Инновационные технологии пластического формоизменения при немонотонном и монотонном нагружении тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.02.09, доктор технических наук Хван, Александр Дмитриевич

• Хван, Александр Дмитриевич
• доктор технических наук
• 2013

Оглавление диссертации доктор технических наук Хван, Александр Дмитриевич

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение

1. Состояние проблемы и задачи исследования

1.1 .Упрочнение элементов конструкций пластическим

деформированием. Модели упрочняющихся тел

1.2.Технологические задачи упрочнения металлов в условиях монотонного и немонотонного нагружения

1.3.Пластическая устойчивость заготовок в условиях действия растягивающих напряжений и при осадке длинномерных цилиндров

1 АТехнологическая оснастка для нетрадиционной пластической обработки заготовок и прессовое оборудование для осадки с кручением

1.5.Технологии повышения стойкости инструментов

1 .б.Выводы и задачи исследования

2. Упрочнение материалов немонотонным пластическим деформированием

2.1.Определение характеристик сопротивления материалов пластическому деформированию

2.2.Изотропное упрочнение материалов деформированием в условиях линейного напряженного состояния

2.3.Изотропное упрочнение материалов в условиях сдвиговых деформаций

2.4.Повышение прочности валов

2.5.Повышение прочности тонкостенных цилиндрических стоек раздачей внутренним давлением

2.6.Повышение прочности трубок кручением

2.7.Вывод ы

3. Улучшение технологических свойств материалов немонотонным пластическим деформированием

3.1.Увеличение критической деформации удлиняемых цилиндрических заготовок на основе циклического растяжения-сжатия

3.2.Увеличение критической деформации удлиняемых цилиндрических заготовок реверсивным кручением

3.3.Реверсивное кручение круглых заготовок

3.4.Увеличение критической деформации растягиваемых листов

3.5.Увеличение критической деформации удлиняемых тонкостенных цилиндрических заготовок циклической раздачей их внутренним давлением

3.6.Вывод ы

4. Пластическое деформирование заготовок в условиях монотонного нагружения

4.1 .Напряженно деформированное состояние при осадке (растяжении) с кручением цилиндрических заготовок

4.2.Напряженно деформированное состояние в плоской заготовке

при ее осадке со сдвигом

4.3.Устойчивость длинномерных цилиндрических заготовок

при их осадке с кручением

4.4. Устойчивость цилиндрических заготовок при их растяжении с кручением

4.5.Пластическая устойчивость при сжатии пластин

4.6.Построение диаграмм пластичности

4.7.Вывод ы

5. Разработка конструкций технологической оснастки и

прессового оборудования для пластической обработки заготовок

5.1.Штампы для осадки с кручением цилиндрических заготовок

на основе винтового механизма

5.2.Штамп для осадки с кручением длинномерных цилиндрических заготовок на основе гидропривода

5.3.Штамп двустороннего действия для осадки с кручением цилиндрических заготовок

5.4.Гидравлический штамп двустороннего действия для осадки с кручением длинномерных заготовок

5.5.Гидравлический штамп для осадки с кручением длинномерных цилиндрических заготовок

5.6.Штамп для осадки длинномерной цилиндрической заготовки с использованием цанги

5.7.Штамп для осадки цилиндрической заготовки с использованием реечной передачи

5.8.Штамп для осадки со сдвигом плоской заготовки

5.9.Штамп для осадки со сдвигом плоской заготовки на основе клинового механизма

5.10. Штамп для осадки со сдвигом плоских заготовок на основе гидропривода

5.11. Штамп для осадки пластины

5.12. Пресс для штамповки с кручением

5.13. Выводы

6. Исследование влияния пластической деформации на

эксплуатационные свойства инструментальных сталей при реализации технологии предварительной термо-механической обработки (ПТМО)

6.1.Технология предварительной термо-механической обработки (ПТМО) инструментальных сталей

6.2.Исследование влияния степени пластического деформирования заготовок на стойкость инструментальной стали в условиях ПТМО

6.2.1 Разработка инновационных технологий ПТМО

6.2.2 Исследование влияния деформации осадки на стойкость инструментальных сталей

6.2.3 Исследование влияния деформации сдвига на стойкость инструментальных сталей

6.2.4 Исследование влияния деформаций осадки (ех) и сдвига (е2) на повышение стойкости сталей 9ХС и ХВГ

6.3.Исследование влияния пластической деформации на стойкость инструментальной стали Х12М

6.4.Исследование влияния пластической деформации на стойкость быстрорежущей стали Р6М5

6.5.Результаты металлографических исследований

6.6.Разработка технологических схем процесса изготовления инструментов для внедрения в производство

6.6.1 Технологическая схема процесса изготовления осадкой

с кручением в условиях ПТМО двухсторонней фрезы из стали 9ХС

6.6.2 Технологическая схема процесса изготовления осадкой

в условиях ПТМО гладкого калибра 016Н7 из стали ХВГ

6.6.3 Технологическая схема процесса изготовления пальцевой модульной фрезы из стали Р6М5

6.6.4 Технологическая схема процесса изготовления резьбонакатных роликов из стали Х12М в условиях ПТМО

6.7.Вывод ы

7. Основные результаты и выводы

Список использованных источников

Приложение

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Инновационные технологии пластического формоизменения при немонотонном и монотонном нагружении»

ВВЕДЕНИЕ

Надежность элементов конструкций во многом определяется их высокими эксплуатационными свойствами, и поэтому в технике придается большое значение разработкам технологий повышения несущей способности машин и механизмов, а также улучшению технологичности их изготовления. При этом несущая способность в основном зависит от прочностных свойств материалов и, в первую очередь, от предела текучести, определяющего начало возникновения в конструкциях недопустимых пластических деформаций. Поэтому для машиностроения всегда актуальны различного рода инновационные технологические разработки, направленные на увеличение этой характеристики.

В механике уже давно известен эффект увеличения прочности большинства металлических сплавов за счет пластического деформирования. Однако этот эффект из-за отсутствия соответствующих методов расчета напряженно-деформированного состояния (НДС) в упрочняемых деталях не нашел еще широкого применения в технике. Поэтому с целью расширения возможностей использования этого эффекта в промышленности необходимы новые теоретические разработки в области пластичности металлов.

Пластическое деформирование в сочетании с термообработкой является основой в предварительной термомеханической обработке (ПТМО) и используется широко в промышленности для существенного улучшения эксплуатационных характеристик, например в инструментальной промышленности - повышения стойкости различного рода инструментов. В связи с этим являются актуальными инновационные разработки нетрадиционных процессов пластической обработки заготовок в зависимости от их формы и назначения, которые в свою очередь потребуют постановки и решения соответствующих задач теории пластичности. В частности разработки технологий ПТМО применительно к длинномерным цилиндрическим деталям побуждают к поиску новых методов исследования

процесса осадки их заготовок, являющегося в обычных условиях практически не реализуемым из-за потери устойчивости.

Надежность работы элементов конструкции зависит в какой-то мере и от технологии пластического формоизменения. Заготовки с заданной точностью формы и размеров можно получать за один переход или из-за исчерпания ресурса пластичности за несколько переходов, связанных с промежуточным отжигом для восстановления пластичности материала заготовки. Во втором случае можно с высокой эффективностью использовать немонотонные процессы пластического формоизменения, что также связано с постановкой и решением новых задач теории пластичности.

Реализация немонотонных процессов пластической обработки заготовок вызывает насущную потребность в создании новых конструкций штампов и прессового оборудования для применения их в промышленности.

Разработка процессов пластического деформирования и их реализация при проектировании инновационных процессов обработки давлением для улучшения эксплуатационных характеристик и технологичности изготовления элементов конструкций является актуальной для производства проблемой, решение которой позволит перейти на новый технический уровень, соответствующий современным требованиям к производимой конкурентно-способной наукоемкой продукции.

Работа выполнялась в соответствии с программой Рособразования: «Проведение поисковых научно-исследовательских работ по направлению «Ракетостроение» (Приказ Рособразования № 294 от 23.03.2009 г.), а также по научному направлению ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет» в соответствии с планом ГБ НИР № 2007.02 «Компьютерное моделирование операций обработки металлов давлением и повышение несущей способности элементов конструкций».

Научная проблема. Развитие теоретических основ пластического формоизменения в условиях немонотонного и монотонного нагружения.

Целью работы является улучшение эксплуатационных свойств элементов конструкций пластическим деформированием на основе исследований свойств материалов в условиях немонотонного и монотонного нагружения.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Создание способа упрочнения элементов конструкций пластическим деформированием в условиях немонотонного нагружения на основе модели анизотропно упрочняющегося тела Г. Бакхауза.

2. Разработка способа увеличения критических деформаций в условиях действия растягивающих напряжений на основе модели Г. Бакхауза.

3. Определение НДС при осадке с кручением (цилиндрических) и сдвигом (плоских) заготовок с учетом упрочняемости материала в условиях монотонного нагружения.

4. Исследование пластической устойчивости цилиндрических заготовок при осадке (растяжении) с кручением в условиях монотонного нагружения на основе критерия положительности работы добавочных нагрузок.

5. Разработка конструкций штамповой оснастки для реализации нетрадиционных процессов пластической обработки цилиндрических и плоских заготовок.

6. Проектирование конструкции пресса для штамповки с кручением невысоких цилиндрических заготовок.

7. Разработка инновационных технологий ПТМО для повышения стойкости инструментов из инструментальных сталей.

8. Реализовать результаты исследования в производстве и учебном процессе.

Объект исследования. Процессы пластического формоизменения в условиях немонотонного и монотонного нагружения.

Предмет исследования. Пластическая обработка заготовок для улучшения эксплуатационных свойств элементов конструкций.

Методы исследования. Исследования основаны на законах и положениях теории упругости и пластичности, теоретической и технической механики, на стандартных методах технических и технологических испытаний, положениях материаловедения и термической обработки металлов, методиках анализа и статистической обработки результатов исследований.

