Исследование и разработка процесса штамповки полусферических деталей из слоистого алюминиевого материала методом вытяжки пластичным пуансоном тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.16.05, кандидат наук Галкин, Евгений Владимирович
- Специальность ВАК РФ05.16.05
- Количество страниц 133
Оглавление диссертации кандидат наук Галкин, Евгений Владимирович
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. Состояние вопроса в области технологии производства алюминиевых броневых материалов и изделий из них
1.1 История создания бронешлемов и развития металлических броневых материалов
1.2 Применение алюминиевых броневых материалов
1.3 Слоистые броневые материалы и способы их производства
1.4 Гипотезы, объясняющие процесс формирования прочного соединения компонентов в слоистых материалах
1.5 Анализ современных методов глубокой вытяжки применительно к изготовлению деталей типа полусфера
1.6 Программное обеспечение для математического моделирования процессов ОМД
Выводы по главе 1
Глава II Методика выполнения работы
2.1 Общая характеристика работы
2.2 Методы исследования
Глава 111 Исследование процесса получения полусферических деталей из слоистого алюминиевого материала ПАС-1Б методом штамповки пластичным пуансоном
3.! Разработка методики моделирования процесса прокатки слоистых заготовок материала ПАС-1Б
3.2 Особенности технологического процесса вытяжки полусферических деталей пластичным пуансоном
3.3 Экспериментальные определение допустимых деформаций для заготовки из материала ПАС-1Б в процессе штамповки пластичным пуансоном
3.4 Построение математической модели процесса штамповки пластичным пуансоном полусферических деталей из материала ПАС-1Б
3.5 Изучение распределения напряженно-деформированного состояния в заготовке в процессе штамповки-вытяжки полусферической детали пластичным пуансоном. Определение количества штамповочных
переходов
3.6 Анализ напряженно-деформированного состояния в свинцовом пуансоне и влияние его параметров на НДС в заготовке
Выводы по главе 3
Глава IV Разработка методики проектирования технологического процесса производства полусферических изделий свинцовым
пуансоном
Выводы по главе 4
Общие выводы
Библиографический список
Приложения
Технологическая рекомендация
Рекомендованный список диссертаций по специальности «Обработка металлов давлением», 05.16.05 шифр ВАК
Управление напряженно-деформированным состоянием материала заготовки при штамповке полусферических днищ из стали 12Х18Н10Т и сплава АМГ6 в полиуретановую матрицу2005 год, кандидат технических наук Вейнгерова, Екатерина Дмитриевна
Повышение производительности изготовления конического переходника из двухслойной листовой заготовки ротационной вытяжкой с принудительным переутонением2021 год, кандидат наук Емельянов Вадим Викторович
Совершенствование технологии глубокой вытяжки тонкостенной полусферы жестким пуансоном на основе теоретического и экспериментального обоснования режимов деформирования2018 год, кандидат наук Прусаков, Максим Анатольевич
Разработка научных основ процесса гидромеханической вытяжки1998 год, доктор технических наук Михайлов, Юрий Олегович
Исследование и разработка технологического процесса многоцикловой прокатки листов из композиционных материалов на основе алюминия и меди с комплексом повышенных конструкционных и функциональных свойств2015 год, кандидат наук Евсеев, Павел Сергеевич
Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование и разработка процесса штамповки полусферических деталей из слоистого алюминиевого материала методом вытяжки пластичным пуансоном»
Введение
Актуальность работы. Одной из важных государственных задач является обеспечение выпуска отечественной промышленностью широкого ассортимента современных средств индивидуальной бронезащиты (СИБ). К числу широко применяемых СИБ относятся бронешлемы (БШ), основным элементом которых является жесткий наружный корпус, изготавливаемый, как правило, из высокопрочных труднодеформируемых металлических материалов. Корпус БШ представляет собой изделие полусферической формы, основным методом изготовления которого в серийном производстве является вытяжка пластичным пуансоном.
К корпусу БШ предъявляются особые требования, к числу которых относятся гарантированный уровень механических свойств, минимальная разнотолщинность стенки изделия, весовые характеристики. Появление новых материалов заставляет постоянно пересматривать возможности совершенствования современных защитных средств. К числу перспективных для изготовления корпусов БШ относятся слоистые алюминиевые материалы типа ПАС, среди которых наибольшее распространение получил материал ПАС-1 и его модификация ПАС-1Б. Их слоистое строение позволяет эффективно снижать скорость зарождения и роста трещин в СИБ. Эта группа материалов обладает хорошей технологичностью, их применение позволяет существенно снижать весовые характеристики изделий, что выгодно отличаются их от традиционных сталей и титановых сплавов. Однако листовые полуфабрикаты из ПАС-1 и ПАС-1Б ранее не применялись в качестве материала для изготовления корпусов БШ, поэтому подобные технологии отсутствуют. Их разработка представляет собой сложную научно-техническую задачу, связанную с созданием новых методик проектирования. Настоящая работа посвящена исследованию и разработке технологического процесса вытяжки полусферических изделий из материала ПАС-1 Б. В связи с этим, тема диссертационной работы является актуальной.
