Исследование и разработка технологических основ процесса ротационной вытяжки тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.02.04, кандидат технических наук Кирьянов, Александр Александрович

• Кирьянов, Александр Александрович
• кандидат технических наук
• 1998

Оглавление диссертации кандидат технических наук Кирьянов, Александр Александрович

Оглавление.

Оглавление

Введение

ГЛАВА I. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

Краткие выводы

Задачи работы

ГЛАВА II. ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИКИ ФОРМОИЗМЕНЕНИЯ ПРОЦЕССА

РОТАЦИОННОЙ ВЫТЯЖКИ

1. Особенности процесса ротационной вытяжки

2. Кинематические характеристики процесса деформирования при ротационной вытяжке с утонением

2.1. Основные положения модели

2.2. Кинематические и геометрические характеристики элементов по переходам деформирования

2.3. Выводы

3. Уравнение образующей поверхности течения

4. Характеристики перемещения металла в осевом, радиальном и тангенциальном направлениях

5. Моделирование процесса деформирования при ротационной вытяжке с утонением

5.1. Структура очага деформации и стадийность его развития

5.2. Анализ двухцентровой веерной сетки линий скольжения применительно к решению задачи вытяжки через клиновидную матрицу

5.3. Задача о повороте линий тока в тангенциальном направлении

5.3.1. Исходные положения

5.3.2. Годограф скоростей и его характеристики для случая 5t¡ < 2tu sin а\

5.3.3. Определение угла поворота линии тока в тангенциальном направлении

5.4. Обобщенный анализ напряженно-деформированного состояния при ротационной вытяжке с утонением

г 5.5. Моделирование процесса ротационной вытяжки. Пример расчета

5.6. Выводы. Перспективы дальнейшего развития модели

ГЛАВА III. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ДЕФОРМИРОВАННОГО

СОСТОЯНИЯ ПРИ РОТАЦИОННОЙ ВЫТЯЖКЕ

1.3адачи исследования

2. Методы исследования деформированного состояния при ротационной вытяжке. 69 2.1 .Исследование деформированного состояния в зоне деформации с помощью метода делительных

сеток

2.2. Исследование деформированного состояния испытанием твердости

2.3.Исследование деформированного состояния на слоистых моделях

2.4. Исследование деформированного состояния с использованием образцов, армированных проволочками

2.4.1.Методика экспериментального исследования и обработки данных

2.4.2.Результаты эксперимента

Образец армированный проволочками в осевом направлении

Образец армированный проволочками в радиальном направлении

2.5. Выводы

2.6. Анализ эмпирических данных

Г Л А В А IV. ПРИКЛАДНЫЕ ЗАДАЧИ ТЕХНОЛОГИИ РОТАЦИОННОЙ ВЫТЯЖКИ

ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ

1. Постановка вопроса

2. Характеристики схем деформирования. Технологические особенности несимметричных схем деформирования. 99 2.1. Цели исследования. 99 2.2.Элементы контактной поверхности

2.3.Критерии для разработки методики расчета элементов схем деформирования

2.4. Равенство радиальных составляющих усилия деформирования как условие стабильности процесса деформирования

2.5. Методика расчета элементов схемы деформирования по равенству радиальных составляющих усилия деформирования

3. Определение характеристик заготовок, обеспечивающих заданную конструктивную прочность деталей

3.1. Постановка задачи

3.2. Методика расчета

3.3. Исследование механических характеристик металла заготовок на основных этапах изготовления

гильз

3.4. Испытание разрушающим давлением. Исследование упругих и остаточных деформаций

4. Оценка режимов деформирования при ротационной вытяжке цилиндрических деталей по данным пассивных экспериментов

5. Ротационное редуцирование цилиндрических заготовок

5.1. Область применения

5.2. Оценка изменения толщины стенки при свободном ротационном редуцировании

5.3. Геометрия зоны деформации при свободном редуцировании

5.4. Редуцирование по оправке

6. Пакет прикладных программ "Технология ротационной вытяжки высокоточных гильз"

6.1. Назначение и структура пакета прикладных программ

6.2. Проектирование технологического процесса ротационной вытяжки высокоточных гильз. 129 Основные выводы по работе. 132 Приложения. 134 Список литературы

X

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование и разработка технологических основ процесса ротационной вытяжки»

Введение.

Возможности обеспечения конструктивной прочности, высокой точности и качества деталей обусловлены технологией их изготовления. Ротационная вытяжка предоставляет уникальные возможности обеспечения и регулирования требуемых характеристик деталей посредством выполнения одной технологической операции. Вместе с тем, недостаточная изученность процесса и отсутствие строгих математических зависимостей режимов и параметров процесса от требуемых геометрических и механических характеристик изготавливаемых деталей, ограничивают область применения и повышают трудоемкость его внедрения в производство. Исследование механики пластического деформирования, как основы для изучения, дальнейшего развития и внедрения процесса в производство является актуальной задачей для машиностроительных предприятий.

Научная новизна работы:

1. Предложена математическая модель пластического течения для идеального, жест-копластического тела с учетом основных особенностей процесса ротационной вытяжки: объемная схема деформирования; локальный характер деформаций; влияние режимов деформирования на параметры процесса. В качестве обобщенной характеристики процесса, отражающей его основные закономерности, предложена поверхность течения. Установлены закономерности формирования напряженно-деформированного состояния при ротационной вытяжке.

2. Предложена методика исследования деформированного состояния в очаге деформации при ротационной вытяжке с использованием образцов, армированных штифтами в радиальном и осевом направлениях, и затем деформированных с одинаковыми режимами и параметрами процесса.

3. Решен ряд технологических задач, имеющих важное практическое значение. Разработана методика расчета схем установки деформирующего инструмента, которая обеспечивает изготовление деталей с минимальными отклонениями от прямолинейности оси. Пред-

4

ложена методика обеспечения заданной конструктивной прочности гильз за счет реализации упрочнения металла при ротационной вытяжке заготовки. Разработаны статистические модели оценки режимов деформирования для одно- и двухпроходной ротационной вытяжки по обратному способу.

4. Разработан пакет прикладных программ "Технология ротационной вытяжки высокоточных гильз", реализующий весь комплекс технологических расчетов. Пакет включает информационное, сервисное обеспечение, средства укрупненного технико-экономического анализа принимаемых решений.

Практическую значимость работы представляют: - разработка и внедрение в производство технологии изготовления высокоточных гильз с использованием ротационной вытяжки;

-методика укрупненного технико-экономического анализа принимаемых технологических решений;

-методики расчета характеристик промежуточных заготовок, параметров и режимов процесса, обеспечивающих технологически заданную точность и конструктивную прочность деталей;

-методика расчета характеристик схемы установки деформирующего инструмента, которая обеспечивает минимальные отклонения формы изготавливаемых деталей;

-технологические рекомендации и критерии, включенные в базу технологических данных, являющейся информационным обеспечением пакета прикладных программ.

В основу исследований автором положены работы по теории процессов ротационной вытяжки и поперечной прокатки ТетеринаП.К.,ШевакинаЮ.Д.,СейдалиеваД.С., Казакевича И.И., Ракова, Л.А., Вальтера АИ., Юдина Л.Г., зарубежных исследователей Кабаяши Ш, Уэлса и других.

В первой главе проведен анализ предшествующих теоретических, экспериментальных и прикладных исследований и сформулированы основные задачи работы.

Во второй главе исследована механика процесса пластического деформирования при ротационной вытяжке и предложена математическая модель процесса.

