Разработка научных основ процесса гидромеханической вытяжки тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.16.05, доктор технических наук Михайлов, Юрий Олегович

• Михайлов, Юрий Олегович
• доктор технических наук
• 1998

Оглавление диссертации доктор технических наук Михайлов, Юрий Олегович

ОГЛАВЛЕНИЕ

стр.

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА

ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Анализ листоштамповочного производства деталей и изделий оборонной техники

1.2. Управление трением как средство интенсификации процессов штамповки вытяжкой

1.2.1. Вытяжка жидкостной или эластичной

матрицей

1.2.2. Гидромеханическая вытяжка

1.2.3. Напряженное состояние заготовки в процессе гидромеханической вытяжки

1.3. Цель и задачи исследования

ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЦЕССА

ГИДРОМЕХАНИЧЕСКОЙ ВЫТЯЖКИ (ГМВ)

2.1. Постановка задачи

2.2. Условия формирования режима жидкостного трения. Контактные напряжения при вытяжке

2.3. Напряженное состояние заготовки на первом переходе вытяжки

2.3.1. Вытяжка цилиндрических деталей

2.3.2. Вытяжка конических деталей

2.4. Напряженно-деформированное состояние

заготовки на начальном этапе гидромеханической

вытяжки

2.4.1. Изменение толщины заготовки на начальном этапе гидромеханической вытяжки цилиндрических деталей

2.4.2. Утонение стенки заготовки на участке радиуса скругления пуансона при гидромеханической вытяжке конических деталей

2.5. Напряженное состояние заготовки на втором и

последующих переходах вытяжки

2.5.1. Вытяжка без прижима из отожженного полуфабриката

2.5.2. Вытяжка без прижима из неотожженного полуфабриката

2.5.3. Определение условий потери устойчивости при последующих переходах вытяжки без прижима

2.5.4. Исследование напряженного состояния при вытяжке с прижимом

2.5.4.1. Вытяжка с прижимом из отожженного полуфабриката

2.5.4.2. Вытяжка с прижимом из неотожженного полуфабриката

2.5.5. Определение толщины смазочного слоя на коническом участке заготовки

2.6. Определение предельных коэффициентов вытяжки

и оптимизация технологических параметров

2.6.1. Предельные коэффициенты формоизменения

на первом переходе вытяжки

2.6.2. Определение предельных коэффициентов вытяжки на последующих переходах

2.7. Усилие штамповки на первом и последующих

переходах вытяжки

ВЫВОДЫ

ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ГИДРОМЕХАНИЧЕСКОЙ ВЫТЯЖКИ

3.1. Экспериментальные установки, штампы, применяемое оборудование и материалы

3.2. Методика определения оптимального усилия прижима на первом переходе вытяжки

3.3. Определение удельного усилия прижима для последующих переходов вытяжки

3.4. Изменение геометрии заготовки по ходу процесса деформирования. Исследование силового режима

процесса

ВЫВОДЫ

ГЛАВА 4. ТЕХНОЛОГИЧНОСТЬ ДЕТАЛЕЙ,

ИЗГОТАВЛИВАЕМЫХ ГИДРОМЕХАНИЧЕСКОЙ ВЫТЯЖКОЙ

4.1. Исследование образования разнотолщинности

при ГМВ

4.1.1. Определение максимального утонения на

первом переходе вытяжки цилиндрических деталей

4.1.2. Определение максимального утонения на первом переходе вытяжки конических

деталей

4.1.3. Исследование образования разнотолщинности на последующих переходах гидромеханической вытяжки

4.2. Исследование точности деталей, получаемых гидромеханической вытяжкой

4.2.1. Точность деталей, получаемых за один

переход ГМВ

4.2.2. Точность деталей, получаемых многопереходной вытяжкой

4.3. Микроструктура материала деталей при гидромеханической вытяжке

4.4. Оценка шероховатости поверхности деталей,

почаемых гидромеханической вытяжкой

ВЫВОДЫ

ГЛАВА 5. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО РАЗРАБОТКЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА, ПРОЕКТИРОВАНИЮ ШТАМПОВОЙ ОСНАСТКИ И ВЫБОРУ ОБОРУДОВАНИЯ

5.1. Требования к материалам и заготовкам

5.2. Разработка технологических процессов

5.2.1. Расчет режимов и параметров гидромеханической

вытяжки цилиндрических деталей

5.2.2. Расчет режимов и параметров гидромеханической

вытяжки конических деталей

5.3. Требования к средствам технологического оснащения

5.3.1. Оборудование для гидромеханической

вытяжки

5.3.2. Требования к штамповой оснастке

5.4. Конструкции штампов

5.4.1. Штампы для первого перехода гидромеханической вытяжки

5.4.2. Конструкции штампов для последующих переходов гидромеханической вытяжки

5.5. Эксплуатация штампов

5.6. Примеры технологических процессов

ВЫВОДЫ

ГЛАВА 6. САПР ПРОЦЕССОВ ЛИСТОВОЙ

ШТАМПОВКИ

6.1. Структурная схема САПР процессов листовой штамповки

6.2. Пакет прикладных программ (ППП) расчета технологий процесса вытяжки

6.2.1. Подсистема автоматизированного проектирования технологии вытяжки деталей цилиндрической формы

6.2.2. Подсистема автоматизированного проектирования технологии вытяжки деталей конической формы

6.2.3. Подсистема автоматизированного

проектирования технологии вытяжки

типовой детали с утонением стенки

6.3. ППП интерактивной конструкторской системы

6.3.1. Подсистема геометрического моделирования

6.3.2. Подсистема расчета координат центра

давления деталей

6.3.3. Подсистема расчета усилия штамповки

при вырубке и пробивке

6.3.4. Подсистема расчета площади произвольной плоской детали

6.3.5. Подсистема расчета развертки гнутого сечения произвольной формы

6.3.6. Подсистема расчета площади заготовки при вытяжке осесимметричных деталей

6.4. ППП оптимального раскроя детали

ВЫВОДЫ

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

ЛИТЕРАТУРА

ПРИЛОЖЕНИЯ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка научных основ процесса гидромеханической вытяжки»

ВВЕДЕНИЕ

Обработка металлов давлением является одним из основных и наиболее перспективных способов производства заготовок и деталей в изделиях оборонной техники. Особая роль при этом отводится совершенствованию существующих, созданию и внедрению новых технологических процессов обработки металлов давлением, позволяющих расширить производство точных заготовок и деталей, требующих минимальной механической обработки или полностью исключающих ее, а также заготовок с высокими механическими и служебными свойствами.

Одним из основных способов производства точных заготовок посредством обработки металлов давлением является процесс вытяжки из исходной листовой заготовки. Однако традиционные технологические процессы вытяжки в жестких штампах или не обеспечивают

и и У

нужного качества и высокой точности изделии, или связаны с необходимостью выполнения большого числа переходов, что повышает трудозатраты и расходы на штамповую оснастку.

Велика отрицательная роль сил трения при вытяжке в жестких штампах. Силы трения повышают деформирующие усилия и растягивающие напряжения в стенке вытягиваемого изделия, что при локализации деформации утонения в опасной зоне приводит к уменьшению предельной степени деформации за переход. Известны также

трудности штамповки изделий из материалов, склонных к схватыванию, когда приходится использовать различные защитные покрытия, часто не обеспечивающие полного разделения металла заготовок и инструмента. Многооперационность процесса вытяжки связана также с недостаточной точностью вытягиваемых изделий, имеющих значительную продольную разнотолщинность, разностенность, конусность наружной поверхности. На практике при штамповке ответственных деталей, как правило, стремятся избежать указанных дефектов за счет применения слесарной и механической обработки.

Одним из новых и интенсифицированных процессов вытяжки является гидромеханическая вытяжка (ГМВ), основанная на создании жидкостного трения между заготовкой и матрицей. При ГМВ происходит значительное выравнивание деформаций в объеме заготовки, что позволяет увеличивать предельные степени деформации. При наличии жидкостного трения по матрице повышается стойкость инструмента и точность штампованных заготовок (особенно уменьшается продольная разнотолщинность). К преимуществам процессов штамповки с жидкостным трением следует отнести также возможность их осуществления в универсальных штампах на обычном оборудовании. Использование противодавления и жидкостного трения в процессах вытяжки позволяет повысить допустимые степени деформации за переход, сократить число штамповочных, термических, вспомогательных операций и повысить качество вытягиваемых изделий.

Расширение области применения ГМВ может быть осуществлено на основе научно обоснованных рекомендаций по проектированию технологии вытяжки в режиме жидкостного трения, оптимизации па-

раметров инструмента и усилия прижима заготовки применительно к материалам, наиболее часто используемым в промышленности. Для эффективного использования рекомендаций и методик расчета параметров ГМВ, сокращения сроков технологической подготовки, уменьшения ее трудоемкости и стоимости должна быть реализована система автоматизированного проектирования технологических процессов листовой штамповки.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Анализ листоштамповочного производства деталей и

о У I»

изделии оборонной техники

В изделиях оборонной техники имеется широкая номенклатура глубоких, полых, тонкостенных осесимметричных деталей различного назначения. В зависимости от типа и назначения изделия и условий боевого применения габаритные размеры, отношение высоты к диаметру, толщина стенки детали изменяются в широких пределах. От тех же условий зависит и выбор материала. Общая номенклатура листоштамповочных деталей составляла на период 1991 года более 400 тысяч наименований, из них на долю массового производства приходилось до 5%, серийного - до 30-35% и мелкосерийного - до 60%. По объему годового выпуска деталей на долю массового производства приходилось 60%, серийного - 30%, мелкосерийного - 10% [46].

Одним из основных и наиболее перспективных способов производства точных заготовок и деталей с использованием пластического деформирования металлов является листовая штамповка и, в частности, вытяжка из исходной листовой заготовки. Этот технологический процесс позволяет создавать максимально облегченные конструкции деталей, обеспечивая заданную прочность и жесткость при минимальных металло-, трудо- и энергозатратах. Поэтому номенкла-

тура листоштампованных деталей постоянно росла и, например, до 1991 года ее прирост составлял 9% [46].

Трудоемкость операций листовой штамповки в общей структуре трудоемкости изготовления спецдеталей невелика и составляет до 10% для крупносерийного и массового производства и до 3% для се-

и и п и

рииного и мелкосерийного. В технологических процессах листовои штамповки основную часть трудоемкости составляют операции механической обработки, слесарной доводки и прочие. Перечисленные операции широко применяются при изготовлении спецдеталей из высоколегированных сталей типа 30ХГСА, ВП28, ВПЗО, СП28Ш, алюминиевых сплавов типа А95, АМгбБМ, АМг5М и жаропрочных сталей 09Х16Н4Б, 1218Н10Т и др.