Научная новизна состоит в развитии теории пластического формоизменения при немонотонном и монотонном нагружении, осадки со сдвигом заготовок, устойчивости деформирования длинномерных цилиндрических и плоских заготовок с учетом упрочняемости материалов, и заключается в следующем:

- даны теоретическое и экспериментальное обоснования возможности оценки пластического состояния металлических сплавов в условиях немонотонного нагружения с помощью модели анизотропно упрочняющегося тела Г. Бакхауза, и как следствие установлены эффекты изотропного упрочнения и увеличения определяющей начало образования местных утонений критической деформации;

- определено НДС при осадке с кручением (цилиндрических) и со сдвигом (плоских) заготовок в условиях монотонного нагружения с учетом упрочняемости материала, позволяющее решать задачу об устойчивости при осадке с кручением длинномерных цилиндрических заготовок, а также разрабатывать инновационные технологии ПТМО для повышения стойкости инструментов.

Научная значимость работы состоит в развитии теории пластического формоизменения при немонотонном и монотонном нагружении, осадки со сдвигом длинномерных цилиндрических и плоских заготовок, в обосновании возможности использования инженерного критерия положительности работы

добавочных нагрузок при исследовании пластической устойчивости деформирования указанных заготовок.

Практическая ценность. Для повышения эффективности производства на основе выполненных исследований разработаны: способы увеличения важнейшей характеристики прочности материала - условного предела текучести и критической деформации с целью получения за одну непрерывную операцию без промежуточных отжигов заготовок в реализуемых техпроцессах, связанных с действием растягивающих напряжений; инновационные технологии ПТМО применительно к инструментальным сталям, обеспечивающие существенное увеличение стойкости инструментов; на уровне изобретений конструкции штамповой оснастки и прессового оборудования для реализации указанных технологий.

Личный вклад автора в работу заключается в формулировании проблемы и определении методологии исследования, получении и обобщении теоретических и экспериментальных результатов работы, а также внедрении их в промышленность и учебный процесс.

Достоверность результатов и выводов работы обеспечивается корректной постановкой задач с использованием допущений, основанных на результатах исследований признанных в теории пластичности, ТММ, металловедении, применением современных методов математического моделирования и методов статистической обработки результатов испытаний. Достоверность заложенных в конструкции технологической оснастки технических идей подтверждена рядом патентов на изобретения. Достоверная точность полученных экспериментальных данных обеспечена использованием современных измерительных средств и прессового оборудования.

Реализация и внедрение результатов работы. Проведенные исследования нашли практическое применение при разработке технологических процессов, связанных с повышением несущей способности

и технологичности изготовления элементов конструкций (валы, стойки, режущие и мерительные инструменты).

Результаты исследований внедрены на предприятиях: ОАО ВАСО, ОАО «Тяжмехпресс», «Воронежский механический завод - филиал ФГУП «ГКНПЦ им. М.В. Хруничева»», ОАО НИИАСПК, Завод ракетных двигателей «КБ химавтоматики», ООО ПФК «Воронежский станкозавод-холдинг», ОАО «НПО «СПЛАВ»», ОАО «ТНИТИ». Часть теоретических результатов исследований используется в учебном процессе ФГБОУ ВПО «ВГТУ», ФГБОУ ВПО «ТулГУ», ФГБОУ ВПО «МГИУ».

В актах отмечены эффективность проведенных исследований и их перспективность для развития отечественного машиностроения.

1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Упрочнение элементов конструкций пластическим деформированием. Модели упрочняющихся тел.

Все используемые в технике металлы при пластическом деформировании в той или иной степени упрочняются. Данное свойство можно проиллюстрировать с помощью кривой течения, построенной по результатам испытания цилиндрических образцов на одноосное растяжение (рис. 1.1)

Рис. 1.1. Кривая течения Пластические деформации в образце возникают при достижении напряжений величины предела текучести стт (точка А). Если напряжения будут меньше стт, то материал деформируется упруго, а если больше (точка В) - упруго-пластически. В последнем случае предел текучести материала будет больше сгт и равен <тв (в теории пластичности понятия пределов упругости, пропорциональности и текучести не различаются). При повторном (после полной разгрузки) нагружении образца в пределах от 0 до

<ув соблюдается закон Гука (прямая СВ). При увеличении напряжения сверх а в материал деформируется упруго-пластически. Напряжение сг в принято считать текущим пределом текучести, разграничивающим упругую разгрузку и нагружение, сопровождающееся дальнейшей пластической деформацией.

Данное напряжение будет больше исходного предела текучести стт, и в связи с этим можно считать, что в результате пластического деформирования материал стал упрочненным. Такой эффект повышения прочности в технике называют терминами «наклеп» или «нагартовка». Таким образом упрочнение металлов за счет пластического деформирования при комнатной температуре можно эффективно использовать для повышения несущей способности многих элементов конструкций. Например в машиностроении широко используется дробеструйная обработка, роликовая обкатка поверхностей валов [68, 69] с целью наведения в них остаточных сжимающих напряжений, благоприятно влияющих на повышение усталостной прочности.

При этом усталостная прочность деталей повышается на ~ 20%, а усталостная долговечность на ~ 50% [69], и тем самым увеличивается несущая способность обработанных пластически деталей.

Пружины сжатия на финишной стадии изготовления подвергаются дополнительной технологической операции заневоливания [70], заключающегося в осадке пружин до соприкосновения их витков с выдержкой в течение определенного времени согласно технологии. При этом работающие на кручение витки пружины деформируются упруго-пластически, и после разгрузки в поперечных сечениях витков возникают остаточные касательные напряжения по знаку противоположные номинальным (рабочим) напряжениям. Установлено, что операция заневоливания повышает эксплуатационные характеристики пружин сжатия на ~ 40% [70].

В практике производства толстостенных труб нередко повышают их несущую способность в пределах упругости путем нагружения их таким внутренним давлением, при котором в точках внутренней поверхности трубы

на некоторой глубине в радиальном направлении возникают пластические деформации (автофретирование или автоскрепление [71, 72]). В этом случае как и в предыдущем примере, в опасных точках трубы после разгрузки (уменьшение давления до нуля) возникают сжимающие окружные нормальные напряжения, которые накладываясь на растягивающие номинальные (рабочие под действием нагрузки) напряжения будут уменьшать последние.

Таким образом в результате выполнения указанной дополнительной технологической операции удается увеличить несущую способность трубы почти в два раза, что очень важно с точки зрении повышения надежности данного элемента конструкции.

Операция автоскрепления используется на практике также и для упрочнения дисков перед их эксплуатацией [73]. Здесь автоскрепление заключается в том, что диски на специальных стендах приводятся во вращение с такими угловыми скоростями, при которых в них возникают упруго-пластические деформации. Поскольку при вращении диска наиболее напряженными точками являются точки внутреннего контура, пластические деформации начинают развиваться с внутренней расточки. С повышением числа оборотов пластическая область, примыкающая к внутреннему контуру, увеличивается. В результате постепенного снижения числа оборотов и остановки диска, деформированного так, что в нем возникает некоторая пластическая область с остаточными напряжениями. Радиальные остаточные напряжения будут сжимающими во всех точках, а окружные - сжимающими в области, примыкающей к внутренней расточке, и растягивающими в остальной части диска.

Остаточные напряжения накладываются на номинальные (возникающие вследствие вращения), и в результате в наиболее напряженных точках на внутренней расточке окружные напряжения могут быть значительно уменьшены.

Таким образом автоскрепление может значительно снизить напряженность диска. Поэтому данная технологическая операция позволяет повысить прочность дисков, или использовать менее качественные и, следовательно, более дешевые марки сталей.

Для последних трех примеров технологических операций величину остаточных напряжений определяют согласно теореме о разгрузке [1] по формуле

СГост=СГ-(7разг.- (1Л)

Здесь а - напряжение, достигнутое при первом нагружении в соответствии с упрочняющей обработкой; сгразг - напряжение при разгрузке, определяемое

при этом согласно гипотезе о выполнении закона Гука.

Здесь следует отметить, что остаточные напряжения в деталях возникают после их пластического деформирования и полной разгрузки только в случае реализации в них при нагружении неоднородного напряженно-деформированного состояния.

Общим недостатком рассмотренных технологических операций по упрочнению деталей является невозможность нагружения их знакопеременным деформированием. Рабочие нагрузки к упрочненным деталям прикладываются только в направлении предварительного упруго-пластического деформирования. При действии рабочих нагрузок в направлении противоположном направлению упрочняющей обработки, результирующее напряжение будет больше номинального, и тем самым приведет к уменьшению запаса прочности детали.

Здесь следует отметить также, что в силу проявления эффекта Баушингера [2] в направлении деформирования противоположном направлению упруго-пластического нагружения (например, сжатие цилиндрической заготовки после растяжения вдоль оси последней) условный предел текучести материала <т0 2 (с допуском на пластическую

относительную деформацию 0,2%) будет меньше исходного предела

текучести <тт, что также скажется на снижении несущей способности «упрочненной детали».

В связи с выше указанным следует отметить, что если упрочненная пластическим деформированием деталь должна работать в условиях реверсивного нагружения (растяжение - сжатие - растяжение - и т. д.), то необходимо методом теории пластичности составить такую программу нагружения пластически упрочняемой заготовки, что бы последняя стала изотропно упрочненной с условным пределом текучести <т0 2 больше

исходного <7Т. Задачу составления указанной программы можно успешно решить только на основе использования моделей упрочняющихся тел.

Экспериментальные данные показывают, что упрочнение материала при растяжении понижает по абсолютной величине предел текучести при сжатии, и наоборот. Это явление называют эффектом Баушингера. Вообще при пластическом деформировании металлы приобретают свойства анизотропии, т.е. механические характеристики первоначально изотропных материалов, например, как предел текучести, начинают зависеть от направления деформирования. Эффект Баушингера является следствием приобретенной за счет пластической деформации анизотропии металлов.

Таким образом для описания пластического состояния металлов при их деформировании необходимо знать основные положения теории пластичности [1,2].

Опытные данные свидетельствуют, что объемная деформация металлов в достаточно широком диапазоне изменения давления является упругой, то есть пластические деформации не вызывают изменения плотности. В связи с этим введенное для разграничения упругого и пластического деформирования упрочняющегося материала в общем случае напряженного состояния понятие поверхности упрочнения или поверхности нагружения рассматривают в шестимерном пространстве тензора напряжений а^ (г, у = 1,

2, 3) с помощью уравнения [1]

о. (1.2)

В это соотношение, кроме компонентов девиаторов напряжений и

постоянных для материала механических характеристик, входит еще и некоторая мера упрочнения - д, в качестве которой обычно принимают так называемый параметр Удквиста (накопленная пластическая деформация)

д = е = ¡^¿е^е^/З , (1.3)

или работу пластической деформации

д = (1.4)

Здесь и в дальнейшем с1еу - компоненты приращений пластических

деформаций, а интегралы берутся по всему пути деформирования. В данном случае предполагается, что мера упрочнения должна отражать накопленную пластическую деформацию. В диссертации рассматривается в качестве меры упрочнения накопленная деформация.

