автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.05, диссертация на тему:Волочение тонкостенных труб из двухслойных материалов с утонением стенки

На правах рукописи

Панфилов Родион Геннадьевич

ВОЛОЧЕНИЕ ТОНКОСТЕННЫХ ТРУБ ИЗ ДВУХСЛОЙНЫХ МАТЕРИАЛОВ С УТОНЕНИЕМ СТЕНКИ

Специальность 05.03.05 - Технологии и машины обработки

давлением

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени ч кандидата технических наук

Тула 2006

Работа выполнена на кафедре "Механика пласшческого формоизменения» в ГОУ ВГ10 «Тульский госуаарсгвенный университет»

Научный руководитель локтор технических наук, профессор

Яковлев Сергей Петрович

Официальные оппоненты доктор технических наук, профессор

Семенов Рвгений Иванович доктор технических наук, профессор Лялин Виктор Михайлович

Ведущая организация - ОАО «Тульский научно-исследовательский

технологический институт»

Защита состоится «в^"» июня 2006 г в 14 час на заседании диссертационного совета Д 212 271 01 при ГОУ ВПО «Тульский государственный университет» (300600, г. Тула, ГСП, просп им Ленина, д 92, 4 корп , ауд. 203)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Тульский государс! венный университет»

Автореферат разослан « в£*» мая 2006 г.

Ученый секретарь диссергационного совета

А.Б. Орлов

Ту

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В машиностроении и других отраслях промышленности широкое применение нашли трубчатые заготовки и трубы, к которым предъявляются высокие требования по качеству, точности геометрических размеров, чистоте поверхности, уровню механических свойств Среди процессов волочения труб широко используются различные виды волочения: волочение без оправки, волочение на длинной (подвижной) и короткой (неподвижной) оправках со значительным и незначительным изменением диаметра трубной заготовки.

В результате пластической деформации достигается не только необходимое формоизменение, но и формируются необходимые механические свойства (предел текучести, предел прочности, показатели пластичности) в зависимости от назначения изделия и условий его эксплуатации. Эти задачи следует решать при минимальном количестве технологических операций.

В машиностроении на современном этапе находят широкое применение двухслойные материалы, т.е. материалы, представляющие собой основной материал, который подвергается плакированию. Процессы пластического формоизменения двухслойных материалов в настоящее время мало изучены. Таким образом, развитие теории волочения труб из двухслойных материалов приобретает особую актуальность. Решению данной задачи посвящены выполненные исследования.

При разработке технологических процессов волочения труб из двухслойных материалов на длинных (подвижных) и коротких (неподвижных) оправках в настоящее время используются эмпирические зависимости из различных справочных материалов, а также результаты теоретических исследований, в которых не в полной мере учитываются механические характеристики основного и плакирующего слоев, а также их взаимное влияние на силовые режимы и предельные возможности формоизменения.

Работа выполнена в соответствии с грантами Президента РФ на поддержку ведущих научных школ по выполнению научных исследований (гранты № НШ-1456.2003.8 и № НШ-4190.2006.8), грантом РФФИ № 05-01-96705 «Исследование закономерностей пластического деформирования изотропных и анизотропных упрочняющихся материалов при обработке давлением» (2005-2006 гг) и научно-технической программой Министерства образования и науки Российской Федерации «Развитие научного потенциала высшей школы (2006-2008 гг.)» (проект № РНП 2.1.2.8355 «Создание научных основ формирования свойств изделий общего и специального назначения методами комбинированного термопластического деформирования материалов»).

Цель работы. Интенсификация процессов волочения труб из двухслойных материалов с утонением стенки за счет разработки научно обоснованных режимов технологии, обеспечивающих формирование требуемых механических свойств материала трубы и удовлетворяющих техническим условиям их эксплуатации и последующей переработки.

Для достижения указанной цели в работе были поставлены и решены следующие задачи исследований:

> получить основные уравнения и соотношения, необходимые для анализа кинематики течения материала, напряженного и деформированного состояний заготовки, силовых режимов и предельных возможностей- ^юрмошме-

! ^ . (■ -¡кгсроург __О'-) ¿ОО^.кгЗУЗ'

нения процессов волочения труб из лв> чслойных ма1ериалов на глинной и короткой оправках,

> выполнить теоретические исследования процессов волочения труб с у гонением стенки из двухслойных ма/ериалов на длинной и короткой оправках;

> установить влияние геометрических параметров загоювки и инструмента, степени деформации, толщины основного и плакирующею слоев, условий трения контактных поверхностей инструмента и трубы на кинематику течения материала, напряженное и деформированное состояния трубы, формирование показателей качества механических свойств материалов труб (степени использования ресурса пластичности и однородности механических свойств) силовые режимы и предельные возможности формоизменения;

> осуществить экспериментальные исследования силовых режимов волочения труб из двухслойных материалов на длинных оправках;

> использовать результаты исследований в промышленности, для чего разработать рекомендации по расчету и проектированию технологических процессов волочения труб из двухслойных материалов, а также в учебном процессе при подготовке новых курсов, при выполнении исследовательских курсовых и дипломных проектов студентами

Методы исследования. Теоретические исследования процессов волочения труб из двухслойных материалов на длинных и коротких оправках выполнены с использованием основных положений механики сплошных сред и теории течения неупрочняющегося изотропного тела Анализ кинематики течения, напряженного и деформированного состояний заготовки при вытяжке с утонением стенки выполнен численно методом конечно-разностных соотношений с использованием ЭВМ. Предельные возможности формоизменения оценивались по величине максимального растягивающего напряжения на выходе из очага пластической деформации и степени использования ресурса пластичности. Экспериментальные исследования выполнены с использованием современных испытательных машин (универсальная испытательная машина «МИРИ-200К», испытательные машины Р-5 и ГМС-50) и регистрирующей аппаратуры; обработка опытных данных осуществлялась с применением методов математической статистики.

Автор защищает математические модели процессов волочения труб из двухслойных материалов на длинных и коротких оправках, учитывающие механические характеристики основного и плакирующего слоев; результаты теоретических и экспериментальных исследований кинематики течения материала, напряженного и деформированного сосюяний труб; формирование показателей качества механических свойств материалов труб (степени использования ресурса пластичности и однородности механических свойств), силовых режимов и предельных возможностей фopмoиiмeнeния; рекомендации по расчегу и проектированию технологических процессов волочения труб из двухслойных материалов.

Научная новизна: разработаны основные уравнения и соотношения, необходимые для анализа кинематики течения материала, напряженною и деформированного состояний заготовки, силовых режимов и предельных возможностей формоизменения в процессах волочения труб из двухслойных материалов на длинной и короткой оправках с учетом механических характеристик основного и плакирующего слоев выявлены закономерности изменения

кинематики течения материала, напряженного и деформированного состояний трубы, показателей качества механических свойств материалов труб (степени использования ресурса пластичности и однородности механических свойств), силовых режимов и предельных возможностей формоизменения в зависимости от геометрических параметров заготовки и инструмента, степени деформации, механических свойств и толщин основного и плакирующего слоев двухслойного материала, условий трения контактных поверхностей инструмента и трубы.

Достоверность результатов обеспечена обоснованным использованием полученных теоретических зависимостей, принятых допущений и ограничений, корректностью постановки задач, применением известных математических методов и подтверждается качественным и количественным согласованием результатов теоретических исследований с экспериментальными данными, а также практическим использованием результатов работы в опытном производстве.

Практическая значимость. На основе выполненных теоретических и экспериментальных исследований разработаны рекомендации и создано программное обеспечение для ЭВМ по расчету технологических параметров процессов волочения труб из двухслойных материалов на длинных и коротких оправках.

Реализация работы. Рекомендации по расчету технологических параметров процессов волочения труб из двухслойных материалов на длинных и коротких оправках использованы при проектировании технологических процессов, инструмента и оснастки для изготовления и передела труб различных типоразмеров и внедрены в опытном производстве на закрытом акционерном обществе «Завод экспериментального машиностроения ракетно-космической корпорации «Энергия» имени С.П. Королева». Технологические процессы волочения труб из двухслойных материалов на длинных и коротких оправках обеспечивают заданное качество труб (степени использования ресурса пластичности и однородности механических свойств) и надежность их эксплуатации (повышение коррозионной стойкости и прочности), уменьшение трудоемкости их изготовления и сокращение сроков подготовки производства, снижение брака.

Отдельные материалы научных исследований использованы в научно-исследовательской работе студентов, при выполнении курсовых и дипломных проектов, а также в лекционных курсах «Основы теории пластичности и ползучести» и «Механика процессов пластического формоизменения» для бакалавров техники и технологии направления 150400 «Технологические машины и оборудование» и студентов, обучающихся по направлению 150200 «Машиностроительные технологии и оборудование» специальности 150201 «Машины и технология обработки металлов давлением».

Апробация работы. Результаты исследований доложены на международной научно-технической конференции «Механика пластического формоизменения Технологии и оборудование обработки материалов давлением» (г. Тула: ТулГУ, 2004 г.); на международной научно-технической конференции «Творческое наследие профессора В.Ф. Прейса» (г. Тула, 2006 г.), на XXX -XXXII международных молодежных научных конференциях «Гагаринские чтения» (г. Москва, 2004-2006 г.г.), а также на ежегодных научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава Тульского государственного университета (г. Тула, 2002 - 2006 г.г.).

Публикации. Материалы проведенных исследований отражены в 10 печатных работах. Общий объем - 3,26 печ л., авторский вклад - 1,9 печ. л.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения и пяти разделов, заключения и списка литературы Диссертация изложена на 101 странице машинописного текста, содержит 48 рисунка, 2 таблицы и 143 наименования библиографического списка. Общий объем работы -160 страниц.

Автор выражает глубокую благодарность д.т.н.. проф. С.С. Яковлеву и д т.н., доц. В.И. Трегубову за оказанные консультации при выполнении работы, критические замечания и рекомендации.

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 первом разделе рассмотрено современное состояние теории и технологии процессов волочения труб из одно- и многослойных материалов. Обоснована постановка задач исследований.

