автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.05, диссертация на тему:Вытяжка крупногабаритных тонкостенных заготовок полуторовых днищ из анизотропных материалов

На правах рукописи

Подлссный Сергеи Владимирович

ВЫТЯЖКА КРУПНОГАБАРИТНЫХ ТОНКОСТЕННЫХ ЗАГОТОВОК ПОЛУТОРОВЫХ ДНИЩ ИЗ АНИЗОТРОПНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Специальность 05 03 05 - Технологии и машины обработки давлением

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

-г л

Тулл 2008

ООЗ

003172147

Работа выполнена на кафедре «Механика пластического формоизменения» в ГОУ ВПО «Тульский государственный университет»

Научный руководитель

доктор технических наук, профессор Нечепуренко Юрий Григорьевич

Официальные оппоненты

доктор технических наук, профессор Тапалаев Алексей Кириллович, кандидат технических наук, профессор Шпунькин Николай Фомич

Ведущая организация

ОАО «ТНИТИ» (г Тула)

Защита состоится «30» июня 2008 г в 10 час на заседании диссертационного совета Д 212 271 01 при ГОУ ВПО «Тульский государственный университет» (300600, г Тула, ГСП, просп им Ленина, д 84-7, 4 корп, ауд 203)

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

Автореферат разослан « 28 » мая 2008 г

Ученый секретарь диссертационного совета

Б Орлов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Важной задачей, стоящей перед современным машиностроением, является повышение эффективности и конкурентоспособности процессов изготовления изделий из металлов и сплавов методами обработки давлением, обеспечивающих необходимые эксплуатационные характеристики

В различных отраслях машиностроения широкое распространение нашли крупногабаритные осесимметричные изделия (оболочки емкостей, корпусные детали, сосуды высокого давления, днища баков, полуторы и т д), которые получаются методами (лубокой вытяжки Эти конструкции требуют применения высокопрочных материалов, которые трудоемки в обработке Качество обработки влияет на тактико-технические характеристики изделий и их надежность Трудоемкость их производства в настоящее время велика и составляет 70 80 % общей трудоемкости изделия

Прокат, используемый для процессов глубокой вытяжки, как правило, обладает анизотропией механических свойств, которая зависит от физико-химического состава сплава и технологии его получения Анизотропия механических свойств заготовки оказывает существенное влияние на силовые, деформационные параметры процессов обработки металлов давлением, на качество получаемых изделий

Для изготовления тонкостенных полуторов обычно используют реверсивный метод штамповки Он применяется с целью увеличения растягивающих и уменьшения сжимающих напряжений Реверсивная вытяжка является высокопроизводительным процессом, обеспечивающим получение изделий с высоким качеством поверхности Несмотря на широкое применение этого способа, теория процесса реверсивной вытяжки осесимметричных деталей из анизотропных материалов не достаточно разработана

При разработке технологических процессов реверсивной вытяжки анизотропных материалов используются эмпирические зависимости из различных справочных материалов, а также результаты теоретических исследований, в которых не в полной мере учитываются анизотропия механических свойств исходных заготовок, особенности протекания технологических процессов деформирования Во многих случаях это приводит к необходимости экспериментальной отработки процессов реверсивной вытяжки, что удлиняет сроки подготовки производства изделия. Качественная штамповка крупногабаритных тонкостенных заготовок полуюровых деталей с минимальным утонением и отсутствием гофр представляет весьма сложную технологическую задачу Создание теоретически обоснованных технологических режимов процесса реверсивной вытяжки крупногабаритных тонкостенных заготовок полуторовых днищ из анизотропных материалов является актуальной научно-технической задачей Внедрение этих методик внесет значительный вклад в ускорение научно-технического прогресса

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), государственным контрактом Федерального агентства по науке и инновациям № 02 513 11 3299 (2007 г), грантами РФФИ № 05-01-96705 (2005-2006 гг ) и № 07-01-00041 (2007-2008 гг ) и научно-технической программой Министерства образования и науки Российской Федерации «Развитие научного потенциала высшей школы (2006-2008 гг)» (проЪкт-№ РНП 2 1 2 8355) \

Цель работы. Повышение технологичности изготовления крупногабаритных тонкостенных заготовок полуторовых днищ и их эксплуатационных характеристик методом реверсивной вытяжки из анизотропных материалов путем теоретического обоснования технологических режимов штамповки

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

1 Разработать математическую модель операции реверсивной вытяжки цилиндрических деталей и осесимметричных деталей с фланцем из высокопрочных трансверсально-изотропных материалов применительно к изготовлению полуторовых изделий

2 Получить основные уравнения и соотношения для анализа напряженного и деформированного состояний, силовых режимов и предельных возможностей операции реверсивной вытяжки цилиндрических деталей и осесимметричных деталей с фланцем

3 Выполнить теоретические и экспериментальные исследования операции реверсивной вытяжки цилиндрических и осесимметричных деталей с фланцем из трансверсально-изотропных материалов

4. Установить влияние анизотропии механических свойств заготовки, технологических параметров, условий трения на контактных поверхностях рабочего инструмента и заготовки, геометрии рабочего инструмента реверсивной вытяжки на напряженное и деформированное состояния, силовые режимы, предельные возможности деформирования и формирование показателей качества изготавливаемых осесимметричных деталей (степени использования ресурса пластичности и разностенности)

5 Разработать рекомендации по выбору научно обоснованных технологических параметров реверсивной вытяжки осесимметричных деталей из высокопрочных анизотропных материалов

6 Использовать результаты теоретических и экспериментальных исследований в промышленности и учебном процессе

Методы исследования. Теоретические исследования процесса реверсивной вытяжки осесимметричных деталей выполнены с использованием основных положений механики деформируемого твердого тела и теории пластичности жесткопластического анизотропного тела, анализ напряженного и деформированного состояний заготовки в исследуемых процессах формоизменения осуществлен численно методом конечно-разностных соотношений с использованием ЭВМ путем совместного решения дифференциальных уравнений равновесия, уравнения состояния и основных определяющих соотношений при заданных начальных и граничных условиях Предельные возможности формоизменения исследуемого процесса деформирования оценивались по максимальной величине растягивающего напряжения на выходе из очага пластической деформации, степени использования ресурса пластичности и критерию локальной потери устойчивости детали

Экспериментальные исследования выполнены с использованием современных испытательных машин и регистрирующей аппаратуры, обработка опытных данных осуществлялась с применением методов математической статистики

s

Автор защищает

- математические модели операции реверсивной вытяжки цилиндрических и осесимметричных деталей с фланцем из высокопрочных трансверсаль-но-изотропных материалов,

- основные уравнения и соотношения для анализа операции реверсивной вытяжки осесимметричных деталей из высокопрочных трансверсально-изотропных материалов с учетом изменения толщины заготовки,

- результаты теоретических исследований операции реверсивной вытяжки осесимметричных деталей из анизотропных материалов,

- установленные закономерности влияния технологических параметров, геометрии рабочего инструмента, анизотропии механических свойств заготовки, условий трения на контактных поверхностях рабочего инструмента и заготовки на напряженное и деформированное состояния, силовые режимы, предельные возможности формоизменения, степень использования ресурса пластичности и относительную величину разностенности осесимметричных деталей,

- алгоритмы и пакеты прикладных программ для ЭВМ по расчету технологических параметров реверсивной вытяжки осесимметричных деталей,

- результаты экспериментальных исследований силовых режимов операции реверсивной вытяжки заготовок полуторовых изделий из анизотропных материалов,

- технологический процесс изготовления крупногабаритных тонкостенных заготовок полуторовых деталей из алюминиевого сплава АМгб, обеспечивающий минимальную величину разностенности, эксплуатационные требования и снижение трудоемкости их изготовления

Научная новизна.

Выявлены закономерности изменения напряженного и деформированного состояний, силовых режимов, предельных возможностей формоизменения, степени использования ресурса пластичности и разностенности осесимметричных деталей в зависимости от анизотропии механических свойств материала заготовки, технологических параметров, геометрии рабочего инструмента, условий трения на контактных поверхностях рабочего инструмента и заготовки на основе разработанной математической модели операции реверсивной вытяжки цилиндрических и осесимметричных деталей с фланцем из анизотропных материалов

Практическая значимость. На основе выполненных теоретических и экспериментальных исследований разработаны рекомендации и созданы пакеты прикладных программ для ЭВМ по расчету технологических параметров операции реверсивной вытяжки крупногабаритных тонкостенных заготовок полуторовых деталей из анизотропных материалов

Реализация работы. Усовершенствован технологический процесс изготовления крупногабаритных тонкостенных заготовок полуторовых деталей из алюминиевого сплава АМгб, удовлетворяющих техническим условиям эксплуатации, который принят к внедрению в опытном производстве на ЗАО «ЗЭМ РКК им СП Королева» Технологический процесс обеспечивает изготовление крупногабаритных тонкостенных заготовок полуторовых деталей с минимальной величиной разностенности (до 8%), эксплуатационные требования и снижение трудоемкости их изготовления, сокращение сроков подготовки производства

Отдельные результаты исследований использованы в учебном процессе ГОУ ВПО «Тульский государственный университет» при подготовке бакалавров по направлению 150400 «Технологические машины и оборудование» и инженеров, обучающихся по направлению 150200 «Машиностроительные технологии и оборудование» специальности 150201 «Машины и технология обработки металлов давлением» и включены в разделы лекционных курсов «Новые технологические процессы и оборудование», «Механика процессов пластического формоизменения» и «Штамповка анизотропных материалов», а также использованы в научно-исследовательской работе студентов, при выполнении курсовых и дипломных проектов Апробация работы.

