Разработка метода проектирования технологических процессов и оборудования для гидроштамповки крутоизогнутых и Т-образных деталей из трубных заготовок тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.03.05, доктор технических наук Матвеев, Анатолий Сергеевич

• Матвеев, Анатолий Сергеевич
• доктор технических наук
• 2004

Оглавление диссертации доктор технических наук Матвеев, Анатолий Сергеевич

Принятая терминология

Введение.

Глава 1. Обзор современного состояния теории и практики деформирования трубных и трубчатых заготовок в изделия с криволинейной и ступенчатой осью.

1.1.Основные трудности, возникающие при изгибе трубных и трубчатых заготовок

1.1.1 .Факторы, ограничивающие технологические возможности процессов изгиба трубных заготовок.

1.1.2. Технологические возможности, особенности и недостатки процессов деформирования трубных заготовок на относительный радиус гиба (R^h) более 0,

1.1.3. Способы изготовления полых крутоизогнутых изделий с Roth менее 0,5.

1.1.3.1. Изготовление полых крутоизогнутых изделий из горяче-штампованных и литых заготовок.

1.1.3.2.Изготовление полых крутоизогнутых изделий из листовых заготовок.

1.1.3.3. Изготовление крутоизогнутых изделий из трубных заготовок.

Выводы по главе 1. Цель и задачи исследований.

Глава 2. Теоретические исследования процессов деформирования трубных и трубчатых заготовок в изделия со ступенчатой и пересекающимися осями.

2.1 .Сущность -у- - процесса.

2.1.1.Особенности и -процесса.

2.1.2. Варианты реализации процесса.

2.1.3. Влияние давления наполнителя на устойчивость системы штамп - тонкостенная заготовка.

2.1.4.0пределение тянущей силы (QT) при деформировании толстостенных заготовок.

2.2. Определение силовых параметров процессов на основе идеализированной схемы.

2.2.1. Расчётная схема идеализированного процесса и основные допущения.

2.2.2. Формообразование полого крутоизогнутого изделия давлением наполнителя (I вариант способа).

2.2.3. Формообразование полого крутоизогнутого изделия давлением наполнителя и нагрузками, развиваемыми осевыми пуансонами и подвижной матрицей (II, III и IV варианты способа).

2.2.4.Учёт упрочнения материала в процессе деформирования.

2.3. Определение силовых параметров процессов изготовления полых крутоизогнутых изделии на основе блочной модели деформирования заготовки

2.3.1. Варианты геометрии очага пластической деформации при формоизменении трубчатых заготовок по "LT - процессу.

2.3.2. Блочная модель деформирования заготовки и основные допущения.

2.3.3. Годографы скоростей, скорости течения материала, разрывы скоростей и интенсивность деформации сдвига в очаге деформации.

2.3.4. Определение потребных нагрузок накладываемых на трубную заготовку при гидроштамповке крутоизогнутого изделия по различным вариантам способа.

2.3.4.1 .Влияние относительного радиуса издели

Roth) на потребные нагрузки при гидроштамповке трубной заготовки давлением наполнителя.

2.3.4.2. Штамповка трубной заготовки комбинацией внешних нагрузок (II, III и

IV варианты способа).

2.3.4.3. Силовые параметры и особенности деформирования трубчатых заготовок прямоугольного и квадратного сечений крутоизогнутые изделия

2.4. Формообразование разнопроходных крутоизогнутых изделий из трубных и трубчатых заготовок.

2.4.1.Коэффициент переходности крутоизогнутого изделия и его влияние на поле скоростей и интенсивность деформации сдвига в очаге деформации заготовки.

2.4.2. Влияние коэффициента переходности штампуемы крутоизогнутых изделий на силовые параметры процессов.

2.5.0пределение потребных сил смыкания неподвижных и подвижных полуматриц.

2.6. Классификация процессов формообразования крутоизогнутых изделий из трубных и трубчатых заготовок.

2.6.1. Некоторые технологические возможности процессов деформирования трубных и трубчатых заготовок в изделия со ступенчатой осью.

2.6.1.1.К вопросу изготовления многоступенчатых изделий, относящихся к классу коленчатый вал, распределительный вал и т.п. из трубных и трубчатых заготовок. •

2.7. Теоретический анализ процессов гидроштамповки изделий с пересекающимися осями (тройников) из трубных заготовок.

2.7.1. Сущность процесса и метод исследования.

2.7.2. Геометрические характеристики тройника включаемые в теоретический анализ процесса.

2.7.3. Расчётная схема идеализированного процесса и основные допущения.

2.7.4. Гидроштамповка прямоугольного равнопроходного тройника

2.7.5. Гидроштамповка прямоугольного разнопроходного тройника.

2.7.6. Влияние коэффициента переходности тройника на силовые параметры процесса гидроштамповки.

Результаты и выводы по главе

Глава 3. Экспериментальные исследования процессов формообразования крутоизогнутых изделий из трубных и трубчатых заготовок.

3.1. Методика экспериментального исследования.^ ^

3.1.1. Цели и задачи исследований.^

3.1.2. Методы и средства достижения поставленных целей и решения задач.^

3.1.3. Материалы для исследований.^^

3.1.4. Экспериментальное оборудование .^

3.1.5. Штамповал оснастка для деформирования трубных заготовок в крутоизогнутые изделия.л

1 о /

3.2. Определение энергосиловых параметров формообразования крутоизогнутых изделий при различных вариантах наложения внешних нагрузок на заготовку.

3.2.1. Экспериментальная проверка корректности теоретической модели деформирования трубной заготовки давлением наполнителя (I вариант способа).

3.2.2. Сравнительный анализ силовых параметров процессов установленных теоретически и экспериментально.

3.3. Исследования деформированного состояния заготовок

3.3.1. Методика проведения экспериментов и обработки экспериментальных данных.

3.3.2. Осевая и окружная деформация заготовки.

3.3.3. Радиальная деформация стенок крутоизогнутых изделий при их формообразовании по III и IV вариантам способа.

3.4. Виды потери устойчивости процессов деформирования трубных, листовых и трубчатых заготовок в крутоизогнутые изделия, мероприятия по предупреждению брака штампуемых изделий.

3.4.1. Потеря устойчивости трубчатых заготовок квадратного сечения и листовых заготовок.

3.4.2. Потеря устойчивости трубных заготовок.

3.5. Требования, предъявляемые к материалам и заготовкам при изготовлении крутоизогнутых изделий гидроштамповкой.

3.6. Гидроштамповка сварных трубных заготовок.

3.7. Некоторые особенности проектирования а технологических процессов гидроштамповки крутоизогнутых изделий из трубных заготовок.

3.7.1. Определение длины заготовки для гидроштамповки крутоизогнутого изделия.

3.7.2.Гидростатическое давление в полости заготовки.

Результаты и выводы по главе

Глава 4. Металлографические исследования полых крутоизогнутых изделий

4.1. Макро- и микроструктура.

4.2. Микротвердость

4.3. Плотность.

4.4. Определение остаточных напряжений на поверхности крутоизогнутого изделия рентгеноструктурным методом.

Результаты и выводы по главе 4.

Глава 5. Полуавтоматический пресс для гидравлической штамповки трубчатых заготовок.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка метода проектирования технологических процессов и оборудования для гидроштамповки крутоизогнутых и Т-образных деталей из трубных заготовок»

Совершенствование и дальнейшее развитие машиностроительного комплекса на базе научно-технического прогресса является актуальной народнохозяйственной задачей. Особое внимание при её решении должно быть уделено созданию и освоению технологических процессов, позволяющих существенно повысить как производительность труда, так и качество выпускаемой продукции.

При этом важную роль играет дальнейшее развитие и совершенствование процессов обработки металлов давлением, связанное с разработкой и изучением новых областей и возможностей формоизменения металла пластическим деформированием.

Широкому и успешному внедрению процессов обработки металлов давлением в промышленность способствовали работы отечественных учёных: Л.Б. Аксёнова, Ю.А. Аверкиева, Ю.А. Алюшина, Н.И. Безухова, С.И. Губкина, Г.Я. Гуна, М.Н. Горбунова, О.А. Гонаго, В.А. Евстратова, В.И. Ершова, А.А. Ильюшина, Е.И. Исаченкова, B.JI. Колмогорова, Л.М. Качанова, А.И. Колпашникова, Е.Н. Ланского, А.Д. Матвеева, Н.Н. Малинина, Б.Г. Мещерина, Г.А. Навроцкого, И.А. Норицына, А.Г. Овчинникова, Е.А. Попова, И.М. Павлова, Л.В. Прозорова, П.И. Полухина, А.А. Поздеева, О.В. Попова, И.Л. Перлина, Р.В. Пихтовникова, И.П. Ренне, Г.А. Смирнова-Аляева, B.C. Смирнова, Е.И. Семёнова, Л.Г. Степанского, В.В. Соколовского, М.В. Сторожева, В.П. Северденко, А.Д. Томленова, И.Я. Тарновского, Е.П. Унксова, А.И. Целикова, А.Л. Чекмарёва, В.В. Шевелева, Л.Ф. Шофмана, В.Я. Шехтера и многих других внёсших значительный вклад в разработку теоретических и практических вопросов обработки металлов давлением.