В третьей гпаве приведены результаты экспериментальных исследований деформированного состояния при ротационной вытяжке и подтверждены основные теоретические положения предложенной модели процесса.

В четвертой главе разработана методика проектирования технологических процессов ротационной вытяжки высокоточных гильз. Методика реализована в виде пакета прикладных программ.

Работа выполнена на базе ГУЛ "Машиностроительный завод" ПО "Сибсельмаш", г. Новосибирск. Исследования точностных характеристик гильз проведены на АО "Кемеровский авторемонтный завод", исследование упругих и остаточных деформаций гильз при нагружении внутренним давлением выполнено специалистами АО "Энерпред", г. Иркутск.

Разработка и внедрение технологии изготовления высокоточных гильз в производство выполнены автором совместно с ведущим инженером Залата В.И.

Результаты работы внедрены на ГУЛ "Машиностроительный завод" ПО Сибсельмаш. Детали, изготавливаемые по предложенной технологии, используются в изделиях Кемеровского авторемонтного завода, Омского завода транспортного машиностроения, АО "Энерпред" г. Иркутск, СП "Саянал", г. Саяногорск, Ошского машиностроительного завода, г. Ош, Кыргызстан, АО "Гидромаш", г. Новосибирск, АО ИПФ, г. Новосибирск, НПО "Сибсельмаш", г. Новосибирск.

6

ГЛАВАМ.

Состояние вопроса и постановка задачи исследований.

ГОСТ 18970-84 рекомендует термин "ротационная вытяжка" и определяет процесс как вытяжку при относительном вращении инструмента и заготовки. ГОСТ не разделяет способы ротационной вытяжки.

Многообразие конкретных схем реализации процесса делает актуальной проблему единства терминологии. Проблема неоднократно обсуждалась в литературе [1,3,4,10],однако единая терминология не установлена. В технической литературе используют термины: ротационная протяжка (как частный случай ротационной вытяжки - Могильный Н.И.), обкатка, ротационная обкатка, обкатка на оправке (Уэлс, Капорович В.Г., Э. Томсен), поперечная прокатка (Шевакин Ю.Д., Тетерин П.К., Казакевич И.И. и другие), ротационное выдавливание (Ч. Уик, Гредитор М.Л. и другие).

Анализ определений терминов "раскатка" и "протяжка" [40] выявил использование однотипных признаков, в том числе, характеризующих другие процессы. По мнению Капоровича В.Г. более удачным является термин "обкатка" - ротационная обкатка. Анализ кинематики процесса и исследование структурных изменений в металле при ротационной вытяжке [29] подтверждают корректность этого утверждения.

Анализ механических схем деформаций (по Губкину С.И.), характерных для различных зон очага деформации и различных способов ротационной вытяжки, показывает, что аналогичные схемы имеют место в процессах прокатки, выдавливания, обкатки (Рис.1),что не позволяет однозначно классифицировать процесс по типу одного из перечисленных. Поэтому к дальнейшему рассмотрению примем термин "ротационная вытяжка", ставя ему в соответствие все вышеперечисленные термины, используемые в литературе. Их аналогами в иностранной литературе являются термины: английские - Flow Forming, Spin Forming, Shear Spinning и другие; немецкие - Drucken, Metalldrucken; французские - Repoussage, Floutournage.

?

При определении процесса важно выделить значимые признаки процесса, выражающие его сущность и отличающие его от других процессов обработки металлов давлением. Наиболее точным является определение Е.И. Исаченкова, определившего, что сущность процесса состоит в суммировании элементарных деформаций плоского или объемно-пластического истечения под действием локальной нагрузки и распространении их по винтовой образующей детали.

Процесс ротационной вытяжки, будучи известным с начала XX века [4], широкое развитие получил в течение последних 30-40 лет. Этот факт отражает тенденцию в обработке металлов, направленную на локализацию деформации и распространении ее по объему заготовки по определенной траектории, определяемой кинематической схемой вытяжки. Принципиальные схемы ротационной вытяжки систематизированы по исполнительным движениям и областям применения [3].

Многообразие схем реализации процесса расширяет его технологические возможности, делает его более универсальным (по оснастке и возможностям управления). Во многом этим определяется область применения процесса. При определенных условиях ротационная вытяжка по производительности и экономичности превосходит штамповку [42], что позволяет использовать его в условиях единичного, серийного и даже массового производства (Рис.2). Процесс используют для изготовления широкой номенклатуры изделий приборо - и машиностроения, авиакосмической промышленности, товаров народного потребления, объединяемых классом полых осесимметричных деталей как с прямолинейной (цилиндры, конусы), так и с криволинейной образующей (включая детали с выпукло-вогнутыми поверхностями). Холодной ротационной вытяжкой изготавливают детали с внутренним диаметром до 6 метров [42], толщиной стенки от сотых долей миллиметра [4] до 20 ... 30 миллиметров (из стали) и длиной до 30 метров [1]. Обрабатываемые металлы и сплавы включают углеродистые стали с различным содержанием углерода, низко-, средне- и высоколегированные стали, сплавы алюминия. Ротационная вытяжка является перспективным способом изготовления деталей из никеля, вольфрама, молибдена, ниобия, тантала, титана и их сплавов [3], что объясняется благоприятной схемой напряженного состояния.

Д

Рис.1. Механические схемы деформации характерные для различных процессов обработки металлов давлением; аналогия с процессом ротационной вытяжки:

1,11- обратная ротационная вытяжка [6];/// - прямая ротационная вытяжка \6\ JV- прямая ротационная вытяжка [29]; V- аналогия, основанная на экспериментах Калпаксиоглу [6].

100% 90% 80% + 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0%

5-7%

40-50 %

4-11 %

Штамповка

Ротационная вытяжка

Рис. 2. Гистограммы сравнительных технико-экономических показателей штамповки и ротационной вытяжки [42]:

1 - время подготовки производства;

2 - установленная мощность оборудования;

3 - усилие вытяжки.

О

Ротационная вытяжка - высокоэффективный процесс обработки металлов давлением, обладающий важными преимуществами, в сравнение с другими способами обработки металлов

давлением.

1

Ввиду упрочнения металла заготовки при холодной ротационной вытяжке появляется явно выраженная анизотропия механических характеристик материала. Ориентация деформированных волокон по контуру оправки является более предпочтительной: повышается усталостная прочность и предел прочности на растяжение [4], повышается поверхностная твердость и, следовательно, сопротивление истиранию.

При минимальных затратах времени на переналаживание оборудования ротационная вытяжка открывает возможность многовариантного выполнения операции.

Ротационная вытяжка позволяет обнаруживать дефекты металла, которые при других способах обработки могли оказаться скрытыми.

Одним из основных преимуществ ротационной вытяжки является возможность изготовления высококачественных полых деталей с минимальными допусками на толщину стенки и внутренний диаметр (не более 0,025 мм), шероховатостью внутренней поверхности на уровне 9-10 класса (Ка 0,15 ... 0.2), и шероховатостью наружной поверхности Яа 0,8... 1,6 и при необходимости выше [4]. Поэтому процесс можно считать идеальным для изготовления высокоточных полых осесимметричных деталей, в том числе тонкостенных. Известны многочисленные оригинальные приложения процесса к изготовлению полых деталей без оправки, решетчатых (с дополнительным травлением) [4], листов из высокопрочных сталей (с дополнительной разрезкой и разверткой) [1], многослойных труб и других деталей, раскрывающих потенциальные возможности процесса ротационной вытяжки [66,70,73,74,78].