Для упрочняющихся сред поверхность нагружения (1.2) изменяется в процессе пластического деформирования элемента тела и характеризуется следующими принятыми свойствами [1]:

1. В пространстве напряжений она замкнута и выпукла, а также не зависит от скорости деформирования.

2. При упругом деформировании и разгрузке

3. При нейтральном нагружении конец вектора напряжений в любой момент времени остается на фиксированной поверхности нагружения и

= 0, с!/ = 0.

4. При нагружении приращение напряжений Дет сопровождается приращением пластической деформации и <3/ >0.

Уравнения пластического состояния получают на основе ассоциированного закона течения и уравнения (1.2), и записывают в следующем виде

с1£

(1.5)

где ¿/Л - некоторый бесконечно малый скалярный множитель.

В зависимости от выбора закона изменения размеров и формы поверхности нагружения (1.2), который является законом упрочнения, получают различные модели упрочняющихся тел. В диссертации рассматриваются две модели, которые в достаточной мере соответствуют реальным свойствам большинства технических металлов при их пластическом деформировании. Это изотропные материалы с изотропным упрочнением и изотропные материалы с анизотропным упрочнением.

Если в процессе деформирования поверхность нагружения равномерно (изотропно) расширяется (рис. 1.2), то упрочнение называют изотропным. В этом случае эффект Баушингера не описывается, так как при прямом (ОА), обратном (ОА]) нагружении пластические деформации возникают при напряженных состояниях одной и той же интенсивности. Уравнение поверхности нагружения (1.2) записывают в виде

Здесь <т0 - интенсивность напряжений, представляющая собой повышенный предел текучести.

Рис. 1.2. Схема изотропного упрочнения Выбор условия упрочнения в виде соотношения (1.6) равносилен гипотезе о том, что интенсивность напряжений является функцией параметра Удквиста и не зависящей от типа напряженного состояния, т.е.

(1.6)

А \

<Го=<*о(я)- (1-7)

В пространстве главных напряжений <Т], <т2, сг3 соотношение (1.6) представляет собой круговой цилиндр (цилиндр Губера-Мизеса) [1]. В процессе нагружения радиус цилиндра непрерывно увеличивается и согласно (1.7) его величина не зависит от истории деформирования. Следами цилиндров на девиаторной плоскости являются окружности с радиусом

а/2/Зсто , наименьшее значение которого составляет л/273 сгт. При отсутствии упрочнения поверхность нагружения совпадает с поверхностью начала пластичности, и уравление (1.6) представляет собой условие пластичности Губера-Мизеса.

В декартовой системе координат х, у, г интенсивность напряжений определяют по формуле [1]

= 72^* '^уУ + & ~ + + 4 + О-8)

где сгх, а2 ... т2Х... - компоненты тензора напряжений.

Для решения задач процессов обработки металлов давлением на основе рассмотренной модели необходимо помимо некоторых констант материалов дополнительное знание о кривой течения (диаграммы деформирования) сг0 = сг0(е), которую можно построить по результатам испытания образцов на одноосное растяжение (сжатие) или в условиях чистого (простого) сдвига. Используя эту кривую, определяют напряженно-деформированное состояние при решении различных задач механики [3, 132].

Рассмотренная модель упрочняющегося тела не отражает деформационную анизотропию, что является ее существенным недостатком. В связи с этим теория пластичности изотропно упрочняющихся тел непригодна для количественного описания процессов немонотонного пластического деформирования. Ее можно использовать лишь в процессах обработки металлов давлением при сравнительно несложных путях

нагружения (без резких зигзагов и при отсутствии значительных изменений в направлении траектории нагружения).

Многие особенности поведения материалов при сложном нагружении можно рассматривать как проявление некоторого обобщенного эффекта Баушингера. Для учета этих особенностей необходимы соответствующие модели упрочняющегося тела. Наиболее простое уравнение поверхности нагружения, учитывающее деформационную анизотропию, получается, если исходить из предложения о жестком смещении поверхности нагружения в направлении деформирования. В этом случае упрочнение называют трансляционным [1].

Приняв условие пластичности Губера-Мизеса [1], получают уравнение поверхности нагружения (1.2) в виде

2 f(s у ,а&,<тт)= (S,j - а у \s¡¡ - а у) -1 а\ = 0. (1.9)

Здесь <7Т - предел текучести материала; ад - координаты центра

поверхности нагружения (добавочные напряжения), изменяющиеся при пластической деформации и образующие девиатор. Характер рассмотренного

вида упрочнения в основном будет зависеть от закона изменения девиатора a¡J.

А. Ю. Ишлинский в 1954 г. [4] предложил простейшую зависимость

ссу=сеу, (1.10)

где с - постоянная материала; e¡j - компоненты малых упруго-пластических

деформаций.

Как показала эксперимантальная проверка [3], рассмотренная теория пластичности с трансляционным упрочнением лишь качественно описывает явление деформационной анизотропии. Данная теория не описывает с достаточной точностью свойства материалов при циклическом деформировании, поскольку при полном цикле изменения деформации

добавочные напряжения ау по этим соотношениям будут равными нулю,

что не согласуется с экспериментом.

Значительно лучшее соответствие с опытными данными в области конечных пластических деформаций достигается, если принять модель тела, для которой поверхность нагружения испытывает жесткий перенос и одновременно расширяется равномерно во всех направлениях при пластическом деформировании. Уравнение (1.2) в этом случае может быть представлено в виде [3]

, а у, е) = - а у ^ -а&)-1 <т02 (е) = 0, (1.11)

где <т0 - эквивалентное напряжение, связанное с параметром упрочнения q (или е) единой для различных напряженных состояний и видов нагружения зависимостью. Согласно ассоциированному закону пластического течения (1.5) можно записать уравнение состояния для рассматриваемой модели упрочняющегося тела в виде

). (1.12)

Диаграмма деформирования а-а0(е) в уравнениях (1.11) и (1.12) является характеристикой материала и устанавливается экспериментально. Для этого, как правило, проводят испытания материалов на одноосное растяжение и последующее сжатие или наоборот. Рассматривая соотношение (1.12) применительно к данному виду испытания, получают [3]

Заключение диссертации по теме «Технологии и машины обработки давлением», Хван, Александр Дмитриевич

7. ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

В диссертации представлено решение крупной научной проблемы, заключающейся в развитии теоретических основ пластического формоизменения в условиях немонотонного и монотонного нагружения.

Решенная проблема имеет важное хозяйственное значение, поскольку на ее основе для определенных термически не упрочняемых материалов будут разрабатываться инновационные технологии повышения несущей способности элементов конструкций.

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

1. Проведенные теоретические и экспериментальные обоснования адекватности предложенной Г. Бакхаузом модели анизотропно упрочняющегося начально изотропного тела реальным свойствам металлических сплавов при их пластическом деформировании позволили достаточно точно (с отклонением <10%) оценивать НДС металлов при их деформировании в условиях немонотонного нагружения.

На основе указанной модели установлен важный для практических целей эффект изотропного упрочнения металлов пластическим деформированием в условиях немонотонного нагружения, который проявляется при выполнении условия равенства нулю координат центра поверхности нагружения [а^ = 0;/',у = 1,2,3) в конце последнего этапа пути деформирования. При этом металл после пластического деформирования вновь становится по своим механическим свойствам изотропным, но с увеличенным относительно исходного предела текучести сг7 (или тт) значением условного предела текучести <т0 2 (или г0.з)- У исследованных сталей 45, 40Х это увеличение составляет (50-60)%, что является существенным с точки зрения повышения прочности деталей машин.

Созданы теоретические основы увеличения прочности деталей немонотонным пластическим деформированием для:

- упрочнения валов растяжением или сжатием их заготовок;

- упрочнения работающих на сжатие стоек кольцевого сечения раздачей их внутренним давлением или кручением.

Расчетные результаты увеличенного значения г0 3 для валов и а02 для стоек подтверждаются опытными данными с отклонением ~ 10%.

Повышение т0 3 относительно тт и <т02 относительно оу для сталей 20, 35, 1Х18Н9Т составляет ~ 60%, и тем самым достигается значительное повышение надежности указанных деталей.

2. На основе модели анизотропно упрочняющегося тела Г. Бакхауза установлен эффект увеличения критической деформации е в условиях действия растягивающих напряжений. При этом составлены расчетные алгоритмы для оптимизации технологических процессов увеличения е :

- цилиндрических заготовок в цикле нагружения растяжение - сжатие

- растяжение - .;

- труб в цикле нагружения растяжение - кручение — растяжение.;

- листов в цикле нагружения растяжение - растяжение (или сжатие) в поперечном направлении — растяжение — .

Расчетные с отклонением ~ 10% от опытных данных подтверждают увеличение е относительно нее в условиях монотонного нагружения на 40

- 75%.

Разработанный способ повышения пластичности металлов может быть эффективно использован на производстве при изготовлении обработкой давлением заготовок без дополнительных промежуточных операций отжига, и вместе с тем для создания мелкозернистой структуры металла, являющейся основой увеличения его эксплуатационных свойств (прочность, износостойкость).

3. Разработанная на основе модели изотропно упрочняющегося тела теория осадки со сдвигом цилиндрических и плоских заготовок в условиях монотонного нагружения включает в себя определение НДС, деформирующих нагрузок в заготовках в зависимости от относительной деформации е и механических характеристик материала. При этом установлено, что с увеличением деформации сдвига сила осадки заготовки уменьшается, а с увеличением упрочняемости материала происходит повышение силы сжатия. Результаты испытаний на образцах 018x140 мм из стали 9ХС и размером 20x20x10 мм из стали 20 подтверждают с отклонением <10% полученные расчетом данные.

4. С помощью инженерного критерия положительности работы добавочных нагрузок, входящего в созданную теорию проектирования технологической оснастки для реализации нетрадиционных процессов ОМД, исследована устойчивость длинномерных заготовок при их сжатии с кручением с учетом воздействия препятствующих искривлению заготовок поперечных нагрузок в двух случаях:

- распределенная нагрузка имеет постоянную интенсивность д;

-к заготовке длинной /0 приложены на расстоянии /0 /(га +1) друг от друга га сосредоточенных сил ().