Значительный вклад в развитие теории пластичности, методов анализа процессов обработки металлов давлением, теории волочения труб из изотропного и анизотропного материалов и их применения в промышленности внесли Ю.А. Алюшин, A.A. Богатов, С И. Борисов, Я.Л. Ваткин, Ф.В. Гречников, С.И. Губкин, Г.С. Гун, Г.Я. Гун, Г.Д. Дель, A.M. Дмитриев, П Т. Емельяненко, Г. Закс, В А. Жарков, Б.Д. Жуковский, A.A. Ильюшин, Ю.Г. Калпин, Л.М. Кача-нов, В.Л. Колмогоров, В.Д. Кухарь, Н.Н Малинин, Ю.М. Матвеев, А.Д. Матвеев, И.А. Норицин, А.Г. Овчинников, В.А. Огородников, В.Я. Остренко, И.М. Павлов, O.A. Пляцковский, Е.А. Попов, П.И. Полухин, И.Н. Потапов, И.П. Рен-не, В.П. Романовский, Ф.И. Рузанов, Г.А Савин, Г. Свифт, Е.И. Семенов, B.C. Смирнов, Л.Г. Степанский, П.К. Тетерин, А.Д Томленов, Е.П. Унксов, Я.С. Финкельштейн, И.А. Фомичев, Р. Хилл, А.И. Целиков, А.П. Чекмарев, Ю.Ф. Шевакин, Л.А. Шофман, A.A. Шевченко и другие. В работах этих ученных разработаны и усовершенствованы методы анализа процессов пластического формоизменения, даны примеры их применения к анализу процессов обработки металлов давлением.

Вопросы теории и технологии деформирования многослойных материалов рассмотрены в работах Г.Э. Аркулиса, М.Я. Бровмана, Ю.С. Додина, П.Ф. Засухи, В.Д. Корщикова, A.A. Ершова, В.К. Короля, В. Ольшака, И.Л. Перлина, Я. Рыхлевского, А.Л. Тарновского, В. Урбановского и других.

Несмотря на большое количество работ, посвященных теоретическим и экспериментальным исследованиям процессов волочения труб, вопросы теории формоизменения двухслойных материалов в настоящее время практически не разработаны. Мало внимания уделяется в научно-технической литературе исследованиям кинематики течения материала, напряженного и деформированного состояний заготовки, силовым режимам и предельным возможностям деформирования процессов волочения труб из двухслойных материалов на длин-

ной и короткой оправках.

На основе проведенного обзора работ следует, что расчет технологических процессов волочения двухслойных материалов в настоящее время осуществляется на основе механических свойств основного слоя или введением понятия долевых напряжений. Однако указанные предположения не позволяют оценить влияние механических свойств как основного, так и плакирующего слоев на силовые режимы и предельные возможности формоизменения.

Широкий круг вопросов, связанных с проектированием технологических процессов волочения труб из двухслойных материалов и отысканием рациональных условий ведения этих процессов, обеспечивающих заданное качество их изготовления, не решен.

Во втором разделе приводятся основные уравнения и соотношения, необходимые для анализа кинематики течения материала, напряженного и деформированного состояний заготовки, силовых режимов и предельных возможностей формоизменения процессов волочения труб из двухслойных материалов на длинной и короткой оправках.

На основе предложенного подхода к анализу процесса формообразования двухслойных материалов в условиях плоского деформированного состояния в клиновом канале на кафедре «Механика пластического формоизменения» с участием автора выполнены теоретические исследования процессов волочения труб на длинных и коротких оправках [1-6, 8-12].

Рассмотрены процессы волочения труб на длинной (подвижной) и короткой (неподвижной) оправках из изотропного неупрочняющегося материала Трубная заготовка - двухслойная из разных материалов с различными механическими свойствами (рис. 1).

Отношение диаметра трубы к толщине стенки более 20. Принимается, что процесс реализуется в условиях плоского деформированного состояния. Рассматривается плоское радиальное течение материала. На контактных поверхностях трубы и инструмента задаются касательные напряжения по закону Кулона. Изменение направления скоростей течения материала на границе очага пластической деформации при входе в него и выходе из него учитывается из-

Рис. 1. Схема к расчету напряженного и деформированного состояний трубы

мснением величины рашальмою напряжения но метолу баланса мошнос1ем Реализуется приближенное решение этой задачи с привлечением уравнении равновесия, условия несжимаемости материала, уравнений теории течения ( ен-Венана-Леви-Мизеса При приближенном решении задачи принимается коффиниен! жесткости как функция координаты р в каждой из плаоиче-ских областей (внутреннем и внешнем слоях) С привлечением уравнения связи между напряжениями и скоростями деформации интегрируются уравнения равновесия в каждом слое Этм достигается разделение переменных по скоростям течения и напряжениям

Величину радиальной скорости предложено определять по выражению

Гр-ФА(0)/р, Фк(в)=Акет + Вке~2(>-Ок/4, (I)

1де к принимает значения к = 1,2 в зависимости от рассматриваемого слоя, Ak,Bk,Dk - константы.

Компоненты напряжений в оча1е пластической деформации в каждом слое вычисляются по формулам

арк = + = - 6 + Вке'т - Dk /4) - р kDk lnp-Q,

с0к =ак+ = - 2|3¿ (Аке2в + Вке'2В - Dk /4) - P¿ Dk\n р - С\, (2)

Р

где и u = as2P2(a ~ ао) о = С4а0 . o

11 2л/зК05] ' '2 273К062 ' 1 2^5, ' 2 2^3Уф2 ' (\ - константы; ак - среднее напряжение в к - ом слое.

Восемь постоянных А^,Вк,Ск,Рк определяются из следующих условий.

1 Постоянство расхода металла

«О а

¡Vp¡pd&+ \VpipdB = -V0(bx+b2)

О «о

2. Непрерывность скоростей течения металла на границе раздела слоев металла

yP¡ (Р,ао) = 1/р2(Р.ао)-

3, 4. Непрерывность напряжений а о на границе раздела слоев

<5Gl(P>a0) = CI02(P.a0)-

5 Непрерывность касательных напряжений, возникающих на границе раздела слоев металла,

тр0 1(р'ао) = трО2(Р.ао)-

6 На контактной поверхности трубы с оправкой реализуется закон трения Кулона

- при волочении на длинной оправке

- при волочении на короткой оправке

V)! = (Р<°)

7. На контактной поверхности трубы с волокой реализуется закон трения Кулона

2 (Р'а) = (Р> °0 • 8 Учет изменения направления течения материала на входе в очаг пластической деформации в первом и втором слоях оцениваем по наибольшей величине угла поворота:

i(P2>ao) = ^=-te<*o> если <JS¡ <os2;

°р2(Р2>а)= а' если orsl > of2,

где цв и ц0 - коэффициенты трения на контактных поверхностях волоки и оправки соответственно.

Экспериментальные исследования волочения двухслойных труб показали, что разрушение наблюдается, как правило, в менее прочном слое металла. Поэтому исследование напряженного и деформированного состояний нужно, прежде всего, начинать в этом слое.

Силу Р процесса определяли следующим образом:

- при волочении на длинной оправке

Р=1\ + Р2+Ртр; (3)

- при волочении на короткой оправке

P = J]+P2, (4)

где Р\ = n(da + 6[ )PX¡ - сила в первом слое, Р2 =n(d0 +25} +¿2)^2 ~ сила 80 Р2

втором слое; Ртр = n\x0d0 | poi(p O)^P , d0 - диаметр оправки; и §2 - тол-Pi

шина первого и второго слоя в готовой трубе соответственно.

Выражения для вычисления величин Рх\ и Рх2 в первом и втором слоях двухслойного материала запишутся соответственно: Рх1 = - 2J41p1p1[e2ot° (cosoc0 + sinа0) -1] + 2B$xpi[e~2a° (cosa0 - sina0) -1] +

+ [ APl(| - lnp!) - Ci]p] sina0 + ^-íga0Pisin «СЬ

Px 2 = - 2A2f>2p\[e2<x (cosa + sm a) - e2a° (cosao + sin a0)] + + 252P2Pi[e_2ol(cosa - sin a) - e"2a° (cosao - sin ag)] +

3 (J л

+ [D2<¡!>2{— lnpj) - C2]pj (sin a - sin üq) + —j¿-tgap¡(sma - sin ccq) .

2 л/3

В последних формулах учитываются приращения напряжения ах, связанного с максимальным поворотом направления течения материала на выходе из очага деформации.

Выражение для определения интенсивности скоростей деформаций %¡k запишется так:

1,2, (5)

л/Зр2

1деФ'/ (9) = 2{Лке2в-Вке 26)

При установившемся процессе волочения труб с утонением стенки траектории и линии тока локальных объемов частичек металла совпадают, и величины накопленных интенсивностей деформаций при их перемещении будут оп-ределя гься вдоль линий тока 0 = const в очаге пластической деформации по выражению

t Р

e,ifc Р2)= +

0 р2 Р*

(6)

где (Р2) - приращение интенсивности деформаций при входе локального объема материала в очаг пластической деформации; ЛУгк(р2) - величина разрыва касательной составляющей скорости при входе локального объема металла в очаг деформации; Урк(р2) - величина радиальной скорости при р = р2, <Ь = (1рк/Урк .

Накопленная интенсивность деформации в стенке трубы е1к при 0 = гонг( определим по формуле

^4ф2(е)+ф',2(е) р 2ig6

£ , = —»- -1п — + —. (7)

4зФк(в) Р1 7з

Средняя величина накопленной полной интенсивности деформации в каждом слое очага деформации определится по формулам

е =__1 1пР2а[0У4Ф?(8) + Ф'12(6)^ 1п(соза0)

йср УЗар " Р1 о Фг(9) 73а0 '

е,2ср=- ' 1п£1 ? М<Р) + *'22«»Л1_

V 3(а-а0) Р1 а0 Фг(0) л/3(а-а0) совао

Средние значения сУ5\Ср и о^ср в оча,е деформации вычисляется по формулам

сР = ао,2] + й^и?)"1; сР = °о,22 + Яг^аср)"2. а далее следует повторить решение задачи уже с учетом упрочнения материала, где , (?2 > п] и п2 " константы кривых упрочнения основного и плакирующего слоев материала соответственно.