Цель работы и задачи исследования. Целью работы является разработка научно-обоснованного процесса штамповки полусферических деталей из
слоистого алюминиевого материала ПАСМ Б методом вытяжки пластичным пуансоном.
Для достижения поставленной цели требуется решение следующих задач:
1. Разработка методики построения математической модели процесса горячей прокатки сборной заготовки материала ПАСМ Б.
2. Исследование характера течения компонентов сборной заготовки материала ПАС-1Б при прокатке и разработка технологии производства листов из этого материала.
3. Построение математической модели процесса вытяжки полусферического изделия из материала ПАС-1Б пластичным пуансоном.
4. Исследование характера утонения стенки заготовки из материала ПАС-1Б по штамповочным переходам.
5. Изучение характера распределения компонентов напряженно-деформированного состояния в слоях листовой заготовки из материала ПАС-1Б и в свинцовом пуансоне в процессе вытяжки полусферического изделия.
6. Оценка влияния геометрических параметров пластичного пуансона на характер распределения НДС в свинце и в материале заготовки.
7. Разработка методики проектирования технологического процесса вытяжки полусферических деталей из материала типа ПАС-1.
8. Создание технологического процесса изготовления полусферических деталей и выпуск технологической рекомендации по их производству.
Научная новизна работы заключается в следующем:
1. Разработана методика построения конечно-элементной модели процесса горячей прокатки сборной заготовки материала ПАС-1Б. Методика базируется на предложенном методе определения коэффициентов прочности соединения слоев сборной заготовки, в основе которого используется итерационная процедура сравнения экспериментальных и расчетных значений толщины слоев сборной заготовки.
2. Установлен характер влияния толщины прослойки из АД1 на формирование прочного соединения компонентов сборной заготовки ПАС-1Б при
горячей прокатке, на основании чего определен наиболее благоприятный диапазон толщин, находящийся в интервале от 5 до 6 мм.
3. На базе математического моделирования и экспериментальных исследований получены количественные зависимости утонения стенки заготовки НАС-1Б по ее образующей и по штамповочным переходам.
4. С помощью математического моделирования установлено наличия градиента интенсивности напряжений в приграничном с заготовкой слое пуансона, который объясняет механизм формирования условий активного трения на поверхности заготовки, контактирующей с пуансоном.
5. Установлены количественные значения компонентов напряженно-деформированного состояния в заготовке и в свинцовом пуансоне по штамповочным переходам в зависимости от зоны очага деформации и геометрии инструмента, на основании чего определена наиболее рациональная длина пуансона.
6. Разработана методика проектирования технологического процесса вытяжки полусферических деталей из материала типа ПАС-1.
Практическая значимость определяется комплексом выполненных исследований, позволивших:
1. Скорректировать параметры сборной заготовки ПАС-1 Б и схему ее обжатий на приварочных проходах в технологическом процессе горячей прокатки.
2. Разработать научно-обоснованный технологический процесс изготовления полусферических деталей из материалов ПАС-1 и ПАС-1 Б.
3. Изготовить опытную партию корпусов бронешлема "Урал" в количестве 10 штук.
4. Выпустить технологическую рекомендацию ОАО «Дубнинский машиностроительный завод» им. Н. П. Федорова и «МАТИ - РГТУ имени К.Э.Циолковского».
Достоверность результатов. Достоверность результатов исследований обеспечивается корректностью постановки задач, применением апробированных
методик, надёжностью современных программных и вычислительных средств, соответствием результатов математического моделирования и экспериментальных данных.
Апробация работы. Основные положения и результаты работы обсуждены: на Международной молодежной научной конференции "Гагаринские чтения" в 2011, 2013гг., Всероссийской научно-практической конференции "Применение ИПИ-технологий в производстве" в 2010, 2012-2013гг., Всероссийской научно-технической конференции "Новые материалы и технологии" в 2010г.
Публикации. Основные положения работы опубликованы в 12 статьях, в том числе в научных журналах и изданиях, определённых ВАК - 3 работы.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, 4 глав, основных выводов и списка использованной литературы. Работа изложена на 133 страницах машинописного текста, содержит 41 рисунок, 27 таблиц и приложения.
Работа выполнена в «МАТИ - Российском государственном технологическом университете имени К.Э. Циолковского» на кафедре «Технология обработки металлов давлением имени А.И. Колпашникова»
Автор выражает глубокую признательность научному руководителю заведующему кафедрой ТОМД, заслуженному деятелю науки РФ, Лауреату Государственной премии, д. т. н. проф. А.П. Петрову и другим сотрудникам и преподавателям кафедры ТОМД за помощь, оказанную при выполнении работы и представлении её результатов.