Установлено, что с увеличением относительной деформацией осадки силы () и интенсивность д монотонно возрастают. С ростом деформации сдвига указанные силовые характеристики уменьшаются и в связи с этим повышается устойчивость заготовки.

5. Экспериментальная проверка правомерности использованного при определении поперечных поддерживающих нагрузок указанного в п. 4 критерия устойчивости на примере решения задачи об устойчивости заготовок при растяжении с кручением позволила установить следующее. Увеличение деформации сдвига приводит к росту критической накопленной деформации е и к уменьшению относительной (екр) деформации.

Полученное решение с погрешностью <10% согласуется с данными эксперимента на образцах из стали 45, что подтверждает правильность оценки НДС при осадке (растяжении) с кручением цилиндрических заготовок и обоснованность применения в механике пластического формоизменения инженерного критерия положительности работы добавочных нагрузок.

6. В разработанных конструкциях штампов с использованием в них винтовых, клиновых и цанговых механизмов, а также гидропривода применимы полученные в диссертации соотношения для расчета основных геометрических параметров штампов, зависящих от степени деформации и свойств материала заготовки. Результаты испытаний изготовленных макетов штампов для осадки с кручением (цилиндрических) и осадки со сдвигом (плоских) заготовок подтверждают высокую эффективность технических идей, заложенных в спроектированных конструкциях.

7. Разработанная на уровне изобретения конструкция пресса для штамповки с кручением плоских круглых заготовок, позволяющего обрабатывать последние с большими размерами и достаточно легко изменяемыми в широком диапазоне соотношениями между линейными и угловыми деформациями является частью технологической базы для внедрения в производство инновационных технологий повышения стойкости инструментов в форме диска. Конструкция пресса является более простой по сравнению с аналогами, включающими в себя в качестве главного элемента сложные кривошипные механизмы.

8. Экспериментально установленная возможность повышения стойкости инструментальных сталей (9ХС, Х8Г, XI2М и др.) за счет пластических деформаций осадки, сдвига и сочетания их при реализации технологии ПТМО позволила определить технологические режимы ПТМО с наилучшими значениями указанных деформаций, при которых стойкость исследованных сталей увеличивается в 1,5 - 2,5 раза по сравнению со стойкостью, достигаемой по традиционному способу изготовления инструментов (без дополнительной пластической деформации).

Для быстрорежущей стали Р6М5 установлено, что холодная пластическая деформация практически не влияет на изменение стойкости изготовленного из нее инструмента. В связи с этим разработана новая технология ПТМО для этой стали, заключающаяся в пластическом деформировании в неизотермическом режиме нагретых до определенной температуры с выдержкой в течение заданного времени заготовок. При этом установлены рациональные значения температуры нагрева и степени пластической деформации.

Установлено, что главной причиной повышения стойкости инструментальных сталей при реализации технологии ПТМО является значительное понижение балла карбидной неоднородности (с -9 до ~2) в металлографической структуре сталей.

9. Годовой эффект от внедрения части результатов исследований в производство (ОАО ВАСО, ОАО «Тяжмехпресс», «Воронежский механический завод - филиал ФГУП «ГКНПЦ им. М.В. Хруничева»», ОАО НИИАСПК, Завод ракетных двигателей «КБ химавтоматики», ООО ПФК «Воронежский станкозавод-холдинг», ОАО «НПО «СПЛАВ»», ОАО «ТНИТИ» составил более 1 (одного) миллиона рублей. В учебном процессе ФГБОУ ВПО «ВГТУ», ФГБОУ ВПО «ТулГУ», ФГБОУ ВПО «МГИУ» используются материалы диссертации.

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Хван, Александр Дмитриевич, 2013 год

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

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

2 Малинин H.H. Прикладная теория пластичности и ползучести / H.H. Малинин - М.: Машиностроение, 1975. - 400 с.

3 Дель Г.Д. Технологическая механикат / Г.Д. Дель - М.: Машиностроение, 1978. - 180 с.

4 Ишлинский А.Ю. Общая теория пластичности с линейным упрочнением / А. Ю. Ишлинский // Украинский математический журнал, Т. 6. № 3. - 1954.-С. 314-325.

5 Прагер А. Теория идеально пластических тел / А. Прагер, Ф. Г. Ходж - М.: Издательство иностранной литературы, 1956. - 398 с.

6 Жуков A.M. Деформационная анизотропия и ползучесть малоуглеродистой стали при комнатной температуре / Жуков A.M. // Инженерный журнал. Т. 1. вып. 1, 1961.-С. 150- 153.

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

8 Кадашевич Ю.И. Теория пластичности, учитывающая остаточные микронапряжения / Ю. И Кадашевич, В. В. Новожилов // ПММ. Т. 22, вып. 1, 1958.-С. 78-79.

9 Арутюнян P.A. О многократном нагружении упругопластичной среды / P.A. Арутюнян, А.А.Вакуленко // Известия АН СССР. Механика и машиностроение. № 4, 1965. - С. 53 - 61.

10 Новожилов В. В. Микронапряжения в конструкционных материала / В.В. Новожилов, Ю. И. Кадашевич - Л.: Машиностроение, 1990. - 223 с.

11 Левитас Б.И. Большие упругопластические деформации материалов при высоком давлении / Б.И Левитас - Киев: Наукова думка, 1987. - 231 с.

12 Данилов В.Jl. К формулировке закона деформационного упрочнения / В.Л. Данилов // Известия АН СССР. Механика твердого тела. № 6, 1971. -С. 146- 150.

13 Baltov A. A rule of anisotropic harolening / A. Baltov, A. Sawchuk // Acta Mechanica/ Vol. 1, № 2, 1965. - P. 81 - 92.

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

15 Backhaus G. Flie ß Spannungen und Flie/?bedingungen bey zyklischen Verformungen / G. Backhaus // ZAMM. № 56, 1976. - P. 337 - 348.

16 Backhaus G. Plastic Deformation in Form of Strain Trajektories of Constant Curvature - Theory and Comparison witn Experimental Results / G. Backhaus // Acta Mechanica. № 34, 1979. - P. 193 - 204.

17 Backhaus G. Constitutive Equations for the Plastic Bekaviour of Metals and the Influence of the Deformation Induced Rotation / G. Backhaus // Acta Mechanica. № 41, 1981. - P. 793 - 83.

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

19 Мансуров P.M. О пластическом нагружении первоначально изотропных сред с деформационной анизотропией / P.M. Мансуров // Упругость и неупругость-М.: Изд-во МГУ, 1971, вып. 1.-С. 137- 145.

20 Работнов Ю. Н. Модель, иллюстрирующая некоторые свойства упрочняющегося пластического тела / Ю.Н. Работнов // ПММ. Т. 23, вып. 1, 1959.-С. 164- 168.

21 Иевлев Д. Д. Теория упрочняющегося тела / Д. Д. Иевлев, Г.И.Быковцев - М.: Наука, 1971 - 232 с.

22 Талыпов Г.Б. К теории пластичности учитывающей эффект Бау-шингера / Г.Б. Талыпов // Инженерный журнал. МТТ. № 6, 1966. - С. 81 - 88.

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

24 Krieg R. D. A practical iwo Surfaces Plasticity Theory/ R.D. Krieg // Journal of Applied Mechanics. Vol. 42, № 3, 1975. - P. 641 - 646.

25 Mroz Z. A Nonlinear Hardening Mode and Its Application to Cyclic Loading / Z. Mroz, H.P. Shrivastava, R.N. Dubey // Acta Mechanica. Vol. 25, № 1 -2, 1976.-P. 51-61.

26 Хван Д.В. Повышение эффективности в обработке металлов давлением / Д.В. Хван - Воронеж: Изд-во ВГУ, 1995. - 224 с.

27 Федосьев В. И. Сопротивление материалов / В.И. Федосьев - М.: Наука, 1986.-512 с.

28 ГОСТ 3565-80. Металлы. Методы испытаний на кручение // М.

1980.

29 Хван Д. В., Колусенко Ю. В., Хвостенко А. В. Исследование влияния истории деформирования на механические свойства материалов // Гидродинамика лопаточных машин и общая механика. Воронеж, 1976. С. 124 — 127.

30 Патент RU № 2252971. Способ упрочнения материалов / Хван А. Д. и др. -№ 204116767. Заявлено 02.06.2004 г. Опубл. 27.05.2005. Бюл. № 15.

31 Дель Г. Д., Хван Д. В., Балакирев А. Н. Об устойчивости пластического растяжения анизотропно упрочняющихся тел // Известия вузов. Машиностроение. 1983. № 7. с. 8 - 9.

32 Патент РФ №2217508, МКИ 7 C21D7/00. Способ улучшения технологических свойств металлов / Хван А. Д. и др. - №2002102129. Заявлено 23.01.2002 г. Опубл. 27.11.2003 г. Бюл. №33.

33 Ганаго О. А., Субич В. И., Степанов Б. А. и др. Исследование процессов осадки с кручением тонкого слоя // Изв. Вузов. Машиностроение, 1980. №6. С. 110-113.

34 Хван А.Д., Попов A.B. Пластическая обработка плоских заготовок осадкой со сдвигом. Научно-технический журнал «Кузнечно-штамповочное производство» №10 2007 г. с. 35 - 36.

35 Патент РФ №2109264, МКИ 6 G01N3/08. Устройство для испытания на сжатие длинномерных образцов / Хван А. Д. и др - №96110940. Заявлено 30.05.1996 г. Опубл. 20. 04. 98 г. Бюл. №11.

36 Патент RU № 2306998. Устройство для осадки заготовки / Хван А. Д. и др. - № 2006108685. Заявлено 20.03.2006 г. Опубл. 27.09.2007. Бюл. № 27.

37 Патент RU № 2247962 «Устройство для пластической осадки длинномерных заготовок» /Хван А.Д. и др./ - № 20031179. Заявлено 11.06.2003 г. Опубликовано 10.03.2005 г. Бюл. № 7.

38 Патент RU № 2376098 «Устройство для осадки заготовки» /Хван А.Д. и др./ - № 2008141783. Заявлено 21.10.2008 г. Опубликовано 20.12.2009 г. Бюл. № 35.