Одним из факторов сдерживающих широкое внедрение процесса в производство является его недостаточная изученность и отсутствие точных расчетных зависимостей для определения режимов и параметров процесса [1]. Установлены лишь общие закономерности влияния тех или иных характеристик на процесс деформирования и на их основе разработаны рекомендации, нашедшие отражение в литературе [1,4,6], отраслевых стандартах, руководящих мате-

риалах, там же содержатся рекомендации по экспериментальной отработке режимов и параметров процесса. Трудоемкость последнего этапа непосредственно зависит от степени изученности процесса.

Н.И. Могильным [42] сформулированы основные направления дальнейшего исследования процесса ротационной вытяжки, которые достаточно точно отражают требования теории и практики внедрения процесса в производство:

- изучение закономерностей механики течения при ротационной вытяжке;

- изучение закономерностей формирования очага деформации;

- изучение напряженно-деформированного состояния, условий формоизменения заготовки;

- анализ энергосиловых параметров и режимов деформирования;

- разработка методов математического моделирования процесса ротационной вытяжки;

- изучение и совершенствование принципиальных кинематических схем формообразования заготовок;

- разработка банка данных для развития и совершенствования базы технологических знаний и систем автоматизированного проектирования ротационной вытяжки;

- исследование способов развития промежуточной заготовки с целью поиска оптимальных технологических решений.

Наименее исследованными, из перечисленных, оказываются вопросы, касающиеся теории процесса ротационной вытяжки - исследование закономерностей формоизменения и формирования напряженно-деформированного состояния в очаге деформации и внеконтактных зонах.

Перечень не учитывает множества узких специфических задач, ждущих своего решения. Анализ предшествующих исследований по перечисленным направлениям позволил конкретизировать задачи. В части изучения закономерностей механизма ротационной вытяжки анализ показал, что основой большинства теоретических работ по изучению процесса является

допущение о плоскодеформированном состоянии в меридиональном сечении зоны деформации.

//

Основанием явились опьггы Калпаксиоглу [6] по сравнению образцов с координатными сетками в меридиональном сечении, деформированных с одинаковыми степенями деформации способами выдавливания и обкатки (ротационной вытяжки). Неплохое соответствие характера искажения координатных сеток для двух названных методов позволило провести аналогию между процессами ротационной вытяжки и выдавливания (или волочения - в зависимости от способа ротационной вытяжки). Однако тот же исследователь (при ротационной вытяжке конусов) отметил смещение металла заготовки относительно оси оправки, в направлении противоположном направлению вращения оправки [6]. Уэлс [28], собственными исследованиями, подтверждает основные выводы, полученные Калпаксиоглу. Указывая, что течение металла происходит в направлении перпендикулярном к направлению обкатки роликом, он отмечает значительные сдвиговые деформации во всех направлениях. Таким образом, и Калпаксиоглу и Уэлс отмечали наличие деформации в окружном направлении, однако допущение о плоской деформации в меридиональном сечении на многие годы определило методологию изучения процесса. Исследования деформированного состояния при ротационной вытяжке, проведенные Казаковой А.И. и другими [29] с использованием микроструктурного метода позволили установить, что волокнистая структура в зоне деформации ориентирована по винтовой линии в направлении обкатки заготовки роликом.

В соответствие с результатами исследований [6,28,29] определено два подхода к анализу закономерностей механизма ротационной вытяжки и анализу деформированного состояния в очаге деформации: на основе допущения о плоской деформации в меридиональном сечении и рассмотрение объемного пластического течения.

Современными исследователями расширены границы допущения о плоской деформации. В связи со сложностью анализа трехмерного течения, обычно, в качестве допущения принимают:

- плоскодеформированное состояние в меридиональном сечении [3,7,8,9,10], -плоскодеформированное состояние в поперечном сечении [11] (применительно к анализу энергосиловых условий процесса),

- в каждом из сечений, взятых отдельно, принимается допущение о плоской деформации [26].

Большее распространение нашел подход, основанный на допущении о плоской деформации в продольном сечении очага деформации.

В соответствие с допущениями следует рассматривать вопрос о направлениях истечения металла из очага деформации. Вопрос, по отношению к рассмотренному, является более общим, поскольку в каждой из плоскостей возможно течение металла в нескольких направлениях.

С точки зрения процесса, очевидным является течение "вперед" - в сторону деформированной заготовки. Казакевич И.И. [7] дополнительно анализирует течение металла "назад" - в сторону исходной заготовки. Такое течение является причиной образования наплыва перед роликом. Еще более общий случай рассматривает Раков Л.А. [9]. Он учитывает течение как в осевом, так и окружном направлениях (то есть по всем граням развитого очага пластической деформации) Рис. 3. Однако первой попыткой учета направлений и характера течения металла из очага деформации следует признать исследования Уэлса [28], предложившего в общем виде решение этого вопроса.

Уэлс установил, что картина течения аналогична случаю вдавливания клина в плоскую плиту: если клин имеет форму пирамиды с квадратным основанием или конуса, то увеличение размеров отверстия будет одинаковым по направлениям. В случае если одна из сторон основания значительно меньше другой, то деформации по направлениям становятся неравномерными. Учитывая схожесть контактной поверхности "ролик-заготовка" с элементами эллипса, Уэлс исследовал закономерности деформации эллиптического отверстия под действием внутреннего давления и установил, что от отношения полуосей эллипса (а, Ь) зависит характер деформаций эллипса. При а/Ь<2/(1-у), где V- коэффициент Пуассона, увеличивается большая ось,

при а/Ь>2/(1-у) - меньшая. Таким образом, определена зависимость течения металла по направлениям от геометрии контактной поверхности. Следовательно, соотношение размеров кон-

Рис. 3. Геометрические характеристики очага деформации в виде четырехгранной пирамиды по Ракову Л. А. [9].

тактной поверхности является важнейшим параметром управления процессом ротационной вытяжки, что следует учитывать при решении задачи определения режимов и параметров процесса.

В отличие от Уэлса, учитывая истечение металла в двух направлениях, Тетерин П.К. [8] вводит коэффициенты поперечного (для поперечной прокатки) и тангенциального смещения металла: qo и qt. Эти величины связаны соотношением:

О+Яг1 (П

Однако аналитических выражений для определения и qt Тетерин П.К. не приводит,

что ограничивает практическое применение коэффициентов к анализу истечения металла из очага деформации.

Особенностью формирования очага деформации является наличие зоны внеконтактных деформации, оказывающей влияние на характер течения металла. Уэлсом [28] установлено, что жесткопластическая граница может располагаться в радиусе до 40 мм от зоны контакта. Вследствие этого, для мягких пластичных материалов влияние формы и размеров контактной поверхности на процесс деформирования мало.

Казакевич И.И. [7] именно влиянием внеконтактных деформаций объясняет создание благоприятных условий для осевого истечения металла. На основании собственных теоретических исследований им установлено, что в окружном направлении перед очагом деформации заготовка претерпевает деформацию растяжения, за очагом - сжатия, что, по его мнению, создает расклинивающий эффект, способствующий осевому истечения металла из очага деформации. При этом не анализируются особенности окружного течения металла и зависимость деформированного состояния от характеристик этого течения.

В обработке металлов давлением процесс ротационной вытяжки является наиболее сложным [8]. Учет истечения металла по всем возможным направлениям существенно усложняет описание напряженно-деформированного состояния в очаге деформации при ротационной вьггяжке.