Глава 1 Состояние вопроса в области технологии производства алюминиевых броневых материалов и изделий из них
1.1 История создания бронешлемов и развития металлических броневых материалов.
История войн свидетельствует, что для защиты от разного вида оружия (копья, стрелы и т.д.) с древних времен используется защита разного рода, начиная с кольчуги и щитов. Постепенно оружие совершенствовалось, что требовало более эффективных средств защиты от него. К числу широко применяемых средств индивидуальной бронезащиты (СИБ) относится бронешлемы. Массовое использование бронешлемов началось в годы Первой мировой войны. В то время каска не могла обеспечить надежной защиты от фронтального удара, она спасала только от осколков и различных твердых предметов летящих при взрывах снарядов [1].
Поэтому в то время предлагались первые варианты усиления защитных шлемов. Так, англичане изготовили шлем, напоминающий шляпу. Она плохо защищала голову от лобового удара, зато благодаря полям спасала от удара сверху, т.е. от шрапнели [2]. Разработка позволила снизить число убитых на 12%, а раненых на 28%. Число ранений в голову упала с 25% до 3%. Недалеко от них отстали и французы, произведшие "каску Адриана" [2].
Эта каска также заинтересовала российское командование и уже к концу 1915 года "каска Адриана" попала на русский фронт [1]. Чтобы не зависеть от зарубежных поставок, уж через год в России наладили производство касок отечественного производства, за ее основу была взята "каска Адриана". С тем лишь отличием, что она была цельной, а не сборной, как у французов. Она обладала увеличенной прочностью и вместо обычной стали использовалась броневая сталь.
Без особых изменений этот шлем использовался до начала 30-х годов и лишь в 1935 году на вооружение принят "красноармейский шлем стальной
образца 1935 года", он представлял собой улучшенную версию "каски Адриана" [!]•
Каска нового образца была принята на вооружение незадолго до Второй мировой войны, она называлась СШ-40 (стальной шлем образца 1940 года). По сути, этот тип касок используется в России до сих пор [3].
Лишь локальные конфликты и боевые действия 80-х годов (Афганистан), послужили толчком для разработки совершенно новых СИБ с высоким уровнем защитных свойств и весовых характеристик. Как видно из опыта, наличие СИБ поднимают боевой дух личного состава и обеспечивают благоприятные условия ведения боевых действий. Их применение существенно повышает эффективность работы специальных групп по противодействию террористам, разминированию и т.п. [3]
Важным моментом при производстве бронешлемов является решение вопроса о выборе материала для его производства. Для изготовления СИБ применяются различные виды материалов:
- металлические материалы (сталь, титан, алюминий);
- неметаллические материалы (стекло- и углепластики);
- тканевые материалы (арамидные ткани, капрон и т.д);
- композиционные материалы, полученные из сочетания выше описанных материалов.
Первоначально основными материалами, применяемые в качестве броневых, были металлические материалы. Но из-за постоянного роста огневой мощи стало понятно, что их использование ограниченно, прежде всего, из-за весовых характеристик. Поэтому были необходимы дальнейшие исследования, направленные на разработку новых видов защитных материалов. Так появились новые классы защитных материалов - неметаллические и тканевые материалы.
Неметаллические материалы, при всех своих достоинствах (высокая прочность, жёсткость, низкие весовые характеристики), часто по прочностным
характеристикам превосходящие сталь, однако их основными недостатками являются непереносимость "точечных" ударов, трудность изготовления и высокая себестоимость [61].
Тканевые материалы, обладают низким весом и высокой технологичностью. По прочности сравнимы с неметаллическими материалами (углепластик), но являются еще более дорогостоящими. Так же, как и неметаллические материалы, они обладают слабыми защитными функциями [61]. Поэтому основное предназначение тканевых и неметаллических материалов - совместное использование с металлическими материалами в качестве усиливающего компонента броневого композита. Это явственно доказывает современная практика производства бронешлемов, которые состоят из внешнего жесткого металлического каркаса и внутренней оболочки из кевлара [61]. Таким образом, металлические материалы являются основой для производства современных бронезащитных средств.
В открытых источниках первое упоминание об эффективности применения металлических броневых материалов датируется 1805 годом [5]. В них упоминается предложение сэра Вильяма Конгривома (Sir Willliam Congreve) о защите корпуса корабля металлическими щитами. Необходимость возникла из-за того, что корабли, изготовленные из дерева, легко было потопить зажигательными и разрывными чугунными ядрами. Им и его сыновьями была предпринята серия экспериментов, в которых он определил законы прохождения пушечных ядер через железные плиты и определил минимальную толщину железной плиты, необходимой для защиты от любого известного артиллерийского орудия.
