Прессование с раздачей в режиме полугорячей штамповки тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.02.09, кандидат технических наук Дао Тиен Той

• Дао Тиен Той
• кандидат технических наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат технических наук Дао Тиен Той

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. ОБЗОР ИССЛЕДОВАНИЙ ПРОЦЕССОВ ОБЪЕМНОЙ

ПОЛУГОРЯЧЕЙ ДЕФОРМАЦИИ

1.1. Классификация схем объемной штамповки

1.2 Теоретические методы анализа процессов пластического

полугорячего формоизменения

1.3. Экспериментальные методы анализа процессов пластического

формоизменения

1.4 Основные выводы и постановка задач исследований

2. ПОЛУГОРЯЧЕЕ ПРЕССОВАНИЕ С РАЗДАЧЕЙ

ОСЕСИММЕТРИЧНЫХ ДЕТАЛЕЙ

2.1. Основные соотношения и уравнения осесимметричного

течения вязкопластических сред

2.2. Постановка задачи и выбор метода анализа процесса

осесимметричной полугорячей штамповки

2.3. Вариационный подход к расчету мощности пластической

деформации в процессах полугорячей штамповки

2. 4. Основные результаты и выводы

3. ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК

СТАЛИ 18ЮА ПРИ ПОВЫШЕННЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ

3.1. Испытания материала на сжатие при повышенных температурах

3.2. Определение условного предела текучести и построение кривых упрочнения для стали 18ЮА

3.3. Определение коэффициента вязкости в зависимости от

температуры для стали 18ЮА

3.4. Основные результаты и выводы

4. АНАЛИЗ ПРОЦЕССА ПОЛУГОРЯЧЕГО ПРЕССОВАНИЯ С РАЗДАЧЕЙ

4.1. Расчет температурного поля в зоне пластической деформации

4.2. Влияние неоднородности механических свойств на пластическое

формоизменение

4.3. Определение напряженно-деформированного состояния

полугорячего прессования с раздачей

4.4. Формирование механических свойств в зоне деформации

после охлаждения

4.5. Основные результаты и выводы

5. ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ

5.1. Методика проектирования технологических процессов на базе операции полугорячего прессования с раздачей

5.2. Исходными данными для проектирования технологического

процесса изготовления стальной охотничьей гильзы

5.3. Расчет технологического процесса

5.4. Предлагаемый технологический процесс изготовления стальной

охотничьей гильзы с использованием операции прессованием с раздачей

5.5. Использование результатов исследований в учебном процессе

5.6. Основные результаты и выводы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Прессование с раздачей в режиме полугорячей штамповки»

ВВЕДЕНИЕ

Одной из основных тенденций развития современного машиностроения является разработка и внедрение новых технологий, повышающих качество изделий, снижающих трудоемкость, материалоемкость, себестоимость их изготовления. Особенно это актуально для изделий, к которым предъявляются высокие требования, как по точности конструктивных элементов, так и по высоким эксплуатационным характеристикам. К таким изделиям относятся корпусные осесимметричные изделия с толстым дном и тонкой стенкой, нашедшие широкое применение в различных отраслях промышленности и часто изготавливаемые методами обработки давлением. Обработка металлов давлением (ОМД) является одним из самых металлосберегающих производств, так как отходы при штамповке значительно ниже, чем при других способах производства. Однако использование при объемной штамповке прутковых заготовок приводит иногда к трудностям их получения в условиях массового производства. В техническом вооружении промышленности процессы ОМД играют весьма существенную роль, так как операции ОМД позволяет получать заготовки или детали необходимых форм, размеров и требуемых эксплуатационных свойств, что дает возможность рассматривать обработку давлением как составной элемент технологии производства различной продукции. Кроме того, обработка давлением является одним из самых металлосберегающих производств, так как отходы при производстве поковок и штамповок значительно ниже, чем при других способах производства. В целом эти отходы не присущи технологии объемной штамповке и большее или меньшее их количество характеризует лишь степень достигнутого технического совершенства данного производства поковок. Однако использование при объемной штамповке прутковых заготовок приводит иногда к трудностям их получения в условиях массового производства.

В настоящее время используются новые подходы к технологии изготовления за счет применения перспективных методов обработки металлов давле-

нием, к которым относится неполная горячая (полугорячая) обработка металлов и сплавов. Полугорячая штамповка позволяет значительно повысить деформационную способность металла, снизить удельную нагрузку на инструмент и, что еще более важно, за счет определенного подбора термомеханических режимов таких, как температура нагрева, степень и скорость деформации, скорость охлаждения после деформации получать детали с требуемыми эксплуатационными свойствами.

Применение полугорячего прессования с раздачей, повышая деформационную способность металла, дает возможность изменять в процессе обработки диаметральные размеры, позволяя использовать заготовки с оптимальным соотношением высоты и диаметра. Анализ полугорячей деформирования с точки зрения практической реализации показывает, что процесс представляет собой сумму сложных взаимосвязанных термомеханических воздействий: нагрев заготовки, пластическую деформацию и охлаждение после деформации, требующих построение сложных взаимосвязанных термомеханических моделей. Однако исследования пластического формоизменения, расчета температуры деформируемого тела и определения механических свойств в результате охлаждения, не нашло еще достаточно широкого применения в обработке давлением при разработке юхнологических процессов.

В связи с этим возникает актуальная научная задача по разработке рекомендаций, направленных на технологическое обеспечение процесса полугорячего прессования с раздачей, как комплексного взаимосвязанного исследования пластического формоизменения и расчета температуры деформируемого материала с целью формирования требуемых эксплуатационных свойств.

Цель работы. Повышение эффективности изготовления цилиндрических деталей методом полугорячего прессования с раздачей путем разработки теоретически обоснованных режимов технологических процессов, обеспечивающих формирование требуемых эксплуатационных свойств, сокращение трудоемкости и материалоемкости.

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

1. Сформулировать определяющие соотношения и уравнения осесимметрич-ного пластического течения материала для анализа операций полугорячего прессования с раздачей с учетом влияния неоднородности температуры и охлаждения.

2. Определить характер изменения температуры в заготовке в процессе осе-симметричного полугорячего прессования с раздачей, который дает возможность учета его влияния на формирование эксплуатационных свойств в деталях.

3. Провести экспериментальные исследования и получить математические зависимости механических характеристик стали 18ЮА от температуры для режима полугорячей штамповки.

4. Выполнить теоретический анализ операции полугорячего прессования с раздачей цилиндрических деталей.

5. Установить влияние технологических параметров, температуры и скорости охлаждения на силовые режимы, напряженно-деформированное состояние и формирование механических свойств в деталях в процессе полугорячего прессования с раздачей

6. Разработать пакет прикладных программ для расчета технологических параметров операций полугорячего прессования цилиндрических деталей.

7. Дать рекомендации по проектированию технологических процессов изготовления цилиндрических деталей с использованием операции полугорячего прессования с раздачей с заданными эксплуатационными свойствами.

Объект исследования. Технологические процессы прессования с раздачей в режиме полугорячей штамповки.

Предмет исследования. Прессование с раздачей цилиндрических деталей в режиме полугорячей штамповки.

Методы исследования. Исследования операции прессования с раздачей цилиндрических деталей в режиме полугорячей штамповки выполнены с использо-

ванием основных положений теории пластичности и базируются на использовании законов осесимметричного течения вязкопластической среды и элементов теории теплопроводности. Расчет силовых параметров процесса осуществлен численно методом локальных вариаций с учетом температурной неоднородности механических свойств материала в зоне деформации. Анализ напряженного и деформированного состояния и температурных воздействий осуществлен аналитически решением соответствующих уравнений. Автор защищает:

- основные уравнения и соотношения осесимметричного пластического течения материала для анализа операций полугорячего прессования с раздачей цилиндрических деталей с учетом влияния неоднородности температуры и охлаждения;

- экспериментально определенные математические зависимости влияния температуры на механические свойства материала для режима полугорячей штамповки;

- результаты теоретических исследований полугорячего прессования с раздачей;

- установленные количественные зависимости влияния технологических параметров, температуры и скорости охлаждения на силовые режимы и напряженно-деформированное состояние процесса полугорячего прессования с раздачей цилиндрических заготовок и формирование заданных эксплуатационных свойств;

- пакет прикладных программ для ЭВМ по расчету технологических параметров операции полугорячего прессования с раздачей с учетом влияния температуры и скорости охлаждения;

- разработанные рекомендации по проектированию технологии изготовления корпусных деталей па базе операций полугорячего прессования с раздачей, обеспечивающей формирование требуемых эксплуатационных свойств.

Научная новизна: Установление закономерностей изменения напряженно-деформированного состояния, температуры на основе решения комплексной

термомеханической задачи, позволяющей прогнозировать формирование механических свойств, получаемых заготовкой в процессах полугорячего прессования с раздачей.

Практическая значимость. На основе выполненных исследований разработаны рекомендации и создан пакет прикладных программ для ЭВМ по расчету технологических режимов операций полугорячего прессования с раздачей для цилиндрических деталей, обеспечивающих интенсификацию технологических процессов, прогнозирование эксплуатационных свойств, сокращение сроков подготовки производства новых деталей.

Реализация работы. Отдельные результаты диссертационной работы использованы в учебном процессе при подготовке специалистов и магистров по специальности 170104 «Высокоэнергетические устройства автоматических систем» и включены в разделы лекционных курсов «Технологическая механика», «Современные методы подготовки производства», а также применяются в научно-исследовательской работе студентов и при выполнении курсовых и дипломных проектов.

