Разработка и исследование процессов деформирования профилей из высокопрочных авиационных материалов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.02.04, доктор технических наук Макаров, Константин Анатольевич

• Макаров, Константин Анатольевич
• доктор технических наук
• 1999

Оглавление диссертации доктор технических наук Макаров, Константин Анатольевич

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ

ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Номенклатура деталей летательных аппаратов,

получаемых деформированием профилей

1.2. Характеристика высокопрочных авиационных материалов

1.3. Анализ существующих способов деформирования профилей

1.4. Методы интенсификации процессов деформирования

профилей с растяжением

1.5. Современное состояние теоретических исследований

процессов деформирования профилей

1.6. Задачи исследования

ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Моделирование процессов деформирования и разгрузки профилей с применением электроконтактного нагрева

2.2. Исследование локализации пластической области методом линий скольжения при деформировании заготовки намоткой на пуансон с растяжением

2.3. Исследование раскатки стенки профиля роликом

2.4. Особенности деформирования несимметричных профилей

2.5. Оценка предельных возможностей процесса деформирования профилей с растяжением и раскаткой внешней части сечения

ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

3.1. Исследование полей деформаций методом муара

3.2. Металлографические исследования

3.3. Определение остаточных напряжений

3.4. Определение коррозионной стойкости деталей

3.5. Экспериментальное исследование предельных

возможностей деформирования профилей

3.6. Экспериментальное определение оптимальных параметров деформирования профилей уголкового сечения

ГЛАВА 4. ВНЕДРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ

В СЕРИЙНОЕ ПРОИЗВОДСТВО

4.1. Рекомендации по выбору оборудования

и проектированию технологической оснастки

4.2. Рекомендации по выбору оптимальной зоны раскатки

для профилей различных сечений

4.3. Оценка экономической эффективности от внедрения разработанных технологических процессов

ГЛАВА 5. ПЕРСПЕКТИВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ДЕФОРМИРОВАНИЯ ПРОФИЛЕЙ

5.1. Перспективная установка для деформирования профилей

5.2. Перспективные схемы деформирования

5.3. Использование электроимпульсного воздействия

при формообразовании деталей из профилей

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка и исследование процессов деформирования профилей из высокопрочных авиационных материалов»

ВВЕДЕНИЕ

Детали, получаемые деформированием прессованных и гнутых из листа профилей, используются во многих элементах конструкции планера летательного аппарата. Объясняется это тем, что при относительно небольших размерах поперечного сечения, а следовательно, незначительной массе, профили обладают весьма высокой удельной сопротивляемостью к действию внешних нагрузок.

Большая часть деталей из профилей формирует внешние аэродинамические контуры летательного аппарата, что обусловливает высокие требования по точности к ним. Технологический процесс деформирования профилей должен также обеспечивать высокую производительность и возможность автоматизации при относительно небольшой стоимости оснастки и оборудования, иметь малую чувствительность к разбросу механических свойств и геометрических размеров сечения профильного полуфабриката.

Около 15...20% номенклатуры криволинейных профильных деталей в самолетостроительном производстве изготавливается в настоящее время на профилеобтяжных станках. Использование новых авиационных материалов (в первую очередь титановых сплавов) привело к тому, что трудоемкость доводочных работ, выполняемых в основном вручную, возросла до 80% от общей трудоемкости

Наиболее приемлемым путем повышения точности и производительности, снижения объема доводочных работ и себестоимости изготовления деталей является разработка технологических процессов получения деталей на профилеобтяжных станках с программным управлением, оборудованных доводочным устройством и устройством для электроконтактного нагрева, что позволяет оптимизировать процесс деформирования профилей с учетом геометрических размеров заготовок, механических свойств материала, режимов деформирования и получить относительно точную деталь без проведения дополнительных доводочных работ вне станка.

Однако, несмотря на перспективность, указанное выше направление до последнего времени не находило широкого применения в производстве из-за недостаточной изученности технологических возможностей, механизмов деформирования и разгрузки как для формообразования с применением электроконтактного нагрева, так и силовой интенсификации.

Таким образом, актуальность данной работы обусловлена необходи-

мостью разработки, исследования и освоения в производстве процессов деформирования профилей, обеспечивающих высокие технико-экономические показатели.

Целью работы является разработка и исследование процессов деформирования профилей из высокопрочных авиационных материалов с применением силовой и температурной интенсификации.

Методы исследования. Работа выполнена с использованием:

- уравнений упруго-пластического течения и численного метода их решения;

- современных методов экспериментальных исследований на образцах и натурных заготовках из профилей (метода муара для определения полей деформаций; металлографического анализа макро- и микроструктуры для оценки качества получаемых деталей и др.).

Научная новизна работы состоит в следующем:

- построена уточненная математическая модель, позволяющая учесть влияние силовой и температурной интенсификации при расчете напряженно-деформированного состояния и геометрических размеров получаемых деталей как на этапе нагружения, так и при разгрузке;

- получены новые теоретические и экспериментальные зависимости для расчета предельных технологических возможностей исследуемого процесса, а также параметров, обеспечивающих получение деталей с требуемой степенью точности;

- выполнен расчет деформирования с растяжением с учетом локализации пластической области;

- исследованы особенности деформирования профилей несимметричного относительно плоскости изгиба сечения;

- предложены и исследованы новые эффективные способы и схемы деформирования профилей различных сечений, защищенные авторскими свидетельствами и патентами.

Достоверность полученных результатов подтверждается использованием при теоретических исследованиях уравнений механики деформируемого твердого тела апробированного численного метода решения дифференциальных уравнений пластического течения, соответствием теоретических и экспериментальных результатов, успешной реализацией разработанной технологии в производстве.