Связано это с тем, что к таким деталям предъявляются высокие технические требования по точности, равнопрочности, структуре материала и качеству поверхности. Особый интерес представляют детали типа полых оболочек, стаканов, обтекателей, сфер, обечаек. Составляя менее 8% от общей номенклатуры деталей мелкосерийного производства, они имеют 20% общей трудоемкости изготовления. Например, в изделии 9М111 748 деталей изготавливается из листа, из них 21 деталь имеет наиболее высокие требования по эксплуатационным параметрам. Трудоемкость этих деталей составляет 20,7% от общей трудоемкости металлообработки.

Для оценки уровня технологии деталей, изготавливаемых в отрасли из листового проката, с учетом конструктивных особенностей и предъявляемых требований проведен анализ номенклатуры деталей изделий типа 9М (9М111, 9М112, 9М113, 9М114, 9М115), АК630, АК230.

Типичные представители групп этих деталей с указанием размеров, материала и последовательности выполнения формоизменяющих операций показаны в таблице 1.1. Как видно из таблицы, форма и

и _

размеры деталей, а также материалы, из которых они изготовлены, весьма разнообразны. Детали и материалы должны удовлетворять следующим требованиям, то есть должны иметь:

- наименьший вес при заданной прочности и жесткости;

- высокие физико-механические свойства, стойкость против коррозии и т.п.;

- минимальную стоимость и хорошую обрабатываемость.

В связи с тем, что детали работают в тяжелых условиях (высокие температуры, давления, агрессивная среда), жесткие технические требования к ним предъявляются по точности, равнопроч-ности, структуре металла и качеству поверхности (шероховатость основных поверхностей задается на уровне параметра На = 2,5... 1,25 мкм и ниже). Наибольшее количество деталей изготавливают из материалов, имеющих соотношение <?о,2/ак в пределах 0,42-^0,49 (алюминиевые сплавы и жаропрочные стали) и 0,63-М),70 (стали типа ЗОХГСА, ВПЗО, СП28Ш). Допустимое утонение у большинства деталей не более 15-20%. Предельные отклонения внутренних диаметров определяются допусками Н11-Н12.

Существующая технология изготовления таких деталей базируется на сочетании формообразующих операций (вытяжка в жестких штампах, ротационное выдавливание), промежуточных химико-термических операций, операций нанесения и удаления покрытий, смазки, а также операций механической обработки и слесарной доводки с применением универсального оборудования. Однако исполь-

Типовые детали, изготавливаемые в отрасли

Таблица 1.1

№ группы

Типы деталей

Форма и основные размеры деталей

Материал заготовки

Количество и последовательность формоизменяющих _операций_

Цилиндрические и сфероцилиндрические детали с постоянной толщиной стенки

«V»

«а.-

•в

~95

Сталь ЗОХГСА ГОСТ 11268-75 лист, толщина 1,2 мм

Семь операций вытяжки

Сталь 12Х18Н10Т

ГОСТ 5632-72 лист, толщина 1 мм

Четыре операции вытяжки, одна операция ротационного выдавливания

Сталь ЗОХГСНВФА-Ш ТУ 14-1-1369-75 лист, толщина 2 мм

Четыре операции вытяжки, одна операция ротационного выдавливания

II Цилиндрические с постоянной, переменной толщиной стенки и выступами на наружной поверхности

1 1 ** I 1 ч» •о.

! Г ( т ¡Ж

1 М5Ш

НО и

Сталь 2ВХЗСНМВРА-Ш ТУ 14-1-109-71 лист, толщина 3,5 мм

Сталь 28ХЗСНМВРА-Ш

ТУ 14-1-109-71 лист, толщина 5 мм

Семь операций вытяжки, семь операций ротационного выдавливания

Две операции вытяжки, четыре операция ротационного выдавливания

Комбинированной форШ мы с постоянной и переменной толщиной стенки

Сталь 28ХЗСНМВФА-Ш

ТУ 14-1-1369-75 лист, толщина 2 мм

Сталь 10 ГОСТ 1050-74 лист, толщина 1 мм

Сталь 10 ГОСТ 1050-74

Шесть операций вытяжки, одна операция ротационного выдавливания

Одиннадцать операций вытяжки, одна операция вытяжки с утонением

Полугорячее выдавливание, механическая обработка

зуемая технология не всегда позволяет обеспечить выполнение всех требований, предъявляемых к деталям этого класса, изготовление которых требует, как правило, многопереходных процессов.

Многопереходность глубокой вытяжки обусловлена тем, что даже в условиях идеальной вытяжки, то есть при отсутствии трения, предельное значение коэффициента вытяжки не может быть меньше 0,37 [66, 76, 77]. При таких условиях за одну операцию вытяжки возможно получение заготовки с относительной высотой H/D± не более 1,30-^1,35 , где D1 - диаметр полуфабриката. В реальных же условиях производства за один переход вытяжки получают полуфабрикаты с относительной высотой H/D^ не более 0,5ч-0,8. Более глубокие заготовки приходится изготавливать за несколько переходов. Фактором, ограничивающим допустимые степени деформации при вытяжке листового материала, является низкая несущая способность опасного сечения заготовки, находящегося на радиусе скругления торца пуансона. Она не только ограничивает степень формоизменения, но и снижает точность полуфабриката по толщине стенки. Среднее для различных материалов изменение толщины стенок деталей, полученных вытяжкой, приведено на рис 1.1. Следует отметить, что у различных металлов и в различных условиях смазки при вытяжке отклонения утонения и утолщения от средних величин могут быть весьма значительными.

Утонение стенки полуфабриката, полученного вытяжкой, является одним из основных показателей его качества: чем меньше отклонение толщины стенки полуфабриката от толщины исходной листовой заготовки, тем более качественным он является.

Рис. 1.1. Изменение толщины стенок деталей, осердненное для различных материалов (8о - толщина исходной заготовки)

Существенно влиять на процесс деформирования металла и раз-нотолщинность деталей при вытяжке листового материала можно с помощью смазок, влияние которых на напряженное состояние и распределение деформаций в вытянутых изделиях подробно проанализировано в работах Е.И.Исаченкова [19, 20, 21]. Установлено, что утонение материала в процессе вытяжки определяется не только механическими свойствами материала, толщиной заготовки, геометрией инструмента, коэффициентом вытяжки, скоростью деформирования, но также свойствами смазки и условиями ее нанесения.

В зависимости от места нанесения смазки на заготовку ее действие может быть и отрицательным, и положительным. Наличие смазки между заготовкой и пуансоном является технологически вредным и даже недопустимым, резко снижающим степень формоизменения заготовки. Только сочетание смазки со стороны матрицы с наличием возможно более высоких сил трения между пуансоном и заготовкой обеспечивает наименьшее утонение заготовки, следовательно, наиболее высокое качество изделий.

Вытяжка в условиях граничного трения, применяемая в отрасли, как правило, не обеспечивает заданной точности деталей по толщине. Поэтому при производстве ответственных и точных деталей с целью получения равномерной толщины стенки, обеспечения заданной точности ее вынуждены производить вытяжку за несколько операций (46 и более) или вытягивать деталь из более толстого материала и после этого подвергать ее механической обработке или обработке раскаткой.

Таким образом, при вытяжке проявляется двоякая роль сил трения, действующих на заготовку. Уменьшая вредное и усиливая по-

лезное действие сил трения, можно полнее использовать технологические возможности процесса.

Для снижения вредного влияния сил трения при глубокой вытяжке заготовок для деталей специзделий, в зависимости от штампуемого материала, применяют различные смазки и защитные покрытия. Основная цель использования смазок - повышение качества поверхностей и уменьшение схватывания, а также уменьшение разно-то лщинности штампуемых заготовок.

Явление схватывания характерно для процесса вытяжки целого

и > о

ряда листовых материалов - малоуглеродистых сталей для глубокой вытяжки (08кп, Юкп), высокоуглеродистых (сталь 50 и др.), слож-нолегированных и высокопрочных (ЗОХГСА, СП28Ш, ВПЗО и др.), жаропрочных (12Х18Н10Т и др.) сталей и сплавов, а также алюминия и его сплавов.

Основная причина схватывания - химическое сродство материалов заготовки и инструмента [86]. Интенсивность схватывания зависит от ряда факторов, основными из которых являются степень чистоты металла и состояние заготовки. Условиями, способствующими проявлению схватывания, являются: наличие значительных давлений, пластическая деформация заготовок, что способствует образованию на контакте с инструментом чистых поверхностей, и большие скорости деформации. Схватывание металлов приводит к образованию задиров на поверхностях заготовки, а в ряде случаев и к разрушению их.

При вытяжке указанных выше материалов в отрасли находит применение защита вытягиваемых заготовок фосфатированием, лаковыми пленками, омеднением. При фосфатировании на поверхности

металла образуется пористая сетка, состоящая из мельчайших кристаллов, прочно сросшихся с металлической основой. Эта пленка удерживает мыло и позволяет при вытяжке предохранить заготовку от задиров. Однако легированные стали, содержащие более 5% хрома, не поддаются фосфатированию, и для их разделения с инструментом применяют лаковые покрытия. Их наносят на заготовки, как правило, с помощью пульверизатора, но в ряде случаев такое нанесение не обеспечивает прочное сцепление лака с металлом. Можно наносить лак вручную кисточкой, что резко увеличивает трудозатраты и снижает производительность труда. Однако и в этом случае не гарантируется надежная защита вытягиваемых заготовок: в процессе вытяжки наблюдается разрушение покрытия, на деталях образуются царапины, задиры. Рабочие части инструмента приходится зачищать через несколько деталей.

Удовлетворительные результаты при вытяжке материалов, склонных к схватыванию, обеспечиваются при нанесении на заготовку защитной анодной пленки. Но эта пленка также обладает существенными недостатками. При многооперационной вытяжке покрытие необходимо обновлять, так как оно постоянно разрушается, обнажая отдельные участки заготовки. В результате этого на поверхностях вытягиваемых заготовок образуются продольные риски.

Необходимость возобновления защитных покрытий, особенно на пространственной заготовке при многооперационной вытяжке и наличии межоперационных отжигов, является общим существенным недостатком всех покрытий, что приводит к увеличению себестоимости изделий. Однако даже использование смазок и защитных покрытий

не обеспечивает гарантированного разделения инструмента и заготовки, не исключает брака по задирам.

Недостатки традиционной технологии глубокой многопереходной вытяжки можно рассмотреть на примере штамповки конкретных заготовок деталей, изготавливаемых в отрасли.