Апробация работы. Результаты исследований доложены на Всероссийской научно-технической конференции студентов, магистрантов, аспирантов и молодых ученых "Техника XXI века глазами молодых ученых и специалистов" (Тула, 2012), на ежегодной магистерской научно-технической конференции Тульского государственного университета (Тула, 2008, 2009), а также на ежегодных научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава Тульского государственного университета (г. Тула, 2010 - 2012).

Публикации. По результатам исследований опубликовано 5 печатных работ, в том числе 4 работы в изданиях, входящих в Перечень рецензируемых научных журналов ВАК.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти разделов, заключения, списка использованных источников из 98

наименовании, 2 приложения и включает 97 страницы машинописного текста, 31 рисунков и 4 таблицы. Общий объем - 130 страниц.

Во введении обоснована актуальность рассматриваемой в работе научной задачи, сформулированы цели работы, положения, выносимые на защиту, научная новизна, методы исследования, практическая ценность, приводятся данные о реализации работы, публикациях, структуре и объеме диссертационной работы, краткое содержание разделов диссертации.

В первом разделе рассмотрено современное состояние теории и технологии объемной деформации конструкционных материалов, проведен анализ существующих технологических процессов изготовления пространственных деталей полугорячей объемной штамповкой, которая обеспечивает получение деталей с высокой точностью размеров и формированием заданных эксплуатационных свойств. Исследованию процессов полугорячей объемной штамповке посвящены многие работы отечественных и зарубежных ученых: Ю.А. Алюши-на, A.A. Богатова, P.A. Васина, С.И. Губкина, Г.А. Гуна, Г.Д. Деля, A.M. Дмитриева, A.A. Илыошина, Е.И. Исаченко, Ю.Г. Калпина, Л.М. Качанова, B.JI. Колмогорова, В.Г. Конопенко, С.С. Кутателадзе, В.Д. Кухаря, A.B. Лыкова, Е.М. Макушка, Н.Н Малинина, А.Д. Матвеева, П.П. Мосолова, В.П. Мясникова, Р.И. Непершина, В. Новацкого, Овчинникова, В.А. Огородникова, Е.А. Попова, И.П. Ренне, Е.И. Семенова, Г.А. Смирнова-Аляева, Л.Г. Степанского, И.Я. Тарковского, С.П. Тимошенко, А.Д. Томленова, Е.П. Унксова, С.П. Яковлева, Дж. Белла, Дж. Гудьера и других [14, 26, 27, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 67, 69, 77, 78, 87, 88, 89, 92, 97, 98]. В работах этих ученых разработаны методы анализа объемного полугорячего деформирования. Однако анализ литературных данных указывает на недостаточное изучение вопроса по решению связанной термомеханической задачи, учитывающей влияние деформационных режимов и температуры на формирование требуемых эксплуатационных свойств.

На основе проведенного обзора поставлена научная задача по разработке рекомендаций, направленных на технологическое обеспечение процесса полу-

горячего прессования с раздачей, как комплексного взаимосвязанного исследования пластического формоизменения и расчета температуры деформируемого материала с целью формирования требуемых эксплуатационных свойств.

Во втором разделе выписаны основные соотношения и уравнения, используемые при теоретическом анализе пластического формоизменения осесиммет-ричных деталей при полугорячей деформации. Используя основные соотношения энергетического уравнения, которое характеризует состояние материала при данных условиях обработки и метод баланса мощностей записан функционал, представляющий собой разность мощностей внутренних и внешних сил, действующих на систему. Составленный функционал решается методом локальных вариаций, с определением мощности пластической деформации и нахождением действительного поля, составляющей скорости перемещения вдоль оси г при постоянных значениях коэффициента вязкости и предела текучести сдвига в пластической области.

В третьем разделе, Приведены результаты экспериментального определения значения и изменения предела текучести и коэффициента вязкости в зависимости температуры.

Четвертый раздел осуществлен расчет процесса прессования с раздачей при условии, что среда в зоне деформации неоднородна, т. е. механические свойств материала зависят от температуры. С этой целью поведен расчет температурного поля заготовки в момент пластической деформации с использованием классической теории теплопроводности. Далее минимизацию функционала проводилась с учетом изменения предела текучести и коэффициента вязкости в зоне деформации от температуры. В результате получили значение полной мощность деформации, используя которую определили технологическую силу, удельную силу и '.сйсто'ітельпьіе поля, составляющей скорости перемещения по оси /•, используя, которое и основные соотношения и уравнения осесиммет-ричного пластического течения был проведен полный анализ напряженно-деформированного состояния.

Решена квазистатическая задача по охлаждению зоны деформации. Найдены значения компонент тензора напряжений в момент полного охлаждения, являющиеся остаточными напряжениями и характеризующие механические свойства (твердость) детали после обработки.

Пятый раздел посвящен разработке расчетной методики и проектированию высокоэффективных технологических процессов изготовления деталей с формированием требуемых свойств. Результаты проведенных исследований использованы при совершенствовании технологического процесса изготовления стальной охотничьей гильзы с использованием операций полугорячего прессования с раздачей.

Технико-экономическая эффективность, предлагаемого технологического процесса связана с применением прутковой заготовки с оптимальным соотношением высоты и диаметра, повышающей коэффициент использования материала с 0,6 до 0.9 и снижающей трудоемкость ее получения рубкой прутка на 15...20%. Сокращением сроков подготовки производства в 1,7 раза. Отдельные результаты диссертационной работы использованы в учебном процессе по направлению 150400 «Технологические машины и оборудование», а также в научно-исследовательской работе студентов.

В заключении приводятся результаты и выводы по выполненной работе.

1. ОБЗОР ИССЛЕДОВАНИЙ ПРОЦЕССОВ ОБЪЕМНОЙ ПОЛУГОРЯЧЕЙ ДЕФОРМАЦИИ

Повышение требований к надежности и долговечности работы машин, оборудования и сооружений ставит задачи: по расширению номенклатуры материалов, из которых стало необходимым изготавливать ответственные детали и выбора режимов обработки.

Решение первой задачи предполагает расширение применения высокопрочных материалов, к которым относятся высокоуглеродистые и легированные стали. Однако эти материалы являются дорогостоящими. В связи с этим необходимо использовать малоотходную и безотходную технологию, то есть максимально использовать методы объемной штамповки. Лимитирующим фактором, сдерживающим широкое внедрение обработки металлов давлением таких материалов. является их зысокая прочность и малая пластичность и как следствие высокие удельные усилия и низкая стойкость инструмента.

Решение второй - выбор режимов термомеханического воздействия на заготовку в процессе обработки таким образом, чтобы деталь после обработки получила необходимые механические свойства.

Наибольший интерес с точки зрения технологической возможности является разработка интенсифицированного технологического процесса, базирующегося на использовании высокоэффективных методов деформации. Поэтому большое практическое значение имеет установление влияния параметров технологического процесса таких, как степень деформации, температура, скорость деформации на силовые, деформационные и качественные характеристики. Эти вопросы требуют своего решения и в связи с необходимостью повышения прочностных свойств изделий за счет выбора режимов термомеханической обработки.

В свете сказанного является актуальной задача поиска высокоэффективных методов деформации и разработка рекомендаций по выбору режимов, которые

устанавливали допустимое формоизменение, обеспечивали достаточно высокое качество деталей, удовлетворяющее условиям эксплуатации. К числу таких методов можно отнести полугорячую деформацию металлов и сплавов.

Этот процесс не получил широкого, распространения в производстве. В немалой степени это обусловлено имевшим место в течение длительного времени существовавшим мнением, что металл, подвергнутый полугорячей деформации, имеет значительные по величине остаточные напряжения, которые способны вызвать его разрушение. Некоторые исследователи в области обработки металлов давлением [ 10] считают совершенно неприемлемым производить деформирование при температурах 700...800 °С, соответствующих процессу фазовых превращений.

Однако производственная практика и лабораторные исследования [7, 8, 36, 40, 69, 71, 82] говорят о полезности использования деформирования при температурах полугорячеп обработки. Механические испытания [30] и эксплуатационные показатели деталей, полученных полугорячей объемной штамповкой, в частности выдавливанием, не обнаружили каких-либо отрицательных явлений, происходящих в сталях в процессе деформирования при температурах 600...800

Полугорячее деформирование позволяет не только изготавливать детали необходимой формы и размеров, но и за счет правильного выбора термомеханических режиме таких; как температура, скорость и степень деформации, дает возможность получения деталей с заданными механическими свойствами.

В настоящее время полугорячая штамповка применяется для деформирования интенсивно упрочняющихся в холодном состоянии сталей, к которым относятся инструментальные стали и сплавы, с целью снижения сопротивления деформированию, технологических сил. Полугорячую штамповку используют при обработке ряда конструкционных сталей для повышения прочностных свойств без последующей упрочняющей термообработки [68].

Процесс полугорячей штамповки обладает определенными преимуществами по сравнению с холодным и горячим режимами.

В отличие от горячего формоизменения при полугорячей штамповке почти не образуется окалина, и выдерживаются более жесткие допуски и лучшая чистота поверхности. Следует отметить, что в данном режиме инструмент подвергается тепловому воздействию в меньшей степени, чем в температурном интервале, соответствующем горячей обработке.