Повреждаемости материала <ое при пластическом деформировании вычислялась по формуле

Е/ ¿г,

ше= / —(8) £,ьг'пР

где - интенсивность деформации элементарного объема при входе в очаг деформации; е,пр=е 1Пр(о/а() - предельная интенсивность деформации; ст -среднее напряжение; <з( - интенсивность напряжения

Предельная интенсивность деформации гтр находится по выражению

= exp^* ^-j, (9)

где Qfc, Ufr - константы основного и плакирующего слоев материала, определяемые в зависимости от рода материала, согласно работам В Л Колмогорова и A.A. Богатова.

Полученные соотношения лля анализа процессов волочения труб из двухслойных материалов на длинной и короткой оправках позволили установить влияние технологических параметров на кинематику течения материала, напряженное и деформированное состояния заготовки, силовые режимы и предельные возможности формообразования исследуемых процессов

В третьем разделе изложены результаты теоретических исследований кинематики течения материала, напряженною и деформированною состояний труб, формирования показателей качества механических свойств материалов труб (степени использования ресурса пластичности и однородности механических свойств), силовых режимов и предельных возможностей формоизменения при волочении двухслойных труб на короткой (неподвижной) оправке

Кинематика течения материала, напряженное и деформированное состояния заготовки, силовые режимы и предельные возможности волочения труб из двухслойных материалов на коротких оправках исследовались численно на ЭВМ в зависимости от коэффициента утонения ms =ij /¿0, угла конусности волоки а = 6...30° и условий трения на инструменте ц =(l 4)ji при Цв = 0,05.

Анализ результатов расчета показал, что с уменьшением величины р и уменьшением угла 9 относительная радиальная скорость ' р = Ур'' 'ч) возрастает, приближаясь к величине относительной скорости перемещения трубы К0.

Установлено, что относительная величина радиального напряжения Стр = Стр/(<^0,2)2 имеет разрыв при 9 = cxq, что объясняется разными механическими свойствами материала первого и второго слоев, а величины тангенциальных Од =09/(00,2)2 и касательных напряжений тр0 = tpg/[(с0 2)гнепрерывны. С уменьшением радиуса р относительная величина радиального напряжения rfp увеличивается, oq уменьшается по абсолютной величине (9 = const). Увеличение угла конусности волоки а и уменьшение коэффициента утонения ms сопровождается ростом относительного радиального ор и уменьшением тангенциального oq напряжений (по абсолютной величине).

На рис. 2 приведены зависимости изменения относительной величины силы Р = P![ix{d\ +.?)).?! (cio,2 )21 от угла конусности волоки а при фиксированных величинах коэффициента утонения ms и коэффициенте трения на оправке ц0 (цв = 0,05;ц0=2ц,=0,1;5о,Ло=0,25;?о=4 мм) Анализ графиков и результатов расчета показывает, что с уменьшением коэффициента утонения т% относительная величина силы Р возрастает Учет упрочнения существенно уточняет относительную величину силы Р , однако не изменяет характер влияния угла конусности волоки а, коэффициента утонения ms и условий трения

на контактных поверхностях рабочего инструмента и трубы (\x0l\ie )

1,2 1,1 1

Î 0,9 ! 0,8 Р 0,7 0,6 0,5 0,4

Р

12

18 градус 30

3 2,5

2 1,5 1

0,5 О

\ _

\

ч

а

а • a

12 18 градус 30

а —► б

Рис. 2. Зависимость изменения Р от а для двухслойной стали

20К+12Х18Н10Т: а - без учета упрочнения; б - с учетом упрочнения; кривая 1 - ms = 0,6 ; кривая 2 - ms = 0,7 ; кривая 3 - ms= 0,8

Для двухслойной стали 20К+12Х18Н10Т выявлены оптимальные углы конусности волоки в пределах 10... 20°. соответствующие наименьшей величине силы, при коэффициентах утонения ms < 0,75. Если величины коэффициентов утонения ms > 0,8, величина оптимальных углов конусности волоки а с увеличением коэффициента утонения ms смещается в сторону меньших углов.

Графические зависимости изменения относительной величины силы Р от величины Soi До ПРИ волочении труб из стали 12X3 ГНМФБ А+12Х18Н1 ОТ приведены на рис. 3 (ц0 = 2|хе =0,1; s0=4 мм; ms=0,l). Анализ графиков показывает, что с ростом величины Soi До относительная величина силы Р увеличивается. В ряде случаев волочения труб из двухслойных материалов может наблюдаться и обратный характер изменения относительной величины Р. Этот факт зависит от способности того или иного материала к деформационному упрочнению, а также величины коэффициента утонения ms.

1,3

1,2

1,1

F i

0,9

0,8

3

\

\

\ м 4 \2.

0,25

0,50

Soi M) "

0,75

Рис. 3. Зависимость изменения Р от ôgi/so : кривая 1 - а = 6°; кривая 2 - а = 18°; кривая 3 - а = 30°

I рафические зависимости изменения накопленной величины повреждаемости материала (о,, в оча!е пластической деформации от о!носительного радиуса р для двухслойной стали 12ХЗГНМФБА-Н0Х13 приведены на рис 4 Здесь кривая I соответс!-иует результатам расчета величины повреждаемости для сечения 0 - 0°; кривая 2 -для 9 = ад (слой I); кривая 3 - для 0 = ао (слой 2); кривая 4 - для 0 = а; р = р/ло Расчеты выполнены при до=2цв=0,1;

= 0,05; ¿0 = 4 мм; 50|М)=°А а =30°, т3= 0,7.

С уменьшением относительною радиуса р величина повреждаемости ые интенсивно возрастает для исследуемых двухслойных материалов.

Максимальная величина <ле для исследуемых двухслойных материалов соответствует сечению 0 = а (слой 2).

Рост относительной величины 5(л/$о приводит к более равномерному распределению ше по толщине изготавливаемой трубы. Расчеш показали, что с уменьшением коэффициента утонения т^ и увеличением угла конусное ж волоки а максимальная величина о>е на выходе из очага пластической деформации возрастает Расчеты показали, что учет упрочнения материала в процессе пластического формоизменения повышает величину накопленных микроповреждений а>е.

Оценена величина неоднородности интенсивности деформации 8е =(е,лшх-£;т.п)/е/тах и напряжений Ъа = (а, тах - о, тш )/о(тах от технологических параметров процесса волочения на короткой оправке. Здесь е, тах и £,т1П, а, щах и а,тш - максимальная и минимальная величины интен-сивностей деформации и напряжении по толщине стенки трубы. Расчеты показали, что величина неоднородности интенсивности деформации 5е и напряжений 5а в стенке трубы с уменьшением угла конусности волоки а и коэффициента утонения т5 падает, что говорит о более благоприятных условиях формирования механических свойств материала стенки изготавливаемой трубы.

Предельные возможности процесса волочения ограничиваются максимальной величиной осевого напряжения ах в стенке трубы на выходе из оча1а деформации, которая не должна превышать величины сопротивления материала пластическому деформированию в условиях плоского деформированного состояния с учетом упрочнения

стг, <апД а„,* = 2о5,/7з, (10)

и допустимой степенью использования ресурса пластичности

5,8 6,25 6,7 7,15 7.

Р--

Рис. 4 Зависимость изменения ые от р ■ кривая 1 - 6 = 0; кривая 2 -0 = ао (слой 1); кривая 3 - 0 = а0 (слой 2), кривая 4 - 0 = а

Е< &

ше=/^<Х, (11)

Е ,ьЕ'Пр

где I = 1,2 в зависимости от рассматриваемого слоя заготовки.

Графические зависимости изменения предельных коэффициентов утонения т5пр, вычисленных по первому (10) и второму (11) критериям разрушения, от угла конусности волоки а для двухслойной стали 12ХЗГНМФБА+10Х13 приведены на рис 5 соответственно (ц0 = 2цв =0,1; ^01 Ао = 0,25; ^о = 4 мм).

Здесь кривая 1 соответствует величине т$пр, определенной по

максимальной величине осевого напряжения на выходе из очага пластической деформации (10); кривая 2 соответствует величине тяпр, определенной по степени использования ресурса пластичности (11) при X = 1; кривая 3 - при х = 0,65; кривая 4 - при х = 0,25. Положения кривых 1 - 4 определяют возможности деформирования заготовки в зависимости от технических требований на изделие.

Положения кривых 1 и 2 указывают на возможность разрушения заготовки по максимальной величине растягивающего напряжения на выходе из очага пластической деформации (10), по степени использования ресурса пластичности (11) при х = 1-

Выявлено существование оптимальных углов конусности волоки в пределах 10... 18°, соответствующих наименьшей величине коэффициента утонения т5пр, осевого напряжения на выходе из очага пластической деформации и

силы процесса. Предельные возможности формоизменения процесса волочения труб на короткой оправке из двухслойных материалов ограничиваются максимальной величиной растягивающего напряжения на выходе из очага пластической деформации для исследуемых труб из двухслойных материалов.

Показано, что учет упрочнения существенно уточняет величину силы исследуемого процесса волочения и предельный коэффициент утонения, однако не изменяет характер влияния угла конусности волоки а и условий трения на контактных поверхностях рабочего инструмента и трубы (ц0 / Цв)-

Четвертый раздел посвящен теоретическим исследованиям волочения труб из двухслойных материалов на длинной (подвижной) оправке. Установлены закономерности влияния геометрических параметров заготовки и инструмента, степени деформации, механических свойств и толщин основного и плакирующего слоев двухслойного материала, условий трения контактных поверхностей инструмента и трубы на кинематику течения материала, напряженное и деформированное состояния трубы, показатели качества механических

а

Рис. 5 Зависимость т^пр от угла конусности волоки ос

U 1 0,8 0,6 0,4

од

О

---

л

dN is J.