39 Патент RU № 2384834 «Устройство для сжатия цилиндрической заготовки» /Хван А.Д. и др./ - № 2008147626. Заявлено 02.12.2008 г. Опубликовано 20.03.2010 г. Бюл. № 8.

40 Патент RU № 2306997. Устройство для осадки со сдвигом плоской заготовки / Хван А. Д. и др. - № 2006107344/02. Заявлено 02.03.2006 г. Опубл. 27.09.2007. Бюл. № 27.

41 Ковалев Н. А. Прикладная механика. М.: Высшая школа, 1990. 400

с.

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

43 Патент RU № 2309393 «Способ определения характеристики материала» /Хван А.Д. и др./ - № 2006105351. Опубликовано 27.10.2007 г. Бюл. № 30.

44 Патент RU № 2306998 «Устройство для осадки заготовок» /Хван А.Д. и др./ - № 2006108685. Заявлено 20.03.2006 г. Опубликовано 27.09.2009 г. Бюл. № 27.

45 Патент 1Ш № 2252971 «Способ упрочнения материалов» /Хван А.Д. и др./ - № 2004116767. Заявлено 02.06.2004 г. Опубликовано 27.05.2005 г. Бюл. № 15.

46 Патент БШ № 2255322 «Устройство для испытаний на сжатие с кручением длинномерных образцов» /Хван А.Д. и др./ - № 2004106840. Заявлено 09.03.2004 г. Опубликовано 27.06.2005 г. Бюл. № 18.

47 Патент 1Ш № 2255322 «Устройство для испытаний на сжатие с кручением длинномерных образцов» /Хван А.Д. и др./ - № 2004106840. Заявлено 09.03.2004 г. Опубликовано 27.06.2005 г. Бюл. № 18.

48 Патент 1Ш № 2217508 «Способ улучшения технологических свойств металлов» /Хван А. Д. и др./ - № 2002102129. Заявлено 23.01.2002 г. Опубликовано 27.11.2003 г. Бюл. № 33.

49 Патент ЬШ № 2240358 «Способ упрочнения металлов» /Хван А.Д. и др./ - № 2003111054. Заявлено 17.04.2003 г. Опубликовано 20.11.2004 г. Бюл. №32.

50 Патент 1Ш № 2252269 «Способ улучшения свойств инструментальной стали» /Хван А.Д. и др./ - № 2004100752/02. Заявлено 08.01.2004 г. Опубликовано 20.05.2005 г. Бюл. № 14.

51 Хван А. Д. Изотропное упрочнение металлов на основе знакопеременного пластического кручения. КШП ОМД 2010. № 2 С. 22 - 25.

52 Хван А. Д. Построение диаграммы сдвига путем испытания на кручение «условного» трубчатого образца. Заводская лаборатория. № 3. Т. 76. 2010. С. 56-57.

53 Хван А. Д. Штамп для осадки длинномерных цилиндрических заготовок. КШП ОМД № 7, 2009. с. 15 - 17.

54 Хван А. Д., Панин П. М. Гидравлический штамп для осадки с кручением длинномерных цилиндрических заготовок. КШП. ОМД. 2008. № 1. С. 31 -34.

55 Хван А. Д. Штамп двустороннего действия для осадки с кручением цилиндрических заготовок. КШП. Заготовительные производства в машиностроении. № 8. 2008. С. 29 - 31.

56 Хван Д. В., Попов А. В., Токарев А. В.. Влияние механотермической обработки на стойкость инструментов. Машиностроитель, № 2. 2007. С. 43 -44.

57 Хван А. Д., Попов А. В. Пластическая обработка плоских заготовок осадкой со сдвигом. КШП, 2007. № 10. С. 35 - 37.

58 Хван Д. В., Хван А Д. Упрочнение тонкостенных цилиндрических стоек пластическим деформированием. Тяжелое машиностроение, 2006. № 12. С. 29-30.

59 Хван А. Д., Воропаев А. А. Устойчивость длинномерных цилиндрических заготовок при их осадке с кручением. КШП № 12, 2004. С. 10-13.

60 А. с. СССР № 1131129 В 30 В 1/06. «Пресс для штамповки с кручением» / А. В. Сафонов, Б. А. Степанов, В. Н. Субич и др. - № 3587833/25-27. Заявлено 06.05.1983 г. Опубл. 22.08.1984 г. Бюл. № 39. 3 с.

61 А. с. СССР № 1117226 В 30 В 1/06. «Пресс для штамповки с кручением» / А. В. Сафонов, Б. А. Степанов, В. Н. Субич и др. - № 3599521/25-27. Заявлено 30.05.1983 г. Опубл. 07.05.1984 г. Бюл. № 37. 4 с.

62 Патент 1Ш №2118813 «Устройство для сжатия цилиндрической заготовки» /Хван Д. В., Хван А. Д., Бочаров В. Б./ - № 96115474. Заявлено 23.07.1996 г. Опубликовано 10.09.1998 г. Бюл. № 25.

63 Патент 1Ш № 2179905 «Устройство для осадки заготовки» /Хван Д. В. и др./ - № 99124655/02. Заявлено 23.11.1999 г. Опубликовано 27.02.2002 г. Бюл. № 6.

64 А. с. СССР № 1411624, МКП в 01 №3/08. «Устройство для испытаний на пластическое сжатие длинномерных образцов» / Хван Д. В. и др. - № 4150538/25-28.

65 Патент 1Ш № 2303527 С2 В30 В1/26 «Пресс для штамповки с кручением» /Бойко А. П., Семеноженков М. В./ - Опубликовано 27.07.2007 г. Бюл. № 37.

66 А. с. СССР № 1117226, В 30 В 1/26. «Пресс для штамповки с кручением» / Сафонов А. В., Степанов Б. А., Субич В. Н. и др. - Опубл. 07.06.1984 г. Бюл. № 37.

67 А. с. СССР № 1131129, В 30 В 1/26. «Пресс для штамповки с кручением» / Сафонов А. В., Степанов Б. А., Субич В. Н. и др. - Опубл. 22.08.1984 г. Бюл. № 38.

68 Хван А.Д. Разработка технологий обработки длинномерных заготовок на основе пластического кручения: дисс. канд. техн. наук / А.Д. Хван. Воронеж, 2004. 156 с.

69 Хван А.Д., Хван Д.В., Попов A.B., Токарев A.B. Влияние механо-термической обработки на снижение балла карбидной неоднородности /А.Д. Хван, Д.В. Хван, A.B. Попов, A.B. Токарев// Кузнечно-штамповочное производство. - 2008. - №8. - С. 29-30.

70 Хван А.Д. Технологические задачи пластического кручения: монография / Д.В. Хван, И.Г. Амрахов, A.A. Воропаев, А.Д. Хван. Воронеж: Изд-во Воронежского государственного университета, 2001. 160 с.

71 Гречников Ф.В. Специализированные прессы для обработки материалов давлением и их технологическое применение: Учебное пособие / Ф.В. Гречников, A.M. Дмитриев, Н.В. Коробов. — Самара, 2007. - 112 с.

72 Палей М.М. Технология производства металлорежущих инструментов. М.: Машиностроение. 1982. 256с.

73 Артингер И. Инструментальные стали и их термическая обработка. М., Металлургия, 1982, 311с.

74 Патент RU №2215795, МПК 7С21Д 8/00 7/00. Способ улучшения свойств инструментальной стали / Хван Д.В., Токарев A.B. и др. №2001119280/02. Заявлено 11.07.2001. Опубликовано 10.11.2003. Бюллетень №31.

75 Патент RU №2252269, С1 МПК c21 D 7/00, 9/22, 8/00 от 08.01.2004. Способ улучшения свойств инструментальной стали / Токарев A.B., Хван Д.В. и др. // Бюл. №14 от 20.05.2005г.

76 Гуляев А.П. и др. Инструментальные стали. Справочник. М.: Машиностроение. 1975. 272с.

77 ТР1.4.1739-87. Режимы шлифования конструкционных, жаропрочных и инструментальных сталей. М.: НИАТ. 1988.

367

78 Ларин М.И. Оптимальные геометрические параметры режущей части инструментов. М.: Машиностроение. 1967. 136с.

79 Кацев П.Г. Статистические методы исследования режущего инструмента. М.: Машиностроение. 1968. 156с.

80 Эксплуатационные документы на аустенометр контактный магнитный МАК-2М, ТУ412242.002, НПО «НИИПТмаш». Крамоторск. 1989.

81 Общемашиностроительные нормативы режимов резания для технического нормирования работ на металлорежущих станках. 4.1. Машиностроение . №1. 1967.

82 Типовые нормы износа и стойкости режущих инструментов. НИИ-Автопром. М. 1978.

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

84 Хван Д.В., Попов A.B., Токарев A.B. Влияние механотермической обработки на снижение балла карбидной неоднородности инструментальной стали. КШП. ОМД, 2008. № 8. С. 29 - 30.

85 Хван А. Д. Повышение стойкости стали Р6М5 пластической деформацией в неизотермическом режиме. Заготовительные производства в машиностроении, 2011. № 11. С. 21 -23.

86 ГОСТ 5950-73 Прутки и полосы из инструментальной легированной стали. Технические условия.

87 ГОСТ 19265-73 Прутки и полосы из быстрорежущей стали.

88 Патент RU 2325451. Способ улучшения инструментальной стали / Хван А Д., Токарев A.B., Дикарев М.А. и др.; № 2006122765; заявл. 26.06.2006; опубл. 27.05.2008. Бюл. № 15.

89 Патент RU 2445600. Устройство для испытаний на сжатие образцов из листового материала / Хван А Д., Попов A.B. и др.; опубл. 20.03.2012. Бюл. № 8.

90 Хван А.Д., Ковалев B.B. Расчет энергосиловых характеристик пресса для штамповки с кручением. Вестник Воронежского государственного технического университета, 2012. № 4. С. 122- 125.

91 Хван А.Д., Хван Д.В., Осинцев A.JI. Повышение стойкости инструментальной стали Х12М. Вестник Воронежского государственного технического университета, 2012. Т. 8. № 5. С. 131 - 134.

92 Хван А. Д. Исследование влияния пластической деформации на стойкость инструментальной стали Х12М. Сборник научных трудов ДГМА, Краматорск. Обработка материалов давлением. 2012. № 1 (30). Стр. 280 -284.