Наиболее полными исследованиями в области изучения деформированного состояния при ротационной вытяжке являются экспериментальные исследования Казаковой А.И. и других [28] Рис. 4, установивших объемный характер пластического течения металла в очаге деформации. Поэтому исследования деформированного состояния в продольном сечении очага деформации [6,28,54] реализуют упрощенный подход к анализу деформаций, что, однако, не уменьшает их значимости. Тангенциальные деформации малы, в основном течение металла происходит в осевом и радиальном направлениях (меридиональная плоскость). Соответственно, анализ деформированного состояния в меридиональной плоскости позволяет решать практические задачи. Например, по результатам экспериментов установлена аналитическая зависимость средней интенсивности деформации от значений степени утонения и рабочего угла ролика [11]:

8|Ср = ОД 5 5 +0,94 1п ^-0,13 а -

I к

где I о , I к - начальная и конечная толщины стенок заготовки, а - рабочий угол ролика.

С учетом зависимости истинных напряжений от интенсивности деформаций возможно определить среднее значение предела текучести и осевую составляющую усилия ротационной вытяжки [11].

Допущение о плоской деформации в меридиональном сечении очага деформации является важным в понимании сущности процесса и позволило решить ряд прикладных задач. Но будет неверной абсолютная аналогия процесса ротационной вытяжки с выдавливанием. Поскольку при ротационной вытяжке искажение координатной сетки в продольном сечении зоны деформации (опыты Калпаксиоглу), по сути, лишь проекция истинного деформированного состояния на продольное сечение.

Эффективное исследование напряженно-деформированного состояния в случае использования допущения о плоской деформации возможно с использованием метода характеристик. В

Рис. 4. Распределение и схемы главных деформаций при прямой ротационной вытяжке [29].

этом случае используют характеристику вида поля линий скольжения как соотношение коэффициента вытяжки и рабочего угла матрицы [16] (без учета внешнего трения). Рис.5 .

В таблице 1 систематизированы данные для различных полей линий скольжения (терминология по Соколовскому С. А. [12]), которые могут быть использованы применительно к анализу процесса ротационной вытяжки.

Таблица 1. Характеристики различных видов полей линий. Скольжений.

Условие Поле линий скольжения Иллюстрация

и < , ' 1 2 б ш а 1 к Случай длиной матрицы Рис.5 (в)

и 1 2 в¡п а 1 к Рис.5 (б)

и. 1 1 2 а * к Случай короткой матрицы Рис.5 (а)

В практике ротационной вытяжки на сегодня не нашли должного применения методики оценки напряженно-деформированного состояния. Прежде всего, это объясняется недостаточной изученностью процесса. Исключением является использование метода конечных элементов к исследованию процесса ротационной вытяжки [49,50,51].

Анализ распределения осевых (О^), радиальных (а,т) и тангенциальных (СГ2) напряжений в стенке заготовки, отражающих состояние материала в очаге деформации показывает [50,51](Рис.6):

1. Перед фронтом инструмента действуют осевые напряжения сжатия с наибольшими значениями в наружных слоях заготовки. В выходном сечении заготовки осевые напряжения изменяют знак. Здесь доминируют напряжения растяжения.

/А

Рис. 5. Поля линий скольжения для различных условий вытяжки (без учета внешнего трения).

/о

о

гт

IК ! I -^

80 0^-0 —' /

(У

о.

Т1

50 1

} ^+80

Рис.б.Распределение напряжений в продольном сечении зоны деформаций [84].

ЛЛ

2. Радиальные напряжения в очаге деформации - сжимающие. Наибольших значений они достигают в зоне наплыва.

3. Тангенциальные напряжения в очаге деформации - сжимающие. Их значения несколько меньше, чем у осевых и радиальных напряжений.

Примечательно, что в деформированной заготовке распределение радиальных и тангенциальных напряжений таково, что по толщине стенки существует слой с нулевыми значениями этих напряжений. Относительно этого слоя тангенциальные напряжения изменяют знак: во внутренних слоях действуют сжимающие напряжения, в наружных - растягивающие. Растягивающие радиальные напряжения в этом слое имеют провал до нулевых значений. Это распределение определяет характер остаточных напряжений. Однако в результате исследования напряженно-деформированного состояния при ротационной вытяжке не установлены закономерности его формирования в зависимости от режимов и параметров процесса.

Казакевич И.И. [7], отмечал значительное влияние внеконтактной зоны на характер течения металла в очаге деформации. Им разработана теория напряженного состояния во вне-контактной зоне и установлено, что перед очагом деформации появляется зона растягивающих продольных напряжений СТу, за очагом - сжимающих напряжений (знак напряжений СТХ в каждой из зон соответствует знаку <7У). Названные зоны распространяются на половину расстояния

между очагами деформации.

Под действием осевой силы на упругопластической границе с деформированной частью заготовки возникают растягивающие напряжения сту, а на границе с исходной заготовкой -

сжимающие, абсолютная величина которых приблизительно одинакова. Решения получены на основе анализа перемещений материальных точек в зоне деформации. В качестве исходного допущения принято, что течение металла в поперечном направлении отсутствует. Поэтому закономерности формирования напряженно-деформированного состояния в очаге деформации и внеконтактных зонах учтены частично. Требуется анализ особенностей окружного течения в очаге деформации.

21

Напряженно-деформированное состояние в очаге деформации является фактором, определяющим энергосиловые параметры процесса деформирования. При определении энергосиловых параметров, практически всеми исследователями, в качестве исходного допущения, принимается допущение о плоской деформации в меридиональном сечении. Для решения задачи используют различные методы: конечных элементов [50], верхних оценок [2], баланса работ [52,72], инженерный метод [21,22,23,77], использование регрессионных зависимостей по данным многофакторного эксперимента [54,68]. Расхождение расчетных значений с экспериментальными, как правило, не превышает 20%. В этой связи однозначно выбрать предпочтительный метод сложно. Очевидно, предпочтение должно быть отдано исследованиям, основанным на едином методологическом подходе к анализу процесса деформирования. Примером такого подхода может служить использование метода конечных элементов к исследованию процесса ротационной вытяжки [50]. Однако и для этого случая характерен упрощенный подход к рассмотрению механизма взаимодействия деформирующего инструмента и заготовки с позиций раскатки заготовки.

Локализация очага деформации требует более детального анализа характеристик процесса и режимов деформирования. Поскольку этими характеристиками определяются энергосиловые параметры процесса деформирования.

Деформация происходит в промежуток времени, определяемый длиной дуги контакта и угловой скоростью заготовки [28]. После этого следует разгрузка. Истечение металла обусловлено вдавливанием ролика в радиальном направлении на величину частного обжатия (81 ¡), которое во многом определяет характеристики этого течения. Определение частных обжатий и характера их распределения по длине зоны деформации является одним из важнейших вопросов теории [48].

Вопрос о распределении частных обжатий обсуждался в литературе [10]. Существует две точки зрения. Первая: частное обжатие по длине зоны деформации - величина постоянная, определяемая как 51 = Б а, где Б - осевая подача, [мм/об]. Это, наиболее распространенное

оп

мнение, широко используется в решении задач, связанных с определением характеристик контактной поверхности и энергосиловых условий процесса [1,6,10,20,21].

Значение осевой подачи Б определим как подачу относительно недеформированной части заготовки [28]. Для случая прямой ротационной вытяжки ее величина определяется выражением:

г к

8 8 и

г

где 8И - подача инструмента, [мм/об],

Б - относительная осевая подача, [мм/об], В дальнейшем под понятием "подача" будем понимать относительную осевую подачу.

