Теоретические и экспериментальные исследования параметров осадки и протяжки с целью управления технологическими процессами изготовления поковок тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.16.05, доктор технических наук Кукурык, Богуслав

• Кукурык, Богуслав
• доктор технических наук
• 1998

Оглавление диссертации доктор технических наук Кукурык, Богуслав

Оглавление

Введение

Принятые обозначения

1. Современное состояние вопроса ковки слитков на прессах

1.1. Характеристика процесса осадки

1.2. Определение напряжений и деформаций при осадке

1.3. Характеристика протяжки

1.4. Влияние параметров на напряжения и деформации

при протяжке

1.5. Аналитические методы решения задачи о напряженно- деформированном состоянии

1.6. Особенности применения метода конечных элементов

к задачам ковки

1.7. Выводы к главе 1

2. Теоретическое исследование процесса ковки слитков

2.1. Методика расчёта напряжений, деформаций и распределения температуры при осадке

2.2. Система уравнений связанной термомеханической задачи деформации металла при протяжке

2.2.1. Граничные условия

2.2.2. Температурное поле деформируемого тела в процессе протяжки

2.2.3. Структура программ математического моделирования неизотермического вязкопластического течения

2.3. Исследование процесса осадки при помощи

математической модели

2.4. Исследование напряжений и деформаций на контактной

поверхности при осадке

2.5. Исследование процесса протяжки при помощи

математической модели

2.6. Выводы к главе 2

3. Экспериментальные исследования деформированного состояния в процессах ковки

3.1. Экспериментальное исследование

деформированного состояния при осадке

3.2. Анализ деформированного состояния при осадке

3.3. Экспериментальные исследования деформированного

состояния при протяжке

3.3.1. Исследование деформированного состояния при протяжке в плоских, комбинированных и вырезных бойках

3.3.2. Исследование деформированного состояния металла при протяжке в несимметрических

бойках

3.3.3. Исследование деформированного состояния металла при протяжке в бойках с несимметричным приложением внешних усилий

3.3.4. Анализ деформированного состояния при протяжке

3.4. Выводы к главе 3

4. Исследование напряженно-деформированного состояния при ковке в бойках специальной конструкции

4.1. Выводы к главе 4

5. Исследование формоизменения при протяжке

5.1. Выводы к главе 5

6. Исследование энергосиловых параметров при протяжке

6.1 Выводы к главе 6

7. Исследование качества металла поковок типа валов

и пластин

7.1. Влияние осадки и протяжки на закрытие внутренних

дефектов в заготовках

7.2. Влияние формы бойков и способа ковки на повышение

качества поковок

7.3. Разработка и опытно-промышленное опробование технологии ковки поковок типа валов и пластин

7.4. Выводы к главе 7

8. Заключение и основные выводы по работе

Список литературы

Приложение

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Теоретические и экспериментальные исследования параметров осадки и протяжки с целью управления технологическими процессами изготовления поковок»

Введение

Самые тяжелонагруженные и ответственные детали уникальных машин и установок получают с использованием процессов ковки слитков. Известно, что стальной слиток обладает структурной неравномерностью, неравномерностью механических свойств, химического состава, распределением неметаллических включений и целым рядом других дефектов. При этом, чем больше вес слитка, тем ярче выражена его неоднородность. В настоящие время кузнечной промышленности предстоит обрабатывать слитки массой более 600 т, дальнейшее распространение получают новые жаропрочные; тугоплавкие и трудно деформируемые сплавы; требующие обработки давлением. Существующие методы проектирования новой технологии ковки не обладают достаточными возможностями для удовлетворения возрастающих требований к качеству поковок. Это связано с большим количеством факторов, влияющих на процесс ковки и не учитываемых в полной мере в теоретических моделях. Поэтому актуальным является поиск и применение новых источников регулирования качества поковок и необходима разработка методики анализа технологических особенностей кузнечных операций.

Совершенствование режимов деформации,

обеспечивающих получение поковок высокого качества, основано на знании количественных данных о распределении напряжений , деформаций, а также на точных количественных сведениях о ресурсе пластичности , который является сложной функцией термомеханических параметров деформирования, физико-химических свойств деформируемого металла и других факторов. Эти вопросы приобретают особенно большое значение при деформировании

высоколегированных сталей и сплавов; обладающих малым запасом пластичности.

В значительном мере качество металла зависит от геометрии инструмента, обжатия , подачи, температуры и

способа кантовок. Разработка технологических режимов ковки наряду с учетом факторов, влияющих на пластичность, связана с выбором соответственных параметров процесса, обеспечивающих благоприятную схему напряженно-деформированного состояния металла.

Основой оптимизации режимов пластического

формоизменения при заданных температурных условиях деформирования является количественный анализ

напряженно-деформированного состояния металла при ковке в зависимости от геометрических, технологических и энергетических параметров процесса.

Для разработки и внедрения автоматизированных и оптимизированных систем проектирования процессов ковки необходимо располагать достоверной информацией о кинематике течения металла, его напряженно деформированном состоянии в процессе обработки, температурном поле и энергосиловых параметрах. Отсюда вытекает необходимость развития расчетных и экспериментальных методов исследования технологических процессов, которые особенно важны при разработке режимов деформирования дорогостоящих материалов, внедрении новых процессов, создании автоматизированных систем проектирования и управления процессом ковки. Актуальным является использование современных

численных методов механики сплошных сред и создание на их основе математических моделей, процессов в виде комплексов программ для ЭВМ.

Основной целью работы является комплексный подход научно-обоснованного управления процессом ковки, позволяющим назначить конфигурацию кузнечных бойков и принадлежащих им режимов деформирования, обеспечивающих требуемое качество, точность размеров, высокую производительность и минимальные затраты энергосиловых параметров. Определение количественных

и 1 V»

данных о распределении локальной деформации, напряжении и скоростей деформации в фактическом очаге деформации позволит установит истинную геометрическую, механическую и физическую картину очага деформации и допустить возможность приближенного определения качества поковок на какой-либо стадии ковки. В работе подтверждена реальная возможность сделать процесс протяжки управляемым,

позволяющим регулировать течение металла путем заданной схемы напряженно-деформированного состояния металла и обеспечивающим получение заданных механических свойств в определенном направлении. Путем последовательного изменения в процессе протяжки формы и геометрических параметров кузнечных бойков и основных технологических параметров можно управлять очагом деформации и достигать в заданном месте поковки либо максимального уровня проработки металла, либо наибольшей равномерности проработки металла по сечению. Управление заданной неравномерностью деформаций в отдельных зонах поковки, создание соответственных условий для оптимального распределения местных деформаций в объёме поковки имеет непосредственное влияние на прогнозирование структуры металла и качество получаемых поковок.

Для выполнения основных целей работы проведены комплексные теоретические и экспериментальные

исследования для главных процессов ковки: осадки и протяжки. Предложена разработанная на основе метода конечных элементов комплексная, термомеханическая математическая модель процесса ковки, позволяющая рассчитывать напряженно- деформированное состояние, энергосиловые параметры и температуру с учётом реальных реологических свойств, условий трения и температурно-скоростных условий деформации при осадке и протяжке поковок. Предусмотрена возможность производить прогноз вероятного разрушения исходя из теории В.Л. Колмогорова.

Установлено, что достоверное теоретическое решение пластического течения при осадке и протяжке может быть получено путем сведения основных технологических параметров (форма кузнечного инструмента, обжатие и подача) и дополнительных: скорость деформационного упрочнения, температура, реология материала и трение. При построении теоретической модели для процессов ковки учтены разные варианты граничных условий. При определении граничных условий в площади контакта заготовки с инструментом использована зависимость сил трения от скорости скольжения металла относительно бойков. Для задания граничных условий на контакте металла с бойком используется итерационный алгоритм, позволяющий определять протяженность и расположение зон

скольжения и прилипания исходя из заданного закона трения.

Методом математического моделирования исследовано влияние геометрии очага деформации, реологии среды, условий трения и температурного скоростного режима ковки на напряженно-деформированное состояние металла, энергосиловые параметры и температурное поле при осадке и протяжке в диапазоне технологических параметров, значительно превосходящих пределы их изменения, достигнутые в наиболее обширных экспериментальных исследованиях . Математическая модель реализована в виде комплекса программ для ЭВМ позволяет определить параметры оптимального процесса . В качестве критерия оптимизации принят коэффициент распределения равномерной деформации.

Исходной информацией для определения компонентов напряжений и деформаций аналитическим методом были экспериментальные данные. Сочетание теоретических и экспериментальных исследований следует признать наиболее результативным направлением определения оптимальных режимов пластического деформирования при ковке. Новая разработанная методика анализа технологических особенностей кузнечных операций, выходящая за рамки аппарата механики сплошных сред и теории пластичности будет способствовать дальнейшему развитию кузнечной науки.