93 Хван А. Д., Евдокимова Н. А. Определение потребной мощности для реализации осадки с кручением цилиндрических заготовок. Сборник научных трудов ДГМА, Краматорск. Обработка материалов давлением. 2012. №2(31). Стр. 112-115.

94 Хван А.Д. Увеличение критической деформации удлиняемых цилиндрических заготовок / А.Д. Хван, A.A. Воропаев, Д.В. Хван // Кузнечно-штамповочное производство. 2002. №8.С. 13-16.

95 Хван А.Д. Определение характеристик сопротивления материалов пластическому деформированию / А.Д. Хван // Машиностроитель. 2003. №6. С. 34-35.

96 Хван А.Д. Упрочнение металлов реверсивным кручением / А.Д. Хван// Техника машиностроения. 2003. № 2. С. 33 - 35.

97 Хван А.Д. Штамп для осадки с кручением длинномерных цилиндрических заготовок / А.Д. Хван, В.И. Корольков // Заготовительные производства в машиностроении. 2004. № 2. С. 16 - 18.

98 Хван А.Д. Исследование осадки с кручением длинномерных цилиндрических заготовок / А.Д. Хван, A.A. Воропаев, Д.В. Хван // Известия Тульского государственного университета. 2004. Вып.1. С. 26-31.

99 Хван А.Д. Изотропное упрочнение начально - изотропных тел / А.Д. Хван // Известия Тульского государственного университета . 2004. Вып. 2. С. 21-28.

100 Хван А.Д. Способ построения диаграмм сдвига / А.Д. Хван // Наука - производству. 2004. №12. С. 26-27

101 Хван А.Д. Устойчивость длинномерных цилиндрических заготовок при их осадке с кручением / А.Д. Хван, A.A. Воропаев // Кузнечно -штамповочное производство. 2004. № 12. С. 10-13.

102 Хван А.Д. Осадка со сдвигом плоских заготовок из упрочняющегося материала / А.Д. Хван, A.B. Попов // Известия Тульского государственного университета. 2005. Вып.1. С. 64-65.

103 Хван А.Д. Устойчивость цилиндрических заготовок при их растяжении с кручением / А.Д. Хван, A.A. Воропаев, Д.В. Хван // Кузнечно-штамповочное производство. 2006. №7. С. 7-10.

104 Хван А.Д. Пластическая обработка длинномерных цилиндрических заготовок осадкой с кручением / А.Д. Хван, Д.В. Хван // Тяжелое машиностроение. 2006, № 3. С. 14-16.

105 Хван А.Д. Упрочнение тонкостенных цилиндрических стоек пластическим деформированием / А.Д. Хван, Д.В. Хван // Тяжелое машиностроение. 2006. № 12. С. 29-30.

106 Хван А.Д. Штамп двустороннего действия для осадки с кручением длинномерных цилиндрических заготовок // Кузнечно-штамповочное производство. 2008. №8. С. 29-31.

107 Хван А.Д. Штамп двустороннего действия для осадки с кручением длинномерных цилиндрических заготовок / А.Д. Хван // Кузнечно-штамповочное производство. 2008. №8. С. 29-31.

108 Хван А.Д. Штамп для осадки длинномерных цилиндрических заготовок / А.Д. Хван // Кузнечно-штамповочное производство. 2009. №7.С. 1517.

109 Хван А.Д. Повышение несущей способности валов / А.Д. Хван, C.B. Пустовалов // Тяжелое машиностроение. 2010. №9. С. 15 - 17.

110 Хван А.Д. Напряженно - деформированное состояние в цилиндрической заготовке при осадке (растяжении) с кручением / А.Д. Хван // Куз-нечно-штамповочное производство. Обработка материалов давлением. 2010. №10. С. 19-22.

111 Хван А.Д. Гидропривод штампа для осадки с кручением цилиндрических заготовок / А.Д. Хван // Кузнечно-штамповочное производство. 2011. №7. С. 29-31.

112 Хван Д.В. Технологические задачи пластического кручения: мон-графия / Д.В. Хван, И.Г. Амрахов, A.A. Воропаев, А.Д. Хван // Воронеж: Изд-во Воронежского государственного университета, 2001. 160 с.

113 Дмитриев A.M. Улучшение эксплуатационных и технологических свойств элементов конструкций пластическим деформированием: монография / A.M. Дмитриев, А.Т. Крук, А.Д. Хван // Воронеж: Изд-во Воронежского государственного университета, 2011. 214 с.

114 Хван А. Д. Пластическая обработка заготовок осадкой со сдвигом: монография / А. Д. Хван // Воронеж: Центрально-Черноземное книжное издательство, 2012. 152 с.

115 Хван А.Д. Устройство для сжатия длинномерных цилиндрических заготовок / А.Д. Хван, С.А. Баранников // Прикладные задачи механики и тепломассообмена в авиастроении: труды 2-й Всерос. науч.- техн. конф. Воронеж: ВГТУ, 2001. Ч. 1. С. 142 - 145.

116 Хван А.Д. Построение диаграмм пластичности / А.Д. Хван, В.И. Корольков // Авиакосмические технологии «АКТ-2004»: труды 5-й Между-нар. науч. - техн. конф. Воронеж, 2004. С. 86-88.

117 Хван Д.В. Штамп для осадки длинномерных цилиндрических заготовок / Д.В. Хван, А.Н. Анисимов, A.A. Воропаев, А.Д. Хван // Совершенствование процессов и оборудования обработки давлением в металлургии и машиностроении: сб. науч. тр. Краматорск: ДГМА, 2004. С. 100-102.

371

118 Хван Д.В. Упрочнение элементов конструкций на основе деформационной анизотропии металлов / Д.В. Хван, А.Д. Хван // Современные достижения в теории и технологии пластической обработки металлов: труды Междунар. науч. - техн. конф. Санкт-Петербург: СПбГПУ, 2005. С. 306 -308.

119 Хван А.Д. Устойчивость длинномерных цилиндрических заготовок при пластической осадке с кручением / А.Д. Хван, В.Б. Бочаров, A.B. Токарев, В.В. Кефели // Совершенствование процессов и оборудования обработки давлением в металлургии и машиностроении: сб. науч. тр. Краматорск: ДГМА, 2005. С. 162-164.

120 Яковлев С.С. Изотермическое формоизменение анизотропных материалов жестким инструментом в режиме кратковременной ползучести / С.С. Яковлев, С.П. Яковлев, В.Н. Чудин, В.И. Трегубов, A.B. Черняев. М.: Машиностроение, 2009. 412 с.

121 Хван А.Д. Определение деформирующей нагрузки в штампе для осадки со сдвигом плоской заготовки / А.Д. Хван, A.B. Попов, П.М. Панин // Современные достижения в теории и технологии пластической обработки металлов: тр. Междунар. науч. - техн. конф. Санкт-Петербург: СПбГПУ, 2007. С. 412-415.

122 Хван А.Д. Пластическая устойчивость растягиваемых цилиндрических заготовок / А.Д. Хван // Совершенствование процессов и оборудования обработки давлением в металлургии и машиностроении: сб. науч. тр. Краматорск: ДГМА, 2007. С. 169-174.

123 Хван А.Д. О наследственной функции в модели Г.Бакхауза / А.Д. Хван, В.Б. Бочаров // Обработка материалов давлением: сб. науч. тр. Краматорск: ДГМА, 2008. С. 45-49.

124 Хван А.Д. Реверсивное кручение / А.Д. Хван // Обработка материалов давлением, сб. науч. тр. Краматорск: ДГМА, 2008. С. 158-160.

125 Хван А.Д. Изотропное упрочнение материалов реверсивным кручением / А.Д. Хван, H.A. Евдокимова // Достижения и перспективы развития

372

процессов и машин обработки давлением в металлургии и машиностроении: тр. Междунар. науч. - техн. конф. Краматорск: ДГМА, 2009. №1. С. 34 - 38.

126 Хван А.Д. Определение характеристик сопротивления материалов пластическому деформированию / А.Д. Хван // Достижения и перспективы развития процессов и машин обработки давлением в металлургии и машиностроении: тр. Междунар. науч. - техн. конф. Краматорск: ДГМА, 2009. №2. С. 89 - 94.

127 Хван Д.В. Анизотропное упрочнение в ОМД / Д.В. Хван, А.Д. Хван, П.М. Панин // Прогрессивные методы и технологическое оснащение процессов ОМД: тр. Междунар. науч. - техн. конф. Санкт Петербург: СПбГПУ, 2009. С. 151- 153.

128 Хван А.Д., Панин П.М., Евдокимова H.A. Пресс для комбинированной штамповки заготовок // Сборник науч. - техн. конф. «Новые наукоемкие технологииполучения материалов и изделий повышенного качества методом обработки давлением». Украина. Краматорск. 25-28 апреля 2011. С. 150- 152.

129 Хван А.Д. Определение характеристик материала по данным испытаний на кручение / А.Д. Хван // Авиакосмические технологии «АКТ-2009»: сб. тр. Междунар. науч. - техн. конф. Воронеж, 2009. С. 52 - 54.

130 Хван А.Д. Штамп для осадки длинномерной цилиндрической заготовки / А.Д. Хван, A.B. Попов // Новые наукоемкие технологии, оборудование и оснастка для обработки материалов давлением: тр. Междунар. науч. -техн. конф. Краматорск: ДГМА, 2010. №1. С. 262 - 265.

131 Хван А.Д., Крук А.Т. Устойчивость цилиндрических заготовок при их осадке с кручением / А.Д. Хван, А.Т. Крук // Труды международной научно-технической конференции «Современные металлические материалы и технологии (СММТ-11) 22-24 июня 2011 г. Санкт - Петербург. Санкт - Петербургский государственный политехнический университет. С. 62-65.

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

373

«УТВЕРЖДАЮ» ьный директор ФГУП ТМАШ» г. Москва

А.С. Зубченко (X 2005 г.

АКТ ВНЕДРЕНИЯ

I

Мы нижеподписавшиеся, представители Федерального Государственного Унитарного предприятия «Государственный научный центр РФ - научно-производственное объединение по технологии машиностроения» (ЦНИИТМАШ, г.Москва) и Воронежского государственного технического университета (ВГТУ) составили настоящий акт в том, что на основе выполнения совместной научно-исследовательской работы «Разработка теоретических основ упрочнения тонкостенных цилиндрических стоек» в период с 1 сентября 2004 г. по 28 февраля 2005 г. ЦНИИТМАШем ведутся проектные работы по внедрению на предприятиях технологии пластического упрочнения работающих на сжатие тонкостенных цилиндрических стоек раздачей внутренним давлением, а так же кручением для повышения их несущей способности.