Очевидно, что для обратной ротационной вытяжки Б = 8И. Казакевич И.И., учитывая то, что очаг деформации имеет нейтральное сечение, относительно которого течение металла в осевом направлении происходит в сторону исходной заготовки, а с другой стороны - в сторону деформированной заготовки, вводит понятие эффективной подачи [7]. Ее величина зависит от положения нейтрального сечения. В частности, если весь металл течет в прямом направлении, эта подача будет равна Б. Введенное понятие "эффективная подача" не получило широкого

распространения в технической литературе. По мнению И.И. Казакевича, частное обжатие постоянно.

Более обоснованной представляется другая точка зрения: частное обжатие непостоянно по длине зоны деформации и возрастает по мере обжатия заготовки. Шевакин Ю.Д. и Сейдалиев Д.С. [5] считают, что внешняя образующая зоны деформации в момент встречи с роликом представляет собой гиперболу. Ввиду малой ее кривизны, после замены гиперболы прямой, частной обжатие в произвольном сечении, удаленном от входного сечения на расстояние X, определяется выражением:

о

5

гк + Xtg а и + 8 tg а

• Б tg а

Зависимость выведена на основе анализа смещаемых объемов, и в своей первоначальной структуре содержит коэффициент, определяемый соотношением напряжений в очаге деформации. Предполагается его экспериментальной определение. Это обстоятельство следует отнести к недостаткам рассматриваемой методики определения частных обжатий.

Более строгой является методика, основанная на определении частного обжатия как разницы толщин стенок в сечениях, удаленных друг от друга на расстояние, при котором объем металла, заключенный между сечениями, равен объему подачи металла за один оборот [48]. Рис.7(а). Распределение частных обжатий по длине зоны деформации определяется посредством численного решения выражений для каждого из участков зоны. Например, для второго участка:

где Ук - объем калибруемого участка.

Расчеты показали (Рис. 7(6)) неравномерность распределения частных обжатий по длине зоны деформации. Эту неравномерность необходимо учитывать при кинематическом анализе процесса ротационной вытяжки.

Вышеописанный подход имеет ряд преимуществ по отношению к предыдущему.

1. Ведется дифференцированное рассмотрение участков зоны деформации.

2. Выражен процесс дискретного перемещения металла в зоне деформации.

3. Определены характеристики осевого перемещения сечения в зависимости от частного обжатия.

Дискретное описание процесса деформирования при ротационной вытяжке является важным инструментом для понимания сущности процесса, и определения характеристик истечения металла из очага деформации, поскольку эти характеристики и их соотношения опреде-

51 »

У^а

(а)

(6)

Рис. 7. Определение частных обжатий по длине зоны деформации [48].

а). Продольный профиль зоны деформации.

б). Функции изменения частных обжатий по длине зоны деформации.

ляют геометрическую точность изготавливаемых деталей. Такой подход может быть принят за основу кинематического анализа механизма деформирования: определения закономерностей перемещения материальной частицы в зоне деформаций и создания модели процесса ротационной вытяжки.

В решении некоторых частных задач исследователями сформулирован ряд моделей процесса ротационной вытяжки.

По сути, одна из моделей сформулирована JI.A. Раковым [9] при анализе истечения металла из пластической зоны при ротационной вытяжке цилиндрической детали. Рис. 3 . В основу анализа принято определение мощности пластической деформации по граням очага деформации - четырехгранной пирамиды (основание - контактная поверхность, вершина расположена на внутренней поверхности заготовки). Трехмерный очаг деформации с четырехугольником в основании - по сути, продолжение идей Уэлса о вдавливании клина.

Введя понятие коэффициента подпора, как соотношения между мощностями деформаций по смежным границам очага деформации, Раков JI.A. определил их численные значения для различных случаев ротационной вытяжки.

Процесс Осуществляется за счет сжатия в радиальном направлении (St = S tg а - постоянное значение частного обжатия) и сдвигом в осевом направлении на величину подачи S. Коэффициент подпора определяется раздельно для каждого вида деформации. Например, для сдвига:

b sin В - sin Y -cosV

-rr у _ ^rr У ___1 5_I 5 и

К N э.б - ^ V , s¡n у .cosy н -sin Р б '

где

sinY -cosa-siniY +13 )

j^r Г _ _¡__H_V i 5н Г б h

siny 5H-cosa 5.6 • sin(y H + pH) '

Характер деформирования определяется численными значениями коэффициента подпора:

7fí

К n > 0,7 - разрушение детали;

К^ < 0,7 - устойчивое протекание процесса;

К^ =03 05" минимальное отклонение внутреннего диаметра от исходного.

Таким образом, вышеописанное решение реализует упрощенную модель процесса ротационной вытяжки. К ее преимуществам следует отнести:

1. Трехмерный очаг деформации (с учетом двух нейтральных сечений).

2. Учет характеристик и режимов процесса.

3. Решения получены в виде конечных формул.

К недостаткам следует отнести чрезмерное упрощение геометрии очага деформации и контактной поверхности, неучтены изменения частного обжатия.

Ввиду сложности аналитического описания процесса деформирования при ротационной вытяжке и решения прикладных задач, дальнейшее изучение процесса исследователи связывают с применением численных методов. Одним из них является метод конечных элементов.

Полное исследование процесса предполагает решение пространственной упругопласти-ческой задачи с учетом множества характеристик материала и процесса деформирования. Поскольку решение задачи в такой постановке чрезвычайно сложно, то задачу сводят к плоской и решают с учетом упругопластической или жесгкопластической модели.

Роговым A.A. [49] разработана модель, учитывающая влияние на напряженно-деформированной состояние заготовки геометрии деформирующего ролика и его подачи, а так же наличие периодических нагрузок и разгрузок заготовки. Деформирование заготовки осуществляется при внедрении ролика в заготовку за счет радиального перемещения. Далее ролик отводится, смещается на величину подачи S и осуществляет очередной этап деформирования.

Согласно другой модели [50,51], осуществляется поэтапное перемещение ролика в осевом направлении. В основу положена упругопластическая модель. Следует отметить, что ре-

зультаты, полученные с использованием различных моделей [49] и [50,51] практически совпадают (характеристики напряженно-деформированного состояния).

Составляющие усилия деформирования, рассчитанные по методу конечных элементов,

в пределах = /= ОД...0,4 имеют расхождения с экспериментальными значениями 1520% [51].

Основными преимуществами использования метода конечных элементов применительно к ротационной вытяжке являются:

1. Определение напряженно-деформированного состояния в очаге деформации.

2. Определение энергосиловых параметров процесса деформирования.

3. Управление размерной точностью на основе анализа остаточных напряжений.

4. Определение оптимальных условий деформирования для исключения наплыва металла перед деформирующим роликом.

К недостаткам метода следует отнести его трудоемкость.

