Разработка комбинированной технологии сборки листовых деталей пластическим деформированием тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.02.09, кандидат технических наук Беляева, Ирина Александровна

• Беляева, Ирина Александровна
• кандидат технических наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат технических наук Беляева, Ирина Александровна

Содержание

Введение

Глава 1 Комбинированные технологии в машиностроении. Цель и задачи диссертационной работы

1.1 Гибридные и комбинированные технологии в машиностроении

1.2 Операция фальцовки в автомобилестроении

1.3 Существующие технологии сборки кузовных деталей автомобиля

1.3.1 Фальцовка роликами

1.3.2 Фальцовка в инструментальном штампе

1.4 Комбинированные технологии с использованием магнитно-импульсного воздействия

1.4.1 Магнитно-импульсная обработка материалов

1.4.2 Существующие схемы комбинированных операций

1.5 Цель и задачи исследования

1.6 Выводы по первой главе

Глава 2 Разработка комбинированной технологии

2.1 Разработка технологических схем комбинированной технологии фальцовки, сочетающих статические и динамические

нагрузки

2.2 Выводы по второй главе

Глава 3 Разработка математической модели комбинированной фальцовки

3.1 Математическая постановка задачи комбинированного расчетного случая

3.2 Выбор метода решения комбинированной задачи

3.3 Принятые допущения при математическом моделировании комбинированной задачи

3.4 Матрица планирования эксперимента

3.4.1 Свойства матриц планирования

3.4.2 Расчет параметров матрицы планирования

3.5 Последовательность моделирования комбинированной фальцовки

3.5.1 Разработка CAD -модели

3.5.2 Выбор программного продукта

3.5.3 Создание статического расчетного случая

3.5.3.1 Граничные условия

3.5.3.2 Назначение материалов

3.5.3.3 Проверка «работоспособности» КЭМ

3.5.3.4 Предварительный анализ конструкции на потерю устойчивости (модальный анализ)

3.5.4 Создание динамического расчетного случая

3.5.5 Создание комбинированного расчетного случая

3.6 Выводы по третьей главе

Глава 4 Результаты расчетов и анализ полученных данных

4.1 Влияние интенсивности (величины) динамической нагрузки на характер деформированного состояния борта при фальцовке

4.2 Влияние формы импульса на кинематику фальцуемого борта

4.3 Изменение напряженного состояния материала борта при динамической фальцовке (прямой борт)

4.4 Изменение напряженного состояния материала борта при динамической фальцовке (закругленный борт)

4.5 Влияние геометрических размеров заготовки на предельные параметры процесса при условии обеспечения заданного качества сборки

4.6 Анализ взаимосвязи перемещений , напряжений и деформаций для характерных точек при динамической фальцовке

4.7 Исследование возможности применения различных материалов

4.8 Оценка качества полученных образцов

4.9 Выводы по четвертой главе

Глава 5 Экспериментальные исследования комбинированной

фальцовки

5.1 Программа проведения поискового эксперимента

5.2 Расчет энергии разряда при выполнении второго этапа фальцовки

5.3 Технологическая оснастка, используемая при экспериментальном

исследовании процесса комбинированной фальцовки

5.4 Экспериментальное оборудование

5.4.1 Принцип действия магнитно-импульсных установок

5.4.2 Магнитно-импульсная установка МИУ15

5.4.3 Алгоритм работы приборов и оборудования магнитно-импульсной обработки материалов

5.5 Методика проведения натурного эксперимента

5.6 Результаты экспериментального исследования процесса динамического этапа комбинированной фальцовки

5.6.1 Полученные образцы

5.6.2 Оценка качества полученных образцов

5.6.3 Сопоставление с результатами компьютерного моделирования

5.7 Выводы по пятой главе

Глава 6 Рекомендации по промышленному применению разработанной технологии

6.1 Рекомендации для конструкторов

6.2 Рекомендации для конструкторов разработчиков штамповой оснастки

6.3 Рекомендации для технологов

6.4 Технологические требования к фланцу заготовки

6.5 Выводы по шестой главе

Основные выводы по работе

Список сокращений и условных обозначений

Список литературы

Приложение 1

Приложение 2

Приложение 3

Приложение 4

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка комбинированной технологии сборки листовых деталей пластическим деформированием»

ВВЕДЕНИЕ

Развитие машиностроения и вывод его на принципиально новые ресурсосберегающие технологии при повышении производительности труда и качества продукции, основывается на применении новейших видов технологических процессов, к числу которых относятся комбинированные технологии, сочетающие статические и динамические нагружения. Из высокоскоростных методов ОМД в промышленности наибольшее внимание уделяется магнитно-импульсной штамповке (МИШ), которая развивается в силу ряда своих преимуществ перед другими технологическими процессами.

Современные установки для магнитно-импульсной штамповки используются для выполнения разнообразных операций: формовки, калибровки, вырубки, пробивки.

Разработана научно-обоснованная методика создания комбинированной технологии, совмещающей в себе преимущества традиционного метода сборки и высокоскоростного воздействия давления импульсного магнитного поля. Методика включает в себя теоретические, экспериментальные, технологические и компьютерно - программные задачи.

В математическом плане процессы магнитно-импульсного динамического формоизменения описываются сложными динамическими уравнениями. Лишь в последнее время благодаря развитию численных методов и созданию мощных компьютерных технологий появилась возможность адекватного моделирования указанных нелинейных процессов, что позволяет использовать новые подходы для разработки подобных технологий.

Новая технология направлена на повышение точности изготавливаемого изделия, стойкости технологического оснащения, экономии листового материала и снижение себестоимости изготовления сборочной конструкции.

Цель работы:

Разработка и исследование новой комбинированной технологии сборки листовых деталей с использованием статического и динамического нагружений.

На защиту выносится:

- способ и устройство осуществления комбинированной фальцовки

- методику расчета процесса комбинированной технологии на основе метода конечных элементов с учетом статического и динамического видов нагружения без остановки процесса;

- результаты компьютерного моделирования процесса фальцовки, учитывающие свойства материала и его взаимодействие с инструментом и позволяющие полностью определять размеры и напряженно-деформированное состояние материала заготовки в любой момент деформирования;

- механизм деформирования в зависимости от формы и интенсивности нагрузки, геометрических размеров, свойств обрабатываемых заготовок

- результаты исследований, показывающие адекватность модели и экспериментов и эффективность использования комбинированной технологии

Научная новизна состоит:

- в разработке нового способа осуществления сборочных соединений на основе совмещения статического и динамического нагружений;

- в создании компьютерной модели для анализа напряженно-деформированного состояния деформированной заготовки и определения технологических параметров процесса

- во вскрытии механизма динамической фальцовки и оценки влияния технологических параметров на качество соединения.

Методы исследования, использовавшиеся в работе.

-Математическое моделирование процесса комбинированной штамповки с использованием численного интегрирования систем дифференциальных уравнений с применением расчетной среды МЭС. МАЭТРДЫ/М АРС.

- Экспериментальные методы определения энергетических, силовых и деформационных параметров комбинированной фальцовки с использованием магнитно-импульсной установки и высокоскоростной регистрирующей аппаратуры.

Практическую значимость имеют следующие результаты:

- разработка устройства для комбинированной сборки листовых деталей;

- методика расчета комбинированной фальцовки на основе метода

/

конечных элементов с учетом статического и динамического видов нагружения без остановки процесса;

- рекомендации по практической реализации предложенной технологии

Реализация результатов работы: Создана методика выбора оптимальных параметров и режимов проектируемых технологий и оборудования МИШ.

Процесс моделирования описан в методике № 34110.37.101.0004-2011 «Порядок построения модели при комбинированных расчетах» и внедрен на ОАО «АВТОВАЗ» в отделе математического моделирования и расчетов (приложение 1).