В то время единственно пригодными материалами для практического применения были кованое железо и чугун. Эксперименты показывали, что кованое железо при одинаковом весе имело преимущество по сравнению с чугуном. Поэтому в первых бронированных кораблях использовали плиты из кованого железа толщиной 101-127 мм [5].
Известно, что в России броню получали путем кузнечной сварки нескольких листов, при этом их качество было невысоким: внутри брони встречалось много непроваренных мест и окалин [6]. Эти обстоятельства вынуждали проводить новые эксперименты по совершенствованию и разработки новых технологий производства броневых материалов. Одним из тех, кто стоял у истоков разработки технологии получения брони прокаткой был изобретатель-металлург Василий Степанович Пятов, работавший на Холуницких железоделательных и чугунолитейных заводах [6]. Им был разработан высокопроизводительный способ изготовления броневых плит прокаткой с последующим упрочнением их поверхности цементацией. Это являлось совершенно новой технологией производства. Для реализации своего изобретения в 1856 году на Холуницком заводе им была построена "листокатаная машина". Производительность стана была очень высокой: броня изготовлялась на нем в несколько раз быстрее, чем проковкой и сваркой под ударами молота. При этом броневые плиты оказывались заметно прочнее, изготовленных по старой технологии. Основное достоинство нового способа заключалось в том, что он позволял прокатывать плиты больших размеров, какие не удавалось изготовлять старым способом [6]. К сожалению, изобретение не прижилось в виду того, что в то время основным поставщиком брони являлась Великобритания, которая всячески препятствовала налаживанию ее производства в России. Зато в последствии, англичане в 1862 году запустили производство стальных броневых плит, где использовали способ точь-в-точь совпадающий с изобретением Пятова [6]. Все это привело к тому, что до начала XX века в России не было предприятий, занимающихся производством броневых материалов, все поставлялось из Европы и Америки. Только в начале двадцатого века в нашей стране было налажено производство тонколистовой броневой стали. Она использовалась, в основном, для легких броневых машин способных защитить от пуль и осколков. Было понятно, что для противодействия артиллерийским снарядам, совершенствование которых шло на фоне международной напряженности, необходимо было наладить производство противоснарядной стальной брони. Что было сделано к концу 1930-х годов, из нее
изготавливали средние и тяжелые бронемашины. Все последующие годы, вплоть до конца 50-х годов XX века броневая сталь оставалась единственным материалом используемым для бронезащиты.
Но, как известно пробивная способность снарядов с каждым годом увеличивалась и стало понятно, что повышение стойкости брони за счет увеличения толщины преграды невозможно. Прежде всего, из-за неприемлемого увеличения весовых характеристик. Поэтому внимание было обращено к другим видам сплавов, которые смогли бы заменить сталь. Так в 1957-1962 годах были проведены первые исследования возможности применения титановых сплавов в качестве броневых [4]. Они обладают удельной прочностью на уровне сталей, при этом они в 1,7 раза легче, что дает возможность увеличить толщину без увеличения массы и снизить условие нагружения при обстреле. Несмотря на все плюсы титана над основной частью других металлических материалов, их использованию препятствует трудность применения и стоимость титана.
Постоянная "борьба" за понижение весовых характеристик и повышение броневых качеств изделий, привела к изучению вопроса о возможности применения алюминиевых сплавов в качестве броневых материалов.
1.2 Применение алюминиевых броневых материалов.
Одним из первых, кто предложил использовать алюминиевые сплавы в качестве броневых материалов был Н.М. Скляров (ВИАМ) [58]. Изначально предполагалось использовать алюминиевую броню АПБА (сплав АМг5П) и АБА-1 (сплав В95) для защиты летательных аппаратов и легкобронированных боевых машин. Однако проведенная оценка существующих алюминиевых сплавов выявила необходимость разработки специальной противопульной алюминиевой брони для изделий БТТ (бронетанковая техника), так как ни один из существующих сплавов не обладал одновременно хорошей свариваемостью, высокой коррозионной и противопульной стойкостью. Так, высокопрочные сплавы системы А1 - Zn - М^- Си, имеющие высокую прочность, твёрдость, и,
соответственно, высокую противопульную стойкость, являются несвариваемыми, сплавы системы А1- М^ обладают низкой противопульной стойкостью при хорошей свариваемости [40].
Одним из известных способов изменения физических и химических свойств материала является легирование. Увеличение содержания легирующих элементов приводят к изменению свойств, в том числе и броневых. Поэтому основной задачей этого направления исследований явилось нахождение оптимального содержания легирующих добавок для достижения наилучших характеристик новых специальных сплавов, применяемых для производства бронетехники и СИБ. Одним из основных требований, предъявляемым к броневым материалам, является их способность к снижению скорости зарождения и роста трещин.