По сравнению с холодным формоизменением при полугорячем режиме обеспечивается лучшая заполняемостъ полостей штампов [41], значительно уменьшается вероятность образования трещин в обрабатываемой заготовке. Кроме того, повышенная температура нагрева металла способствует увеличению стойкости рабочего инструмента, вследствие снижения временного сопротивления металла деформированию и удельной нагрузки на инструмент. Имеются сведения, что при замене холодного режима деформирования деталей стержневого типа с головкой на полугорячий срок службы инструмента увеличивается в среднем более чем в 3 раза. Все вышеперечисленные преимущества полугорячего формоизменения перед холодным часто позволяют при использовании первого интенсифицировать технологический процесс изготовления изделия путем уменьшения количества необходимых операций. Кроме того, сравнительный анализ образцов, выдавленных в холодном и полугорячем состоянии из стали одной и той же марки, показал, что второй режим обеспечивает ударную вязкость металла в 2...2,5 раза выше, нежели первый.

В таблице 1.1. приводятся сравнительные данные по некоторым технологическим показателям при различных режимах штамповки инструментальных фигур выдавливанием (материал - среднелегированные стали) [29].

Говоря о высокой скорости деформации (следовательно, и скорости деформирования), следует отметить, что этот фактор позволяет сократить длительность процесса ш^мпоукн, выполнить его почти без теплообмена, что создает условия для изготовления сложных и точных поковок с тонкими элементами

(ребрами, лопатками, стенками и т.д.). Также увеличение скорости деформации сопровождается снижением коэффициента контактного трения [75]. Рядом исследователей отмечен тот факт, что скорость деформации оказывает наибольшее влияние на величину сопротивления деформированию в области фазовых превращений по сравнению с холодным и горячим режимами [10].

Таблица 1.1

Вид штамповки Достиг, глуби-т выдав, относительного диаметра Качество полученной полости Производи -тельность, шт/ч

Точность, квалитет Шероховатость Яа, мкм

Холодная (20°С) 0,2-0,3 6-9 0,32 5-6

Полу горя чая (600-750нС) 0,6-1,0 9-12 0,63 20-25

Горячая (900-12001;С) 2,0-3,0 12- 14 2,0 20-25

При рассмотрении полугорячего деформирования, следует отметить, что в этом режиме металл весьма чувствителен даже к незначительному изменению температуры и отвечает на него ощутимым увеличением сопротивления деформации. Поэтому, для обеспечения оптимальных условий обработки, целесообразно для деформирования в температурном интервале фазовых превращений использовать быстроходное оборудование, с минимальным временем контакта рабочего инструмента с нагретой заготовкой. Выбор оптимальной температуры для данного режима деформирования является компромиссом [64], учитывая такие различные факторы, как форма штампуемой детали, степень деформации, размеры и свойства материала, необходимую точность и т. п.

Нижней границей режима являются температуры 550...600 °С [36], при которых у углеродистых конструкционных сталей наблюдается заметное снижение предела текучести по сравнению с комнатной температурой. Оно продол-

жается до 800°С, а затем стали начинают проявлять склонность к красноломкости. Эта температура является верхней границей данного режима.

Эффективная разработка прогрессивных технологических процессов на базе полугорячен объемной штамповки невозможна без анализа механических свойств металлов в данных условиях.

Вопросы определения механических свойств металлов рассмотрены в целом ряде работ |9, 71]. Имеются результаты исследования поведения специальных сталей, таких, как 18ЮА, 11ЮА, У12А, 65Г, ЗОХНЗА и 50 в полугорячем режиме и статических скоростях нагружения [54, 55, 56, 57, 58], а также мало-

8 II

углеродистых сталей при скоростях деформации порядка 1(Г\.1(Г с"' [80].

Однако для эффективного использования данного режима в производстве при реализации конкретных операций объемной штамповки необходимо изучить особенности их проведения в этих специфических условиях, поскольку производственный опыт реализации подобных режимов отсутствует. Анализ литературных данных указывает на недостаточное изучение вопроса по решению связанной термомеханической задачи, учитывающей влияние деформационных режимов и температуры на формирование требуемых эксплуатационных свойств.

1.1. Классификация схем объемной штамповки.

В практике машиностроения в настоящее время реализовано большое число операций полугорячей штамповки. Технологическая схема операций определяется характером течения металла под воздействием инструмента. Поэтому из всего многообразия представляется интересным рассмотреть те схемы, которые достаточно часто используются в практике производства [51, 59].

Прямое выдавливание (прессование) - технологическая операция, характеризующаяся истечением металла 2, заключенного в матрице 3, в направлении перемещения пуансона 1 через отверстие матрицы (рис. 1.1). Применяется в ос-

новном для получения сплошных деталей, близких по форме к стержню, с

Рис. 1.1. Прямое выдавливание Прямое выдавливание (прессование) с раздачей - технологическая операция, характеризующаяся поэтапно протекающими процессами выдавливания и раздачи стержневой (прутковой) заготовки 2 в матрице 3 под действием пуансона выдавливания 1 и опорного пуансона 4, с истечением металла в направлении перемещения рабочего инструмента (рис. 1.2). Применяется для получения деталей типа колпак - (стакан) с наружным диаметром, превышающим диаметр стержневой заго говки.

Рис. 1.2. Прямое выдавливание с раздачей Обратное выдавливание - технологическая операция, характеризующаяся истечением металла 2 из замкнутой полости матрицы 3 в зазор между пунсоном 1 и матрицей в направлении, обратном перемещению пунсона (рис. 1.3). Обратное полугорячее выдавливание применяют для изготовления полуфабрикатов (готовых деталей) типа стаканов, втулок.

Рис. 1.3. Обратное выдавливание Обратное двустороннее выдавливание (рис. 1.4) - технологическая операция. характеризующаяся истечением металла 2, заключенного в матрице 3, в двух противоположных направлениях относительно перемещения пуансонов 1 и 4 с образованием детали, имеющей с двух сторон полости различного сечения.

Рис. 1. 4. Обратное двустороннее выдавливание.

Комбинированное выдавливание (рис. 1.5), объединяющее способы прямого и обратного выдавливания, - технологическая операция, характеризующаяся истечением металла 2, заключенного в матрице 3, под действием пунсона 1 в двух противоположных направлениях с образованием сложной детали, имеющей с одной стороны полость, а другой стороны сплошной стержень.

2

3

Рис. 1. 5. Комбинированное выдавливание

Комбинированное выдавливание с односторонним ограничением (рис. 1.6) - технологическая операция, характеризующаяся истечением металла 2, заключенного в матрице 3, в двух противоположных направлениях с последующим ограничением течения со стороны пуансона 1. Применяется для получения сплошных деталей, близких по форме к стержню с усложненным профилем вдоль образующей.

Несмотря на разнообразие технологических схем операций полугорячей штамповки применяемых в практике машиностроения, и используемых в технологических процессах изготовления различных деталей используются единые теоретические и экспериментальные методы анализа процессов пластического полугорячего формоизменения.

2

1

3

Рис. I. 6. Комбинированное выдавливание с односторонним

ограничением

1.2 Теоретические методы анализа процессов пластического полугорячего формоизменения

Решение дифференциальных уравнений равновесия совместно с условием пластичности. Этот метод заключается в совместном решении системы дифференциальных уравнении равновесия и условия пластичности. [4, 87]. Уравнения записываются для объемного, осесимметричного, плоского напряженного состояний, плоского деформированного состояния в координатах (прямоугольных, цилиндрических, полярных, сферических), соответствующих конкретной задачи [28, 63, 98]. Если краевая задача является статически неопределимой, то используют дополнительные уравнения связи между напряжениями и деформациями и уравнения неразрывности деформаций.

Для учета контактных сил трения необходимо задать условия трения, определяющие касательные напряжения на поверхностях контакта. Условия трения принимают в двух формах: либо контактные касательные напряжения считают независимыми от координаты, по которой они направлены, т. е. постоянными, или их считают пропорциональными нормальным напряжениям на поверхности контакта.

Решение должно дать величину и распределение напряжений по всему объему деформируемого тела, т. е. значения напряжений как функции координат точек тела, в том числе и лежащих на поверхности, непосредственно воспринимающей активную силу. Однако, такое решение возможно лишь в отдельных частных случаях, и то при отсутствии (или в предположении отсутствия) сил трения на контактных поверхностях.

Рассмотрим возможности решения дифференциальных уравнений равновесия для различных видов пластически напряженного состояния.

При объемном напряженном состоянии имеем три уравнения равновесия, в которые входят шесть неизвестных (три нормальных и три касательных напряжения) и условие пластичности, включающее те же неизвестные. Следова-

тельно, в четыре уравнения входят шесть неизвестных, и задача является статически неопределимой. Дополнительно, можно использовать уравнения связи между напряжениями и деформациями и уравнения неразрывности деформаций, которые внесут, однако, новые неизвестные (шесть компонент деформаций и модуль пластичности). В результате, можно получить: 13 уравнений с 13 неизвестными. Однако, несмотря на то, что количество неизвестных будет соответствовать числу уравнений, решение этой системы является проблематичным.

Для осесимметричного напряженного состояния есть два уравнения равновесия, содержащие четыре неизвестных, и условие пластичности, в которое входят те же неизвестные. Таким образом, осесимметричная задача так же, как и объемная - статически неопределима, и для решения ее требуется привлечение уравнений связи между напряжениями и деформациями (четыре уравнения, которые внесут четыре новых неизвестных) и уравнение совместимости деформаций. Всего получим: восемь уравнений с восемью неизвестными. Однако точные замкнутые решения этой задачи существуют только для отдельных частных случаев, когда касательное напряжение на контактной поверхности или отсутствует, или зависит только от одной из двух координат, входящих в условия равновесия.