12

18 градус 30

а

<-В0йс(в магериалов труб (степени использования ресурса пластичности и однородности механических свойств), ситовые режимы и предельные возможности формоизменения процесса волочения труб на длинных оправках

Зависимое ¡и изменения относительной величины силы /'=/'/(л(</| + ^Ъ^сто^Ы от Угла К0НУС"

ности волоки а приведены па рис 6 (ц„ = 2цв =0,1; б0,/?0 =0,25, б0 - 4 мм)

Анализ графиков и результатов расчета показывает, что с уменьшением коэффициента утонения и увеличением угла конусности ^волоки а относительная величина силы Р возрастают. Интенсивность роста тем выше, чем меньше козф-фициент у гонения .

Установлено, что изменение условии трения на контактной поверхности оправки существенно влияет на относительную величину силы Р С ростом коэффициента трения на оправке цо (при р. =0,05) величина относительной силы Р возрас(ает

Этот эффект проявляется сущес!веннее на малых углах конусности волоки а и величинах коэффициента утонения т6, при углах конусности волоки

а = 30° увеличение коэффициента трения на оправке в четыре раза по сравнению с коэффициентом трения на волоке приводи! к незначительному (около 5 %) изменению относительной величины силы Р

Графические зависимости изменения предельных коэффициентов утонения гп^пр, вычисленных по

первому (10) и второму (11) критериям разрушения, от угла конусности волоки а для двухслойной стали 12ХЗГНМФБА+10X13 приведены на рис. 7 Здесь кривая 1 соответствует величине тс„„, определенной по макси-

Рис 6. Зависимость изменения Р от а для стали 12ХЗГНМФБА+10Х13: кривая 1 - ms = 0,6; кривая 2 - ms = 0,7; кривая 3 - ms = 0,8

'впр

мальной величине осевого напряжения на выходе из очага пластической деформации (10); кривая 2 соответствует величине т5пр, определенной по ие-пени использования ресурса пластичности (11) при х~'' кривая 3 - при X = 0,65, кривая 4 - при % = 0,25

0,8 0,7 0,6 I 0J

I 0,4 snP 0,3 0,2 0,1 0

4

—\

Г\ \3

12

18 градус 30

а

Рис. 7. Зависимость т^пр от угла ко-нусност и волоки а (|i0 = 2 рв = 0,1; 50iЛо = °>25> % =4 мм)

Показано, что с росюм у(ла конусности волоки а величина предельного коэффициента утонения тчувеличивается Iак увеличение угла конусности

волоки от 6 до 30° сопровождается ростом величины тлпр на 40 %. Установлено, что величины предельных коэффициентов утонения т5Пр, вычисленные с учетом упрочнения материала, больше, чем без учета упрочнения. Различие предельных коэффициентов утонения т5 пр. определенных с учетом и без учета упрочнения материала, составляет около 15 %.

В пятом разделе приведены результаты экспериментальных исследований механических свойств двухслойного материала 12ХЗГНМФБА+08Х13, силовых режимов волочения труб на длинной оправке из этой двухслойной стали с разной толщиной стенки основного и плакирующего материалов [7]. Сопоставление результатов теоретических и экспериментальных исследований по силовым режимам процесса волочения труб на длинной оправке с утонением стенки из двухслойных материалов указывает на удовлетворительное их согласование.

Изложены рекомендации по расчету технологических параметров процессов волочения труб из двухслойных материалов на длинных и коротких оправках. Рекомендации использованы на закрытом акционерном обществе «Завод экспериментального машиностроения ракетно-космической корпорации «Энергия» имени С.П. Королева» в опытном производстве при проектировании технологических процессов, инструмента и оснастки для получения труб различных типоразмеров из двухслойных материалов типа 12ХЗГНМФБА+10Х13, 20К+12Х18Н10Т, 12X3ГНМФБА+12Х18Н1 ОТ и т.д. Технологические процессы волочения труб из двухслойных материалов на длинных и коротких оправках обеспечивают заданное качество труб (степени использования ресурса пластичности и однородности механических свойств) и надежность их эксплуатации (повышение коррозионной стойкости и прочности), уменьшение трудоемкости их изготовления и сокращение сроков подготовки производства, снижение брака. Результаты научных исследований использованы в учебном процессе на кафедре «Механика пластического формоизменения» Тульского государственного университета.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

В работе решена актуальная научно-техническая задача, имеющая важное народнохозяйственное значение и состоящая в разработке научно обоснованных режимов процессов волочения труб с утонением стенки на оправках из двухслойных материалов, которые обеспечивают их интенсификацию и формирование механических свойств материала трубы, удовлетворяющих техническим условиям их эксплуатации и последующей переработки.

В процессе теоретического и экспериментального исследований получены следующие основные результаты и сделаны выводы:

1 Разработаны математические модели процессов волочения труб из двухслойных материалов на длинных и коротких оправках в конических волоках Получены основные уравнения и соотношения, необходимые для анализа кинематики течения материала, напряженного и деформированного состояний заготовки, силовых режимов и предельных возможностей формоизменения процессов волочения труб из двухслойных материалов на оправках с учетом

механических характеристик основною и плакирующего слоев PaspaooiaHbi алгоритм расчета силовых, деформационных параметров и предельных возможностей формоизменения, а также программное обеспечение для ЭВМ

2 На основе разработанных математических моделей деформирования выполнены теоретические исследования процессов волочения труб с уюнени-ем стенки т двухслойных материалов на длинной и короткой оправках. Оценено влияние геометрических параметров трубы и инструмента, степени деформации, толщины основного и плакирующего слоев, условий трения контактных поверхностей инструмента и трубы на кинематику течения материала, напряженное и деформированное состояния трубы, формирование показателей качества механических свойств материалов труб (степени использования ресурса пластичности и однородности механических свойств), силовые режимы и предельные возможности формоизменения

3. Установлено, что с уменьшением величин р и б при волочении двухслойных труб на короткой оправке и уменьшением величин р и увеличением 0 при волочении труб на длинной оправке радиальная скорость Ур возрастает, приближаясь к величине скорости Vq Показано, что увеличение угла конусно-сги волоки а и уменьшение коэффициента утонения ms сопровождаются ростом относительного радиального ар и уменьшением тангенциального Og напряжений (по абсолютной величине)

4 Исследованы силовые режимы волочения труб из двухслойных материалов на коротких и длинных оправках в ?ависимости oí коэффициента утонения, условий трения контактных поверхностей инструмента и трубы, толщины основного и плакирующего слоев. При волочении труб из двухслойных материалов на короткой оправке выявлены оптимальные углы конусности волоки в пределах 10 18°, соответствующие наименьшей величине силы, при коэффициентах утонения /ws<0,75. Если величины коэффициентов утонения ms >0,75, величина оптимальных углов конусности матрицы о. с уменьшением коэффициента утонения тЛ смещается в сторону больших углов. При волочении двухслойных труб на длинной оправке увеличение угла конусности волоки ы сопровождается ростом относительной силы Р и уменьшением относительного напряжения ох на выходе из оча!а пластической деформации. Установлено, что с уменьшением коэффициента утонения ms и увеличением коэффициента трения на оправке цо (при |j -сопи) относительная величина

силы Р возрастает. Показано, что учет упрочнения существенно уточняет величину силы исследуемого процесса волочения и предельный коэффициент утонения, однако не изменяе1 характер влияния угла конусности волоки а и условий трения на контактных поверхностях рабочего инструмента и трубы

(iVi-1«)

5 Оценена величина накопленной повреждаемости, неоднородности интенсивности деформации и механических свойств ма!ериала труб по толщине стенки от технологических параметров и геометрии рабочею инсгрумента Показано, что величина неоднородности интенсивности деформации 6Е и напря-

жений 5а в стенке трубы с уменьшением угла конусности волоки а и коэффициента утонения т5 падает, что говорит о более благоприятных условиях формирования механических свойств материала стенки изготавливаемой трубы.

6. Определены предельные возможности деформирования, связанные с максимальной величиной растягивающих напряжений на выходе из очага пластической деформации и накоплением повреждаемости, при волочении труб из двухслойных материалов на длинной и короткой оправках. При волочении труб из двухслойных материалов на коротких оправках выявлено существование оптимальных углов конусности волоки а в пределах 10... 18°, соответствующих наименьшей величине коэффициента утонения т5Пр, осевого напряжения на выходе из очага пластической деформации и силы процесса. При волочении труб из двухслойных материалов на коротких оправках рост угла конусности волоки а приводит к увеличению предельного коэффициента утонения ттр. Установлено, что с уменьшением коэффициента трения на оправке

предельный коэффициент утонения ттр увеличивается при волочении труб на длинной оправке, а при волочении труб на короткой оправке т5Пр уменьшается. Предельные возможности формоизменения при волочении труб из двухслойных материалов ограничиваются как максимальной величиной растягивающего напряжения на выходе из очага пластической деформации, так и степенью использования ресурса пластичности. Это зависит от схемы волочения, механических свойств основного и плакирующего материалов заготовки, технологических параметров, геометрии волоки и условий трения на контактных поверхностях инструмента.

7. Выполнены экспериментальные исследования по определению констант кривых упрочнения и разрушения двухслойной стали 12ХЗГНМФБА+08Х13. Проведены экспериментальные исследования процесса волочения труб на длинной оправке из двухслойной стали 12ХЗГНМФБА+08Х13 в конических волоках. Расхождение теоретических и экспериментальных данных по силовым режимам процесса волочения труб на длинной оправке не превышает до 10 %.

8. На основе проведенных теоретических и экспериментальных исследований разработаны рекомендации по расчету технологических параметров процессов волочения труб с утонением стенки из двухслойных материалов на длинных и коротких оправках, которые использованы на закрытом акционерном обществе «Завод экспериментального машиностроения ракетно-космической корпорации «Энергия» имени С.П. Королева» в опытном производстве при совершенствовании существующих и создании новых технологий изготовления и переработки труб из ряда двухслойных сталей. Результаты научных исследований использованы в учебном процессе.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ ОТРАЖЕНО В ПУБЛИКАЦИЯХ

1. Оценка предельных возможностей формоизменения при волочении труб из двухслойных материалов / В.И. Трегубов, С С Яковлев, A.B. Черняев, Р.Г. Панфилов // Сборник тезисов И международной научно-технической конференции «Механика пластического формоизменения. Технологии и оборудование обработки материалов давлением» - Тула: ТулГУ, 2004. - С. 42-44.