Результаты исследований доложены на международных молодежных научных конференциях XXIX -XXXIII «Гагаринские чтения» (г Москва МГТУ «МАТИ», 2003-2008 гг), на 1-й Всероссийской научно-технической конференции студентов и аспирантов «Идеи молодых - Новой России» (г Тула ТулГУ, 2004 г), на международной научно-технической конференции «Автоматизация, проблемы, идеи, решения» (г Тула ТулГУ, 2006 г), а также на ежегодных научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава Тульского государственного университета (2004-2008 гг)

Публикации. Материалы проведенных исследований отражены в 8 статьях в рецензируемых изданиях, внесенных в список ВАК, 3 тезисах международных научно-технических конференций объемом 3,5 печ л , из них авторских- 2,1 печ л

Автор выражает глубокую благодарность д-ру техн наук, проф С С Яковлеву за оказанную помощь при выполнении работы, критические замечания и рекомендации

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения и пяти разделов, заключения, списка использованных источников из 148 наименований, 3 приложений и включает 98 страниц машинописного текста, 47 рисунков и 1 таблицу Общий объем -161 страница

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность рассматриваемой задачи, ее научная новизна, практическая ценность работы, приведены положения, выносимые на защиту, и краткое содержание разделов

В первом разделе изложено современное состояние теории и технологии изготовления осесимметричных заготовок и изделий методами глубокой вытяжки, рассмотрены существующие методы анализа процессов обработки металлов давлением, показано влияние начальной анизотропии механических свойств исходного материала на технологические параметры процессов глубокой вытяжки осесимметричных деталей Обоснована постановка задач исследований

Значительный вклад в развитие теории пластичности и методов анализа процессов обработки металлов давлением, теории вытяжки цилиндрических полуфабрикатов из изотропного и анизотропного материалов и их применения в промышленности внесли Ю А Аверкиев, А Ю Аверкиев, Ю А Алюшин, Ю М Арышенский, А А Богатов, В Д Головлев, Ф В Гречников, С И Губкин, Г Я Гун, Ю И Гуменюк, Г А Данилин, Г Д Дель, В А Демин, А М Дмитриев, Г Закс, В А Жарков, А А Ильюшин, А Ю Ишлинский, Ю Г Калпин, Л М Ка-

чанов, В J1 Колмогоров, В Д Кухарь, H H Малинин, В С Мамутов, А Д Матвеев, Э J1 Мельников, И А Норицин, А Г Овчинников, В А Огородников, Е А Попов, Ю H Работнов, И П Ренне, В П Романовский, К И Романов, Ф И Рузанов, А И Рудской, Г Свифт, Е И Семенов, Е H Сосенушкин, Л Г Степанский, А Д Томленов, Е П Унксов, Р Хилл, В В Шевелев, JI А Шофман, В H Чудин, С П Яковлев и др

В исследованиях этих ученных разработаны и усовершенствованы методы анализа процессов пластического формоизменения, даны примеры их применения к анализу деформирования листовых и цилиндрических заготовок

По результатам проведенного обзора работ установлено, что наибольшее распространение среди теорий пластичности ортотропного материала при анализе процессов обработки металлов давлением нашла теория течения анизотропного материала Мизеса - Хилла

Несмотря на большое количество работ, посвященных теоретическим и экспериментальным исследованиям процесса реверсивной вытяжки, вопросы теории формоизменения анизотропных материалов в настоящее время практически не разработаны Мало внимания уделяется в научно-технической литературе исследованиям напряженного и деформированного состояний заготовки, силовых режимов процесса реверсивной вытяжки Предельные возможности деформирования определялись по максимальной величине растягивающего напряжения на выходе из очага пластической деформации Оценка устойчивого протекания процесса реверсивной вытяжки осесимметричных деталей по степени ресурса пластичности и критерию локальной потерей устойчивости анизотропной заготовки не производилась В настоящее время недостаточно изучен вопрос о механизме формирования показателей качества в процессах реверсивной вытяжки анизотропных заготовок, таких как величины накопленных микроповреждений и разнотолщинности стенок деталей Существующие исследования носят, в основном, экспериментальный характер

Не решен широкий круг вопросов, связанных с проектированием технологических процессов многооперационной реверсивной вытяжки осесимметричных деталей и определением рациональных условий ведения этих процессов, обеспечивающих изготовление изделий заданного качества

Во втором разделе приводятся основные уравнения и соотношения, необходимые для теоретического анализа напряженного и деформированного состояний заготовки, силовых режимов и предельных возможностей формоизменения операций реверсивной вытяжки осесимметричных деталей из анизотропных материалов

Материал принимается несжимаемым, ортотропным, для которого справедливы условие текучести Мизеса - Хилла

2/(o„) « F(Uy - <7/ + G(az - сх)2 + Я(СТд - ст/ +

+ 2LT2yz+2Mx2zx + 2Nx2xy=l (1)

и ассоциированный закон пластического течения

(2)

U да g

где F, G, H, L, M, N - параметры, характеризующие текущее состояние анизотропии, ст„ - компоненты тензора напряжений в главных осях анизотро-

пии, <ку - компоненты тензора приращения деформаций; ей. - коэффициент пропорциональности (х, у, г - главные оси анизотропии)

Параметры анизотропии С, //, I., М, Л' связаны с величинами сопротивления материала пластическому деформированию известными соотношениями

Сопротивление материала пластическому деформированию оЛ. описывается зависимостью

+ (3)

где А, п - константы материала, сго2 " условный предел текучести материала, 8, - величина интенсивности деформаций, которая определяется по известному соотношению, предложенному Мизесом - Хиллом

Повреждаемость материала при пластическом формоизменении по деформационной модели разрушения ше вычисляется по формуле

сое= |-^--, (4)

О Е.ирСст/ст,)

где е,Ир(ст/ст,) - предельная интенсивность деформации, о = (ст| +ст2 +^з)/3 -среднее напряжение, Ст1, Ст2 и ст3 " главные напряжения, 0, - интенсивность напряжений,

В зависимости от условий эксплуатации или последующей обработки изготавливаемого изделия уровень повреждаемости не должен превышать величины х. т е

<°е -X (5)

При назначении величин степеней деформации в процессах пластического формоизменения в дальнейшем учитывались рекомендации по степени использования запаса пластичности В Л Колмогорова и А А Богатова, согласно которым для ответственных деталей, работающих в тяжелых условиях и подвергающихся после обработки давлением термической обработке (отжигу или закалке), допустимой величиной степени использования запаса пластичности следует считать уь~0,25, а только для неответственных деталей допустимая степень использования запаса пластичности может быть принята х=0.65

Величина предельной интенсивности деформации для трансверсально-изотропного материала находится по выражению

о

етр=Оехр

и-

(ао + сова + а2СОз(3 +азеозу), (6)

где О, II, од, а\, а2, аз - константы материала, определяемые в зависимости от рода материала согласно работам В Л Колмогорова и А А Богатова и уточняемые на основании опытов на растяжение образцов в условиях плоского напряженного состояния в зависимости от анизотропии механических свойств трансверсально-изотропного тела, а, р и у - углы между направлением действия первого главного напряжения и главными осями анизотропии х,у,г

Приведем критерий локальной потери устойчивости ортотропного анизо-

тропного упрочняющегося материала, полученный на основе критерия положительности добавочных нагрузок, для плоского напряженного состояния заготовки

где т =

1

z

da,

ar-a,qm

1 _ da,

%m-arí)

:-— >----1 - — =-- - > —---"- ' " - ,

(7)

а r =ö0

3 R

_ 3{R +1)

"2(2 + R)' a,Q "2(2+ R)

, a,=a, -2+

aQm

ar, ctq - меридиональные и окружные напряжения в зоне очага пластической деформации при вытяжке, совпадающие с главными осями анизотропии /, 9, ст, =0

Третий раздел посвящен теоретическим исследованиям напряженного и деформированного состояний, силовых режимов и предельных возможностей формообразования реверсивной вытяжки цилиндрических и осесимметричных деталей из трансверсально-изотропного упрочняющегося материала в радиальных матрицах

Схема реверсивной вытяжки, соответствующая установившейся стадии процесса, приведена на рис 1 Здесь введены обозначения I - заготовка, 2 - матрица, 3 - пуансон

Рассмотрен вопрос о распределении напряжений на операции вытяжки осе-симметричной детали на установившейся стадии процесса (рис 1) с коэффициентом вытяжки m¿ =/„ /;„_] Материал заготовки принимаем несжимаемым, транс-версапьно-изотропным, подчиняющимся условию пластичности Мизеса-Хилла (1) и ассоциированному закону пластического течения (2) Принимаем, что толщина стенки исходного полуфабриката постоянна по всей его высоте

Изменение толщины стенки при движении материала через пластическую область, ограниченную сечениями I-I и II-II, обусловлено изменением напряженного состояния, а также анизотропией свойств материала, интенсивностью его упрочнения и условиями трения

Меридиональные а, и окружные ctq напряжения в зоне очага пластической деформации определяются путем решения приближенного уравнения равновесия

<**! , _ л . л - j.. п / _ ст; + ст9

Рисунок 1 Схема к анализу напряженного состояния заготовки при реверсивной вытяжке

dt

совместно с условием пластичности

dr

ае(1 + /?)-Дсг,

(В)

2 2 2Я 1

при граничном условии, учитывающим влияние изгиба заготовки на кромке матрицы и силы прижима

при г = 1„_1 (ф= 0) +—(10)

где ф - угол, характеризующий положение рассматриваемого сечения заготовки на тороидальной поверхности матрицы, Я^с = +0,5^о, Q - сила при-2 2

жима, 0, = 1 ~гп)(7, с; - давление прижима, ц - коэффициент трения на контактной поверхности заготовки и рабочего инструмента, Л - коэффициент нормальной анизотропии, ст5 - сопротивление материала пластическому деформированию, гп_.\ и ^о - радиус по срединной поверхности и толщина заготовки на предыдущей (и-1) операции Остальные величины ясны из рис 1

Рассмотрено кинематическое и деформированное состояния материала на этом участке Скорости деформации в меридиональном Ъг, тангенциальном направлениях и по толщине определяются по выражениям

= (П)

аг г я

где V, - меридиональная скорость течения

Используя уравнение несжимаемости + + = 0 и уравнения связи скоростей деформаций и напряжений (2), получим уравнение для определения изменения толщины заготовки в виде

(12)

5 Г

■ Интегрирование уравнения равновесия (8) выполнено численно методом конечных разностей от краевой части заготовки, где известны все входящие в уравнение величины Величина окружного напряжения о^ вычисляется из условия пластичности (9) При анализе процесса вытяжки без прижима в граничном условии (10) необходимо положить <2 = 0