Отдельные результаты исследований использованы в учебном процессе при написании конспектов лекций и постановке лабораторных работ по курсу «Компьютерное моделирование технологических процессов и оборудования»; подготовке магистерских диссертаций, выпускных работ

бакалавров, выполнении исследовательских курсовых и дипломных проектов.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались, обсуждались и получили одобрение на Всероссийских и международных конференциях:

- Международная молодежная конференция «Туполевские чтения», «Технология операции «фальцовка» магнитно-импульсным методом», 2009

- Научная конференция «Человек и космос», «Комбинированные технологии листовой штамповки магнитно-импульсным методом», 2010

- Всероссийская научно-практическая конференция «Актуальные проблемы авиации и космонавтики», «Применение магнитно-импульсного нагружения в комбинированных технологиях листовой штамповки», Красноярск, 2010

- IX научно-техническая конференция «Молодежь в науке», «Анализ потери устойчивости фланца при магнитно-импульсном нагружении, 2010

- XIII Российская конференция пользователей систем MSC. Software, «Возможность совмещения статического и динамического нагружения», 2010 (призовое место)

-Международная молодежная конференция XXXVII «Гагаринские чтения», «Моделирование комбинированных технологий с помощью программного комплекса MSC. NASTRAN/ MSC.MARC», 2011

- Региональная научно-практическая конференция, посвященная 50-летию первого полета человека в космос, «Разработка комбинированной технологии зафланцовки с использованием статического и динамического нагружения», Самара, 2011

Автор выражает благодарность научному руководителю Хардину М.В, Глущенкову В.А. за постановку задачи, научное руководство и постоянный контроль, а также моральную поддержку и взаимопонимание, которые создавали творческие условия для работы. Экспериментальная работа была выполнена совместно с центром МИОМ СГАУ

Публикации: Материалы, отражающие основное содержание диссертации, опубликованы в 12 работах, включая 1 патент РФ и 3 статьи в рецензируемых журналах ВАК.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных выводов и итогов по работе, списка литературы и пяти приложений. Работа изложена на 162 страницах машинописного текста, содержит 122 рисунка и список литературы из 106 наименований.

импульсного магнитного поля на фланец (рис. 1.21) или боковую поверхность (рис. 1.22). Опробованы комбинированные технологии вытяжки и обрезки припуска, вытяжки и формовки (рис. 1.23) и другие.

Применение комбинированных технологий позволяет соединить воедино преимущества статических и импульсных методов штамповки -повысить качество готовой продукции, упростить используемую технологическую оснастку и др.

В развитии этого направления автор данной диссертационной работы поставил цель: разработка комбинированной технологии фальцовки применительно к автомобилестроению.

1.2 ОПЕРАЦИЯ ФАЛЬЦОВКИ В АВТОМОБИЛЕСТРОЕНИИ.

Облицовочные детали большинства автомобилей, такие как капоты, багажники, передние и задние двери (рис. 1.2), состоят из двух панелей -внутренней и внешней. Внешняя панель имеет только эстетическое значение, а внутренняя отвечает за жесткость всей детали, так как к ней привариваются усилители, крепятся петли и замки.

Рисунок 1.2 - Пример облицовочных деталей

Традиционным методом сборки облицовочных деталей автомобилей является, гибка фланца внешней панели по всему периметру на 180° с охватом фланца внутренней панели, проводимая в три этапа, последовательно на 90°, 135° и 180° [1].

Традиционная сборка облицовочных деталей автомобилей, как уже было отмечено, осуществляется гибкой фланца внешней панели с охватом фланца внутренней панели (рис. 1.3). Первая операция - получение подогнутого на 90° фланца внешней панели с радиусом R (рис. 1.3а). Последующие две операции (рис. 1.36, в) проводятся при окончательной сборке, когда внутренняя панель со всеми приваренными элементами вставлена во внешнюю. В результате получается прочное неразъемное соединение, достоинствами которого являются малый размер и отсутствие крепежных деталей [2]. Дополнительно, для увеличения жесткости соединения, по поверхности зафланцовки наносится высокопрочный клей. Высота подгибаемых при сборке фланцев колеблется в пределах 10... 14 мм, однако в случае образования складок в зонах скругления она снижается до 7...8 мм. Известно, что в настоящее время эта операция осуществляется на ОАО «АВТОВАЗ» (г. Тольятти) в прессовом производстве.

а - гибка фланца на 90°; б - гибка фланца на 135°; в - гибка фланца на 180° Рисунок 1.3 - Стадии традиционного процесса сборки автомобильных

Внутренняя панель

Внешняя панель

деталей

От совершенства операции фальцовки зависит качество соединения и технико-экономические показатели производства готовой продукции, к которой предъявляются следующие требования:

- неподвижность внешней и внутренней панелей относительно друг друга (прочность соединения);

- коррозионная стойкость сборочного узла (отсутствие скрытых полостей по радиусу гиба как потенциальных карманов для влаги);

- отсутствие потери устойчивости (складок) на фальцуемой поверхности, в первую очередь, в угловых зонах;

- отсутствие повреждений (царапин) на наружной панели - следов оснастки после выполнения операции фальцовки.

Как показал анализ литературных источников выполнение этих требований приводит к усложнению либо конструкции соединения, либо технологии сборки, например, возникает необходимость

- применения «точечной» сварки, клея между панелями, установки промежуточных элементов - упругих прокладок, липких антикоррозионных уплотнений (рис. 1.4)

- изменяя конфигурации фальцуемого борта (его фигурное уменьшение по радиусам в плане) (рис. 1.5)

Рисунок 1.4 «Точечная» сварка на фланце заготовки

Рисунок 1.5 - Уменьшение высоты борта на радиусном участке

Определение геометрических размеров заготовки внешней панели облицовочной детали с учетом подгибаемого фланца базируется на формулах, приведенных в [4].

Процесс сборки облицовочных деталей автомобилей методами листовой штамповки [20] в англоязычной литературе носит название "hemming". Названия операций соответственно следующие: "flanging", "pre-hemming" и "final hemming" [5]. В российской автомобильной промышленности нет устоявшегося термина, определяющего данный процесс. В [6, 7] авторы его определяют как "соединение панелей с применением штамповой оснастки" и "соединение наружных и внутренних панелей". В [8, 9, 10] есть термин "фальцовка" или "фальцевание" (от нем. falzen - сгибать) - способ соединения элементов (деталей) из листовых материалов (напр., листов кровельной стали) посредством швов, получаемых отгибкой и совместным обжатием соединяемых краев. Однако, несмотря на сходство получаемых изделий, в автомобильной промышленности этот термин не встречается. Для увеличения жесткости в деталях автомобиля предусматривают различные по форме и назначению фланцы или отбортовки. Они располагаются главным образом по краям деталей, а также образуют внутри их оконные, дверные и прочие проемы (рис. 1.6). Для этого используют фальцовочные штампы, а операция соответственно носит название "фальцовка" [3, 7]

В данном случае термин является обобщенным и обозначает операции, производимые над фланцем.

Рисунок 1.6 - Подогнутые фланцы облицовочных деталей автомобилей

В рамках диссертационной работы будут использованы следующие определения:

• сборка облицовочных деталей автомобилей (фальцовка)- полный процесс гибки фланца внешней панели детали на 180° с охватом фланца внутренней панели;

• первая операция сборки - получение подогнутого на 90° с радиусом R фланца внешней панели детали. По схеме напряженного состояния эта операция представляет собой традиционную гибку силой, в случае прямолинейного участка кромки, вытяжку в случае вогнутого участка кромки или отбортовку в случае выпуклого участка кромки.

1.3 СУЩЕСТВУЮЩИЕ ТЕХНОЛОГИИ СБОРКИ КУЗОВНЫХ ДЕТАЛЕЙ

АВТОМОБИЛЯ

Анализ литературно-патентных источников показал, что все имеющиеся в данной области решения можно условно отнести к двум видам: фальцовка роликами и фальцовка в инструментальном штампе [6, 48].

1.3.1 ФАЛЬЦОВКА РОЛИКАМИ

Американская компания LAMB Technicon предлагает оборудование (Roll-form unit) для гибки фланца внешней панели в сборе с внутренней (рис. 1.7) панелью с помощью фальцовки роликами. Далее на полученном полуфабрикате могут быть выполнены вторая и третья операции сборки облицовочных деталей. Машина предназначена для обработки деталей с такой геометрией, при которой использование традиционной технологии затруднено.