2. Силовые режимы волочения труб из двухслойных материалов / В.И Трегубов, Р.Г. Панфилов, С.С. Яковлев, К.С. Ремнев // Известия ТулГУ. Серия. Механика деформированного твердого тела и обработка металлов давлением. -2004.-Вып. 1, -С. 58 -68.

3. Трегубов В.И., Яковлев С С , Панфилов Р Г. Плоское течение двухслойного материала в клиновом канале // Тезисы докладов Международной научной конференции «Современные проблемы математики, механики, информатики», посвященной 80-летию со дня рождения профессора JI.A. Толоконни-кова. - Тула: Изд-во ТулГУ, 2004. - С. 241-243.

4. Панфилов Р.Г., Безотосный Д.А. Волочение труб из двухслойных материалов // Сборник тезисов II международной научно-технической конференции «Механика пластического формоизменения. Технологии и оборудование обработки материалов давлением» - Тула: ТулГУ, 2004. - С. 34-36.

5. Панфилов Р.Г., Безотосный Д.А., Пантелеев С.П. Технологические параметры процесса волочения труб из двухслойных материалов // XXX Гага-ринские чтения. Международная молодежная научная конференция. Тезисы докладов. - М.: МАТИ, 2004. - Том 1. - С. 69-70.

6. Математическая модель пластического деформирования двухслойных анизотропных материалов в клиновом канале / С.П. Яковлев, О.В. Пили-пенко, Д.А. Безотосный, Р.Г. Панфилов И Известия ТулГУ. Серия. Механика деформируемого твердого тела и обработка металлов давлением. - Тула: Изд-во ТулГУ, 2005 - Вып. 1. - С. 8 - 17.

7. Пилипенко О.В., Безотосный Д.А., Панфилов Р.Г. Анизотропия механических свойств стали 12ХЗГНМФБА плакированной сталью 08X13 // Известия ТулГУ. Серия. Механика деформируемого твердого тела и обработка металлов давлением. - 2005. - Вып. 2. - С. 81-87.

8. Панфилов Р.Г. Исследования силовых параметров процесса волочения труб из двухслойных материалов // XXXII Гагаринские чтения. Международная молодежная научная конференция. Тезисы докладов. - М.: МАТИ, 2006.-Том 1.-С 223-224.

9. Панфилов Р.Г. Неоднородность механических свойств при волочении двухслойных труб на коротких оправках // Лучшие научные работы студентов и аспирантов технологического факультета - 'Тула: Изд-во ТулГУ, 2006.-С. 111-113.

10. Панфилов Р.Г., Суков М В. Оценка повреждаемости при волочении труб из двухслойных материалов на оправках // Лучшие научные работы сту-

р 1 а б о г

/сем

20 Т&б&Ь

дентов и аспирантов технологического факультета. - Тула: Изд-во ТулГУ, 2006 - С 65-69.

11 Панфилов Р Г. Об оценке предельных возможностей процесса волочения труб из двухслойных материалов // Известия ТулГУ. Машиноведение: Материалы международной научно-технической конференции «Творческое наследие профессора В.Ф. Прейса». - Тула: Изд-во ТулГУ, 2006. - С. 215-217.

12 Панфилов Р.Г. Моделирование процесса волочения труб из двухслойных материалов // Известия ТулГУ. Машиноведение: Материалы международной научно-технической конференции «Творческое наследие профессора В Ф. Прейса». - Гула- Изд-во ТулГУ, 2006. - С. 231-238.

Подписано в печать 18.05.2006. Формат бумаги 60 х 84 . Бумага офсетная.

Усл. печ. л. 1,0 Уч.-изд. л. 1,1. Тираж 100 экз. Заказ \ZQ .

Тульский государственный университет. 300600, г. Тула, просп. Ленина, 92.

Отпечатано в Издательстве ТулГУ. 300600, г. Тула, ул. Болдина, 151.

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ТЕОРИИ И ТЕХНОЛОГИИ ПРОЦЕССОВ ВОЛОЧЕНИЯ ОДНО- И ДВУХСЛОЙНЫХ МАТЕРИАЛОВ.

1.1. Теоретические и экспериментальные исследования процессов волочения.

1.2. Многослойные материалы.

1.3. Теоретические и экспериментальные исследования процессов деформирования биметаллических материалов.

В машиностроении и других отраслях промышленности широкое применение нашли трубчатые заготовки и трубы, к которым предъявляются высокие требования по качеству, точности геометрических размеров, чистоте поверхности, уровню механических свойств. Среди процессов волочения труб широко используются различные виды волочения: волочение без оправки, волочение на длинной (подвижной) и короткой (неподвижной) оправках со значительным и незначительным изменением диаметра трубной заготовки.

В результате пластической деформации достигается не только необходимое формоизменение, но и формируются необходимые механические свойства (предел текучести, предел прочности, показатели пластичности) в зависимости от назначения изделия и условий его эксплуатации. Эти задачи следует решать при минимальном количестве технологических операций.

В машиностроении на современном этапе находят широкое применение двухслойные материалы, т.е. материалы, представляющие собой основной материал, который подвергается плакированию. Процессы пластического формоизменения двухслойных материалов в настоящее время мало изучены. Таким образом, развитие теории волочения труб из двухслойных материалов приобретает особую актуальность. Решению данной задачи посвящены выполненные исследования.

При разработке технологических процессов волочения труб из двухслойных материалов на длинных (подвижных) и коротких (неподвижных) оправках в настоящее время используются эмпирические зависимости из различных справочных материалов, а также результаты теоретических исследований, в которых не в полной мере учитываются механические характеристики основного и плакирующего слоев, а также их взаимное влияние на силовые режимы и предельные возможности формоизменения.

Работа выполнена в соответствии с грантами Президента РФ на поддержку ведущих научных школ по выполнению научных исследований гранты № НШ-1456.2003.8 и № НШ-4190.2006.8), рантом РФФИ № 05-0196705 «Исследование закономерностей пластического деформирования изотропных и анизотропных упрочняющихся материалов при обработке давлением» (2005-2006 гг.) и научно-технической программой Министерства образования и науки Российской Федерации «Развитие научного потенциала высшей школы (2006-2008 гг.)» (проект № РНП 2.1.2.8355 «Создание научных основ формирования свойств изделий общего и специального назначения методами комбинированного термопластического деформирования материалов»).

Цель работы. Решение научно-технической задачи, состоящей в разработке научно-обоснованных режимов волочения труб из двухслойных материалов с утонением стенки на оправках, которые обеспечивают интенсификацию этих процессов и формирование механических свойств материала трубы, удовлетворяющих техническим условиям их эксплуатации и последующей переработки.

Методы исследования. Теоретические исследования процессов волочения труб из двухслойных материалов на длинных и коротких оправках выполнены с использованием основных положений механики сплошных сред и теории течения неупрочняющегося изотропного тела. Анализ кинематики течения, напряженного и деформированного состояния заготовки при волочении с утонением стенки выполнен численно методом конечно-разностных соотношений с использованием ЭВМ. Предельные возможности формоизменения оценивались по величине максимального растягивающего напряжения на выходе из очага пластической деформации и степени использования ресурса пластичности. Экспериментальные исследования выполнены с использованием современных испытательных машин (универсальная испытательная машина «МИРИ-200К», испытательные машины Р-5 и ГМС-50) и регистрирующей аппаратуры; обработка опытных данных осуществлялась с применением методов математической статистики.

Автор защищает математические модели процессов волочения труб из двухслойных материалов на длинных и коротких оправках, учитывающие механические характеристики основного и плакирующего слоев; результаты теоретических и экспериментальных исследований кинематики течения материала, напряженного и деформированного состояний труб; формирование показателей качества механических свойств материалов труб (степени использования ресурса пластичности и однородности механических свойств), силовых режимов и предельных возможностей формоизменения; рекомендации по расчету и проектированию технологических процессов волочения труб из двухслойных материалов.

Научная новизна: разработаны основные уравнения и соотношения, необходимые для анализа кинематики течения материала, напряженного и деформированного состояния заготовки, силовых режимов и предельных возможностей формоизменения в процессах волочения труб из двухслойных материалов на длинной и короткой оправках с учетом механических характеристик основного и плакирующего слоев; выявлены закономерности изменения кинематики течения материала, напряженного и деформированного состояний трубы, показателей качества механических свойств материалов труб (степени использования ресурса пластичности и однородности механических свойств), силовых режимов и предельных возможностей формоизменения в зависимости от геометрических параметров заготовки и инструмента, степени деформации, механических свойств и толщин основного и плакирующего слоев двухслойного материала, условий трения контактных поверхностей инструмента и трубы.

Достоверность результатов обеспечена обоснованным использованием полученных теоретических зависимостей, принятых допущений и ограничений, корректностью постановки задач, применением известных математических методов и подтверждается качественным и количественным согласованием результатов теоретических исследований с экспериментальными данными, а также практическим использованием результатов работы в опытном производстве.

Практическая значимость. На основе выполненных теоретических и экспериментальных исследований разработаны рекомендации и создано программное обеспечение для ЭВМ по расчету технологических параметров процессов волочения труб из двухслойных материалов на длинных и коротких оправках.

Реализация работы. Рекомендации по расчету технологических параметров процессов волочения труб из двухслойных материалов на длинных и коротких оправках использованы при проектировании технологических процессов, инструмента и оснастки для передела труб различных типоразмеров и внедрены в опытном производстве на закрытом акционерном обществе «Завод экспериментального машиностроения ракетно-космической корпорации «Энергия» имени С.П. Королева». Технологические процессы волочения труб из двухслойных материалов на длинных и коротких оправках обеспечивают заданное качество труб (степени использования ресурса пластичности и однородности механических свойств) и надежность их эксплуатации (повышение коррозионной стойкости и прочности), уменьшение трудоемкости их изготовления и сокращение сроков подготовки производства, снижение брака.