Максимальное значение меридионального напряжения аг тах на выходе из очага пластической деформации'

.у

стгтах = стг('и) + ст$ >

4 «мс

где

Величина силы процесса находится по формуле

Р = 2пг„1 <г,тах|ф=7с (13)

Рассмотрено деформированное состояние заготовки Приращения окружной деформации с/ее, меридиональной деформации с/с, и деформации по толщине заготовки ск2 определяются с учетом ассоциированного закона пластического течения (2) следующим образом

I +Н)-Наг

где > - координата рассматриваемого сечения очага деформации

Величина приращения интенсивности деформации ск, определяется по известному соотношению

Для учета упрочнения материала воспользуемся зависимостью (3) Изменение толщины заготовки в процессе реверсивной вытяжки осесим-метричных деталей оценивалось по соотношению

1 °р + ст0 с!г

1п— = - | -к----(14)

/ арЯ~ав(\ + Я) г

'п-1 г

Силовые режимы операции реверсивной вытяжки исследовались в зависимости от коэффициента вытяжки т^, радиуса закругления матрицы Ям > условий трения на контактных границах рабочего инструмента и заготовки (.1 и величины давления прижима д для алюминиевого АМгб и титанового ПТ-ЗВкт сплавов, механические свойства которых приведены в табл 1

Таблица 1

Механические свойства алюминиевого АМгб и титанового ПТ-ЗВкт сплавов

Материал Со 2 > МПа А, МПа п Я а и

Алюминиевый сплав АМгб 195,7 277,24 0,256 0,6 0,716 -1,24

Титановый сплав ПТ-ЗВкт 600,8 502,44 0,559 2,0 1,237 -1,338

Расчеты выполнены при =95С нах изменения технологических %=2 20,|л=0,01 0,3,^=0 6 МПа, Выбор оборудования зависит от диаграммы процесса реверсивной вытяжки "сила-путь" Графические зависимости изменения относительной величины силы Р = /,/(2тсгп5о°о,2) от относительной величины перемещения пуансона %=/?/% при фиксированных значениях коэффициента вытяжки тл приведены на рис 2 Здесь /?/7 - рабочий ход пуансона

Диаграмму процесса реверсивной вытяжки «сила-путь» условно можно разделить на три стадии На первой стадии реверсивной вытяжки происходит формирование зоны пластической деформации

мм, 50 = 3,5 мм в следующих диапазо-параметров процесса «/¿=0,6 0,9,

% = %Ао

Рисунок 2 Графические зависимости изменения Р от Л/7

На графиках «сила-путь» это проявляется в резком подъеме кривой силы С момент совпадения центра закругления пуансона с верхней кромкой калибрующегося пояска матрицы начинает реализовываться стационарная стадия (вторая стадия) процесса реверсивной вытяжки, которая характеризуется постоянной величиной силы процесса

На третьей стадии уменьшается зона пластической деформации, что приводит к уменьшению относительной величины силы Р

На рис 3 приведены зависимости изменения ошосительных максимальных величин сил Р от радиуса закругления матрицы Я^ и относительной величины давления прижима д=д/^02 алюминиевого сплава АМгб

(НО

0 0<

Рисунок 3 Графические зависимости изменения Р от Я^ (а) и q (б) для алюминиевого сплава АМгб а- те} =0,844, ¿/=0,03,6- [Х = 0,05, % = 25

Анализ графических зависимостей и результатов расчетов показывает, что относительная величина силы процесса Р увеличивается с уменьшением коэффициента вытяжки mj, увеличением радиусов закругления прижима и матрицы %/, ростом коэффициента трения на контактных границах рабочего инструмента и заготовки ц и относительной величины давления прижима q Увеличение коэффициента трения р. с 0,01 до 0,2 при прочих равных условиях протекания процесса приводит к росту максимальной величины силы процесса на 40% (mj =0,6) Влияние коэффициента трения р. ira силу процесса увеличивается с уменьшением коэффициента вытяжки тд Рост относительной величины давления прижима q с 0,01 до 0,05 сопровождается увеличением относительной максимальной величины силы процесса Р в 1,5 раза

На рис 4 приведены графические зависимости изменения относительной величины силы Р от коэффициента нормальной анизотропии Я при фиксированных значениях коэффициента вытяжки mj (а) и коэффициента трения на контактных границах рабочего инструмента и заготовки ц (б) Расчеты выполнены при следующих параметрах кривой упрочнения ag j = 195,7 МПа, А = 277,24 МПа, п = 0,256

Анализ графических зависимостей показывает, что с увеличением коэффициента нормальной анизотропии Я относительная величина силы Р уменьшается Влияние коэффициента анизотропии Я на силовые режимы процесса

усиливается с уменьшением коэффициента вытяжки т^ и увеличением коэффициента трения (I Рост коэффициента нормальной анизотропии Я с 0,2 до 2 приводит к уменьшению относительной максимальной величины силы процесса на 35% (рис 4)

Рисунок 4 Графические зависимости изменения Р от Я а- |Л = 0,05, Ям = 25, Щ = 0,03, б - та =0,844, Ям = 25, ? =0,03

Предельные возможности процесса реверсивной вытяжки осесимметрич-ных деталей ограничивались максимальной величиной осевого напряжения °/*тах в стенке изделия на выходе из очага деформации, которая не должна

превышать величины сопротивления материала пластическому деформированию в условиях плоского напряженного состояния с учетом упрочнения

а/ шах — а5г*' (15)

допустимой степенью использования ресурса пластичности (5) и критерием локальной потери устойчивости заготовки (7)

В зависимости от условий эксплуатации или последующей обработки изготовляемого изделия уровень повреждаемости не должен превышать величины % До деформации (при 7 = ¿о) ое=0, а в момент разрушения (/ = /р)

сое = % = 1 Величина предельной интенсивности деформации е111р находится по

выражению (6)

На рис 5 представлены графические зависимости изменения предельного коэффициента вытяжки т^пр от коэффициента трения на контактных границах рабочего инструмента и заготовки ц и от относительной величины давления прижима <7=д/оо2 Для алюминиевого АМгб сплава соответственно («Л/=25)

Здесь кривые 1 - 5 соответствуют величинам коэффициентов вытяжки пр > вычисленным по максимальной величине напряжения в стенке детали на выходе из очага деформации (кривая 1), по допустимой величине накопленных микроповреждений при % = \ (кривая 2), х = °>65 (кривая 3) и х = °>25 (кривая 4) и по критерию локальной потери устойчивости (кривая 5) Положения кривых 1 - 5 определяют возможности деформирования заготовки в зависимости от технических требований на изделие

Анализ графиков и результатов расчета показывает, что предельные возможности формоизменения операции реверсивной вытяжки осесимметричных деталей ограничиваются как допустимой величиной накопленных микроповреждений, максимальной величиной осевого напряжения на выходе из очага пластической деформации, 1ак и критерием локальной потери устойчивости (рис 5) Это зависит от механических свойств исходного материала, технологических параметров, геометрии рабочего инструмента коэффициента трения на контактных границах рабочего инструмента и заготовки р и величины давления прижима <у

ох

л -

0(1

(И '"йу Л 1

--- - - - - ч } /

\1

№

-еда*5®*

о <■>! о о: ^ оо|

и0<

Рисунок 5 Графические зависимости изменения т^пр от р а- д=0,03,б- ц = 0,05

Установлено, что величина предельного коэффициента вытяжки т^пр

уменьшается с ростом коэффициента анизотропии Я и уменьшением коэффициента трения на контактных границах рабочего инструмента и заготовки р Показано, что увеличение коэффициента нормальной анизотропии Я от 0,2 до 2 приводит к уменьшению величины предельного коэффициента вытяжки определенного по степени использования ресурса пластично-

сти, на 40 %, а для вычисленного по максимальной величине осевого

напряжения на выходе из очага пластической деформации, на 30 %

В четвертом разделе приведена разработанная математическая модель процесса реверсивной вытяжки осесимметричных деталей с фланцем из транс-версально-изотропного материала, показано влияние анизотропии механических свойств материала заготовки, технологических параметров и геометрии рабочего инструмента реверсивной вытяжки на силовые режимы, предельные возможности пластического формоизменения, относительную величину разно-стенности изготавливаемой детали и формирование показателей качества механических свойств материма осесимметричных деталей (степени использования ресурса пластичности)

Рассмотрен вопрос о распределении напряжений и деформаций на операции реверсивной вытяжки осесимметричных деталей с фланцем (рис 6) с коэффициентом вытяжки т^ = гп / Я3 на радиальной матрице с прижимом

Материал заготовки принимался несжимаемым, трансверсально-изотропным с коэффициентом нормальной анизотропии Я, подчиняющимся

условию пластичности Мизеса-Хилла и ассоциированному закону пластического течения Принималось, что толщина стенки исходного полого полуфабриката постоянна по всей его высоте

Операция реверсивной вытяжки реализуется в условиях плоского напряженного состояния Очаг пластической деформации состоит из шести участков

Участок 1 расположен на плоскости матрицы и ограничен краем заготовки с текущей координатой Я/. с одной

стороны и постоянной КООрДИНаТОЙ /\у|,

точкой сопряжения плоского и криволинейного участков матрицы, участок 2 охватывает кромку матрицы и ограничен координатами ¡гр\ и гп_\, участок 3

(цилиндрический участок), участок 4 охватывает кромку матрицы и ограничен координатами г„_] и 1гр2, участок 5 расположен на плоскости матрицы и ограничен координатами ггр2 и ггр3, участок 6 расположен на тороидальной поверхности матрицы и ограничен коор-

Рисунок б Схема реверсивной вытяжки осесимметричных деталей с фланцем

динатами ггр^ и гп

В основу анализа положен метод расчета силовых параметров процесса, основанный на совместном решении приближенных дифференциальных уравнений равновесия и условия текучести с учетом сопряжений на границах участков, а также изменения направления течения материала Получены выражения для оценки напряженного и деформированного состояний, силовых режимов операции реверсивной вытяжки осесимметричных деталей с фланцем из транс-версально-изотропной заготовки