Внедрение новой технологии пластического упрочнения в производство позволит повысить в ~ 1,5 раза прочность работающих в агрессивных средах стоек и в связи с этим изготавливаемых из термически неупрочняемых, нержавеющих сталей аустенитного класса, например 1Х18Н9Т.

От ВГТУ

Руководитель работы д.т.н., профессор

Д.В. Хван

Исполнители: инженеоы:

С.В. Пустовалов

А.Д. Хван

От ЦНИИТМАШа Зав. отделом ОМД, к.т.н.

И.Г. Савчинский

АКТ ВНЕДРЕНИЯ

Мы, нижеподписавшиеся, представители ООО ПФК «Воронежский станкозавод-холдинг») и Воронежского государственного технического университета (ВГТУ) составили настоящий акт о том, что в результате выполнения совместных научно-исследовательских работ на предприятии ООО ПФК «Воронежский станкозавод-холдинг» внедрены прогрессивные технологические процессы изготовления мерительных гладких калибров диаметром более 50мм из инструментальной стали ХВГ.

Опытные работы в производственных условиях проведены при реализации разработанного технологического процесса изготовления инструмента в условиях предварительной термомеханической обработки (ПТМО), позволяющей получить равномерно распределенную по всему объему инструмента мелкозернистую структуру и тем самым снизить балл карбидной неоднородности до 2-3 единиц. Проведенные работы позволили повысить износостойкость гладких калибров диаметром 50-80мм в ~ 2 раза по сравнению со стойкостью инструмента, изготовленного по традиционной технологии, и тем самым снизить их производственный расход. При этом экономический эффект от внедрения разработанной инновационной технологии ПТМО составляет на ООО ПФК «Воронежский станкозавод-холдинг» триста тысяч рублей.

Внедрение разработанных прогрессивных технологических процессов изготовления инструментов позволяет без значительных дополнительных материальных затрат повысить эффективность механической обработки.

От ВГТУ: От ООО ПФК «Воронежский станкозавод -

холдинг»

Исполнитель проекта

т» «

В. Ю. Склокин

y IB! РЖДЛ10 Коммерческий шректр ОАО «J пресс »

А К I

lipflilHÜDI p.lDOIH К HI 1С ipcilllio

Мы пилено шнсакшиеся npt ici.miiи m Воронежскою ОАО « I Я/Кмечпресс» м Воронежско( о i осч tape пк. тип о ихмкчи hoi о s lumcpuiic la (BI I У ) eues.íbh m нас юятии акг о w i

MIO В pen И.ЫК- Kl Hill lilt. ПИЯ СОНЧЧ I III l\ И l\ 'lllll III.C II, IOB.IIC ||>СКИ\ plÔOI H Bl piup.lólll.lll

HpOl рСССНВНЫИ IC'MIO lOHI'iecKHM llpollccí НОИЫШсНИЯ иоимкш MClíbl юрсжмцсю IHIclpNMUII I L

высокими леи is.uiniiomiiiMii uioiiubimii m iincipwieiiwui.HOH o i im POVb с применением к\ilo юг ни opt (три it. i, мои чечаиокрми in кои Hipaóoi mi (I l\l (О)

Р>прпбомнмыи icmiojioi ичеемш iipoui.Cc itiioioii инин ине1р\мепю[| iiiciaiiii 1'6\И пишиш Hd leopi шческич т.шо i.i\ н iipiMUMccuiN инныч ио'ши-рл ыютнч MKiiciiMocii. иойкост IIHc lp\ Ml IIЫ Ol ( ICIICIIII IIMUirilUt'Il It формации MIOIOIIMI И IcMllcpillNpl I 11.11 pun 10 O'D • UpClWIiCHM IK 1ПОКрМИЧССЫ1И Ир'ЧЦЧ ОсЛ 1КИ IUI №11 IpHMCLhllS (ЛИМОНОК С HOCIelNIOHiCU KpMOOOpaÔOI Killl, Hoilll» 1ЯЮ1ИИИ IIOIll.lc. II 11 clulfkOill \ k.i t ihhoii с ia ill n I s .'рта

I 'a ip.iôoi ill и рсали юн nia Koikip\hinisi пмамна i in п Ыстческои осадки д шнночерт 14

Ull.'illll фИЧс^КИЧ Ml OIOBOlN II! IHK l|HMUII,l 1Ы1И\ I I 11(11 no 11)0 IHN'III,1Я ОС Г/h 11 H.I I I, HOC II. Hillen i Hi SO0.) ta il nu м i moni \ ч io с ни к ic Ii с i н\ с i о ич i почио ш кокой >ффск i iibiioi i и ii i.k i iimlcm i* obpauoiKH íhoioiíok w un imiic

( 'тки» 'Им patp lóoiaiiiiax и Bl I \ iihiioh hiiioiiii in icnhoioihh IIMIO iipiiMUinit мак к инс i p\ мс и i а 1ЫЮИ ciaiii l'6M"- янчяс1ся hi к oi о )ффск i imiioii н noieiiioii i di iiiii ip\ мина ii ной lipoMI IUI ICIIIIOC I И H n с»Я(Н С НИМ Olli Ml 1 КС I Ol 111 IIIIC IpCH I И ОАО « I Я/ЬЛКЧИрСсс» с Пс 11 H \ i\чтения качеока moi\ii>iiii\ iiiiiuuha фрс i m vkh.iiihoh ci.uin i im h ii .мокасин* KpNimoiaoapiirin i\ гбчппч ко ice ( Ькн i u mi in ю.онои ikohomiimickhh >ффсм oi i не ipuni pa (рабоыннои н\но loi ни сое i mm IOOOOU (сю и к od p\ô lut но (.ратанию с oaïom im impt анк>м

Ol Iii (V Oi ОАО »< Iялмсчмрссс >

I i.min m levin км

_' l> <J ¡i Le/с'к

I IdHIIWII f)N\ld IKP

( \\04CI» I I II

IkcM.ii I! H

71-

i<?/jí¿¿t~~

¿cV¿ t.

АКТ ВНЕДРЕНИЯ

Мы, нижеподписавшиеся, представители ОАО «Научно-исследовательский институт автоматизированных средств производства и контроля» (ОАО «НИИАСПК») и Воронежского государственного технического университета (ВГТУ) составили настоящий акт о том, что на основе выполненной совместно научно-исследовательской работы «Разработка инновационной технологии пластической обработки осадкой с кручением длинномерных цилиндрических заготовок из термически неупрочняемых нержавеющих сталей аустенитного класса» в период с 01.01.2011 по 30.09.2012 г., в настоящее время в ОАО «НИИАСПК» внедрена технология обработки длинномерных соединительных элементов типа «молоточек» для увеличения их прочности. При этом повышена в 1,3 - 1,5 раза надежность хомутного соединения частей фильтровальных установок из стали 12Х18Н10Т, серийно выпускаемых ОАО «НИИАСПК».

Экономический эффект от внедрения новой технологии повышения прочности элементов конструкций из термически неупрочняемых сталей в производство составил 350000 (триста пятьдесят тысяч) рублей.

От ВГТУ:

От ОАО «НИИ АСПК»:

п

АКТ ВНЕДРЕНИЯ

Мы, нижеподписавшиеся, представители ОАО «Воронежское акционерное самолетостроительное общество» (ОАО «ВАСО») и Воронежского государственного технического университета (ВГТУ) составили настоящий акт о том, что в результате выполнения совместных научно-исследовательских работ на предприятии ОАО «ВАСО» внедрены прогрессивные технологические процессы изготовления резьбонакатных роликов из инструментальной стали Х12М.

Опытные работы в производственных условиях проведены при реализации разработанного технологического процесса изготовления инструмента в условиях предварительной термомеханической обработки (ПТМО), позволяющей получить равномерно распределенную по всему объему инструмента мелкозернистую структуру и тем самым снизить балл карбидной неоднородности до 2-3 единиц. Проведенные работы позволили повысить стойкость резьбонакатных роликов для нарезания метрической резбы (MIO - М20) на болтах в ~ 1,5 раза по сравнению со стойкостью инструмента, изготовленного по традиционной технологии, и тем самым снизить их производственный расход. При этом экономический эффект от внедрения разработанной инновационной технологии ПТМО составляет на ОАО «ВАСО» триста тысяч рублей.

Внедрение разработанных прогрессивных технологических процессов изготовления инструментов позволяет без значительных дополнительных материальных затрат повысит-эффективность механической обработки.

От ВГТУ:

От ОАО «ВАСО»:

Научный руководитель проекта

Главный технолог

В. Б. Белякин

Исполнитель проекта аспирант

Начальник лаборатории резания к.т. н.

^Afeg^—' П. М. Панин

АКТ ВНЕДРЕНИЯ

Мы, нижеподписавшиеся, представители Воронежского механического завода -филиала ФГУП «ГКНПЦ им. М. В. Хруничева» и Воронежского государственного технического университета (ВГТУ) составили настоящий акт о том, что в результате выполнения совместных научно-исследовательских работ на Воронежском механическом заводе внедрены прогрессивные технологии упрочнения валов диаметром 10-50 мм из нержавеющих сталей аустенитного класса, которые не подвергаются термическому упрочнению.

Разработанный технологический процесс упрочнения валов основан на пластическом деформировании заготовок валов в условиях немонотонного нагружения. При этом степень упрочнения вала оценивалась величиной условного предела текучести на сдвиг г03 (с

допуском на пластический сдвиг 0,3%), являющегося главной характеристикой несущей способности вала.

Опытные работы в производственных условиях показали, что прочность вала повышается монотонно при увеличении степени предварительной пластической деформации растяжения (сжатия). Достигнуто увеличение условного предела текучести т03 в ~ 1,6 раза по сравнению с исходным тт.

Использование прогрессивной технологии повышения прочности валов в производстве позволит существенно увеличить качество и надежность многих элементов авиа-космической техники.