Отдельные материалы научных исследований использованы в научно-исследовательской работе студентов, при выполнении курсовых и дипломных проектов, а также в лекционных курсах «Основы теории пластичности и ползучести» и «Механика процессов пластического формоизменения» для бакалавров техники и технологии направления 150400 «Технологические машины и оборудование» и студентов, обучающихся по направлению

150200 «Машиностроительные технологии и оборудование» специальности

150201 «Машины и технология обработки металлов давлением».

Апробация работы. Результаты исследований доложены на международной научно-технической конференции «Механика пластического формоизменения. Технологии и оборудование обработки материалов давлением» (г. Тула: ТулГУ, 2004 г.); на международной научно-технической конференции «Творческое наследие профессора В.Ф. Прейса» (г. Тула, 2006 г.), на XXX - XXXII международных молодежных научных конференциях «Гага-ринские чтения» (г. Москва, 2004-2006 г.г.), а также на ежегодных научнотехнических конференциях профессорско-преподавательского состава Тульского государственного университета (г. Тула, 2002 - 2006 г.г.).

Публикации. Материалы проведенных исследований отражены в 10 печатных работах. Общий объем - 3,26 печ. л., авторский вклад - 1,9 печ. л.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения и пяти разделов, заключения и списка литературы. Диссертация изложена на 101 страницах машинописного текста, содержит 48 рисунка, 2 таблицы и 143 наименований библиографического списка. Общий объем работы -160 страниц.

5.6. Основные результаты и выводы

1. Выполнены экспериментальные исследования по определению констант кривых упрочнения и разрушения для двухслойной стали 12ХЗГНМФБА+08Х13. Предложено оценивать механические характеристики двухслойных материалов как свойства основного и плакирующего слоев. Экспериментально найдены механические характеристики основного и плакирующего слоев.

2. Проведены экспериментальные исследования процесса волочения труб на длинной оправке из двухслойной стали 12ХЗГНМФБА+08Х13 в конических волоках. Экспериментально показано, что сила процесса существенно зависит от коэффициента утонения, а также угла конусности волоки. С уменьшением коэффициента утонения сила процесса растет. Сопоставление результатов теоретических и экспериментальных исследований по силовым режимам процесса волочения труб на длинной оправке с утонением стенки из двухслойных материалов указывает на удовлетворительное их согласование (до 10 %). Результаты теоретических расчетов дают завышенные значения силовых параметров исследуемого процесса волочения труб из двухслойного материала.

3. На основе проведенных теоретических и экспериментальных исследований разработаны рекомендации по расчету технологических параметров процессов волочения труб с утонением стенки из двухслойных материалов на длинных и коротких оправках. Рекомендации использованы на ЗАО «ЗЭМ РКК «Энергия» имени С.П. Королева» в опытном производстве при совершенствовании существующих и создании новых технологий изготовления и переработки труб из различных сталей, обеспечивающих заданное качество (степени использования ресурса пластичности и однородности механических свойств) и надежность их эксплуатации (повышение коррозионной стойкости и прочности), уменьшение трудоемкости изготовления труб из двухслойных материалов и сокращение сроков подготовки производства.

4. Результаты научных исследований использованы в учебном процессе.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В работе решена актуальная научно-техническая задача, имеющая важное народнохозяйственное значение и состоящая в разработке научно обоснованных режимов процессов волочения труб с утонением стенки на оправках из двухслойных материалов, которые обеспечивают их интенсификацию и формирование механических свойств материала трубы, удовлетворяющих техническим условиям их эксплуатации и последующей переработки.

В процессе теоретического и экспериментального исследований получены следующие основные результаты и сделаны выводы:

1. Разработаны математические модели процессов волочения труб из двухслойных материалов на длинных и коротких оправках в конических волоках.

2. Получены основные уравнения и соотношения, необходимые для анализа кинематики течения материала, напряженного и деформированного состояния заготовки, силовых режимов и предельных возможностей формоизменения процессов волочения труб из двухслойных материалов на оправках с учетом механических характеристик основного и плакирующего слоев. Разработаны алгоритм расчета силовых, деформационных параметров и предельных возможностей формоизменения, а также программное обеспечение для ЭВМ.

3. На основе разработанных математических моделей деформирования выполнены теоретические исследования процессов волочения труб с утонением стенки из двухслойных материалов на длинной и короткой оправках.

4. Оценено влияние геометрических параметров трубы и инструмента, степени деформации, толщины основного и плакирующего слоя, условий трения контактных поверхностей инструмента и трубы на кинематику течения материала, напряженно-деформированное состояние трубы, формирование показателей качества механических свойств материалов труб (степени использования ресурса пластичности и однородности механических свойств), силовые режимы и предельные возможности формоизменения.

5. Отмечено, что с уменьшением величин р и 0 при волочении двухслойных труб на короткой оправке и уменьшением величин р и увеличением 0 радиальная скорость Vp возрастает, приближаясь к величине скорости Г0.

Установлено, что увеличение угла конусности волоки а и уменьшение коэффициента утонения ms сопровождаются ростом относительного радиального Стр и уменьшением тангенциального ctq напряжений (по абсолютной величине).

6. Исследованы силовые режимы волочения труб из двухслойных материалов на коротких и длинных оправках в зависимости от коэффициента утонения, условий трения контактных поверхностей инструмента и трубы, толщины основного и плакирующего слоев.

При волочении труб из двухслойных материалов на короткой оправке выявлены оптимальные углы конусности волоки в пределах 10. .18°, соответствующие наименьшей величине силы, при коэффициентах утонения ms < 0,75. Если величины коэффициентов утонения ms > 0,75, то увеличение угла конусности матрицы а приводит к возрастанию относительной силы Р. Величина оптимальных углов конусности матрицы а с уменьшением коэффициента утонения ms смещается в сторону больших углов.

При волочении двухслойных труб на длинной оправке увеличение угла конусности волоки а сопровождается ростом относительной силы Р и уменьшением относительного напряжения сх на выходе из очага пластической деформации. Установлено, что с уменьшением коэффициента утонения ms и, . коэффициента трения на оправке цо (при |хв = const) относительная величина силы Р возрастает.

Показано, что учет упрочнения существенно уточняет величину силы исследуемого процесса волочения и предельный коэффициент утонения, однако не изменяет характер влияния угла конусности волоки а и условий трения на контактных поверхностях рабочего инструмента и трубы (ц0

7. Оценена величина накопленной повреждаемости, неоднородности интенсивности деформации и механических свойств материала труб по толщине стенки от технологических параметров и геометрии рабочего инструмента. Показано, что величина неоднородности интенсивности деформации 5g и напряжений 5СТ в стенке трубы с уменьшением угла конусности волоки а и коэффициента утонения ms падает, что говорит о более благоприятных условиях формирования механических свойств материала стенки изготавливаемой трубы.

8. Определены предельные возможности деформирования, связанные с максимальной величиной растягивающих напряжений на выходе из очага пластической деформации и накоплением повреждаемости, при волочении труб из двухслойных материалов на длинной и короткой оправках.

При волочении труб из двухслойных материалов на коротких оправках выявлено существование оптимальных углов конусности волоки а в пределах 10. 18°, соответствующих наименьшей величине коэффициента утонения msnp, осевого напряжения на выходе из очага пластической деформации и силы процесса. При волочении труб из двухслойных материалов на коротких оправках рост угла конусности волоки а приводит к увеличению предельного коэффициента утонения msnp. Установлено, что с уменьшением коэффициента трения на оправке предельный коэффициент утонения msnp увеличивается при волочении труб на длинной оправке, а при волочении труб на короткой оправке msnp уменьшается. Предельные возможности формоизменения при волочении труб из двухслойных материалов ограничиваются как максимальной величиной растягивающего напряжения на выходе из очага пластической деформации, так и степенью использования ресурса пластичности. Это зависит от схемы волочения, механических свойств основного и плакирующего материала заготовки, технологических параметров, геометрии волоки и условий трения на контактных поверхностях инструмента.

9. Выполнены экспериментальные исследования по определению констант кривых упрочнения и разрушения двухслойной стали 12ХЗГНМФБА+08Х13. Проведены экспериментальные исследования процесса волочения труб на длинной оправке из двухслойной стали

12ХЗГНМФБА+08Х1Э в конических волоках. Сопоставление результатов теоретических и экспериментальных исследований по силовым режимам процесса волочения труб на длинной оправке с утонением стенки из двухслойных материалов указывает на удовлетворительное их согласование (до 10 %). Результаты теоретических расчетов дают завышенные значения силовых параметров исследуемого процесса волочения труб из двухслойного материала.

10. На основе проведенных теоретических и экспериментальных исследований разработаны рекомендации по расчету технологических параметров процессов волочения труб с утонением стенки из двухслойных мате® риалов на длинных и коротких оправках. Рекомендации использованы на закрытом акционерном обществе «Завод экспериментального машиностроения ракетно-космической корпорации «Энергия» имени С.П. Королева» в опытном производстве при совершенствовании существующих и создании новых технологий изготовления и переработки труб из различных сталей, обеспечивающих заданное качество (степени использования ресурса пластичности и

Ф однородности механических свойств) и надежность их эксплуатации (повышение коррозионной стойкости и прочности), уменьшение трудоемкости изготовления труб из двухслойных материалов и сокращение сроков подготов-® ки производства. Результаты научных исследований использованы в учебном процессе.

1. Аркулис Г.Э. Совместная пластическая деформация разных металлов. М.: Металлургия, 1964. - 215 с.

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

3. Арышенский Ю.М., Гречников Ф.В., Арышенский В.Ю. Получение рациональной анизотропии в листах / Под ред. Ф.В. Гречникова. М.: Металлургия, 1987. - 141 с.

4. Биметаллические трубы / В.Я. Остренко, Е.А. Резников, А.М. Буй-новский, Р.П. Дидык М.: Металлургия, 1974. - 224 с.