Практическая значимость работы заключается в следующем:

- определены оптимальные параметры разработанных процессов, их технологические возможности и средства реализации;

- разработано программное обеспечение, используемое для автоматизированного расчета при проектировании технологических процессов;

- совместно с Национальным институтом авиационных технологий (НИАТ) и другими организациями разработано техническое задание на проектирование специализированного профилеобтяжного станка с доводочным устройством и программным управлением;

- проведен комплексный анализ качества получаемых деталей;

- полученные результаты теоретических и экспериментальных исследований внедрены в серийное производство на Комсомольском-на-Амуре авиационном производственном объединении (КнААПО), НИАТ и других предприятиях авиационной отрасли.

Экономический эффект от внедрения разработанной технологии только на КнААПО составил 55 млн. руб. на одно изделие (в ценах 1997 года). Полученный экономический эффект при внедрении новых технологических процессов и методики расчета их параметров обусловлен повышением качества деталей, сокращением трудоемкости их изготовления и снижением затрат на освоение при использовании разработанного технического материала.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на XI научно-технической конференции молодых ученых и специалистов и XX научно-технической конференции (МАТИ им. К.Э.Циолковского, 1987, 1988); научно-технической конференции «Участие и роль молодых ученых и специалистов машиностроительных предприятий г. Москвы и Московской области в деле повышения качества продукции» (г. Москва, 1986); XVIII научно-технической конференции молодых специалистов и членов НТО (г. Киев, 1987); I научно-технической конференции на ММЗ «Скорость» (Москва, 1986); научно-технических семинарах «Интенсивная технология обработки металлов давлением» и «Эффективная технология и техническое перевооружение кузнечного и листоштамповочного производства» в Московском Доме научно-технической пропаганды (1987, 1989); международной конференции «Технические средства, методы расчета прочностных характеристик, технологии, обеспечивающие надежность и долговечность деталей и конструкций из новых материалов в машиностроительной, горнодобывающей и нефтегазовой промышленности" (г.

Комсомольск-на-Амуре, КнАПИ, 1992); международном научно-техническом симпозиуме "Наукоемкие технологии и проблемы их внедрения на машиностроительных и металлургических предприятиях Дальнего Востока" (Комсомольск-на-Амуре, КнАПИ, 1994); 4-й Дальневосточной научно-практической конференции "Совершенствование электрооборудования и средств автоматизации технологических процессов промышленных предприятий» (Комсомольск-на-Амуре, КнАГТУ, 1995); 4-й Международной конференции "Действие электромагнитных полей на пластичность и прочность материалов» (Воронеж, ВПУ, 1996); Всемирном Салоне изобретений «Брюссель-Эврика» (Бельгия, 1995, 1998), где экспонаты были удостоены серебряной и золотой медалей; международной научно-технической конференции «Проблемы механики сплошной среды» (Комсомольск-на-Амуре, 1997); Всероссийской научно-технической конференции «Новые материалы и технологии НМТ-98» (Москва, МГАТУ, 1998); XVII отраслевой научно-технической конференции «Пути технического перевооружения и развития производства в современных экономических условиях» (Комсомольск-на-Амуре, КнАГТУ, 1998); международной научно-технической конференции «Синергетика. Самоорганизующиеся процессы в системах и технологиях» (Комсомольск-на-Амуре, КнАГТУ, 1998); семинарах по проблемам сплошной среды в Институте автоматики процессов управления ДВО РАН (Владивосток, ИАПУ, 1997-1998).

Публикации. Основные результаты исследований опубликовацы в 69 работах, в том числе: 5 монографиях, 27 изобретениях, 37 статьях и тезисах докладов.

Личный вклад автора. Автор самостоятельно проводил теоретические и экспериментальные исследования процессов формообразования деталей методами пластического деформирования, результаты которых отражены в диссертации. Соискатель лично занимался разработкой и отладкой компьютерных программ, анализом полученных результатов.

Вместе с тем, автор считает своим долгом выразить благодарность коллегам, работавшим с ним по данной тематике: В.И. Ершову, В.И. Оди-нокову, Б.Н. Марьину, А.И. Хромову, В.И. Муравьеву и др., являющимися соавторами в ряде работ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы и приложений.

Работа изложена на 210 страницах основного текста, содержит 92 ри-

сунка, 19 таблиц, список литературы из 13 Наименования и приложения на 25 страницах. Общий объем 235 страниц.

В первой главе приведен обзор номенклатуры деталей летательных аппаратов, получаемых деформированием профилей, дана их классификация по технологическим признакам. Представлены также характеристика современных авиационных материалов, анализ известных схем деформирования и способов интенсификации. Рассмотрено состояние вопроса в области теоретических исследований. Сформулированы задачи исследования.

Во второй главе проведены теоретические исследования процессов деформирования профилей с растяжением по пуансону с применением электроконтактного нагрева и раскатки роликом, а также разгрузки после снятия внешнего нагружения.

Моделирование напряженно-деформированного состояния заготовки при изгибе с растяжением по пуансону с возможностью применения электроконтактного нагрева и последующей разгрузки выполнено в рамках теории малых упруго-пластических деформаций, соответствующие уравнения были решены численно с использованием бескоординатного метода В.И.Одинокова.

В работе приведено также решение задачи об изгибе заготовки с растяжением с учетом локализации пластической области. Исследованы поля линий скольжения и скоростей перемещения в пластической области.

Задачу раскатки изогнутого с растяжением по оправке профиля ре- \/ шена вариационным методом. При этом учтены особенности данного процесса (влияние предшествующего изгиба с растяжением на распределение напряжений и упрочнение материала, влияние растяжения на смещение критического угла и ряд других).

Рассмотрены особенности деформирования профилей, имеющих несимметричное относительно плоскости изгиба сечение. Наряду с пружине-нием после снятия внешней нагрузки в этом случае будет иметь место закрутка (общий разворот сечения) вследствие изгиба в плоскости, перпендикулярной плоскости основного изгиба при несовпадении плоскости изгиба и главных осей инерции сечения.

Приведена оценка предельных возможностей процесса деформирования профилей с растяжением и раскаткой внешней части сечения.

