В монографії наведені дослідження нових технологічних процесів: виготовлення втулок із внутрішнім шліцьовим профілем методом холодного пластичного деформування, відновлення шліцьового з'єднання карданного вала дизель-поїзда, формоутворення крутовигнутих відведень. Представлено методи та підходи математичної теорії пластичності, теорії обробки металів тиском, феноменологічної теорії деформовності металів, використання яких дало можливість всебічного вивчення на якісно новому рівні механіки цих процесів. На основі проведених теоретичних і експериментальних досліджень розроблено рекомендації з розрахунків та їх проектування. Для інженерно-технічних і наукових працівників, що займаються обробкою металів тиском, викладачів, аспірантів і студентів. ЗМІСТ ВСТУП 6 1. ОСНОВИ ТЕОРІЇ ПЛАСТИЧНОСТІ 7 1.1. Напружений стан в точці, інваріанти тензора напружень 7 1.2. Деформований стан в точці, інваріанти тензора деформацій 13 1.3. Умова пластичності ізотропного матеріалу 17 1.4. Міри деформацій 19 1.5. Плоский деформований стан 22 1.6. Експериментально-розрахункові методи визначення напружено-деформованого стану при пластичній деформації 24 2. ОСНОВНІ ПОЛОЖЕННЯ ФЕНОМЕНОЛОГІЧНОЇ ТЕОРІЇ ДЕФОРМОВНОСТІ МЕТАЛІВ БЕЗ РУЙНУВАННЯ 27 2.1. Міра пластичності матеріалу 27 2.2. Характеристики напруженого стану 28 2.3. Діаграми пластичності і їх апроксимація 30 2.4. Критерії руйнування при монотонному і немонотонно- му деформуванні 34 2.5. Оцінка деформовності заготовок в процесах пластич- ного формоутворення 38 3. НОВІ ТЕХНОЛОГІЧНІ ПРОЦЕСИ ХОЛОДНОЇ ФОРМОЗМІНИ 40 3.1. Технологія виготовлення втулок з внутрішніми шліцьовими поверхнями методом холодного ступінчас- того редукування 40 3.1.1. Переваги використовування методу холодного редукуван- ня на оправках для отримання внутрішніх фасонних поверхонь 40 3.1.2. Особливості застосування методу холодного редукуван- ня для формоутворення шліцьових поверхонь 45 3.1.3. Технологія відновлення шліцьового з'єднання кардан- ної пари дизель-поїзда на основі використання методу холодного ступінчастого редукування на оправках 50 3.2. Технологія формоутворення сталевих крутовигнутих відведень на основі методів холодного пластичного деформування 58 3.2.1. Аналіз існуючих способів виготовлення сталевих відведень 59 3.2.2. Комбінований метод формоутворення крутовигнутих відведень в холодному стані 65 3.2.3. Особливості технології отримання відведень комбінова- ним способом 70 3.2.4. Якість сталевих крутовигнутих відведень, одержаних комбінованим способом 73 ФІЗИКО-МАТЕМАТИЧНІ МОДЕЛІ ПРОЦЕСІВ 4. ФОРМОУТВОРЕННЯ ЗАГОТОВОК 77 4.1. Напружений стан при вдавлюванні клиновидного інструмента 77 4.1.1. При вдавлюванні в пластичний напівпростір 77 4.1.2. При вдавлюванні в смугу кінцевої товщини 82 4.2. Напружений стан при вдавлюванні заокругленого лінійного індентора 85 4.3. Напружено-деформований стан при формуванні внутрішнього шліцьового профілю методом обтиску на оправці 90 4.4. Дослідження стійкості навантаженої циліндричної заготовки при формуванні труби на оправці 97 5. СИЛОВИЙ І ЕНЕРГЕТИЧНИЙ АНАЛІЗ ПРОЦЕСІВ ФОРМОУТВОРЕННЯ ВИРОБІВ 103 5.1. Зусилля при вдавлюванні плоского лінійного індентора 103 5.2. Розрахунок основних конструкторсько-технологічних параметрів процесу редукування на оправці . 106 5.3. Особливості визначення основних конструкторсько-технологічних та силових параметрів процесу формування внутрішнього шліцьового профілю на оправці 110 5.3.1. Розрахунок основних геометричних розмірів заготовки для процесу редукування 110 5.3.2. Визначення кількості циклів деформації і характер її розподілу 111 5.3.3. Аналітичне визначення заповнення профілю на оправці при редукуванні 112 5.4. Розрахунок матриці для обтиску зовнішніх поверхонь циліндричних втулок на фасонних оправках 116 5.5. Розрахунок виробничої здатності шліцьового з'єднання карданного вала дизель-поїзда Д-2 121 6. ДЕФОРМОВНТСТЬ ЗАГОТОВОК І ЯКІСТЬ ВИРОБІВ ПРИ ПЛАСТИЧНОМУ ДЕФОРМУВАННІ 123 6.1. Обґрунтування підходів до вибору характеристик напруженого стану і побудови поверхонь граничної пластичності 123 6.2. Визначення використаних ресурсів пластичності в найбільш небезпечних областях деформування заготовок 124 6.2.1. При формуванні внутрішнього шліцьового профілю ... 124 6.2.2. При вдавлюванні клиноподібних штампів в пластичний напівпростір і в смугу кінцевої товщини 129 6.2.3. При вигині труб на оправці 132 6.3. Оцінка параметрів деформаційної анізотропії при формуванні внутрішнього шліцьового профілю 135 6.4. Вплив термообробки на відновлення пластичності і підвищення міцності виробів 137 6.5. Рекомендації з вибору матеріалів для виготовлення виробів 139 6.6. Створення комплексного підходу до вирішення технологічних задач 142 ВИСНОВОК 147 ЛІТЕРАТУРА 148