Так, в результате многочисленных исследований проведенных ОАО "НИИ стали" были разработаны алюминиевые сплавы системы А1 - Ъп - 1901, 1903, 1931, которые стали применять в качестве алюминиевой брони для лёгких плавающих и десантируемых машин. Западными аналогами этих сплавов являются сплавы 7039, 7020 и др., которые нашли широкое применение в конструкциях изделий двойного назначения. Сплавы системы А1 —2лл являются дисперсно- и деформационно-термически упрочняемыми сплавами [37]. Так, в работе [33,34] проведен анализ влияния цинка и магния на механические свойства сплава, а влияние содержащихся в нем легирующих добавок марганца и хрома рассмотрено в работе [35,36]. Способность повышения пластичности и ударной вязкости сплава 1901 на 30-40% за счет применения других, отличных от серийных, режимов обработки исследовано в работе [37]. Эти сплавы обладают хорошими технологическими характеристиками при всех видах обработки (механической, давлением, литьём, сваркой), что обеспечивает возможность получения крупногабаритных слитков полунепрерывного литья, всех видов катаных, кованых и прессованных полуфабрикатов широкой номенклатуры.
В тоже время максимальная твердость гомогенных алюминиевых сплавов ограничивается для противопульной брони 163-165 ед. НВ, а для противоснарядной 145 ед. НВ, не смотря на то, что предельно достигаемые
значения для них существенно выше [41,42]. Так повышение твердости противопульной брони на каждые 10 ед.НВ поднимают стойкость на 5%, повышение стойкости противоснарядной брони значительно более сложный процесс. Другой существенный недостаток гомогенных броневых материалов, в том числе и деформируемых дисперсно-упрочняемых сплавов, к которым относятся сплавы 1901, 1903 и 1931 заключается в проблеме обеспечения в этих сплавах повышенных сопротивляемости отколу и изотропности свойств плиты либо листа [42,59]. Поэтому постоянно идет совершенствование технологий изготовления новых материалов.
Одним из путей повышения эксплуатационных и физико-механических свойств броневых материалов выше предельно допустимых значений для гомогенных материалов - это применение гетерогенных материалов, имеющих слоистое строение.
1.3 Слоистые броневые материалы и способы их производства.
Первые эксперименты по производству двуслойной брони были проведены еще в 1863 году англичанином Котчеттом [5]. Он предложил приваривать 25-мм стальные плиты к 75-мм плитам кованого железа. Позднее, в 1 867 г. Якоб Риз (Jacob Reese) запатентовал цементирующий компаунд, который был пригоден для цементации и упрочнения броневых плит. К сожалению, из-за недостаточного развития металлургии, все усилия по реализации этих предложений в то время не имели успеха [5]. На сегодняшний день разработан ряд гетерогенных материалов, таких как: сталь + сталь, титан + титан, титан + алюминий, сталь + алюминий и др. [60].
С развитием промышленности стало возможным получать гетерогенные материалы на базе алюминиевых сплавов. Так в НИИ Стали совместно с MATH, ВИЛС и БКМЗ созданы слоистые броневые материалы, типа ПАС-1, ПАС-2 (рис. 1.1) на основе специально разработанных алюминиевых сплавов 1901, 1903 и 1931. Алюминиевые плиты состоят из двух основных (лицевой и тыльной) слоев и промежуточной прослойки из АД1 [42,43]. Применение прослоек помимо
улучшения схватывания между основными компонентами материала позволяет повысить резерв пластических свойств как в заготовке, так и в готовом слоистом материале.
Стоит особенно отменить схему расположения слоев в пакете. Она учитывает характер поражения броневого материала огнестрельным оружием. Так, его лицевой слой должен обладать высокими прочностными характеристиками, необходимыми для погашения энергии и сопротивления разрушению при попадании в него пули или снаряда, а тыльный слой, изготавливаемый из более вязкого материала, должен задерживать осколки, образующиеся от разрушения лицевого слоя. В качестве материала лицевого слоя, как правило, используется сплав 1901 либо 1931, тыльный слой изготавливается из сплава 1903А.
АД1
1901
1903
АД1
а)
АД1
1903
1901
1903
1903
АД1
АД1
АД1
АД1
б)
Рисунок 1.1 Схема расположения слоев в пакетах: а) ПАС-1,6) ПАС-2
Большое значение имеет методы производства слоистых материалов, которые можно разделить на две большие группы [44-47]:
1. Методы получения без использования пластического деформирования: пайка, наплавка, литье, металлизация напылением, химические и электрохимические покрытия.
Получение слоистых материалов наплавкой представляет собой нанесение слоя металла или сплава на поверхность изделия посредством сварки плавлением. При сварке кромки соединяемых металлов оплавляются, зазор между ними заполняется расплавленным металлом, в результате чего образуется соединение. Недостатком данного метода является образование в области соединения зон структурной и химической неоднородности, которые могут привести к дефектам и появлению хрупких фаз. Помимо наплавки многослойные заготовки получают литьем, они относятся к полуфабрикатам, т.к. в дальнейшем подвергаются горячей обработкой давлением (прокатка, прессование и т.д.). Способ заключается в заливке жидким металлом пластины или стержня, установленных в изложницы. Наиболее часто этот способ применяется для получения слоистых заготовок, предназначенных для изготовления толстолистовых коррозионностойких композиций. Также изделия получают с помощью нанесения плакирующего слоя из порошка металла, либо напылением. Эти методы отличаются невысокой производительностью и, как правило, применяются при изготовлении изделий ограниченных габаритов.
