80 лет кафедре «Машины и технология обработки металлов давлением» Санкт-Петербургского государственного политехнического университета

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ ДАВЛЕНИЕМ_

Раздел посвящен 80-летнему юбилею кафедры «Машины и технология обработки металлов давлением» СПбГПУ. В этом году также отмечается 90 лет со дня рождения профессора кафедры А. П. Атрошенко и профессора К. Н. Богоявленского, бывшего заведующего кафедры.

Авторы всех статей этого раздела — сотрудники кафедры МиТОМД.

80 лет кафедре «Машины и технология обработки металлов давлением» Санкт-Петербургского |Щ

государственного политехнического университета 1930 _2010

Л. Б. Аксенов, К. К. Мертенс

Создание кафедры и основные периоды

ее развития

В начале 1930-х годов в СССР началось бурное развитие промышленности. По планам первой пятилетки строились новые и реконструировались старые заводы. Были возведены цехи крупной ковки, горячей и листовой штамповки на заводах тяжелого машиностроения, тракторных и автомобильных заводах во многих городах страны. Для успешного освоения новой техники и технологий были необходимы высококвалифицированные инженерные кадры. Для подготовки таких специалистов провели реорганизацию технических вузов Советского Союза: было организовано обучение по новой специальности, в ряде институтов созданы кафедры обработки давлением.

В апреле 1930 года на базе Ленинградского политехнического института был организован Ленинградский машиностроительный институт, в его состав были включены соответствующие факультеты Ленинградского политехнического и Ленинградского технологического институтов. В июне 1930 года в новом институте была создана специальность под названием «Обработка металлов давлением» и организована одноименная кафедра. Заведующим кафедрой был назначен инженер-технолог Технологического института С. Н. Левитский, а его заместителем — аспирант Ю. Е. Максарев. Последний впоследствии стал министром транспортного машиностроения, Героем социалистического труда. Уже с 1 октября 1930 года в новом институте началось обучение 1000 студентов по всем 12 специальностям, в том числе 100 студентов по специальности «Обработка ме-

таллов давлением». Среди первых преподавателей наиболее известнен В. П. Романовский, ставший профессором и работавший заведующим кафедрой в нескольких институтах Ленинграда. Его «Справочник по холодной штамповке» издавался шесть раз у нас в стране и за рубежом.

В январе 1931 года в дополнение к существующей кафедре была создана новая — «Конструирование и производство машин для обработки металлов давлением». В сентябре 1931 года заведующим этой кафедрой был назначен доцент С. В. Порецкий, в 1932 году его утвердили в качестве профессора. Крупный инженер и ученый С. В. Порецкий многое сделал для организации новой кафедры. В 1932-1935 годах он опубликовал трехтомный «Курс кузнечного дела». Этот труд обобщил результаты научных исследований, опыт заводов и был одной из первых работ, в которой комплексно рассмотрены все важнейшие вопросы теории, технологии и оборудования кузнечно-штамповочного производства. Книги были изданы в КНР и других странах.

В январе 1932 года на кафедру «Обработка металлов давлением» был принят ассистентом П. В. Камнев, а через полгода его назначили заведующим. П. В. Камнев был

Профессор С. В. Порец-кий

Профессор П. В. Кам-нев

одним из самых известных специалистов в области ковки и горячей штамповки, работал в Военно-механическом институте, руководил кафедрой в Ленинградском за-водевтузе (ныне — Институт машиностроения), долгое время возглавлял Научно-техническое общество машиностроительной промышленности (НТО Машпром).

В начале 1933 года была проведена очередная реорганизация института. На механико-машиностроительном факультете работали две кафедры по обработке давлением — «Куз-нечно-штамповочное производство» и «Машины по обработке давлением», которые вскоре, в июне того же года, были объединены в одну под названием «Кузнечно-прессовое производство », заведующим кафедрой был назначен П. В. Камнев. С этого времени началась интенсивная работа по составлению программ, созданию специальных курсов, наглядных пособий и др. Кафедра не имела лаборатории, поэтому большое внимание уделялось курсовому проектированию.