Настоящая работа посвящена теоретическому и экспериментальному исследованию закономерностей качественного и количественного распределения напряжений и деформацией, энергосиловых параметров в заготовках при осадке и протяжке вырезными, комбинированными и плоскими бойками для получения обоснованных данных, необходимых для уточнения механических параметров осадки и протяжки и повышения качества поковок.

Представлены также результаты комплексных экспериментальных исследований касающихся

деформированного состояния металла при осадке и протяжке, с варьированием в широких пределах параметров очага деформации и формы бойков.

Одна из основных проблем при ковке на прессах-это устранение внутренних дефектов усадочного происхождения

осевой зоны слитков в процессе осадки и протяжки. Проведены экспериментальные исследования влияния формы кузнечных бойков, подачи и обжатия на заварку внутренних дефектов металлургического происхождения. Для осуществления операции протяжки наряду с плоскими использовались комбинированные ( верхний -плоский, нижний -вырезной ) и вырезные бойки ( симметричные и несимметричные). Для разработки оптимальных режимов деформирования в этих бойках необходимо знать закономерности заковки дефектов в зависимости от условий протяжки.

Проведены исследования влияния формы кузнечных бойков, подачи, обжатия и схемы ковки на формоизменение при протяжке. Экспериментальный материал обработан математически и получены эмпирические уравнения для горячего формоизменения при протяжке. Исследованы основные технологические и математические закономерности в процессе отдельных и последовательных обжатий. Определен оптимальный режим интенсивной протяжки на прессах.

Проведены исследования влияния формы кузнечных бойков, подачи, обжатия и других геометрических параметров заготовок на энергосиловые параметры при протяжке отдельными и последовательными обжатиями с кантовкой. Применялись бойки плоские, комбинированные (угол 90°-135°), вырезные ( угол 90°-150°), подачи 0,30-2,50, обжатия 0,05-0*50. Исследования проведены для трёх схем деформирования. Получен ряд практических рекомендаций направленных на повышение производительности и уменьшение энергетических затрат.

Настоящая работа направлена на изыскание возможных путей повышения технологической

эффективности и научного обоснования закономерностей для основных процессов ковки. Сочетание теоретических и экспериментальных исследований позволило дать обоснованные рекомендации по выбору деформационных режимов ковки слитков и разработать наиболее рациональные и эффективные технологические процессы, которые прошли производственную проверку.

Работа дает возможность располагать достоверной информацией о кинематике течения металла (ряд математических зависимостей), его напряженно-

деформированном состоянии в процессе обработки, температурном поле и энергосиловых параметрах.

Полученные результаты дают основы для разработки системы автоматизированного проектирования технологических процессов ковки.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Комплексные математические модели основных технологических процессов ковки (осадка, протяжка), позволяющие рассчитывать напряженно-деформированное состояние, энергосиловые параметры и температурное поле металла.

2. Усовершенствованная методика исследования напряженно-деформированного состояния в условиях обобщенной плоской деформации при протяжке с использованием экспериментально-теоретического подхода.

3. Результаты применения математических моделей к исследованию технологических процессов ковки.

4. Результаты экспериментального исследования деформированного состояния при протяжке в плоских, комбинированных, в вырезных различной конфигурации (симметричных и асимметричных) и в специальных бойках.

5. Результаты экспериментального исследования формоизменения и энергосиловых параметров при протяжке в плоских, комбинированных и вырезных бойках.

6. Результаты экспериментального исследования закономерностей закрытия внутренних дефектов слитка при осадке и протяжке.

7. Обобщенные в виде полей распределения, графиков и регрессионных моделей основные положения, выводы и рекомендации, заявленные и внедренные в промышленных условиях технико-технологические решения управления процессами изготовления поковок.

Принятые обозначения

а- варьируемый параметр; А- работа деформации;

ау,ъ bij k, суд - коэффициенты функции формы;

[В] -матрица производных от функции формы;

Bk, Lk - габаритные размеры бойка;

Bw, Hw -ширина и глубина выреза бойка;

Ср-теплоемкоеть;

[D] - матрица упругости;

D0 ,Dk -исходный и конечный диаметры заготовки;

еу - компоненты девиатора скорости деформации;

{F}0 - силы в узлах, обусловленные начальными деформациями;

f - коэффициент трения; F - усилие;

Н0, Н - исходная и конечная высоты заготовки при осадке; h^h - исходная и конечная высоты заготовки при протяжке; [J] - матрица Якоби;

[К] - матрица жесткости; [к] - матрица жесткости элемента;

Кя -константа поверхности заготовки (по Леванову);

кт - коэффициент напряженного состояния;

10, li - исходная длина, конечная длина;

1р - подача; lw - относительная подача;

п - число узлов элементов;

р, рх, ру - удельное усилие, компоненты удельного усилия, {R} -узловые силы;

Ro, Rk - радиус начальный, радиус конечный, Rw - радиус выреза бойка; Я2-радиус выреза радиусного бойка; rk - радиус закругления кромки бойка; s - отношение исходных габаритных размеров заготовки (Ho/Do);

S - площадь поверхности конечного элемента;

St - площадь контактной поверхности;

Sy - компоненты девиатора напряжений;

Т - температура; Ts - сила трения;

t, At - время, приращение времени;

ux, uy, uz - перемещения (вдоль осей координат);

vy k -компоненты скорости перемещения узла; V, dV, Vu - объем, приращение объема, смещенный объем; Vj - компоненты скорости перемещения; v0 - скорость бойка; vr, уф, vz - компоненты поля скоростей;

X, У, Z, х, у, ъ - координаты точки прямоугольные; г, г, ф - координаты точки цилиндрические; [X}, {У} - координаты для прямоугольного элемента; а - угол выреза бойка;

уГ2, уху - компоненты скорости деформации сдвига;

- интенсивность деформаций сдвига; 8С - коэффициент неравномерности деформации; 8^ - символ Кронекера; 8 - относительное удлинение; {5} - перемещения узловых точек элемента; Ф, е^ - логарифмическая деформация, относительное обжатие; 8} - интенсивность конечных деформаций; е2 - скорость деформации вдоль оси ъ\ 8ппах 5 8шип ~ максимальная и минимальная интенсивность деформаций;

су - технический тензор конечных деформаций в Лагранжевом описании;

¿у - компоненты тензора скоростей деформаций; ¿1 - интенсивность скоростей деформаций; 0 -относительное изменение объема; 0 -скорость изменения объема;

X - множитель Лагранжа, коэффициент теплопроводности;

ц - коэффициент вязкости;

V - коэффициент Пуассона;

\|/ - относительное поперечное сужение;

г), т^ - Нормализованные координаты, координаты точек интегрирования; р, ав - плотность, предел прочности; ат - предел текучести при растяжении; о0, оу - гидростатическое давление, тензор напряжения; сг^ - интенсивность напряжений;

ар - сопротивление деформации при данной температуре; Тху, Ту2, Тгх- касательные напряжения; Х[ - интенсивность касательных напряжений; х^ - касательные поверхностные силы;

Заключение диссертации по теме «Обработка металлов давлением», Кукурык, Богуслав

15. Основные результаты, выводы, предложенные зависимости и рекомендации обобщены в виде базы данных и использованы для разработки процесса протяжки по программе, которая позволяет с высокой точностью реализовать любой заданный, с учетом возможностей оборудования, режим ковки, обеспечивающий оптимальность заданных критериев (время ковки, качество поковок и энергосиловые параметры). Основные рациональные параметры управляемого процесса протяжки соответствуют оптимальным технологическим параметрам при протяжке единичными обжатиями.

16. Разработанные методики, программное обеспечение и разработанные технологии практически применены на ковочном комплексе гидропресс-манипулятор с программным управлением "ХСВ" Столова Воля. Разработан ряд технический решений, обеспечивающих повышение производительности и качества поковок за счёт рационализации и совершенствования режимов ковки и технологического инструмента. Полезность предложенных и внедренных технологических рекомендаций и технических решений подтверждена актом внедрения, который представлен в приложении.

17. Совокупность научных положений, выводов и обобщений, сформулированных и обоснованных в диссертации, является решением научной проблемы управления качеством металла поковок и повышения эффективности технологических процессов ковки, вносит важный вклад в практику оптимизации режимов обработки и управления процессом ковки.

Заключение и основные выводы по работе

В работе предложена математическая модель для осадки и протяжки, разработанная на основе метода конечных элементов, позволяющая рассчитывать напряженно-деформированное состояние, энергосиловые параметры с учётом различных реологических свойств, условий трения и температурно -скоростных условий деформации поковок круглого сечения, деформируемых под плоскими, комбинированными и вырезными бойками. При построении теоретической модели для главных процессов ковки учтены разные варианты граничных условий. При определении граничных условий в площади контакта заготовки с инструментом использована зависимость сил трения от скорости скольжения металла относительно бойков. Математическая модель реализована в виде комплекса программ для ЭВМ а позволяет определять распределение деформации, скоростей деформации, напряжений и температуры в очаге деформации.