Подобное оборудование также производит японская корпорация Dengensha (рис. 1.8). Это робот, в механической руке которого закреплен ролик. Ролик способен изменять угол наклона оси вращения тем самым, изменяя угол гиба фланца.

Рисунок 1.7 - Оборудование компании LAMB Technicon

На рисунке 1.9 обозначены: 1 - робот; 2 - штамп; 3 - внешняя панель; 4 -внутренняя панель; 5 - фланец; 6 - ролик; 7 - устройство подвеса ролика; 8 -блок управления роликом [9]. Подобное оборудование использует компания AUDI для производства своих автомобилей [11].

Рисунок 1.8 - Оборудование компании Dengensha Corporation

Рисунок 1.9 - Поэтапный загиб фланца

Процессы, основанные на обкатке фланца роликом, являются низкопроизводительными, хотя позволяют подгибать фланец в труднодоступных местах и требуют для своей реализации дорогого импортного оборудования

1.3.2 ФАЛЬЦОВКА В ИНСТРУМЕНТАЛЬНОМ ШТАМПЕ

В МГТУ им. Н.Э. Баумана на кафедре "Технологии обработки давлением" (МТ6) проводились исследования, связанные с разработкой новых схем зафланцовки. В исследованиях принимали участие Власов A.B., Головащенко С.Ф., Кондратенко В.Г., Илинич A.M., Корнеев А.Б., Коптелов A.A., Мастерков В.В. [12] Разрабатывалась комбинированная технология, в которой первая технологическая операция разделена на две стадии с применением горизонтального движения инструмента (рис. 1.10)

Первая стадия представляет собой также традиционную гибку фланца на большой радиус. На второй операции происходит деформирование упругим элементом с горизонтальным движением инструмента. Механизм процесса заключается в создании "подпора" в очаге пластической деформации за счет сил трения при контакте с пуансоном. Были проведены серии экспериментов, в результате которых было установлено, что для такой операции необходима слишком большая сила деформирования. В связи с этим на второй стадии использовался жесткий пуансон. С целью увеличения контактных сил трения использовался инструмент с полиуретановой вставкой (рис. 1.11). Сжатие полиуретановой вставки вызывает большие силы трения, после чего деформирование производится жесткой частью.

После получения малого угла гиба производят фальцовку. При данной комбинированной технологии нужно учитывать возможное сильное утонение в радиусной зоне, что может привести к разрыву детали.

Рисунок 1.10 - Схема первой операции с применением упругого пуансона с горизонтальным движением инструмента

Рисунок 1.11 - Схема гибки фланца комбинированным инструментом

При рассмотрении технологии гибки фланца комбинированным инструментом, в котором используется упругий элемент, можно отметить, что снижается стойкость инструмента и становиться затруднительным его использование в серийном производстве. К тому же детали кузова автомобиля имеют сложную геометрию и, следовательно, упругий элемент должен иметь такую же форму. Инструменты, применяемые в схемах с жестким пуансоном, имеют значительно более высокую стойкость, но менее эффективны.

Для единичного и мелкосерийного производств немецкой компанией Matee-Holding AG предложено устройство для ручной гибки фланцев (фальцовки) [13]. В инструменте присутствует упругий элемент [18,50] (рис.1.12, 1.13).

На рисунке обозначены: 1 - внешняя панель на жесткой подкладке; 2 -внутренняя панель; 3 - фланец внешней панели; 4 - упругий элемент; 5 -корпус инструмента; 6 - упругая вставка; 7 - державочная часть; 8 - стойки; 9 - багажник; 10 - инструмент для загиба плоской кромки; 11 - инструмент для загиба кромки со сложной геометрией; 12 - основание.

а б

а - исходное положение; б - в последний момент деформирования; Рисунок 1.12 - Инструмент для фальцовки с упругим элементом:

Рисунок 1.13 - Гибка фланца багажника

Представленный инструмент позволяет повысить пластичность за счет контактных сил трения между фланцем 3 и упругой вставкой 6. Для зон со сложной геометрией размеры инструмента должны быть уменьшены, а для плоских увеличены. Использование его в серийном производстве затруднительно.

Изобретение компании Chrysler позволяет создать коррозионно-стойкое соединение любых панелей (рис.1.14)[14,15,55]. На область внешней панели 1, контактирующую с внутренней панелью, устанавливается липкое уплотнение 3 из формованного пластика, эпоксидной смолы или винила. Уплотнение должно иметь способность деформироваться. На внутреннюю поверхность фланца 4 внешней панели наносится аэрозолем тонкая пленка 6 толщиной 0,01" (~0,25 мм). В отдельных случаях пленка может быть также нанесена на фланец 5 внутренней панели 2.

Рисунок 1.14 - Способ получения коррозионно-стойкого соединения: а - начальное положение; б - промежуточное положение;

в - готовое соединение

Пленка представляет собой краску, в состав которой входит вещество, препятствующее коррозии. В качестве пленки может быть использована порошковая резина. Пленка необходима для предотвращения разрушения соединения. После деформирования соединение подвергается термической обработке, для того чтобы пленка перешла из жидкой фазы в твердую. Деформирование осуществляется одним инструментом, позволяющим подгибать фланец с 90° на 180°.

При использовании этого способа получения соединений необходимы пленка и специально формованное уплотнение, что существенно увеличивает трудоемкость изготовления. К тому же перед деформированием фланца внешней панели надо приложить силу к фланцу внутренней панели, чтобы сдавить уплотнение. Существенным плюсом является хорошая защита соединения от коррозии.

Способ сборки, показанный на рис. 1.15, предназначен для алюминиевых панелей [12]. За счет применения упругого материала здесь достигается повышение пластичности [16, 19].

В исходном положении внутренняя панель 1 вложена во внешнюю 2, фланец 3 уже подогнут на 90°. Фланец 3 необходимо загнуть еще на 90° (суммарный угол 180°). Между панелями установлена прокладка из упругого материала 5, с проволокой 4. За счет прокладки появляется возможность получения соединения высокого качества. Проволока необходима для улучшения условий деформирования и заполнения зазора. Приложение силы F1 необходимо для распределения упругого материала в области линии гиба. Далее показаны вторая и третья операции сборки. На последнем рисунке показана деталь после пружинения. За счет вложения прокладки соединение получается ровным.

^гччччччччччччччччччччччччччччччучч^ і

о

Х-?/-/

<<УУ«лч-ачччччччччччччччччччччччччч'

Ї2

1Ч<^<ЛЧЧЧчЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧЧ^

яз

Ш'УчЧччччччччччччччччччччччччччччччч'

/////////////////МН/Ґ/Г/Ґ////, ХЧУЛЧЧУЛЧУЛЧЧЧХЧ'^ЧЧКЧЧМЧІ

Рисунок 1.15 - Способ сборки с применением упругой прокладки

Способ сборки облицовочных деталей автомобилей с выточкой показан на рис. 1.16. Суть способа - уменьшение толщины внешней панели в зоне гиба перед операцией фальцовки. На рисунке обозначены: 1 -внешняя панель; 2 - радиусный переход; 3 - угловой переход; 4 - фланец; 5 - внутренняя панель; О - толщина панели; с/ - толщина панели в зоне гиба; г, Я - внутренний и внешний радиусы гиба внешней панели. Радиусный переход 2 необходим для обеспечения постоянного радиуса гиба. Толщина панели снижается до величин (0,5...0,75)0.

При обработке кромок, имеющих кривизну, возникают различного рода дефекты, такие как складки, разрывы, изгибы подогнутых на 180° фланцев.

Основным недостатком предложенного способа является необходимость вытачивания канавки на станке с ЧПУ, так как автомобильные детали имеют сложную геометрию. В связи с этим применение способа в серийном производстве маловероятно.

Рисунок 1.16 - Способ сборки облицовочных деталей автомобилей с выточкой

Рисунок 1.17 - Штамп для реализации процесса гиба на угол 135 0

Учитывая недостатки рассмотренных способов фальцовки, существует необходимость разработки новой технологии сборки деталей, которая обеспечит качественное сборочное соединение.