Тогда кафедра оказывала большую помощь ленинградским заводам. При непосредственном участии кафедры впервые в Советском Союзе с 1932 года Ижорский завод начал изготавливать кривошипные двустоеч-ные прессы усилием 120, 200 и 350 тс, горизонтальные ковочные машины усилием 350 и 500 тс, гидравлические прессы и ножницы.

В 1932 году для обучения по специальности «Обработка металлов давлением» были приняты первые аспиранты — В. Д. Зубчен-ко и В. Б. Гордин. В июне 1934 года в Ленинградском машиностроительном институте, на кафедре «Кузнечно-прессовое производство», состоялась первая защита дипломных проектов.

В апреле 1934 года на базе отраслевых Металлургического, Машиностроительного, Электромеханического и Гидротехнического институтов в Ленинграде создается мощный Индустриальный институт. В нем на механическом факультете организована кафедра, специализировавшаяся на обработке металлов давлением, которая позже была вновь переименована и стала называться «Кузнечно-штамповочное производство». Заведующим кафедрой был назначен профессор Ф. И. Малышев. С его приходом кафедра стала развиваться более интенсивно. Большое внимание стали уделять качеству обучения, в частности теории процессов, методике расчета технологических процессов и кузнечно-штампо-вочных машин, закипела научно-исследовательская работа. Так, доцент К. С. Гинзбург разработал новый курс «Технология ковки и штамповки», подготовил и читал курс «Проектирование кузнечных цехов», в котором обобщил личный опыт проектирования и материалы проектных институтов. После защиты кандидатской диссертации В. Б. Гордин остался работать на кафедре и, получив в 1939 году звание доцента, стал читать курс «Кузнечно-прессовые машины». Он проработал на кафедре с 1936 по 1973 год, за исключением перерыва, связанного с Великой Отечественной войной.

В середине 1930-х годов кафедра опять была переименована. Сначала она называлась «Оборудование металлургических и кузнечных цехов», а с 1939 года — «Машины куз-нечно-прессового производства и обработка металлов давлением».

Период Великой Отечественной войны был чрезвычайно тяжелым для института, как и для всего Ленинграда. Но, несмотря на голод,

Профессор Ф. И. лышев

Ма-

Доцент К.

С. Гинзбург

холод, бомбежки и обстрелы, занятия с немногочисленными студентами продолжались. Оставшиеся в институте преподаватели участвовали в производстве деталей вооружения для фронта. Доцент М. Е. Зубцов и аспирант И. Э. Ульман проектировали штампы для изготовления корпусов мин. Штампы изготавливались в мастерских института и передавались на заводы, где было организовано производство мин для Ленинградского фронта. В 1942 году Ленинградский политехнический институт и оставшиеся преподаватели и студенты были эвакуированы в Пятигорск. В годы войны некоторые преподаватели кафедры работали на военных заводах. Доцент К. С. Гинзбург трудился на военных заводах Урала и Сибири (1942-1944). Доцент В. Б. Гордин работал на военном заводе в Ижевске, после того как туда эвакуировался МВТУ им. Н. Э. Баумана, — доцентом на кафедре «Обработка металлов давлением» (1942-1943). Аспиранта А. П. Атрошенко призвали в армию накануне войны, и с 1939 по 1945 год он служил в рядах Красной Армии на Дальнем Востоке, участвовал в войне с Японией. Заведующий кафедрой профессор Ф. И. Малышев в марте 1942 года был репрессирован и только в 1955 году был реабилитирован посмертно.

После снятия блокады институт вернулся в Ленинград, и постепенно на кафедру возвратились преподаватели: доценты В. Б. Гордин, М. Е. Зубцов, К. С. Гинзбург, аспирант А. П. Атрошенко. Специалист в области разработки малоотходных и безотходных высокоэффективных технологий, обеспечивающих повышение механических свойств машиностроительных деталей и коэффициента использования металла, А. П. Атрошенко проводил исследования тепловых, деформационных и силовых параметров, разрабатывал новые тер-моупрочняющие технологии штамповки различных сталей. Результаты этих разработок были использованы в рамках технологии изготовления поковок турбинных лопаток штамповкой на ковочных вальцах на Металлическом заводе. А. П. Атрошенко был автором более чем 250 научных трудов, в том числе более чем 25 книг и учебных пособий, несколько его учебников изданы в Китае и на Кубе.