Среди зарубежных учёных существенный вклад в разработку теории обработки металлов давлением внесли: В. Авицур, П. Бриджмен, В. Джонсон, Э. Зибель, Г. Загс, Т. Карман, Ш. Кобаяши, X. Кудо,

A. Надаи, В. Прагер, X. Свифт, Э. Томсен, Р. Хилл, Ч. Янг и другие.

Стремление исследователей к максимальному снижению расхода материала, повышению производительности труда и качества изделий привело к появлению новых методов формообразования деталей, к которым можно отнести процессы штамповки газообразными, эластичными и жидкими средами. Значительный вклад в их развитие внесли отечественные учёные: Б.Н.Береснев, К.Н. Богоявленский, Л.Ф. Верещагин, А.А. Галкин, Е.И. Исаченков, В.И. Казачёнок,

B.JI. Колмогоров, А.И. Колпашников, А.А. Костава, А.Д. Комаров,

B.П. Лукьянов, В.М. Розенцвайг, Ю.Н. Рябинин, Е.И. Сизов и другие, а также ряд зарубежных учёных: Д.М. Александер, Н. Масанобу, Ф. Фукс,

C. Фучизава, Т. Огура, Г. Уеда, X. Такаяма и другие.

Технологические возможности формоизменения заготовки с участием газообразной, жидкой или эластичной среды значительно повышаются при использовании в качестве исходных заготовок мерных труб различного поперечного сечения.

Технологические процессы производства труб исключают образование в стенке трубы пор, рыхлот и иных дефектов изготавливаемых из неё изделий. Кроме того, использование трубных заготовок в подавляющих случаях обеспечивает необходимые характеристики механических свойств, требования к макро- и микроструктуре, усталостной прочности, минимальной металлоёмкости и жёсткости кольцевых сечений. При этом возрастает не только коэффициент использования металла, но и удаётся повысить качество и точность изделий и с обеспечением высокой производительности труда при формоизменении заготовки.

Кроме того, использование в качестве деформирующих элементов эластичных, жидкостных или газообразных сред позволяет обеспечить как универсальность инструмента, так и равномерность передачи деформирующей нагрузки на штампуемую заготовку. Это позволяет увеличить допустимую степень деформации штампуемого материала (при этом сокращается количество штамповочных операций), деформировать малопластичные металлы и сплавы в холодном состоянии.

В последние десятилетия наряду с развитием традиционных процессов формоизменения трубных заготовок (обжим, раздача, гибка, выворот, развальцовка и др.) получили интенсивное развитие процессы гидропластической штамповки трубных заготовок (гидроштамповки) как в изделия с пересекающимися осями (тройники, крестовины т.п.), так и в изделия с прямолинейной осью, но различной формой поперечных сечений.

В настоящее время накоплен значительный опыт промышленного внедрения этого процесса как в России, так и в странах ближнего и дальнего зарубежья [1,2].

На рис. 1 приведен классификатор технологических возможностей процессов гидроштамповки, на котором звездочками (*) отмечены типовые детали, изготовление которых рассматривается с той или иной степенью полноты в данной работе. Классификатор включает в себя как освоенные в промышленности формы деталей и соединений деталей в узлы, так и перспективные, находящиеся в стадии разработки и исследования. При этом существенную роль в изучении процесса гидропластической штамповки и внедрения его в промышленность способствовали работы отечественных научно-исследовательских учреждений, выполненные в 70.80-е годы (ЛПИ им М.И. Калинина, ВНИИМЕТМАШ, ДонФТИ АН УССР, ЦНИИТМАШ, УралНИЧМ,. УПИ, ТПИ и другие).

ФИТИНГИ

ПЕРЕХОДНИКИ

УГОЛЬНИКИ

ТРОИНИКИ

КРЕСТОВИНЫ

КРУТОИЗОГНУТЫЕ УГОЛЬНИКИ

КОРПУСНЫЕ ДЕТАЛИ УСТРОЙСТВ

КОРПУС ЗАДНЕГО МОСТА АВТОМОБИЛЯ

ПОВОРОТНЫЕ УГОЛЬНИКИ

ДЕТАЛИ КРАНОВ И Т.П.

ВТУЛКИ

ОСЕСИММЕТРИЧНЫЕ ДЕТАЛИ

СОСУДЫ

СИЛЬФОНЫ шкивы

ПЕРЕХОДНИКИ однослойные биметаллические

Рис. В.1 .Классификатор технологических возможностей процессов гидроштамповки

ДЕТАЛИ СО СТУПЕНЧАТОЙ ОСЬЮ

ЭКСЦЕНТРИКОВЫЕ ВАЛЫ

КУЛАЧКОВЫЕ ВАЛЫ

КОЛЕНЧАТЫЕ ВАЛЫ

ФОРМОВКА - СБОРКА ДЕТАЛЕЙ неразъемные шарнирные соединения подвижные резьбовые соединения соединения НАГРУЖЕННЫЕ крутящим МОМЕНТОМ

СОЕДИНЕНИЯ НАГРУЖЕННЬ

ГРУЗКАМИ

Рис. В. 1. Продолжение.

Значительное развитие способ гидропластической штамповки полых деталей получил благодаря работам К.Н. Богоявленского, Е.И. Серякова, А.Н. Кобышева, А.П. Швецова, И.В. Филина выполненных в Санкт-Петербургском техническом университете [3].

Процессы гидропластической штамповки получили довольно широкое применение за рубежом. Например японская фирма Kokan Kako K.k использует процесс гидроштамповки для производства деталей с поперечными гофрами (детали типа сильфонов), изготавливает полые эксцентриковые валы малого диаметра и т. п. [4], французская фирма Greusot-Loire изготавливает из стаканообразных заготовок шкивы клиноремённых передач, корпуса кранов, тройники и т. п.[5], Шеффильдский университет (Великобритания) [6] и университет Ямагата (Япония) [7] разработали и внедрили процессы гидроштамповки при изготовлении тонкостенных кувшинообразных оболочек, японские фирмы Nippon Benkan Coqio Co. Ltd и Nippon Bulge Industries Ltd. являются крупнейшими производителями тройников из трубных заготовок (объём выпуска около 200 ООО шт. в месяц), значительную номенклатуру тройников и крестовин выпускает также шведская фирма Sandvik А.В., японская фирма Nikko Sangyo Co. Ltd специализируется на гидроштамповке велосипедных деталей. В соответствии с запросами промышленности этих стран налажен выпуск оборудования для гидроштамповки. (Только в Японии работает около 20 промышленных фирм выпускающих оборудование для гидроштамповки. Одним из крупнейших производителей прессов для гидроштамповки в Японии является фирма Kohtaki & Co.Ltd).

Широкое применение метод гидропластической штамповки получил на машиностроительных предприятиях Германии [2], особенно в автомобильной промышленности, в которой , как известно, применяют достаточно надёжные, экономически эффективные технологические процессы. По сообщениям немецкой периодики [8] метод внедрён на 14 предприятиях выпускающих автомобили или запасные части для них, и на четырёх предприятиях другого профиля. Исследования процесса проводятся в пяти университетах, в НИИ. Более десяти инженерных центров готовы предоставить консультации и свои «ноу-хау».

Наиболее интенсивно гидропластическим деформированием в Германии занимаются инжиниринговые фирмы Schiffen Maschinenbau (г. Виксдорф), C.Dzauz GmbH (г.Хейльбрун) и ASE (г.Аален). Эти фирмы пересматривают конструкцию детали, оценивают результаты моделирования по имеющимся компьютерным программам, изготавливают оснастку, отлаживают технологический процесс и изготавливают опытный образец. Заказчику передаётся отлаженная установка вместе с опытным образцом. Установки оснащают управлением на базе индустриального компьютера, который нормирует перемещение рабочих элементов установки, давление рабочей среды и демонстрирует на дисплее ход процесса. В роли заказчиков часто выступают заводы США и Южной Азии.

Эффективность внедрения процессов гидропластического деформирования в машиностроении Германии Е.Н. Ланской объясняет жёсткой рыночной конкуренцией, которая создала благоприятные условия для совершенствования этого процесса и определения области его рационального применения [2].

В России до 90-х годов XX века применение этого процесса в промышленности оставалось довольно ограниченным [2]. Среди предприятий, успешно использующих гидропластическую штамповку трубных заготовок в этот период можно отметить такие как АО «Криогенмаш», Санкт-Петербургское НПО им. В.Я. Климова, Белгородский завод энергетического машиностроения, Пензенский велосипедный завод и некоторые другие.