1.4 КОМБИНИРОВАННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МАГНИТНО-ИМПУЛЬСНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ.

Развитие комбинированных технологий в машиностроении основывается на применении новейших видов технологических процессов и представляет собой совмещение двух или нескольких различных операций в одном производственном цикле. Одним из практических направлений создания комбинированных технологии, предусматривающей сочетание статической и динамической нагрузок является использование

магнитно-импульсной штамповки [21], которая имеет такие преимущества перед другими технологическими процессами как технологическая гибкость, минимальное время деформирования, благоприятное изменение механических свойств и др.

1.4.1 МАГНИТНО-ИМПУЛЬСНАЯ ОБРАБОТКА МАТЕРИАЛОВ.

Магнитно - импульсная обработка металлов (МИОМ) - способ пластической деформации металлов и их сплавов, осуществляемый при прямом преобразовании электрической энергии в механическую непосредственно в самом обрабатываемом изделии. Деформация токопроводящих материалов происходит в результате взаимодействия импульсного магнитного поля, создаваемого внешним источником, стоком, индуктируемым этим полем в обрабатываемой детали. Для возбуждения импульсного магнитного поля используется токопроводящий элемент, который называется индуктором и может иметь разнообразную форму. Проходящий по витку ток создает вокруг него магнитное поле. Если в это магнитное поле ввести проводящий контур, то в нем возникнут вихревые токи, величина которых пропорциональна скорости изменения магнитного потока. Взаимодействие вихревого тока в контуре с внешним магнитным полем витка приводит к появлению механических давлений за счет сил, действующих на заготовку в электрических и магнитных полях. Давление, которое оказывает электромагнитное поле на заготовку, определяется соотношением:

Р = В2/2ц, (1)

где Р - давление на заготовку;

В - магнитная индукция поля в воздушном зазоре; \л - абсолютная магнитная проницаемость среды.

Действия сил инерции дает основание рассматривать две стадии деформирования металлов магнитным полем. В первой стадии

деформируемые элементы заготовки разгоняются до максимальной скорости и приобретают запас кинетической энергии. Во второй стадии накопленная кинетическая энергия расходуется на пластическое деформирование заготовки.

Инерционный характер процесса ограничивает диапазон толщин обрабатываемых заготовок 3 ... 5 мм - для тяжелых металлов (медь, латунь, сталь) и 10 мм для легких металлов и сплавов, поскольку с увеличением массы заготовки снижается эффективность преобразования магнитного поля в кинетическую энергию движения заготовки.

Скорости деформирования в процессах МИОМ достигает нескольких сотен метров в секунду, т.е. становятся сравнимыми со скоростью распространения пластической волны в металле заготовки. Вследствие этого процесс деформации приобретает волновой характер, который проявляется весьма разнообразно в каждом конкретном случае и может сказаться как на кинематике процесса, так и на схеме напряженного состояния в заготовке.

При высоких скоростях деформирования воздух, заключенный между заготовкой и полостью инструмента, может оказать значительное противодавление и затруднить, или сделать невозможным качественное оформление детали. Поэтому при деформировании в глухую полость необходимо предварительно откачать воздух из нее, или предусмотреть отверстие для выхода воздуха в процессе деформирования.

Магнитно-импульсное воздействие на деталь имеет ряд основных преимуществ:

1. Большие скорости обработки изделия позволяют деформировать детали из твердых металлов, которые не поддаются пластической деформации при обычных скоростях;

2. Отсутствие механического соприкосновения между деталью и индуктором, что дает возможность штамповать металлы с нанесенными защитными покрытиями;

3. Возможность легкой автоматизации и механизации технологического процесса. Установкой можно управлять на расстоянии. Инструмент (индуктор), создающий магнитное поле механически не связан с обрабатываемой заготовкой. Энергия, затрачиваемая на формообразование, может дозироваться с точностью до 1% и задаваться дистанционно.

4. Большая технологическая гибкость процесса. Одним и тем же индуктором можно формовать детали различных конфигураций.

5. Простота технологической оснастки. Используется только одна матрица или пуансон.

В недостатках можно отметить:

1. Сравнительно низкий КПД из-за потерь на нагрев и рассеяние;

2.Сложность обработки деталей с отверстиями или пазами, мешающими прохождению тока;

3. Невысокая долговечность индукторов при работе в электрических полях высокой напряженности;

4. Сложность обработки заготовок больших толщин.

Поэтому высокоскоростные способы деформирования чаще всего применяются для штамповки деталей, изготовление которых другими методами при опытном и мелкосерийном производстве нецелесообразно [69].

1.4.2 СУЩЕСТВУЮЩИЕ СХЕМЫ КОМБИНИРОВАННЫХ ОПЕРАЦИЙ

Проведенный патентно-литературный обзор позволил выявить и изучить работы, направленные на совершенствование технологии фальцовки, применяемой оснастке и конструкции соединения с целью возможности использования приведенных в них технических решений при разработке комбинированных технологий.

По технологическому признаку комбинированные операции могут быть разделены на три группы:

1) разделительные комбинированные операции, совмещающие различные виды режущих операций (вырубка, пробивка, отрезка);

2) формоизменяющие комбинированные операции, совмещающие виды операций изменения формы (вытяжка, рельефная формовка, гибка, отбортовка);

3) комбинированные операции резки и изменения формы, совмещающие разделительные операции с формоизменяющими, или сочетающие несколько операций (вырубка - вытяжка, формовка и пробивка).

Примерами комбинированной технологии могут служить технологические процессы, которые сочетают в себе несколько переходов:

Рисунок 1.18 - Технологическая схема штампа, сочетающего два перехода - вырубку и гибку: 1 - пуансон вырубной; 2 - матрица вырубная;

3 - пуансон гибочный;4 - матрица гибочная; 5 - отражатель

По способу совмещения операций комбинированная штамповка разделяется на три группы: 1) совмещенную; 2) последовательную; 3)совмещено-последовательную. При совмещенной штамповке одновременно выполняется несколько различных операций за один ход пресса и за одну установку заготовки в штампе.

Рисунок 1.19- Технологическая схема штампа совмещенного действия: 1 - пуансон пробивной; 2 - матрица вырубная; 3 - пуансон вырубной; 4 -выталкиватель; 5 - съемник; 6 - заготовка; 7 - деталь; 8 - отход.

Тип I

чіГг

^ТчГУ-.Ч . ¿¿А \

13

да

ж

ж

+

—У' !-„

1

Тип И

77Т~ПГ

!-л т X Переход нерабочий

1 - с цельной матрицей, тип 2 - со вставными матрицами и нерабочим переходом; 1 - пуансон пробивной; 2 - пуансон вырубной; 3 - матрица цельная; 4 - матрицы вставные; 5 - съемник; 6 - заготовка; 7 - деталь; 8 -отход.

Рисунок 1.20-Технологическая схема штампа последовательного действия

Последовательная штамповка объединяет несколько различных операций (переходов), осуществляемых последовательно отдельными пуансонами за несколько ходов пресса при перемещении заготовки между ними; причем за каждый ход пресса получается готовая деталь.

В научно-исследовательской лаборатории НИЛ 41 СГАУ разработаны такие работы как «Способ вытяжки без прижима», в котором одновременно происходит вытяжка и воздействие индуктора на фланец, что облегчает процесс вытяжки и исправляет гофры (рисунок 1.21).

Рисунок 1.21 - Способ вытяжки без прижима Следующая работа касалась возможности получения тонкостенных изделий, заключающийся в одновременном обжиме и воздействии индукторов на фланец (рисунок 1.22).

Также к способу совмещения статических и магнитно-импульсных нагружений относится «Комбинированный штамп для вытяжки и обрезки листового материала», в котором последовательно происходит процесс вытяжки, а затем с помощью индукторов происходит обрезка фланца и выброс отхода (на обратном ходе пуансона) (рисунок 1.23).

получения тонкостенных изделий.

Комбинированный штамп для вытяжки и обрезки листового материала.