Значительный интерес представляют исследования процесса поперечной прокатки (аналог процесса ротационной вытяжки), выполненные П.К. Тетериным [8,48], поскольку предлагаемые решения наиболее полно отражают специфику процесса - деформирование осуществляется обкаткой в тангенциальном направлении. Установлен характер взаимодействия ролика и заготовки (в поперечном сечении). В частности, определена очередность расположения зон опережения (во входном сечении) и отставания (в выходном сечении) в поперечном сечении очага деформации. Результирующие сил трения и нормального давления относительно нейтрального сечения очага деформации направлены наружу из очага деформации. Этот факт, по теоретическим воззрениям Тетерина П.К., объясняет смещение металла в сторону, противоположную направлению вращения. Такое смещение является характерным для ротационной вытяжки, но никто из исследователей прежде не объяснял механизма этого явления, поскольку оно оставалось за рамками допущения о плоской деформации в продольном сечении очага деформации. Особо отметим, что механизм смещения металла в окружном направлении вскрывается при анализе кинематики процесса в поперечном сечении очага деформации. По сути, ис-

следования Тетерина П.К.- единственные исследования, методология которых основана на рассмотрении поперечного сечения очага деформации. Вместе с тем, этот подход обоснован рядом экспериментальных фактов и исследований. Рассмотрение задач в их совокупности позволяет говорить о моделировании процесса и представляет значительную практическую ценность.

В части экспериментальных исследований процесса более широкое распространение получили методы, основанные на анализе искажения некоторых исходных элементов: метод координатных сеток [28,46], анализа искажений радиально армированных проволочных штырьков [49]. Результаты позволили авторам принять допущение о плоской деформации в продольном сечении очага деформации. Вывод противоположный полученному в вышеописанных результатах исследований [29]. Основные выводы относительно распределения осевых и радиальных деформаций, для перечисленных выше методов, практически совпадают.

К преимуществам метода координатных сеток следует отнести его относительно невысокую трудоемкость и возможность оценки влияния различных технологических параметров на процесс деформирования. В частности, установлено [54], что с увеличением степени деформации и уменьшением рабочего угла ролика неравномерность деформаций по толщине стенки уменьшается.

В качестве экспериментального метода исследования деформированного состояния при ротационной вытяжке нашел метод испытания твердости. Известно исследование нарастания деформаций по волокнистой структуре [75]. Изменение твердости металла в зоне деформации по длине и толщине продольного сечения очага деформации позволяет оценить неравномерность деформаций. Установлено, что различие интенсивности изменения твердости уменьшается с увеличением обжатая и осевой подачи [5]. В качестве характеристики, учитывающей различные условия деформирования, принято отношение длины очага деформации в продольном сечении к средней толщине стенки, названное коэффициентом проработки. С увеличением значения коэффициента проработки неравномерность деформаций по толщине стенки уменьшается.

Таким образом, в работах Уэлса, Томсена Э., Кобаяси Ш, Казакевича И.И., Шевакина Ю.Д., Тетерина П.К., Ракова Л. А., Вальтера А.И., Юдина А А. предложен ряд принципиальных решений, учитывающих особенности процесса ротационной вытяжки. Решения частных задач теории ротационной вытяжки у отдельных авторов не бесспорны и даже противоречивы (примером могут служить подходы Казакевича И.И. и Шевакина Ю.Д. к распределению частных обжатий по длине зоны деформации).

Сточки зрения объяснения сущности процесса, особо следует выделить исследования Уэлса (в части аналогии очага деформации с клином, вдавливаемым в плоскую плиту) и, по сути, их развитие Раковым Л.А.(предложившим характеристики процесса деформирования - коэффициенты подпора и определившим их допустимые значения); исследования Тетериным П.К. процесса поперечной прокатки (в части объяснения особенностей окружного течения, введения характеристик смещения металла по направлениям и распределения частных обжатий по длине зоны деформации); экспериментальные исследования деформированного состояния Казаковой А.И. и других [29] (определивших распределение главных деформаций по величине и направлению в характерных сечениях очага деформации).

Анализ предшествующих исследований показал отсутствие единого методологического подхода к анализу процесса ротационной вытяжки: исследованию закономерностей формирования и стадийности развития очага деформации, определению характеристик пластического течения, характеристик напряженного и деформированного состояния в зависимости от режимов и параметров процесса. В практике ротационной вытяжки не нашли должного отражения результаты теоретических исследований процесса. Расчет основных характеристик, параметров и режимов процесса деформирования во многом основан на эмпирическом описании процесса ротационной вытяжки. Актуальна задача совершенствования базы данных, систематизации технологических знаний для расширения области применения процесса.

Анализ основных направлений исследования процесса ротационной вытяжки показывает его недостаточную изученность, что не позволяет создать научно обоснованные методики реализации процесса. Поэтому на практике при решении технологических задач и создания

тп

систем автоматизированного проектирования технологических процессов, при определении характеристик и параметров процесса чаще используют полуэмпирические и эмпирические зависимости. Основными направлениями реализации процесса ротационной вытяжки являются: детализация этапов проектирования, их автоматизация[55], частичное моделирование процессов [71] и технологических отказов, расчет характеристик по переходам деформирования, синтез управляющих программ [56], исследование обрабатываемости материалов применительно к ротационной вытяжке [39,84].

Во многом процесс внедрения ротационной вытяжки в производство основан на практическом опыте исследователей.

Краткие выводы.

1. Процесс ротационной вытяжки - перспективная технология изготовления полых осе-симметричных деталей, в том числе, высокоточных.

2. Ввиду чрезвычайной сложности, процесс ротационной вытяжки недостаточно исследован. Основой его изучения является аналогия с процессом выдавливания и допущение о плоской деформации в меридиональном сечении зоны деформаций. Излишняя схематизация процесса не позволяет учитывать его значимые особенности, такие как окружное течение металла в очаге деформации и влияние режимов и параметров процесса на результаты деформирования.

3. Исследователи указывают на объемную схему пластического течения в зоне деформаций, однако теоретического обоснования механизма такого течения не предлагают. Отдельные теоретические предпосылки решения этой проблемы сформулированы в работах П. К. Тете-рина. Дискретность в описании процесса позволяет более полно учитывать его особенности, детализировать зависимость его характеристик от параметров и режимов деформирования.

4. Значительный практический интерес представляют экспериментальные и теоретические исследования объемного пластического течения металла, геометрии трехмерного очага деформации, особенностей окружного течения, выполненные Уэлсом, Раковым Л.А., Тетери-ным П.К., Казаковой А.И. и другими.

5. Наиболее полные решения задач по исследованию процесса (определение напряженно-деформированного состояния, энергосиловых параметров процесса, распределение остаточных напряжений) получены с использованием численных методов (метода конечных элементов).

6. Хорошо изученным является вопрос об энергосиловых параметрах процесса ротационной вытяжки. Известны решения полученные с использованием различных методов, обеспечивающих достаточную точность для практических расчетов.

7. В части экспериментальных исследований наибольшее распространение получили исследования деформированного состояния в меридиональном сечении зоны деформаций. Результаты этих исследований подтверждают приемлемость допущения о плоской деформации в меридиональном сечении очага деформации.

8. В практике ротационной вытяжки не нашли должного отражения результаты теоретических исследований закономерностей процесса. Расчет основных характеристик, параметров и режимов процесса деформирования во многом основан на эмпирическом описании процесса ротационной вытяжки и опыте его внедрения.

9. Актуальна задача совершенствования базы данных технологических знаний для расширения области применения процесса за счет более полной реализации его преимуществ.

Задачи работы.

1. Исследовать механику пластического течения при ротационной вытяжке на основе математического моделирования процесса деформирования идеального, жесткопластического тела. Предложить методику оценки характеристик пластического течения в зоне деформаций.

2. Исследовать закономерности формирования напряженно-деформированного состояния в зависимости от режимов, параметров процесса, геометрии инструмента.

3. На основе экспериментальных исследований напряженно-деформированного состояния при ротационной вытяжке получить подтверждение основных теоретических положений работы.