Рис.В.2. Внешний вид трубопроводной системы авиационного двигателя

Однако с развитием рыночных отношений процесс гидроштамповки привлекает всё большее внимание специалистов. Успешно работает в этом направлении, например АО «ВНИТИ» (г. С- Петербург) внедряющий процессы гидроштамповки на многих предприятиях России и зарубежья, ФГУП «НИИ АС ПК (г. Воронеж,) КБ «Арматура» (филиал ФГУП им. М.В. Хруничева, г. Ковров) и другие.

В авиационной промышленности внедрение процессов гидропластической штамповки труб особенно актуально при изготовлении фитингов (тройников, крестовин, переходников, угольников и т.п.) авиационных трубопроводных систем, к которым предъявляются весьма высокие требования по компактности и надёжности. (Сварной шов оказывает неоднородное термическое влияние на околошовную зону, вызывает концентрацию напряжений, снижает механическую и усталостную прочность). Как пока

Рис. В.З. Фрагмент трубопроводной системы авиационного двигателя зывает практика эксплуатации летательных аппаратов, надёжность гидравлических систем является одним из основных факторов определяющим надёжность работы как авиадвигателя так и летательного аппарата в целом. При этом в составе, например, авиационного двигателя трубопроводные системы должны полностью обеспечить его служебные характеристики. Они являются неотъемлемой частью его конструкции (рис. В.З,

Надёжность гидравлической системы в значительной степени зависит от надёжности и прочности трубопроводов и их соединений. Разрушение или потеря герметичности трубопровода часто приводит к возникновению аварийных ситуаций. Это обстоятельство заставляет как конструкторов, так и технологов постоянно работать над методами проектирования, расчёта и изготовления различных составляющих трубопровода.

Одной из основных особенностей работы трубопроводов в гидросистемах авиадвигателей летательных аппаратов является то, что они подвергаются сложному спектру нагрузок (статическим, переменно -статическим, переменным и их комбинациям). При этом изгибы большой кривизны, овальность и иные виды искажений поперечных сечений крайне нежелательны из-за возрастания действующих в трубопроводе напряжений, которые при пульсирующем давлении насосов неизбежно

Рис. В.4. Фрагмент трубопроводной системы авиационного двигателя приводят к усталостным разрушениям трубопроводов. Колебания внутреннего давления жидкости приводит к изменению форм контура поперечного сечения трубопровода. При этом возрастающее давление стремится придать контуру форму, близкую к форме окружности. При уменьшении же давления трубопровод, ввиду упругих свойств металла, стремится принять овальную форму, полученную при изготовлении. Это способствует усталостному разрушению трубопровода. Особенно опасными с этой точки зрения являются сварные швы и соединения на трубопроводе (рис. В.5). (Сварной шов оказывает неоднородное термическое влияние на околошовную зону, вызывает концентрацию напряжений, снижает механическую и усталостную прочность).

Например, при общей длине гидросистемы самолёта в несколько километров с числом механических соединений и сварных швов в несколько тысяч, вопрос уменьшения зон сварки является актуальным.

Анализ неисправностей трубопроводных систем, выполненный несколько лет назад на 158 авиационных двигателях [9] (рис. В.6) показывает, что разрушение трубопроводов по сварным швам и в зонах изгиба составляет около 60% и носит в основном усталостный характер. Наличие усталостного разрушения трубопроводов объясняется с одной стороны, сложными условиями работы трубопроводов, воспринимающих широкий спектр динамических нагрузок, и, с другой стороны - несовершенством методов проектирования, изготовления и

Рис. В.5. Круто изогнутые сварные угольники, входящие в состав авиационного трубопровода монтажа элементов трубопроводных систем.

Стремление разработчиков исключить в трубопроводе зоны с большой кривизной и требования компактности и снижения гидравлического сопротивления трубопровода не всегда совместимы. При этом в

Поломки в зоне крепления трубопровода

Разрушение в зонах сварных швов трубопроводов

Течь в соединениях трубопроводов

Поломки по основному материалу в зонах изгиба

Рис. В.6. Диаграмма распределения отказов трубопроводных систем на 158 однотипных самолетах [9] состав трубопровода включают крутоизогнутые угольники, патрубки, переходники, предъявляя к их изготовлению жёсткие требования по обеспечению надёжности в эксплуатации.

Это существенно удорожает производство трубопровода. Одним из альтернативных решений при этом является изготовление крутоизогнутых зон трубопровода гидроштамповкой, позволяющей исключить сварные швы на фитингах трубопровода.

В связи с этим внедрение процессов гидропластической штамповки трубных заготовок, является актуальной задачей промышленности.

Ряд проблем по разработке промышленных установок и созданию оригинальных устройств для реализации способа гидропластической штамповки трубных заготовок решены сотрудниками лаборатории пластических деформаций ОАО «НПО «САТУРН» (прежнее название «Рыбинские моторы») [10, 11, 12, 13]. При этом в ОАО «НПО» САТУРН» были разработаны и эксплуатировались экспериментальная и полупромышленная [14] установки для гидропластической штамповки трубных заготовок, изготовленные соответственно на базе гидравлического пресса и в автономном исполнении.

В дальнейшем возникла потребность в совершенствовании технологических процессов изготовления крутоизогнутых патрубков и угольников авиационных газотурбинных двигателей (ГТД) имеющих относительный радиус гиба (Roth.) менее половины наружного диаметра трубы

D„).

Существующие технологические процессы изготовления этого класса деталей включали в себя вырубку листовых заготовок, формовку двух половин в жестких штампах, обрубку облоя, зачистку кромок, подгонку и сварку двух половин.

Низкая эффективность, высокая трудоемкость, низкий КРЕМ и недостаточная надежность деталей ГТД в эксплуатации из-за наличия сварных швов потребовали найти более совершенные процессы изготовления этого класса деталей. При этом внимание было обращено на процессы деформирования в крутоизогнутые изделия трубных заготовок. Патентный поиск, выполненный Всесоюзным центром патентных услуг (ВЦПУ, г. Москва), анализ научно-технической литературы, анализ физических процессов, сопровождающих изгиб трубных заготовок, сравнение различных известных схем их деформирования, показал, что сде-формироватъ трубную заготовку с образованием радиуса вогнутой поверхности колена менее половины диаметра трубной заготовки традиционными способами не удается, в следствии того, что при изгибе трубы в, очаге пластической деформации преобладают деформации растяжения-сжатия с поворотом кольцевых сечений вокруг центра кривизны.

Поставленная задача была решена путем разработки нового способа деформирования трубных заготовок [15] по которому формоизменение заготовки в крутоизогнутое изделие осуществляют преимущественно за счет деформации сдвига.

Способ предусматривает заполнение полости заготовки жидкостным наполнителем, герметизацию ее полости осевыми пуансонами, создание в полости заготовки высокого гидростатического давления с последующим сдвигом её срединной части относительно концевых участков с образованием крутоизогнутого - образного полуфабриката, иНющего форму коленчатого вала. Путем последующей разрезки полуфабриката получают, например Е,Т,1Г, Г - образные изделия.

Процесс позволяет получить изделия почти с «нулевыми» радиусами вогнутой по-| >хности колен, исключает образование овальности в поперечном сечении колена изделия, предотвращает образование гофр, складок в зоне вогнутой поверхности колена, позволяет управлять толщиной стенок изделия, в частности обеспечивает неизменность толщины или некоторое увеличение толщины в зоне выпуклой поверхности колена. (При изгибе труб традиционными методами для этой зоны изделия характерно утонение стенки заготовки [16]).

Аналогичный способ по деформированию трубной заготовки в крутоизогнутый ^ - образный полуфабрикат был реализован голландскими исследователями [17, 18]. Работы в этом направлении были также начаты в С.- Петербургском техническом университете под руководством д.т.н., профессора К.Н. Богоявленского [3, 19, 20, 21, 22, 23] и автором данной работы в ОАО «НПО» САТУРН» [24, 25, 26, 27, 28, 29].

При этом был рассмотрен комплекс явлений, сопровождающих процесс формоизменения трубной заготовки в крутоизогнутое изделие. Однако разработанный способ позволяет деформировать на сверхмалый радиус не только трубные, но и листовые, профильные, прутковые, трубчатые заготовки различного поперечного сечения. При этом форма поперечного сечения заготовки и ориентация заготовки относительно плоскости деформирования (в сочетании с другими факторами) оказывают существенное влияние непосредственно как на силовые параметры процесса формоизменения заготовки, так и качественные характеристики изготавливаемого изделия.

При этом отсутствие методик определения рациональных параметров процессов является серьёзным препятствием их реализации в промышленности.

В то же время выполненные исследования поставили и ряд важных научно-технических задач, решение которых способствовало бы прогрессу в исследуемой области деформирования трубных заготовок в изделия со ступенчатой осью (крутоизогнутые изделия) и пересекающимися осями (изделия типа тройник, крестовина и т.п.).