В третьей главе содержатся результаты экспериментальных исследований по проверке полученных теоретических зависимостей, определяю-

щих напряженно-деформированное состояние как в процессе нагружения, так и разгрузки, проведен также комплексный анализ качества получаемых деталей.

Исследованы распределение остаточных напряжений и деформаций, склонность к коррозионному растрескиванию деталей. Проведены также металлографические исследования макро- и микроструктуры, экспериментальная оценка предельных возможностей процесса. По результатам экспериментов получена методика выбора оптимальной зоны раскатки стенки деформируемого профиля.

Четвертая глава посвящена вопросам внедрения результатов диссертационной работы в серийное производство. Дана характеристика оборудования и технологической оснастки, применяемой при освоении разработанных процессов.

Процесс деформирования профилей с растяжением с применением электроконтактного нагрева заготовки осуществляется на профилегибоч-ном станке ПГР-7, оснащенном установкой для электроконтактного нагрева на базе двух однофазных трансформаторов типа ТКП 150/2.

Для реализации процесса гибки профилей с применением силовой интенсификации на КнААПО использован профилегибочный растяжной станок фирмы «Иноченти» с доводочным устройством.

Приведен расчет экономической эффективности.

В ЧУ _____

пятой главе приведены перспективы дальнейшего совершенствования схем деформирования профилей. Приведено описание перспективной установки ПГР-7 АД с программным управлением и доводочным устройством, на котором будет возможно в полной мере реализовать все результаты исследований рассматриваемого процесса деформирования профилей. Предложен ряд перспективных способов деформирования и устройств для их реализации.

В приложениях приведены программы и результаты расчета на ЭВМ моделируемых процессов деформирования профилей, технико-экономические акты внедрения.

Заключение диссертации по теме «Механика деформируемого твердого тела», Макаров, Константин Анатольевич

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Анализ способов деформирования профилей из высокопрочных авиационных материалов показал, что наиболее приемлемой схемой, позволяющей сократить объем доводочных работ благодаря повышению точности изготовления деталей, является деформирование профилей с растяжением по пуансону с применением электроконтактного нагрева и раскатки стенки роликом.

2. В результате теоретического анализа процесса деформирования профилей была построена уточненная математическая модель, позволяющая учесть влияние силовой и температурной интенсификации при расчете напряженно-деформированного состояния и геометрических размеров получаемых деталей как на этапе нагружения, так и при разгрузке.

3. Получены новые теоретические и экспериментальные зависимости для расчета предельных технологических возможностей исследуемого процесса, а также параметров, обеспечивающих получение деталей с требуемой степенью точности.

4. Проведенные экспериментальные исследования показали приемлемость полученных теоретических зависимостей. Погрешность математической модели, описывающей поле деформаций и остаточных напряжений, составляет 5. 7%; при определении пружинения и угла закрутки погрешность не превышает. 8. 12%.

5. Проведен комплексный анализ качества получаемых деталей, подтвердивший их высокие эксплуатационные характеристики.

6. Предложены и исследованы новые эффективные способы и схемы деформирования профилей различных сечений, защищенные авторскими свидетельствами и патентами. Совместно с другими организациями разработано техническое задание на проектирование перспективного профиле-обтяжного станка с программным управлением и доводочным устройством.

7. Полученные результаты теоретических и экспериментальных исследований внедрены в серийное производство на Комсомольском-на-Амуре авиационном производственном объединении, НИАТ и других предприятиях авиационной отрасли. Экономический эффект от внедрения разработанной технологии только на КнААПО составил 55 млн. руб. на одно изделие (в ценах 1997 года). Экономический эффект при внедрении новых технологических процессов и методики расчета их параметров обусловлен повышением качества деталей, сокращением трудоемкости их изготовления и снижением затрат на освоение при использовании разработанного технического материала. Намечены перспективы дальнейших исследований.

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Макаров, Константин Анатольевич, 1999 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Грошиков А.И., Малафеев В.А. Заготовительыо-штамповочные работы в самолетостроении. - М.: Машиностроение, 1976. - 440 с.

2. Шульженко М.Н. Конструкция самолетов. - М.: Машиностроение, 1971. -414 с.

3. Журавлев В.Н., Николаева О.И. Машиностроительные стали: Справочник. - 3-е изд., перераб. - М. .Машиностроение, 1981. - 391 с.

4. Металловедение и термическая обработка стали: Справочник. - 3-е изд., перераб. /Под ред М.Л.Бернштейна, А.Г.Рахштада. - М..Металлургия, 1983.-Т. 1-3.

5. Справочник металлиста. /Под ред. А.Г.Рахштада, В.А.Брострема.-М.Машиностроение, 1976.-Т. 1-5.

6. Алюминиевые сплавы. /Под ред. В.И.Елагина, В.А.Ливанова. -М. Металлургия, 1984. -407 с.

7. Промышленные алюминиевые сплавы: Справочник /Под ред. Ф.И.Квасова, И.Н.Фридляндера. - М. Металлургия, 1984. -527 с.

8. Магниевые сплавы: Справочник. Т.1. /Под ред. М.Б.Альтмана, М.Е.Дрица, М.А.Тимоновой и др. - М.Металлургия, 1978. - 232 с.

9. Материаловедение / Под ред. Б.IT. Арзамасова. М. Машиностроение, 1986. - 383 с.

10. Конструкционные материалы: Справочник /Б.Н.Арзамасов, В.А.Брострем, Н.А.Буше и др. - М.Машиностроение, 1990. - 688 с.

11. Технология производства титановых самолетных конструкций / А.Г.Братухин, Б.А.Колачев, В.В.Садков и др. - М.Машиностроение, 1995. - 448 с.

12. Лысов М.И., Закиров И.М. Пластическое формообразование тонкостенных деталей авиатехники. - М.: Машиностроение, 1983. - 176 с.

13. Мошин E.H. Гибка, обтяжка и правка на прессах. - М.: Машгиз, 1959.-250 с.