4. Решить важнейшие задачи технологии изготовления высокоточных гильз: обеспечение размерной точности и конструктивной прочности изготавливаемых деталей.

5. Разработать базу данных технологических решений и пакет прикладных программ "Технология ротационной вытяжки высокоточных гильз", обеспечивающий весь комплекс технологических расчетов, и включающий информационное, сервисное обеспечение и технико-экономический анализ принимаемых решений.

55

Заключение диссертации по теме «Механика деформируемого твердого тела», Кирьянов, Александр Александрович

8. Результаты работы внедрены на ГУЛ "Машиностроительный завод" ПО Сибсельмаш при непосредственном участии автора. Детали, изготавливаемые по предложенной технологии используются в изделиях Кемеровского авторемонтного завода, Омского завода транспортного машиностроения, АО "Энерпред" г. Иркутск, СП "Саянал", г. Саяногорск, Ошский машиностроительный завод, г. Ош, Кыргызстан, АО "Гидромаш", г. Новосибирск, АО ИПФ, г. Новосибирск, НПО "Сибсельмаш", г. Новосибирск. За период с 1994 по 1997 г.г. только по деталям Омского завода транспортного машиностроения получена экономия металла более 139 тонн. Акты внедрения приведены в приложении 4.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Кирьянов, Александр Александрович, 1998 год

Список литературы.

1. Гредитор М.Л. Давильные работы и ротационное выдавливание,- М. -.Машиностроение, 1971,239 с.

2. Юдин Л.Г., Яковлев С.П. Ротационная вытяжка цилиндрических оболочек. М.:Машиностроение, 1984,- 129 с.

3. Могильный М.И. Ротационная вьггяжка оболочковых деталей на станках. М. Машиностроение, 1983,190 с.

4. Уик Ч. Обработка металлов без снятия стружки. М. Мир, 1966,-326 с.

5. Шевакин Ю.Д., Сейдалиев Д.С. Станы холодной прокатки труб. М. Металлургия, 1966.

6. Томсен Э., Янг Ч., Кобаяши Ш. Механика пластических деформаций при обработке давлением. М. Машиностроение, 1969,- 503 с.

7. Казакевич И.И. Разработка теории деформирования оболочек локальным силовым воздействием с продольным течением металла и методика расчета основных параметров машин для производства высокоточных полых профильных заготовок винтовой прокаткой валками с гребнем. Автореферат диссертации. Автореферат на соискание ученой степени доктора технических наук. ВНИИМЕТМАШ. Москва, 1977 г.

8. ТетеринПК. Теория поперечной и винтовой прокатки. М. Металлургия ,1983,-270 с.

9. Раков Л.А. Анализ пластического истечения материала из очага деформации при ротационной вытяжке. Технология легких сплавов. Научно-технический бюллетень ВИЛС ,1981, N 1 ,с.38-42.

10. Казакевич И И. Анализ процесса холодной поперечной прокатки (ротационного выдавливания). Кузнечно-штамповочное производство, 1973, N 7, с. 14-17.

П.Хилл Р. Математическая теория пластичности. Государственное издательство технико-теоретической литературы, 1956, - 407 с.

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

13. Грудев А.П. Теория прокатки. М. Металлургия ,1988,-240 с.

14. Бэкофен В. Процессы деформации. М. Металлургия, 1977, -288 с.

15. Колмагоров В.Л. Напряжения, деформация, разрушение. М., Металлургия, 1970, -229 с.

16. Шофман Л. А. Теория и расчеты процессов холодной штамповки. М.,Машиностроение, 1964,375 с.

17. Ильюшин А.А Пластичность. Гостехиздат, 1948,376 с.

18. Малинин Н.Н. Прикладная теория пластичности и ползучести. М., Машиностроение, 1968,400с.

19. Мудров А.Е. Численные методы для ПЭВМ на языках Бейсик, Фортран и Паскаль. Томск, МП «Раско», 1991, -271 с.

20. Белов Е.А. К оценке усилия ротационной вьгтяжки цилиндрических деталей. Исследования в области пластичности и обработке металлов давлением. Тула, 1986, с. 105-113.

21. Печаев В.Ф., Тачкова И.С. Определение силовых параметров ротационного выдавливания трубных изделий с нагревом. Технология легких сплавов 1975, N 6,с. 42-48.

22. Богоявленский К.Н., Рис В.В., Нгуен Ким Тханг Силовые параметры процесса обратного ротационного выдавливания коническим роликом. Известия высших учебных заведений. Машиностроение, 1975, N6, с. 130-134.

23. Баркая В.Ф. К теории расчета силовых параметров процесса ротационного выдавливания тонких оболочек. Труды Грузинского политехнического института., 1971, N 3(143),с. 168-177.

24. Качалов Л.М. Основы теории пластичности. М. Наука, 1969, -420 с.

25. Джонсон В., Кудо X. Механика процесса выдавливания металла. М. Металлургия, 1965, -174 с.

26. Добровольский Н.Г., Степаненко A.B., Шиманович И.М. Определение силовых параметров процесса ротационной вытяжки цилиндрических оболочек. Известия АН БССР ,1983, N 4,с.З-8 .

27. Тимошенко С.П., Гудьер Дж. Теория упругости. М. Наука, 1979, - 560 с.

28. Уэлс Наплыв и увеличение диаметра при обкатке трубных заготовок. Труды Американского общества инженеров-механиков. Серия В., 1968, T.90N 1,с.63-71.

29. Казакова А.И., Коковякина С.А., Шубин В.Н. Особенности структурных изменений в металле при ротационной вьггяжке. Термическая обработка и физика металлов, 1981, N 6. Свердловск, с.90-93.

30. Целиков А.И., Гришков А.И. Теория прокатки. М.: Металлургия, 1970.360 с.

31. Друянов Б.А., Непершин Р.И. Теория технологической пластичности. М.,Машиностроение,272 с.

32. A.C. N745584 В21 Н8/00, D 22/14 Способ изготовления полых осесимметричных деталей. Т.Д. Толкачева, А.Ф. Лавров, А.Ф. Толкачев и др.

33. Томленов А.Д. Механика процессов обработки металлов давлением. М. Машгиз., 1963.

34. Третьяков AB., Зюзин В.И. Механические свойства металлов и сплавов при обработке металлов давлением. Справочник. М. Металлургия, 1973, -224 с.

35. Гавриленко Б. А., Минин В. А Рождественский С.Н. Гидравлический привод. М. Машиностроение, 1968.

36. Дрейнер Н., Смит Г. Прикладной регрессионный анализ. В 2-х кн., кн.2,М.Финансы и статистика, 1986,366 с.

37. Эфрон Б. Нетрадиционные методы статистических исследований. М., Финансы и статистика, 1988,263с.

38. Шенк X. Теория инженерного эксперимента. М. Мир, 1972. -382 с.

39. Скворцов П.Ф. Влияние обрабатываемости металла на формообразование изделий ротационной вытяжкой. Технология и организация производства, 1972., Киев, с.54-56.

40. ГОСТ 18970-84 Обработка металлов давлением. Операции ковки и штамповки. Термины и определения.

41. Попов Е.А Основы листовой штамповки. М. Машиностроение, 1968, -283 с.

42. Могильный Н.И. Ротационная вытяжка на токарных станках. - М., 1992.-48 с. - Машиностроительное производство. Сер. Технология и оборудование кузнечно-штамповочного производства: Обзорная информация/ВНИИТЭМР. Вып. 1.

43. Колмагоров В.Л. Механика обработки металлов давлением. М., Металлургия, 1986,688 с.