5. Биметаллический прокат / П.Ф. Засуха, В.Д. Корщиков, О.Б. Бухва-лов, А.А. Ершов. М.: Металлургия, 1971. - 264 с.

6. Богатов А.А. Механические свойства и модели разрушения металлов: Учебное пособие для вузов. Екатеренбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2002. - 329 с. *

7. Богатов А.А., Мижирицкий О.И., Смирнов С.В. Ресурс пластичности металлов при обработке давлением. М.: Металлургия. - 1984. - 144 с.

8. Бровман М.Я., Додин Ю.С. Некоторые вопросы обработки давлением биметалла. 1963.- № 1.- С. 3-5.

9. Быковцев Г.И. О плоской деформации анизотропных идеально-пластических тел //. Известия АН СССР. ОТН. Механика и машиностроение. 1963. - № 2. - С.66-74.

10. Владимиров В.И. Физическая природа разрушения металлов. М.: Металлургия, 1984. - 280 с.

11. Водородное охрупчивание ферритно-перлитных сталей при волочении / В.Я. Целлермаер, В.Е. Громов, Д.М. Закиров, Л.М. Полторацкий ,

12. А.С. Соколов, Ю.Ф. Иванов, Э.В. Козлов // Известия вузов. Физика.- 1996. -№3. С. 97-108.

13. Геогджаев В.И. Пластическое плоское деформированное состояние ортотропных сред // Труды МФТИ. 1958. - Вып. 1.- С. 55-68.

14. Геогджаев В.О. Сжатие и волочение пластической ортотропной полосы // Инженерный сборник. 1960. - т. XXIX - С.80-91.

15. Головачев В.А., Комаров Н.А. Высокопрочные биметаллические соединения. Л.: Машиностроение, 1974. - 192 с.

16. Головлев В.Д. Расчет процессов листовой штамповки. М.: Машиностроение, 1974. - 136 с.

17. Губкин С.И. Пластическая деформация металлов. М.: Металлургия, I960.- Т.1.- 376 е., т.2.- 416 е., т.З.- 306 с.

18. Дель Г.Д. Деформируемость материалов с анизотропным упрочнением // Прикладные задачи механики сплошных сред. Воронеж: Изд-во ВГУ.- 1988.- 152 с.

19. Дель Г.Д. Технологическая механика. М: Машиностроение, 1978. -174 с.

20. Дель Г.Д., Огородников В.А., Нахайчук В.Г. Критерий деформируемости металлов при обработке давлением // Известия вузов. Машиностроение. 1975. - № 4. - С. 72-76.

21. Дель Г.Д., Осипов В.П., Ратова Н.В. Предельные деформации листовых заготовок // Кузнечно-штамповочное производство. 1988. - № 2. - С. 25-26.

22. Ивлев Д.Д. Теория идеальной пластичности. М.: Наука, 1966.231 с.

23. Ильюшин А.А. Пластичность. М.:Изд-во АН СССР. - 1963.- 207 с.

24. Ишлинский А.Ю. Общая теория пластичности с линейным упрочнением // Украинский математический журнал. 1954. - Т.6. - № 3. - С. 314325.

25. Казакевич Г.С. Прогнозирование прочности и анизотропного состояния деформированных конструкционных материалов. М.: Изд-во ЛГУ, 1988.-С. 170.

26. Каргин В.Р., Горшнев Ю.С. Безоправочное волочение тонкостенных анизотропных труб // Известия вузов. Черная металлургия. 1992. - № 5. - С. 49-52.

27. Качанов Л.М. Основы механики разрушения. М.: Наука, 1974.312 с.

28. Коковихин Ю.Н., Никулин А.В., Парадия П.В. Влияние термомеханических факторов при волочении // Известия вузов. Черная металлургия. -1993.-№ 11-13.-С.28-30.

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

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

31. Колмогоров B.JI. Напряжение деформации, разрушение. М.: Металлургия, 1970. - 229 с.

32. Колмогоров B.JI., Мигачев Б.А., Бурдуковский В.Г. Феноменологическая модель накопления повреждений и разрушения при различных условиях нагружения. Екатеринбург: УрОРАМ, 1994. - 104 с.

33. Колмогоров В.Л., Никитина Н.В. Остаточные напряжения при волочении труб // Известия вузов. Черная металлургия. 1995. - № 2. - С. 26-28.

34. Король В.К., Гильденгорн М.С. Основы технологии производства многослойных материалов. М.: Металлургия, 1970.

35. Красневский С.М., Макушок Е.М., Щукин В.Я. Разрушение металлов при пластическом деформировании. Минск: Наука и техника, 1983. -173 с.

36. Кудрявцев И.П. Текстуры в металлах и сплавах. М.: Металлургия, 1965.-292 с.

37. Кузин В.Ф. Волочение и прокатка анизотропного материала. Дисс. канд. техн. наук. Тула. - 236 с.

38. Левитас В.И. Большие упругопластические деформации материалов при высоком давлении. Киев: Наукова думка, 1987. - 231 с.

39. Липухин Ю.В., Тишков В Л., Данилов Л.И. Прогрессивная технология перспективные продукты // Металоснабжение и сбыт. - 1997. - №2. -С. 40-41.

40. Макклинтон Ф. Пластические аспекты разрушения // Разрушение / Под ред. Г. Либовица: Пер. с англ. М.: Мир, 1975. - Т.З. - С. 67-262.

41. Макклинтон Ф., Аргон А. Деформация и разрушение материалов. -М.: Мир, 1970.-444 с.

42. Макклинтон Ф.А. Разрушение / Под ред. Г. Либовица: Пер. с англ. -М.: Мир, 1975. Т.З. - С. 339-520.

43. Маковский В.А., Ейльман Л.С. Основы теории и практики производства биметаллических прутков. М.: Металлургия. 1971. - 192 с.

44. Максимов С.Б. Безоправочное волочение с вращением тонкостенных труб // Известия вузов. Машиностроение. 1998. - №10. - С. 108-114.

45. Максимов С.Б., Максимов В.Б. Динамика высокоскоростного без-оправочного волочения тонкостенных труб // Теория и технология прокатки / Челябинск, 1987. С. 47-54.

46. Малинин Н.Н. Волочение труб через конические матрицы // Известия АН СССР. Механика. 1965. - № 5. - С. 122-124.

47. Малинин Н.Н. Прикладная теория пластичности и ползучести. -М.: Машиностроение. 1975. - 400 с.

48. Малинин Н.Н. Технологические задачи пластичности и ползучести. М.: Высшая школа, 1979 - 119 с.

49. Мельников Т.Е., Колмогоров Г.Л. Учет упругой деформации трубы при волочении в гидродинамическом режиме трения // Цветные металлы. -1992.-№7.-С. 64-66.

50. Металлографическое исследование медной ленты для производства биметаллической заготовки / Ю.А. Щербо, В.В. Чукин, И.В. Ситников и др. // Вестник МГТУ им. Г.И. Носова. Магнитогорск: МГТУ. 2005. - № 3. -С. 66-70.

51. Молочная Т.В., Волский М.И., Терехов А.Н. О возможности применения упрощенных методов определения пластической анизотропии в транстропных телах // Заводская лаборатория. 1976. - № 11.- С.1403-1405.

52. Надаи А. Пластичность и разрушение твердых тел. Пер. с англ. -М.: Мир, 1969. 863 с.

53. Новая технология производства биметаллов соединением компонентов при прокатке в калибрах / Стеблянко В.Л., Ситников И.В., Щербо

54. Ю.А. и др. // Материалы Всесоюзн. науч.-техн. Конф. Челябинск, 1989. С. 25-27.

55. Новожилов В.В., Кадашевич Ю.И. Микронапряжения в конструкционных материалах. JL: Машиностроение, 1990. - 223 с.

56. Нотт Дж.Ф. Основы механики разрушения / Пер. с англ. М.: Металлургия. - 1978. - 256 с.

57. Обозов И.П. Ограничение на расчет остаточных напряжений после безоправочного волочения труб // Известия вузов. Черная металлургия. -1990.-№4. С. 38-40.

58. Олынак В., Рыхлевский Я., Урбановский В. Теория пластичности неоднородных тел / Пер. с англ. М.: Мир, 1964. - 320 с.

59. Оптимизация процессов деформирования слоистых материалов в условиях математической неопределенности / Чукин М.В., Щербо Ю.А., Ситников И.В. и др. // Вестник МГТУ им. Г.И. Носова. Магнитогорск: МГТУ. 2005. - № 3. - С. 62-66.

60. Панфилов Р.Г. Исследования силовых параметров процесса волочения труб из двухслойных материалов // XXXI Гагаринские чтения. Международная молодежная научная конференция. Тезисы докладов. М.: МАТИ, 2006. - Том 1. - С. 223-224.

61. Панфилов Р.Г., Безотосный Д.А., Пантелеев С.П. Технологические параметры процесса волочения труб из двухслойных материалов // XXX Га-гаринские чтения. Международная молодежная научная конференция. Тезисы докладов. М.: МАТИ, 2004. - Том 1. - С. 69-70.

62. Перлин И.Л., Ерманок М.З. Теория волочения / Изд. 2-е, перераб. и доп. М.: Металлургия, 1971. - 448 с.

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

64. Потапов И.Н., Коликов А.П., Друян В.М. Теория трубного производства. М.: Металлургия, 1991. - 424 с.

65. Прогрессивные технологические процессы холодной штамповки / Ф.В. Гречников, A.M. Дмитриев, В.Д. Кухарь и др. / Под ред. А.Г. Овчинникова. М.: Машиностроение, 1985. - 184 с.

66. Расчет изменения толщины стенки стальных труб при безоправоч-ном волочении / А.В. Антимонов, Е.Т. Малых, А.Б. Мамаев, В.И. Соколовский // Черная металлургия. 1989. - № 3. - С. 64.

67. Савин Г.А. Волочение труб. М.: Металлургия, 1982. - 160 с.