С 1947 года кафедра стала называться «Куз-нечно-прессовое производство», а с 1956 года — «Машины и обработка металлов давлением». С 1947 по 1964 год кафедрой руководил доцент К. С. Гинзбург. Область его научных интересов — свободная ковка и горячая

штамповка. К числу написанных им книг относятся «Общий курс ковки», «Горячая штамповка черных металлов» и др.

Под руководством К. С. Гинзбурга в начале 1950-х годов была создана лаборатория по обработке металлов давлением. В сравнительно небольшой по площади лаборатории было установлено основное кузнечно-штамповочное оборудование: ковочный пневматический молот, три кривошипных и один гидравлический пресс, фрикционный пресс-молот, многопозиционный автомат, прокатный стан, газовая и селитровая нагревательные печи. Были разработаны и поставлены лабораторные работы по профилирующим курсам специальности. Создание лаборатории позволило значительно повысить качество преподавания специальных дисциплин, организовать научно-исследовательскую работу и открыть аспирантуру.

Профессор К. Н. Богоявленский стал заведовать кафедрой в 1964 году, с этого времени она стала называться «Машины и технология обработки металлов давлением». Талантливый руководитель, обладавший широким научным кругозором и чувством нового, он сумел в короткие сроки создать молодой мобильный научный коллектив. За годы работы на кафедре

Разработанные под руководством К. Н. Богоявленского технологические процессы и оборудование внедрены на многих десятках заводов авиационной, автомобильной, электронной и других отраслей промышленности. Эта сторона его деятельности отмечена премиями Совета Министров СССР (1982), пятью медалями ВДНХ. Ему было присвоено звание «Заслуженный деятель науки и техники РСФСР».

В 1967 году кафедра переехала в новое просторное помещение в лабораторном корпусе, где и находится в настоящий момент. Площадь лаборатории увеличилась в пять раз, ее дополнительно оснастили оборудованием для новых прогрессивных процесов обработки металлов давлением, которые создавались и исследовались на кафедре. Штатный состав кафедры увеличился с 7 до 55 человек. Большие успехи в научно-исследовательской работе были достигнуты благодаря привлечению талантливых и энергичных научных сотрудников и аспирантов из разных уголков страны. Работая на кафедре, К. Н. Богоявленский стал основателем школы исследователей новых высокопроизводительных малоотходных технологических процессов обработки металлов давлением.

Технологии и станы для производства гнутых профилей. Под руководством К. Н. Богоявленского были разработаны основы расчета технологических параметров процесса и конструкции станов. По результатам работы защищены одна докторская (К. Н. Богоявленский) и шесть кандидатских диссертаций.

Технологии и создание установок для холодной вальцовки компрессорных и турбинных лопаток. Выполнен большой объем экспериментальных исследований, разработаны несколько вариантов серийной технологии, спроектированы 16 типоразмеров специализированных установок для холодной и горячей вальцовки компрессорных и турбинных лопаток с длиной пера от 10 до 250 мм. По рабочим чертежам кафедры более 100 таких установок было изготовлено на авиационных заводах страны.

В течение длительного времени это научное направление возглавлял доцент И. А. Ефимов, работавший на кафедре в 1955-1990 годах. Работа выполнялась прежде всего для Ленинградского научно-производственного объединения им. В. Я. Климова, сотрудники которого во главе с главным инженером В. П. Егоровым принимали в ней активное участие. По результатам исследований защищены пять кандидатских диссертаций. Эта тема была

одной из главных для кафедры в течение почти 20 лет.