44. Ивлев Д.Д. Теория идеальной пластичности. М., Наука, 1966,232 с.

45. Патент ФРГ N 3402301. Способ и устройство для ротационного выдавливания с утонением стенок.

46. Калпаксиоглу. О механизме силовой выдавки. Труды Американского Общества инженеров-механиков, серия 8, 1961, N2, с.35-43.

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

48. Тетерин П.К., Тетерин Г.П., Поксеватин Д.Н. Определение частных обжатий по длине зоны деформации при планегарно-винтовой прокатке, Кузнечно-штамповочное производство, 1995, N7, с. 10-13.

49. Роговой АА. Об одной модели процесса ротационной вытяжки цилиндрических деталей. Труды П Всесоюзного симпозиума "Остаточные технологические напряжения», 1985, с.261-265.

50. Вальтер АИ., Юдин Л.Г. О характере распределения полей напряжений при ротационной вьггяжке. Исследование в области теории, технологии и оборудования штамповочного производства. Тула, 1994, с.87-93.

51. Вальтер А.И., Юдин Л.Г., Хитрый А.А Оценка энергетических параметров ротационной вытяжки цилиндрических оболочек с помощью метода конечных элементов. Кузнечно-штамповочное производство, 1995, N8,c.2-3.

52. Монченко В. П. Эффективная технология производства полых цилиндров. - М. Машиностроение, 1980,248 с.

53. Nagarajan N.G., Kotrappa H., Malanna С., Mechanics of Flow Forming. Annals of the CIRP Vol. 30/1/1981 p.159-162.

54. Хитрый А А., Юдин Л.Г. Исследование неравномерностей деформаций по сечениям стенки оболочек сложного профиля, получаемых ротационной вытяжкой. Исследование в области теории, технологии и оборудования штамповочного производства. Тула, 1990.С.57-64.

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

56. Кирьянов A.A., Залата В.И. Особенности изготовления заготовок гильз гидроцилиндров ротационной вытяжкой. Кузнечно-пггамповочное производство. 1995.№1.с.5-7.

57. Кирьянов АА., Мишунин В.А. Оценка режимов деформирования при ротационной вьгтяжке цилиндрических деталей. Кузнечно-штамповочное производство. 1997,.№11.с.27-29.

58. Кирьянов A.A., Залата В.И. Технология изготовления заготовок высокоточных гильз ротационной вьггяжкой. Тезисы докладов на международной конференции по авангардным технологиям, оборудованию, инструменту и компьютеризации производства оптико-электронных приборов в машиностроении. Новосибирск. СГГА. 1995, с. 17-18.

59. Постников A.C., Кирьянов A.A., Залата В.И. Система автоматизированного проектирования технологического процесса операции ротационной вытяжки. Информационный листок №647-93. Новосибирский ЦНТИ.

60. Кирьянов A.A., Залата В.И. Способ изготовления полых осесимметричных деталей со ступенчатой внутренней поверхностью. А.С.№1771851 В 21 D 22/16,1992.

61. Залата В.И., Кирьянов АА Способ изготовления полых осесимметричных деталей многопроходным ротационным выдавливанием. Патент № 2054341В 21 D 22/16,1996.

62. Кирьянов A.A., Залата В.И. Процесс изготовления гильз гидро - и пневмоцилиндров методом холодного ротационного выдавливания. Информационный листок №107-93.Новосибирский ЦНТИ

63. Разработка оптимальных схем деформирования металла для технологического процесса ротационной вьгтяжки цилиндрических деталей. Отчет. Институт горного дела СО АН СССР. Новосибирск, 1988.

64. Кирьянов A.A. Исследование механики формообразования процесса ротационной вытяжки. Статья находится на рецензии в редакции журнала "Кузнечно-штамповочное производство", вх.89/98 от 27.05.98г.

65. Романовский В.П. Справочник по холодной штамповке. Л., Машиностроение, 1979, 520 с.

66. Филигаров Ю.М., Витвитский В.Н. и другие. Опыт ротационного выдавливания цилиндров с поперечными кольцевыми утолщениями. Обработка металлов давлением, Тульский политехнический институт, 1971, с.254-265.

67. Толкачев А.Ф. Выбор параметров схемы деформирования при ротационной вытяжке. Передовой производственный опьгг,№8,1989,с.6-7.

68. Зимин В.Ф., Хитрый A.A. Влияние технологических факторов на усилие ротационной вытяжки. Передовой производственный опыт,№6,1989,с. 1-2.

69. Бычков Е.А Расчет параметров заготовки для ротационной вьгтяжки цилиндрических за несколько проходов. Передовой производственный опыт,№3,1989,с. 13-14.

70. Полин В.В., Кобылин P.A. Новый метод изготовления трубчатых тонкостенных деталей с внутренним винтовым профилем. Передовой производственный опыт,№7,1989,с. 7-9.

71. Гусев А.И. Оптимизация параметров процесса ротационной вытяжки. Обработка металлов давлением, Тула, 1981, вып.8, с. 101-105.

72. Шиманович И.М. Энергосиловые параметры процесса ротационной вытяжки. "Прочность, пластичность и новые процессы получения металлов". Тезисы доклада 14 конференции, с. 12.

73. Елкин Е.А., Каспаров И.А., Кокорин В.Н. Ротационные методы пластического деформирования пористых заготовок. Пути повышения эффективности холодноштамповочного производства. Материалы краткосрочного семинара 9-10 октября 1987 г., Ленинград, с.66-69.

74. Алексеев Ю.Н., Лимберг Э.А. и другие Исследование деформированного состояния при ротационной вытяжке биметаллических оболочек. Самолетостроение. Техника воздушного флота. Республиканский межведомственный научно-технический сборник. 1975, вып.37, с. 122-126.

75. Витвицкий В.Н., Орлова Л.Н. Экспериментальное изучение нарастания деформаций по волокнистой структуре в процессах установившегося пластического течения. Труды преподавателей и слушателей Тульского горного университета научно-технических знаний. 1973, вып.20, с. 14-21.

76. Григорьев П.Ф. Разработка математической модели для определения усилий ротационной вьгтяжки нержавеющих сталей. Автоматизация и механизация технологических процессов. Харьков, 1981, №2, с.53-60.

77. Баркая В.Ф. Теоретическое исследование силовых параметров процесса ротационной вытяжки. Труды Грузинского политехнического института, 1971, №8,(148).

78. Белов П.И. Экспериментальное определение усилий ротационной вытяжки. Передовой производственный опыт,№12,1988,с.7-9.

79. Ястребов В.Ф., Бородин Н.М. Определение силовых параметров ротационной вытяжки. Обработка металлов давлением в машиностроении. Вып.8,1972, Харьков, с.25-34.

80. Драпкин Л.Т. Экспериментальные исследования конечного пластического формоизменения на многослойном металле. Труды ЛВМИ, №1,1954 г.

81. Надаи А. Пластичность и разрушение твердых тел. Издательство иностранной литературы, М., 1954, 647с.

82. Феодосьев В.И. Сопротивление материалов. М., Наука,1986,512 с.

83. Писаренко Г.С., Яковлев А.П., Матвеев В.В. Справочник по сопротивлению материалов. Киев, Наук. Думка, 1988, 736 с.

84. Могильный Н.И., Карташова Л.И., Могильная Е.П. Оценка пригодности листового металла к автоматизированной ротационной вытяжке. Кузнечно-штамповочное производство, 1996, №6,с.4-7.