Рисунок 1.23 -

Проанализировав существующие технические решения в данной области, выделим следующие преимущества совмещения статических и динамических нагрузок:

1. Уменьшение количества технологических переходов.

2. Повышение производительности (за счет уменьшения времени изготовления детали)

3. Улучшение механических свойств готовой детали.

Однако необходимо отметить небольшое количество существующих подобных технологий, а также отсутствие теоретического анализа и практической проработки данного направления.

На основании вышеизложенного предлагается создание комбинированной технологии совмещающей в себе преимущества традиционного метода и метода высокоскоростного воздействия МИШ для упрощения процесса изготовления сложных фланцевых соединений [100, 105].

1.5 ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

Проведенные анализ существующих на предприятиях технологий фальцовки, повышенные требования по качеству сборочного соединения, эффективному использованию оснащения, оборудования и т.д., патентно-литературный обзор позволили сформулировать цель и задачи настоящей работы.

Цель: разработка и исследование новой комбинированной технологии сборки листовых деталей с использованием статического и динамического нагружений.

Задачи исследования:

разработать и исследовать новый способ фальцовки и устройство получения качественных неразъемных соединений;

разработать компьютерную модель процесса; получить научно обоснованную методику расчета технологических параметров нового комбинированного процесса;

дать практические рекомендации использования комбинированной фальцовки для производства автомобильных деталей

определить факторы экономической эффективности нового технического решения

1.6 ВЫВОДЫ ПО ПЕРВОЙ ГЛАВЕ.

1. В современном машиностроении нашли применение детали и узлы, образованные соединением листовых заготовок методом фальцовки (капот, двери, крышка багажника).

2. Анализ литературных источников выявил, что способы сборки облицовочных деталей охватывают либо простые случаи (плоская кромка или кромка с большим радиусом), либо являются сложными в практической реализации.

3. Существующие технологии фальцовки в инструментальных штампах и обкаткой роликами не удовлетворяют возрастающим требованиям, как к качеству сборочного соединения, так и к производству, где используются импортное оборудование или металлоемкие, сложные и дорогостоящие штампы.

4. Одним из перспективных направлений совершенствования технологий ОМД является разработка гибридных и комбинированных технологий, сочетающих статическое и динамическое нагружения. Что позволяет соединить преимущество статических и динамических методов деформирования.

5. Проведенный патентно-литературный обзор позволил выявить технические решения, на которые можно опереться при разработке новой комбинированной технологии фальцовки, сочетающей статические и динамические методы деформирования

ГЛАВА 2 РАЗРАБОТКА КОМБИНИРОВАННОЙ ТЕХНОЛОГИИ

2.1 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ КОМБИНИРОВАННОЙ ТЕХНОЛОГИИ ФАЛЬЦОВКИ, СОЧЕТАЮЩИХ СТАТИЧЕСКИЕ И ДИНАМИЧЕСКИЕ НАГРУЗКИ

При разработке технологической схемы комбинированной фальцовки было проанализировано несколько вариантов [102].

Согласно первой схеме операция фальцовка осуществляется в два перехода (последовательная схема). На первом переходе с помощью импульсного магнитного поля получают фланец (борт), на втором - борт фальцуют (рис. 2.1) обе операции реализуются с использованием динамической нагрузки - импульсного магнитного поля.

а - исходное положение борта б - конечное положение борта Рисунок 2.1 - Технологическая схема магнитно-импульсной (последовательной фальцовки)

При реализации предлагаемой схемы происходит передача наружной панели с одного рабочего места на другое; то есть реализуются две операции на различном оборудовании и на двух рабочих местах. Особенности и преимущества предлагаемой схемы:

- по сравнению с существующей технологией, работа по предлагаемой схеме требует выполнения не 3-х (90,135, 180°), а только двух операций (90,180°), то есть повышается производительность труда - сокращается одна операция (гибка на угол 135°);

- значительное упрощение конструкции штамповой оснастки второго перехода; (нет подвижных элементов преобразования вертикального движения в горизонтальное, снижение металлоемкости оснастки);

- не требуется строгое позиционирование индуктора и внешнего борта перед операцией фальцовка;

- высокая производительность операции, минимальное машинное время;

- высокое качество (прочность, герметичность) сборочного узла как результат равномерного по периметру борта динамического нагружения;

- уменьшение количества единиц потребного оборудования;

- уменьшение энергопотребления при выполнении второй операции.

По второй предлагаемой схеме начальным переходом является операция вытяжки с размещением внутренней детали, вторым переходом осуществляется подгибка борта на 135° с последующим магнитно-импульсным воздействием (рис. 2.2).

1- внутренняя панель детали, 2 - внешняя панель детали Рисунок 2.2 - Технологическая схема комбинированной фальцовки с

предварительной подгибкой борта

При таком подходе достигается более качественный радиус гиба изготавливаемого изделия. Реализация такого предложения подразумевает использование инструментального штампа с встроенным в пуансон индуктором, соединенным с МИУ.

По третьей схеме производиться вытяжка борта с размещенной под пуансоном и прижимом внутренней деталью с последующим магнитно-импульсным нагружением (рис.2.3). На боковой поверхности матрицы 1 выполняется проточка (паз), в котором размещается (укладывается) токопровод индуктора 2.

Исходное положение

Прямой ход Промежуточное Обратный ход

1-й переход положение магнитно-импульсная

вытяжка (продолжение операция «фальцовка»

а = 90° вытяжки)

Рисунок 2.3 - Технологическая схема комбинированной фальцовки с

предварительной вытяжкой борта

На заготовку внешней панели размещают полуготовую к сборке внутреннюю панель. Прижимом 3 обеспечивают предварительную неподвижность двух панелей в процессе вытяжки внешней панели, которая осуществляется пуансоном 4. К концу процесса вытяжки, то есть когда борт

приобретет угол а = 90°, пуансон останавливается, а прижим с панелями продолжает движение. Когда борт займет положение напротив витков токопровода осуществляют разряд батареи конденсаторов на индуктор, осуществляя уже фальцовку на следующий угол гиба 90°. После этого начинается обратный ход штампа.

Таким образом, динамическое деформирование осуществляется без остановки пресса при прямом рабочем ходе

Это позволит сократить количество технологической оснастки (за счет уменьшения количества штампов), повысить производительность труда (за счёт ликвидации межоперационных переходов), повысить качество готовой продукции (за счет того, что при магнитно-импульсном воздействии заготовка не взаимодействует с инструментом).

Геометрические размеры и выбор временной последовательности этапов работы штампа позволяют осуществить второй переход, как при прямом, так и обратном ходе ползуна пресса.

2.2 ВЫВОДЫ ПО ВТОРОЙ ГЛАВЕ

1. Предложено несколько технологических схем осуществления комбинированной операции фальцовки, при реализации которых используются статические и динамические нагрузки.

Анализ этих схем показал, что наиболее перспективной с технической и экономической точек зрения является схема комбинированного деформирования в инструментальном штампе с предварительной вытяжкой борта.

2. Особенностью предложенной комбинированной схемы является непрерывность процесса деформирования, что приводит к плавному переходу напряженно-деформированного состояния материала заготовки при изменении характера силового воздействия.

3. Предлагаемый способ и устройство для его реализации являются новыми и защищены патентом РФ на полезную модель № 111468. «УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФАЛЬЦЕВОГО СОЕДИНЕНИЯ ЛИСТОВЫХ ЗАГОТОВОК» [106].

Заключение диссертации по теме «Технологии и машины обработки давлением», Беляева, Ирина Александровна

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Разработана технология сборки кузовных деталей пластическим деформированием, совмещающая статическое и динамическое нагружения без остановки процесса и устройство для осуществления этого процесса (патент № 111468, «Устройство для фальцевого соединения листовых заготовок»),

2. Разработана методика компьютерного моделирования комбинированной фальцовки позволяющая осуществить расчет геометрических и силовых параметров при сборке деталей сложной формы.

3. Использование в работе численных методов позволило выявить характер изменения напряженно-деформированного состояния материала заготовки в течение всего времени деформирования, учесть изменение интенсивности давления как во времени, так и в пространстве.