Разработка процессов и оборудования для холодной торцевой раскатки. Это научное направление развивается на кафедре с 1960-х годов. Его основателем был доктор технических наук профессор В. В. Лапин, работавший на кафедре в 1965-1980 годах. В 1972 г. талантливый и энергичный организатор В. В. Лапин создал проблемную лабораторию при кафедре, там работали до 15 человек. С 1981 по 2001 год это научное направление возглавлял кандидат технических наук ведущий научный сотрудник Н. М. Елкин. На основе выполненных исследований разработаны методики проектирования технологии и оснастки для раскатки, созданы несколько типов нового оборудования. Благодаря научной работе кафедры холодная торцевая раскатка была внедрена на предприятиях авиационной, электронной, подшипниковой, текстильной и других отраслей промышленности. При использовании раскатки трудоемкость изготовления деталей снижалась примерно на 30 %, потери металла — на 30-50 %, уменьшились затраты энергии.

По разработкам кафедры на Азовском заводе кузнечно-прессовых автоматов было освоено производство полуавтоматов для раскатки. Созданные процессы и оборудование защищены 30 авторскими свидетельствами и патентами. По результатам работ защищены одна докторская и 18 кандидатских диссертаций.

Работы по данному направлению под руководством доцента С. Н. Кункина успешно продолжаются и в настоящее время. Выполнено более 10 контрактов по разработке технологии торцевой раскатки с фирмами из Финляндии, Германии, США.

Импульсные методы штамповки, в том числе магнитно-импульсная и электрогидроим-пульсная штамповки. Это направление успешно развивается на кафедре с 1968 года и по настоящее время. Проведено широкое теоретическое и экспериментальное исследование процессов, определены их возможности, разработаны технологические процессы штамповки, конструирование оснастки. Выполнено более 30 хозяйственных договоров с предприятиями. Созданы участки импульсной штамповки в ЛНПО им. В. Я. Климова, НПО «Светлана», в Ленинградском оптико-механическом объединении.

До 1986 года данным направлением руководил доцент А. И. Орешенков. Дальнейшему развитию теоретических и экспериментальных

работ по импульсным методам обработки материалов способствовала работа доктора технических наук профессора А. Г. Рябинина, он трудился на кафедре до 2002 года. А. Г. Рябинин был крупным ученым-механиком широкого профиля. В круг его интересов входили аэро- и гидродинамика, механика сплошных сред, теория взрыва и др.

Большую роль в исследовании импульсных процессов на кафедре сыграли профессора К. К. Мертенс, В. В. Вагин, В. С. Мамутов, Г. П. Кузнецов, защитившие докторские диссертации по проблемам импульсной штамповки. Профессор Г. П. Кузнецов долгое время работал заведующим кафедрой в Вятском государственном техническом университете.

За работы по исследованию процессов магнитно-импульсной штамповки К. Н. Богоявленскому и А. И. Орешенкову была присуждена премия Совета Министров СССР.

Гидростатические методы штамповки. Комплексные исследования в этом направлении проводятся на кафедре с 1967 года. Разработаны промышленные технологии, методики определения деформационных и силовых параметров процессов для получения полых деталей сложной формы из трубных заготовок (фитингов, ступенчатых валов, эксцентриков, угольников и др.). На кафедре гидроштамповка была впервые применена для получения неразъемных соединений.

Были созданы специализированные прессы для штамповки фитингов и ряда специальных деталей. Более 15 разработанных на кафедре установок использовались на предприятиях авиационной, химической и других отраслях промышленности. За разработку технологии и внедрение специализированного оборудования доценту Е. И. Серякову присуждена премия Совета Министров СССР, а доценту А. Н. Кобышеву — премия Ленинского комсомола. По этому научному направлению защищены девять кандидатских диссертаций, получено более 50 авторских свидетельств на изобретения.