14. Dreipunkt - Biegeverfahren zur Fertingung geshlasscner Profile // Ind. Anz, 1979, №48, 101.

15. Аверкиев Ю.А., Аверкиев А.Ю. Технология холодной штамповки. - М.: Машиностроение, 1989. - 304 с.

16. Исаченков Е.И. Штамповка резиной и жидкостью. - М.: Машиностроение, 1967. - 368 с.

17. Шалавин В.В., Комаров А.Д., Тюхтин П.С. Новая технология изготовления деталей из прессованных профилей // Кузнечно-штамповочное производство. - 1979. - № 10. - с. 23 - 26.

18. Горбунов М.Н. Технология заготовительно-штамповочных работ в производстве самолетов. - М.: Машиностроение, 1981. - 224 с.

19. Громова А.Н., Завьялова В.И., Коробов В.К. Изготовление деталей из листов и профилей при серийном производстве. - М.: Оборонгиз, 1960.-340 с.

20. Ершов А.Г. Анализ упруго-пластического изгиба профилей с сечением, несимметричным плоскости изгиба // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. - 1972. - № 3. - с. 17-23.

21. Закиров И.М., Лысов М.И. Гибка на валках с эластичным покрытием/Под общ. ред. М.И. Лысова. - М.: Машиностроение, 1985. - 144 с.

22. Лапскер Р.Д., Лепилин А.Т. Профилегибочная машина с ЧПУ мод. И3843П // Кузнечно-штамповочное производство. - 1982. - № 5. - с. 10 -11.

23. Лапскер Р.Д., Лепилин А.Т., Мельник В.А. Профилегибочная двухроликовая машина с числовым программным управлением // Кузнечно-штамповочное производство. - 1980. - № 5. - с. 17 - 18.

24. Лепилин А.Т., Пушкарев В.Ф., Лапскер Р.Д. Теоретические предпосылки программирования процесса гибки деталей из профилей на двух-роликовой профилегибочной машине с ЧПУ // В сб. « Исследование и освоение новых технологических процессов объемной и листовой штамповки». - Воронеж: ЭНИКМАШ, 1980. - с. 32 - 37.

25. A.c. 565746 СССР, МКИ B21D 7/02. Способ гибки профилей несимметричного сечения / М.И. Лысов, В.А. Горбунов, И.М. Закиров, А.Г. Ершов. - № 2308975/27; Заявл. 04.01.76; Опубл. 09.09.77, Бюл. № 27.

26. Ершов А.Г., Казаков И.А., Горбунов В.А. Обтяжные станки СПО-15 и СПО-40 для изготовления гнутых деталей из профилей // Кузнечно-штамповочное производство. - 1979. - № 12. - с. 21 - 24.

27. Лысов М.И. Теория и расчет процессов изготовления деталей методом гибки. - М.: Машиностроение, 1966. - 240 с.

28. Ершов В.И., Антошкин Ю.М., Чумадин A.C. Повышение точности деталей путем механизированной доводки на станках типа ПГР // В сб. «Прогрессивная технология и оборудование, в том числе с ЧПУ, для гибки листового и профильного проката». - Воронеж: ЭНИКМАШ, 1984. - с. 35.

29. Штамповка, сварка, пайка и термообработка титана и его сплавов в авиастроении/ Братухин А.Г., Иванов Ю.Л., Марьин Б.Н.и др. - М.: Машиностроение, 1997. - 600 с.

30. A.c. 386699 СССР, МКИ B21D 7/06. Способ гибки профилей / Л.Н. Секундо, В.А. Скуднов, Л.Д. Соколов и др. - № 1367017/25-27; Заявл.

-'22.09.69; Опубл. 22.08.73, Бюл. № 27.

31. A.c. 521967 СССР. Устройство для гибки профилей наматыванием / В.И. Глазков, В.И. Ершов, М.Ф. Каширин, А.Г. Пашкеаич. - Опубл. в Бюл. № 27, 1976.

32. A.c. 550197 СССР, МКИ B21D 7/02. Станок для гибки профилей / М.И. Лысов, В.А. Горбунов, И.М. Закиров, А.Г. Ершов. - № 2331176/27; Заявл. 04.01.76; Опубл. 15.03.77, Бюл. № 10.

33. A.c. 662200 СССР, МКИ B21D 11/20. Способ гибки профилей / М.Н. Добреля. - № 2345710/27; Заявл. 07.04.76; Опубл. 25.05.79, Бюл. № 18.

34. A.c. 332886 СССР, МКИ B21D 7/02. Головка к профилегибочному станку / М.Н. Добреля, Б.Е. Шалимов, Ф.В. Киров, ИГ. Агеев. - № 1463049/25-27; Заявл. 28.07.70; Опубл. 21.03.72, Бюл. № 11.

35. A.c. 554040 СССР, МКИ B21D 7/02. Головка к профилегибочному станку / М.Н. Добреля, А.Я. Синельников. - № 2145735/25-27; Заявл. 18.06.75; Опубл. 03.05.77, Бюл. № 14.

36. Пат. № 2514830 США. Métal stretching and Contour Forming Machine/ Bath C.T. - Опубл. 11.07.50.

37. Brauer E. Contouring Parts by Stretch and Compression Forming // Machine Design. - 1973, 45, № 25. - p. 160 - 165.

38. Пат. № 3545242 США. Rotary Stretch-Forming Machine /Dean D.E. -Опубл. 08.12.70.

39. Пат. № 853113 Англии. Improvements in Relating to Apparatus for Forming Métal Stock // The Cyrial Bath Company. - Опубл. 28.07.58.

40. Пат. № 2806505 США. Apparatys for Wipe Forming Métal / Frank Peter Minarczyk. - Опубл. 17.09.57.

41. Siehe G., Zemann G., Neubauer A. Untersuchung der Kraftenngrover beim Umformen von Tiefbettfelgen durch Profilieren // Fertingstechn und Betr. -1979, 29, №9.- 550-554.