Среди этих задач можно выделить следующие:

- отсутствие теоретических основ разработанного процесса, позволяющих определить условия его реализации при гидроштамповке крутоизогнутых изделий из трубчатых заготовок имеющих поперечное сечение отличающееся от круглого и удовлетворяющих требованиям практики;

- отсутствие методик, позволяющих оценить варианты наложения деформирующих нагрузок на заготовку, оценить взаимосвязь и взаимовлияние нагрузок, влияние комбинаций нагрузок на геометрию и качество изготавливаемых полуфабрикатов и на этой основе оптимизировать как технологические процессы изготовления изделий со ступенчатыми и пересекающимися осями, так и предъявляемые технические требования к разрабатываемому для реализации процессов оборудованию;

- отсутствие научной классификации процессов позволяющей определить перспективные направления развития способа (например в области совмещённых процессов или изготовления многоколенных изделий типа коленчатый вал, распредвал и т.п.);

- недостаточность экспериментальных исследований способа отражающих, например:

- влияние вариантов формоизменения заготовки на геометрические и качественные параметры изготавливаемых изделий;

- факторы влияющие на потерю устойчивости деформируемых заготовок и выработке на этой основе мероприятий по предупреждению брака штампуемых изделий;

- металлографические исследования, подтверждающие надёжность изготовленных крутоизогнутых изделий в эксплуатации.

В 90-х годах в ОАО «НПО» САТУРН» приступило к разработке промышленного варианта установки для гидроштамповки трубных заготовок [30]. При этом исследования способа деформирования трубных заготовок в крутоизогнутые изделия продолжались. Некоторая часть исследовательских работ выполнялась в рамках государственной научно-технической программы «Конверсия и высокие технологии 1997-2000 годы».

В этот период были расширены и углублены представления о разработанном процессе в теоретическом и экспериментальном планах при деформировании в крутоизогнутые изделия труб круглого, квадратного, прямоугольного сечений, а также прутковых и листовых заготовок [31].

В данной работе, с методической точки зрения, придерживаясь принципа «от простого к сложному», последовательно излагаются результаты исследований по формообразованию крутоизогнутых изделий ГТД из трубных заготовок, трубчатых заготовок прямоугольного и квадратного сечений, листовых заготовок, (в приложении), а также рассматриваются некоторые аспекты теории гидроштамповки изделий с пересекающимися осями. Объединяющими факторами при этом выступают единая принципиальная схема штамповки заготовок в изделия с преобладанием деформации сдвига и единый теоретический аппарат их исследования — энергетический метод.

При этом отсутствие или недостаточность теоретических и экспериментальных исследований этих процессов являются серьезным препятствием для их внедрения в промышленность.

Данная работа посвящена разработке, теоретическому и экспериментальному исследованию процессов деформирования трубных и трубчатых заготовок в крутоизогнутые изделия, имеющих минимально возможные радиусы сопряжения прямолинейных участков, а также теоретическому исследованию процессов гидроштамповки тройников позволяющему установить взаимное влияние силовых факторов между собою и в зависимости от геометрических соотношений корпуса тройника и отвода.

Актуальность разработки и исследования таких процессов, обеспечивающих высокоэкономичное изготовление качественных крутоизогнутых изделий и изделий с пересекающимися осями, в частности из трубных заготовок, диктуется актуальностью разработки и создания, например высокоресурсного компактного трубопровода для нужд авиационной и аэрокосмической отраслей промышленности. Результаты решения отмеченной научно-технической задачи применимы во многих отраслях народного хозяйства, способствуя ускорению научно-технического прогресса.

Цель и задачи исследования: Целью работы является разработка метода проектирования технологических процессов и оборудования для гидроштамповки крутоизогнутых ит — образных деталей из трубных заготовок.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Для изделий со ступенчатой осью:

1.1. Разработать процесс деформирования трубных заготовок на сверхмалый радиус, минимизировав или исключив в очаге пластической деформации заготовки, деформации растяжения - сжатия.

1.2. Разработать научные основы процесса, выполнить теоретические исследования, определить основные энергосиловые параметры его реализации.

1.3. Разработать экспериментальное оборудование, штамповую оснастку и выполнить экспериментальные исследования как процесса, так и качества изготавливаемых крутоизогнутых изделий, оценив при этом сходимость результатов теоретического анализа с экспериментом.

1.4. Разработать требования к материалам и заготовкам для изготовления крутоизогнутых изделий, выявить факторы влияющие на потерю устойчивости деформируемых заготовок, разработать мероприятия по предупреждению брака штампуемых изделий.

1.5. На основе теоретических и экспериментальных исследований поставить на научную основу проектирование технологических процессов изготовления крутоизогнутых изделий, выработать технические требования и разработать промышленное оборудование для их реализации.

2. Для изделий с пересекающимися осями:

2.1. Выполнить теоретический анализ процессов гидроштамповки тройников энергетическим методом позволяющим определить взаимное влияние силовых факторов процесса гидроштамповки трубной заготовки как между собою, так и в зависимости от геометрических соотношений корпуса тройника и отвода.

2.2. Сравнить полученные теоретические решения по установлению силовых параметров гидроштамповки трубной заготовки с известными (по научно-технической литературе) и экспериментальными данными.

2.3. Выработать технические требования и разработать промышленное оборудование для реализации процессов.

Результаты комплекса теоретических и экспериментальных исследований процессов деформирования трубных и трубчатых заготовок, при различных граничных условиях, в крутоизогнутые изделия и изделия с пересекающимися осями позволили получить следующие новые научные результаты выносимые на защиту:

Научная новизна: Разработаны теоретические основы деформирования трубных и трубчатых заготовок в изделия со ступенчатыми и пересекающимися осями при различных граничных условиях:

- установлены общие, для различных вариантов наложения деформирующих нагрузок на заготовку, взаимосвязи силовых параметров процессов с механическими свойствами материала заготовок (с учетом упрочнения), геометрическими характеристиками заготовок и изделий, ориентации заготовок относительно плоскости деформирования (для крутоизогнутых изделий изготавливаемых из трубчатых заготовок), коэффициента переходности изделий, условиями контактного трения;

- установлены области применения математических моделей по определению силовых параметров процессов, экспериментально доказана их работоспособность;

- предложена научная классификация процессов, основанная на объективных критериях их общности.

Новые технические решения защищены 11-ю авторскими свидетельствами на изобретения.

Методика исследований и достоверность результатов. Теоретические исследования выполнены с использованием энергетического метода (метод баланса мощностей). Некоторые задачи решены путем совместного решения уравнений равновесия и уравнения пластичности. Экспериментальные исследования проводили на основе теории инженерного эксперимента с проверкой адекватности теоретических зависимостей реальным процессам деформирования. Результаты экспериментов обрабатывались методом наименьших квадратов. При этом относительная погрешность результатов расчета и эксперимента, по определению силовых параметров процессов, находилась в диапазоне 12.20%. Для доказательства правомерности использования при математическом описании процессов штамповки изделий модели жёсткопластичного материала, использован метод течения И.П. Ренне, позволивший определить интенсивность сдвиговой и линейной деформаций с последующей оценкой напряжения течения os материала заготовки по кривым упрочнения. Металлографические исследования изготовленных крутоизогнутых изделий, характер искажения координатной сетки и распределение приращений интенсивности деформаций позволили сделать вывод об удовлетворительной сходимости характеристик очага деформации, принятых при теоретическом анализе, с экспериментом.

Достоверность теоретических данных подтверждена практическим использованием результатов при подготовке и проведении экспериментальных исследований процессов изготовления изделий со ступенчатой осью и пересекающимися осями.

Практическая ценность работы: На основе результатов исследований разработана методика расчета силовых параметров деформирования трубных и трубчатых заготовок в изделия со ступенчатой осью и пересекающимися осями, позволяющая:

- выбрать тот или иной вариант способа формоизменения заготовки в зависимости от требуемых геометрических параметров изготавливаемого изделия и механических свойств материала заготовки;

- целенаправленно комбинировать внешние нагрузки для получения требуемых прочностных и геометрических характеристик изделия;

- минимизировать потребные внешние нагрузки, накладываемые на заготовку при гидроштамповке разнопроходных ступенчатых изделий и изделий с пересекающимися осями из трубных и трубчатых заготовок;

- установить возможность изготовления пустотелых многоступенчатых изделий, относящихся к классу эксцентриковый вал, коленчатый вал и распределительный вал.

- сформулировать технические требования к штамповой оснастке и оборудованию.

Разработаны технические требования к материалам заготовок, смазкам, разработаны рекомендации по предотвращению брака штам-пуемых изделий, доказана возможность деформирования разработанным способом не только цельнотянутых, но и сварных заготовок.

Разработан пресс-полуавтомат для гидроштамповки трубных и трубчатых заготовок обладающий широкими технологическими возможностями, разработана гамма устройств и приемов, направленных на повышение надежности работы узлов пресса.

Основные положения работы используются в учебном процессе Рыбинской государственной авиационной технологической академии им П.А. Соловьёва.

Законченность работы определяется завершенными теоретическими разработками и реализацией полученных результатов на практике.

Результаты работы апробированы в лабораторных условиях и подготовлены к внедрению в Открытом акционерном обществе «НПО «САТУРН» (г. Рыбинск) при разработках конструкций и технологических процессов изготовления высокоресурсных компактных трубопроводов газотурбинных авиационных двигателей.