2. Методы получения сварного соединения с применением пластического деформирования: диффузионная сварка, сварка взрывом, прессовая сварка, прокатка.
Соединение металлов диффузионной сваркой происходит в результате взаимной диффузии атомов контактирующих поверхностей при длительном воздействии повышенной температуры и пластической деформации. Этот способ используется для соединения сложных и точных деталей, в том числе
малопластичных и тугоплавких деталей. Способ отличается малой производительностью.
Эффективным способом производства многослойных листов, полос композиционных материалов, получения слоистых заготовок плоской и пространственной формы, предназначенных для последующей обработки давлением (прокаткой, прессованием и др.) является сварка взрывом. Ее проводят в горячем, холодном и теплом состояниях. Образующееся в результате сварки взрывом прочное соединение позволяет исключить больших обжатий при последующей прокатке. Обеспечив тем самым равномерную толщину плакирующего слоя по длине и ширине проката. Основной сложностью при сварке взрывом является обеспечение равномерного начального зазора. Неравномерность его приводит к неоднородности структуры и свойств сварного соединения, а также появлению непривара и пузырей. Установление зазора является трудоемкой и самой ответственной операцией процесса.
Основной недостаток прессовой сварки заключается в ограничении габаритов получаемого изделия размерами рабочего пространства пресса. Применение «шаговой» схемы прессования, т.е. последовательной обработки участков заготовки, сопряжено с появлением переходных зон между соседними участками, которые дважды подвергаются термическому воздействию в процессе сварки.
Особое внимание в качестве метода производства листовых слоистых материалов заслуживает прокатка, с помощью которой получают подавляющее большинство листовой продукции. Прокатка отличается высокой производительностью, возможностью производства крупногабаритных листовых полуфабрикатов. Этот метод широко применяется для производства листовой продукции из слоистых материалов [44,46]. Использование прокатки при производстве слоистых материалов объясняется тем, что метод дает возможность обеспечить прочное соединение по всей поверхности контакта компонентов, получение заданного соотношения толщин слоев, требуемой структуры и физико-
Похожие диссертационные работы по специальности «Обработка металлов давлением», 05.16.05 шифр ВАК
Технология изготовления полых фланцевых деталей ответственного назначения вытяжкой с утонением стенки по внутреннему контуру2018 год, кандидат наук Лобов Василий Александрович
Разработка термомеханических режимов прокатки тонких алюминиевых лент с рациональным для штамповки комплексом механических свойств и анизотропии2013 год, кандидат наук Колобов, Владимир Геннадьевич
Совершенствование технологии и оборудования для изготовления просечно-вытяжной сетки1999 год, кандидат технических наук Гуков, Эдуард Анатольевич
Исследование и совершенствование технологического процесса листовой штамповки с целью повышения качества стальных полых цилиндрических изделий, получаемых глубокой вытяжкой2014 год, кандидат наук Васильев, Михаил Геннадьевич
Совершенствование технологического процесса вытяжки деталей из алюминиевого сплава АД12018 год, кандидат наук Сережкин Михаил Александрович
Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Галкин, Евгений Владимирович, 2014 год
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. А. И. Дерябин, Р. Фернандес. Гражданская война в России 1917-1928. Москва. ACT. 1998 г. -516 е., с илл.
2. Ballistic Materials and Penetration Mechanics Elsevier Scientific publishing company. 1980.
3. C.O. Гонюхов, В.И. Горобцов. МВД России. 200 лет на страже закона и правопорядка. М.: Рейттаръ, 2002, стр. 236
4. М.В.Павлов, И.В. Павлов. Отечественные бронированные машины 19451965. Техника и вооружение. №3, 2009. - стр.49-50.
5. Эверс Г. Военное кораблестроение. 1935 г.
6. С.И.Венецкий. Загадки и тайны мира металлов: Научно - популярное издание. М: МИСИС., 1999. - 376 с.
7. М. Е. Зубцов. Листовая штамповка. Ленинград. Машиностроение. 1980 г. -432 е., с илл.
8. В. П. Романовский. Справочник по холодной штамповке. Ленинград. Машиностроение. 1979 г. - 520 е., с илл.
9. А. П. Голованова. Штамповка тонкостенных днищ из коррозионностойких сталей и титановых сплавов. КШП№13. 1965 г. - №13
10. В. И. Пермяков. Штамповка деталей типа полусфера. КШП - 1976 г. - №6
I I. Е. И. Мошнин. Технология штамповки крупногабаритных деталей. Москва. Машиностроение. 1980 г. - 240 е., с илл.