4. Изучен механизм комбинированной фальцовки, что позволило учесть влияние силовых факторов для управления процессом сборки деталей.

5. За счет совмещения статических и динамических нагрузок происходит увеличение производительности труда, повышение качества готовой продукции, снижение себестоимости изготовления деталей (упрощение конструкции и уменьшение количества штампов).

6. На основании обобщения результатов численного моделирования и экспериментальных исследований разработаны практические рекомендации по практической реализации комбинированной фальцовки: для конструкторов - рекомендации по выбору оптимальных значений высоты борта радиуса гиба и скругления-: для технологов - по выбору оптимальных формы и интенсивности нагрузки, проектированию штампов и встроенных индукторов.

Список сокращений и условных обозначений. и1 -компоненты вектора перемещений; у - компоненты тензора полных деформаций;

Э - площадь поверхности, на которую действуют поверхностные силы; Ба - относительные координаты узлов конечного элемента;

- компоненты девиаторной части тензора напряжений;

ЛвР - приращение компонент девиаторной части тензора напряжений; t - время;

- шаг по времени;

Н - напряженность магнитного поля;

Н-1 - напряженность магнитного поля в зазоре между индуктором и заготовкой;

Н2 - напряженность магнитного поля над витками индуктора; I - длина контура обхода; I - ток витке; п - число витков индуктора, охватываемых контуром;

N - полное число витков индуктора; а - угол отклонения точек борта заготовки;

1п - начальный зазор между индуктором и заготовкой;

Р - интенсивность давления магнитного поля;

Л/ - энергия заряда;

Л/ - круговая частота разряда; сту- тензор напряжений Коши; р - объемная плотность материала, - вектор плотности объемных сил; х-ускорения.

VI - векторная функция, задающая начальные скорости;

0\ - векторная функция, задающая перемещения на границе закрепления; г^-единичный вектор нормали к внешней поверхности; р|(1)- вектор плотности поверхностных сил;

Ав - работа внутренних сил;

Ек - кинетическая энергия;

А - работа внешних сил;

Чр - радиус поверхности текучести

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Беляева, Ирина Александровна, 2013 год

Список литературы

1. Muderrisoglu, A. Bending, flanging and hemming of aluminum sheet-an experimental study [Text]/ A.Muderrisoglu, M.Murata / Ahmetoglu M.Journal of Materials Processing Technology. - 1996. - Vol. 59. - P. 10-17.

2. Huetink, J Simulation of Materials Processing: Theory, Methods and Applications [Text] / J.Huetink, Baaijens F.P.T. - Proceedings of the 6th International Conference on Numerical Methods in Industrial Forming Processes -NUMIFORM. - Enschede, 1998. - P. 924-931.

3. Сорокин, Б.В. Штампы для облицовочных деталей автомобилей [Текст] / Б.В. Сорокин - М.: Машгиз, 1951. -213 с.

4. Precise Bend Allowances Equal Quality Parts // Welding Design & Fabrication. - 1996. - Vol. 7 - P 21-26.

5. Hemming Dictionary (Sub-Deliverable #2) / Ed. by A. Muderrisoglu. -Livermore: LSTC, 1998. - 29 p.

6. Карунин, А.Л., Технология автомобилестроения: Учебник для ВУЗов [Текст] / Под общ. ред. О.А. Дащенко - М.: Академический Проект: Трикста, 2005. - 624 с.

7. Зуев, Р.Н. Вытяжка облицовочных деталей кузова автомобиля. [Текст] /Р.Н. Зуев, Н.Ф. Шпунькин- М.: МГТУ "МАМИ", 2006. - 152 с.

8. Ишинский, А.Ю. Новый политехнический словарь [Текст] / Гл. ред. А.Ю. Ишинский. - М.: Большая Российская Энциклопедия, 2000. -671 с.

9. Семенова, Е.И. Ковка и штамповка [Текст]: Справочник / Е.И. Семенова - М.: Машиностроение, 1987. - Т.4, - Листовая штамповка. - 544 с.

10. Metal forming products provide product design solutions // The R&D pipeline newsletter. - Warren (Michigan): LAMB Technicon, 2000.

11. Pioneering work in Production: Manufacturing the New Audi A8. www.audi.com.

12. Коптелов, A.A. Экспериментальное исследование гибки алюминиевых сплавов на малый радиус [Текст] / A.A. Коптелов - Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. - 2003. - №5. - С. 68.

13. Pat. № 3937569 (Германия), МКИ В 21 D 5/16, В 25 В 7/00. Falzwerkzeug / Hielscher, Peter, Rothis (DE); Matec-Holding AG, Kusnacht CH. -1990.

14. Pat. № 6000118 US, В 23 P 25/00, 35/00. Method of forming a sealed edge Joint between two metal panels / David M. Biernat, George Wagner, Andy Kalson Jr и др. (US); Chrysler Corporation (US). - 1999.

15. Pat. № 4113719 DE, В 21 D 5/16, В 60 J 5/00, В 21 D 39/02. Verfahren zum Umbiegen und Falzen von Blechen / Braun, Achim, Reuber (DE); Alfred Teves GmbH & Co (DE). - 1992.

16. Купцов, A.B. Алгоритм, программное обеспечение и расчет пространственного напряженно-деформированного состояния пластического материала модели Мизеса [Текст] // A.B. Купцов - Елец,: ил. РГБ ОД, 61 071/1704, 2007,- 161с

17. Pat. № 4113719 DE, В 21 D 5/16, В 60 J 5/00, В 21 D 39/02. Verfahren zum Umbiegen und Falzen von Blechen / Braun, Achim, Reuber (DE); Alfred Teves GmbH & Co (DE). - 1992.

18. Комаров, А.Д. Разработка и исследование процесса стесненного изгиба листовых заготовок эластичной средой [Текст] / А.Д. Комаров, В.А. Барвинок, A.A. Шаров, В. К. Моисеев // Кузнечно-штамповочное производство. - 1996. - № 10. - С. 25-29.

19. Смирнов-Апяев, Г.А. Механические основы пластической обработки металлов [Текст] / Г.А. Смирнов - Апяев - П.: Машиностроение, 1968. - 272 с.

20. Романовский, В.П. Справочник по холодной штамповке. [Текст]/ В.П. Романовский - Л.: Машиностроение, 1979. - 520 с.

21. Высокоскоростное деформирование металлов [Текст] / под ред. А.И.

Шахназарова. - М.: Машиностроение, 1966

22. Сильвестер, П Метод конечных элементов для радиоинженеров и инженеров-электриков [Текст] / П.Сильвестер, Р. Феррари - М.: «МИР», 1986.-40с

23. Горьков, М.А. Применение метода конечных элементов для расчета технологии зафланцовки [Текст]/ М.А. Горьков - Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. - 2005. - №1. - С. 85-86.

24. Спиридонов, A.A. Планирование эксперимента при исследовании технологических процессов [Текст] / A.A. Спиридонов - М.: Машиностроение, 1981.-184 с.

25. Статистическая теория в обработке давлением [Текст] / Учеб. пособие. - М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1994. - 122 с.

26.Сегерлинд Л. Применение метода конечных элементов [Текст]/ Л.Сегерлинд - М.: Мир, 1979. - 392 с.

27. Desai, C.S. Introduction to the finite element method [Text] / C.S. Desai - Van Nostrand, New York, -1972

28. Silvester, P. High-order polynomial triangular finite element for potential problems [Text] / P.Silvester - Internationsl Journal of Engineering Science, 7, 1969. - C. 849-861

29. Баранов, Ю.В. Физические основы электроимпульсной и электропластической обработок и новые материалы [Текст] / Ю.В. Баранов, O.A. Троицкий, Ю.С.Авраамов. - М: МГИУ, 2011. - 844с

30. Варвака, П.М. Метод конечных элементов [Текст]/ П.М. Варвака -Учебное пособие для вузов - Киев: Вища школа, Головное изд-во, 1981

31. Деклу, Ж. Применение метода конечных элементов [Текст] / Ж. Деклу , пер. с франц. - М.: МИР, 1976

32. Стренг, Г. Теория метода конечных элементов [Текст] / Г. Стренг, Дж. Фикс, пер. с англ. - М.: МИР, 1977

33. Розин, Л.А. Метод конечных элементов в приложении к упругим

системам [Текст] /Л.А. Розин - М.: Стройиздат, 1977.