Для плоского напряженного и плоского деформированного состояний располагаем двумя уравнениями равновесия (в декартовых координатах или в полярных координатах) и условием пластичности. В этих трех уравнениях содержатся три неизвестных, число уравнений соответствует числу неизвестных. С помощью этой системы уравнений получены замкнутые решения для многих технологических задач.

Метод линий скольжения. Этот метод применяется для решений плоских (и отчасти осесимметричиых) задач ведет свое начало от работ М. Леви (1871г.), Г. Генки и Л. Прандтля (20-е годы). Дальнейшее развитие он получил в работах отечественных ученых Л. Л. Ильюшина, А. Ю. Ишлинского, С. Г.

Михлина, В. В. Соколовского, а также ряда зарубежных ученых Г.Гейрингер, В. Джонсона, К. Ли, В. Прагера, Э. Томсена, Ф. Г. Ходжа, Р. Хилла. В теории процессов ковки и штамповки этим методом с успехом пользовались А. Д. Томленое, К. Н. Шевченко, Л. А. Шофман, Е. М. Макушок, И. П. Ренне [81]. Метод в конечном итоге выражается в построении сетки (поля) линий скольжения и использовании их свойств для определения напряженно-деформированного состояния и связанных с ним технологических параметров.

Метод верхних ог{енок. Этот метод применительно к анализу процессов плоской деформации разработали В.Джонсон и X. Кудо [26, 86, 92]. Сущность его заключается в том, что пластическая область деформируемого материала представляется состоящей из жестких (недеформируемых) блоков. Тем самым действительное поле линий скольжения заменяют полем, состоящим из системы прямолинейных отрезков, образующих блоки. Вдоль границ блоков — компоненты скоростей перемещений претерпевают разрывы. Внутри каждого блока поле скоростей однородно, т. е. вектор скорости для всех точек данного блока один и тот же. На этом основании строят кинематически возможное поле скоростей, которое позволяет провести расчет распределения деформаций и механических свойств деформируемого материала.

Метод сопротивления материалов пластическим деформациям. Этот метод, разработанный Г. А. Смирновым-Аляевым и его сотрудниками, успешно применяется для анализа многих процессов пластического деформирования. Метод позволяет решать ряд практических задач на конечное формоизменение при ОМД. К таким задачам относятся: определение деформирующих сил по заданному формоизменению; определение деформации, по заданной нагрузке или заданной работе внешних сил; определение формы тела на последовательных переходах по конечной его форме. Метод сопротивления материалов пластическим деформациям использует ряд оригинальных способов аналитического и экспериментального анализа, к которым относятся: микроструктурные исследования деформации металлов, определение функциональной зависимости интен-

сивности напряжений от интенсивности деформаций ст. — £1; установление

критериев пластичности и разрушения металлов [67].

Метод баланса работ. Метод, основанный на законе сохранения энергии, применяли Э. Зибель, А. Ф. Головин, И. Л. Перлин и другие исследователи [81, 86]. Исходным положением этого метода (который называют также энергетическим) является следующее утверждение: при пластической деформации работа внешних сил на соответствующих им перемещениях равна работе внутренних сил.

Метод баланса работ при использовании экстремальных принципов дает возможность описывать формоизменение в процессе деформации с учетом совокупности реологических свойств деформируемого материала, в том числе, и при анализе холодного выдавливания [86].

Метод визиопластичности. Этот экспериментально-аналитический метод, разработанный Э. Томсеном с сотрудниками, заключается в том, что при помощи координатной сетки, нанесенной на соответствующую плоскость образца, например на меридиональную плоскость цилиндрического образца, экспериментальным путем устанавливают векторное поле скоростей. Плоскость с координатной сеткой, после каждого очередного приращения деформации фотографируют и по смещению положения узлов получают картину течения металла.

Последующим анализом для точек, которые расположены достаточно близко одна к другой, можно построить зависимости компонент скоростей Vх и

и , а затем определить и скорости деформаций. В дальнейшем, используя

уравнения связи, можно определить напряжения по методике, даваемой Э. Томсеном. По мнению Э. Томсена, единственным допущением, требуемым при решениях методом визиопластичности, является установление зависимостей между напряжением и деформацией. Однако Е. П. Унксов считает, что необходимость прерывать процесс деформации для постадийного фотографи-

рования изменений координатной сетки вносит существенные изменения в условия контактного трения.

Вариационные методы. Эти методы в связи с развитием вычислительной техники получили широкое распространение. Задача интегрирования системы дифференциальных уравнений может быть заменена равнозначной задачей, заключающейся в отыскании функции, сообщающей наименьшее значение некоторому функционалу. В механике сплошны сред, в частности, в теории пластичности этот функционал выражает мощность сил пластической деформации. Подобные задачи называются вариационными. Соответствующие им уравнения выводятся на основе энергетических принципов. Они позволяют решать любые задачи механики с одних и тех же позиций, без каких либо принципиальных ограничений [47, 94, 95].

Решение вариационной проблемы также представляет большие трудности, в связи, с чем часто приходится применять приближенные методы, так называемые прямые методы вариационного исчисления. Эти методы достаточно хорошо обоснованы и в применении к вариационным уравнениям выглядят проще, чем непосредственно к дифференциальным уравнениям равновесия. Общность и универсальность методов позволяет использовать вычислительную технику для решения конкретных задач.

1.3. Экспериментальные методы анализа процессов пластического

формоизменения

Несмотря на существенные достижения в области теоретических исследований механики пластического формоизменения, в большинстве случаев они охватывают частные задачи - осесимметричные и плоские, а принятая идеализация свойств деформируемой среды и в особенности граничных условий не позволяет уверенно считать полученные результаты, соответствующими реальному процессу.

В связи с этим важная роль принадлежит экспериментальным исследованиям, в процессе которых в большей степени удается реализовать натурные условия. Конечно, экспериментальные исследования, так же как и теоретические, не являются безукоризненными. Это обстоятельство требует сочетания и сопоставления результатов аналитических исследований с данными эксперимента, ибо только при таком подходе можно гарантировать получение достоверных результатов.

Очевидно, необходимо различать понятия способ и метод исследования кинематических и динамических характеристик процессов пластического формоизменения, понимая под первым всю совокупность и последовательность мероприятий, необходимых для проведения исследований, а под вторым — то физическое явление, которое фиксируется при проведении измерений механических характеристик. Известные методы могут быть объединены, например, в такие группы, как: механические, электрические, оптические, магнитные, химические, структурные. Однако некоторые методы, например муаровый метод, следует отнести к группе механико-оптических методов; метод сеток — к механическим; голографию — к оптическим. Приведенная классификация, безусловно, является субъективной, известны и другие ее виды. Каждый метод имеет границы целесообразного его применения, поэтому способы исследований иногда основаны на комбинации двух или более методов измерений. В данной главе рассмотрены наиболее распространенные в практике методы исследований процессов пластического формоизменения и способы их приложения.

Проведение экспериментальных исследований органически связано с вопросами моделирования, поэтому представляется целесообразным рассмотреть и некоторые наиболее важные стороны поставки модельных исследований.

Метод сеток. Этот метод — один из наиболее популярных и, пожалуй, один из старейших методов исследования кинематики процессов пластического формоизменения [6]. Применение метода сеток выглядит совершенно естественным приемом исследований, поскольку весь теоретический анализ теории

конечных деформаций, по существу, основан на методе аффинного преобразования фигур при однородной деформации и принципе локальности аффинного преобразования при исследовании неоднородных полей деформаций. В последнем случае тело разбивают на элементарные ячейки, каждая из которых представляет окрестность некоторой точки, формоизменение которой подчиняется тем же законам аффинного преобразования, что и в случае однородной деформации тел конечных размеров.

Наряду с возможностью непосредственного изучения формоизменения элементарной ячейки и определения деформации по соответствующим формулам на основе измерения размеров ячейки до и после деформации возможен анализ, построенный на фиксации картины течения узлов сетки, позволяющий определять скорости течения точек среды, а по ним — скорости деформаций. Этот подход к анализу процессов пластического формоизменения вошел в практику экспериментальных исследований под названием «визио» или «видеопластичность», предложенным Э. Томсеном и его коллегами.

Понятие сеток, наряду с его прямым содержанием, включает в себя совокупность различных систем линий, точек, многослойные структуры, которые либо наносятся на исследуемую поверхность объекта, либо проявляются естественным образом как специфические свойства среды: например, волокнистая макроструктура некоторых материалов образует картину линий тока, выявляемую разрезкой деформированных образцов вдоль первоначального направления волокон структуры.

Сетки в обычном их понимании (делительные сетки) могут быть нанесены на поверхность образцов несколькими способами: накатыванием типографской краски для высокой печати, травлением, напылением, фотоспособом, царапанием индентором, строганием, кернением.

Существующие методики изучения кинематического состояния среды можно отнести к следующим группам: методики, базирующиеся на положениях теории конечных деформаций; методики поэтапного изучения деформаций,

также основанные на деформационной теории; методики, основанные на соотношениях теории течения.

Метод фотопластичности. Поляризациояно-оптический метод исследования напряжений и деформаций за пределом упругости с использованием в качестве деформируемых объектов моделей из прозрачных материалов принято называть методом фотопластичности. В исследованиях этим методом используют «прозрачные металлы» — галлоидные соли серебра, таллия и различные сплавы на их основе и полимеры.