Совершенствование режимов деформации, обеспечивающих получение поковок высокого качества, основано на знании количественных данных о распределении напряжений, деформаций и энергосиловых параметров.

С помощью метода математического моделирования исследовано влияние геометрии очага деформации, реологии среды, условий трения и температурно-скоростного режима ковки на напряженно-деформированное состояние металла, энергосиловые параметры и температурное поле при осадке и протяжке. В качестве критерия оптимизации принят коэффициент распределения равномерной деформации.

Во время осуществления процесса ковки поковка получает не только определённую форму, но и происходит улучшение структуры и повышение механических свойств обрабатываемого металла, тесно связанных с распределением напряжений, деформаций и температуры в объёме поковки. Эти проблемы приобретают особенно большое значение при деформировании высоколегированных сталей и сплавов. Поэтому для разработки рационального технологического процесса ковки необходимо располагать достоверной информацией о кинематике течения металла, его напряженнодеформированном состоянии, температурном поле и энергосиловых параметрах. Создание соответственных условий для получения оптимальных деформаций в определённых местах поперечного сечения деформируемого материала дает возможность прогнозировать структуру и механические свойства поковок. Можно также прогнозировать заковку дефектов металлургического происхождения во время процесса ковки.

Представленные данные теоретических расчётов по методу конечных элементов с данными лабораторных опытов свидетельствуют об эффективности моделирования технологических процессов ковки с использованием МКЭ.

Из результатов проведенных исследований видно, что напряжения и деформации распределены неравномерно. На торцах осаживаемой заготовки наблюдаются зоны скольжения и торможения. В центральной зоне скольжения не наблюдается, деформация невелика, касательные напряжения достигают максимальной величины. Неравномерность деформации при осадке вызывает накопление дополнительных напряжений, искажающих основную схему напряженного состояния и в некоторых областях тела могут появиться растягивающие напряжения, которые в некоторых случаях могут достигать значительной величины и вызывать на поверхности осаживаемого тела продольные трещины. Роль степени деформации при осадке высоких и низких заготовок неодинакова. Влияние величины отношения Н/Ц>на условия радиального смещения металла на контактной поверхности более сложно. Оно связано с величиной сил деформационного трения в реальных процессах осадки. При данной степени деформации смещение образца охватывает тем больший по площади участок, чем меньше силы трения. Переход боковой поверхности на контактную становится тем более интенсивным, чем больше силы трения. С увеличением степени деформации, как и с уменьшением сил трения радиальное смещение по контактной поверхности получает всё большее развитие, а участки прилипания сокращаются. Увеличение степени деформации приводит к увеличению неравномерности деформации только до некоторого предела, после чего неравномерность деформации уменьшается. Уменьшение сил трения всегда способствует уменьшению неравномерности деформации. Реальная деформация металла при осадке неравномерна не только в микро объемах, но и макро объемах. Неравномерность деформации при осадке, которая проявляется в виде бочкообразования, обычно нежелательна, приводит к затрате дополнительных времени и средств на выравнивание боковой поверхности поковки.

Исследования напряженного состояния при осадке показали, что оно изменяется от всестороннего сжатия до одноосного сжатия и двухосного растяжения. Параметры; которые уменьшают неравномерность деформации, характеризуются меньшим влиянием сжимающих напряжений в средней части поковки, и увеличивают растягивающие напряжения в боковой части поковки. Распределение деформаций по различным участкам объема поковки как итоговое, так и при отдельных операциях технологического процесса7 определяет деформационный эффект ковки. Исследования процесса осадки направлены были на поиск оптимального режима ковки для повышения качества получаемых поковок. На основе проведенных исследований можно получить оценку значения местной проработки структуры отдельных зон и достижения требуемых механических свойств. Процессом заковки дефектов можно управлять, варьируя качеством исходного металла или величиной местной деформации в различных зонах объёма металла посредством изменения формы очага деформации, внешнего трения, температурного поля металла в заготовке, схемы ковки и режима деформации. В процессе ковки свойства металла меняются под воздействием напряжений, деформаций и температуры.

Анализируя условия трещинообразования, можно сделать вывод, что опасными являются лишь растягивающие напряжения, но в условиях положительной деформации и отрицательных напряжений трещинообразование также в принципе возможно. Наиболее опасными условиями для трещинообразования являются те, при которых положительные деформации и напряжения совпадают. В этих случаях чем больше положительная деформация, тем вероятнее появление трещин в случае свободных деформаций.

В реальных процессах осадки на трещинообразование оказывает влияние неравномерность деформаций. Вследствие этого местная степень деформации может в 1,5-2,0 раза превысить среднюю величину деформации. При этом, опасность исчерпания запаса пластичности в некоторых местах объёма значительно возрастает. Воздействие неравномерности деформации связано с появлением значительных дополнительных напряжений при большой величине градиента неравномерности. При осадке образование трещин вследствие исчерпания пластических свойств наиболее вероятно на боковой поверхности. Большая часть трещин, встречающихся при ковке? возникает в результате исчерпания деформационной способности металла после относительно большой деформации по сравнению с той, которая характерна для естественной способности металла к пластической деформации.

Анализируя факт возникновения при пластической деформации напряжений вдоль осей, по которым отсутствуют прилагаемые силы, следует допустить возможность возникновения этих напряжений в результате деформаций вытеснения. Образование трещин и их дальнейшее раскрытие происходит под действием напряжений, возникающих вследствие неравномерности деформации или температурного поля.

Для правильного построения технологического процесса ковки необходима достоверная диагностика напряжений и деформаций. В работе ищется ответ на вопрос, как не допустить совпадения растягивающих напряжений. Для процесса осадки точно определены местные деформации и их неравномерность распределения в объёме поковки. Обнаружено, что опасность исчерпания деформационной способности в некоторых местах объёма значительно возрастает. Рассмотрены участки полей неравномерного течения металла, что помогает установить их связь с зонами деформации.

В работе показано, что осадка поковок с отношением Н0Д)0 = 0,5-1,0 и еь >0,20 должна ликвидировать дефекты металлургического происхождения; находящиеся в середине высоты поковки в радиальном направлении. Для поковок с отношением Н0Д)0 >1,5 необходимы большие степени деформации для закрытия трещин (е^ > 0,50). Выявлено, что пластические свойства металла в наибольшей степени используются в осевой зоне заготовки и в углах поперечного сечения, а исчерпание пластических свойств наиболее вероятно на боковой поверхности, по месту середины бочкообразного профиля.

В работе большое внимание уделено тепловому воздействию и термическим условиям при ковке, потому что целью ковки металлов является не только формоизменение металла, но и получение оптимальной его структуры. Температура значительно влияет на механические свойства металла и определение распределения температуры в очаге деформации имеет важное значение. В работе применена термомеханическая модель для процессов ковки, которая дала возможность симулирования горячих процессов ковки.

Значительная неравномерность деформации при осадке ведёт к неравномерному генерированию теплоты и в конечном счёте повышает неравномерность механических характеристик изделий. В процессе деформирования температура заготовки может повышаться за счёт теплового эффекта деформации, причем, количество выделившегося тепла зависит от затрачиваемой на формоизменение работы и интенсивности теплоотвода от заготовки в окружающее пространство и теплоотдачи в инструмент.

Проведенный анализ показал, что при осадке заготовок плоскими бойками нельзя получить равномерную структуру заготовки из-за неравномерности термомеханических условий деформации. Для получения равномерной мелкозернистой структуры заготовки прежде всего надо искать пути гарантирования равномерности распределения деформации в объёме поковки. В работе обнаружено, что большая неравномерность деформации по поперечному сечению заготовки удовлетворительно согласуется со значительным температурным градиентом по её сечению. Максимальные значения интенсивности деформации обнаружены в центре заготовки,* там также встречаются и максимальные значения температур. В процессе деформирования температура центра заготовки может повышаться за счёт теплового эффекта деформации, причем количество выделившегося тепла зависит как от затрачиваемой на формоизменение работы, так и от интенсивности теплоотвода от заготовки в окружающее пространство. На поверхности контакта инструмента с заготовкой имеется большой градиент температуры, связанный с теплопроводностью вдоль оси заготовки. Повышение температуры в результате теплового эффекта деформации возрастает с увеличением местных деформаций и скоростей деформации. Поэтому при назначении термомеханического режима деформирования при осадке необходимо учитывать фактор повышения температуры заготовки в результате теплового эффекта пластической деформации и тепловыделения от сил трения на контактной поверхности.