Повышение прочности сталей и сплавов на основе применения термомеханической обработки. В рамках этого направления была разработана новая технология и оснастка для штамповки деталей в открытых и закрытых штампах, которая внедрена на нескольких заводах. Она обеспечивала повышение прочности стальных деталей на 10-40 % при сохранении высоких пластических свойств. По этому научному направлению защищено семь кандидатских и одна докторская диссертация,

которую защитил М. М. Радкевич, ныне профессор, заведующий кафедрой «Технология конструкционных материалов и металловедение», декан механико-машиностроительного факультета Санкт-Петербургского государственного политехнического университета.

Холодная объемная штамповка (ХОШ) и гидроэкструзия исследовались на кафедре с начала 1970-х годов. Разработаны рекомендации по проектированию технологий ХОШ и их интенсификации, они внедрены на нескольких предприятиях Санкт-Петербурга. Исследованы процессы холодного объемного деформирования конструкционных материалов, несимметричного и комбинированного выдавливания, выдавливания в ультразвуковом поле. Выполнены работы по созданию методики ХОШ неразъемных соединений, соединению металла со стеклопластиком и др. Результаты этих работ обобщены в докторской диссертации профессора В. В. Риса (1938-2004), внесшего большой вклад в развитие этого направления. Следует отметить исследования процессов поперечного выдавливания, которые провел аспирант И. С. Алиев, ныне доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой, проректор Донецкой машиностроительной академии (Украина).

Прессование высокоплотных деталей из порошковых материалов. Это направление исследований основано профессором К. К. Мер-тенсом в 1973 году Разработанные способы электрогидроимпульсного, эластостатическо-го, ротационного и комбинированного прессования обеспечивают получение высокоплотных деталей сложной формы, что расширяет возможности порошковой металлургии. Их отличает высокая производительность, простота и дешевизна оснастки, возможность использования универсального оборудования.

На основе многолетнего экспериментального и теоретического исследования процессов прессования разработаны технологии получения тонкостенных втулок и стаканов, сложнопро-фильных и ступенчатых деталей. По результатам исследований получены 35 авторских свидетельств, защищена одна докторская и 22 кандидатских диссертаций, профессор П. А. Кузнецов готовит к защите докторскую диссертацию.

Современное состояние кафедры

Основанные профессором К. Н. Богоявленским научные направления успешно развиваются и сегодня, когда не только показыва-

ются их возможности, но и происходит переход к их промышленной реализации. Однако эти направления значительно видоизменились, в них широко используются современные методы исследований, в частности компьютерное моделирование. Появились на кафедре и новые научные направления.

Технологическое проектирование на основе системного анализа с применением имитационного моделирования и многоцелевой оптимизации появилось на кафедре в 1980-е годы, его возглавляет профессор Л. Б. Аксенов. Это направление связано с созданием и применением новой технологии проектирования на основе системного анализа и компьютерного моделирования, теории принятия решений. Объектами научных исследований были динамика штамповочного оборудования, технологии точного формообразования, применения вычислительной техники в технологических расчетах, анализ влияния параметров оборудования на характеристики технологических процессов, оптимизация технологических процессов. С помощью аспирантов разработаны принципы моделирования связанных задач пластического деформирования, комплексно описывающих поведение пластически деформируемых тел, деформирующего инструмента и оборудования. На основе новой методологии проектирования созданы высокоэффективные технологические процессы пластического деформирования, реализованные в различных отраслях: при производстве авиационной и космической техники, энергетического машиностроения, приборостроения и др. По этому направлению защищены 14 кандидатских и одна докторская диссертация.

Создание процессов накатки внутреннего зубчатого профиля деталей осуществляется на кафедре под руководством профессора В. Н. Вострова в течение почти 30 лет. За этот период разработан способ планетарно-осевой накатки зубьев, позволяющий формо-образовывать внутренний и наружный профили колес планетарного механизма одновременно, таким образом обеспечивается изготовление кинематически согласованной пары и значительно повышается производительность труда. Данным способом впервые в мировой практике изготовлены подшипники с рабочими профилями Новикова, имеющие грузоподъемность в 4-5 раз больше по сравнению с аналогичными по размерам роликовыми подшипниками. Широкие перспективы использования в технике открывают разработанные методы накатывания зубьев

на пористых заготовках. По этому научному направлению сотрудники кафедры получили около 30 авторских свидетельств и патентов, защищены восемь кандидатских и одна докторская диссертация.