Деталь "Корпус порохового аккумулятора давления (ПАДа)", чертеж которой показан на эскизе 1 таблицы 1.1, изготавливается из листовой стали ЗОХГСА толщиной 1,2 мм. Шероховатость поверхности /2а=2,5 мкм, на поверхности не допускается окалина, трещины, волосовины, заусенцы, загрязнения, которые контролируются методом люминисцентной дефектоскопии. Для достижения рав-нопрочности детали утонение стенок цилиндрической заготовки допускается до толщины 0,95 мм. Трудности изготовления заготовки усугубляются тем, что материал ЗОХГСА склонен при высоких степенях деформации к растрескиванию, а также интенсивно схватываться с инструментом, что приводит к царапинам и задирам на поверхности заготовки; снижается стойкость инструмента.

Технологический процесс обычной вытяжки заготовки содержал 29 операций, из них 7 штамповочных, 6 термических, 14 операций нанесения фосфата и мыла и 2 операции подрезки торца. Эскизы штамповочных операций показаны на рис. 1.2.

Выше было показано, что характерной особенностью процесса обычной вытяжки является получение заготовок с большой разно-толщинностью. Такое распределение толщины у ответственных заготовок, как правило, не допускается техническими условиями и является причиной брака. Поэтому число вытяжных операций в данном

Рис. 1.2. Чертеж и последовательность формоизменяющих операций

изготовления детали "Корпус ПАДа" по базовому техпроцессу

случае обусловлено не только критической (допустимой) степенью деформации заготовки за переход, но и желанием уменьшить утонение стенки и снизить контактное давление на вытяжном ребре матрицы для исключения задиров и царапин. Чтобы избежать указанных видов брака и выдержать заданную толщину стенок заготовок, суммарная степень деформации в базовом техпроцессе распределена на 7 операций вытяжки, между которыми проводятся высокий отпуск (670°С, 240 мин.), операции нанесения и удаления защитного покрытия. Однако такое дробление суммарного коэффициента вытяжки, когда величина степени деформации за одну операцию близка к критической из-за роста зерна феррита при последующих операциях термообработки [13], приводит к дефектам поверхности типа "апельсиновая корка". В результате при испытании в узле под давлением 50 мПа стенки детали получали бочкообразное выпучивание, узел снимали со сборки и списывали в брак.

Если обеспечение всех требований чертежа и технических условий на деталь №02.04.003 "Корпус ПАДа" достигается в технологии только глубокой вытяжкой, то процесс изготовления детали ФШ 8.030.852 "Корпус аккумуляторной батареи" является примером использования вытяжки заготовки под раскатку, после чего полученная заготовка снова проходит операцию вытяжки.

Материал детали - сталь 12Х18Н10Т, лист толщиной 1 мм. Шероховатость детали после электрополирования Иа= 0,63 мкм. Толщина стенки деталей - не менее 0,75 мм.

Базовый технологический процесс (рис. 1.3) содержит 39 операций: вырубку заготовки 0173 мм, 4 операции вытяжки, раскатку роликом (после третьей вытяжки), одну калибровки,

Т. 1"

0172

1(5:1)

ТТ

1,0^,2

£11,5

•ч

\

/?/,5

<--- ---->

Р11,2 Л >1 «о V

,, 059 *03

раскатка

калибровка

Рис. 1.3. Чертеж и последовательность формоизменяющих операций изготовления детали "Корпус аккумуляторной батареи" по базовому техпроцессу

5 термических операций, 12 операций нанесения и удаления лакового покрытия, 2 операции подрезки торца и т.д. Трудоемкость изготовления велика - 2,53 н/час на одну деталь. Дополнительные к этому затраты были вызваны тем, что при вытяжке лак прилипает к инструменту, поэтому практически после вытяжки 10 заготовок приходится матрицу и пуансон протирать ветошью, смоченной в ацетоне. Однако, несмотря на такие меры, технологический процесс не обеспечивает заданного качества и размеров заготовок, что приводит к браку деталей. Основные причины брака - царапины и задиры по поверхности заготовок, утонение стенок более 0,75 мм.

Приведенные примеры технологии изготовления двух типовых деталей наглядно показывают все недостатки традиционной технологии глубокой вытяжки. Таким образом, как показал проведенный на предприятиях отрасли анализ, технология изготовления за-

и о У о и

готовок деталей специзделии глубокой вытяжкой имеет следующие общие недостатки:

1) высокая трудоемкость и себестоимость изготовления заготовок;

2) большой процент брака, вызванный трудностями получения хорошего качества поверхности и значительной разнотолщинностью стенок заготовок;

3) низкая стойкость штамповой оснастки из-за налипания металла заготовки на контактные поверхности инструмента.

Такие недостатки традиционной технологии изготовления глубоких тонкостенных деталей в отрасли приводят к необходимости поиска и разработки новых технологических решений как с целью интен-

сификации технологии, так и для повышения качества штампуемых деталей.

Таким образом, трение при обычной вытяжке играет важную роль. Трение между матрицей и заготовкой ухудшает качество поверхностей деталей, увеличивает их продольную разнотолщинность и затрудняет интенсификацию процесса вытяжки. Положительное, активное действие на процесс вытяжки оказывает трение между пуансоном и заготовкой. Увеличение полезных сил трения и уменьшение вредных является предпосылкой для интенсификации технологии и повышения качества деталей и заготовок, изготовляемых в отрасли посредством глубокой вытяжки.

1.2. Управление трением как средство интенсификации процессов штамповки вытяжкой

Видом напряженного состояния можно управлять, прежде всего, путем изменения схемы приложения деформирующих сил. Для этого требуется, как правило, видоизменять кинематику машин или применять специальные штампы, отдельные элементы которых получают принудительное перемещение для создания дополнительной нагрузки на заготовку или изменения характера распределения контактных напряжений. В то же время опыт показывает, что существенного изменения вида напряженного состояния, а заодно и распределения деформаций в объеме заготовки можно достичь также регулируя контактное трение.

Трудами отечественных ученых С.И.Губкина, И.М.Павлова, В.П.Северденко, Е.И.Исаченкова, Г.Л.Колмогорова, И.П.Перлина,

Л.В.Прозорова, С.Я.Вейлера, В.И.Лихтмана, А.П.Грудева, А.Н.Леванова, В.И.Казаченка и др., а также зарубежных -Ф.П.Боудена, Д.Тейбора и др. сформулирована определенная точка зрения на механизм и физико-химическую природу трения при пластическом деформировании, показана существенная роль трения в процессах обработки металлов давлением.

Силы внешнего трения повышают сопротивление деформации и величину необходимой деформирующей силы. Они вызывают значительную неоднородность деформированного состояния, что приводит к возникновению остаточных напряжений. Роль внешнего напряжения особенно проявляется при обработке давлением листовых материалов, поскольку для процесса вытяжки листового материала характерно большое отношение площади поверхности контакта заготовки с рабочим инструментом к общей площади деформируемой заготовки.

Поэтому силы трения, действующие в зоне контакта, оказывают существенное влияние на процесс пластической деформации. Роль трения на одних участках контакта может быть положительной, на других - отрицательной. Так, силы трения (рис. 1.4), действующие на вытяжной кромке матрицы ^, на участке фланца заготовки ^з и на цилиндрическом участке со стороны матрицы Р/п противонаправлены движению заготовки и оказывают сопротивляющееся действие [19]. Сила трения возникающая на участке закругления пуансона, перераспределяет напряжения в донном и прилегающих к нему участках заготовки, разгружает их, способствует деформированию заготовки, то есть играет активную роль. Однако эта зона имеет небольшую протяженность. В месте, где закругление пуансона завершается, как раз и начинается интенсивное утонение.

Рис. 1.4. Схема действия сил трения на первом (а) и последующих (б) переходах вытяжки в жестких штампах

Экспериментально установлено, что при вытяжке без применения смазок результирующая сил трения Ртр может составлять до 50% от общего усилия вытяжки Ртах.

В сравнении с суммарной силой трения компоненты ¥\, ¥ 2, _Р3 и ¥^ можно приближенно выразить в виде соотношений « 0,75 ¥тр, ¥2+¥3 » 0,2¥тр и ¥А « 0,05Fw/, (рис. 1.5).

Вытяжка в условиях граничного трения, как правило, не обеспечивает заданной точности деталей по толщине. Поэтому при производстве ответственных и точных деталей с целью получения равномерной толщины стенки, обеспечения заданной точности вынуждены проводить вытяжку за несколько операций (например, две-три вместо одной) или вытягивать деталь из более толстого материала и после этого подвергать ее механической обработке.

Снижая вредное и усиливая полезное влияние сил трения, действующих на заготовку при вытяжке, можно полнее использовать технологические возможности процесса. Уменьшение вредного влияния сил трения достигается путем разделения заготовки и инструмента смазками и покрытиями, применением инструмента из материалов, способствующих уменьшению коэффициента трения, и применением специальных способов вытяжки. Возможно также одновременное сочетание нескольких способов.

Одним из самых распространенных способов снижения вредного влияния сил трения является применение смазок. Смазка образует промежуточный слой между деформируемой заготовкой и инструментом, полностью или частично изолирующий их друг от друга. В зависимости от толщины этого слоя трение смазанных поверхностей разделяют на граничное и жидкостное.

^Z Pitias

8 в

г

О 0/ 0,1 0,3 Ot4 /

Рис. 1.5. Характер зависимости силы трения - FTV, ее составляющих - FÍ9 F2 и усилия вытяжки - Ртах от коэффициента трения/ (материал заготовки - сталь Х18Н10Т, т=0,5)

Составы современных смазок, обеспечивающих граничное трение, отличаются большим разнообразием и сложностью [8, 19, 21]. Особого внимания заслуживают поверхностно-активные смазки и смазки с наполнителями. Однако и эти смазки не обеспечивают полного разделения контактных поверхностей и, следовательно, не устраняют схватывания (холодной сварки) частиц металла заготовки с инструментом. Наиболее трудно предотвратить схватывание при вытяжке тугоплавких металлов и сплавов, таких как никель и его сплавы, а также легированных, высокоуглеродистых сталей и сплавов на основе алюминия. Масляные смазки при обычной схеме вытяжки не обладают вязкостью, достаточной для того чтобы выдержать давление, возникающее при вытяжке. Схватывание таких металлов приводит к образованию задиров на поверхностях деталей, а в ряде случаев и к разрушению их.

1.2.1. Вытяжка жидкостной или эластичной матрицей

Наряду с традиционными, классическими методами штамповки в жестких инструментальных штампах усиленно развиваются и используются способы штамповки эластичными и жидкостными средами. Разработка новых методов связана с желанием избавиться от ряда недостатков традиционных процессов вытяжки, а также в ряде случаев с трудностью (и даже невозможностью) использовать их при обработке различных материалов со специальными свойствами.