Среди первых работ по использованию полимерных материалов для моделирования пластических деформаций следует отметить работу С. И. Губкина и его сотрудников. Были проведены исследования процессов с большими пластическими деформациями. Обратим внимание на следующие моменты, связанные с применением этого метода. Не совсем оправданная критика, высказанная в некоторых работах в адрес метода фотопластнчности, в известной степени сказалась на его последующем развитии. Основным критическим аргументом в адрес метода фотопластичности являлась ссылка на различную природу деформаций — высокоэластических в полимерах и пластических о металлах, хотя важна не природа деформаций, а возможность получения в полимерной модели картины деформаций (течения), идентичной с картиной течения прототипа.

Имеется много примеров, подтверждающих правомерность применения полимерных материалов для решения задач пластического формоизменения на инженерном уровне. Еще в исследованиях, выполненных А. Надаи, установлено, что траектории максимальных касательных напряжений, полученные на полимерных оптически чувствительных материалах, хорошо согласуется с аналогичными полями для металлических материалов. Позднее Е. П. Унксов, используя стеклообразные полимеры, провел исследования ряда технологических процессов и получил подтверждение этих результатов с экспериментами на металлах.

1.4 Основные выводы н постановка задач исследований

На основе проведенного обзора поставлена научно-техническая задача по разработке рекомендаций, направленных на технологическое обеспечение процесса полугорячего прессования с раздачей, как комплексного взаимосвязанного исследования пластического формоизменения и расчета температуры деформируемого материала с целью формирования требуемых эксплуатационных свойств.

Для достижения поставленной цели в работе необходимо было решить следующие основные задачи исследований:

1. Сформулировать определяющие соотношения и уравнения осесимметрично-го пластического течения материала для анализа операций полугорячего прессования с раздачей, с учетом влияния неоднородности температуры и охлаждения.

2. Определить характер изменения температуры в заготовке в процессе осе-симметричного полугорячего прессования с раздачей, который дает возможность учета его влияния на формирование эксплуатационных свойств в деталях.

3. Провести экспериментальные исследования и получить математические зависимости механических характеристик стали 18ЮА от температуры для режима полугорячей штамповки.

4. Выполнить теоретический анализ операции полугорячего прессования с раздачей цилиндрических деталей.

5. Установить влияние технологических параметров, температуры и скорости охлаждения на силовые режимы, напряженно-деформированное состояние и формирование механических свойств в деталях в процессе полугорячего прессования с раздачей

6. Разработать пакет прикладных программ для расчета технологических параметров операций полугорячего прессования цилиндрических деталей.

7. Дать рекомендации по проектированию технологических процессов изготовления цилиндрических деталей, с использованием операции полугорячего

прессования с раздачей для изготовления деталей с заданными эксплуатационными свойствами.

2. ПОЛУГОРЯЧЕЕ ПРЕССОВАНИЕ С РАЗДАЧЕЙ ОСЕСИММЕТРИЧНЫХ ДЕТАЛЕЙ

Разработка новых и совершенствование существующих технологических процессов, обеспечивающих высокие требования к качеству и эксплуатационным свойствам изделий при экономически обоснованной себестоимости их производства, требует применения новые подходов к технологии изготовления деталей. Значительное место среди новых направлений совершенствования действующих технологических процессов занимают комбинированные процессы с использованием в качестве исходного материала прутка, направленные на изыскание резервов применяемых способов обработки, установление оптимальных режимов проведения операций. В качестве объекта исследования выбран, сложный и практически мало изученный, процесс полугорячего прессования с раздачей. Однако перспективная разработка малоотходных ресурсосберегающих технологий ставит перед теорией обработки металлов давлением новые задачи, требующие применения более совершенных математических моделей деформируемых материалов. Поэтому, актуальной становится задача разработки теории и технологии изготовления цилиндрических деталей с более полным анализом распределения локальных температурных неоднородностей и использованием сложной вязкопластической модели.

В работе на базе основных соотношений осесимметричного течения вязко-пластических сред приводится методика решения задач объемного полугорячего деформирования. Процессы рассматриваются, как совокупность взаимосвязанных термомеханических явлений. Для построения решения используется вариационный подход, обладающий большей общностью по сравнению с решением задач, обработки металлов давлением о течении металла, путем интегрирования дифференциальных уравнений равновесия и решения их совместно с условием пластичности. Это также связано и с большими трудностями математического характера, особенно в случае исследования нестационарных процес-

сов. Методы точного интегрирования систем уравнений, описывающих пластическое течение, разработаны лишь для простейших случаев. Поэтому вариационный подход предпочтительнее для исследования процессов объемной штамповки, характеризующихся разнообразными схемами развития жестких и пластических областей.

2.1. Основные соотношения и уравнения осеснмметричного течения вязкопластическнх сред.

Рассмотрим осесимметричную деформацию тел вращения (Рис. 2.1). Пусть ось рассматриваемого тела вращения совпадает с осью г цилиндрической системы координат г, 9, г. При этом компоненты напряжения и смещения не зависят от полярного угла 0. В этом случае отсутствует составляющая скорости Уд и компоненты напряжения тг0 и равны нулю. Отличные от нуля компоненты напряжения а,., ад, а2, хГ2 и компоненты скорости Уг, У2, которые в дальнейшем будем обозначать \),со являются функциями координат г, г [42].

Деформируемое тело принимаем несжимаемым, изотропным, вязкопласти-ческим. Массовые силы считаем пренебрежимо малыми по сравнению с силами, вызывающими пластическое течение металла.

Пластическое течение рассматриваемого тела независимо от условия пластичности должно удовлетворять дифференциальным уравнениям равновесия сплошной среды в напряжениях:

да г , дХГ2 , <*Г -су6

дг дг г

%„ да2 -0

дг г дг

= 0

(2.1)

а также условию несжимаемости:

^ + (2.2) дг г дг

Напряженное состояние в любой точке сплошной среды определяется симметричным тензором напряжений:

(2.3)

0 т

II 0 0

0

При этом девиатор напряжений имеет вид:

стг - а

О

V

О тГ2 <70 - а О О

стг - а,

(2.4)

где а - среднее гидростатическое напряжение, определяемое как:

аг +<те 3

(2.5)

Скорость деформации в любой точке сплошной среды определяется тензором скоростей деформаций:

С 1 Л

т. = 1г

0 1.

Бг 2 ^^

0 Ё0 0

1. 0

-Уг2

(2.6)

Его компоненты определяются следующим образом:

. _ до . _ о . _д(£> . да

ег — 5 е9 — ~' - ' Угг + ог г ог ог ог

Формула интенсивности скорости деформации сдвига имеет вид:

н=а/1 ' ~ёв^2+(ёе ~+& ~ ёг ^+5

(2.7)

(2.8)

или

# =

2 2 2 3 ГЭи доЛ

— + — + 2- + 2— + - + — — + —

{дг г { дг г) 2 ог )

(2.9)

Деформация каждой точки сплошной среды характеризуется тензором деформаций вида:

Т = 1е

О

1 ^

О -Уг2

О

е0

1

угг 0 8,

(2.10)

Его компоненты определяются выражениями:

а?

вг =

"а-' 80 ~—' иг г ог

2 Э5,

У Г2= —+ "

(2.11)

дг дг

При исследовании процессов обработки металлов давлением, протекающих при повышенных температурах и высоких скоростях деформации, необходимо учитывать влияние вязкости, поэтому используют модель поведения материала - вязкопластическую [14, 15, 42, 87]. Модель деформирования такой среды можно представить параллельным соединением двух элементов - вязкого и пластического. При этом уравнение состояния имеет вид:

а/ =0^ +3це/, (2.12)

где ст5 - предел текучести; ц, - коэффициент вязкости; а/ - интенсивности напряжений; ё; - интенсивность скорости деформации, ё,- = Я/3.

Мощность пластической деформации (диссипация) запишется в виде:

стухе„=т,хН + У2мхН\ (2.13)

где о у - компонент тензора напряжений; ёгу - компонент тензора скоростей; т^ - предел текучести сдвига, т5 = Д/з .

Соотношение между напряжениями и скоростями деформации при осе-симметричном течении вязкопластической среды определяется выражением [176]:

л, у

(2.14)

ботки и метод баланса мощностей [85, 94, 95] записывается некоторый функционал, составляющие которого полностью характеризуют состояние деформируемой среды в данных условиях обработки, представляющий собой разность мощностей внутренних и внешних сил, действующих на систему:

^внутр. ~^внешн. ~ 0. (2.16)

Под мощностью внутренних сил понимаются затраты мощности определяемые выражением:

^внутр. = ^пл. "1" ^вяз.' ^

где Жпл_ - пластическая компонента мощности; Жвяз.- вязкая компонента мощности;

Под мощностью внешних сил понимается мощность, получаемая от воздействия осевой деформирующей нагрузки.

Запишем данный функционал в форме, непосредственно используемой для расчета.

I = ^т^Му + ^У^/иН2(¡V- =0; (2.18)

V V /г"

где ту - предел текучести сдвига; р.- коэффициент вязкости; Н- интенсивность скорости деформации сдвига; ^ - площадь поверхности разрыва; х - вектор поверхностных сил; Ур - вектор скорости движения инструмента (скорости деформирования); К* - площадь поверхности воздействия внешних сил.

Составленный таким образом функционал минимизируется методом локальных вариаций [2, 47, 94, 95]. Суть метода заключается в варьировании с достаточно малым шагом заданного произвольного, но кинематически возможного для рассматриваемых процессов формоизменения, поля скоростей перемещения. Нахождения соответствующих каждому варьируемому значению поля скоростей значений функционала и выбор среди них минимального. При этом составляющая, связанная с внешними силами, в варьировании не участвует. Подобное поэтапное решение приводит в итоге к получению действительно-

где X - коэффициент, пропорциональный мощности пластической деформации.