При этом внедрение технологических процессов гидроштамповки трубных и трубчатых заготовок в изделия со ступенчатой осью и пересекающимися осями позволяет:

- повысить надежность трубопровода путем сокращения количества сварных швов;

- снизить трудоемкость изготовления изделий в 4.6 раз;

- повысить коэффициент использования металла до 0,8 .0,95;

- сократить количество персонала традиционно занятого изготовлением изделий авиационного трубопровода, устранить ручной труд, высвободить производственные площади, повысить культуру производства и дизайн изделий.

Апробация работы. Основные положения работы доложены и обсуждены на научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава и научных работников Рыбинской государственной авиационной технологической академии им П.А. Соловьёва с 1983 по 2002 г.г. По материалам работы были сделаны доклады: на областном научно-техническом семинаре «Прогрессивные технологические процессы обработки металлов давлением», Ярославль, 1988 г.; зональной научно-технической конференции "Опыт освоения новой техники, оснастки, материалов в кузнечно-штамповочном производстве", Пенза, 1988 г., научно-технической конференции "Прогрессивные технологии кузнечно-штамповочного производства", Челябинск, 1988 г.; семинаре "Листовая и горячая объемная штамповка", Москва, 1991 г.; выездном заседании головного совета "Машинострое-ние', Рыбинск, 1994 г.; Всероссийской научно-технической конференции "Повышение эффективности механообработки на основе аналитического и экспериментального моделирования процессов", Рыбинск, 1999 г.; Всероссийской научно-технической конференции «Аэрокосмические технологии и образование на рубеже веков», Рыбинск, 2002 г.; Российской научно-технической конференции «Новые материалы, прогрессивные технологические процессы и управление качеством в заготовительном производстве», Рыбинск, 2002 г., на заседании кафедры МТ - 6 МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, 2003г.

Публикации. По теме диссертации опубликована 31 печатная работа.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, общих выводов, списка литературы из 145 наименований и приложений. Содержит 190 рисунков, 6 таблиц. Общий объем работы 338 страниц машинописного текста.

Заключение диссертации по теме «Технологии и машины обработки давлением», Матвеев, Анатолий Сергеевич

Основные результаты и выводы по работе

Анализ технологии и теории изготовления фитингов авиационного трубопровода, включающих в себя полые изделия со ступенчатой (угольники и т.п.) и пересекающимися (тройники и т.п.) осями, имеющими радиус вогнутых поверхностей близких к нулю, показал, что существующие технологические процессы недостаточно эффективны, а теория их штамповки из трубных заготовок развита недостаточно.

1. По изделиям со ступенчатой осью

Анализ современного состояния вопросов теории и практики деформирования трубных и трубчатых в изогнутые изделия показал, что технологические возможности широко распространенных в промышленности процессов изгиба заготовок лимитируются характером напряженно - деформированного состояния, при котором в очаге пластической деформации заготовки преобладают деформации растяжения - сжатия с поворотом сечений вокруг центра кривизны.

Задачу интенсификации процессов изгиба заготовок удается решить путем наложения на заготовку нагрузок, обеспечивающих неравномерное всестороннее сжатие материала заготовки при отсутствии свободных поверхностей, исключив в очаге формоизменения заготовки деформации растяжения - сжатия и обеспечив деформацию материала путем сдвига.

Для практической реализации этой задачи разработан высокоэффективный процесс деформирования трубных и трубчатых заготовок в изделия со ступенчатой осью, обеспечивающий выполнение вышеперечисленных условий деформирования заготовки и включающий в себя сдвиг срединной части или концевых участков заготовки относительно ее первоначальной оси (А.с. 1021060).

При этом промышленная реализация процесса требует решения комплекса научно-технических задач, основными из которых являются:

- разработка теоретических основ процесса;

- теоретические и экспериментальные исследования процесса;

- разработка промышленного оборудования.

Для решения этих задач:

1.1. Разработаны теоретические основы базового процесса и его вариантов деформирования трубных и трубчатых заготовок в изделия со ступенчатой остью, базирующиеся на кинематически возможных моделях деформирования заготовки, состоящей из жестких блоков, предложены две математические модели очага пластической деформации заготовки (идеализированная и блочная), позволившие в результате их анализа энергетическим методом:

- установить общие, для различных вариантов наложения деформирующих нагрузок на заготовку (вариантов процесса), взаимосвязи силовых параметров процессов с механическими свойствами материала заготовок (с учетом упрочнения материала), геометрическими характеристиками заготовок и изделий, условиями контактного трения, при этом:

- установить влияние коэффициента переходности изготавливаемых полых крутоизогнутых изделий на силовые параметры процессов гидроштамповки трубных и трубчатых заготовок разработанным способом;

- установить влияние ориентации поверхностей деформируемых трубчатых заготовок (например, прямоугольного, ромбовидного и иных сечений) относительно плоскости деформирования на силовые параметры процессов;

- установить влияние относительного радиуса колен и требуемой их геометрии на величину внешних нагрузок, накладываемых на деформируемую заготовку;

- сформулировать практические рекомендации по разработке технологических процессов гидроштамповки разнопроходных крутоизогнутых изделий из трубных и трубчатых заготовок, позволяющие снизить нагрузки, накладываемые на заготовку осевыми пуансонами (А.с. 1771844);

- установить возможность изготовления пустотелых многоступенчатых деталей относящихся к классу эксцентриковый вал, коленвал, распредвал и т.п.;

- разработать научную классификацию процессов, основанную на объективных критериях их общности: характере напряжений, действующих на границе очага деформации с деформированной частью заготовки и вариантах наложения внешних нагрузок на заготовку.

Эти результаты позволяют ставить и решать различные задачи, связанные как с оценкой вариантов наложения внешних нагрузок на деформируемую заготовку, так и положением заготовки относительно плоскости деформирования, и на этой основе обеспечивать рациональный выбор технологических и иных параметров для широкого комплекса разновидностей процесса деформирования трубных и трубчатых заготовок в равно- и разнопроходные крутоизогнутые изделия.

2. По изделиям с пересекающимися осями

Анализ состояния теории и практики изготовления изделий с пересекающимися осями (тройников и т.п.) показал недостаточность развития теоретической базы процессов в части выявления взаимного влияния силовых параметров гидроштамповки трубной заготовки, как между собою, так и в зависимости от геометрических соотношений корпуса тройника и отвода.

Для решения этой задачи:

2.1. Выполнен теоретический анализ процессов гидроштамповки тройников, базирующийся на кинематически возможной модели деформирования заготовки, состоящей из жестких блоков, предложена математическая модель очага пластической деформации позволившая в результате ее анализа энергетическим методом:

- установить общую, для различных вариантов наложения нагрузок на заготовку, взаимосвязь силовых параметров гидроштамповки с механическими и геометрическими характеристиками заготовок и изделий, условиями контактного трения, при этом:

- установить влияние коэффициента переходности изготавливаемого изделия и относительной толщины стенки заготовки на силовые параметры процессов.

3. На основе анализа системы деформируемая заготовка-штамп инженерным методом определены пассивные силы, необходимые для реализации процессов (в частности силы смыкания подвижных и неподвижных полуматриц и т.п.).

Эти результаты позволяют выполнить анализ и на его основе выбрать оптимальные, для разрабатываемого устройства, варианты разъема полуматриц, диктующих как компоновку, так и энергосиловые параметры устройств, реализующих процессы гидроштамповки.

4. Разработаны экспериментальное оборудование, штамповая оснастка, апробированы устройства и технологические приемы, направленные на повышение надежности работы оборудования, выполнен комплекс экспериментальных исследований процессов, позволивший:

- установить области применения математических моделей (идеализированной схемы и блочной модели деформирования) при определении силовых параметров процессов, гидроштамповки ступенчатых изделий, реализуемых при различных вариантах наложения внешних нагрузок на заготовку. При этом разность теоретических и экспериментальных данных не превышала 15.20%.

- подтвердить результаты теоретических исследований о взаимосвязи внешних нагрузок, потребных для гидроштамповки трубных и трубчатых заготовок, установить технологические возможности различных вариантов процесса, в том числе возможность изготовления ступенчатых изделий с радиусом вогнутой поверхности колен близким к нулю.

4.1. Экспериментальные исследования деформированного состояния крутоизогнутых изделий методом течения позволили:

- установить адекватность геометрии очагов пластической деформации заготовок, принятых при теоретическом анализе, с экспериментально установленными;

- оценить напряжение текучести (as) материала деформируемой заготовки в результате ее формоизменения;

- установить влияние вариантов наложения внешних нагрузок, прикладываемых к деформируемой заготовке, на геометрические характеристики изделия, в том числе радиальные деформации его стенок.

4.2. Разработаны требования к материалам заготовок для гидроштамповки, установлена возможность изготовления крутоизогнутых изделий не только из цельнотянутых, но и сварных трубных заготовок.