12. А. А. Баннов. Реверсивная штамповка вытяжка давлением жидкости тонкостенных деталей типа днищ. КШП - 1970 г. - №5
13. Е. И. Исаченков, Е. С. Сизов, К. Г. Сизова. К вопросу теории гибки -формовки резиной при повышенных давлениях. Труды НИАТ - 1963 г. -№53.
И.В. А. Ходырев Применение полиуретана в листоштамповочном производстве. Пермь. Пермское книжное издательство. 1973 г.- 116 с.
15. Е. Д. Вейнгерова. Исследование напряженно-деформированного состояния полиуретановой матрицы в процессе вытяжки полусферических и эллиптических днищ. В сб. тезисов докладов Первой всероссийской научно-практической конференции «Применение ИПИ-технологий в производстве». 2003 г.
16. В. А. Ходырев Применение полиуретана в листоштамповочном производстве. Пермь. Пермское книжное издательство. 1973 г.
1 7. К. Г. Сизов. Исследование процесса штамповки-вытяжки полых деталей из листового металла. Труды НИАТ - 1964 г. - № 175.
18. Е.И.Степанов. Исследование и разработка процесса вытяжки титановых полусферических деталей методом пластичного пуансона для средств индивидуальной бронезащиты. Автореферат канд. Диссертации. - М.: МАТИ, 2011 г.
19. В. И. Галкин, А.П. Петров, А. Р. Палтиевич. Особенности применения конечно-элементного анализа процессов обработки металлов давлением и перспективы прогнозирования структуры и свойств изделий. Технология машиностроения, № 9, 2007.
20. В. И. Галкин, А. Р. Палтиевич, А. Н. Паршиков, А. В. Соколов. Практика применения математического моделирования при решении технологических задач обработки металлов давлением. Технология легких сплавов №1, 2000.
21. В. И. Галкин. Современное состояние вопроса о разработке и внедрении систем автоматизированного проектирования конструкторских и технологических работ. Москва. Цветные металлы. 1998 г. е., 47-52
22. В. И. Галкин, Е. Д. Вейнгерова. Изучение напряженно-деформированного состояния заготовки из стали 12Х18Н10Т при вытяжке малогабаритных полусферических днищ в инструментальных штампах. Технология машиностроения, 2006 - № 8.
23. В. И. Галкин, Е. Д. Вейнгерова. Изучение напряженно-деформированного состояния полиуретановой матрицы при вытяжке сферических деталей. Технология легких сплавов, 2007 - №3.
24. ГОСТ 3778-86. Химический состав свинца.
25. Гидравлический пресс П236Б. Технические характеристики и руководство по эксплуатации.
26. А.А.Арцруни Алюминиевая танковая броня и бронирование автомобилей. Журнал Вопросы оборонной техники, 2004, №15, стр.64-67.
27. Теория пластических деформаций металлов. /Под ред.Е.В.Унксова, А.Г. Овчинникова. -М.: "Машиностроение", 1983, 598 стр.с илл.
28. В.И.Галкин, Г.Н.Шленский, А,Г.Шленский. Исследование условий формирования соединения при прокатке слоистых плит из алюминиевых сплавов. М.: "Цветные металлы", №5, 2003, стр.81-84
29. Н. П. Громов. Теория обработки металлов давлением. Москва. Металлургия. 1978 г. - 359 е., с илл.
30. С. И. Губкин. Пластическая деформация металлов. Том II. Москва. ГНТИ. 1960 г. - 376 е., с илл.
31. JI. А. Шофман. Элементы теории холодной штамповки. Москва. - 375 е., с илл.
32. В. И. Галкин, Е. И. Степанов, Е. В. Галкин. Особенности процесса вытяжки тонкостенных оболочек из титановых сплавов пластичным пуансоном. Технология машиностроения 2011 г. - №4 - с. 14-18
33. B.W.Mott, J.Thompson. Metall Treatment 15. №53,54. 1948
34. Л.Н.Нестерович Исследование структуры и свойств высокопрочных деформируемых алюминиевых сплавов. Диссертация. Минск, 1962 г.
35. В.И.Добаткин. О структурном упрочнении алюминиевых сплавов. Сб. Металловедение легких сплавов. -М.: Наука, 1965, с 1 16-124
36. В.А.Андерсон. Стареющие сплавы на алюминиевой основе. Сб. Старение сплавов. -М.: Металлургиздат, 1962.
37. Н.Б. Мануйлова. Исследование и разработка режимов деформационно-термической обработки высокопрочного алюминиевого сплава 1901 с целью повышения свойств деформированных полуфабрикатов. Диссертация. Москва, 2004 г.