В практике осаживание слитков реализуется при повышенных температурах и. при применении предельных деформаций для данной стали. Пластичность существенно зависит от температуры нагрева и от показателя жесткости напряженного состояния, поэтому определение температурного поля при ковке дает возможность управления течением металла в очаге деформации. В работе выявлено, что учёт изменения температуры в объёме поковки позволяет предсказывать эффективность различных вариантов процессов ковки с применением операции осадки.

Результаты расчётов величины теплового эффекта деформации при осадке подтверждены экспериментально, а полученные температуры для отдельных зон заготовки показали удовлетворительное совпадение расчётов и экспериментальных данных.

При протяжке наличие внешних зон вносит существенные изменения в напряженное и деформированное состояния тела. Неравномерность деформации при протяжке тоже связано с силами внешнего трения и отношениями геометрических размеров очага деформации. Наличие сил внешнего трения всегда увеличивает неравномерность деформации, а наличие внешних зон может либо уменьшать эту неравномерность, либо увеличивать её, в зависимости от формы и отношений геометрических размеров очага деформации и сил внешнего трения.

Формоизменение, плотность, структура и свойства металла при протяжке тесно связаны с изменением во времени и пространстве напряжений, деформаций и температуры металла. Проведенные исследования для процесса протяжки показали существенное влияние формы бойков, обжатия и относительной подачи на распределение деформации в объёме заготовки. Полученные в работе эпюры распределения интенсивности напряжений, интенсивности деформаций и скоростей деформации позволили установить качественную и количественную картину процесса протяжки в зависимости от конфигурации бойков, единичного обжатия, относительной подачи и других технологических параметров. Варьирование технологическими параметрами позволяет изменять схему напряженно-деформированного состояния металла, и таким образом управлять пластичностью материала.

Регулирование потоков металла по сечению заготовки за счёт изменения формы рабочей поверхности инструмента и технологических режимов протяжки позволяет сосредоточить деформацию во внутренних слоях и решить задачу устранения осевых несплошностей слитка. Сосредоточение деформаций в осевой зоне заготовки, для деформационной проработки зоны внецентренной ликвации являлось одной из важнейших задач, решаемой в данной работе. Сосредоточение деформаций позволяет исключить промежуточную осадку при ковке удлиненных поковок и добиться требуемого качества металла поковок по всему сечению.

Многочисленными исследованиями напряженно-деформированного состояния заготовок при протяжке вырезными ( симметричными и асимметричными) бойками установлены основные закономерности изменения деформаций в фактическом очаге деформации при изменении формы и геометрических размеров кузнечных бойков. Установлена и подтверждена экспериментально реальная возможность управления очагом деформации и планирования места и уровня требуемой интенсивности проработки металла по сечению поковки путем строго последовательного изменения в процессе протяжки технологических параметров процесса протяжки.

Подтверждено, что путем последовательного изменения в процессе протяжки формы бойков, относительной подачи и величины единичного обжатия можно управлять очагом деформации и достигать в заданном месте сечения поковки либо максимального уровня проработки металла, либо наибольшей равномерности проработки по сечению.

При протяжке в плоских бойках максимальные деформации получены в центральной части заготовки, где максимальные значения щ достигают величины 2-2,5 В других частях поперечного сечения круглой заготовки деформация другая, причём неравномерность деформации довольно большая. Проковка центральных слоев поковки сильно отличается от проковки поверхностных слоев. Боковые части очага деформации находятся в очень неблагоприятном напряженном состоянии. Под влиянием боковых внешних зон появляются поперечные растягивающие напряжения. При такой схеме напряжений у боковых частей поперечного сечения увеличивается возможность нарушения сплошности металла и развития имевшихся в металле до деформации дефектов.

При протяжке в комбинированных бойках деформированное состояние характеризуется меньшей неравномерностью, по сравнению с протяжкой в плоских бойках. На основе проведенных исследований можно оценить кинематику течения металла в зависимости от формы нижнего бойка и применяемых технологических параметров. Анализ картин распределения деформаций показал существенное качественное и количественное изменение деформированного состояния заготовок в зависимости от формы нижнего бойка, единичного обжатия и относительной подачи. В качестве оптимальных рекомендуются значения углов развала нижнего бойка в пределах а= 105°-110°.

Анализ проведенных исследований показал существенное и количественное изменение деформированного и напряженного состояний заготовок при ковке вырезными бойками с различными углами выреза. Конфигурацию вырезных бойков необходимо выбирать исходя из пластичности конкретной марки стали, причем для ковки сталей с пониженной пластичностью рекомендуются бойки с углом развала а= 105°-110°. Эти бойки в начальный момент деформирования обеспечивают контакт по максимальной части периметра поперечного сечения заготовки, создают в основной части очага деформации благоприятные напряжения и способствуют качественной проработке металла в осевой зоне заготовки. Обнаружено, что при выборе конфигурации вырезных бойков необходимо учитывать радиус закругления вершины выреза бойков. Исследованиями установлено, что с увеличением отношения схема напряженного состояния для центральной части заготовки ухудшается, а интенсивность деформации повышается. При ковке с использованием ромбических бойков с углом развала а= 105°-110° и широкого диапазона соотношений 0,70-1,0 в центральной части заготовки реализуется благоприятная схема напряженного состояния при больших значениях интенсивности деформации.

Оптимальная относительная подача с точки зрения напряженно-деформированного состояния имеет значения

0,50-0,70. Экспериментально установлено, что для того чтобы максимально уменьшить суммарную неравномерность деформированного состояния при наиболее благоприятной схеме напряженного состояния, рекомендуются для ковки сталей с повышенной пластичностью применять значения =0,25-0,30. Для ковки поковок из малопластичных марок стали надо устанавливать величину допустимого единичного обжатия эмпирически на основе экспериментальных данных. Для труднодеформируемых марок стали надо использовать индивидуальный подход и определить критическую степень деформации, при которой происходит образование на поверхности первой трещины.

Проведенные исследования показали, что оптимизация режимов ковки поковок из труднодеформируемых марок стали и сплавов наряду с учётом факторов, влияющих на пластичность, связана с выбором геометрических параметров процесса, обеспечивающих благоприятную схему напряженно-деформированного состояния металла.

При выборе формы инструмента можно подобрать такую геометрию, с помощью которой можно создать максимальные деформации в центральной зоне заготовки, при не совсем благоприятной схеме напряженного состояния или создать минимальные деформации в центре заготовки при наивыгоднейшей схеме напряженного состояния. На основании выполненных исследований установлено наиболее рациональное сопоставление углов развала асимметричного инструмента для осуществления процесса протяжки. Подтверждена реальная возможность управления очагом деформации и планирования места и уровня требуемой интенсивности проработки металла по поперечному сечению поковки, путем последовательного изменения в процессе протяжки конфигурации асимметричных бойков и технологических параметров.

Аналогично ромбическим бойкам с разными углами вырезов верхнего и нижнего бойков применяли и ромбические бойки с асимметричным вырезом верхнего и нижнего бойков. Введение двойной асимметричности в конструкцию ромбических бойков значительно изменяет течение металла по сравнению с ромбическими бойками.

Кроме ромбических асимметричных бойков применяли также комбинированные бойки с асимметричным

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Кукурык, Богуслав, 1998 год

Список литературы

1. Abdul N. A.: Linear Finite Element Analysis of a Cylindrical Forging-die under Load. J. Mech. Work. Technol. 1987, № 15, p. 283-295.

2. Altan T., Nagpal V., Lahoti C.D.: A Numerical Method for Simultaneous Prediction of Metal Flow and Temperatures in Upset Forging of Rings. Wans. ASME J. Eng. Ind. 1978, T. 100, № 1, p. 413-420.

3. Алтыкис A.B. Мисулин A.A. Определение усилия при кузнечной протяжке поковок плоскими, комбинированными и вырезными бойками. -Кузнечно-штамповочное производство, 1972, N° 6, с. 13-18.

4. Алтыкис A.B., Колосков М.М. Критерии оценки проковки структуры поковки.-Кузнечно-штамповочное производство, 1970, № 12, с. 5-8.

5. Алтыкис A.B. Оптимизация режимов протяжки поковок комбинированными бойками. -Кузнечно-штамповочное производство, 1973, № 8, с. 3-8.

6. Andresen К.: Blockstauchen zwischen ebenen parallelen Bahnen. Arch. Eisenhüttenwes 1973, vol. 44, № 8, p. 595-598.

7. Байсбурд P.A., Коновалов А. И. Задача оптимального управления процессом протяжки полосы прямоугольного сечения. -Известия вузов. Черная металлургия, 1974, № 10, с. 82-87.

8. Балуев С.А.,Тюрин В.А. Влияние формы слитка и технологии его ковки на качество поковок валков.-Кузнечно-штамповочное производство, 1985, № 1, с. 7-10.