4.3. Экспериментально установлены основные виды потери устойчивости, сопровождающие процессы деформирования листовых, трубных и трубчатых заготовок по и" - процессу, выявлены факторы, влияющие на потерю устойчивости заготовок, разработаны мероприятия по предупреждению брака штампуемых изделий.

5. Выполненные металлографические исследования крутоизогнутых изделий позволили установить на основании анализа макро- и микроструктуры, распределения микротвердости, плотности материала характерных зон изделий, остаточных поверхностных напряжений, отсутствие факторов снижающих надежность изделий, изготовленных исследованными способами, в эксплуатации.

6. Выполненный комплекс теоретических и экспериментальных исследований позволил поставить на научную основу проектирование технологических процессов изготовления полых изделий со ступенчатой осью, уточнить теоретическую базу для процессов изготовления полых изделий с пересекающимися осями, сформулировать технические требования и разработать пресс-полуавтомат обеспечивающий:

- штамповку листовых, прутковых, сложнопрофильных заготовок в крутоизогнутые изделия;

- гидроштамповку трубных, трубчатых заготовок различного сечения в крутоизогнутые изделия со ступенчатой осью;

- гидроштамповку трубных, трубчатых заготовок в изделия с пересекающимися осями («тройник», «крестовина» и т.п.);

- гидроштамповку трубных, трубчатых заготовок в изделия с прямолинейной осью, имеющих различные радиальные сечения.

Совокупность приведенных теоретических и экспериментальных исследований, разработка и освоение промышленного оборудования для реализации исследованных процессов позволяют решить крупную научно-техническую задачу разработки метода проектирования технологических процессов и оборудования для гидроштамповки трубных и трубчатых заготовок в изделия со ступенчатой и пересекающимися осями, имеющую важное народнохозяйственное значение.

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Матвеев, Анатолий Сергеевич, 2004 год

1. Изготовление сложных полых деталей / К.Н.Богоявленский, Е.И. Серяков, А.Н. Кобышев, Н.Ф. Воронина. JL: Машиностроение, Ленингр. отд., 1979. - 218 с.

2. Ланской Е.Н. Эффективность высоких технологий в массовом производстве // Кузнечно-штамповочное производство. 1997.- №1 — С.31-34.

3. Гидропластическая обработка металлов / Под общ. ред. К.Н. Богоявленского, А.Г. Рябинина- Л София: Машиностроение -Техника, 1988.-256 с.

4. Avenue of company Kokan Kako К., 1980- p.4.

5. Hydroflambage. Avenue of company Creusot- Loire, 1980- p.8.

6. Woo D.M. Development of a bulge forming process. Sheet Metal Industries, 1978.-p.l 2.

7. Issao Shiono, Hirishi Takahashi. Bulge forming of drawn cup bu internal pressure and axial compression. // Bulletin of the Yamagata Univ.-V. 16-1980.-No. 1. p.24-28.

8. Blech.- 1996.-№l/2—S.l 68.

9. Комаров А.А., Сапожников B.M. Трубопроводы и соединения для гидросистем. М.: Машиностроение, 1967 - 232 с.

10. А.с. 599885 СССР, МКИ 3 В 21 С 37/29. Устройство для гидравлической штамповки полых деталей с отводами из трубных заготовок

11. Н.И. Никонов, Е.А. Антонов, А.С. Матвеев // Б.И. 1978. - № 12.

12. А.с.837443 СССР, МКИ 3 В 21 С 37/29. Устройство для гидравлической штамповки полых деталей с отводами из трубных заготовок / Н.И. Никонов, А.С. Матвеев, Е.А. Антонов // Б.И. 1981. - № 22.

13. А.с. 916008 СССР, МКИ 3 В 21 С 37/ 29. Устройство для гидравлической штамповки полых деталей / Н.И. Никонов, А.С. Матвеев,

14. М.В. Собенин // Б.И. 1982. -№ 12.

15. А.с. 916010 СССР, МКИ 3 В 21 С 37/29. Устройство для гидравлической формовки полых деталей с отводами / Н.И. Никонов, А.С. Матвеев, М.В. Собенин //Б.И. 1982. -№ 12.

16. Антонов Е.А., Никонов Н.И., Матвеев А.С. и др. Автономная полуавтоматическая установка для гидроформовки деталей из трубных заготовок: Информ. лист. Ярославского ЦНТИ. 1978. -№ 393-78.

17. А.с. 1021060 СССР, МКИ 3 В 21 С 37/28. Способ изготовления крутоизогнутых изделий из трубных заготовок / А.С. Матвеев, Е.А. Антонов, Н.И. Никонов и др. 1983. — д.с.п.

18. Романовский В.П. Справочник по холодной штамповке. — Л.: Машиностроение, 1971 782 с.

19. Remmerwaal I.L., Verkaik А., 1967. Use of Compensation Foruc and Stress in Difficult Metal Forming Operations. Pros. Inf. Conf. Manufact. Tech. A.S.T.M.E. 1171 Ann Arbor, Michigan.

20. Mamalif A.G. Gegenwrtige Entwickhmg auf dem Gebiet derBlechum-formungstendenzen, "VDI-Ber", 1978, No.33.

21. A.c. 593768 СССР, МКИ 3 В 21 С 37/29. Способ изготовления полых коленчатых и эксцентриковых валов / К.Н. Богоявленский, А.Н. Кобышев, Е.И. Серяков, А.П. Швецов // Б.И. 1976. -№ 6.

22. Экономичные методы формообразования деталей / Под ред. К.Н. Богоявленского, В.В. Риса. Л.: Лениздат, 1984. -144 с.

23. Богоявленский К.Н., Кобышев А.Н., Шарапенко А.Ф. Гидростатическая штамповка полых деталей со ступенчатой осью

24. Кузнечно-штамповочное производство. 1986. - № 9. - С. 19-20.

25. Кобышев А.Н., Шарапенко А.Ф., Судариков С.А. Интенсификация процессов гидравлической штамповки // Кузнечно-штамповочноепроизводство. 1986. - № 12. - С. 21 -24.

26. Кобышев А.Н. Гидравлическая штамповка. Особенности технологических процессов. Технология, оборудование, организация и экономика машиностроительного производства // Обзорная информация ВНИИТЭМП. 1982. - Вып. 4. - 36 с.

27. Матвеев А.С. Гидромеханическая штамповка крутоизогнутых изделий из трубных заготовок // Совершенствование технологии и оборудования штамповочного производства в авиастроении. — Ярославль, 1986.-С. 18 19.

28. Антонов Е.А., Матвеев А.С. Исследование процессов формообразования крутоизогнутых изделий из трубных заготовок // Прогрессивные малоотходные технологии холодноштамповочного производства: Тез. докл. зональн.научно-техн. конф. Челябинск, 1988. — С.24.

29. Антонов Е.А., Матвеев А.С. Гидромеханическая штамповка трубных заготовок в крутоизогнутые изделия // Кузнечно-штамповочное производство. 1988. - № 8. - С.24-27.

30. Антонов Е.А., Матвеев А.С. Штамповка крутоизогнутых изделий из трубных заготовок // Опыт освоения новой техники, оснастки, материалов в кузнечно-штамповочном производстве: Тез. докл. зонал. конф. Пенза, 1981.- С.20-21.

31. Антонов Е.А., Матвеев А.С. Изготовление крутоизогнутых угольников из трубных заготовок // Авиационная промышленность. 1989.11.С.28-30.

32. А.с. 1708466 СССР, МКИ3 В 21 Д 26/22. Устройство для гидравлической штамповки полых изделий / Н.И. Никонов, А.С. Матвеев, Е.А. Антонов // Б.И. 1992. - № 4.

33. Матвеев А.С., Антонов Е.А. К вопросу деформирования на сверхмалый радиус листовых и объемных заготовок // Теория, технология, оборудование и автоматизация обработки металлов давлением и резанием: Сб. научн. тр. -Тула-1999. Вып.2- С.20 -27.

34. Матвеев А.С., Антонов Е.А. Гидроштамповка квадратных и прямоугольных в сечении трубчатых заготовок в крутоизогнутые изделия // Развитие производственных технологий в вузах России: Сб. научно-техн. статей. М.: Мин. образ. РФ., 1999. - Вып.2. - С.68-69.

35. Фролов В.Н. Штамповка фасонных деталей для соединения трубопроводов (Процессы крутой гибки труб) // Сб. Московского дома научно-техн. пропаганды им. Ф.Э. Дзержинского. М., 1955. -С.80 -82.

36. Алексеев Ю.Н. Вопросы пластического течения металлов. Харьков,1958.-52 с.

37. Кац Р.Г., Венгер Е.П. Крутая гибка труб // Машиностроитель. -1971-№11.-С. 18-20.

38. Хавкин И.Я., Ильинский П.Д. Овальность труб при гибке // Авиационная промышленность. 1986. - №6. - С.28-30.

39. Гальперин А.И. Машины и оборудование для гнутья труб. М.: Машиностроение, 1967. - 178 с.