42. Сверхпластическая формовка конструкционных сплавов/ Пер. с англ.; Под ред. Н.Пейтона, К.Гамильтона. - М.: Металлургия, 1985. -312 с.

43. Смирнов О.М. Обработка металлов давлением в состоянии сверхпластичности.- М.: Машиностроение, 1979.- 184 с.

44. Шаршоров М.Х. Сверхпластичность металлических материалов.-М.: Наука, 1973.-177 с.

45. Ковка и штамповка /Под ред. А.Д.Матвеева. Т. 4 Листовая штамповка: Справочник. - М.: Машиностроение, 1985-1987. - 544 с.

46. Ковриев Г.С. Электроконтактный нагрев при обработке цветных металлов. -М.: Машиностроение, 1985. -311 с.

47. Романов Д.И. Электроконтактный нагрев металлов. - М.: Машиностроение, 1988. - 166 с.

48. Борисов В.Г., Лысов М.И. К вопросу повышения точности формообразования при гибке с растяжением деталей из профилей // Труды КАИ. Авиационная технология и организация производства. - Казань: КАИ, 1964, вып. 84. - с. 13 - 14.

49. Хилл Р. Математическая теория пластичности /Пер. с англ. - М.: ГИФМЛ, 1956. - 407 с.

50. Надаи А. Пластичность и разрушение твердых тел./ Пер. с англ. -М.:ИИЛ, 1954.-647 с.

51. Ренне И.П. Пластический изгиб листовой заготовки // Труды Тульского механического института. - М., 1951, вып. 4. - с. 146 - 162.

52. Ильюшин A.A. Пластичность. Основы общей математической теории. - М.: изд-во АН СССР, 1963. - 271 с.

53. Мошин E.H. Гибочные и правильные машины. - М.: Машгиз, 1956.-252 с.

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

55. Алексеев Ю.Н. Вопросы пластического течения металлов. - Харьков: изд-во ХГУ, 1985. - 188 с.

56. Звороно Б.П. Использование закона течения при анализе процессов листовой штамповки // Кузнечно-штамповочное производство- 1966. -№11.-с. 22-26.

57. Звороно Б.П. Чистый изгиб и выпрямление узкой кривой полосы при условии пластичности Треска - Сен-Венана // Кузнечно-штамповочное производство. - 1968. - № 2. - с. 14-18.

58. Звороно Б.П. Чистый пластический изгиб и выпрямление широкой полосы // Кузнечно-штамповочное производство. - 1966. - № 1. - с. 15 -18.

59. Звороно Б.П. Определение изгибающих моментов и сил при изгибе заготовок из квадратных труб и угловых профилей//Кузнечно-лптамповочное производство. - 1986. - № 9. - с. 21 - 23.

60. Матвеев А.Д. Деформация при крутом знакопеременном изгибе листа с неизменной толщиной // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. - 1984. -№ 1.-е. 11-15.

61. Матвеев А.П. Пластический изгиб листа при неизменной толщине // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. - 1983. - № 1. -с. 12-18.

62. Малинин H.H. Большие деформации при пластическом изгибе // Известия АН СССР. Механика. - 1965. - № 2. - с. 120 - 123.

63. Малинин H.H. Прикладная теория пластичности и ползучести,-М.: Машиностроение, 1975. - 399 с.

64. Малинин H.H. Технологические задачи пластичности и ползучести. - М.: Высшая школа, 1979. - 119 с.

65. Малинин H.H., Ширшов A.A. Исследование больших деформаций при пластическом изгибе полосы с учетом упрочнения // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. - 1965. - № 2. - с. 165 - 172.

66. Малинин H.H., Ширшов A.A. Пластический изгиб листа при больших деформациях // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. - 1965. - № 8. - с. 187 - 192.

67. Ширшов A.A. Исследование пластического изгиба листа с учетом упрочнения // Известия высших учебных заведений. Машиностроение, 1965.-№ 7.-с. 168- 174.

68. Ширшов A.A. Определение размеров сечения заготовки при пластическом изгибе полосы // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. - 1970. - № 3. - с. 121 - 123.

69. Ширшов A.A. Пластический изгиб листа из анизотропного материала при больших деформациях // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. - 1969. - № 10. - с. 148 - 152.

70. Звороно Б.П. Пластический изгиб с растяжением широкой полосы // Кузнечно-штамповочное производство. - 1988. - № 5. - с. 13-15.

71. Ахмеров А.Ф., Пархоменко И.Ф. К вопросу определения технологических параметров при гибке с растяжением профильных деталей // Известия высших учебных заведений. Авиационная техника. - 1961. - № 3. -с. 127- 133.

72. Борисов В.Г., Лысов М.И. К вопросу повышения точности формообразования при гибке с растяжением деталей из профилей // Труды КАИ. Авиационная технология и организация производства. - Казань: КАИ, 1964, вып. 84.-с. 13-14.

73. Ершов А.Г. Определение наибольших деформаций, длины и толщины заготовки при пластическом изгибе листа, брусаП Известия высших учебных заведений. Авиационная техника. - 1975. - № 4. - с. 77-85.

74. Сосов Н.В., Одиноков М.Ю., Горбунов В.А. К вопросу расчета пружинения при изгибе профилей несимметричного сечения // Технология производства и прочность летательных аппаратов и двигателей. - Казань: КАИ. - 1979. - с. 87-93.

75. Вдовин С.И. Методы расчета и проектирования на ЭВМ процессов штамповки листовых и профильных заготовок. - М.: Машиностроение, 1988.- 160 с.

76. Тарновский И.Я., Скороходов А.Н. Анализ деформированного состояния при прокатке крестообразного профиля при помощи вариационных принципов // Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. - 1962. -№ 6. - с. 61 - 71.

77. Тарновский И. Я., Скороходов А.Н., Илюкович Б.М. Деформации в пластиковых калибрах при прокатке тавровых профилей // Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. - 1963. - № 5. - с. 118 -123.