В настоящее время процессы штамповки подвижными средами, обладая большими технологическим возможностями, находят широ-

кое применение при изготовлении деталей из листовых заготовок, в том числе при вытяжке деталей сложной формы. Существует несколько возможных схем формообразования деталей с использованием подвижных сред, но наиболее распространенными являются две схемы: штамповка по жесткому пуансону эластичной, жидкостной или газовой матрицей и штамповка эластичным или жидкостным пуансоном по жесткой матрице.

Впервые возможность использования жидкости высокого давления для блокирования опасного сечения заготовки в процессе вытяжки была предложена в СССР Е.С.Сизовым и Н.Н.Басовым в 1951 году [108]. В настоящее время изучению процесса вытяжки эластичной или жидкостной матрицей по жесткому пуансону с прижимом посвящено относительно большое количество работ [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 19, 20, 23, 24, 119, 128, 129, 130, 131, 139]. Приведенные теоретические и экспериментальные исследования в этих работах показали, что характерной особенностью описываемого процесса является необходимость создания переменного давления на заготовку со стороны элас-

и _ О о

тичнои или жидкостнои матрицы. С одной стороны, это давление должно быть достаточным для предотвращения складкообразования на фланце заготовки, а с другой - не должно быть чрезмерно большим, чтобы от действия возникающих сил трения на фланце и напряжений от изгиба не вызвать обрыва заготовки.

Н.М.Бирюков в своих работах [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7], анализируя условия потери устойчивости при вытяжке эластичной матрицей на основе ряда возможных допущений аналитически получил обобщенную зависимость величины давления эластичной матрицы q по ходу процесса вытяжки.

В трудах Е.И.Исаченкова [19, 21] указывается, что для благоприятного протекания процесса давление со стороны эластичной или жидкостной матрицы практически должно изменяться от 0 до 400 кг/см2 при вытяжке деталей из алюминиевых сплавов и от 0 до 8001200 кг/см2 - при вытяжке из стальных заготовок. На основе теоретического и экспериментального анализа технологических возможно-

о о о и у

стеи процесса вытяжки эластичнои или жидкостнои матрицей в работе [19] определены границы его применения.

Разработкой оборудования и конструкций штампов для штамповки-вытяжки давлением жидкости через эластичные диафрагмы занимались фирмы США [14, 15]. Фирма Cincinnati Milling Machine Со выпустила более 20 моделей прессов Hydroform, обеспечивающих вытяжку деталей из заготовок диаметром 100-1000 мм с максимальной глубиной вытяжки до 500 мм и толщиной штампуемого материала 0,25 - 5,0 мм.

Гидроэластичная штамповка при высоком давлении требует только одной жесткой части штампа. Специальная диафрагма, состоящая из трех слоев, одновременно служит и прижимом листовой заготовки, и гибким элементом штампа. Под влиянием передаваемого диафрагмой гидростатического давления жидкости заготовка деформируется, принимая форму жесткой части штампа (способ "Флюид", рис. 1.6). Фирма ASEA (Швеция), начиная с 1953 года, выпустила около 500 прессов типа QRF усилием от 5 до 150 МН для гидроэластичной штамповки, а фирма SAAB (Швеция) выпускает аналогичные прессы усилием до 1 МН.

Вытяжка жестким пуансоном по эластичной матрице обладает рядом преимуществ по сравнению с обычной вытяжкой в жестких

Рис. 1.6. Штамповочный узел пресса фирмы ASEA:

1 - деталь; 2 - рабочая камера; 3 - диафрагма; 4 - прижимное кольцо; 5 - пуансон; 6 - плунжер возвратного хода пуансона

штампах, так как характеризуется отсутствием значительных сил трения между заготовкой и матрицей и наличием полезных сил трения между пуансоном и заготовкой, возникающих при деформировании заготовки давлением диафрагмы, обжимающей заготовку по жесткому пуансону. При этом достигается высокая точность штампуемых деталей, повышается качество их поверхности. При оптимальном законе изменения давления эластичной диафрагмы по ходу процесса максимальное утонение находится в пределах 15% от исходной толщины заготовки.

Однако, несмотря на ряд преимуществ, штамповка-вытяжка давлением жидкости через эластичную диафрагму имеет ограниченные возможности и сравнительно редко используется в производстве. Связано это с неустойчивым течением фланца заготовки по периметру штампуемой детали вследствие незначительного трения между заготовкой и диафрагмой и с необходимостью применения дорогостоящего импортного оборудования, обеспечивающего оптимальный закон изменения давления жидкости под диафрагмой в процессе вытяжки по ходу пуансона.

1.2.2. Гидромеханическая вытяжка

Вытяжке жестким пуансоном через эластичную диафрагму близка по схеме приложения деформирующих сил гидромеханическая вытяжка (ГМВ). Особенностью этого процесса является использование жестких пуансона и матрицы с приложением дополнительного гидравлического давления со стороны матрицы.

Жидкость, заполняющая перед штамповкой полость матрицы, при вытяжке вытесняется из нее, разделяя при этом поверхности заготовки и матрицы и прижимая заготовку к поверхности пуансона. Это обеспечивает снижение потерь на трение между матрицей и заготовкой и увеличение полезных сил трения по пуансону, что позволяет изготавливать по сравнению с вытяжкой в жестких штампах более точные и качественные детали сложных форм.

Существует несколько схем ГМВ. Вытяжка по схеме, разработанной фирмой 8МО (Германия) [128-131, 151-156], протекает в условиях разделения поверхностей матрицы и заготовки слоем жидкости на участках вытяжной кромки и боковой стенки. Причем давление жидкости в полости матрицы, герметичность которой обеспечивается специальным уплотнением, создается с помощью устройства регулирования (рис. 1.7). Аналогичное оборудование - специализированные прессы для ГМВ модели С1М усилием на внутреннем ползуне 1 - 6,3 МН - выпускается фирмой ХГ)А8 (Чехия).

Приведенная схема ГМВ способствует снижению растягивающих напряжений в опасном сечении заготовки за счет блокирования боковой стенки от деформации растяжения; при этом повышается точность и качество вытягиваемых деталей. Использование данного процесса для изготовления высоких цилиндрических деталей и дета-

у о Т

леи сложной формы позволяет сократить число штамповочных операций в 2-4 раза по сравнению с обычной вытяжкой. Но необходимость применения специального оборудования, устройств для регулирования давления жидкости ограничивает область использования этой схемы ГМВ.

Рис. 1.7. Схема ГМВ с вытеснением рабочей жидкости из полости матрицы через регулирующую аппаратуру: 1 - пуансон; 2 - прижим; 3 - заготовка; 4 - матрица; 5 - уплотнение; 6 - рабочая жидкость

Способ гидромеханической вытяжки с отводом рабочей жидкости через вытяжной зазор (рис. 1.8), предложенный В.И.Казаченком, обладает всеми достоинствами предыдущей схемы и

имеет ряд дополнительных преимуществ [23-28]. Отпадает потреби > и

ность в устройствах для регулирования давления рабочей жидкости, так как в процессе вытяжки осуществляется автоматическое регулирование давления смазки в полости матрицы в зависимости от вытяжного зазора и усилия прижима.

Кроме того, отсутствует уплотнение между фланцем заготовки и зеркалом матрицы, жидкость полностью разделяет поверхности матрицы и заготовки, что способствует еще большему снижению растя-

и I и

гивающих напряжении и деформации утонения в опасном сечении вытягиваемой детали [23-47, 94-101]. В отличие от предыдущей эта схема ГМВ позволяет штамповать деталь без прижима заготовки, если не происходит потери устойчивости фланца. Вытяжка осуществляется в сравнительно простых по конструкции штампах на универсальном оборудовании - механических или гидравлических прессах.

Благодаря указанным преимуществам последняя схема ГМВ получила наиболее широкое распространение в практике штамповки цилиндрических деталей и деталей сложной формы. Поэтому эта схема ГМВ выбрана для проведения исследований; в дальнейшем ГМВ будет называть вытяжку по данной схеме.

Необходимым условием создания режима жидкостного трения является равенство давлений в смазочном слое контактным давлениям в любой точке очага деформации, значение которых определяется сопротивлением деформированию обрабатываемого материала.

Рис. 1.8. Схема ГМВ из плоской заготовки с вытеснением рабочей жидкости через вытяжной зазор:

1 - пуансон; 2 - прижим; 3 - деталь; 4 - рабочая жидкость; 5 - матрица

^СУТС*1 I \ л

- »■<- .к

41

Необходимые давления в смазке в зоне очага деформации могут быть достигнуты регулированием усилия прижима или толщины смазочного слоя на цилиндрическом участке заготовки. Следовательно, прижим при вытяжке с жидкостным трением требуется не только для предотвращения гофрообразования, но и для создания требуемых давлений в смазке по всей длине очага деформации. При заданной толщине смазочного слоя на цилиндрическом участке (вытяжной зазор г = (1,2^-1,4)^0, где 5о - исходная толщина заготовки) штамповку следует вести в интервале оптимальных усилий прижима. Усилие меньше оптимального приводит к потере устойчивости заготовки, образованию гофр и, как следствие, - к разрушению последней. Превышение оптимального усилия прижима вызывает уменьшение радиуса изгиба заготовки, которое, в свою очередь, вызывает резкий рост меридиональных растягивающих напряжений, увеличение утонения и усилия вытяжки и обрыв фланца заготовки.

С увеличением предела текучести деформируемого металла, относительной толщины заготовки и коэффициента вытяжки напряжения в заготовке возрастают, что требует больших давлений в смазочном слое, а следовательно, увеличения оптимального давления прижима.

Создание жидкостного трения обеспечивает более благоприятное распределение деформации по осевому сечению заготовки (рис. 1.9). Давление в смазке усиливает активное действие сил трения на границе пуансон - заготовка и тем самым преотвра-щает увеличение растягивающих напряжений на радиусе закругления дна вытягиваемого изделия на всем пути перемещения этой зоны. Блокирующее действие давлений в смазке и снижение сил трения на

Рис. 1.9. Изменение толщины стенок изделий при вытяжке:

а - без прижима (материал заготовок - медь М1, толщина 80=1,5мм, коэффициент вытяжки т=0,5);

б - с прижимом (материал заготовок - латунь Л63, т=0,5, усилие прижима 17,6 кН);

- при обычной вытяжке;

- при ГМВ

участках фланца и закругления кромки матрицы позволяют повысить допустимые степени деформации по сравнению с обычной вытяжкой.

Таким образом, суммируя ранее сказанное и опираясь на работы отечественных ученых [1-7, 23-28], можно выделить следующие положительные особенности гидромеханической вытяжки, отличающие ее от процесса штамповки в жестких штампах.