40. Тимошенко С.П., Лессель Д. Прикладная теория упругости. JL: Государственное техническое издательство, 1931. - 382 с.

41. Мосин Ф.В. Технология изготовления деталей из труб. M.-JL: Машгиз, 1962 - 172с.

42. Башта Т.М. Вопросы надёжности гидравлических систем самолётов

43. Авиационная промышленность. 1962. - №9. - С. 79-84.

44. Сапожников В.М. Конструктивно-технологические факторы, влияющие на эксплутационную надежность трубопроводов гидросистем самолетов // Авиационная промышленность. 1962. - № 9.- С.84-87.

45. Горбунов М.Н. Технология заготовительно-штамповочных работ в производстве летательных аппаратов. М.: Машиностроение, 1970 — 351 с.

46. Технология изготовления трубопроводов летательных аппаратов: учебное пособие для СГПТУ / И.Н. Анкудинов, В.С Лобанов, В.Ф. Присняков и др. М.: Машиностроение, 1985. - 160 с.

47. Изготовление трубопроводов гидрогазовых систем летательных аппаратов / Б.Н Марьин, В.М. Сапожников, Ю.Л. Иванов и др. М.: Машиностроение, 1998. - 400 с.

48. Горбунов М.Н. Штамповка деталей из трубных заготовок. — М.: Машгиз, 1960.-190с.

49. Белкин Н.М. Снижение металлоемкости при изготовлении крутоизогнутых отводов // Кузнечно-штамповочное производство. — 1978.-№ 12.-С.31-32.

50. Лукьянов В.П., Зубков А.И., Крикорян А.А. Оснастка к трубогибочному станку ТГ-25-65 для изгиба труб на малый радиус // Кузнечно-штамповочное производство.- 1970-№ 5.-С.28-29.

51. Ершов В.И., Арзамасцев Л.И. Изготовление крутоизогнутых патрубков сдвигом // Кузнечно-штамповочное производство—1988 — №1.-С. 15-16.

52. Ершов А.Г. Формообразование патрубков из труб с изгибом, вталкиванием в фильер с внутренним давлением // Кузнечно-штамповочное производство. 1974.-№ 7. — С.21-24.

53. Пат.2 976 908 США МКИ В21С 37/28 Способ штамповки труб по радиусу.

54. Половцев В.А., Генкин А.Г. Прогрессивные методы формообразования крутоизогнутых участков трубопроводов // Авиационная промышленность. — 1971. —№11.— С.43-44.

55. Хурджиев С.Г. Вопросы теории крутой гибки труб с осадкой

56. Производство крупных машин. Вып.21. - М.: Машиностроение. -1971. — С.32-34.

57. А.с. 377182 СССР, В21Д 7/06. Гидравлическая машина для гибки И-образных изделий из труб / А.Г. Ершов, В.И. Семенов, А.И. Горохович и др.// Б.И. 1967. - № 38.

58. Мошнин Е.Н., Янов С.И. Новые разработки по технологии и оборудованию для гибки труб на малые радиусы // Кузнечно-штамповочное производство. 1971.-№ 16. -С.28-29.

59. Pat.2.715.432 USA, НКИ 72-58. Means for making elbows / P.D. Wurzburger, C.H. Heights ; Northern Indiana Brass Company. 1959.

60. Ершов А.Г. Формообразование патрубков из труб с изгибом, вталкиванием в фильеру с неравномерным обжатием сечения // Тр. ин-та № 369 / НИАТ. 1977. - С.ЗЗ.

61. Братухин А.Г., Геращенко А.Н., Борт Я.Л. Совершенствование производства трубопроводов летательных аппаратов // Авиационная промышленность. 1985. - № 11.- С.3-5.

62. А.с. 599889 СССР, МКИ 3 В 21 Д 9/12. Станок для формообразования крутоизогнутых патрубков / В.И. Давыдов, B.C. Силантьев, Н.П. Колесников и др. //Б.И. 1983. -№ 26.

63. Формообразование патрубков на прессе ПШП 50/200. РТМ 1.4.1804 -87.-М.: НИАТ, 1987.-88 с.

64. Эрбейгель С.А., Письменный Э.И., Сагалович И.И. Формообразование крутоизогнутых патрубков из тонкостенных заготовок на универсальных гидропрессах // Кузнечно-штамповочное производство. 1989 - № 4. - С.21-24.

65. А.с.1433546 СССР, МКИ 3 В21Д 9/15. Устройство для гибки трубных заготовок / Э.Д. Голод, С.А. Эрбейгель, Н.И. Сагалович и др. // Б.И. -1987.-№6.

66. А.с.1255241 СССР, МКИ3 В21Д 9/15. Устройство для гибки труб/ С.А. Эрбейгель, Э.И. Письменный, И.И. Сагалович и др.// Б.И. 1985. - № 31.

67. А.с. 1310068 СССР, МКИ 3 В21Д 9/15. Способ изготовления крутоизогнутых колен / С.А. Эрбейгель, Э.И. Письменный, И.И. Сагалович и др.//Б.И. 1986.-№ 16.

68. Нечаева К.Ф. Механизация гибки труб прямоугольного сечения // Авиационная промышленность. 1959. - №4. - С.94 - 104.

69. Пат. 1.029.892. Великобритания МКИ В 21С 3/28. Способ изготовления крутоизогнутых изделий из трубных заготовок // МКИ В21 D 9/15. -1973.

70. Powell G., Avitzur В. Forming of tubes bu hydraulie Pressure. Proc.

71. NAMRG, Mc. Master Univ., Hamilton, Ontario, Canada, 1973. c.63 83.

72. Сторожев M.B., Попов E.A. Теория обработки металлов давлением.1. М.: Машгиз, 1963.-423 с.

73. Попов Е.А. Основы теории листовой штамповки. М.: Машиностроение, 1977. - 278 с.

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

75. Качанов JI.M. Основы теории пластичности. M.-JL: Наука, 1969420 с.

76. Теория обработки металлов давлением / И.Я. Тарновский, А.А. Поздеев, О.А. Ганаго и др. М.: Металлургиздат,1963. - 672 с.

77. Томпсен Э., Янг Ч., Кобаяши Ш. Механика пластических деформацийпри обработке металлов: Пер.с англ.- М.: Машиностроение, 1969. — 504 с.

78. Сегал В.М., Ганаго О.А., Павлик Д.А. Обработка литых образцов простым сдвигом // Кузнечно-штамповочное производство. — 1980.— №2.- С.7-9.

79. Деформация металлов жидкостью высокого давления / В.И. Уральский, B.C. Плахотин, Н.И. Шефтель и др. М.: Металлургия, 1976.-424 с.

80. Джонсон В., Кудо X. Механика процесса выдавливания металла:Пер.с англ. М.: Металлургия, 1965. - 174 с.

81. Бриджмен П. Исследование больших пластических деформаций и разрывов: Пер. с англ.- М.: Металлургия, 1955. 444 с.

82. Григорьев А.К., Рудской А.И. Пластическая деформация пористых материалов. Л.: ЛДНТПД - 89. - 28 с.

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

84. Алюшин Ю.А., Рудас Г.Я. Кинематические возможные поля скоростей из жестких блоков для процессов трехмерной деформации // Известия вузов. Черная металлургия. 1973. - №10. - С.68-72.

85. Томленов А.Д. Теория пластического деформирования металлов. — М.: Металлургия, 1972. 408 с.

86. Сегал В.М., Резников В.И., Дробышевский А.Б. Пластическая обработка металлов простым сдвигом // Изв. АН СССР. Металлы -1981.-№ 1.-С.115-122.

87. Тутышкин Н.Д. Распределение и неравномерность деформаций привысокоскоростном плоском прессовании полосы // Исследования в области пластичности и обработки металлов давлением: Сб. науч. тр.-Тула, 1974. Вып.2. - С.77-81.

88. Ванарский М.С., Жадан В.Г., Кулак Ю.А. Математическая статистика вчерной металлургии / Под ред. П.И. Полухина. Киев: Техника, 1973 .-218с.

89. Маслов В.Е., Шаповалов В.Н. Экспериментальное исследование процессов обработки металлов давлением. — Киев: Вища школа, 1983.-232 с.

90. А.с. 1771844 СССР, МКИ В 21 Д 26/22. Способ изготовления разнопроходных крутоизогнутых угольников из трубчатых заготовок / А.С. Матвеев // Б.И. 1993. - № 30.

91. Никольс Р. Конструирование и технология изготовления сосудов давления :Пер. с англ. М.: Машиностроение, 1976. — 360 с.

92. Деформация металлов жидкостью высокого давления / В.И. Уральский, B.C. Плахотин, Н.И. Шефтель и др. М.: Металлургия, 1976.-190 с.

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

94. Исаченков Е.И. Штамповка резиной и жидкостью. М.: Машгиз, 1962.-327с.

95. Ренне И.П. Исследование деформированного состояния методом координатной сетки при сложном нагружении // Прогрессивная технология холодноштамповочного производства. — M.-JL: Машгиз, 1956.-136 с.