Графические зависимости изменения относительной величины силы Р = /у^тс^даод) процесса реверсивной вытяжки осесимметричных деталей с фланцем из титанового сплава ПТ-ЗВкт от относительной величины перемещения пуансона Ьц при фиксированных значениях коэффициента вытяжки тс1 приведены на рис 7 Здесь Иц - полный ход пуансона,

¿0=3,5 мм, Яу = Япр = '5, ¿7=0,01,

„ у Рисунок 7 Графические зависимости

и = 0,05 п г

г изменения г от пц

Анализ графических зависимостей и результатов расчетов показал, что изменение относительной величины силы Р процесса реверсивной вытяжки осесимметричных деталей с фланцем от относительной величины перемещения пуансона кц имеет сложный характер Относительная величина силы процесса

Р увеличивается с уменьшением коэффициента вытяжки отрадиусов закругления прижима и матрицы Ям, ростом коэффициента трения ц и относительной величины давления прижима Ц

Установлено, что с увеличением коэффициента нормальной анизотропии Я относительная величина силы Р уменьшается Влияние коэффициента анизотропии Я на силовые режимы процесса усиливается с уменьшением коэффициента вытяжки т^ и коэффициента трения ц

Предельные возможности процесса реверсивной вьггяжки осесиммет-ричных деталей с фланцем, соответствующие моменту совпадения центра закругления пуансона с верхней кромкой рабочего пояска матрицы, оценивались по максимальной величиной осевого напряжения аг тах в стенке детали на выходе из очага деформации (кривая 1), по допустимой величине накопленных микроповреждений при % = \ (кривая 2), х = 0,65 (кривая 3) и х = 0,25 (кривая 4) и по критерию локальной потери устойчивости заготовки (кривая 5)

На рис 8 представтены графические зависимости изменения предельного коэффициента вытяжки т^пр от коэффициента трения (.1 для алюминиевого сплава АМгб Показано, что предельные возможности деформирования на операциях реверсивной вытяжки осесиммет-риичных деталей с фланцем из алюминиевого АМгб и титанового ПТ-ЗВкт сплавов в рамках исследованных диапазонов изменения технологических параметров ограничиваются максимальной величиной осевого напряжения на выходе из очага пластической деформации

Если обсуждать вопрос об изготовлении осесимметричных особо ответственных деталей, то предельные возможности деформирования ограничиваются критерием локальной потери устойчивости заготовки

Установлено, что с уменьшением коэффициента трения на контактных границах рабочего инструмента и заготовки ц, относительной величины давления прижима ц и увеличением относительных радиусов закругления прижима Я„р и матрицы Яу предельный коэффициент вытяжки т^пр уменьшается

Выполнены теоретические исследования влияния анизотропии механических свойств материала заготовки, технологических параметров реверсивной вытяжки, радиуса закругления матрицы Ям, условий трения на контактной поверхности рабочего инструмента и заготовки ц и величины давления прижима <7 на изменение относительной величины разностенности изготавливаемой детали 5= (л-¿'о)от относительного радиуса рассматриваемой точки г=г„/г (/ - координата рассматриваемой точки) в момент совпадения верхней кромки рабочего пояска матрицы с центром радиуса закругления пуансона Я и Установлено, что с уменьшением относительного радиуса рассматриваемого сечения Г, коэффициента вытяжки т^, коэффициента трения |д и относи-

д-*

Рисунок 8 Графические зависимости изменения от ц

=15,? = 0,03)

тельной величины давления прижима <7 наблюдается увеличение относительной разностенности х детали Показано, что с уменьшением относительного радиуса рассматриваемого сечения Т и коэффициента анизотропии Л от 0,5 до 1,5 наблюдается увеличение относительной разностенности л детали при коэффициенте вытяжки тс!= 0,7 на 18%, а при тд= 0,85 - на 8 %

В пятом раздепе приведены разработанные рекомендации по расчету и проектированию технологических процессов изготовления осесимметричных деталей методом реверсивной вытяжки

Разработанные рекомендации по проектированию технологических процессов изготовления полуторовых днищ использованы при усовершенствовании технологического процесса изготовления заготовок детали «Полутор» из алюминиевого сплава АМгб толщиной 3,5 мм

Технологический процесс изготовления полуфабрикатов полуторовых деталей из тонколистового алюминиевого сплава АМгб принят к внедрению в опытном производстве на закрытом акционерном обществе «Завод экспериментального машиностроения ракетно-космической корпорации «Энергия» имени С П Королева» Технологический процесс обеспечивает изготовление полуторовых днищ с минимальной величинои разностенности (до 8%), заданную величину степени использования ресурса пластичности, эксплуатационные требования и снижение трудоемкости их изготовления, сокращение сроков подготовки производства

Отдельные результаты выполненной диссертационной работы использованы на кафедре «Механика пластического формоизменения» в научно-исследовательской работе студентов, при выполнении курсовых и дипломных проектов, в лекционных курсах «Штамповка анизотропных материалов», «Новые технологические процессы и оборудование» и «Технология листовой штамповки» 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»

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

В работе решена актуальная научно-техническая задача, имеющая важное народнохозяйственное значение для ракетно-космической, оборонной, авиационной, судостроительной, транспортной и других отраслей машиностроения, и состоящая в теоретическом обосновании технологических режимов процесса реверсивной вытяжки крупногабаритных тонкостенных заготовок полуторовых днищ из анизотропных материалов, обеспечивающем повышение качества детали, снижение металлоемкости, трудоемкости, сокращение сроков подготовки производства и повышение их эксплуатационных характеристик

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

1 Созданы математические модели реверсивной вытяжки цилиндрических деталей и осесимметричных деталей с фланцем из высокопрочных транс-версально-изотропных материалов применительно к изготовлению полуторовых изделий Получены основные уравнения и соотношения для анализа напряженного и деформированного состояний, силовых режимов и предельных

возможностей операции реверсивной вытяжки цилиндрических деталей и осе-симметричных деталей с фланцем

2 Выполнены теоретические и экспериментальные исследования операции реверсивной вытяжки осесимметричных деталей из трансверсально-изотропных материалов Разработан алгоритм расчета исследуемых процессов глубокой вытяжки и программное обеспечение для ЭВМ Установлено влияние анизотропии механических свойств материала заготовки, технологических параметров, условий трения на контактных поверхностях рабочего инструмента и заготовки, геометрии рабочего инструмента реверсивной вытяжки на напряженное и деформированное состояния, силовые режимы, предельные возможности деформирования и формирование показателей качества изготавливаемых осесимметричных деталей (степени использования ресурса пластичности и раз-ностенности)

3 Исследованы силовые режимы формоизменения операции реверсивной вытяжки осесимметричных деталей Установлено, что относительная величина силы процесса Р с уменьшением коэффициента вытяжки mj, радиусов закругления прижима Rnp и матрицы RM, ростом коэффициента трения на контактных границах рабочего инструмента и заготовки р и относительной величины давления прижима q возрастает Сравнение результатов теоретических расчетов и экспериментальных данных по силовым режимам операции реверсивной вытяжки указывает на их удовлетворительное согласование (до 12 %)

4 Количественно определены предельные возможности процесса реверсивной вытяжки осесимметричных деталей по максимальной величиной осевого напряжения в стенке изделия на выходе из очага деформации, допустимой степени использования ресурса пластичности и критерию локальной потери устойчивости анизотропной заготовки Показано, что предельные возможности формоизменения операции реверсивной вытяжки осесимметричных деталей с фланцем ограничиваются как максимальной величиной осевого напряжения на выходе из очага пластической деформации, так и критерием локальной потери устойчивости заготовки Это зависит от механических свойств исходного материала, технологических параметров, геометрии рабочего инструмента, коэффициента трения на контактных границах рабочего инструмента и заготовки р и относительной величины давления прижима q Установлено, что с уменьшением коэффициента трения на контактных границах рабочего инструмента и заготовки (.1 и относительной величины давления прижима q предельный коэффициент вытяжки mcinp уменьшается

Установлено влияние технологических параметров реверсивной вытяжки на относительную величину разностенности изготавливаемых деталей s в момент совпадения верхней кромки рабочего пояска матрицы с центом радиуса закругления пуансона Rrj Показано, что с уменьшением относительного радиуса рассматриваемого сечения г и коэффициента вытяжки mj от 0,8 до 0,6 наблюдается увеличение относительной разностенности s детали на 9% Уменьшение коэффициента вытяжки ткоэффициента трения ц и относительной величины давления прижима q приводит к увеличению относительной величины разностенности изготавливаемой детали s по высоте цилиндрической части детали

5 Оценено влияние анизотропии механических свойств материала заго-

товки на силовые режимы, относительную величину разностенносги изготавливаемой детали и предельные возможности реверсивной вытяжки трансвер-сально-изотропных материалов Показано, что с увеличением коэффициента нормальной анизотропии R относительная величина силы Р уменьшается Влияние коэффициента анизотропии R на силовые режимы процесса усиливается с уменьшением коэффициента вьпяжки /% и коэффициента трения ц Установлено, что величина предельного коэффициента вытяжки тдпр уменьшается с ростом коэффициента анизотропии R и уменьшением коэффициента трения на контактных границах рабочего инструмента и заготовки ц Установлено, что увеличение коэффициента нормальной анизотропии R от 0,2 до 2 приводит к уменьшению величины предельного коэффициента утонения т^пр, определенного по степени использования ресурса пластичности, на 40%, а для mcinp, вычисленного по максимальной величине осевого напряжения на выходе из очага пластической деформации, на 15%

6 На основе выполненных теоретических и экспериментальных исследований разработаны рекомендации и создано программное обеспечение для ЭВМ по расчету технологических параметров реверсивной вытяжки цилиндрических деталей и осесимметричных деталей с фланцем Предложен технологический процесс изготовления крупногабаритных тонкостенных полуфабрикатов заготовок полуторовых деталей из алюминиевого сплава АМгб, удовлетворяющих техническим условиям эксплуатации, который принят к внедрению в опытном производстве на ЗАО «ЗЭМ РКК им С П Королева» Технологический процесс обеспечивает изготовление полуторовых днищ с минимальной величиной разностенности (до 8%), эксплуатационные требования и снижение трудоемкости их изготовления, сокращение сроков подготовки производства

Материалы диссертационной работы также использованы в учебном процессе

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ ОТРАЖЕНО В ПУБЛИКАЦИЯХ

1. Поликарпов Е.Ю., Подлесный C.B. Силовые режимы и предельные возможности формоизменения многооперационной вытяжки ступенчатых осесимметричных деталей из анизотропного материала // Известия ТулГУ. Серия. Механика деформируемого твердого тела и обработка металлов давлением. - 2005. - Вып. 2. - С. 88-97.