1. Наличие полезных сил трения между пуансоном и заготовкой, возникающих в результате прижатия заготовки к поверхности пуансона противодавлением жидкости.

2. Значительное снижение сил вредного трения между заготовкой и матрицей.

3. Возможность получения деталей с большими степенями деформации за один переход вытяжки.

4. Возможность получения деталей сложных форм высокой точности за один переход.

5. Получение деталей с хорошей разностенностью, разнотолщин ностью и высокой точностью по внутреннему диаметру.

6. Неограниченная стойкость инструмента.

1.2.3. Напряженное состояние заготовки в процессе гидромеханической вытяжки

Заготовка в процессе деформирования при схемах ГМВ в полое цилиндрическое или коническое изделие находится в сложном напряженном состоянии, сходным с напряженным состоянием при глубокой вытяжке в жестких штампах.

Анализируя напряженное состояние заготовки в процессе вытяжки эластичной или жидкостной матрицей автор работы [19] указывает, что компоненты главных напряжений, действующих в цилиндрической и донной частях заготовки, вследствие их малости можно считать равными нулю. Силы трения между заготовкой и пуансоном в процессе вытяжки достигают величин, достаточных для блокирования опасного сечения заготовки от действия растягивающих напряжений. Разрушение заготовки при коэффициентах вытяжки, близких к предельным, происходит не только как обычно у донной части, но и в сечении, расположенном на переходе фланца в цилиндрическую часть.

Авторы [87] указывают, что при блокировке опасного сечения, расположенного у донной части заготовки, силами трения т (схема ГМВ рис. 1.8) несущая способность заготовки в цилиндрической части вытягиваемого изделия определяется не пределом прочности деформируемого материала ав, как это имеет место при обычной вытяжке в жестких штампах, а значением ствЛ(, большим по величине.

Причем авц зависит как от механических показателей деформируемого материала п - ~—~> так и от значений коэффициента вы-

тяжки

1+ 1

1-ш

!- 1

(1.1)

где щр - равномерное сужение поперечного сечения образца при одноосном растяжении;

&о и кт - исходный и текущий коэффициенты вытяжки.

Данное уравнение, полученное в работе [87], для схемы ГМВ с дросселированием рабочей жидкости выражает приближенно величину максимального значения растягивающего напряжения, действующего в зоне перехода фланца в цилиндрическую часть без учета потерь на трение и изгиб, и используется авторами работы при определении предельных коэффициентов гидромеханической вытяжки.

Для выяснения характера изменения главных напряжений в процессе вытяжки по схеме, предложенной В.И.Казаченком, было проведено несколько работ, основными из которых являются [23-28, 30-36, 101]. В работах [36, 101] проведен анализ напряженного состояния заготовки с учетом сил трения между заготовкой и прижимом и касательных напряжений, вызванных движением смазки между фланцем и матрицей. Было получено выражение для расчета напряжений штамповки

-Я« 0*^ + 1)

V

£

+-Ч- ав!

(1.2)

где Р - коэффициент Лодэ;

- среднее истинное сопротивление деформированию в очаге де формации;

ав - предел прочности деформируемого металла. Установлено, что на величину напряжения штамповки наибольшее влияние оказывает составляющая, характеризующая сопротивление металла пластическому деформированию, которая достигает 80-87%, наименьшее (1%) - составляющая, характеризующая трение

между заготовкой и слоем смазки со стороны матрицы. Составляющая, характеризующая трение между заготовкой и прижимом, в начале процесса вытяжки составляет 7-10%, а в конце - 3-4% от напряжений штамповки. Путем сопоставления с обычной вытяжкой показано [101], что указанная схема вытяжки позволяет снизить растягивающие напряжения в опасном сечении на 25-30%. Уравнение (1.2) получено без учета упрочнения материала заготовки и не учитывает всех особенностей деформирования, в частности, изменения радиуса изгиба гизг полуфабриката в процессе вытяжки. Кроме того, в уравнение входит величина толщины смазочного слоя на участке фланца, которая косвенно определяет усилие прижима

В свою очередь, толщину смазочного слоя можно определить из условия равновесия элемента, выделенного в зоне закругления вытяжной кромки матрицы и находящегося под воздействием давления рабочей жидкости

Таким образом, усилие прижима с учетом выражения (1.4) зависит от сопротивления металла деформированию, геометрических факторов, вязкости смазки, скорости деформирования и толщины смазочного слоя 83 на цилиндрическом участке матрицы.

(1.3)

(1.4)

Полученные формулы для определения напряжения штамповки и толщины смазочного слоя позволяют приближенно оценить влияние некоторых факторов на условия протекания процесса деформирования при гидромеханической вытяжке. Для количественного определения <трШ)И , О пру и 83 необходимо знать вязкость смазки при реальных давлениях и температуре смазочного слоя, которые значительно усложняют использование полученных выражений, неоправданно увеличивая нормативно-справочную информацию базы данных технологов-практиков .

1.3. Цель и задачи исследования

Технологические процессы изготовления заготовок и деталей оборонной техники с использованием вытяжки обладают рядом существенных недостатков, отмеченных в разделе 1.1.

Одним из путей интенсификации технологии, повышения качества и снижения брака деталей является использование процесса гидромеханической вытяжки. Процесс ГМВ является перспективным в отрасли. Прежде всего, этот процесс обеспечивает получение больших степеней деформации за счет исключения вредного влияния сил трения на участках соприкосновения заготовки с матрицей и положительного использования их на участках контакта заготовки с пуансоном. В этом случае возможно получить детали с повышенной точностью размеров и чистотой поверхности, а также с более равномерным распределением утонения стенки по сечению детали.

Кроме того, ГМВ обеспечивает возможность получения деталей сложной формы за одну операцию вытяжки как из обычных материалов, применяемых для штамповки, так и из высокопрочных металлов и сплавов, обладающих низкими показателями пластичности. При этом, вследствие полного или частичного разделения рабочих поверхностей матрицы и заготовки жидкостью, стойкость штампового инструмента практически не ограничена.

Однако в настоящее время в научно-технической литературе нет систематизированных и достаточно обоснованных сведений о напряженно-деформированном состоянии при ГМВ, обоснований предельных коэффициентов вытяжки деталей из высоколегированных сталей, о величине оптимальных усилий прижима и характере его изменения по ходу процесса. Недостаточно данных об оценке точности и качества поверхности получаемых деталей. Особенно мало данных и рекомендаций по вытяжке деталей сфероцилиндрической и конической формы и при многопереходной вытяжке спецдеталей.

Проявление всех особенностей ГМВ на качественные показатели технологии (утонение стенки, микроструктура материала, точность внутреннего диаметра и качество поверхности) намного усложняется при применении второго и последующих переходов вытяжки. Возможно не только простое суммирование качественных параметров технологии при наличии первого и последующих переходов, а их сложное взаимодействие, которое может привести к существенному изменению их в конце технологического цикла, во многих случаях непредсказуемому. Например, очень сложным является наложение максимальных утонений, полученных на первом и последующих переходах ГМВ и влияющих на выбор многих технологических пара-

метров, в том числе на коэффициент вытяжки по переходам формоизменяющих операций. На втором и последующих переходах возникает совершенно новая задача по проектированию штампового инструмента, например, по обеспечению жидкостного трения при наличии пространственного полуфабриката. Следовательно, возникает задача по определению оптимального давления прижима. Немаловажной является проблема автоматизации подачи смазки в рабочую полость матрицы.

Целью настоящего исследования является разработка новых способов, методик расчета параметров и проектирования технологических процессов ГМВ заготовок и деталей специзделий.

На основании аналитических и статистических выражений по определению технологических параметров первого и последующих переходов ГМВ необходимо разработать нормативно-справочную информацию для САПР процессов листовой штамповки.

Процесс ГМВ значительно отличается от традиционных технологических процессов глубокой вытяжки, используемых в отрасли. Связано это, в первую очередь, с использованием в качестве деформирующего инструмента жидкости высокого давления и формированием в процессе вытяжки жидкостного трения между заготовкой и матрицей.

Анализ движения смазочного слоя, выполненный в работах [28,97] Для первого перехода ГМВ, показал, что на поверхности вытягиваемой заготовки действуют касательные напряжения и нормальные давления, передаваемые на заготовку движущейся в вытяжном зазоре смазкой. Полученные зависимости для определения р и т, мо-

гут быть использованы также и при анализе последующих переходов гидромеханической вытяжки.

Зная условия нагружения заготовки, можно определить напряженное состояние на первом и последующих переходах ГМВ. Напряженное состояние заготовки на первом переходе должно определяться для вытяжки цилиндрических и конических деталей с учетом упрочнения материала. На последующих переходах оно определяется для случаев штамповки с прижимом и без прижима отожженного и неотожженного полуфабрикатов. Определив напряженное состояние заготовки на первом и последующих переходах вытяжки, можно рассчитать предельные коэффициенты формоизменения полуфабриката и усилия процесса.

В разделе 1.1 было показано, что утонение заготовки в опасном сечении не только ограничивает предельное формоизменение, но и, в связи со специфичностью изготовляемых в отрасли деталей, приводит к росту брака. Поэтому представляет большой интерес задача по определению максимального утонения полуфабриката на первом переходе ГМВ цилиндрических и конических деталей. В процессе ГМВ совершенно не изучено влияние технологических факторов на показатели точности вытягиваемых деталей. Связано это с трудностью построения физической модели механизма образования разнотолщин-ности особенно при последующих переходах. Поэтому одной из задач настоящего исследования является установление статистической зависимости распределения деформации в заготовке, максимального утонения деталей от различных технологических параметров с помощью факторного эксперимента.

В задачу исследования входит также сопоставление модели изучаемого процесса, полученной на базе анализа его физической сущности, с результатами факторного эксперимента. Их сходимость и степень приближения являются критериями правильности выбранных допущений и верности представлений о механике изучаемого процесса.

Имея аналитические выражения для определения технологических параметров процесса и статистические зависимости, определяющие максимальное утонение штампуемых деталей, давление прижима, можно, управляя основными технологическим факторами, приступить к научно обоснованной разработке технологических процессов с применением ГМВ на всех штамповочных переходах и проектированию оснастки. Это позволит создать технологию, которая обеспечит изготовление деталей отрасли с заданными механическими свойствами, структурой металла и основными геометрическими характеристиками.