68. Сейдалиев Ф.С., Гурбанов Ф.А. Безобрывное волочение труб на самоустанавливающейся оправке // Цветные металлы 1994. - № 1. - С. 4951.

69. Сизоненко Г.А., Бабасов М.В., Ноздрачева JI.H. Влияние вращения заготовки на кривизну труб при волочении // Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт трубной промышленности / Днепропетровск, 1989. 7 с.

70. Силовые режимы волочения труб из двухслойных материалов / В.И. Трегубов, Р.Г. Панфилов, С.С. Яковлев, К.С. Ремнев // Известия ТулГУ. Серия. Механика деформированного твердого тела и обработка металлов давлением. 2004. - Вып. 1. - С. 58 - 68.

71. Ситников И.В., Щербо Ю.А. Современная технология промышленного производства сталемедной проволоки и проводов // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. 2004. - Приложение 8. - С. 15-17.

72. Смирнов С.В., Домиловская Т.В. Исследование повреждаемости материала при волочении труб на длинной оправке // Обработка металлов давлением. 1990. - № 17. - С. 112-117.

73. Смирнов-Аляев Г.А. Сопротивление материалов пластическому деформированию. Л.: Машиностроение, 1978. - 368 с.

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

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

76. Степанов В.П., Вавилкин Н.М. Энергосиловые параметры прокатки и волочения труб в кольцевых калибрах // Известия вузов. Черная металлургия. 1990. - № 1. - С. 51-53.

77. Степанский Л.Г. Расчеты процессов обработки металлов давлением. М.: Машиностроение, 1979. - 215 с.

78. Степанский Л.Г. Энергетический критерий разрушения металла при обработке давлением // Кузнечно-штамповочное производство. 1988. -№9.-С. 1-5.

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

80. Талыпов Г.Б. Исследование эффекта Баушингера // Известия АН СССР. Механика и машиностроение. 1964. - № 6. - С. 131-137.

81. Талыпов Г.П. Пластичность и прочность стали при сложном на-гружении. Л.: Изд-во ЛГУ. - 1968. - 134 с.

82. 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.

83. Технологические смазки для холодного волочения труб / Г.И. Хау-стов, М.И. Кац, А.Б. Ланин, Н.Г. Манохина, П.И. Чуйко, В.Б. Дмитриев // Сталь. 1994. - №11. - С. 61-62.

84. Толоконников Л.А., Яковлев С.П., Кухарь В.Д. Пластическое течение анизотропного упрочняющегося материала // Известия вузов СССР. Машиностроение. 1974. - № 10. - С. 12-16.

85. Томленов А.Д. Механика процессов обработки металлов давлением. М.: Машгиз, 1963. - 112 с.

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

87. Томсен Э., Янг Ч., Кобаяши Ш. Механика пластических деформаций при обработке металлов. М.: Машиностроение, 1968.- 504 с.

88. Трегубов В.И. Изготовление баллонов высокого давления из высокопрочных двухслойных материалов вытяжкой М.: Машиностроение-1, Изд-во «Тульский полиграфист», 2003. - 164 с.

89. Тропотов А.В., Мкртчян Г.С., Богатов А.А. Система технологических ограничений и ее использование для оценки устойчивости процесса волочения труб на самоустанавливающейся оправке // Уральский политехнический институт / Свердловск, 1990. 21 с.

90. Хван Д.В. Технологические испытания металлов. Воронеж: Изд-во Воронежского ун-та, 1992. - 152 с.

91. Хоменко Н.Н., Кошеленко В.П. Внеконтактные деформации при моделировании процесса безоправочного волочения труб. // Тр. 1 Конгресс прокатчиков, 23 27 окт., 1995 / М., 1996. - С. 224-225.

92. Ху Л., Мэрии Ж. Анизотропные функции нагружения для сложных напряженных состояний в пластической области // Механика. Сборник сокращенных переводов и обзоров иностранной литературы. М.: Иностранная литература, 1956. - № 2. - С. 172-188.

93. Циклическое волочение труб на неподвижной оправке / В.В. Яковлев, А.В. Шуринов, В.А. Балявин, Н.В. Ни // Совершенствование технологии производства труб. Челябинск, 1990. - С. 23-25.

94. Цой Д.Н. Волочение тонкостенной трубы через коническую матрицу // Известия АН СССР. Механика твердого тела. 1987. - № 4. - С. 182184.

95. Черняев А.В., Яковлев С.С., Воропаев Л.П. Экспериментальные исследования процесса волочения труб на длинной оправке // Исследования в области теории, технологии и оборудования штамповочного производства. Тула: ТулГУ, 1998. - С. 127-132.

96. Черняев. А.В., Яковлев С.С., Воропаев Л.П. Волочение трубы из анизотропного упрочняющегося материала // Проблемы пластичности в технологии Тез. докл.: II Международная научно-техническая конференция, 14-17 октября 1998г. - Орел: ОрелГТУ. - С. 68-69.

97. Чертавских А.К. Трение и смазка при обработке металлов. М.: Металлургиздат, 1955.

98. Чигиринский Ю.В., Орел В.В. Деформационные особенности изготовления труб для амортизаторов автомобиля "Таврия" // Металлургическая и горнорудная промышленность. 1994. - № 1. - С. 35.

99. Шевакин Ю.Ф., Рытиков A.M., Сейдалиев Ф.С. Производство труб из цветных металлов. М.: Металлургиздат, 1963. - 355 с.

100. Шевелев В.В., Яковлев С.П. Анизотропия листовых материалов и ее влияние на вытяжку. М.: Машиностроение, 1972. - 136 с.

101. Шляхин А.Н. Расчет напряжений в опасном сечении при вытяжке без утонения цилиндрических деталей // Кузнечно-штамповочное производство. 1995. - №6. - С. 8-11.

102. Эффективные смазки для волочения прецизионных труб для цилиндров амортизаторов автомобилей / А.В. Аранович, В.Д. Носарь, В.П. Со-куренко, О.Н. Савченко, Ю.Н. Стасовский // Сталь. 1995. - № 1. - С. 40-43.

103. Яковлев С.П., Кухарь В.Д. Штамповка анизотропных заготовок. -М.: Машиностроение, 1986. 136 с.

104. Яковлев С.П., Черняев А.В., Сидякин Е.В. Волочение трубной заготовки из анизотропного материала на длинной оправке // Итоги развития механики в Туле тез. докл.: Международная конференция 12-15 октября 1998г. - Тула: ТулГУ. - С. 119-120.

105. Яковлев С.П., Яковлев С.С., Андрейченко В.А. Обработка давлением анизотропных материалов. Кишинев: Квант, - 1997. - 332 с.

106. Яковлев С.С., Маркин А.А. Изменение характера пластической ортотропии в процессах конечного деформирования // Механика деформируемого твердого тела. Тула: ТулГТУ, 1994. - С. 112-116.

107. Яковлев С.С., Нечепуренко Ю.Г., Черняев А.В. Волочение труб из анизотропного материала // Известия ТулГУ. Серия. Механика деформированного твердого тела и обработка металлов давлением. 2003. - Вып. 2. -С. 3-12.

108. Einflub des Ziehdornuberstands auf die maximale Formanderung / Bander Bleche - Rohre. - 1992. - 33, № 1. - C. 20-23.

109. Funke Paul, Liu Xiao-Ping Bestimmung des Spannugszustandes biem Rohrziehen // Umformtechnik. 1992. - 26, №5.

110. Khare A. Tube drawing with hard metal tools // Tube Int. -1991.-10, №42. C. 141-144, 98-99.

111. Koul H.L. Tube drawing and sinking through roller dies // J. Inst. Eng. (India). Mech. Eng. Div. 1988. - 68, № 4. - C. 89-91.

112. Kyriakides S., Yen M.K. Plastic anisotropy in drawn metal tubes // Trans. ASME. J. Eng. Ind. 1988. - 110, № 3. - C. 303 -307.

113. Lianshi Li, Xiaoping Lang Tube Drawing With Ultrasonic Vibration // Tube Int. 1994. - 13, № 58. - C. 43-46.

114. Mellor P.B., Parmar A. Plasticity Analysis of Sheet Metal Forming // Mech. Sheet Metal Forming Mater. Behav. and Deformation Anal. Proc. Symp., Warren, Mich. -New York-London. -1977. P. 53-74.

115. Oiszak W., Urbanovski W. The Generalised Distortion Energy in the Theory of Anisotropic Bodies // Bull. Acad.Polon. Sci. -cl. IV. -vol. 5. -№ 1. -1957. -P. 29-45.

116. Pang Dashu, Wang Hongbing Zhougnau Kuangye xueyuan xuebao // J.Cent.- S Inst. Min. and Met. 1994. - 25, № 11-13. - C. 28-30.

117. Pietrruk M. Thermo-mechanical finite-element simulation of the tube sinking process // Steel Res. 1989. - 60, № Ю. - C. 459-463.

118. Richards G. Wnittield F. Lubricant procedures for steel tube production // Tube Int. 1993. - 12, № 54. - C. 149-150.

119. Sadok L., Urbanski S. Theoretical and practical aspects of tube sinking by a rotary die // Steel Res. 1989. - 60, № 6. - C. 263-268.

120. Sansome D.H. Lubrication in Ultrasonic Tube Drawing // Tube and Pipe Tecnology. 1994. - 7, № 1. - C. 53-56.

121. Truskowski W. // Buill.Acad.Polon.Sci.Ser.Sci.techn. -1967. v. 15, № 8.-P. 717-722.

122. Turno Andrzej. Normalna Anizotropia Plastyczna blach. Jej- pomiar i Wykorzystanie do przewidywania tlocznosci // Obr. plast. -1969. № 3-4. -P. 385433.

123. Wu M.C., Yeh W.C. Some Considerations in the Endochronic Description of Anisotropic Hardening // Acta. Mech. -1987. -69, № 1. P.59-76.

124. Ziegler W. Die Auswirkung der Schmierbedingungen und der Vorver-festigung auf die maximale Formanderung biem Rohrziehen uber feststehenden Dorn // Metal. 1989. - 43, № 8. - C. 755-757.