2. Подлесный C.B. Поликарпов Е.Ю. Математическая модель реверсивной вытяжки осесимметричных деталей из анизотропного материала // Известия ТулГУ. Серия. Механика деформируемого твердого тела и обработка металлов давлением. - Тула: Изд-во ТулГУ, 2006. - Вып. З.-С. 232-239.

3. Яковлев С.С., Поликарпов Е.Ю, Подлесный C.B. Оценка предельных возможностей формоизменения многооперационной вытяжки ступенчатых осесимметричных деталей из анизотропного материала // Известия ТулГУ. Серия. Механика деформируемого твердого тела и обработка металлов давлением. - Тула: Изд-во ТулГУ, 2006. - Вып. 2. - С. 114 -119.

4. Поликарпов Е.Ю., Подлесный C.B. Влияние анизотропии механических свойств на предельные возможности формоизменения многооперационной вытяжки стуненчатых осесимметричных деталей // Известия ТулГУ. Серия. Механика деформируемого твердого тела и обработка металлов давлением. - Тула. Изд-во ТулГУ, 2006. — Вып. 2. - С. 171 - 175.

5. Поликарпов Б.Ю., Подлесный C.B. К оценке предельных возможностей операции реверсивной вытяжки осесимметричных деталей из анизотропного материала // Известия ТулГУ. Серия. Механика деформируемого твердого тела и обработка металлов давлением. - Тула: Изд-во ТулГУ, 2006. - Вып. 4. - С. 47-53.

6. Поликарпов Е.Ю., Подлесный C.B. Предельные возможности операции реверсивной вытяжки осесимметричных деталей с фланцем из анизотропного материала // Известия ТулГУ. Серия. Технические науки. -Тула: Изд-во ТулГУ. - 2007. - Вып. 2. - С. 185 -188.

7. Поликарпов Б.Ю., Подлесный C.B. Силовые режимы реверсивной вытяжки осесимметричных деталей с фланцем из анизотропного материала // Известия ТулГУ. Серия. Технические науки. - Тула: Изд-во ТулГУ. - 2007. - Вып. 2. - С. 78 - 84.

8. Нечепуренко Ю.Г., Поликарпов Е.Ю., Подлесный C.B. К оценке влияния анизотропии механических свойств заготовки на технологические параметры процесса реверсивной вытяжки осесимметричных деталей с фланцем // Известия ТулГУ. Технические науки. - Тула: Изд-во ТулГУ. -2008. - Вып. 1. - С. 120 -127.

9. Подлесный С В Математическая модель многооперационной вытяжки ступенчатых осесимметричных дез алей из анизотропного материала // XXXII Гагаринские чтения. Международная молодежная научная конференция Тезисы докладов - M МАТИ, 2006 - Том 1 - С 224-225

10 Подлесный С В, Пасынков А А Реверсивная вытяжка осесимметричных деталей из анизотропного материала // XXXIII Гагаринские чтения Международная молодежная научная конференция Тезисы докладов -М. МАТИ, 2007 -Том 1 -С 257-258

11 Подлесный С В Влияние анизотропии механически свойств на силовые режимы процесса реверсивной вытяжки осесимметричных деталей // Лучшие научные работы студентов и аспирантов технологического факультета -Тула Изд-во ТулГУ, 2007 -С 184-188

12 Подлесный С В, Пасынков А А Реверсивная вытяжка осесимметричных деталей из анизотропного материала // XXXIII Гагаринские чтения Международная молодежная научная конференция Тезисы докладов -M МАТИ, 2007 -Том 1 -С 257-258

Подписано в печать^Л05 2008 Формат бумаги 60х 84 j/6. Бума! а офсетная

Усл. печ л 1,1 Уч-изд. л 1,0 Тираж 100 эю Заказ

Тульский государственный университет 300600, г Тула, проси Ленина, 92

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

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ТЕОРИИ И ТЕХНОЛОГИИ ПРОЦЕССОВ ГЛУБОКОЙ ВЫТЯЖКИ АНИЗОТРОПНЫХ МАТЕРИАЛОВ.

1.1. Теоретические и экспериментальные исследования процессов глубокой вытяжки цилиндрических деталей. 14'

1.2. Влияние анизотропии механических свойств материала заготовок на процессы штамповки.

Важной задачей, стоящей перед современным машиностроением, является повышение эффективности и конкурентоспособности процессов изготовления изделий из металлов и сплавов методами- обработки давлением; обеспечивающих необходимые эксплуатационные характеристики:

В' различных отраслях машиностроения широкое распространение нашли крупногабаритные осесимметричные изделия (оболочки емкостей, корпусные детали, сосуды высокого давления, днища баков, полуторы и т.д.), которые получаются методами глубокой- вытяжки. Эти конструкции требуют применения высокопрочных материалов, которые трудоемки в обработке. Качество обработки влияет на тактико-технические характеристики изделий и их надежность. Трудоемкость их производства в настоящее время велика^и составляет 70.80 % общей трудоемкости-изделия.

Прокат, используемый4для* процессов глубокой вытяжки, как, правило, обладает анизотропией механических свойств, которая зависит от физико-химического состава сплава и технологии его получения. Анизотропия механических свойств заготовки оказывает существенное влияние на силовые, деформационные параметры процессов обработки металлов давлением, на качество получаемых изделий.

Для изготовления тонкостенных полуторов обычно используют реверсивный метод штамповки. Он применяется с целью увеличения растягивающих И'уменьшения сжимающих напряжений. Реверсивная вытяжка, является высокопроизводительным процессом, обеспечивающим получение изделий с высоким качеством поверхности. Несмотря на широкое применение этого способа, теория процесса реверсивной вытяжки осесимметричных деталей из анизотропных материалов не достаточно разработана.

При разработке технологических процессов реверсивной вытяжки анизотропных материалов используются эмпирические зависимости из различных справочных материалов, а также результаты теоретических исследований, в которых не в полной мере учитываются анизотропия механических свойств исходных заготовок, особенности протекания технологических процессов деформирования. Во многих случаях это приводит к необходимости экспериментальной отработки процессов реверсивной вытяжки, что удлиняет сроки подготовки производства изделия. Качественная- штамповка' крупногабаритных тонкостенных заготовок полуторовых деталей с минимальным утонением и отсутствием гофр представляет весьма сложную технологическую задачу. Создание теоретически обоснованных технологических режимов процесса реверсивной вытяжки крупногабаритных тонкостенных заготовок полуторовых днищ из анизотропных материалов является актуальной научно-технической задачей. Внедрение этих методик внесет значительный вклад в ускорение научно-технического прогресса.

Работа выполнена в, соответствии с грантами Президента РФ4 на поддержку ведущих научных 'школ по- выполнению научных исследований (гранты № НШ-1456.2003.8 и № НШ-4190.2006.8), государственным, контрактом Федерального агентства по науке и инновациям № 02.513.11.3299 (2007 г.), грантами РФФИ № 05-01-96705 (2005-2006 гг.) и № 07-01-00041 (2007-2008 гг.) и научно-технической программой Министерства образованиями науки Российской Федерации «Развитие научного потенциала высшей школы (2006-2008 гг.)» (проект № РНП 2.1.2.8355).

Цель работы. Повышение технологичности изготовления крупногабаритных тонкостенных заготовок полуторовых днищ и их эксплуатационных характеристик методом реверсивной вытяжки из анизотропных материалов путем теоретического обоснования технологических режимов штамповки.

Методы исследования. Теоретические исследования процесса реверсивной вытяжки осесимметричных деталей выполнены с использованием основных положений механики деформируемого твердого тела и теории пластичности жесткопластического анизотропного тела; анализ напряженного и деформированного состояний заготовки в исследуемых процессах формоизменения осуществлен численно методом конечно-разностных соотношений с использованием ЭВМ путем совместного решения дифференциальных уравнений равновесия, уравнения состояния и основных определяющих соотношений при заданных начальных и граничных условиях. Предельные возможности формоизменения исследуемого процесса деформирования оценивались по максимальной величине растягивающего напряжения на выходе из очага пластической деформации, степени использования ресурса пластичности и критерию локальной потери устойчивости детали.

Экспериментальные исследования выполнены с использованием современных испытательных машин и регистрирующей аппаратуры; обработка опытных данных осуществлялась с применением методов математической статистики.

Автор защищает

- математические модели операции реверсивной вытяжки цилиндрических и осесимметричных деталей с фланцем из высокопрочных трансвер-сально-изотропных материалов;

- основные уравнения и соотношения для анализа операции реверсивной вытяжки осесимметричных деталей из высокопрочных трансверсально-изотропных материалов с учетом изменения толщины заготовки;

- результаты теоретических исследований операции реверсивной вытяжки осесимметричных деталей из анизотропных материалов;

- установленные закономерности влияния технологических параметров, геометрии рабочего инструмента, анизотропии механических свойств заготовки, условий трения на контактных поверхностях рабочего инструмента и заготовки на напряженное и деформированное состояния, силовые режимы, предельные возможности формоизменения, степень использования ресурса пластичности и относительную величину разностенности осесимметричных деталей;

- алгоритмы и пакеты прикладных программ для ЭВМ по расчету технологических параметров реверсивной вытяжки осесимметричных деталей;

- результаты экспериментальных исследований силовых режимов операции реверсивной вытяжки заготовок полуторовых изделий из анизотропных материалов;

- технологический процесс изготовления крупногабаритных тонкостенных заготовок полуторовых деталей из алюминиевого сплава АМгб, обеспечивающий минимальную величину разностенности, эксплуатационные требования и снижение трудоемкости их изготовления.