Таким образом, для достижения цели, поставленной перед исследованием, необходимо решить следующие задачи:

1) с учетом реальных условий нагружения определить напряженное состояние заготовки на первом переходе вытяжки деталей

о о 1

цилиндрическои и коническои формы;

2) определить напряженное состояние заготовки при последующих переходах вытяжки с прижимом и без прижима отожженного и неотожженного полуфабрикатов;

3) определить предельную степень формоизменения на первом и последующих переходах в зависимости от основных факторов, определяющих процесс ГМВ;

4) аналитически определить усилия вытяжки деталей цилиндрической и конической формы на первом переходе и при последующих переходах формоизменения;

5) исследовать механизм формирования утонения штампуемых изделий, получить аналитические и экспериментальные зависимости утонения в опасном сечении заготовки от основных технологических факторов;

6) получить экспериментальные зависимости для определения оптимального давления прижима на первом и последующих переходах;

7) провести исследование по оценке точности внутреннего диаметра, микроструктуры и шероховатости поверхности полуфабрикатов и деталей, получаемых по новой технологии;

8) разработать конструкции штамповой оснастки и установок для реализации процесса ГМВ по выбранной схеме формоизменения;

9) на основании аналитических и статистических выражений по определению технологических параметров первого и последующих переходов ГМВ разработать нормативно-справочную информацию для САПР процессов листовой штамповки.

Решение поставленных задач позволит шире использовать процесс гидромеханической вытяжки в технологии изготовления тонких осесимметричных полуфабрикатов и деталей специзделий.

Заключение диссертации по теме «Обработка металлов давлением», Михайлов, Юрий Олегович

12. Результаты исследования внедрены при изготовлении деталей и полуфабрикатов на предприятиях оборонного комплекса с реальным экономическим эффектом 1,1 млн. рублей в ценах до 1991 года.

13. Материалы диссертации используются в учебном процессе в курсах "САПР технологических процессов и оборудование КШП", "Прогрессивные процессы ОМД" и в курсе "Листовая штамповка".

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Михайлов, Юрий Олегович, 1998 год

ЛИТЕРАТУРА

1. Бирюков Н.М. Штамповка — вытяжка эластичной матрицей / / Известия высших учебных заведений. Авиационная техника. — 1958. - № 1. - С. 37-42.

2. Бирюков Н.М. Определение зависимости удельного давления эластичной матрицей от глубины вытяжки: Дисс. на соиск. уч. степ, к-та техн. наук. — М., 1958. - 178 с.

3. Бирюков Н.М. Выбор удельного давления эластичной матрицей при штамповке деталей из листа / / Известия высших учебных заведений. Авиационная техника. — 1958. — № 3. — С. 35—40.

4. Бирюков Н.М., Сизов Е.С. Исследование процесса штамповки — вытяжки полых деталей из листового металла. Штамповка — вытяжка деталей из листового металла эластичной матрицей / / Труды НИАТ - 1959. - № 124. - С. 47-53.

5. Бирюков Н.М. Усилие прижима при штамповке — вытяжке деталей из листового материала / / Известия вузов. Машиностроение. - 1960. - № 1. - С. 34-37.

6. Бирюков Н.М. Устойчивость листовой заготовки при вытяжке цилиндрических и конических деталей жестким штампом / / Известия вузов. Машиностроение. — 1973. — № 2. — С. 123—127.

7. Бирюков Н.М Теоретические основы гофрообразования при вытяжке деталей летательных аппаратов из листовых заготовок: Дисс. на соиск. уч. степ, док-pa техн. наук. — М., 1974. — 291 с.

8. Вейлер С.Я., Лихтман В.И. Действие смазок при обработке

металлов давлением. — М.: Наука, 1960. — 230 с.

9. Вольмир A.C. Устойчивость деформационных систем. — М.: Наука, 1967. - 983 с.

10. Вознесенский В.А. Статистические методы планирования эксперимента в технико-экономических исследованиях. — М.: Статистика, 1974. — 124 с.

11. Губкин С.И. Теория обработки металлов давлением. — М.: Металлургиздат, 1947. — 532 с.

12. Губкин С.И. Пластическая деформация металлов. - М.: Металлургиздат, 1961. — Т. II. - 416 с.

13. Гуляев А.Г. Металловедение. — М.: Металлургия, 1977. -647 с.

14. Головлев В.Д. Устойчивость сжато-растянутых участков заготовок при вытяжке / / Кузнечно-штамповочное производство. — 1964. - № 1. - С. 16-20.

15. Горбунов М.Н. Штамповка деталей из трубчатых заготовок. - М.: Машгиз, 1960. - 190 с.

16. Гредитор М.Ф. Давильные работы и ротационное выдавливание. — М.: Машиностроение, 1971. — 239 с.

17. Жвик И.М., Смирнов В.Е. Исследование процесса вытяжки с проталкиванием / / Обработка металлов давлением: Труды Вузов Российской Федерации. - Свердловск. — 1976. — Вып. 3. - С. 123125.

18. Исаченков Е.И., Пихтовников Р.В. К вопросу влияния скорости деформирования на процесс штамповки деталей из листа / / Вестник машиностроения . — 1952. - № 5. — С. 45—50.

19. Исаченков Е.И. Штамповка резиной и жидкостью. — М.:

Машиностроение, 1967. — 367 с.

20. Исаченков Е.И. Развитие технологии штамповки эластичными, жидкостными и газовыми средами / / Кузнечно-штамповочное производство. — 1976. - № 7. — С. 2—5.

21. Исаченков Е.И. Контактное трение и смазки при обработке металлов давлением. — М.: Машиностроение, 1976. — 208 с.

22. Исследование и внедрение процесса гидромеханической вы-

и и о У u 1

тяжки деталей цилиндрическои, коническои и коробчатой формы: Отчет по НИР. Ижевский мех. ин-т (ИМИ). Руководитель Казаченок В.И.; № 78006240; Инв. № Б847767. - Ижевск, 1979. - 75 с.

23. Казаченок В.И., Чаузов A.C. Гидродинамическое трение при вытяжке труднообрабатываемых металлов и сплавов / / Кузнечно-штамповочное производство. — 1965. - № 1. — С. 25—26.

24. Казаченок В.И., Чаузов A.C. О путях предотвращения схватывания при вытяжке листовых материалов // В сб.: Исследование процессов обработки металлов давлением. — Ижевск: ИМИ, 1966. — Вып. 1. - С. 40-42.

25. Казаченок В.И., Чаузов A.C. Анализ условий гидромеханического трения при вытяжке листовых материалов / / Исследование процессов обработки металлов давлением: Сборник научных трудов. - Ижевск: ИМИ, 1966. - Вып. 1. - С. 43-45.

26. Казаченок В.И., Чаузов A.C. Методика расчета давлений в смазочном слое / / Исследование процессов обработки металлов давлением: Сборник научных трудов. — Ижевск: ИМИ, 1967. — Вып. 2. - С. 52-57.

27. Казаченок В.И., Чаузов A.C. Способы вытяжки в условиях жидкостного трения / / Исследование процессов обработки металлов

давлением: Сборник научных трудов. — Ижевск: ИМИ, 1967. — Вып. 2. - С. 48-51.

28. Казаченок В.И., Чаузов A.C. Распределение давлений в смазочном слое при гидромеханической вытяжке / / Исследование процессов обработки металлов давлением: Сборник научных трудов.

- Ижевск: ИМИ, 1967. - Вып. 2. - С. 58-60.

29. Казаченок В.И., Чуракова A.A., Копылов В.И. Установка для исследования гидродинамической вытяжки / / Исследование процессов обработки металлов давлением: Сборник научных трудов.

- Ижевск: ИМИ, 1969. - Вып. 3. - С. 13-19.

30. Казаченок В.И., Чаузов A.C. Чуракова A.A. Исследование процесса вытяжки в условиях жидкостного трения / / Исследование машин и технологии кузнечно-штамповочного производства. — Челябинск, 1971. - Вып. 89. - С. 64-78.

31. Казаченок В.И., Чаузов A.C. Чуракова A.A., Копылов В.И. Экспериментальное исследование процессов вытяжки в условиях жидкостного трения / / Исследование машин и технологии кузнечно-штамповочного производства. — Челябинск, 1972. — Вып.111. — С.17—21.

32. Казаченок В.И., Чаузов A.C. Чуракова A.A., Копылов В.И. Особенности деформации заготовки на первом переходе вытяжки с жидкостным трением // Кузнечно-штамповочное производство. — 1974. - № 1. - С. 8-10.

33. Казаченок В.И., Чаузов A.C., Перевозчиков С.Г. Вытяжка с калибровкой боковой стенки в условиях жидкостного трения / / Исследование в области пластического формоизменения металлов: Сборник — Ростов-на-Дону, 1975. - С. 20-21.

34. Казаченок В.И., Чаузов A.C., Михайлов Ю.О. и др. Гидромеханическая вытяжка конических изделий / / Производственно-технический бюллетень. — 1977. — № 9. — С. 18—19.

35. Казаченок В.И., Перевозчиков С.Г., Михайлов Ю.О. и др. Определение общего усилия и усилия прижима при гидромеханической вытяжке конических изделий / / Производственно-технический бюллетень. — 1977. — № 11. — С. 22—23.

36. Казаченок В.И. Штамповка с жидкостным трением. — М.: Машиностроение. — 1978. — 78 с.

37. Казаченок В.И., Перевозчиков С.Г., Михайлов Ю.О. Штамповка-вытяжка сферических деталей из стали ЗОХГСА / / Производственно-технический бюллетень. — 1978. — № 5. — С. 6—7.

38. Казаченок В.И., Михайлов Ю.О., Бородин A.B. и др. Гидравлическая многопереходная вытяжка деталей из стали ЗОХГСА / / Производственно-технический бюллетень. — 1978. — № 10. — С. 19— 21.

39. Казаченок В.И., Михайлов Ю.О., Перевозчиков С.Г. Исследование последующих переходов гидромеханической вытяжки цилиндрических деталей / / Кузнечно-штамповочное производство. — 1979. - № 9. - С. 14-15.

40. Казаченок В.И., Михайлов Ю.О., Перевозчиков С.Г. Опыт внедрения глубокой гидромеханической вытяжки / / Издательство предприятия п/я А-1668. - 1979. - № 12. -Сс. 43-44.

41. Казаченок В.И., Михайлов Ю.О., Перевозчиков С.Г. Технологические возможности и опыт внедрения глубокой гидромеханической вытяжки / / Штамповка в мелкосерийном производстве: Материалы Всесоюзного семинара. — Москва, 1979. — С. 129—132.

42. Казаченок В.И., Михайлов Ю.О., Перевозчиков С.Г. Эффективность гидромеханической вытяжки глубоких деталей / / Издательство предприятия п/я А-1668. — 1979. — № 7. — С. 51—54.

43. Казаченок В.И., Михайлов Ю.О., Перевозчиков С.Г. и др. Опыт внедрения глубокой гидромеханической вытяжки / / Кузнечно-штамповочное производство. — 1981. —№ 10. — С. 15—16.