96. Третьяков В.А., Зюзин В.И. Механические свойства металлов и сплавов при обработке давлением. М.: Машиностроение, 1973224 с.

97. Чиченов Н.А., Кудрин А.Б., Полухин П.И. Методы исследования процессов обработки металлов давлением. М.: Металлургия, 1977311 с.

98. Дель Г.Д., Новиков Н.А. Метод делительных сеток. М.: Машиностроение, 1979. - 144 с.

99. Аверкиев А.Ю. Методы оценки штампуемости листового металла — М.:

100. Машиностроение, 1985. 176 с.

101. Ренне И.П. Поэтапное исследование сложной деформации с помощьюделительной сетки // Прогрессивная технология машиностроения . -Тула: Приокское книж.изд-во,1966. 183 с.

102. Неравномерность деформации при плоском пластическом течении. Стационарное плоское течение / И.П. Ренне, Э.А. Иванова, Э.А. Бойко и др. Тула: ТПИ, 1971.- 158 с.

103. Яковлев С.П., Смарагдов И.А., Горбунов B.C. Экспериментальное исследование неравномерностей деформаций при плоском и осесимметричном формоизменении: Учебное пособие. Тула: ТПИ, 1978.-42 с.

104. Богатов А.А., Мижирицкий О.И., Смирнов С.В. Ресурс пластичностиметаллов при обработке давлением. — М.: Металлургия, 1984. -144с.

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

106. Джонсон У., Меллор П.Б. Теория пластичности для инженеров: Пер.сангл. А.Г. Овчинникова. -М.: Машиностроение, 1979. 567с.

107. Лизин В.Т., Пяткин В.А. Проектирование тонкостенных конструкций.- М.: Машиностроение, 1985. 344 с.

108. Королев В.И. Упруго пластические деформации оболочек. - М.: Машиностроение, 1970. - 304 с.

109. А.с. 967157 СССР, МКИ 3 F 15 В. Мультипликатор давления / Н.И. Никонов, А.С. Матвеев, Е.А. Антонов // Б.И. 1983. - № 40.

110. Груздев А.П., Зильберг Ю.В., Типик В.Т. Трение и смазки при обработке металлов давлением: Справ, изд. М.: Металлургия, 1982.- 312 с.

111. Исаченков Е.И. Контактное трение и смазки при обработке металлов давлением. М.: Машиностроение, 1978. - 208 с.

112. Кокрофт М.Г. Смазка и смазочные материалы: Смазка в процессах обработки металлов давлением:Пер. с англ. М.: Металлургия, 1970.— 111 с.

113. Исаченков Е.И. Контактное трение и смазки при обработке металлов давлением. М.: Машиностроение, 1978. - 208 с.

114. Ш.Башта Т.М. Машиностроительная гидравлика. М.:

115. Машиностроение, 1971. 330 с.

116. Давыдов О.Ю., Егоров В.Г., Чудаков П.Д. Анализ деформирования тонкостенных труб в закрытой матрице. // Кузнечно-штамповочное производство 1997. - №5. - С. 4 - 6.

117. Давыдов О.Ю., Егоров В.Г., Чудаков П.Д. Определение параметров устойчивого деформирования элементов трубопроводных систем

118. Авиационная промышленность. 1994. - №1. С. 35 - 37.

119. Хомяков И.А. Удлинение на оправке и осадка в контейнере толстостенной трубы // Кузнечно-штамповочное производство. — 1998-№11. С. 12-15.

120. Степанский Л.Г. Определение усилий осадки труб в контейнере // Вестник машиностроения. 1958 - №3. - С. 4-6.

121. Кириллов И.М. Сравнительный анализ напряжённого состояния толстостенной трубы по двум теориям идеальной пластичности

122. Вопросы вычислительной и прикладной математики 1991. - № 92.-С. 18-21.

123. Богоявленский К.Н., Кобышев А.Н., Развитие процессов гидравлической штамповки: Обзор. -М.: НИИМаш, 1983. 41 с.

124. Technological concepts in manufacturing of tees by liquid bulge forming. Техн. информ. фирмы Nippon Bulge Industries Ltd., 1976.

125. M.E. Limb, I. Chakrabarti, S. Garber, P.B. Mellor The forming of axisymmetric components from tube. // 14 th Jnt. MTDR Conf.London, 1973.- 46 p.

126. Лаборатория металлографии / E.B. Панченко, Ю.А. Скаков, Б.И. Кример и др. М.: Металлургия, 1965. - 440 с.

127. Практические вопросы испытания металлов: Пер. с нем.: М.: Металлургия, 1979. - 280 с.

128. ГОСТ 3900-47. Методы определения плотности.

129. Русаков А.А. Рентгенография металлов. М.: Металлургия, 1969. -235 с.

130. Шофман JI.A. Проблемные вопросы теории листовой штамповки

131. Прогрессивная технология глубокой вытяжки листовых материалов. Тула: Приокское книж. изд-во, 1968. - 253 с.

132. Совершенствование формоизменяющих операций листовой штамповки / В.И. Ершов, В.И. Глазков, М.Ф. Каширин. М.: Машиностроение, 1990. -312 с.

133. Ершов В.И. Интенсификация формоизменяющих операций листовой штамповки. М.: Высшая школа, 1989. - 87 с.

134. Лысов М.И. Теория и расчет процессов изготовления деталей методами гибки. М.: Машиностроение, 1966. - 236 с.

135. Проскуряков Г.В. Стесненный изгиб // Авиационная промышленность. 1963.-№ 12.-С. 9-13.

136. Колганов Н.М., Проскуряков Г.В., Колганов В.И. Формообразование листовых профилей повышенной жесткости при волочении

137. Кузнечно-штамповочное производство-1982 -№ 5. С. 23-25.

138. Богоявленский К.Н., Григорьев А.К. Определение маршрута профилирования, исходя из пластических свойств заготовки и предельно допустимой деформации боковой кромки профиля

139. Труды ЛПИ. 1965. - № 243. - С.48-53.

140. А.с. 11344456 СССР, МКИ В 21 Д 5/00. Способ изготовления профилей / И.С. Тришевский, М.Е. Докторов, Н.В. Пшеницкая и др. //1. Б.И. 1987. - № 40.

141. Арышенский Ю.М., Гречников Ф.В., Ненашев В.Ю. Теория и технология перспективных процессов изготовления профилей способами стеснённого изгиба. // Деп. рук. в ВИНИТИ. 1993. - № 377-В 93 - 193с.

142. Ненашев В.Ю., Хасис Л.А., Лосев М.В. Разработка и исследование процесса стеснённого изгиба заготовок проглаживанием по пуансону // Кузнечно-штамповочное производство. -1999- № 6 С.28 — 31.

143. Комаров А.Д., В.А. Барвинок А.В., Соколова А.В. Исследование пружинения прямолинейных бортов при стесненном изгибе листовых заготовок эластичной средой // Кузнечно-штамповочное производство. 1998. -№ 12. - С. 8-11.

144. Комаров А.Д., Барвинок В.А., Шаров А.А. Разработка и исследование процесса стесненного изгиба листовых заготовок эластичной средой // Кузнечно-штамповочное производство. 1996. -№ 10 - С. 25-29.

145. Матвеев А.С., Антонов Е.А. Влияние геометрии очага пластической деформации на силовые параметры процесса гидромеханической штамповки крутоизогнутых изделий из трубных заготовок

146. Ресурсосберегающие технологии и оборудование штамповочного производства в авиастроении: Сб. научн. тр. Ярославль, 1989. — С. 133-136.

147. Берсенев Б.И., Трушин Е.В. Процесс гидроэкструзии. М.: Наука, 1976.- 199 с.

148. Матвеев А.С. Гидроштамповка крутоизогнутых изделий из трубных заготовок // Заготовительные производства в машиностроении. — 2003.-№8.-С. 15-23.

149. Матвеев А.С. Экспериментальные исследования процессов гидроштамповки крутоизогнутых изделий из трубных заготовок

150. Заготовительные производства в машиностроении. 2003. - № 10. -С. 27-33.

151. А.с. 941763 СССР, МКИ2 F 16 J 15/16 Уплотнение плунжера высокого давления/Н.И. Никонов, Е.А. Антонов, А.С. Матвеев // Б.И. -1982.-№25.

152. А.с. 1118123 СССР, МКИ F 15 В 3/00 Мультипликатор /Н.И. Никонов, Е.А. Антонов, А.С. Матвеев и др. // Б.И. 1984. — № 8.

153. А.с. 967157 СССР, МКИ F 15 В 3/00 Мультипликатор давления / Н.И. Никонов, А.С. Матвеев, Е.А. Антонов (СССР). 7с.: ил.

154. А.с. 919439 СССР, МКИ3 F 15 В 3/00 Мультипликатор /Н.И. Никонов, А.С. Матвеев, Е.А. Антонов // Б.И. 1882. - № 3.