Экономический эффект от внедрения разработанной технологии повышения несущей способности валов на Воронежском механическом заводе - филиале ФГУП «ГКНПЦ им. М.В. Хруничева» составил 300000 (триста тысяч) рублей.

От ВГТУ:

Научный руководитель проекта к.т.н., доцент

А. Д. Хван

Исполнитедипроекта ст. преподаватель

С. В.Пустовалов

От Воронежского механического завода филиала ФГУП «ГКНПЦ им. М. В. Хруничева»:

С. С. Юхневич

С

« г со»

2012 г.

Главный бухгалтер

/У П. И^Печагин

3*3

ту О-у^

2012 г.

Директор

Завода ракетвы^двигателей

АКТ ВНЕДРЕНИЯ

Мы, нижеподписавшиеся, представители Завода ракетных двигателей Федерального Государственного Унитарного предприятия «Конструкторское бюро химавтоматики» (далее ЗРД) и Воронежского государственного технического университета (далее ВГТУ) составили настоящий акт о том, что на основе выполненной совместной научно-исследовательской работы «Разработка технологических основ упрочнения валов с целью повышения их несущей способности» в период с 12 января 2009 года по 31 августа 2009 года, в настоящее время на ЗРД ведутся проектные работы по внедрению технологии упрочнения валов пластической осадкой их заготовок.

Внедрение новой инновационной технологии пластического упрочнения в производство позволит повысить несущую способность работающих в агрессивных средах валов, изготавливаемых как правило из неупрочняемых термообработкой нержавеющих сталей аустенитного класса.

От Воронежского государственного От Завода ракетных двигателей технического университета

«УТВЕРЖДАЮ»

Первый зам. генерального директора ОАО «НПО «СПЛАВ», член-корреспонденг РАРАН, лауреат премии Правительства РФ,

Г • > •

об использовании результатов на\ чно-исследовательской работы

На ОАО «НПО «СПЛАВ» в опытном производстве при разработке новых технологических процессов изготовления тонкостенных оболочек операцией вытяжки из высокопрочных материалов в условиях немонотонного пластического деформирования с использованием методики и рекомендации сотрудника ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет» доц., к.т.н. Хвана А.Д.

Технологические процессы основаны на выполнении последовательности действий над исходными заготовками кольцевого сечения: вытяжка -скручивание - вытяжка - скручивание - . . .

Разработанные технологические процессы апробированы в опытном производстве со значительным экономическим эффектом за счет сокращения затрат времени на выполнение промежуточных операций высокотемпературного отжига для восстановления необходимой плас! ичности, обеспечения качества получаемых поковок с высокими эксплуатационными свойствами.

Новые технологические процессы позволяют обеспечить: увеличение удельной прочности ~ 1,5 раза; снижение трудоемкости ~ 2 раза.

Предложенные технологические процессы могут быть использованы на предприятиях космической, авиационной и оборонной техники, судостроения, приборостроения, транспорта, строительства, энергетики, а также предприятиях, изготавливающие товары народного потребления.

Заведующий лабораторией № 14 ОАО «НПО «СПЛАВ», кандидат технических наук

АКТ ВНЕДРЕНИЯ

Мы, нижеподписавшиеся сотрудники Воронежского государственного технического университета составили настоящий акт в том, что полученные А.Д. Хваном теоретические решения задач пластической обработки длинномерных цилиндрических заготовок в условиях немонотонного нагружения включены в учебную программу дисциплины «Технологическая механика» для студентов специальности 130100 «Самолето- и вертолетостроение». Изучение студентами пластического формоизменения заготовок элементов конструкций на основе модели анизотропно-упрочняющегося тела Г. Бакхауза позволит повысить уровень подготовки инженеров в области авиастроения.

Зам. зав. кафедрой «Самолето-

Начальник

строение», д.т.н., профессор

В.И. Корольков

Учебного управления профессор

В.С. Железный

инженер кафедры «Прикладная механика» _ А.Д. Хван

АКТ

о внедрении результатов диссертации, научно-исследовательской, научно-методической, опытно-

конструкторской работы в учебный процесс Воронежского государственного технического университета

(

Результаты диссертационной работы: Разработка конструкции пресса для пластической осадки с кручением круглых плоских заготовок диссертанта кафедры теоретической и прикладной механики Панина Петра Михайловича выполненной в Воронежском государственном техническом университете, структурным подразделением: кафедрой теоретической и прикладной механики, в рамках основного научного направления: «Наукоемкие технологии в машиностроении, авиастроении и ракетно-космической технике» в период с 2008 по 2012 гг., приняты к внедрению и внедрены в учебный процесс на

основании решения кафедры «Автоматизированное_оборудование

машиностроительного производства»

от « » 2012 г., протокол № Ю

1. Виды внедрения результатов: Описание конструкции пресса для осадки с кручением и расчет его основных силовых и геометрических параметров.

2. Область применения: специальность 150201 «Машины и технология обработки металлов давлением», дисциплина «Теория и обработка металлов давлением».

3. Форма внедрения: Курс лекций.

4. Технический уровень (государственное или общественное признание): Подана заявка на изобретение по конструкции пресса в ФИПС РФ.

5. Основные публикации по теме диссертации, научно-исследовательской, научно-методической, опытно-конструкторской работы, изобретения:

№

4 в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, 6 в сборниках научных трудов конференций

в г.г. Воронеж, Краматорск, Санкт-Петербург. 6. Эффект от внедрения: а) повышение качества образования

Получение новых знаний о новейшей конструкции прессового оборудования.

Научный руководитель зав. кафедрой ТПМ профессор

Д. В. Хван «Л_» <? ( 2012 г.

Авторы (исполнители): доцент, к.т.н.

А. Д. Хван

диссертант

П. М. Панин ^ ( 2012 г.

/ Отдел методического обеспечения учебного процесса УМУ

« / ^ » & г 2012 г.

Декан факультета^

В. М. Пачевский « /3 » 2012 г.

Заведующийкйфедрой

_¿уу- ' В. М. Пачевскии

« /3 » о / 2012 г.

АКТ

ОБ ИСПОЛЬЗОВАНИИ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ

Отдельные результаты докторской диссертационной работы доцента ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет»,

эксплуатационных свойств элементов конструкций и технологичности их изготовления пластическим формоизменением в условиях немонотонного и монотонного нагружения на основе модели анизотропно - упрочняющегося тела Г. Бакхауза и изотропного упрочнения с использованием разработанных диссертантом конструкций соответствующей технологической оснастки и пресса для штамповки с кручением, использованы в учебном процессе ФГБОУ ВПО «Тульский государственный университет» 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 «Основы теории пластичности и ползучести», «Новые технологические процессы и оборудование», «Механика процессов пластического формоизменения», «Методы анализа процессов ОМД», а также использованы в научно-исследовательской работе студентов и при выполнении курсовых и дипломных проектов.

Рассмотрено на заседании кафедры «Механика пластического формоизменения» 6 июня 2012 г, протокол № 15.

Заведующий кафедрой МПФ, ТулГу

Хвана Александра Дмитриевича, посвященной улучшению

д.т.н., профессор

С.С. Яковлев

«УТВЕРЖДАЮ»

;^^лавный инженер АО «ТНИТИ»

А.Я. Кононенко

2012 г.

АКТ

об использовании результатов научно-исследовательской работы

ОАО «ТНИТИ» совместно с ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет» в период с 2010-2012 г.г. проведены научно-исследовательские и технологические работы по реализации процесса повышения прочности стоек кольцевого сечения из нержавеющих сталей ау-стенитного класса немонотонным пластическим деформированием в условиях раздачи заготовок внутренним давлением.

На основе выполненных теоретических и экспериментальных исследований при участии сотрудника ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет» к.т.н., доц. Хвана А.Д. разработаны технологические рекомендации по выбору оптимальных технологических режимов, обеспечивающих наибольшее увеличение важной с точки зрения увеличения характеристик прочности - условного предела текучести материала стойки.

Разработанные технологические процессы апробированы в опытном производстве с высокой эффективностью за счет повышения несущей способности стоек, обеспечения надежности важных узлов изделий.

Новые технологические процессы обеспечивают: увеличение удельной прочности (раз) - 1,5 ... 2; уменьшение массы (раз) - 1,2.

Начальник отдела специальных методов ОМД, лауреат премии Совета Министров Государственной премии РФ в обладай науки и техники

I/ <"С-

О-и с

•7

А.Ф. Лавров

Первый проректор

ФГБОУ ВПО «Московский государст-

венный индустриал!

.ш университет»

В. В. Ужва 2012 г.

АК

о внедрении резулЫ диссертации, научно-исследовательской, научно-методической, опытно-конструкторской работы в учебный процесс ФГБОУ ВПО «Московский государственный индустриальный университет»

Результаты диссертационной работы: Эффект изотропного упрочнения на основе анизотропно-упрочняющегося тела Г. Бакхауза к.т.н., доцента кафедры теоретической и прикладной механики Хвана Александра Дмитриевича, выполненной в Воронежском государственном техническом университете, структурным подразделением: кафедрой теоретической и прикладной механики в рамках основного научного направления: «Машины и технология обработки давлением»

в период с 2008 по 2012 гг., приняты к внедрению и внедрены в учебный процесс на основании решения кафедры «Машины и технология обработки давлением» от «3» мая 2012 г., протокол № 5.

1. Виды внедрения результатов- Условие реализации эффекта изотропного упрочнения и расчет условного предела текучести, увеличенного относительно исходного.

2. Область применения: специальность 150201 «Машины и технология обработки металлов давлением», дисциплина «Теория и обработка металлов давлением».

3. Форма внедрения: Курс лекций.

4. Технический уровень (государственное или общественное признание): Получен патент РФ на изобретение «Способ улучшения свойств металлов».

5. Основные публикации по теме диссертации, научно-исследовательской, научно-методической, опытно-конструкторской работы, изобретения: 4 в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, 6 в сборниках научных трудов конференций в г.г. Воронеж. Краматорск, Санкт-Петербург.

6. Эффект от внедрения:

а) повышение качества образования;

б) получение новых знаний о модели начально-изотропного тела с анизотропным упрочнением Г. Бакхауза.

Автор (исполнитель):

Декан/факультета

доцент, кл\н

Н. А. Шестаков

А. Д. Хван

Г~

« Г» <4 2012 г.

Заведу^ций кафедрой

£_В.Н. Субич

« 3

О^У 2012 г.