9. Bednarski Т: Przyrostowa metoda analizy siatek w badaniach kinematyki procesów obróbki plastycznej. Metalurgia i odlewnictwo Kraków 1982, №.2.

10. Berger В., Neuschütz E., Braun-Angott P.: Analyse schmiedetechnischer Kenngrößen beim Freiformschmieden und Berechnung von Schmiedeplänen. Stahl u. Eisen, 1981,101, № 17, p. 37-40.

11. Бибойно П.Г., Семека A.B. Метод расчёта протяжки поковок под плоскими бойками.-Кузнечно-штамповочное производство, 1971, № 10, с. 1-3.

12. Белков Г.М. Влияние формы бойков и величины обжатия на распределение продольных деформации по сечению поковки. -Кузнечно-штамповочное производство, 1961, № 2, с.15-19.

13. Белова Л.П., Тюрин В.А., Дыбков А.Н. Исследование очага деформации при обжатии круглой заготовки комбинированными бойками.- Кузнечно-штамповочное производство, 1981, № 4, с. 14-16.

14. Белова Л.П. Исследование напряженно-деформированного состояния при обжатии слитка выпуклым и вырезными бойками. Известия вузов.Черная металлургия, 1986, № 3, с.81-85.

15. Белова Л.П., Тюрин В.А., Дубков А.Н. Влияние схемы ковки на деформирование центральных слоев заготовки.-Известия вузов. Черная металлургия, 1982, № 5, с.70-74.

16. Березкин В.Л. Уширение после кантовки при протяжке в вырезных и плоских бойках. -Вестник машиностроения, 1960, № 10, с. 13-15.

17. Белова Л.П., Дубков А.Н. Ковка валов больших сечений. -Кузнечно-штамповочное производство, 1984, № 11, с. 8-9

18. Braun-Angott P., Berger В.: Berechnung der schmiedeguttemperaturen beim Reckschmieden. Arch. Eisenhüttenwes 1981, 52, № 12, p. 465-468.

19. Braun-Angott P.: Berechnung von Breitung und Umformkraft beim Reckschmieden. Arch. Eisenhüttenwes 1982, vol. 53,№ 10, p. 379-383.

20. Булгаков Б.С. О влиянии формы рабочей поверхности вырезных бойков на неравномерность деформации поковок. -Кузнечно-штамповочное производство, 1969, № 4, с.6-11.

21. Хай-Куан Лю. Проковка металла при протяжке крупных заготовок на плоских бойках. -Кузнечно-штамповочное производство, 1960, № 9, с. 1-5.

22. Чиченев H.A.,Кудрин А.Б., Полухин П.И. Методы исследования процессов обработки металлов давлением. М.,Металлургия, 1977.

23. Чумаченко E.H. и др. Методика расчёта напряжений и деформаций при обработке металлов давлением со сложными реологическими свойствами.-Известия вузов. Черная металлургия, 1981, №11, с.89-93. 1982, № 1, с.60-62.

24. Чумаченко E.H., Плохин Г.П. Математическое моделирование процесса штамповки с разворотом кольцевых заготовок. Известия вузов. Черная металлургия, 1977, № 9, с.45-48.

25. Целышев H.A., Кол маков K.M. Влияние внешних зон на усилия при протяжке, -Известия вузов. Черная металлургия, 1971, № 8, с.126-130.

26. Dadras Р.: А Semi-Empirial Solution to Upset Forging. Trans. ASME J. Eng. Ind. 1981, Т. 3, № 4, p. 478-485.

27. Dudra P., Yong-Taek J.: Analysis of Void Closure in Open-die Forging. Int. J. Mach. Tools. Manufact. 1990, vol. 30, № 1, p. 66-75.

28. Dyja H., Pietrzyk M.: Simulation of the Asymmetrical Rolling of Clad Plates and Sheets. Proceedings of International Conference "Modernization of Steel Rolling". Beijing 1989, p. 689-697.

29. Eberlein L., Weber W.: Einfluß der Umformbedingungen auf den Arbeitsbedarf beim Recken und Stauchen von Vier- kantstahl unter einem Hammer. Neue Hütte 1980, vol. 25, № 6, p. 224-228.

30. Eberlein L.: Die Tangentenmethode - eine Methode zur visioplastischen Deformations und Spannungsermittlung. Neue Hütte 1984, vol. 29, № 12, p. 462-464.

31. Eder E.: Theorie des Stauchens. Neue Hütte 1982,№ 6, p. 219-223.

32. Erman E. i inni: Physical Modelling of the Upsetting Process in Open-die Press Forging. J. Mech. Work. Technol. 1989, № 19, p. 195-210.

33. Флечер Г. Численные методы на основе метода Галеркина. М., Мир, 1988.

34. Gallager R. М.: Finite Element Analysis Fundamentals. Prentice - Hall, Inc. Englewood Cliffs, 1975.

35. Galkin A.M.: Badania plastometryczne metali i stopow. Wydawnictwo Politechniki Czestochowskiej, Seria Monografie № 15,1990, p. 140.

36. Gavrus A., Massoni E., Chenot J.L. An inverse analysis using a finite element model for identification of rheological parameters. Journal of Materials Processing Technology, 1996, p.447-454.

37. Gerhardt J., Laiige К.,: Dreidimensionale gekoppelte mechanische und thermishe Simulation in der Kalt-und Wann- massivum formung. Steel Research 1989, vol. 60, N° 10, p. 451-457.

38. Glowacki M., Pietrzyk M.: Experimental Substantiation of Rigid - plastic Finite - Element Modelling of Three-dimensional Forming Processes. J. Mech. Work. Technol. 1989, vol. 19, № 3, p. 295-303.

39. Grosman F., fukowski J.: Wplyw odksztalcenia i naprezen na przebieg procesow zamykania i spajania wad wewnetrznych. Zeszyty Naukowe AGH 1986, seria Mechanika nr 9.

40. Гун Г.Я. Метод комформных отображений в теории неупругой сплошной среды.- Прочность и пластичность. М., Наука, 1971.

41. Гун Г.Я. Математическое моделирование процессов ОМД. М., Металлургия, 1983, с. 350.

42. Гун Г.Я. Теоретические основы обработки металлов давлением. М., Металлургия, 1980, с. 456.

43. Gunasekera J. S. i inni: Computer - Aided Process Modelling of Hot Forging and Extrusion of Aluminum Alloys. Annals of the CIRP, 1982, 31, № l,p. 131-135.

44. Hartley P. i inni: Friction in Finite Element Analysis of Metalforming Processes. Int. J. Mech. Sei. 1978, vol. 21, p. 301-311.

45. Herbertz R., Kopp R.: Zur Verknüpfung der Finite - Element - Methode mit experimentell ermittelten Randbedingungen bei der Simulation von Umformprozessen. Stahl und Eisen 1984, vol. 104, № 8, p. 373-378.

46. Howson Т. E., Delgado H. E.: Computer Modelling Metal Flow in Forging. J. О. M. 1989, № 2, p. 32-33.

47. Heil A.P., Haverkamp K.D. The importance of the Upsetting Process during Open-Die Forging. Metalurgia. Odlewnictwo, 1988, № 1, p. 58-64

48. Iie-Xian Sun: Analysis of Special Forging Processes for Heavy Ingots by Finite Element Method. Int. J. Mach. Tools Manufact 1988, vol. 28, № 2, p. 173-179.

49. Иванов И.И. Оптимальные режимы кантовок при обработке цилиндрической поковки в вырезных и комбинированных бойках. -Известия вузов. Черная металлургия, 1981, № 9, с. 8184.

50. Иванушкин П.В . Влияние формы бойков на интенсивность протяжки и распределение деформации.-Известия вузов. Черная металлургия, 1971, № 1, с.96-100.

50. Иванушкин П.В. Влияние формы бойков на интенсивность протяжки и распределение дефорций.- Известия вузов. Черная металлургия, 1971, № 1, с. 96-100.

51. Juneja B.L.: Forging of rhombus shaped disc. Int. J. Mach. Tool. Des. Res. 1973, № 12, p. 99-100.

52. Juneja B.L.: Forging of rectangular plates. Int. J. Mach. Tool. Des. Res. 1972, №11, p. 141-153.

53. Juretzek G., Richter G.: Einfluss der sattelbreite auf die durchschmiedung grosser schmiedestucke. Congres INT Dela Grosse Forge, Berlin 1975.

54. Каледин В. А. Оценка деформированного состояния заготовки при поперечной ковке с помощью физических полей линии сколжения.-Кузнечно-штамповочное производство, 1969, № 1, с. 1-3.

55. Каледин В.А. О распределении пластических деформации при поперечной ковке в фасонных бойках.-Кузнечно-штамповочное производство, 1972, № 3, с.10-11.