44. Казаченок В.И., Михайлов Ю.О. Технологичность деталей листовой штамповки (раздел 7.7: Гидромеханическая вытяжка) // ОСТ 513 - 85. - Москва, 1985. - С. 147-152.

45. Казаченок В.И., Михайлов Ю.О., Кудинов Л.А. и др. Фор-

и и 1

мовка осесимметричных листовых деталей сложной формы методом гидромеханической вытяжки / / ОСТ 84-2248-86. — Москва, 1986. — 7 с.

46. Казаченок В.И., Михайлов Ю.О., Сабрикова Т.В. Гидромеханическая вытяжка. — М.: ЦНИИИнформация, 1988. — 126 с.

47. Глава I. Гидромеханическая вытяжка. /Казаченок В.И., Михайлов Ю.О., Сабрикова Т.В. // Интенсификация процессов обработки металлов давлением / Под ред. В.И.Казаченка. — Ижевск: Удмуртия, 1989. - 112 с.

48. Контактно-гидродинамическая теория смазки и ее практическое применение. — Куйбышев, 1973. — 178 с.

49. Константинов В.Ф. Вытяжка с обжимом цилиндрических изделий / / Известия вузов : Машиностроение. — 1975. — № 11. -С.122—126.

50. Константинов В.Ф., Назарян Э.А. Неустановившийся процесс деформирования цилиндрической заготовки при вытяжке, совмещенной с обжимом. / / Машины и технология обработки металлов

давлением: Сборник научных трудов. — М.: МВТУ им. Баумана, 1976. - Вып. 11. - С. 51-56.

51. Константинов В.Ф. Исследование процесса совмещенной вытяжки с обжимом. : Дисс. на сопск. уч. степ, к-та техн. наук. — М., 1976. - 174 с.

52. Колесников Н.П., Погорелов Ю.М. О точности деталей при вытяжке листового металла жидкостной матрицей / / Кузнечно-штамповочное производство. — 1976. — № 7. — С. 21—22.

53. Курдюмов Г.В., Утевский Л.М., Энтин Р.И. Превращение в железе и стали. — М.: Наука, 1977. — 238 с.

54. Мастеров В.А. Практика статистического планирования эксперимента в технологии биметаллов. — М.: Металлургия, 1974. — 160 с.

55. Мельников Э.Л. Холодная штамповка днищ. — М.: Машиностроение, 1976. — 184 с.

56. Методика выбора и оптимизации контролируемых параметров технологических процессов. РДМУ 109077. — М.: Госстандарт, 1978. - 63 с.

57. Михайлов Ю.О., Кудинов Л.А., Герасимова М.Н. Гидромеханическая вытяжка деталей сложной формы / / Передовой производственный опыт. — 1982. — № 2. — С. 14—15.

58. Михайлов Ю.О., Перевозчиков С.Г. Особенности гидромеханической вытяжки деталей сложной формы / / Производственно-технический бюллетень. — 1983. — № 1. — С. 11 — 13.

59. Михайлов Ю.О., Исмагилов И.М., Троицкий В.И. Штамп для гидромеханической вытяжки / / Машиностроитель. — 1985. — №1. - С. 27-28.

60. Михайлов Ю.О., Сабрикова T.B. Опыт внедрения конических деталей с использованием комплексных технологических процессов / / Издательство предприятия п/я А-1668. — 1986. — № 1. -С. 21-22.

61. Михайлов Ю.О., Казаченок В.И. Исследование последующих деталей из отожженного полуфабриката / / Обработка металлов давлением: Межвузовский сборник — Свердловск, 1986. — Вып. 10. — С.121-125.

62. Михайлов Ю.О., Морозов С.А., Сандров В.А. и др. Гидромеханическая вытяжка деталей светотехнической аппаратуры / / Технология авиационного приборо-агрегатного строения. — 1988. — № 4. - С.5-6.

63. Михайлов Ю.О. и др. Детали тонкостенные полые. Требования к типовому технологическому процессу гидромеханической вытяжки // ОСТ 3-6806-94. - М.: ЦНИИ "Комплекс", 1994. - 67 с.

64. Налимов В.В., Чернова H.A. Статистические методы планирования экстремальных экспериментов. — М.: Наука, 1965. — 340 с.

65. Новик Ф.С., Арсов Я.Б. Оптимизация процессов технологии металлов методами планирования экспериментов. — М.: Машиностроение, 1980. — 304 с.

66. Основы теории обработки металлов давлением / Под ред. Сторожева М.В. и др. - М.: Машгиз, 1959. - 539 с.

67. Перевозчиков С.Г., Попков В.М. Исследование точности цилиндрических деталей, изготовленных обычной и гидромеханической вытяжкой / / Кузнечно-штамповочное производство. ~ 1982. - № 7. - С.21—23.

68. Пихтовников Р.В. Давление прижима в процессе глубокой

вытяжки листового металла: Дисс. на соиск. уч. степ, к-та техн. наук. - М., 1939. - 178 с.

69. Платонов М.А. Вытяжка конических деталей в штампах без складкодержателя / / Кузнечно-штамповочное производство. — 1968.

- № 11. - С.21—22.

70. Планирование эксперимента / Под ред. В.В. Налимова. — М.: Наука, 1966. - 423 с.

71. Погорелов Ю.М. Исследование процессов глубокой вытяж-

о и и тт

ки осесимметричных деталей жидкостнои матрицей: Дисс. на соиск. уч. степ, к-та техн. наук. — Челябинск, 1972. — 164 с.

72. Поляков Ю.Л. Листовая штамповка легированных сплавов.

— М.: Машиностроение. — 1980. — 96 с.

73. Покрас И.Б., Угланов Г.П. Изменение шероховатости заготовки при вытяжке / / Исследование машин и технологии обработки металлов давлением: Сборник научных трудов. — Ижевск : ИМИ, 1978. - Вып. 3. - С.3-9.

74. Попков В.М., Лапин C.B. Изменение размеров заготовки в процессе однопереходной гидромеханической вытяжки / / Кузнечно-штамповочное производство. — 1988. — № 7. — С. 16—20.

75. Попов Е.А. Вытяжка с обжимом / / Вестник машиностроения. - 1954. - № 12. - С. 57-60.

76. Попов Е.А. Основы теории листовой штамповки. — М.: Машиностроение, 1977. — 278 с.

77. Попов Е.А. Роль теории в повышении эффективности обработки металлов давлением и качества продукции / / Качество и эффективность при листовой и объемной штамповке. — М.: МДНТП им.Ф.Э.Дзержинского, 1977. - С. 9-15.

78. Прогрессивные технологические процессы холодной штамповки. / Под ред. А.Г. Овчинникова. — М.: Машиностроение, 1985.

- 184 с.

79. Пустыльник Е.А. Статистические методы анализа и обработки наблюдений. - М.: Наука, 1968. — 178 с.

80. Расчеты экономической эффективности новой техники: Справочник / Под ред. К.М. Великанова. — Л.: Машиностроение, 1975. - 432 с.

81. Решетов В.Ф., Свидетелева А.И., Черемухина Л.Г. Анализ деформированного состояния начальной стадии процесса вытяжки / / Исследование машин и технологии кузнечно-штамповочного производства. — Челябинск, 1971. - Вып. № 89. — С. 136—160.

82. Романовский В.П. Анализ напряженно-деформированного состояния в начальной стадии процесса глубокой вытяжки // Куз-нечно-штамповочное производство. — 1967. — №12. — С.13—17.

83. Романовский В.П. Процесс образования и расчет прочности опасного сечения при глубокой вытяжке / / Кузнечно-штамповочное производство. — 1968. — № 9. — С.24—28.

84. Сабрикова Т.В. Повышение эффективности штамповки конических деталей: Дисс. на соиск. уч. степ, к-та техн. наук. — Ижевск, 1981. - 182 с.

85. Седов Л.И. Методы подобия и размерности в механике. — М.: Наука, 1977. - 440 с.

86. Семенов А.П. Схватывание металлов. — М.: Машгиз, 1958.

- 175 с.

87. Сизов Е.С., Антонов Е.А., Бирюков Н.М., Петров С.А. Возможности и особенности процесса глубокой вытяжки с противо-

давлением / / Кузнечно-штамповочное производство. — 1971. — № 9. - С. 21-23.

88. Солонин И.С. Математическая статистика в технологии машиностроения. — М.: Машиностроение, 1972. — 216 с.

89. Спиридонов A.A. Планирование эксперимента при исследовании технологических процессов. — М.: Машиностроение, 1981. — 184 с.

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

91. Тарг С.М. Основные задачи теории ламинарных течений. — М. - Л.: ГОНТИ, 1951. - 418 с.

92. Тимирханов Д.Д. Определение предельных коэффициентов вытяжки с противодавлением эластичной или жидкостной средами. // Кузнечно-штамповочное производство. —1979. — № 5. — С.15—17.

93. Тимирханов Д.Д. Теоретическое и экспериментальное исследование гидромеханической вытяжки: Дисс. на соиск. уч. степ, к-та техн. наук. — Л., 1975. — 225 с.

94. Чаузов Л.С., Казаченок В.И. Зависимость утонения заготовок при гидромеханической вытяжке от радиуса вытяжной кромки матрицы и коэффициента вытяжки // Исследование процессов обработки металлов давлением: Сборник научных трудов. — Ижевск: ИМИ, 1969. - Вып. 3. - С. 20-21.

95. Чаузов A.C. Определение усилия прижима при вытяжке с противодавлением и жидкостным трением / / Производственно-технический бюллетень. - 1974. — № 12. — С. 19—20.

96. Чаузов A.C. Усилие прижима и предельные коэффициенты первого перехода гидромеханической вытяжки / / Кузнечно-

штамповочное производство. — 1978. — № 11. — С.28—30.

97. Чаузов A.C., Казаченок В.И. Движение смазочного слоя в зазоре между заготовкой и матрицей при вытяжке в условиях жидкостного трения / / Динамика, прочность и долговечность машин: Сборник научных трудов. — Ижевск, 1971. - С.224—228.

98. Чаузов A.C. Интенсификация гидромеханической штамповки

— вытяжки / / Кузнечно-штамповочное производство. — 1976. — № 7. - С.11—14.

99. Чаузов A.C., Казаченок В.И., Перевозчиков С.Г. Гидромеханическая вытяжка сферических и параболических деталей / / Куз-нечно-штамповочное производство. — 1978. — № 5. — С.14—16.

100. Чаузов A.C., Ульянов В.Г. Качество цилиндрических деталей при гидромеханической вытяжке / / Кузнечно-штамповочное производство. — 1979. — № 9. - С.11—14.

101. Чуракова A.A. Исследование процесса вытяжки в условиях жидкостного трения: Автореферат диссертации на соиск. уч. степ, канд. техн. наук. — Тула, 1974. — 16 с.