Научная новизна.

Выявлены закономерности изменения напряженного и деформированного состояний, силовых режимов, предельных возможностей формоизменения, степени использования ресурса пластичности и разностенности осесимметричных деталей в зависимости от анизотропии механических свойств материала заготовки, технологических параметров, геометрии рабочего инструмента, условий трения на контактных поверхностях рабочего инструмента и заготовки на основе разработанной математической модели операции реверсивной вытяжки цилиндрических и осесимметричных деталей с фланцем из анизотропных материалов.

Достоверность результатов обеспечена обоснованным использованием теоретических зависимостей, 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 промышленности.

Практическая значимость. На основе выполненных теоретических и экспериментальных исследований разработаны рекомендации и созданы пакеты прикладных программ для ЭВМ по расчету технологических параметров операции реверсивной вытяжки крупногабаритных тонкостенных заготовок полуторовых деталей из анизотропных материалов.

Реализация работы. Усовершенствован технологический процесс изготовления крупногабаритных тонкостенных заготовок полуторовых деталей из алюминиевого сплава АМгб, удовлетворяющих техническим условиям» эксплуатации, который принят к внедрению в опытном производстве на ЗАО «ЗЭМ РКК им. С.П. Королева». Технологический процесс обеспечивает изготовление крупногабаритных тонкостенных заготовок полуторовых деталей с минимальной величиной разностенности (до 8%), эксплуатационные требования и снижение трудоемкости их изготовления, сокращение сроков подготовки производства.

Отдельные результаты исследований использованы в учебном процессе ' ГОУ ВПО «Тульский государственный университет» при подготовке бакалавров по направлению 150400 «Технологические машины и оборудование» и инженеров, обучающихся по направлению 150200 «Машиностроительные технологии и оборудование» специальности 150201 «Машины и технология обработки металлов давлением» и включены в разделы лекционных курсов «Новые технологические процессы и оборудование», «Механика процессов пластического формоизменения» и «Штамповка анизотропных материалов», а также использованы в научно-исследовательской работе студентов, при выполнении курсовых и дипломных проектов.

Апробация работы.

Результаты исследований доложены на международных молодежных научных конференциях XXIX -XXXIII «Гагаринские чтения» (г. Москва: М1ГГУ «МАТИ», 2003-2008 гг.), на 1-й Всероссийской научно-технической конференции студентов и аспирантов «Идеи молодых — Новой/России» (г. Тула: ТулГУ, 2004 г.), на международной научно-технической конференции «Автоматизация; проблемы, идеи, решения» (г. Тула: ТулГУ, 2006 г.), а также на ежегодных научно-технических конференциях профессорскопреподавательского состава Тульского государственного университета (20042008 гг.).

Публикации. Материалы проведенных исследований отражены в 8 статьях в рецензируемых изданиях, внесенных в список ВАК, 3 тезисах международных научно-технических конференций объемом 3,5 печ. л.; из них авторских - 2,1 печ. л.

Автор выражает глубокую благодарность д-ру техн. наук, проф. С.С. Яковлеву за оказанную помощь при выполнении работы, критические замечания и рекомендации.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения и пяти разделов, заключения, списка использованных источников из 148 наименований, 3 приложений и включает 98 страниц машинописного текста, 47 рисунков и 1 таблицу. Общий объем - 161 страница.

5.4. Основные результаты и выводы

1. Сравнение результатов теоретических расчетов и экспериментальных данных по силовым режимам реверсивной вытяжки осесимметричных деталей из алюминиевого сплава АМгб указывает на их удовлетворительное согласование (до 15 %).

2. На основе выполненных теоретических и экспериментальных исследований разработаны рекомендации и создано программное обеспечение для ЭВМ по расчету технологических параметров процесса реверсивной вытяжки полуторовых,днищ.

3. На закрытом акционерном обществе «Завод экспериментального машиностроения ракетно-космической корпорации «Энергия» имени С.П. Королева» сотрудниками предприятия использованы разработанные рекомендации для усовершенствования технологического процесса изготовления полуфабрикатов полуторовых деталей из тонколистового алюминиевого сплава АМгб, основанного на методе ступенчатого набора в универсальных сборных переналаживаемых штампах с последующей калибровкой и химическим фрезерованием. Технологический процесс обеспечивает изготовление полуторовых днищ с минимальной величиной разностенности (до 8%), эксплуатационные требования и снижение трудоемкости их изготовления, сокращение сроков подготовки производства.

При холодной штамповке листового материала в универсальных штампах (матричных кольцах) нет необходимости в дорогостоящих штампах с обогревом, значительно повышается культура производства. Холодная штамповка более экономична с точки зрения энергозатрат.

4. Материалы диссертационной работы использованы в учебном процессе при подготовке бакалавров направления 150400 «Технологические машины и оборудование» и студентов, обучающихся по направлению 150200 «Машиностроительные технологии и оборудование» специальности 150201 «Машины и технология обработки металлов давлением» и включены в разделы лекционных курсов «Новые технологические процессы и оборудование», «Технология листовой штамповки», «Механика процессов пластического формоизменения», а также использованы в научно-исследовательской работе студентов, при выполнении курсовых и дипломных проектов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В работе решена актуальная научно-техническая задача, имеющая важное народнохозяйственное значение для ракетно-космической, оборонной, авиационной, судостроительной, транспортной и других отраслей машиностроения, и состоящая в теоретическом обосновании технологических режимов процесса реверсивной вытяжки крупногабаритных тонкостенных заготовок по-луторовых днищ из анизотропных материалов, обеспечивающем повышение качества детали, снижение металлоемкости, трудоемкости, сокращение сроков подготовки производства и повышение их эксплуатационных характеристик.

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

1. Созданы математические модели реверсивной вытяжки цилиндрических деталей и осесимметричных деталей с фланцем из высокопрочных транс-версально-изотропных материалов применительно к изготовлению полуторо-вых изделий. Получены основные уравнения и соотношения для анализа напряженного и деформированного состояний, силовых режимов и предельных возможностей операции реверсивной вытяжки цилиндрических деталей и осесимметричных деталей с фланцем.

2. Выполнены теоретические и экспериментальные исследования операции реверсивной вытяжки осесимметричных деталей из трансверсально-изотропных материалов. Разработан алгоритм расчета исследуемых процессов глубокой вытяжки и программное обеспечение для ЭВМ. Установлено влияние анизотропии механических свойств материала заготовки, технологических параметров, условий трения на контактных поверхностях рабочего инструмента и заготовки, геометрии рабочего инструмента реверсивной вытяжки на напряженное и деформированное состояния, силовые режимы, предельные возможности деформирования и формирование показателей качества изготавливаемых осесимметричных деталей (степени использования ресурса пластичности и раз-ностенности).

3. Исследованы силовые режимы формоизменения операции реверсивной вытяжки осесимметричных деталей. Установлено, что относительная величина силы процесса Р с уменьшением коэффициента вытяжки традиусов закругления прижима Rnp и матрицы R^j, ростом коэффициента трения на контактных границах рабочего инструмента и заготовки ji и относительной величины давления прижима q возрастает. Сравнение результатов теоретических расчетов и экспериментальных данных по силовым режимам операции реверсивной вытяжки указывает на их удовлетворительное согласование (до 12 %).

4. Количественно определены предельные возможности процесса реверсивной вытяжки осесимметричных деталей по максимальной величиной осевого напряжения в стенке изделия на выходе из очага деформации, допустимой степени использования ресурса пластичности и критерию локальной потери устойчивости анизотропной заготовки. Показано, что предельные возможности формоизменения операции реверсивной вытяжки осесимметричных деталей с фланцем ограничиваются как максимальной величиной осевого напряжения на выходе из очага пластической деформации, так и критерием локальной потери устойчивости заготовки. Это зависит от механических свойств исходного материала, технологических параметров, геометрии рабочего инструмента, коэффициента трения на контактных границах рабочего инструмента и заготовки (I и относительной величины давления прижима q . Установлено, что с уменьшением коэффициента трения на контактных границах рабочего инструмента и заготовки ¡1 и относительной величины давления прижима q предельный коэффициент вытяжки т^пр уменьшается.

Установлено влияние технологических параметров реверсивной вытяжки на относительную величину разностенности изготавливаемых деталей s в момент совпадения верхней кромки рабочего пояска матрицы с центом радиуса закругления пуансона Rjj . Показано, что с уменьшением относительного радиуса рассматриваемого сечения г и коэффициента вытяжки тj от 0,8 до 0,6 наблюдается увеличение относительной разностенности s детали на 9%.

Уменьшение коэффициента вытяжки ткоэффициента трения ¡1 и относительной величины давления прижима q приводит к увеличению относительной величины разностенности изготавливаемой детали s по высоте цилиндрической части детали.

5. Оценено влияние анизотропии механических свойств материала заготовки на силовые режимы, относительную величину разностенности изготавливаемой детали и предельные возможности реверсивной вытяжки трансвер-сально-изотропных материалов. Показано, что с увеличением коэффициента нормальной анизотропии R относительная величина силы Р уменьшается. Влияние коэффициента анизотропии R на силовые режимы процесса усиливается с уменьшением коэффициента вытяжки т^ и коэффициента трения ¡1. Установлено, что величина предельного коэффициента вытяжки mjnp уменьшается с ростом коэффициента анизотропии R и уменьшением коэффициента трения на контактных границах рабочего инструмента и заготовки ¡1. Установлено, что увеличение коэффициента нормальной анизотропии R от 0,2 до 2 приводит к уменьшению величины предельного коэффициента утонения т^пр, определенного по степени использования ресурса пластичности, на 40%, а для mdnp> вычисленного по максимальной величине осевого напряжения на выходе из очага пластической деформации, на 15%.

6. На основе выполненных теоретических и экспериментальных исследований разработаны рекомендации и создано программное обеспечение для ЭВМ по расчету технологических параметров реверсивной вытяжки цилиндрических деталей и осесимметричных деталей с фланцем. Предложен технологический процесс изготовления крупногабаритных тонкостенных полуфабрикатов заготовок полуторовых деталей из алюминиевого сплава АМгб, удовлетворяющих техническим условиям эксплуатации, который принят к внедрению в опытном производстве на ЗАО «ЗЭМ РКК им. С.П. Королева». Технологический процесс обеспечивает изготовление полуторовых днищ с минимальной величиной разностенности (до 8%), эксплуатационные величиной разностенности (до 8%), эксплуатационные требования и снижение трудоемкости их изготовления, сокращение сроков подготовки производства.