Разнообразные научные работы кафедры объединены общим направлением — разработкой высокоэффективных технологических процессов и оборудования для деформирования материалов с использованием различных способов концентрации энергии. К этим методам относятся методы локального деформирования, высокоэнергетические методы импульсного деформирования, воздействие статического высокого давления, а также сочетание этих методов.

На кафедре имеется уникальное оборудование для проведения научно-исследовательской и учебной работы, изготовления деталей по заказу промышленности:

• специализированный пресс для гидростатической штамповки деталей из трубных заготовок диаметром;

• установки для электрогидроимпульсной штамповки (с энергией 25 кДж) и электромагнитной штамповки (с энергией 10 кДж);

• сферодвижный пресс;

• горизонтальная и вертикальная машины для холодной торцевой раскатки коническими и цилиндрическими валками;

• участок для обработки порошковых материалов;

• несколько комплексов компьютерного мониторинга, мультимедийное оборудование и др.

Высокий научный уровень и эффективность разрабатываемых процессов позволили выйти кафедре на мировой рынок высоких технологий. В постперестроечные годы кафедра успешно выполнила около 30 исследовательских работ для многих крупных зарубежных фирм и компаний, в том числе:

• The Timken (США), крупнейшего в мире производителя подшипников (1995-2000);

• SMS Eumuco GmbH (Германия), ведущего европейского концерна, выпускающего металлообрабатывающие машины (19992000);

• JARO OY АВ (Финляндия) (1995-2001);

• Avesto-Polarit (Финляндия), лидера производства нержавеющих труб в Европе (2001-2002);

• Международного научно-технического центра (Москва) при поддержке Ford Company (США) (2001-2003);

• General Motors Corporation (США) (20032004);

• Outokumpu (Финляндия) (2006);

• Международного научно-технического центра (Москва), при поддержке Брукхэ-венской национальной лаборатории (США) (2008-2010).

Для финской компании JARO было выполнено объемное всестороннее исследование в целях создания технологий производства деталей типа «фланец» из трубной сварной заготовки. Работа очень актуальна для компании, которая вошла в концерн Avesto-Polarit, являющийся самым крупным производителем нержавеющих труб в Европе и поставщиком деталей для трубопроводов, используемых в различных отраслях: в строительстве, судостроении, химической промышленности, атомной энергетике и др. Сотрудниками кафедры разработаны более 10 различных технологий изготовления фланцев, соответствующих номенклатуре фирмы, концепт-проект оборудования, автоматизированная система технологического проектирования.

По заказу компании General Motors Corporation успешно была выполнена разработка технологии изготовления шестерней планетарного редуктора автоматических коробок передач методом накатки. Инновационная технология холодной накатки периодических профилей позволила заказчику по-новому взглянуть на традиционные методы изготовления шестерен внутреннего зацепления и увидеть перспективные альтернативные варианты.

В исследованиях по проекту № 3616 Международного научно-технического центра (Москва) участвовали Московский институт стали и сплавов (МИСИС), Курчатовский институт атомной энергии, Московский государственный университет информатики. Группе ученых из МИСИСа и Санкт-Петербургского государственного политехнического университета удалось оптимизировать состав и режимы нанесения однослойных и двухслойных нанопокрытий на инструмент для обработки металлов давлением электроискровым методом с общей толщиной 10-15 мкм и размерами частиц 7-10 нм с целью достигнуть максимальной износостойкости инструмента. В ходе работы были получены убедительные результаты, показавшие возможность повысить стойкость инструмента в 2-5 раз за счет нанесения нанопокрытий типа ТЮ-М+гЮзнано и др.

Кроме того, за последние 5 лет сотрудниками кафедры разработан ряд новых технологий. Среди них — технологии эластостати-ческого прессования деталей из карбида крем-

ния (профессора К. К. Мертенс и П. А. Кузнецов), холодного накатывания зубчатых и шлицевых профилей внутреннего зацепления на спеченных порошковых биметаллических заготовках (профессора В. Н. Востров, П. А. Кузнецов).