34. Oden, J.T. Finite element of nonlinear continua [Text] : McGraw /J.T. Oden - Hill, New York, 1972

35. Ferrari R.L. An introduction to electromagnetic field [Text]: Van Nostrand Reinhold / R.L. Ferrari - London, 1975

36. Мушик Э., Методы принятия технических решений [Текст] / Э.Мушик, П. Мюллер - М.: «МИР» -1990

37. Fedorov, V.V. Design of experiments based on the measure of information [Text] / V.V Fedorov, A.Pazman - Preprinnt JINR, E5-3247, 1967

38. Малютов, M. Б. О планировании экспериментов, учитывающем возможную неадекватность [Текст] / М.Б.Малютов, В.В. Федоров - Препринт №8ЛСМ,-МГУ, 1971

39. Hill, W. A joint design criterion for the dual problem of model discrimination and parameter estimation [Text] / W.Hill, W.Hunter -Technometrics 10, 1968, 145 c

40. Кульбак, С. Теория информации и статистика [Текст] / С.Кульбак -«Наука», 1967

41. Огородников, В. А. Оценка деформируемости металлов при обработке давлением [Текст] / В.А. Огородников - Киев: Вища школа, 1983. -175 с.

42. Пластичность и разрушение [Текст] / Под ред. В. Л. Колмогорова. -М.: Металлургия, 1977. - 336 с.

43. Смирнов-Аляев, Г.А. Экспериментальные исследования в обработке металлов давлением [Текст] / Г.А. Смирнов - Аляев, В.П. Чикидовский - Л.: Машиностроение, 1972. -360 с.

44. Pat. 2004/0187542 US, В 21 D 11/00. Flanging processes with radial compression of the blank stretched surface / S.F. Golovashchenko, S.S. Kolesov, A.V. Vlassov, L.B. Chappuis (US), V.G. Kondratenko; Ford Motor Company (US). - 2004.

45. Pat. № 00/58041 US, В 21 D 39/02. Aluminum closure panel and hemming method / Hurman (US). - № PCT/US00/08 296. - 1999.

46. Pat. № 03/004189 US, В 21 D 19/04, 39/04. An apparatus and a method for a flanging / Persson Jan, Mattson Magnus, Johnsson Jens, Stigsson Mikael. -2003.

47. Pat. № 0988906 ЕР, В 21 D 39/02. Falzverbindung zwischen einem Aussenblech und einem Innenblech / Klamser Martin (DE); Daimler Chrysler AG (DE).-2000.

48. Pat. № 19620196 DE, В 21 D 39/02, B21D5/16. Verfahren zum Umformen eines fläschigen Metallwerkstückes / Siegert Klaus, Rudlaff Thomas, Mnif Jamel (DE); AUDI AG (DE). - 1997.

49. Pat. № 2003/0200782 US, В 21 D 11/00, 72/312. Method for hemming / Dominique Baulier (CA); Valiant Corporation (CA). - 2003.

50. Патент № 2086329 РФ, В 21 D 22/10. Способ штамповки эластичной средой / А.Д. Комаров, Моисеев В.К., Синица В.В. и др. // Открытия. Изобретения... . - 1997. - №22.

51. Pat. № 3937569 (Германия), МКИ В 21 D 5/16, В 25 В 7/00. Falzwerkzeug / Hielscher, Peter, Rothis (DE); Matec-Holding AG, Kusnacht CH. -1990.

52. Pat. № 4113719 DE, В 21 D 5/16, В 60 J 5/00, В 21 D 39/02. Verfahren zum Umbiegen und Falzen von Blechen / Braun, Achim, Reuber (DE); Alfred Teves GmbH & Co (DE). - 1992.

53. Pat. № 4418684 DE, В 21 D 39/02, 5/16, 19/08. Bordelverfahren / Beyer, Joachim (DE); Maschinenfabrik Muller-Weingarten (DE). - 1995.

54. Pat. № 6,865,917 US, В 21 D 22/10, В 21 D 17/10. Flanging and hemming process with radial compression of the blank stretched surface / Golovashchenko S.F., Kolesov S.S., Vlassov A.V., Chappuis L.B.(US); Ford Motor Company (US). - 2005.

55. Pat. № 6000118 US, В 23 P 25/00, 35/00. Method of forming a sealed

edge joint between two metal panels / David M. Biernat, George Wagner, Andy Kalson Jr и др. (US); Chrysler Corporation (US). - 1999.

56. Pat. № 82/03805 WO, В 21 D 5/16, 11/20, 19/08. Automotive door skin edge folder and bolster / Douglas, Macarthur (AU); Browne (AU). - 1982.

57. Колмогоров B.Jl. Численное моделирование больших пластических деформаций и разрушения металлов [Текст] / В.Л. Колмогоров, // Кузнечно-штамповочное произ-водство. - 2003. - № 2. - С. 4-16.

58. Куллиг Е. Компьютерное моделирование процессов листовой штамповки на основе деформационной теории пластичности [Текст] / Е. Куллинг, И. Бруммунд, Г. Ландграф, Ф. Ульбрихт // Кузнечно-штамповочное производство. - 1997. - № 3. - С. 13-16.

59. Орлов Л.Н. Оценка прочности и пассивной безопасности модификации кузова микроавтобуса по результатам расчетов [Текст] / Л.Н.Орлов, Е.В. Кочанов, B.C. Демидов, Ю.В.Яворский - Мат.межд.научн.-техн.конф. «АВТО-НН 02 Проблемы транспортных и технологически комплексов». - Н.Новгород: НГТУ, 2002

60. Осис Я.Я. Алгоритм предварительного выбора эффективных диагностических параметров [Текст] / Я.Я. Осис, З.П.Маркович -Кибернетика и диагностика. - Рига: Зинатне. - 1970. Вып.4. - С. 77-91.

61. Когаев В.П. Расчеты детали машин и конструкций на прочность и долговечность[Текст] / В.П. Когаев, H.A. Махутов, А.П. Гусенков: Справочник - М.: Машиностроение, - 1985. - 224 е., ил.

62. Баженов В.Г. Методы численного анализа волновых процессов в сплошных средах и тонкостенных конструкциях с учетом сопутствующих явлений [Текст] / В.Г. Баженов, С.М. Белевич, Ю.Г. Коротких и др. - труды симпозиума «Нелинейные и тепловые эффекты при переходных и волновых процессах». - Таллин, - 1973, с. 135 -164

63. Кислоокий, В.Н. Метод конечных элементов в задачах исследования оболочек при импульсных и ударных воздействиях. [Текст]/

В.Н. Кислоокий, И.Е. Гончаренко, H.A. Соловей: доклады УШ Международного конгресса о применении математики в технических науках -Веймар, 1978, т2, секция А, с 51-56

64. Гончаренко, И.Е. // Метод конечных элементов в исследовании процессов осесимметричного деформирования конструкций при ударных воздействиях [Текст] //И.Е. Гончаренко: В КН - Динамика пространственных конструкций. - Киев, 1978, с 17-20

65. Исарович, Г.З. Исследование силовых параметров при магнитно -импульсной отбортовке [Текст]/ Г.З. Исарович, В.П. Князев: Вопросы технологии производства летательных аппаратов - Куйбышев, 1978, с 25-31

66. Теоретические и экспериментальные исследования процессов формовки, гибки, калибровки, сварки импульсным магнитным полем. [Текст] / Отчет - КуАИ им.Королева - шифр 016,03; Инв.№12 - Куйбышев, 1967 -321 с

67. Адлер, Ю.П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. [Текст] / Ю.П. Адлер, Л.В. Маркова, Ю.В. Грановский -М.: Наука, 1976,-273 с

68. Мазуровский, Б.Я. Влияние импульсных нагрузок на свойства алюминиево-магниевых сплавов [Текст]/ Б.Я. Мазуровский, Т.В. Юшанцева, Л.И. Вологешская // Кузнечно-штамповочное производство. - 1972 - №7, с. 19

69. Пэжина, П. Основные вопросы вязкопластичности [Текст] / П.Пэжина пер. с англ. - М, 1968, 164 с.