78. Теория обработки металлов давлением / И.Я. Тарновский, A.A. Поздеев, O.A. Ганаго и др. - М.: Металлургиздат, 1963. - 672 с.

79. Ершов В.И. Анализ двух способов локального деформирования. -Известия высших учебных заведений. Авиационная техника. - 1981. - №1. -с. 87-92.

80. Одиноков В.И., Песков A.B. Методика расчета напряжений и деформаций при упругой и упруго-пластической деформации: Учеб.пособие. - Свердловск: Свердл. инж.-пед. ин-т., 1989. - 36 с.

81. Одиноков В.И. Численное исследование процесса деформации бескоординатным методом. - Владивосток: Дальнаука, 1995. - 168с.

82. Одиноков В.И. Численное решение некоторых задач о деформации несжимаемого материала//Прикл. механика. - 1974. - Вып. 10. -№ 1.

83. Ивлев Д.Д. Теория идеальной пластичности. - М.: Наука, 1996. -

232 с.

84. Друянов Б.А., Непершин Р.И. Теория технологической пластичности. - М.: Машиностроение, 1990. - 272 с.

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

86. Быковцев Г.И., Хромов А.И. Плоская деформация идеальных же-сткопластических тел с учетом изменения границы// Изв. АН СССР. Механика твердого тела. - 1979. - № 2. - с. 71-78.

87. Хромов А.И. Деформация и разрушение жесткопластических тел. - Владивосток: Дальнаука, 1996. - 181 с.

88. OnatE., Prager W// J. Appl. Phys. 1954, № 4, p. 491-493.

89. Колмогоров В.Л. Механика обработки металлов давлением. - М.: Металлургия, 1968. - 688 с.

90. Колмогоров В.Л. Напряжения, деформации, разрушение. - М.: Металлургия, 1970. - 229 с.

91. Дель Г.Д. Технологическая механшса. - М.: Машиностроение, 1978. - 174 с.

92. Блейх Ф. Устойчивость металлических конструкций. - М.: Физ-матгиз, 1959. - 544 с.

93. Чумадин A.C., Чивикина Г.И. Метод расчета широкой полосы из ортотропного материала// Вестник машиностроения. - 1996. - № 6. - с. 3638.

94. Чумадин A.C., Ершов В.И., Айвазов А.Б. Теоретические исследования процессов гибки многослойных металлополимерных композиционных материалов// Кузнечно-штамповочное производство. - 1993. - № 12. -с. 16-19.

95. Одиноков В.И., Хайкин Б.Е. Аналитическое описание упрочнения сталей в зависимости от скорости, степени и температуры деформации //Теория и технология прокатки. - УПИ: Свердловск, 1969. - №176.

96. Кроха В.А. Упрочнение металлов при холодной пластической деформации: Справочник. -М.: Машиностроение, 1980. - 157с.

97. Swift H.W. Proc. 7-th Int.Cong.App.Mech.London, 1948.

98. Ершов В.И., Макаров К.А. К определению положения нейтраль-

иого слоя при гибке профилей// Известия ВУЗов. Машиност роение. - 1988. - № 7. - с. 108-112.

99. Ершов В.И., Макаров К.А. Пластический изгиб профилей с учетом упрочнения// Известия ВУЗов. Машиностроение. - 1989. - 5.-е. 3-6.

100. Целиков А.И., Гришков А.И. Теория прокатки. - М.: Металлургия, 1970.-358 с.

101. Целиков А.И., Никитин Г.С., Рокотян С.Е. Теория продольной прокатки. - М.: Металлургия, 1980. - 319 с.

102. Горбунов М.Н. Технология заготовительных работ в производстве летательных аппаратов. - М.: Машиностроение, 1970. - 351 с.

2.18. Вдовин С.И. Методы расчета и проектирования на ЭВМ процессов штамповки листовых и профильных заготовок. - М.: Машиностроение, 1988. - 160 с.

103. A.c. 1449178 СССР, МКИ B21D 11/20. Способ гибки профилей уголкового сечения полкой внутрь/ В.И. Ершов, A.A. Галл, К.А. Макаров и др. - № 4100744/25-27; Заявл. 27.07.86; Опубл. 07.01.89, Бюл. № 1.

104. Булычев Д.К., Береснев Б.И., Гайдуков М.Г. Физика металлов и металловедение. - М., 1964, т. 18, вып. 3. - 437 с.

105. Сегал В.М., Макушок Е.М., Резников В.И. Исследование пластического формоизменения металлов методом муара. - М.: Металлургия, 1974. - 200 с.

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

107. Шнейдерова P.M., Левин O.A. Измерение полей пластических деформаций методом муара. - М.: Машиностроение, 1977. - 152 с.

108. Сухарев И.П., Ушаков Б.Н. Исследования деформаций и напряжений методом муаровых полос. - М.: Машиностроение, 1969. - 208 с.

109. Перетятько В.Н., Ковтун A.A. Применение метода муара при гибке // Заводская лаборатория. - 1987. - № 10. - с. 68 - 69.

110. Дзугутов М.Я. Внутренние разрывы при обработке металлов давлением. - М.: Металлургиздат, 1958. - 200 с.

111. Структура и свойства полуфабрикатов из алюминиевых сплавов: Справочник. - М.: Металлургия, 1984. - 408 с.

112. Панченко Е.В., Скаков Ю.А., Кример Б.И. Лаборатория металлографии. - М.: Металлургия, 1965. - 440 с.

113. Филинов С.А., Фиргер И.В. Справочник термиста. - Л.: Машиностроением, 1975. - 352 с.

114. Колачев Б.А., Ливанов В.А., Елагин В.И. Металловедение и термическая обработка цветных металлов и сплавов. - М.: Металлургия, 1981. -414 с.

115. Биргер И.А. Остаточные напряжения. - М.: Машгиз, 1963.-231 с.

116. Технологические остаточные напряжения / Под ред. A.B. Ilo-здея. - М.: Машиностроение, 1973. - 216 с.