Учебный процесс

Все свои знания и умения сотрудники кафедры используют в учебном процессе. Кафедра накопила значительный опыт двухуровневой подготовки специалистов. На кафедре можно получить непрерывное образование по ступеням: бакалавр — магистр — аспирант — кандидат технических наук — докторант — доктор технических наук — профессор. И пройти этот путь вполне реально. В этом году кафедра будет проводить прием на новое направление «Машиностроение», отличающееся широтой и универсальностью подготовки.

Совместными усилиями трех вузов (СПбГПУ, Балтийского технического университета и Санкт-Петербургского института машиностроения) периодически проводится городская олимпиада по специальности «Обработка металлов давлением», в которой участвуют студенты родственных кафедр. Эта олимпиада важна и полезна не только как командное и личное соревнование, но и как возможность для обмена опытом преподавания, что оказывает положительное влияние на учебный процесс.

Успешно функционирует учебно-производственная база кафедры в ОАО «Красный Октябрь», действующая с 1989 года. Здесь студенты знакомятся с производством, проходят

Участники торжественного собрания, посвященного 80-летию кафедры

"0

№ 3 (63J/2011

преддипломную практику, выполняют курсовые и дипломные проекты, магистерские диссертации.

В последние годы технические возможности кафедры существенно расширились благодаря реализации в университете инновационно-образовательной программы. Появилась возможность коллективного использования на механико-машиностроительном факультете технологии конструирования Calls с применением трехмерного сканирования и визу-

ализации, прототипирования и других средств, определяющих современный уровень технологического проектирования.

Таким образом, на кафедре имеются необходимые технические и интеллектуальные ресурсы для подготовки высококвалифицированных специалистов для промышленности и разработки наукоемких технологических процессов мирового уровня по новым перспективным направлениям обработки металлов.

УДК 621.762.4

Прессование изделий из порошков подвижными средами

К. К. Мертенс, П. А. Кузнецов

Исследование процессов прессования порошков подвижными средами проводится с начала 70-х годов ХХ века, параллельно с работами по изучению электрогидроимпульсной и магнитно-импульсной штамповки. Наличие на кафедре уникальных электрогидроимпульс-ных и магнитно-импульсных установок, методик экспериментального определения импульсных параметров процессов (давления, скорости деформаций и др.) позволило создать базу для возникновения научного направления, цель которого — создание и исследование процессов прессования изделий из порошковых материалов подвижными средами.

К подвижным средам принадлежат жидкости, газы, резины, полиуретаны, то есть среды, которые могут передавать действующее на них давление практически во всех направлениях, а при соответствующем конструктивном исполнении инструмента — на уплотняемое изделие из порошкового материала. К процессам прессования подвижными средами можно отнести прессование порошков магнитными полями, впрочем с определенным допущением. Один из вариантов классификации таких процессов был разработан сотрудниками кафедры и опубликован в работе [1].

В связи с тем что процессы гидростатического, газостатического и гидродинамического прессования исследовались достаточно давно, основное внимание было уделено изучению электрогидроимпульсного (ЭГИП) и эластоста-тического (ЭСП) прессования порошковых материалов. Эти способы принадлежат к числу самых перспективных, но практически неизученных. Они предусматривают разные скорости приложения нагрузки и примерно одинаковый уровень прикладываемого давления, измеряемый сотнями мегапаскалей, одинаковую по размерам и форме номенклатуру прессуемых деталей. Область их применения — прессование полых тонкостенных деталей, сложнофасонных и удлиненных деталей средних размеров (примерно до 0200 х 300 мм) из труднодеформируемых порошков.

По сравнению с аналогами эластостатиче-ское и электрогидроимпульсное прессование обладает рядом преимуществ, к ним относятся:

• простота и универсальность оборудования и оснастки;

• более высокая производительность;

• возможность управления полями давления для создания различных схем напряженно-деформируемого состояния в порошке;