Для осесимметричного напряженного состояния сплошной среды используем условие текучести Губера - Мизеса:

(а,. - ае )2 + (ае - а2 )2 + (а2 - ст,. )2 + 6т22 = 2<у~. (2.15)

Приведенные выше уравнения представляют собой с точки зрения определения компонентов напряжений, статически неопределимую задачу [42] и для ее решения нужно использовать уравнения связи напряжений и скоростей деформаций, а также уравнения неразрывности деформаций. Кроме того, необходимо четко формулировать граничные условия.

2.2. Постановка задачи и выбор метода анализа процесса осесимметричной полугорячей штамповки

Постановка задачи осуществляется на основе энергетических принципов механики, строящихся на теоремах об экстремальных свойствах действительных полей скоростей и напряжений [2, 64, 85, 95]. Эти принципы получили в теории пластичности свою формулировку [2, 64].

Первый принцип гласит, что действительному полю скоростей соответствует абсолютный минимум полной мощности процесса формоизменения по сравнению с ее значением, определенным через произвольное кинематически возможное поле скоростей деформаций.

Второй принцип говорит о том, что мощность действительных поверхностных сил, соответствующая заданным скоростям, больше мощности, развиваемой поверхностными силами, соответствующими любой другой статически возможной системе напряжений текучести. Данный принцип не нашел широкого применения в силу большой громоздкости вычислений [2].

В работе используется первый принцип и основные соотношения и уравнения, которое характеризует состояние материала при данных условиях обра-

го поля скоростей перемещения, членам которого соответствуют минимальные значения мощностей, то есть к реализации первого экстремального принципа.

Метод локальных вариаций [2] выгодно отличается от широко распространенного метода верхних и нижних оценок точностью получаемых результатов, однако вследствие громоздкости расчетов его активное практическое применение стало возможным лишь сравнительно недавно в связи с широким распространением ЭВМ. Следует отметить, что данный метод относится к прямым численным методам решения вариационных задач и применим к решению задач для функций любого числа переменных. Этот подход дает возможность строить решения при помощи не очень гладких локализованных функций [2].

Действительное поле скоростей позволяет рассчитать по известным формулам скорости деформаций, интенсивности скоростей деформаций и перейти к полю напряжений, определяющие пластические возможности рассматриваемого процесса формоизменения.

Результаты, получаемые вышеописанным методом, должны удовлетворять следующим условиям [2, 42, 85]: граничным условиям для напряжений и скоростей г'11=У^\ начальным условиям для скоростей:

где агу - компоненты тензора напряжений; X/ - компоненты вектора поверхностной нагрузки; щ - составляющая скорости течения металла; «у - компоненты нормали к рассматриваемой поверхности тела; Уо - скорости деформирования, заданные на рассматриваемой поверхности (на соответствующих ее частях); /д -начальный момент времени.

2.3. Вариационный подход к расчету мощности пластической деформации в процессах полугорячей штамповки

Проведем расчет мощности пластической деформации для процесса полугорячего прессования с раздачей цилиндрической детали со степенью деформации у/ = 0,6 и коэффициентом раздачи к = 0,25. Размеры заготовки: диаметр прутка 12мм, высота 15,25мм, и инструмента: диаметр пуансона выдавливания 11,8мм, диаметр матрицы 16мм, диаметр опорного пуансона 12,4мм. Материал прутка Сталь 18ЮА ГОСТ 803-69.

Пусть ось детали совпадает с осью цилиндрической системы координат г, 0, г. Вдавливание абсолютно жесткого цилиндра (пуансона выдавливания), имеющего плоское основание, в вязкопластическую несжимаемую среду (заготовку), имеющую температуру деформации Г идет параллельно оси 2 (рис.2.1). Задача при этом является осесимметричной со следующими отличными от нуля компонентами вектора скорости перемещения и, со, и компонентами тензора напряжений о>0>0\-'2-,,

2

3

4

5

6

7

8

9

10 11

Ъ-6

-Еэ-

3 4 5 6 7 8 9 10 И 12 13 14 15 16 .

Ж

7 18 19 го 51 гг гз С/

1^ = 8

1

Рис. 2.1. Схема прессования с раздачей На основе конечно-элементной дискретизации сплошной среды представим рассматриваемую среду в области пластической деформации в виде системы дискретных элементов, а состояние п-го элемента опишем с помощью обобщенных клеточных переменных с использованием вариационных принци-

пов механики [72]. Разобьем область пластической деформации (деформируемой среды) на п четырехугольных элементов для чего проведем в плоскости, проходящей через оси гиг, два семейства прямых: (Рис. 2.2)

Заключение диссертации по теме «Технологии и машины обработки давлением», Дао Тиен Той

5.6. Основные результаты и выводы

1. Разработана усовершенствованная методика проектирования технологии изготовления стальноый охотничьей гильзы из цилиндрических заготовок на базе операций полугорячего прессования с раздачей. Новизной методики является возможность прогнозирования силовых и деформационных характеристик, механических свойств на основе разработки научно обоснованных режимов технологических процессов при рациональном выборе заготовок.

2. На основе предложенной методики разработан технологический процесс изготовления стальной охотничьей гильзы.

3. Технико-экономическая эффективность предлагаемого технологического процесса обеспечивается простотой реализации данного способа, так как предлагаемая технология изготовления не требует высокоточного мощного оборудования для обеспечения требуемой точности и дает возможность формирования эксплуатационных свойств за счет выбора термомеханических режимов обработки. Трудоемкость изготовления охотничьей гильзы уменьшается на 30% по сравнению с существующей технологией, повышается коэффициент использования металла на 35% с сокращением сроков подготовки производства в 1,4 раза.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В работе решена актуальная научная задача, имеющая важное хозяйственное значение для отраслей машиностроения и состоящая в повышении эффективности изготовления цилиндрических деталей методом полугорячего прессования с раздачей путем разработки научно обоснованных режимов технологических процессов, обеспечивающих формирование требуемых эксплуатационных свойств, сокращение трудоемкости и материалоемкости.

В результате теоретического и экспериментального исследований процесса полугорячего прессования с раздачей цилиндрических деталей получены следующие основные результаты и сделаны выводы:

1. Сформулированы определяющие соотношения и уравнения осесиммет-ричного пластического течения материала для анализа операций полугорячего прессования с раздачей, позволяющие определять напряженно-деформированное состояние, мощность и работу пластической деформации, и прогнозировать формируемые механические свойства деталей.

2. Определен характер изменения температуры в заготовке в процессе осе-симметричного полугорячего прессования с раздачей, который дает возможность учета его влияния на формирование эксплуатационных свойств в деталях.

3. Проведены экспериментальные исследования и получены математические зависимости механических характеристик (предела текучести, коэффициента вязкости) стали 18ЮА от температуры.

4. Выполнен теоретический анализ операции полугорячего прессования с раздачей цилиндрических деталей, с определением силовых режимов, полным анализом напряжено-деформированного состояния. Полученные результаты вычислений показывают, что предложенный метод, основанный на вариационном принципе и учитывающий изменение температуры в заготовке в процессе обработки, позволяет определять не только деформированное и напряженное состояние, но и прогнозировать формирование эксплуатационных свойств у получаемых деталей.

5. Установлено, что процесс полугорячего прессования с раздачей малоуглеродистых сталей можно проводить:

- в температурном интервале 740.780°С, при этой температуре, пластические свойства повышаются, а окалинообразование еще минимальна, что дает возможность проводить расчет технологических операций без ее учета;

- со степенями деформации ^ = 0,6.0,7. Удельная сила при этом ~ 1400 МПа меньше рекомендуемых предельно допустимых значений;

- с получением диаметра детали в 1,33 раза больше диаметра заготовки. Это позволяет значительно увеличить высоту заготовки примерно в 1,7 раза и дает возможность использовать заготовки с соотношением высоты к диаметру H/D=l,27, то есть H/D > 1, а при применении, например, операции обратного выдавливания заготовка имеет отношение H/D = 0,55. Заготовки с соотношением высоты к диаметру H/D > 1 можно получать в обычных штампах, не используя специальные штампы, например, с дифференцированным зажимом, что значительно сокращает трудоемкость производства и повышает производительность;

6. Проведен полный анализ процессов пластического формоизменения с определением силовых параметров, с учетом локальных неоднородностей распределения температуры. Сравнение полученных результатов показывает, что мощность пластической деформации уменьшилась на 12,66%, произошла и некоторая корректировка действительного поля, составляющей скорости перемещения по оси . Это говорит о необходимости учета неоднородности температуры в процессах полугорячей деформации.

Формирование получаемых механических свойств, происходит в основном в процессе охлаждения. На основании проведенных расчетов, охлаждения зоны пластической деформации полуфабриката полугорячего прессования с раздачей на воздухе со скоростью Ь= 3°/с, получено распределение интенсивности напряжений и соответствующее им значение твердости, которое показало, что для малоуглеродистой стали охлаждение на воздухе с температуры полугорячей обработки дает твердость НУ = 130. 145, соответствующую твердости рекри-сталлизационного отжига. Это дает возможность исключить операцию рекри-сталлизационного отжига из технологии, сократив таким образом трудоемкость производства деталей.