56. Kallstrom R.: Improved Forging Technic With Conical V-shape Tools. Scandinavian Journal of Metallurgy 1983, № 12, p. 29-33.

57. Калмыков B.B., Чумаченко E.H. Способ задания граничных условий при решении задач обработки металлов давлением.-Известия ВУЗ. Машиностроение, 1985, № 12, с. 122-125.

58. Камнев П.В. О улучшении технологии ковки.-Кузнечно-штамповочное производство, 1973, № 8, с. 1-3.

59. Камнев П.В. Ковка поковок круглого сечения под плоскими бойками.- Известия вузов. Черная металлургия, 1975, № 2, с. 113-117.

60. Камнев П.В. Совершенствование ковки крупных поковок. М., Машиностроение, 1975.

61. Keife Н., Stahlberg U.: The Influence of Flash Design on Material Flow and Tool Pressure in Closed-die forging. A Practical Example. J. Mech. Work. Technol. 1984, 9, № 7, p. 37-52.

62. Klimkiewicz В., Szyndler R.: Wplyw niejednorodnosci wsadu na stan odksztalcenia materialów swobodnie speczanych. ZN AGH 1989, Metalurgia i Odlewnictwo, № 12, р. 139-145.

63.Колесник O.B. Влияние угла выреза на удельные усилия при ковке валов в ромбических бойках.-Известия вузов. Черная металлургия, 1977, № 3, с. 112-114.

64. Колмогоров 6.JI., Леванов А.Н. Контактное трение в процессах обработки металлов давлением. М., Металлургия, 1976, с.416.

65. Колмогоров 8.JI. Математическое моделирование ковки на основе решения вариационной задачи. -Известия вузов. Черная металлургия, 1981, № 12, с. 40-43.

66. Колмогоров В..J1. Механика обработки металлов давлением. М., Металлургия, 1986.

67. Колосов A.B. Пути совершенствования кузнечных бойков и устройств для обработки металлов давлением. -Труды Киргизского Института, Фрунзе 1978, № 8, с. 36-39.

68. Колосов A.B. Вырезные регулированные бойки. -Труды Киргизского Института, Фрунзе 1978, № 10, с. 30-33.

69. König W. i inni: Finite Elemente Simulation Umforaitechnischer Vorgänge. Industrie Anzeiger 1984, vol. 106, № 14, p. 10-15.

70. Коновалов A.H. Расчет формоизменения заготовки круглого сечения при протяжке вырезными бойками.-Известия вузов. Черная металлургия, 1985, № 8, с.55-59.

71. Kopp R., Shultes Т.: Zur weiteren Verbesserung der Qualität großer Freiformschmiedeprodukte durch theoretische Analyse der Umformvorgänge Schmiedeprodukte durch theoretische Analyse der Umformvorgänge. Stahl u. Eisen 1982, vol. 102, № 23, p. 59-64.

72. Kopp R., Cho M.L.: Influence of Boundary Conditions on Results of the Finite Element Simulation. Steel Research 1988, T. 59, № 4, p. 165-170.

73. Kopp R., Arfmann G.: Computer-Aided-Engineering und die Anwendung auf Umformverfahren in der Hüttenindustrie. Stahl u. Eisen 1985, vol. 105, № 6, p. 45-48.

74. Kopp R.: Optimierungsstrategien in der Umformtechnik. Werkstatt und Betrieb 1989, vol. 122, № 11, p. 939-942.

75. Kukuryk B., Krzekotowski Z.: Wplyw parametrow ksztaltowo-wymiarowych narzedzi oraz posuwu i gniotu na prace wydluzania. Obrobka plastyczna '79, Komitet Metalurgii PAN, Warszawa 1979, p. 391-398.

76. Kukuryk B.: Wplyw ksztaltu narzedzia oraz posuwu na stan odksztalcenia w procesie wydluzania. Materialy Konferencyjne. Miedzynarodowa Konferencja Naukowo-Techniczna Metall-Forming '82, Krakow 1982, p. 8.

77. Kukuryk B.: Wplyw gniotu na kinematyke plyniecia metalu przy kuciu. Materialy Konferencyjne. Ogolnopolska Konferencja Naukowo-Techniczna nt. Postepowe technologie w kuznictwie polskim. Stalowa Wola 1983, p. 1-11.

78. Kukuryk B.: Wplyw ksztaltu narzedzia, posuwu oraz gniotu na skutecznosc wydluzania kuzniczego. Archiwum Technologii Budowy Maszyn PAN 1984, № 4/, p. 89-101.

79. Kukuryk B.: Wplyw ksztaltu narzedzia, posuwu oraz gniotu na parametry silowe przy wydluzaniu. Archiwum Technologii Budowy Maszyn. PAN 1987, №6, p. 317-325.

80. Kukuryk B., Konodyba-Szymanski B.: Modernizacja procesow technologicznych kucia. Archiwum Technologii Budowy Maszyn. PAN 1987, N9 6, p. 326-333.

81. Kukuryk B. Posobeni tvaru kovadel, posuvu a stlaceni na intenzitu protohovani a rozlozeni deformaci. Materialy Konferencyjne. Miedzynarodowa Konferencja. Brno, 1987, p. 10.

82. Kukuryk B.: Wplyw ksztaltu narzedzia, posuwu oraz gniotu na rozklad odksztalcen przy wydluzaniu. Archiwum Technologii Budowy Maszyn PAN, 1988, №. 7, p. 151-161.

83. Kukuryk B.: Wplyw wspolczynnika przejscia na odksztalcenia i parametry silowe przy wydluzaniu. Archiwum Technologii Budowy Maszyn PAN 1988, №. 7, p. 162-171.

84. Kukuryk B.: Wplyw technologii kucia na rozklad i wartosci odksztalcen przy wydluzaniu duzych wlewkow. Archiwum Technologii Budowy Maszyn PAN 1990, № 8, p. 269-276.

85. Kukuryk B. The Influence of Forging Conditions on Magnitude and Distribution of Strains in Drawing down. J. Mater. Process. Technol. 1992, v. 34, p. 149-156.

86. Kukuryk B. Badanie strefy kontaktu pary tracej: odksztalcany plastycznie metal-narzedzie w aspekcie kinematyki jego plyniecia-p. 37-41. Badanie niestabilnosci termicznej oraz parametrow silowych w strefie kontaktu pary

tracej: odksztalcany plastycznie metal-narzedzie-p. 106-109. Mat. Miedzynarodowej Konferencji „Fizykochemia obszaru tarda", Czestochowa, 1994.

87. Effect of tool shape, bite and draft on strain distribution and force parameters during open die forging. Proc. Int. Conf. „Eurometalworking'94, Milano, 1994, p. 021.1-021.8.

88. Kukuryk B. Finite element approach for analysis of forging of big ingots. Proc. Int. Conf. „Eurometalworking'94, Milano, 1994, p. 029.1-029.8.

89. Kukuryk B. Optimization of open die forging of big ingots. Proc. Int. Conf. ,,Formability'94, Ostrava, 1994, p. 313-320.

90. Kukuryk B. Simulation of metal flow during upsetting and drawing down. Proc. Int. Conf. „Formability'94, Ostrava, 1994, p. 595-602.

91. Kukuryk В.: Symetryczny i asymetryczny proces kucia duzych wlewkow. Politechnika Czestochowska, Seria Monografie, 1994, № 33, p. 130.

92. Kukuryk B. Zastosowanie charakterystyk technologicznej plastycznosci przy projektowaniu procesu kucia.- Rudy i metale niezelazne, 1995, № 11, p. 493-495.

93. Kukuryk В., Konodyba B. Modernizacja technologicznych procesow kucia.-Hutnik, 1996, № 2, p. 66-69.

94. Kukuryk B. Wplyw parametrow termomechanicznych na przebieg procesu kucia. -Rudy i metale niezelazne, 1997, № 11, p. 493-496.

95. Kukuryk B. Wplyw temperatury na przebieg procesu kucia. Mat. Konf. " Nowe technologie kucia", Ustron, 1998, p. 21-29.

96. Deviatov V.V., Stolbov V.J., Kukuryk B. Analiza naprezen i odksztalcen w procesie wyciskania.-Hutnik, 1998, № 7, p. 260-264.

97. Lee С. H., Kobayashi S.: Analyses of Axisymmetric upsetting and Plane Strain Side - Pressing of Solid Cylinders by the Finite Element Method. J. Engi. Ind. 1971, № 5, p. 445-454.

98. Lee С. H., Kobayashi S.: New Solution to Rigig-Plastic Deformation Problems Using a Matrix Method. Trans. ASME. J. Eng. Ind. 1973, vol. 95, p. 865-875.