Материалы диссертационной работы также использованы в учебном процессе.

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

2. Авицур Б. Исследование процессов волочения проволоки и выдавливания через конические матрицы с большим углом конусности // Труды американского общества инженеров-механиков. М.: Мир, 1964.-№ 4. - С. 13-15.

3. Адамеску P.A., Гельд П.В., Митюшков Е.А. Анизотропия физических свойств металлов. М.: Металлургия, 1985.- 136 с.

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

5. Ашкенази Е.К. Анизотропия машиностроительных материалов. -Л.: Машиностроение, 1969. 112 с.

6. Бакхауз Г. Анизотропия упрочнения. Теория в сопоставлении с экспериментом // Известия АН СССР. Механика твердого тела. 1976. - №6. -С. 120- 129.

7. Басовский Л.Е. Прогнозирование повреждаемости деформируемых материалов при немонотонном нагружении // Известия вузов. Машиностроение. 1990. - №2. - С. 3 - 7.

8. Бастуй В.Н. К условию пластичности анизотропных тел // Прикладная механика / АН УССР. Ин-т механика. Киев: Наукова думка. - 1977 -№1. - С. 104- 109.

9. Баудер У. Глубокая вытяжка пустотелых изделий из толстых листов // Проблемы современной металлургии: Сборник сокращенных переводов и обзоров иностранной периодической литературы. М.: Иностранная литература. - 1952. - №2. - С. 93 - 110.

10. Бебрис A.A. Устойчивость заготовки в формообразующих операциях листовой штамповки. Рига: Зинатие, 1978. - 125с.

11. Богатов A.A. Механические свойства и модели разрушения металлов: Учебное пособие для вузов. Екатеринбург: ГОУ ВПО «УГТУ-УПИ», 2002. - 329 с.

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

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

14. Бэкофен В. Процессы деформации. М.: Металлургия, 1977. —260 с.

15. Валиев С.А. Комбинированная глубокая вытяжка листовых материалов. М.: Машиностроение, 1973. - 176 с.

16. Ву Э.М. Феноменологические критерии разрушения анизотропных сред // Механика композиционных материалов / Пер. с англ. М.: Мир, 1978.-С. 401 -491.

17. Вытяжка с утонением стенки / И.П. Ренне, В.Н. Рогожин, В.П. Кузнецов и др. Тула: ТПИ, 1970. - 141 с.

18. Галлагер Р. Метод конечных элементов. Основы. М.: Мир, 1984.-428 с.

19. Гельфонд B.JI. Построение математической модели процесса образования разностенности при вытяжке с утонением стенки // Исследования в области пластичности и обработки металлов давлением. Тула ТПИ, 1974.- Вып.35. С. 60-68.

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

21. Геогджаев В.О. Волочение тонкостенных анизотропных труб сквозь коническую матрицу // Прикладная механика. 1968. - Т.4. - Вып. 2. -С.79 - 83.

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

23. Грдилян Г.Л. Анализ стационарной стадии процесса реверсивной вытяжки цилиндрических стаканов // Исследования в области пластичности и обработки металлов давлением. — 1974. Тула, ТПИ, Вып. 35. — С. 72-78.

24. Грдилян Г.Л. Влияние анизотропии и упрочнения на изменение толщины стенки в процессе реверсивной вытяжки // Исследования в области пластичности и обработки металлов давлением. 1974. - Тула, ТПИ, Вып. 2. -С. 88-97.

25. Грдилян Г.Л. Влияние подпора на напряженно-деформированное состояние при реверсивной вытяжке заготовки из ортотропного упрочняющегося материала // Обработка металлов давлением. 1974. — Тула, ТПИ, Вып. 25.-С. 45-51.

26. Грдилян Г.Л. Учет упрочнения и анизотропии при анализе стационарной стадии реверсивной вытяжки // Исследования в области пластичности и обработки металлов давлением. — 1975. Тула, ТПИ, Вып. 2. — С. 2130.

27. Грдилян Г.Л., Басовский Л.Е., Ренне И.П. Использование ресурса пластичности при реверсивной вытяжке // Исследования в области пластичности и обработки металлов давлением. 1977. — Тула, ТПИ, Вып. 4. — С. 1824.

28. Грдилян Г.Л., Ренне И.П. Свободная реверсивная вытяжка (без матрицы) // Исследования в области пластичности и обработки металлов давлением. 1977. - Тула, ТПИ, Вып. 4. - С. 59-68.

29. Гречников Ф.В. Деформирование анизотропных материалов М.: Машиностроение, 1998. - 446 с.

30. Губкин С.И. Пластическая деформация металлов. М.: Металлургия, i960.- Т. 1.- 376 е., Т. 2.- 416 е., Т. 3.- 306 с.

31. Гун Г.Я. Математическое моделирование процессов обработки металлов давлением. М.: Металлургия, 1983. - 352 с.

32. Данилов B.J1. К формулировке закона деформационного упрочнения // Известия АН СССР. Механика твердого тела. 1971. - № 6. - С. 146 -150.

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

34. Демин В.А. Проектирование процессов тонколистовой штамповки на основе прогнозирования технологических отказов. — М.: Машиностроение -1, 2002. 186 с.

35. Джонсон У., Меллор П. Теория пластичности для инженеров. -М.: Машиностроение, 1979. 567 с.

36. Егоров М.И. Определение коэффициента поперечных деформаций листового проката с начальной анизотропией на цилиндрических образцах // Заводская лаборатория. 1988. - № 11. - С. 79 - 82.

37. Жарков В.А. Методика разработки технологических процессов вытяжки с учетом анизотропии листовых материалов // Кузнечно-штамповочное производство. 1994. - №10. - С. 5 - 9.

38. Жарков В.А. Перспективы экономии металла в листоштамповоч-ном производстве // Кузнечно-штамповочное производство. 1991. - №12. -С. 7 - 11.

39. Зубцов М.Е. Листовая штамповка. JL: Машиностроение, 1980.432 с.

40. Ивлев Д.Д., Быковцев Г.И. Теория упрочняющегося пластического тела. М.: Наука, 1971. - 232 с.

41. Ильюшин A.A. Пластичность. М.: Изд-во АН СССР. - 1963.207 с.

42. Исследование параметров анизотропии в процессах ротационной вытяжки / А.И. Вальтер, Л.Г. Юдин, И.Ф. Кучин, В.Г. Смеликов // Исследования в области пластичности и обработки металлов давлением. Тула: ТЛИ, 1986.-С. 156- 160.

43. Качанов JI.M. Основы механики разрушения. М.: Наука, 1974.312 с.

44. Кибардин H.A. Исследование пластической анизотропии металла статистическим методом // Заводская лаборатория. 1981. - № 9. - С. 85 - 89.

45. Ковка и штамповка. Справочник в 4-х т. // Ред. совет: Е.И. Семенов и др. т. 4. Листовая штамповка / Под ред. А.Д. Матвеева. - М.: Машиностроение, 1987. - 544 с.

46. Колесников Н.П. Зависимость штампуемости стали от анизотропии при вытяжке деталей сложной формы // Кузнечно-штамповочное производство. 1962. - № 8. - С. 18 - 19.

47. Колесников Н.П. Расчет напряженно-деформированного состояния при вытяжке с учетом анизотропии // Кузнечно-штамповочное производство. 1963. - № 9.- С. 15 - 19.

48. Колмогоров В.Л. Механика обработки металлов давлением. — Екатеринбург: Уральский государственный технический университет (УПИ), 2001.-836 с.

49. Колмогоров В.Л. Механика обработки металлов давлением. М.: Металлургия, 1986. - 688 с.

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

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

52. Кузин В.Ф. Влияние анизотропии на разностенность при вытяжке с утонением стенки // Обработка металлов давлением. Тула: ТПИ, 1971. -С. 171 - 176.

53. Кузин В.Ф., Юдин Л.Г., Ренне И.П. Изменение показателя анизотропии в процессе многооперационной вытяжки с утонением стенки // Прогрессивная технология глубокой вытяжки листовых материалов. Тула: ТПИ, 1968.-С. 229-234.

54. Лемешев П.В. Производственный опыт разработки прогрессивных техпроцессов штамповки тонколистовых деталей. М.: Изд-во НПО «Энергия», 1983. - 60 с.

55. Листовая штамповка: Расчет технологических параметров: Справочник / В.И. Ершов, О.В. Попов, A.C. Чумадин и др. М.: изд-во МАИ, 1999.-516 с.

56. Малинин H.H. Прикладная теория пластичности и ползучести. -М.: Машиностроение. 1975. - 400 с.

57. Малов А.Н. Производство патронов стрелкового оружия. М.: Оборонгиз, 1947. - 414 с.

58. Маркин A.A., Яковлев С.С. Влияние вращения главных осей ор-тотропии на процессы деформирования анизотропных, идеально-пластических материалов // Механика твердого тела. 1996. - №1. - С. 66 -69.

59. Маркин A.A., Яковлев С.С., Здор Г.Н. Пластическое деформирование ортотропного анизотропно-упрочняющегося слоя // Вести АН Бела-руссии. Технические науки. Минск. - 1994. - №4. - С. 3 - 8.

60. Мельников Э.Л. Справочник по холодной штамповке оболочковых деталей. М.: Машиностроение, 2003. - 288 с.

61. Мельников Э.Л. Холодная штамповка днищ. М.: Машиностроение, 1986. - 192 с.

62. Микляев П.Г., Фридман Я.Б. Анизотропия механических свойств металлов. М.: Металлургия, 1986. - 224 с.

63. Мошин E.H. Технология штамповки крупногабаритных деталей. М.: Машиностроение, 1973. - 240 с.

64. Недорезов В.Е. Глубокая вытяжка листового металла. М., Л.: Машгиз, 1949.- 104 с.

