // Изв. АН СССР, ОТН, 1958, №12.

13. Ильюшин A.A., Огибалов П.М. Теория теплового пограничного слоя. -Инж. журнал, 1961, вып.1.

14. Карноухов В.Г. Связанные задачи термовязкоупругости. Киев: Наук, думка, 1982.-258 с.

15. Карслоу Г., Егер Д. Теплопроводность твердых тел. М.: Наука, 1964. -487 с.

16. Качанов JI.M. Основы теории пластичности. М.: Наука, 1969. - 420с.

17. Кириллов В.М., Сабельников В.М. Патроны стрелкового оружия. М.: ЦНИИ информации, 1980. - 372 с.

18. Коваленко А.Д. Термоупругость. Киев: Вища школа, 1975. - 216 с.

19. Ковка и объёмноая штамповка стали: Справочник / Под ред. Сторожева М.В.-Машиностроение, 1968.Т.1.-435 с.

20. Ковка и штамповка. Справочник / Под ред. Навроцкого Г.А- М.: Машиностроение, 1987.Т.З—384 с.

21. Коздоба JI.A. Методы решения нелинейных задач теплопроводности. М.: Наука, 1975.-227 с.

22. Колмогоров B.JI. Механика обработки металлов давлением. -Екатеринбург: Уральский государственный технический университет (УПИ), 2001.-836 с.

23. Колмогоров B.J1. Механика обработки металлов давлением. М.: Металлургия, 1986. - 688 с.

24. Кузин В.Ф. Модель схватывания при сварке давлением // Исследования в области теории, технологии и оборудования штамповочного произиодетва / ТулГУ- Тула, 1993, с. 77- 82.

25. Кузмин М.П. Электрическое моделирование нестационарных процессов теплообмена. М., «Энергия», 1974.-416 с.

26. Ланской E.H., Поздеев Б.М.Совершенствование процессов полугорячей объемной штамповки. Обзор. -М.: НИИ Маш, 1983- 56 с.

27. Лернер П.С. Обработка металлов давлением: сегодня и завтра- М: Высшая школа, 1990 128с.

28. Лялин В.М., Петров В.И., Журавлев Г.М. Основы технологии объемной и листовой полугорячей штамповки. Тула: Тульский государственный университет, 2002, 160 с.

29. Лялин В.М., Сергиенко Б.И., Журавлев Г.М. Влияние термомеханического воздействия на механические свойства сталей, применяемых для изготовления сердечников.// Вопросы оборонной техники Сер. 3. - 1989. - Вып. 1. - с. 20. .22.

30. Лясников A.B., Агеев Н.П., Кузнецов Д.П. и др. Сопротивление материалов пластическому деформированию в приложениях к процессам обработки металлов давлением. БГТУ. Санкт-Петербург «Внешторгиздат-Петербург» 1995. 528 с.

31. МихеевМ.А., Михеева И.М. Основы теплопередачи. М.: Энергия, 1973. -320 с.

32. Новик Ф.С, Арсов Я.Б. Оптимизация процессов в технологии металлов методами планирования экспериментов. М: Машиностроение. София: Техника 1980-304 е.40.0гибалов П.М., Грибанов В.Ф. Термоустойчивость пластин и оболочек. -Изд. МГУ, 1968.-520 с.

33. Позднеев Б.М. Анализ отказов и повышение надёжности технологических комплексов для полугорячей объёмной штамповки. // Кузнечно-штамповочное производство. 1999.№9.С.30-32.

34. Полтавец Ю.В. Расчет параметров теплового и напряженно-деформированного состояния изделий при их функционировании. // Программа TEPL. Тула: ТулГУ, 1990. - 19 с.

35. Полтавец Ю.В., Лялин В.М., Нгием Суан Чинь. Математическая модель связной задачи термопластичности для полого многослойного цилиндра. // Изв. ТулГУ. Серия «Проблемы специального машиностроения». Вып. 8. Тула:Тул. гос. Ун-т, 2005. - С. 151-156.

36. Полухин П.И., Тюрин В.А., Давидков П.И., и др. Обработка металлов давлением в машиностроении //М: Машиностроение; София: Техника. 1983-297с.

37. Попов Е.А., Ковалев В.Г., Шубин И.Н. Технология и автоматизация листовой штамповки. М.: Изд. МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2000. - 480 с.

38. ГТопов Е.А., Основы теории листовой штамповки. М. : Машиностроение, 1977.-278 с.

39. Прогнозирование механических свойств охлаждаемых после полугорячей штамповки сталей. /Серегин Р.В. // Секция 2. Производство холоднокатаных листов и полос с защитным покрытием. Теория и практика производства проката: Сборник научных трудов. Липецк.

40. Е(Шке- с ЕШ Теоретические основы экспериментальных методов исследования деформаций методом сеток в процессах обработки металлов давлением. Тула: ТПИ, 1979 96с.

41. Романовский В.П. Справочник по холодной штамповке. Л: Машиностроени, 1979. 520 с.

42. Свердлов М.И. Основы проектирования орудийных гильз. Л.: ЛМИ, 1962.-448 с.

43. Соколов Л.Д. Поведение металлов при высоких скоростях деформации / Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. № 9. -1968.-с. 54.57.

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

45. Теория пластических деформаций металлов / Е.П. Унксов, У. Джонсон, В.Л. Колмогоров и др./ Под ред. Е.П. Унксова, А.Г. Овчинникова. М.: Машиностроение, 1983. - 598 с.

46. Термопрочность деталей машин /Под ред. И.А. Биргера и Б.Ф. Шорра. -М.: Машиностроение, 1975.-455 с.

47. Тутышкин Н.Д. Неизотермические кривые упрочнения металлов при скоростном деформировании / Известия вузов. Машиностроение, 1988 №10. -С.23-26.

48. Тутышкин Н.Д. Определение согласованных полей напряжений и скоростей при деформировании осесимметричных изделий / Известия вузов. Машиностроение, 1985. №4. С.3-7.

49. Тутышкин Н.Д., Трегубов В.И. Технологическая механика. Тула, 2000. -196 с.

50. Чернов Д.К. О выгорации каналов в ствольных орудиях. Арбжурнал, 1912, №7.

51. Черноусько Ф.Л. Метод локальных вариаций для численного решения вариационных задач // Журнал вычислительной математики и вычислительной физики. 1965. т.5.№4.с.749-754.

52. Шовман Л.А., Теория и расчёты процессов холодной штамповки.М. : Машиностроерие, 1964.-375 е.

53. Яковлев С.П., Кузнецов В.П. Введение в теорию пластичности и обработки металлов давлением. ТПИ Тула-1971. 90 с.

54. Яковлев С.П., Применение математической статистики и теории планирования эксперимента в обработке металлов давлением. -Тула:ТПИ, 1980,-80 с.