99. Лясников A.B. Оценка точности экспериментально-теоретического определения напряженно-деформированного состояния в процессах ОМД.-Кузнечно-штамповочное производство, 1995, №1, с. 10-13.

100. Леванов А.Н. Общие закономерности граничного трения при обработке металлов давлением и совершенствование технологических процессов на их основе.-Кузнечно-штамповочное производство, 1990, № 12, с.13-16

101. Лыткин И.Н. Некоторые кинематические характеристики пластического течения металла при закрытой протяжке.-Кузнечно-штамповочное производство, 1996, № 5, с.13-15.

102. Лыткин И.Н. Определение параметров закрытой протяжки с учетом внецентренного нагружения пресса.-Кузнечно-штамповочное производство, 1995, № 10, с. 12-15.

103. Malinowski Н., Sinczak J.: Crack Formation in the Process of Ingot Forging. Metalurgia i Odlewnictwo 1982, № 2-3, p. 333-342.

104. Malinowski Z., Szyndler R.: Axial Transformation Method in the Analysis of the Axisymmetric Plastic Flow. Steel Res. 1987, vol. 58, nr 11, p. 503-507.

105. Malinowski Z., Szyndler R.: Analysis of Stress and Strain Fields in upset Forged Forgings. Steel Res. 1988, vol. 59, № 3, p. 110-114.

106. Мигачев Б. А. Экспериментальное исследование деформированного состояния при формоизменении заготовок с трефообразным поперечным сечением.-Кузнечно-штамповочное производство, 1995, №10, с. 5-7.

107. Мигачев Б.А., Потапов А.И., Волков В.П. Опыт создания специализированного инструмента для изготовления поковок ответственного назначения,-Кузнечно-штамповочное производство, 1995, № 11, с. 8-11.

108. Мигачев Б. А., Колмогоров В. Л. Моделирование технологических процессов ковки.-Кузнечно-штамповочное производство, 1996, № 1, с.11-13.

109. Мигачев Б.А., Потапов В.П. Эффективность применения вырезных бойков для заковки несплошностей при протяжке.-Кузнечно-штамповочное производство, 1996, №2, с. 2-4.

110. Мохов А. И. Повышение качества деформированного металла при ковке крупных поковок валов.-Кузнечно-штамповочное производство, 1995, № 5, с.5-7.

111. Навроцкий Г А. Ковка и штамповка. М., Машиностроение, 1987.

112. Neuschütz E. i inni: Prozeßrechnersystem zur Programmsteuerung und Datener fassung an einer 16-MIN-Freifonn - schmiedeanlage. Stahl u. Eisen 1981, vol. 101, № 10, p. 67-70.

113. Nguyen Luong Dung: Finite Element Modelling of Upsetting Test. Forsch. Ing. Wes. 1984, vol. 50, № 2, p. 50-52.

114. Nieschwitz P. i inni: Stichplan-Berechnungs-programm fur Freiformschmiedeanlagen. Stahl u. Eisen 1988, vol. 108, № 12, p. 589594.

115. Охрименко Я. M., Казаринов В. H. Исследование напряженного состояния при ковке слитков радиусными бойками.-Кузнечно-штамповочное производство, 1968, № 6, с.8-10.

116. Охрименко Я.М., Тюрин В.А. Неравномерность деформации при ковке. М., Машиностроение , 1969.

117. Охрименко Я.М. Новые процессы ковки крупных поковок.-Кузнечно-цкгамповочное производство, 1970, № 4, с.19-20.

118. Охрименко Я.М. Возможность повышения качества поковок при протяжке.-Кузнечно-штамповочное производство, 1970, № И, с. 8-9.

119. Охрименко Я.М., Максимук B.C., Просвфиров Н.Т. Исследование деформированного состояния в очаге деформации при протяжке вырезными бойками.-Известия вузов. Черная металлургия, 1970, № 3, с. 109-114.

120. Охрименко Я.М., Тюрин В.А., Борсуков В.П. Исследование процесса протяжки с непрямолинейным фронтом подачи.-Известия вузов. Черная металлургия, 1971, № 3, с.79-82.

121. Охрименко Я.М., Максимук B.C. Напряженное состояние при протяжке вырезными бойками.-Кузнечно-штамповочное производство, 1971, № 5, с.1-5.

122. Охрименко Я.М., Колос В.И.,Максимук B.C. О протяжке вырезными бойками в условиях плоской деформации. -Известия вузов. Черная металлургия, 1971, № 11, с. 107-110.

123. Охрименко Я.М., Тюрин В.А. Ковка с развитыми потоками металла в очаге деформации.-Кузнечно-штамповочное производство, 1972, № 6, с. 16-18.

124. Охрименко Я.М. Технология кузнечно-штамповочного производства, М., Машиностроение, 1976, с.558.

125. Охрименко Я.М., Тюрин В.А. Теория процессов ковки. М., Высшая школа, 1977, с.294.

126. Oh S. I., Lanoti G. Е., Altan Т.: Application of a Rigid - plastic Finite Element Method to Some Metalforming Operations. J. Mech. Work. Technol. 1982, № 6, p. 277-290.

127. Oh S. I. i inni: Application of FEM Modeling to Simulate Metal Flow in Forging a Titanium Alloy Engine Disi. J. Eng. Ind. 1983, 105, № 11, p. 251-257.

128. Орлов С.Й., Швейкин B.B. Деформация цилиндрических тел при многократной поперечной осадке.-Известия вузов. Черная металлургия, 1960, №1, с.108-115.

129. Stahlberg U: A theoretical study of forging with conical dies. Journal of Mechanical Working Technology, №8,1980, p. 233-247.

130. Pahnke J. H.: Grundlagen des programmierten Schmiedens. Stahl u. Eisen 1983, vol. 103, № ll,p. 49-54.

131. Петров B.A., Котелкин А,В., Воронцов В.К., Темкин Б.О. Оптимизация режимов ковки поковок из труднодеформируемых сталей и сплавов. Ленинградская организация общества "Знание" ЛДНТП,Т977, с. 38.

132. Петров В.А., Котелкин A.B. Деформация и напряжения в процессах свободной ковки и разработка научно-обоснованных режимов деформирования металлов давлением. М., Металлургия, с. 54-64.

133. Pietrzyk М.: Zastosowanie metody elementöw skonczonych do symulacji procesu speczania. Hutnik 1991, № 2, p.60-65.

134. Pietrzyk M., Kusiak M., Lenard G.: Wymiana ciepla miedzy odksztalcanym metalem i narzedziem w procesach plastycznej przeröbki. Hutnik 1992, № 5, p. 153-159.

135. Pietrzyk M.: Metody numeryczne w przerobce plastycznej metali, AGH, Krakow, 1982.

136. Pöhlandt К., Nester W.: Bestimmung von Fließkurven im stauchversuch ein überblich. Dracht 1981, vol. 32, № 2, p. 70-75.

137. Pöhlandt K., Nester W.: Bestimmung von Fließkurven im stauchversuch ein überblich. Dracht 1981, vol. 32, №3, p. 118-121.

138. Полухин П.И., Воронцов В.К., Кудрин А.Б., Чиченев H.A. Деформация и напряжения при обработке металлов давлением. М., Металлургия, 1974, с.335.

139. Popescu V. J.: Studii si cercetani cu privise la stabilirea raportuli dinare alungire silative la intinderea prin forjare. Metaliirgia 1981, vol. 33, № 3, p. 126-129.

140. Постров В.А. Метод конечных элементов в расчетах судовых конструкции, М., Судостроение, 1974.

141. Potthart Е.: Qualitätssicherung bei Freiform Schmiedestücken. Stahl u. Eisen 1984, vol. 104, № 6, p. 285-292.

142. Ramackers J. А. H., Kais J. A. G.: Mathematical Representation of Friction in Metal Forming Analysis. Annals of the CIRP 1986, vol. 35, № l,p. 137-140.

143. K. Raznjevic: Tablice cieplne z wykresami. WNT, Warszawa 1970.

144. Regazzoni G., Le Douaron A., Montheillet F.: A New Method for the Analysis of a Nonstationary two dimensional Flow and its Application to the Closed-die Forging of a Rib. J. Mech. Wor. Technol. 1981, № 5, p. 281-296.

145. Roll K.: Comparison of Different Numerical Methods for the Calculation of Metal Forming Processes. Annals of the CIRP 1979, vol. 28, № 1, p. 141-145.

146. Roll K.: Possibilities for the Use of the Finite Element Method for the Analysis of Bulk Metal Forming Processes. Annals of the CIRP 1982, vol. 31, p. 145-150

147. Rodriques J., Martins P., Marques В.: The Plast 3 system and its application to the simulation of an open die forging operation. Journal of Materials Processing Technology , 1994, t. 47, p. 111-125..