38. А.П.Петров, Е.В.Галкин. Математическое моделирование процесса вытяжки пластичным пуансоном полусферических деталей из слоистых алюминиевых материалов. Технология легких сплавов. 2012г. - №2 - с 101107
39. Е.Д. Вейнгерова, Е.В. Галкин. Исследование некоторых процессов вытяжки полусферических деталей. Технология легких сплавов. 2013 г. - №3- с 21 -28
40. US., Prof. Ettore di Russo "Алюминиевая композиционная броня", International Defense Review, 1988, №12, V.21, p.1627-1658.
41. Патент РФ № 2071025. Слоистая плита на основе алюминия для брони. Опубл. 27.12.1996 г.
42. Патент РФ № 2102241. Слоистая плита на основе алюминия для брони. Опубл. 20.11.1998 г.
43. Ликтерман В.И., Арцруни A.A. Алюминиевая броня. В кн. НИИ Стали - 60 лет в сфере защиты. - М.: "НИИ Стали", 2002, стр. 210 - 222.
44. Голованенко С.А. Сварка прокаткой биметаллов. - М.: "Металлургия", 1977, 233 стр. с илл.
45. Астров Е.И. Плакированные многослойные металлы. - М.: "Металлургия", 1975, 141 стр. с илл.
46. Король В.К., Гильденгорн М.С. Основы технологии производства многослойных металлов. -М.: "Металлургия", 1970.
47. Меандров Л.В., Голованенко С.А. Производство биметаллов. - М.: "Металлургия", 1974.
48. Хренов К.К. Новости сварочной техники. - Изд-во АН УССР, 1949, стр.86
49. Parkins S.M. Weld J., 1953, V.32, №5, р.209
50. Durst С.A. Metall Progress, 1947, V.51, № 1, р.94
5 1. Айнбиндер С.Б. Холодная сварка металлов. - Изд-во АН ЛатвССР, 1957.
52. Айнбиндер С.Б., Клоков Э.Ф. - Из-во АН ЛатвССР, вып. 13, 1954, №10, стр. 113
53. Семенов А.П. Схватывание металлов. -М.: "Машмз", 1954.
54. Шоршоров М.Х., Дрюнин С.С. Кинетика соединения материалов в твердой фазе. Физика и химия обработки материалов. 1981, №1, стр.75
55. Буше H.A. Труды ЦНИИМПС, вып.233, "Трансжелдориздат", 1962, стр.4
56. Король В.К., Пучкова Л.М. Влияние условий контактного трения течения высокопрочных алюминиевых сплавов с тонкими мягкими прослойками. -М.: "ВИЛС", Технология легких сплавов, 1984, №2, стр. 30-36
57. Попов Е.А. Основы листовой штамповки. Москва. Машиностроение. 1977г. - 283 е., с илл.
58. М.Марфин. Броня для летающих танков. М.: Химия и жизнь, 1985, №5, стр. 10-14
59. Пронякин A.B., Каширин В.Ф., Воеводин А.И. исследование сопротивления деформации и пластичности алюминиевых сплавов системы Al-Zn-Mg. - М.: Технология легких сплавов, ВИЛС, 1988, №8, стр. 17-20.
60. Шленский А.Г. Исследование и разработка процесса прокатки слоистых материалов из высокопрочных алюминиевых сплавов с повышенными прочностными характеристиками. Автореферат канд. Диссертации. - М.: МАТИ , 2006 г.
61.0. Лисов. «Кевлар — перспективный материал военного назначения» «Зарубежное военное обозрение», № 2, 1986. стр.89-90.
62. Вейнгерова Е.Д., Галкин Е.В. Исследование некоторых процессов вытяжки полусферических деталей // Технология легких сплавов. 2013. №3. С. 21 -27.
63. Петров А.П., Галкин Е.В. Математическое моделирование процесса вытяжки пластичным пуансоном полусферических деталей из слоистых алюминиевых материалов // Технология легких сплавов. 2012. №2. С. 101107.
64. Петров А. П., Галкин Е.В., Степанов Е.И. Процесс производства изделий полусферической формы при ОМД // сб. тезисов докладов Всероссийской
научно-технической конференции. Новые материалы и технологии. М.: МАТИ. 2010,С.42-45.
65. Галкин В. И., Степанов Е. И, Галкин Е. В. Применение программного продукта DEFORM 2D V9.0 для разработки технологических процессов в листоштамповочном производстве. // сб. тезисов докладов восьмой Всероссийской научно-технической конференции. Применение ИЛИ -технологий в производстве. М.: МАТИ. 2010. С. 71-73.
66. Галкин Е.В., Степанов Е.И. Процесс производства алюминиевых изделий полусферической формы при ОМД. XXXVII Гагаринские чтения. Научные труды Международной молодежной научной конференции в 8 томах. Москва, 5-8 апреля 2013 г. М.: МАТИ. 2011. Т.8. - с. И 6-117.
Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.