7. Разработан пакет прикладных программ для расчета технологических параметров и изменения температуры в заготовке в процессах полугорячего прессования цилиндрических деталей. Использование пакета прикладных программ дает возможность уменьшить время проведения технологических расчетов и сократить сроки освоения выпуска продукции.

8. Даны рекомендации по проектированию технологических процессов изготовления цилиндрических деталей заданными эксплуатационными свойствами. Новизной методики является возможность оптимизации режимов на основе анализа напряженно-деформированного состояния материала и изменения температуры, позволяющей получать требуемые эксплуатационные свойства.

На основе предложенной методики, разработан технологический процесс изготовления стальной охотничьей гильзы с использованием операции полу горячего прессования с раздачей. Технико-экономическая эффективность предлагаемого технологического процесса связана с применением прутковой заготовки, с оптимальным соотношением высоты и диаметра. При этом коэффициент использования материала повышается с 0,6 до 0,9 и снижается трудоемкость ее получения рубкой прутка на 15.20%. Применение полугорячей деформации в производстве деталей из малоуглеродистой стали, позволяет исключить их технологического процесса рекристаллизационный отжиг после пластической деформации, что также сокращает трудоемкость. В целом трудоемкость изготовления охотничьей гильзы уменьшается на 30%о по сравнению с существующей технологией, повышается коэффициент использования металла на 35%) с сокращением сроков подготовки производства в 1,4 раза. Отдельные результаты диссертационной работы использованы в учебном процессе при подготовке специалистов и магистров по специальности 170104 «Высокоэнергетические устройства автоматических систем», а также в научно-исследовательской работе студентов.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Дао Тиен Той, 2013 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Агеев Ы.П., Каратушин С.И. Механические испытания металлов при высоких температурах и кратковременном нагружении. -. М,: Металлургия, 1968.- 280 с.

2. Баничук Н. В., Петров В. М., Черноусько Ф. Л. Численное решение вариационных и краевых задач методом локальных вариаций / Журнал вычислительной математики и вычислительной физики. - 1966. т. 6. - №6. - С. 947. ..961.

3. Березин И. С., Жидков Н. П. Методы вычислений. 4.1. - М.: Физ-матгиз, 1962. - 464 с.

4. Березин И.С., Жидков Н.П. Методы вычислений. 4.2. - М.: Физмат-гиз, 1962.- 639 с.

5. Бочвар A.A. Металловедение. - М.: Металпургиздат, 1956. - 495 с.

6. Бриджмен П. Исследования больших пластических деформаций и разрыва.-М.: ИЛ, 1955.-444 с

7. Бугрова A.A., Пушкарев В.Ф. Полугорячее прессование нержавеющих сталей / Кузнечно - штамповочное производство. - 1962. - №8.- с. 15. ..17.

8. Вахурин Н.Е. Выдавливание на универсальных кривошипных прессах / Кузнечно - штамповочное производство. - 1969. - №4. - с. 42... 44.

9. Венглинский В.И. Об изменении механических свойств сталей в интервале температур фазового превращения. - В кн.: Исследования в области пластичности и обработки металлов давлением . - вып. 1. - ТПИ. - 1973. - с. 126...128.

10. Врацкий М., Францевич М. Механические свойства легированных сталей при высоких температурах. - Сталь, 1933. - №4. ..5. -с. 52.

1 1. B.C. Золотоевский. Механические свойства металлов. М.; «Металлургия» 1983. 350с.

12. Высокоскоростная объемная штамповка: Процессы и оборудование. - Под. ред. Деордиева Н.Т. - М.: Машиностроение, 1969. -184 с.

13. Гельфонд В. JL, Журавлев Г.И., Лялин В.М., Котляров B.C. Анализ технологичности конструкции двухэлементных пуль спортивно-охотничьих патронов / Вопросы оборонной техники. - Сер. 13. - 1997. - Вып. 1(92)-2(93) с.36...37.

14. Губкин С. И. Пластическая деформация металлов. - М.: Металлург-издат, 1960. - т. 2. - 416 с.

15. Губкин С.И. Теория обработки металлов давлением. - М.: Метал-лургиздат, 1947. - 532 с.

16. Гун Г. Я. Теоретические основы обработки металлов давлением. -М.: Металлургия, 1980. - 456 с.

17. Гун Г.Я., Полухин П.И., Полухин В.П., Прудовский Б. А. Пластическое формоизменение металлов. - М.: Металлургия, 1968. - 243 с.

18. Гусев И.А. Температурно-скоростные зависимости сопротивления деформации некоторых сталей. - В кн.: Исследования в области пластичности и обработки металлов давлением. Тула: ТПИ. - 1980. - с. 30. ..32.

19. Дао Тиен Той, Журавлев Г.М. Испытание материала на сжатие при повышенных температурах // Известия ТулГУ. Технические науки. Вып. 2. Часть 1. Тула: Изд-во ТулГУ, 2010. — С. 66-72.

20. Дао Тиен Той, Журавлев Г.М. Изготовление отхотничьей гильзы прессованием с раздачей в режиме полугорячей штамповке. // Известия ТулГУ. Технические науки. Вып. 4. Тула: Изд-во ТулГУ, 2011.-С. 150-157.

21. Дао Тиен Той, Журавлев Г.М. Расчет силовых параметров полугорячего прессования с раздачей // Известия ТулГУ. Технические науки. Вып. 6. п. 2. Часть 2. Тула: Изд-во ТулГУ, 2011. - С. 291-300.

22. Дао Тиен Той, Журавлев Г.М. Расчет температурного поля в зоне пластической деформации // Известия ТулГУ. Технические науки. Вып. 2. Тула: Изд-во ТулГУ, 2012. - С. 221 -227

23. Дао Тиен Той. Формирование механических свойств в зоне деформации после охлаждения // Техника XXI века глазами молодых ученых и спе-

циалистов: Материалы докладов всероссийской НТК студентов, магистрантов, аспирантов и молодых ученых. - Тула: Изд-во ТулГУ, 2012. с. 255-258.

24. Дель Г.Д. Определение напряжений в пластической области по распределению твердости. - М.: Машиностроение, 1971. - 199 с.

25. Дель Г.Д. , Огородников В. А. Определение напряженного состояния в пластической области по волокнистой макроструктуре и распределению твердости // Известия вузов. Черная металлургия. - 1969. - №б. - с.7. ..9.

26. Джонсон В., Кудо X. Механика процессов выдавливания металлов / Пер. с англ. М.: Металлургия,, 1965. - 174 с.

27. Джонсон У., Меллор П. Теория пластичности для инженеров. - М.: Машиностроение, 1979 г. - 568с

28. Дмитриев A.M., Воронцов A.J1. Технология ковки и объемной штамповки. Часть 1. Объемная штамповка выдавливанием: Учебник,- М.: Высшая школа, 2002 -400с

29. Довнар С.А. Термомеханика упрочнения и разрушения штампов объемной штамповки. - М.: Машиностроение, 1975. - 381 с.

30. Дорошко В.И., Лещинский В. М., Андрющук А. А. Исследование механических свойств углеродистых и низколегированных сталей после теплого выдавливания / Металловедение и термическая обработка металлов. - 1976. -№2. - с. 57...58.

31. Журавлев Г.М., Лялин В.М. Основы технологии производства элементов с применением полугорячей штамповки. Тула: ТулПИ, 1989. 63 с.

32. Журавлев Г. М., Лялин В. М., Зайцева Т. В., Пещеров А. В. Расчет силовых параметров процесса высокоскоростной штамповки на технологических машинах со свободно падающим ползуном. //Сб. науч. трудов. Теория, технология, оборудование и автоматизация обработки металлов давлением и резанием. Тула: 1999.- Вып.2. - с. 139. ..147.

33. Журавлев Г.М., Зайцева Т.В., Лялин В.М. Исследование механических характеристик специальных сталей при высокоскоростной деформации / Известия ТулГУ. Серия Машиностроение.- 1999. - №4. с. 272. .279.

34. Зенкевич O.K. Метод конечных элементов в технике. М.: Мир, 1975.

341 с.

35. Золотухин Н. М. Нагрев и охлаждение металла. - М.: Машиностроение. 1973. - 192 с.

36. Ильич В. Д., Мулин В. П. Полугорячее выдавливание (обзор). - М.: НИИМаш, 1971. -72 с.

37. Ильюшин А. А. Деформация вязкопластического тела. - Уч. зап. МГУ, Механика. Вып. 39, 1940, - с. 3. ..81.

38. Иосифов B.H.-, Короткевич В.П. Исследование механических свойств конструкционных сталей в интервале температур полугорячей деформации // Кузнечно-штамповочное производство. - 1980. -№1. - с. 13. ..14.

39. Ишлинский А.Ю. Осесимметричная задача теории пластичности и проба Бринеля // Прикл. матем. и механика. - 1944. - Вып. 3. - с.201...224.

40. Капустин А.И., Хабаров A.B., Эдельман Ю. А., Волчанинов К.К. Разработка и исследование технологического процесса полугорячей штамповки / Технология производства, научная организация труда и управления. - М.: НИИМаш. - 1978. - №2. - с. 5... 9.

41. Кахар А.Ю. Полугорячее выдавливание полостей матриц из легированных инструментальных сталей. - В кн.: Повышение качества и эффективности изготовления технологической оснастки методами пластического деформирования. - Таллин : ЭстНИИНТИ. - 1977. - с. 69... 75.

42. Качалов JI. М. Основы теории пластичности. - М.: Наука, 1969. -

420с.

43. Ковка и объемная штамповка стали. Справочник // Под ред. Сторо-жева М. В. - М.: Машиностроение, 1968. - т. 1. - 435 с.