102. Шалаев В.Д. К расчету изменения толщины заготовок в формоизменяющих операциях холодной штамповки / / Машины и технология обработки металлов давлением: Сборник научных трудов.

- М.: Машиностроение, 1967. - С. 148-155.

103. Шалаев В.Д. Об установившихся и неустановившихся процессах деформирования в формоизменяющихся операциях холодной штамповки / / Машины и технология обработки металлов давлением: Сборник научных трудов. — М.: Машиностроение, 1967. — С. 185189.

104. Шалаев В.Д. К расчету изменения толщины стенки труб

при редуцировании / / Машины и технология обработки металлов давлением: Сборник научных трудов. — М.: Машиностроение, 1967.

- С.198-204.

105. Шелухин A.C., Исаченков Е.И. Точностные возможности глубокой вытяжки эластичной матрицей с политроническим регулированием давления // Кузнечно-штамповочное производство. — 1975.

- № 11. - С.23-25.

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

107. Штампы для холодной штамповки. Расчеты и конструирование РТМ 34-65. — М.: Стандартгиз, 1966. - 270 с.

108. A.c. № 95976 СССР, МКИ В 21 22/20. Способ вытяжки / Е.С. Сизов, Н.Н.Басов, 1951.

109. A.c. 721175 СССР, МКИ В 21D 22/20. Штамп для вытяжки с противодавлением / В.И.Казаченок, Ю.О.Михайлов,

A.С.Чаузов, С.Г.Перевозчиков (СССР). — 2571506/25-27; Заявл. 24.01.78; Опубл. 25.03.80, бюл. № 10.

110. A.c. 1038010 СССР, МКИ В 21D 22/20. Штамп для вытяжки с противодавлением / С. Г. Перевозчиков, Ю.О.Михайлов,

B.И.Казаченок (СССР). - 3434936/25-27; Заявл. 06.05.82; Опубл. 30.08.83, бюл. № 32.

111. A.c. 1069902 СССР, МКИ В 21D 22/00. Способ изготовления конических изделий многопереходной формовкой / В.И.Казаченок, Т.В.Сабрикова, Ю.О.Михайлов, В.И.Троицкий (СССР). - 3447724/25-27; Заявл. 03.06.82; Опубл. 30.01.84, бюл. № 4.

112. A.c. 1177003 СССР, МКИ В 21 D 22/20. Штамп для вы-

тяжки с противодавлением / С.Г.Перевозчиков, Ю.О.Михайлов (СССР). - 358081/25-27; Заявл. 10.02.83; Опубл. 17.04.85, бюл. № 17.

113. А.с. 1219209 СССР, МКИ В 21D 41/02. Способ изготовления конических изделий многопереходной формовкой /

B.И.Казаченок, Ю.О.Михайлов, Т.В.Сабрикова, Л.А.Кудинов, М.Н.Герасимова (СССР). - 3833926/25-27; Заявл. 02.01.85; Опубл. 23.03.86, бюл. № 11.

114. А.с. 1447483 СССР, МКИ В 21D 24/00. Штамп для вытяжки / С.Г.Перевозчиков, В.Е.Гамаюнов, Ю.О.Михайлов (СССР).

- 4141125/31-27; Заявл. 31.10.86; Опубл. 30.12.88, бюл. № 48.

115. А.с. 1574320 СССР, МКИ В 21D 22/20. Устройство для вытяжки / В.И.Казаченок, Ю.О.Михайлов, С. Г. Перевозчиков,

C.А.Морозов и др. (СССР). - 4415656/31-27; Заявл. 26.04.88; Опубл. 30.06.90, бюл. № 24.

116. Astrop A.W. Deep drawing and ironing tubular components.

- Mach. and Prod. Eng., 1976, № 3337, 583-587.

117. Avitzur B. Ironing with unlimited reduction. — Proc. 18th Int. Mach. Tool Des. and Res. Conf., London, 1977. London-Basingstoke, 1978, 145-150.

118. Brambauer F. Deep drawing without blankholder on hydraulic single-column presses. - Sheet Metal Ind., 1978, № 12, 38 — 40.

119. Buerk E. Hydromechanical drawing. — Sheet Metal Inds, 1967, № 479, 182 - 188.

120. Campion D.J. The importance of deep drawing and ironing in the world's metalforming technology. - Sheet Metal Ind., 1979, № 3, 276 - 278.

121. Cylinder forming — an economic production route to high strength precision parts. — Eng. Mater, and Des., 1977, JNb 9, 66 — 67.

122. Dannenmann E., Schlosser D. Arbeitgenauigkeit und Oberflachenbeschaffenheit beim Tiefziehen. — Ind. — Anz., 1976, № 102, 1838 - 1841.

123. Doege E., Witthuser K.P., Mohagheghi D., Strackerjahn W. Heutiger Stand zur Erfassung der ubergeordneten Einflußrogen beim Tiefziehen. - VDI-Ber., 1978, № 330, 12 - 26.

124. Dreszik H.-R., Neubauer A., Stutterheim B. Umformgrade und Versagensfalle beim niederhalterlosen Tiefziehen dicker Stahlbleche. — Fertigungstechn. und Betr., 1977, № 9, 550 — 553.

125. Formability of strainless steel sheet. — Prod. Des. Eng., 1970, 61 - 62.

126. Frobin D.R. Anwendungsgrenzen und Vorteile des Tiefzie-heus ohne Niederhalter. - Blech Rohre Profile, 1979, № 3, 126 - 128.

127. Guillot R. L'emboutissage de Pahiminium. Quelques reigles pratiques. — Rev. aluminium, 1966, № 338, 97 — 106.

128. Herold U. Hydromechanisches Tiefziehen ergibt genauere Formen und Maße. - Bander - Blech - Rohre, 1981, № 3, 45 - 49.

129. Herold U. Hydromechanisches Tiefziehen erlaubt das Optimieren von Maßen, Form und Toleranzen. — Maschinenmarkt, 1981, № 45, 920 - 923.

130. Herold U. Hydromechanisches Tiefziehen von Tiefziehstahl und Edelstahl. - Bander - Blech - Rohre, 1981, № 4, 88-91.

131. Hudd R.C., Lyons K. Effect of cup geometry on ear height and thickening in cylibdrical flat - bottomed steel cups. - Metals Technol., 1975, № 9, 428 - 432.

132. Hydromechanisches Tiefziehen ohne Dichtungsprobleme Neues Verfahren arbeitet schneller und reduziert Stempelkraft auf die Hälfte. - Fachber. Huttenprax. Metallweiterverarb., 1978, №11, 996.

133. Kasuga J., Nozaki N. and Kondo K. Pressure Lubricated Deep Drawing. - Bulletin of JSME, 1961, v. 4, № 14, 394 - 405.

134. Kasuga J. and Tsutsumi S. Pressure Lubricated Deep Drawing (conclusion). - Bulletin of JSME, 1965, v. 8, № 29, 120 - 131.

135. Kramer W., Schelosky H. Genauigkeit abgestreckter und druckgewalzter Napfe. - Ind. - Ans., 1970, № 84, 2001 - 2002.

136. Lange L., Bush R., Kramer W. Etude de l'etirage de godets par une ou plusieurs bagues en relation avec la precision dimensionelle. — Formage et trait, metaux, 1972, № 38, 19 — 24.

137. Lawrens K.-J. Berechnung der Umformspannungen in der freien Umformzone beim hydromechanischen Tiefziehen. — Bander— Bleche-Rohre, 1979, № 11, 509 - 525.

138. Lawrens K.-J. Blechumformung durch hydromechanisches Tiefziehen. - Ind. - Anz. 1978, № 19, 22 - 23.

139. Lawrens K.-J. Ermittlung der versagensgrenzen beim hydromechanischen Tiefziehen. — Ind. — Ans., 1979, № 102, 71 — 72.

140. Mellor P.B. Deep - drawing and redrawing of thin sheet materials. - Sheet Metal Ind., 1977, № 12, 1184 - 1186.

141. Oehler G. Hydromechanisches Tiefziehen. — Klepzig Fachber., 1969, № 11, 687 - 692.

142. Ralbe O., Schacher H.-D. Fertigung von Werkstuchen aus dicken Blechen durch Umformen und Schneiolen. — Blech—RohreProfile, 1980, № 10, 657 - 662.

143. Schlosser D. Geometrical properties of deep-drawn, circular

cylindrical cups. Part III. - Blech-Rohre-Profile, 1979, № 9, 484 -493.

144. Schlosser D. Geometrical properties of deep-drawn, circular cylindrical cups. Part IV. - Blech-Rohre-Profile, 1979, № 12, 688 -695.

145. Schlosser D. Geometrical properties of deep-drawn, circular cylindrical cups. Part V. - Blech-Rohre-Profile, 1980, № 2, 130 -137.

146. Strasser F. How to get more from drawing dies. Tooling, 1978, № 4, 8 - 12.

147. Uttinger H. Das Tiefzienen Fortsetzung aus "TR" 38 vom 11.9.1964. - Techn. Rundschau, 1964, № 45, 17, 19, 21, 29.

148. Wick C. Cold Forming Stainless Steels. — Manuf. Eng. (USA), 1978, № 2, 44 - 49.

149. Cincinate Hydroform Metal Forming Machines. — Machines (USA), 1952, № 30, 41 - 42.

150. High — production hydroforming cuts tooling and finighing cfsts. - Machinery (USA), 1963, vol. 70, № 4, 10 - 14.

151. Baker hydroform process. — Sheet Metal Industries, 1966,

№ 3.

152. Burk E. Das hydromechanische ziechverfahren. — Blech, 1963, M 19.

153. Buerk E. Hydromechanical drawing. — Sheet Metal Inds., 1967, № 479, 182 - 188.

154. Hydromechaniches Tiefziehen ohne Dichtungsprobleme Neues Verfahren arbeitet schneller und reduziert Stempelkraft auf die Hälfte. — Fachber. Huttenprax. Metall weitervererb., 1978, № 11, 996.

155. Lawrenz K.-I. Berechnung der Umformspannungen in der freien Umformzone beim hydromechanischen Tiefziehen. — BanderBleche-Rohre, 1979, № 11, 509 - 525.

156. Lawrenz K.-I. Blechumformung durch hudromechanisches Tiefziehen. - Ind. - Anz. 1978, № 19, 22 - 23.

157. Lawrenz K.-I. Ermittung der versagensgrenzen beim hydromechanischen Tiefziehen. — Ind. — Ans., 1979, JVb 102, 71 — 72.

158. Oehler G. Hydromechanisches Tiefziehen. — Klepzig Fach-ber., 1969, № 11, 687 - 692.