70. Соколов, Л.Д. Сопротивление металлов при пластических деформациях [Текст] / Л.Д. Соколов - М, 1963

71. Perzyna, P. Temperature dependent and strain rate sensitive plastic materials [Text] / P.Perzyna, T. Wierzbicki: Arch. Mech.Stos.- 1964, 135-143

72. Кадашевич, Ю.И. Теория пластичности, учитывающая остаточные микронапряжения [Текст] / Ю.И. Кадашевич, В.В.Новожилов Т22, вып. 1, 1958, с 78-89

73. Качанов, JIM. // Основы теории пластичности [Текст] / Л.М. Качанов - М.: Наука, 1969

74. Ильюшин, A.A. Основы математической теории термо-вязкоупругости [Текст] / A.A. Ильюшин, Б.Е Победря - М.: Наука, 1970

75. Каргин, В.Р. Основы инженерного эксперимента: учебное пособие [Текст] / В.Р. Каргин, В.М. Зайцев. - Самара: СГАУ, 2001. - 86 с.

76. Томленов, А.Д. Пластическое течение металлов [Текст] / А.Д. Томленов. - М.: Наука, 1968. - 148 с.

77. Орленко, Л.П. Поведение материалов при интенсивных динамических нагрузках [Текст ] / Л.П. Орленко. - М.: Машиностроение, 1964. -168 с.

78. Пономарев, В.Л. Расчеты на прочность в машиностроении [Текст]. Том 2. Некоторые задачи прикладной теории упругости. Расчеты за пределами упругости. Расчеты на ползучесть[Текст] /С.Д. Пономарев, В.Л. Бидерман, К.К. Лихарев В.М. Макушкин, H.H. Малинин, В.И. Феодосьев. - М.: Государственное научно-техническое издательство машиностроительной литературы, 1958. - 974 с.

79. Романовский, В.П. Справочник по холодной штамповке [Текст] /В.П. Романовский. - Л.: Машиностроение, 1979. - 520 с.

80. Шофман, Л.А. Теория и расчеты процессов холодной штамповки [Текст] / Л.А. Шофман. - М.: Машиностроение, 1964. - 375 с.

81. Сторожев, М.В. Теория обработки металлов давлением[Текст] /М.В. Сторожев, Е.А. Попов. - М.: Машиностроение, 1971. -424 с.

82. Глущенков, В.А. Специальные виды штамповки: Часть1: Штамповка эластичными средами: учебное пособие [Текст]: учеб. Пособие / В.А. Глущенков. - Самара:СГАУ, 2008. - 72 с.

83. Рубенкова, Л.А. Штампуемость листовых металлов [Текст] / Л.А. Рубенкова, Ф.И. Рузанов - М: Машиностроение, 1974, с 34-37

84. Погодин - Апеексеев, Г.И. Динамическая прочность и хрупкость

металлов [Текст]/ Г.И. Погодин - Алеексеев - М.: Машиностроение, 1966. -243с.

85. Рузанов, Ф.И. Устойчивость фланца при осесимметричной вытяжке [Текст] / Ф.И. Рузанов - «Машиноведение», 1972, №3, с 101-105

86. Грушевский, A.B. Моделирование процессов холодной штамповки осесимметричных деталей из листового металла. [Текст] / А.В.Грушевский -Сб. «Исследование процессов пластического течения металлов», М: «Наука», 1971, с.61-68

87. Губкин, С.И. Пластическая деформация металлов. Т.2 [Текст]/ С.И. Губкин. - М: Металлургиздат, 1961.

88. Золотаревский, B.C. Механические испытания и свойства металлов [Текст] / B.C. Золотаревский.- М.: Металлургия, 1984

89. Уваров, В.В. Упрочнение металлов при статическом растяжении. Методические указания к дом. заданию [Текст]/В.В. Уваров, В.А. Глущенков. -Самара, 1993. - 16 с.

90. Голенков, В.А. Специальные технологические процессы и оборудование обработки давлением [Текст]/В.А. Голенков, A.M. Дмитриев, В.Д. Кухарь, С.Ю. Радченко, С.П. Яковлев, С.С. Яковлев. - М.: Машиностроение, 2004. - 464 с.

91. Попов, Е.А. Основы теории листовой штамповки [Текст]: Учебное пособие для вузов /Е.А. Попов. - М.: Машиностроение, 1977. - 278 с.

92. Попов, Е.А. Технология и автоматизация листовой штамповки [Текст] / Е.А. Попов, В.Г. Ковалев, И.Н. Шубин. - М.: МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2000. - 478 с.

93. Овчинников, А.Г. О выборе кривошипного пресса для вытяжки [Текст]/А.Г. Овчинников //Кузнечно-штамповочное производство. - 1961. -№12.-С. 30-33.

94. Логвинова, C.B. Моделирование последующих операций изотермической вытяжки цилиндрических деталей из анизотропного

материала в режиме ползучести [Текст]/С.В. Логвинова и др. // Механика и процессы управления: труды 33-го Уральского семинара; Серия Технология и машины обработки металлов давлением, 2003. - С. 88-89.

95. Беляева, И.А. Разработка комбинированной технологии сборки деталей [Текст] / И.А. Беляева, М.В. Хардин // Кузнечно-штамповочное производство - 2011. - N23

96. Беляева, И.А. Математическое моделирование комбинированных технологий [Текст] / И.А. Беляева // ВЕСТНИК СГАУ - 2011. - №6

97. Беляева, И.А. / Практическая реализация комбинированной технологии сборки деталей [Текст] / И.А. Беляева, Хардин М.В., Глущенков В.А. // ВЕСТНИК СГАУ - 2011- №6

98. Беляева, И.А. Технология операции «фальцовка» магнитно-импульсным методом [Текст] / И.А. Беляева, М.В. Хардин // Международная молодежная конференция «Туполевские чтения» - 2009г

99. Беляева, И.А. Комбинированные технологии листовой штамповки магнитно-импульсным методом [Текст] / И.А. Беляева, М.В. Хардин // Научная конференция «Человек и космос» - 2010

100. Беляева, И.А. Применение магнитно-импульсного нагружения в комбинированных технологиях листовой штамповки [Текст] / И.А. Беляева, М.В. Хардин // Всероссийская научно-практическая конференция «Актуальные проблемы авиации и космонавтики» - 2010. - Красноярск.

101. Беляева, И.А. Моделирование комбинированных технологий с помощью программного комплекса МвС. ЫАЗТРАЫ/ МЭС.МАРС [Текст] / И.А. Беляева, М.В. Хардин // Международная конференция XXXVII «Гагаринские чтения» - 2011.

102. Беляева И.А. Разработка комбинированной технологии зафланцовки с использованием статического и динамического нагружения [Текст]/ // Региональная научно-практическая конференция, посвященная 50-летию первого полета человека в космос. - 2011. - Самара

103. Беляева И.А. Возможность совмещения статического и динамического нагружения [Текст] / И.А. Беляева, М.В. Хардин // XIII Российская конференция пользователей систем MSC.Software. - 2010.

104. Беляева И.А., Анализ потери устойчивости фланца при магнитно-импульсном нагружении [Текст] / И.А. Беляева, М.В. Хардин // IX научно -техническая конференция «Молодежь в науке» - 2010

105. Беляева И.А. Разработка комбинированной технологии на примере операции фальцовки [Текст] / И.А. Беляева, М.В. Хардин // Конференция молодых ученых и специалистов «Будущее машиностроения России» - 2010. - С 44 - 45.

106. Беляева И.А.. Устройство для фальцевого соединения листовых заготовок [Текст] / И.А. Беляева, М.В. Хардин, Глущенков В.А., Черников Д.Г //Патент № 111468. - 2011