148. Roll K.: Processimulation in der umformtechnol mit der Methode der Finite Elemente stand und entwicklungstendenzen. Teil II. Bleche, Röhre, Profile 1985, vol. 32, № 7. p. 327-329.

149. Sadok L., Pietrzyk M., Packo M.: Pomiar temperatury w metalu odksztalcanym w procesach plastycznej przeröbki metali. Hutnik 1991, № 10, p. 331-336.

150. Sagar R., Juneja B.L.: An upper Bound Solution for Flat Tool Forging Taking into Account the Bulging of Sides. Int. J. Mach. Tool Des. Res. 1979, vol. 19, p. 253-258.

151. Siegerling D. Применение метода конечных элементов. M., Мир, 1979, С.392.

152. Сконечный А. И. Уширение металла при вытяжке под плоскими бойками. М., Машины и технология обработки металлов давлением. Машгиз, 1955, с. 92-99.

153. Смирнов-Аляев Г. А. Сопротивление материалов пластическому деформированию. М., Машиностроение, 1978.

154. Szmelter J. i inni: Programy metody elementów skonczonych. Arkady, Warszawa 1973.

155. Sommer В.: Inhomogenität der Formänderung beim stauchen. Neue Hütte, 1980, vol. 25, № 12, p. 451-453.

156. Sommer В.: Vyznam tvaru kovadel pri prodluzowani volnych vykovku. Hutnickie Listy 1983, № 1, p. 17-23.

157. Soverby R. i inni: Materials Testing for Cold Forging. J. Eng. Mater. Technol. 1984, vol. 106, N° 1, p. 101-105.

158. Субич B.H., Стебунов C.A. Применение метода конечных элементов для расчета процессов штамповки с кручением.-Кузнечно-штамповочное производство, 1989, № 8, с. 9-10.

159. Staniszewski В.: Wymiana ciepla. WNT, Warszawa 1980.

160. Szyndler R., Harabasz W.: Wplyw technologii kucia na rozklad i wielkosc odksztalcen przy wydluzaniu duzych wlewków. Hutnik 1976, № 6, p. 254-258.

161. Szyndler R.: Wybrane problemy badawcze z zakresu kuznictwa. ZN AGH 1989, № 130, p. 31-46.

162. Terziyski T, Aizawa J. Three dimensional forging simulation with finite element control. J. Mater. Process. Technol., 1994, t.45, p. 75-80

163. Тарновский И .Я. Формоизменение при пластической обработке металлов. М., Металлургиздат, 1954.

164. Тарновский И.Я., Хай-Куан Лю. Деформации и усилия при кузнечной вытяжке. Известия вузов. Черная металлургия, 1959, №7, с. 41-50.

165. Тарновский И.Я., Поздеев A.A. Деформации и напряжения при протяжке.-Кузнечно-штамповочное производство, 1960, № 6, с. 6-10.

166. Тарновский И.Я. Механизм и условия образования ковочного креста.-Известия вузов. Черная металлургия, 1961, N° 7, с. 112-120.

167. Тарновский И.Я. Вариационные методы механики пластических сред в теории обработки металлов давлением. М., Металлургиздат, 1963.

168. Тарновский И.Я. Напряженное состояние при осадке с жесткими концами.-Известия вузов. Черная металлургия, 1964, № 10, с. 86-91.

169. Тарновский И.Я. Контактные напряжения при пластической деформации. М., Металлургия, 1966.

170. Тюрин В.А. Поля линии сколжения в условиях сил трения при поперечной ковке .-Кузнечно-штамповочное производство, 1972, № 10, с.1-3.

171.Тюрин В.А., Куликов В.А. Интенсификация деформационной проработки металла при ковке в вырезных бойках.-Кузнечно-штамповочное производство, 1988, № 5, с. 2-3.

172. Тюрин В.А. Некоторые методы управления качеством металла крупных поковок. -Кузнечно-штамповочное производство, 1977, № 11,,с. 35-39.

173. Тюрин В.А. Влияние фронта подачи на структуру очага деформации. Известия вузов. Черная металлургия, 1978, № 9, с. 67-69.

174. Тюрин В.А. Теория и процессы ковки слитков на прессах. М., Машиностроение, 1979, с. 238.

175. Унксов Е.П., Заварцева М.А. Исследование распределения напряжений в металле при ковке валов. -Вестник Машиностроения, 1955, №3, с. 42-48.

176. Унксов Е.П., Тихомиров Н.В. Технология производства крупных поковок ответственного назначения.-Кузнечно-штамповочное производство, 1970, № 4, с. 10-13.

177. Унксов Е.П. Исследование напряженного состояния металла при протяжке. -Кузнечно-штамповочное производство, 1971, № 1, с.3-9.

178. Унксов Е.П. Теория пластических деформации металлов. М., Машиностроение, 1983.

179. Ураждин В.Й., Ураждина JI.C. Решение осесимметричной задачи теории пластического течения методом конечных элементов.-Известия вузов. Черная металлургия, 1982, № 7, с. 46-48.

180. Vater V. M., Heil H. P.: Umformbedingungen und Gestaltung der Werkzeuge beim Freiformen. Stahl u. Eisen 1971, № 15, p. 864-876.

181. Воронцов В.К., Полухин П.И. Экспериментальные методы механики деформируемых твердых тел. М., Металлургия, 1990, с. 479.

182. Васидзу К. Вариационные методы в теории упругости и пластичности. М., Мир, 1987.

183. Полухин П.И., Воронцов В.К., Кудрин А.Б., Чиченев H.A. Деформации и напряжения при обработке металлов давлением. М., Металлургия, 1974.

184. Wang S.L, Cao Q.: The investigation of the heavy forging process by the Moire method. Part I, Part II, Part III. J. Mater. Process Technol. 1994, vol. 43, p. 195-209 (Part I), p. 211-220 (Part П), 1995, vol 47, p. 311-322.

185. Wistreich J. G.: Theoretical Analysis of Bloom and Billet Forging. J. Iron Steel Inst. 1959, № 12, p. 163-176.

186. Воронцов B.K. Исследование н.д.с. при ковке заготовок волнистыми бойками.-Науч.тр.МИСиС,1974,№76, с. 156-160.

187. Yunxing Li, Dajun Zhon: An Upperbound Strip Technique for Predicting Spread in Forging. J. Mech. Work. Technol. 1989,vol. 18, № 1, p. 109-119.

188. Залесский В.И. О профиле бойков для ковки на гидравлических прессах малопластичных сплавов. -Кузнечно-штамповочное производство, 1964, № 5, с. 1-5.

189. Залесский В.И. Опыты по моделированию закрытия дефектов при осадке и протяжке малопластичной стали.-Кузнечно-штамповочное производство, 1966, № 6, с. 15-19.

190. Залесский В.И., Корнеев Д.М., Петросян П.С., Цурков Б.А. Влияние условий ковки и укова на механические свойства поковки из 31-тонного слитка.- Кузнечно-штамповочное производство, 1968, № 2, с. 11-14.

191. Залесский В.И. Моделирование процесса обжатия слитков при различных режимах. -Известия вузов. Черная металлургия, 1968, №7, с. 73-77.

192. Zienkiewicz О.С. Metoda elementöw skonczonych.Arkady, Warszawa 1972.

193. Zinkiewicz O.C., Morgan K.: Finite elements and approximation. New York 1983.

194. Теория и технология процессов пластической деформации. Под общей редакцией Зиновьева A.B. Труды научно-технической конференции. М., МИСиС, 1997, с. 343-403.

195. Золотев А.М., Богоявленский К.Н., Аксенов Л.Б. Расчёт деформационных полей с использованием координатных функций.-Известия вузов. Черная металлургия, 1984, № 5, с. 62-65.

196.Жуков В.Д. Влияние схем ковки и величины деформаций на образование расслоений.-Технология легких сплавов, 1984, № 2, с. 23-25.

197. Чумаченко E.H. Математическое моделирование пластического формоизменения материалов при обработке давлением. М., МГИЭМ, 1998, с. 156.

198. Чумаченко E.H., Александрович А.И. Применение метода конечных элементов в рассчетах узлов металлургических машин и в задачах обработки металлов давлением. М., МВТУ, 1989.

199. Чумаченко E.H.,Скороходов А.Н., Александрович А.И. К вопросу о применении МКЭ в задачах о деформировании несжимаемых сред. Известия вузов. Черная металлургия, 1985, № 9, с. 89-92.

200. Ефимов А.Б., Романюк С.Н., Чумаченко E.H. Об определении закономерностей трения в процессах обработки металлов давлением. Известия РАН, Механика твердого тела, 1995, № 5 с. 82-98.

201. Чумаченко E.H. Моделирование контактного взаимодействия в процессах обработки давлением. Кузнечно-штамповочное производство, 1996, №5, с.2-6.