117. Коновалов Е.Г., Сидоренко В.М. Чистовая и упрочняющая ротационная обработка поверхностей. - Минск: Вышэйшая школа, 1968. - 364 с.

118. Кононенко В.Г. О пластической деформации и наклепе стенок выдавливаемых оболочек // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. - 1963. - № 2. - с. 177 - 182.

119. Зарецкий Е.М., Киреева А.Ф. Ускоренный метод определения склонности сплавов типа дуралюмин к коррозионному растрескиванию // Заводская лаборатория. - 1963, т. 29, № 9. - с. 1098 - 1101.

120. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. - М.: Наука, 1976. - 297 с.

121. Зедгинидзе И.Г. Планирование эксперимента для исследования многокомпонентных систем. - М: Наука, 1976. - 392 с.

122. A.c. 1558530 СССР, МКИ B21D 7/02, 11/20. Способ гибки профилей уголкового сечения / Ершов В.И., Макаров К.А., Жарков С.А.- № 4381200/31-27; Заявл. 23.02.88; Опубл. 23.04.90, Бюл. № 15.

123. A.c. 1806884 СССР, МКИ B21D 7/00. Способ получения деталей из профилей / Макаров К.А., Тараев СЛ., Селезнев В.В.- № 4857525/27; Заявл. 06.08.90; Опубл. 07.04.93, Бюл. № 13.

124. Пат. 2021053 РФ, МКИ B21D 22/00, 37/16. Штамп для формовки деталей с электроконтактным нагревом заготовок / Петров A.M., Марьин Б.Н., Мельников E.H., Муравьев В.И., Макаров К.А.- № 5050765/27; Заявл. 01.07.92; Опубл. 15.10.94, Бюл. № 19.

125. Пат. 1793986 РФ, МКИ B21D 22/02, 5/01. Пуансон для горячей гибки листового материала / Мельников E.H., Марьин Б.Н., Макаров К.А. и др.- № 4872258/27; Заявл. 11.10.90; Опубл. 07.02.93, Бюл. № 5.

126. Пат. 2057608 РФ, МКИ B21D 22/02. Штамп для штамповки крупногабаритных листовых деталей / Марьин Б.Н., Попов О.В., Макаров

К.А. и др.- № 5033165/08; Заявл. 19.03.92; Опубл. 10.04.96, Бюл. № 10.

127. Пат. 2060092 РФ, МКИ B21J 1/06. Заготовка для штамповки деталей П-образной формы сечения с электроконтактным нагревом / Марьин Б.Н., Макаров К.А., Фролов П.В., Петров A.M.- № 92014237/08; Заявл. 23.12.92; Опубл. 20.05.96, Бюл. № 14.

128. Спицин В.М., Троицкий O.A. Электропластическая деформация металлов. - М.: Наука, 1985. -161 с.

129. Спицин В.М., Троицкий O.A. Электропластический эффект в металлах,- Вестник АН СССР. - 1974. - № 11. - с. 10-14.

130. Климов K.M., Новиков И.И. О новых возможностях пластического деформирования металлов. - В кн. : Пластическая деформация легких и специальных сплавов. -М.: Металлургия, 1978, труды ВИЛС, № 1.

131. Попов О.В., Власенков C.B., Танненберг Д.Ю. Перспективы использования ЭИВ для интенсификации операций листовой штамповки. -Материалы семинара «Эффективные технологические процессы листовой штамповки». - М., ЦРДЗ, 1993 г.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Технико-экономические акты внедрения

УТВЕРЖДАЮ директор О

В.И. Меркулов 1999 г.

ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ АКТ ВНЕДРЕНИЯ

Настоящий акт подтверждает, что в серийное производство Комсо-мольского-на-Амуре авиационного производственного объединения внедрены результаты диссертационной работы Макарова Константина Анатольевича «"Разработка и исследование процессов деформирования профилей из высокопрочных авиационных материалов».

Перечень внедренных мероприятий, техническая и экономическая эффективность (на одно изделие)

№ Наименование мероприятий Достигнутая эффективность

п.п техническая экономическая (тыс. руб.)

1 Технологические рекомендации по использованию электроконтактного нагрева при изготовлении деталей из профилей из титановых сплавов Повышение точности изготовления деталей, сокращение объема ручных 17 500

2. Технологические рекомендации по использованию силовой интенсификации при изготовлении деталей из профилей доводочных работ 17 500

3. Проектирование и изготовлении штамповой оснастки для гибки профилей из титанового сплава ВТ20 Сокращение сроков проектирования и трудоемкости изготовления оснастки 20 000

Итого: 55 000 тыс. руб.

Примечание: * в ценах 1997 года.

Начальник ОНТ

Н.С. Зайцев

ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ АКТ ВНЕДРЕНИЯ

Настоящий акт подтверждает, что результаты диссертационной работы Макарова Константина Анатольевича «"Разработка и исследование процессов деформирования профилей из высокопрочных авиационных материалов» внедрены в производство АООТ НИАТ.

Объект внедрения, техническая и экономическая эффективность

№ Объект внедрения Достигнутая эффективность

п.п техническая экономическая (тыс. руб.)*

1 Пакет прикладных программ для автоматизированного расчета технологических параметров процессов деформирования профилей с растяжением и раскаткой роликом. Сокращение сроков подготовки производства и затрат на освое- 10 000

2. Техническое задание на проектирование профилегибоч-ного станка ПГР-7АД с ЧПУ и доводочным устройством (совместно с другими организациями). нии новой номенклатуры деталей

3. Технологические рекомендации по использованию перспективных схем деформирования с применением силовой интенсификации. Сокращение сроков проектирования и трудоемкости изготовления оснастки 5 000

Итого: 15 000 тыс. руб.

Примечание: * в ценах 1997 года.

Зам. Генерального АООТ НИАТ, д.т.

УТВЕРЖДАЮ Директор АООТ ДОКБ

И.В.Гусев 1999 г.