65. Неймарк A.C. К вопросу об определении параметров анизотропии ортотропных материалов // Известия вузов СССР. Машиностроение. -1975.-№6.-С. 5-9.

66. Нечепуренко Ю.Г. Перспективные технологии изготовления цилиндрических изделий. Тула: ТулГУ, 2001. - 263 с.

67. Нечепуренко Ю.Г., Яковлев С.П., Яковлев С.С. Глубокая вытяжка цилиндрических изделий из анизотропного материала. — Тула: ТулГУ, 2000. 195 с.

68. Обозов И.П. Анализ процесса свертки с утонением стенки // Исследования в области пластичности и обработки металлов давлением. Тула: ТПИ, 1973. - Вып. 29. - С. 194 - 208.

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

70. Овчинников А.Г., Жарков В.А. Исследование влияния анизотропии на вытяжку листового металла // Известия вузов. Машиностроение. -1979.-№8.-С. 94-98.

71. Огородников В.А. Оценка деформируемости металлов при обработке давлением. Киев: Вища школа, 1983. - 175 с.

72. Пилипенко O.B. Обжим и раздача трубных заготовок из анизотропных материалов. Тула: Изд-во ТулГУ, 2007 - 150 с.

73. Пилипенко О.В. Обжим и раздача трубных заготовок из анизотропных материалов // Заготовительные производства в машиностроении. -2007.-№ 11.-С. 22-28.

74. Пилипенко О.В., Яковлев С.П. Вытяжка с утонением стенки толстостенных цилиндрических заготовок из анизотропных материалов в режиме ползучести // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка материалов давлением. 2008. - № 3. - С. 3 - 8.

75. Пилипенко О.В., Яковлев С.С., Трегубов В.И. Вытяжка с утонением стенки цилиндрических деталей из двухслойных анизотропных материалов // Заготовительные производства в машиностроении. 2008. - №1. -30-35.

76. Подлесный C.B. Влияние анизотропии механически свойств на силовые режимы процесса реверсивной вытяжки осесимметричных деталей // Лучшие научные работы студентов и аспирантов технологического факультета. Тула: Изд-во ТулГУ, 2007. - С. 184-188.

77. Подлесный C.B., Пасынков A.A. Реверсивная вытяжка осесимметричных деталей из анизотропного материала // XXXIII Гагаринские чтения. Международная молодежная научная конференция. Тезисы докладов. -М.: МАТИ, 2007. Том 1. - С. 257-258.

78. Поликарпов Е.Ю. Многооперационная вытяжка ступенчатых осесимметричных деталей из анизотропного материала // Известия ТулГУ. Серия. Механика деформируемого твердого тела и обработка металлов давлением. Тула: Изд-во ТулГУ, 2005. - Вып. 1. - С. 101 - 108.

79. Поликарпов Е.Ю., Подлесный C.B. Предельные возможности операции реверсивной вытяжки осесимметричных деталей с фланцем из анизотропного материала // Известия ТулГУ. Серия. Технические науки. — Тула: Изд-во ТулГУ. -2007. Вып. 2. - С. 185 - 188.

80. Поликарпов Е.Ю., Подлесный C.B. Силовые режимы реверсивной вытяжки осесимметричных деталей с фланцем из анизотропного материала // Известия ТулГУ. Серия. Технические науки. Тула: Изд-во ТулГУ. -2007. - Вып. 2.-С. 78-84.

81. Полухин П.И., Горелик С.С., Воронцов В.К. Физические основы пластической деформации. М.: Металлургия, 1982. - 584 с.

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

83. 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.

84. 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.

85. Работнов Ю.Н. Механика деформируемого твердого тела. М.: Наука, 1979. - 744 с.

86. Ренне И.П., Басовский JI.E. Ресурс пластичности при волочении, вытяжке с утонением и гидропрессовании // Обработка металлов давлением. Свердловск: УПИ. - 1977. - Вып.4. - С. 92 - 95.

87. Ресурс пластичности при вытяжке с утонением / JI.E. Басовский, В.П. Кузнецов, И.П. Ренне и др. // Кузнечно-штамповочное производство. -1977.-№8.-С. 27-30 .

88. Романовский В.П. Справочник по холодной штамповке. JL: Машиностроение, 1979. - 520 с.

89. Рузанов Ф.И. Локальная устойчивость процесса деформации ор-тотропного листового металла в условиях сложного нагружения // Машиноведение / АН СССР. 1979. - №4. - С. 90 - 95.

90. Рузанов Ф.И. Определение критических деформаций при формообразовании детали из анизотропного листового металла // Машиноведение. 1974.-№2.-С. 103 - 107.

91. Сегал В.М. Технологические задачи теории пластичности. -Минск: Наука и техника, 1977. 256 с.

92. Селедкин Е.М., Гвоздев А.Е. Математическое моделирование процессов формоизменения заготовок. М.: Академия проблем качества; ТулГУ, 1998. - 225 с.

93. Селедкин Е.М., Йунис K.M., Селедкин С.Е. Исследование процесса вытяжки листового анизотропного металла методом конечных элементов // Механика деформируемого твердого тела и обработка металлов давлением. Тула: ТулГУ, 2002. - Часть 1. - С. 257-265.

94. Скуднов В.А. Закономерности предельной пластичности металлов // Проблемы прочности. 1982. - №9. - С. 12- 80.

95. Смирнов B.C. Теория обработки металлов давлением. М.: Металлургия, 1973. - 496 с.

96. Смирнов B.C., Дурнев В.Д. Текстурообразование при прокатке. -М.: Металлургия, 1971. 254 с.

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

98. Соколов Л.Д., Скуднов В.А. Закономерности пластичности металлов. М.: ООНТИВИЛС. - 1980. - 130 с.

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

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

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

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

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

104. 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.

105. Томилов Ф.Х. Зависимость пластичности металлов от истории деформирования // Обработка металлов давлением. Свердловск: УПИ, 1987.-С.71-74.

106. Томленов А.Д. Пластическое деформирование металлов. М.: Металлургия, 1972. - 408 с.

107. Трегубов В.И., Яковлев С.П., Яковлев С.С. Технологические параметры вытяжки с утонением стенки двухслойного упрочняющегося материала // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка материалов давлением. 2005. - № 1. - С. 29 - 35.

108. Углов А.Л., Гайдученя В.Ф., Соколов П.Д. Оценка деформационной анизотропии механических свойств сплавов акустическим методом // Обработка металлов давлением. Свердловск: УПИ, 1987. - С. 34 - 37.

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

110. Хилл Р. Математическая теория пластичности. М.: ГИТТЛ, 1956.-408 с.

111. Цой Д.Н. Волочение тонкостенной трубы через коническую матрицу // Известия АН СССР. Механика твердого тела. 1987. - № 4. - С. 182 -184.

112. Цой Д.Н. Предельная степень вытяжки анизотропной листовой заготовки // Известия вузов. Машиностроение. 1986. - № 4. - С. 121 - 124.

113. Чернова Ю.В., Евдокимов А.К. Ресурс пластичности при вытяжке с утонением в конической матрице // Известия ТулГУ. Серия. Механика деформируемого твердого тела и обработка металлов давлением. Тула: Изд-во ТулГУ, 2006.-Вып. 2.-С. 208-216.

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

115. Шляхин А.Н. Оценка надежности технологических переходов глубокой вытяжки осесимметричных цилиндрических деталей без утонения // Вестник машиностроения. 1995. - №4. - С. 33 - 36.

116. Шляхин А.Н. Прогнозирование разрушения материала при вытяжке цилиндрических деталей без утонения // Вестник машиностроения -1995. №5.- С. 35 -37.

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

118. Шофман JI.A. Теория и расчеты процессов холодной штамповки. М.: Машиностроение, 1964. - 365 с.

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

120. Яковлев С.П., Яковлев С.С., Андрейченко В.А. Обработка давлением анизотропных материалов. Кишинев: Квант. - 1997.- 331 с.

121. Яковлев С.С., Нечепуренко Ю.Г., Суков М.В. Пластическое деформирование ортотропного анизотропно-упрочняющегося материала // Известия ТулГУ. Серия. Технические науки. Тула: Изд-во ТулГУ. - 2007. -Вып. 2.-С. 9- 14.

122. Яковлев С.С., Трегубов В.И., Нечепуренко Ю.Г. Глубокая вытяжка анизотропного упрочняющегося материала // Заготовительные производства (Кузнечно-штамповочное, литейное и другие производства). -2005. -№ 4.-С. 38-44.

123. Baltov A., Savchuk A. A Rule of Anisotropik Harolening // Acta Mechanica. 1965. - Vol.1. - №2. - P. 81-92.

124. Bhattacharyya D., Moltchaniwskyi G. Measurements of Anisotropy by the Ring Compression Test // J. Mech. Work. Technol. -1986. 13. - №3. - P. 325 -330.

125. Korhonen A.S. Drawing Force in Deep Drawing of Cylindrical Cup with Flatnosed Punch // Trans. ASME J.Eng. Jnd. -1982. -104. №1. -P. 29-37.

126. Korhonen A.S., Sulonen M. Force Requirements in Deep Drawing of Cylindrical Shell // Met. Sci. Rev. met. -1980. -77. №3. -P. 515 - 525.

127. Lankford W.T., Snyder S.C., Bauscher J.A. New criteria for predicting the press performance of deep drawing sheets // Trans ASM. 1950. - V. 42. -P. 1197.

128. Lilet L., Wybo M. An investigation into the effect of plastic anisotropy and rate of work-hardening in deep drawing. // Sheet Metal Inds. — 41. -№450, 1964.

129. 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.

130. 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.

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

132. Wu M.C., Hong H.K., Shiao Y.P. Anisotropic plasticity with application to sheet metals // Int. J. Mech. Sci. 1999. - 41, № 6. - C. 703 - 724.

133. Yamada Y., Koide M. Analysis of the Bore-Expanding Test by the Incremental Theory of Plasticity // Int. J. Mech. Sei. Vol. 10. - 1968. - P. 1-14.

134. Zharkov V.A. Theory and Practice of Deep Drawing. London: Mechanical Engineering Publications Limited, 1995. - 601 p.