44. Ковка и объемная штамповка стали. Справочник // Под ред. Сторо-жева М. В. - М.: Машиностроение, 1968,- т. 2.- 448 с.

45. Ковка и штамповка. Справочник // Под ред. Навроцкого Г. А. - М.: Машиностроение, 1987. - т. 3 - 384 с.

46. Ковка и штамповка. Справочник // Под ред. Семенова Б/И. - М.: Машиностроение, 1985. - т. 1. - 568 с.

47. Крылов H.A., Черноусько Ф.Л. Решение задач оптимального управления методом локальных вариаций / Журнал вычислительной математики и вычислительной физики. - 1966. - т. 6. - №2. - с. 203.. .217.

48. Кутателадзе С.С., Боршавский В.М. Справочник по теплопередаче. - М.: Госэнергоиздат, 1955. - 414 с.

49. Кутателадзе С.С. Основы теории теплообмена. - М.: Атомиздат, 1979.-415 с.

50. Ланской E.H., Поздеев Б.М. Влияние температурного фактора на размерную точность поковок при полугорячей объемной штамповке // Кузнеч-но-штамповочное производство. - 1983. - №4. - с. 5.. .7.

51. Ланской Е,Н., Поздеев Б. М. Совершенствование процессов полугорячей объемной штамповки. Обзор. - М., НИИМаш. - 1989.- 56 с.

52. Логинов В.Н. Электрические измерения механических величин. -М.: Энергия, ¡970. - 80 с.

53. Лыков A.B. Теория теплопроводности. М.: Высшая школа, 1967. -

539 с.

54. Лялин В.М., Журавлев Г.М. Влияние некоторых факторов на процесс полугорячего выдавливания полуфабрикатов / ТулПИ - Тула, 1984. - 1 1 с. Деп. в НИИМаш 29.06.84, №254-84.

55. Лялин В. М., Журавлев Г. М., Алешечкин Ю. И. Определение напряженного состояния при полугорячей штамповке полуфабрикатов гильз патронов малого калибра / Вопросы оборонной техники. - Сер. 13. - 1988. - Вып. 3. - с. 13...17.

56. Лялин В.М., Журавлев Г.М., Павлов АЛО. Расчет температурного поля стенки цилиндрического полуфабриката полугорячей штамповки. - В кн.: Исследования в области пластичности и обработки металлов давлением. Тула: ТулПИ. - 1990. - с. 94... 100.

57. Лялин В.М., Журавлев Г.М., Павлов А. Ю., Шевченко Л.В., Зинов-кин В.И. Температурные напряжения в стенке полого цилиндра после полугорячей деформации и охлаждения. В кн.: Исследования в области теории, технологии и оборудования штамповочного производства. Тула: ТПИ. - 1991. - с. 54...58.

58. Лялин В. М., Журавлев Г. М., Петров В. И. Влияние температурно-скоростного режима на растяжение и сжатие цилиндрических образцов из стали 18ЮА / Оборонная техника. - 1980. - №8. - с.74. ..76.

59. Лялин В. М., В. И. Петров, Г. М. Журавлев. Основы технологии объемной и листовой полугорячей штамповки. - Тула 2002. 162с

60. Лялин В.М., Журавлев Г.М., Сергиенко Б.И. Вариант определения коэффициента вязкости для расчета процессов полугорячей штамповки / Известия вузов. Черная металлургия. - 1991. - №3. - с. 47. ..49.

61. Лялин В. М., Шевченко Л.В., Журавлев Г. М. Определение напряжений в зоне полугорячей деформации осесимметричных тел после охлаждения. В кн.: Исследования в области теории, технологии и оборудования штамповочного производства. - Тула: ТПИ. - 1989. - с. 109... 114.

62. Малов А.Н. Производство патронов стрелкового оружия. Оборон-гиз, Москва, 1947г., 285 е..

63. Математические основы теории обработки металлов давлением / С.П. Яковлев, В.Д. Кухарь, А.К. Евдокимов, Л.Л. Макарова. - Тула: ТПИ, 1982,-90 с

64. Мишунин В.А., Белавин Ю.М. Опыт внедрения процесса холодного выдавливания деталей из среднеуглеродистых и легированных сталей/ Кузнеч-но-штамповочное производство. - 1977. - №3. - с. 22..25.

65. Мосолов П.П., Мясников В.П. Вариационные методы в теории течений вязкопластической среды / Прикладная математика и механика . - 1965. -т. 29. - вып.З. - с. 468. ..492.

66. Новацкий В. Теория упругости. - М.: Мир, 1975. - 872 с.

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

68. Орлов А.Р., Тюрин Л.Н., Грибовский В. К. Теплая деформация металлов - Минск: Наука и техника, 1978. - 216 с.

69. Пластичность и разрушение / В. Л. Колмогоров, A.A. Богатов, Б. А. Мигачев и др; Под ред. В. Л. Колмогорова. - М: Металлургия, 1977. - 336 с.

70. Полухин П.И., Гун Г.Я., Галкин A.M. Сопротивление пластической деформации металлов и сплавов. Справочник // М.: Металлургия, 1983. - 351 с.

71. Потекушин Н. В. К вопросу о полугорячем выдавливании деталей.-В кн.: Исследование машин и технологии кузнечно-штамповочного производства. - Вып. 143. - Челябинск: ЧПИ, 1974, с. 72... 76.

72. Потекушин Н. В. Прессование взамен обработки резанием / Куз-нечно-шгамповочное производство. - 1962. - №7. - с 39...40

73. Ренне И.П., Суморокова А.И. Технологические возможности процесса свободного выдавливания (без матрицы) полых деталей. // Кузнечно-штамповочное производство. 1987. №5. С. 25-26.

74. Розснберг A.M., Хворостухин Л.А. Твердость и напряжение в пластически деформированном теле. Журнал технической физики/ т. 25. Вып. 2, 1955

75. Сегал В. М., Свирид Г.П. Исследование кинематического состояния вязкопластического течения методом конечного элемента // Прикладная механика. - 1977. - Т. 8. - №8. - с. 80...92.

76. Семенов Е.И., Кондратенко В. Г., Ляпунов Н.И. Технология и оборудование ковки и объемной штамповки. М.: Машиностроение. - 1978. - 310 с.

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

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

79. Соколов Л.Д. Сопротивление металлов пластической деформации. М.; Металлургиздат, 1963. 284с.

80. Соколов Л Д. Поведение металлов при высоких скоростях деформации / Известия высших учебных заведений. Черная металлургия - №9. -1968.-с 54...57

81. Соколовский В.В. Теория пластичности. - М.: Высшая школа, 1969.

- 608 с.

82. Сопротивление пластической деформации металлов и сплавов. Справочник / Полухин П.И., Гун Г.Я., Галкин A.M. - М.: Металлургия, 1976. -

487 с.

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

84. Сторожев М.В., Попов Е. А. Теория обработки металлов давлением.

- М.: Высшая школа, 1963. - 389 с.

85. Тарновский И. Я., Поздеев Л.А., Тарновский А. И. Вариационные метода в теории обработки металлов давлением. - Прочность и пластичность, 1971. Вып. 12, с. 175. ..178.

86. Теория пластических деформаций металлов / Е.П. Унксов, У. Джонсон, В.Л. Колмогоров и др.; Под ред. Е.П. Унксова, А.Г. Овчинникова.-М.: Машиностроение, 1983.- 598с.

87. Толоконников Л. А. Механика деформируемого твердого тела. - М.: Высшая школа , 1979. - 318 с.

88. Томленов А. Д. Теория пластического деформирования металлов. М.: Металлургия, 1972. - 402 с.

89. Третьяков A.B., Зюзин В.И. Механические свойства металлов и сплавов при обработке давлением. Справочник // М.: Металлургия, 1973. - 224 с.

90. Третьяков A.B., Трофимов Г.К., Гурьянова М.К. Механические свойства сталей и сплавов при пластическом деформировании. Справочник // М.: Машиностроение, 1971.- 63 с.

91. Туричин A.M. Электрические измерения неэлектрических величин.

- M.-JI.: Энергия, 1966. - 690 с.

92. Унксов Е.П. и др. Теория пластических деформаций металлов. - М., Машиностроение, 1983. - 598 с.

93. Хензель А., Щпиттель Т. Расчет энергосиловых параметров в процессах обработки металлов давлением. Справочник. //Пер. с нем. - М.: Металлургия, 1982. - 359 с.

94. Черноусысо Ф.Л. Метод локальных вариаций для численного решения вариационных задач / Журнал вычислительной математики и вычислительной физики. - 1965. - т. 5. - №4. - с. 749... 754.

95. Черноусько Ф. Л., Баничук И. В. Вариационные задачи механики и управления. - М.: Наука, 1973. - 238 с.

96. Чертавских А.К., Белосевич В. К. Трение и технологическая смазка при обработке металлов давлением. - М.: Металлургия, 1968. - 360 с.

97. Яковлев С.П., Журавлев Г.М., Зайцева Т.В., Пещеров A.B. Анализ напряженно-деформированного состояния в процессах высокоскоростной полугорячей деформации. // Сб. науч. трудов. Теория, технология, оборудование и автоматизация обработки металлов давлением и резанием. Тула. 1999,- Вып. 2.

- 1 1. . 20 с.

98. Яковлев С. П., Смарагдов И. А., Кузнецов В.П. Методы анализа процессов обработки металлов давлением. Учебное пособие. - Тульский политехнический институт, 1976. - 105 с.