АКТ

внедрения результатов диссертационной работы Макарова Константина Анатольевича «Разработка и исследование процессов деформирования профилей из высокопрочных авиационных материалов», представленной на соискание ученой степени доктора технических наук, в штамповочное производство ДОКБ

/

Настоящим актом подтверждается, что результаты теоретических и экспериментальных исследований Макарова К.А., изложенные в диссертационной работе «Разработка и исследование процессов деформирования профилей из высокопрочных авиационных материалов», внедрены в штамповочное производство АООТ Дальневосточного опытного конструкторского бюро (ДОКБ) в виде:

- программного обеспечения для автоматизированного расчета при проектировании технологических процессов деформирования профилей;

- технического задания на разработку штамповой оснастки для гибки профилей с растяжением и последующей раскаткой роликом.

I

Расчетный экономический эффект от внедрения результатов составил в 1998 г. 10 млн. рублей на одно изделие, что является следствием сокращения сроков технологической подготовки производства и уменьшения объема ручных доводочных работ.

Начальник отдела

С.Ф. Стреха

«^гаяяЛшш)

ДШЬ В0Е<

рягеср МАТЙ ого

. 1*3?.

ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ АКТ 8НЕДРЕНИЯ

|98£ _ ____ Ташкент

гор.

Каль В.Е.

-16. - ноября

Мы, вижеподгшсаяшвеся, представители средпрнятяя (организаций).

главный технолог предприятия_;_1 ____ _____

с одной стороны, в Московского ввкавдонного технологического института ям. 1С Э. Циолковского, с другой стороны, ©яставшш настоящий акт а том, что разработанные мероприятия по теме (договору) №

0-1097/4' "Исследование процессов гибки профилей с растяжением и доводкой на станках типа ПГР/'^б^Ш^МШ^б^одочным устройством", которые проводились с 1 апреля 1986 'г. по 20 октября 1987 г

тщ) им. %.я.повя. пгу~?уьв-

внедрены на предпрнятнв.

ПЕ?ЕЧЕНЬ

медреяиых юероог 1®т«й, техяячесш и экономическая »фф«ктавносгъ

и/д.

Нммевомаяе мероприятий (при наличии изобретена* указывается № авторского , свидетельств*)

Сумма затрат ид НИР (тыс руб.)

Достигнутая эффективность

ожидаемый

Годовой эвоиомпчесхяй эффект (т. р.)

доля МАТИ

Тр.уио ттогиггйпки-Й ■ лроцо Р.П гиПки

.гдовшшие.

10 Т.Р..., г,

ттррфюгвй о растяжением и повотт-

точности из-

кой' на станках типа ПГР, о сна-

щенных доводочным устройством

готовления деталей ;

-сокращение

трудоемкости

на <85—с

Итог» десять тысяч рублей составляют

долю

ПРИМЕЧАНИЯ:

1* В графе «Техническая эффективность» указывается:

— повышение технических и эксплуатационных параметров (ресурсов надежное^, точности, долго-$ечяоетгя и др.); , " °

— уменьшение веса, габаритов, брака;

— экономия сырья, материалов; —увеличение выпуска продукция;

— новое решение задачи;

— рост производительности труда (в % %, сокращ ние числа заг тгых);

— улучшение условий труда, техники безопасности и т.д.

2, Расчеты экономическс.) эффективности производятся в соответствии с действующим" методиками и инструкции ли я прилагаются к данному акту.

3. Экономический эффект от использования результатов исследования расс штан по полной про раине года.

8 случае невс можности окончательного определения годового экономического эффекта на день под-1ИСЯИИЯ акта необходимо в'примечавши указать срок, к которому этот эффект будет определен.

■ а Расчет экономического эффекта проведен в соответствии с отраслевой методикой, введенной ИПг-280 от 11.09.78 г .«.находится, на предприятии и по условиям режима не прилагается. .

I5» Составление документации по ФЛО ЦСУ для ТАПОиЧ нормативными документами не предусмотрено. ________

6. Настоящий акт не является финансовым документом и к оплате не

представляется.

¡редставители предприятия организации):

Главный технолог.

Представители МАТИ им. К. Э. Циолковского:

^__^Харин А.А^

д***4- Сидоренко Г.Г«

Зав. кафедрой

$--_

С

.Ершов В0 И.

У

Вед.технолог ОХШ^"^

Телеоник 1.П.

¿Г- //-

Руководитель работы

,. Ж • ( Ершов В.^.

Ответственный исполнитель

/Макаров К.А./

^Начальник паъ-нмдго отдца

(Бескина М^Г.

3&ДДА1Э

.....ДС

чебной тоот®

■ ■ ■ - v : ' JL-JL-Ji ' ' ■; ' ■ ■'■•":■ '

t ■-.•••".■' v

' . шедречмя резуяьтатоз научдо-иседедов&тежьежо!

работы в учебный процесс

UQJLÄSSSÜBS^. 19 ms* :;

Мы, кигеподяисаышиеоя, составим настоящий акт в том, что результаты, домученные при выполнения научно-ис с дедовательипой работы по договору * на .тему

й с растяжением и доводкой на станках типа ЯГР ___

выполненной в период с 3-« »82 г* по 11 «83 г,___________ кафедрой

(жабораторией) Технология производства летательных аппаратов внедрены в учебный процесс на основании „рекомендаций кафе.

Нглменовакие внедренных результат- I Что достигнуто в результате тов НИР (:кд и объект "шедрекия) I внедрения (внедршшв результат

• p.^wmvu/wrs л \

Постановка лабораторной работы "Гибка ггрофалей с растяжением и доводкой на установке типа ПГР с доводочным устройством"

Методические указания по выполнению лабораторной работы

Начальник учебного о. института

Заведующий жафодой

Научный руководи/гель НИР

А

Ершов В. И. )

Jfru j 11 члл>«« hiwiiiwt»

' ".Ершов -В; И. )