Известия Тульского государственного университета. Технические науки, 2016, № 7. Часть 2

Министерство образования и науки Российской Федерации 
 
Федеральное государственное бюджетное  
образовательное учреждение высшего образования  
«Тульский государственный университет» 
 

 
 
 
16+ 
ISSN 2071-6168 
 
 
 
ИЗВЕСТИЯ  
ТУЛЬСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО 
УНИВЕРСИТЕТА 
 
 
 
 
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ 
 
 
Выпуск 7 
 
 
Часть 2 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Тула 
Издательство ТулГУ 
2016 

УДК 621.86/87                                                                             ISSN 2071-6168 
 
 
Известия Тульского государственного университета. Технические науки.  
Вып. 7. Ч. 2. Тула: Изд-во ТулГУ, 2016. 311 с.
 
Рассматриваются научно-технические проблемы технологии и оборудования обработки металлов давлением, информатики, вычислительной 
техники, обработки и защиты информации, технологии и оборудования 
обработки металлов резанием, приборостроения, метрологии и информационно-измерительных приборов и систем, военно-специальных наук, 
электротехники, проектирования конструкций и сооружений, машиностроения и машиноведения. 
Материалы предназначены для научных работников, преподавателей вузов, студентов и аспирантов, специализирующихся в проблематике 
технических наук. 
 
 
Редакционный совет 
 
М.В. ГРЯЗЕВ – председатель, В.Д. КУХАРЬ – зам. председателя, 
В.В. ПРЕЙС – главный редактор, А.А. МАЛИКОВ – отв. секретарь, 
И.А. БАТАНИНА, О.И. БОРИСКИН, А.Ю. ГОЛОВИН, В.Н. ЕГОРОВ, 
В.И. ИВАНОВ, Н.М. КАЧУРИН, В.М. ПЕТРОВИЧЕВ  
 
 
Редакционная коллегия 
 
О.И. Борискин (отв. редактор), С.Н. Ларин (зам. отв. редактора), 
Б.С. 
Яковлев 
(отв. 
секретарь), 
И.Л. 
Волчкевич, 
Р.А. 
Ковалев,  
М.Г. Кристаль, А.Д. Маляренко (Республика Беларусь), А.А. Сычугов,  
Б.С. Баласанян (Республика Армения), А.Н. Чуков  
 
Подписной индекс 27851 
по Объединённому каталогу «Пресса России» 
 

Сборник 
зарегистрирован 
в 
Федеральной 
службе по надзору в сфере связи, информационных 
технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).  
ПИ № ФС77-61104 от 19 марта 2015 г.  
«Известия ТулГУ» входят в Перечень ведущих 
научных 
журналов 
и 
изданий, 
выпускаемых 
в 
Российской Федерации, в которых должны быть 
опубликованы научные результаты диссертаций на 
соискание учёной степени доктора наук 
 
 
© Авторы научных статей, 2016 
© Издательство ТулГУ, 2016 

Известия ТулГУ. Технические науки. 2016. Вып. 7. Ч. 2 
 

 
4

тарную ячейку принимается квадрат со стороной 1 мм. Точность нанесения сетки 
мм
005
,0
±
. На рис. 2 показан полуфабрикат с нанесенной делительной сеткой. 
 

 
 
Рис. 1. Испытательная машина ГМС-50 
 

 
 
Рис. 2. Полуфабрикат с делительной сеткой 

Технологии и оборудование обработки металлов давлением 
 

 
5

Затем половины колпачков соединялись хомутами и сваривались в 
донной части по наружной поверхности. После сварки хомуты снимались, 
проводилась зачистка сварного шва. Составные колпачки подвергали вытяжке с утонением стенки как на провал, так и с ограничением рабочего 
хода. 
Первую вытяжку с утонением проводили в конусной матрице диаметром 70 мм, пуансоном диаметром 62 мм (коэффициент утонения 
8,0
=
z
m
). Сила вытяжки изменялась от 226 до 248 кН.  Вторую вытяжку с 
утонением проводили в конусной матрице диаметром 68 мм, пуансоном 62 
мм (суммарный коэффициент утонения 
6,0
=
z
m
). Сила вытяжки изменялась от 256 до 257 кН. 
Колпаки после вытяжки разъединялись на две половинки. На рис. 3 
показаны полученные полуфабрикаты с искаженной делительной сеткой (5 
продольных рисок). 
 

                а 

 

 
б 
Рис. 3. Полуфабрикаты с искаженной делительной сеткой: 
а – степень утонения 
8,0
=
z
m
; б – степень утонения 
6,0
=
z
m
 

 
Для изучения характера искажения делительной сетки в зависимости от степени утонения измерялись координаты делительной сетки на 
микроскопе УИМ-23. Измерение искаженной делительной сетки сводилась 
к определению координат узловых точек и угловых искажений в этих точках. 
Обработка искаженной деформацией координатной сетки, нанесенной в главной плоскости пластически деформируемого тела, дает более 
достоверную информацию о характере напряженно-деформированного состояния по сравнению с другими геометрическими методами исследования 
в тех случаях, когда выполняется на базе теории течения. 

Известия ТулГУ. Технические науки. 2016. Вып. 7. Ч. 2 
 

 
8

Сопоставление результатов теоретических расчетов и экспериментальных данных указывает на их удовлетворительное согласование. Максимальная величина расхождения теоретических и экспериментальных 
данных не превышает 10 %. 
Работа выполнена в рамках базовой части государственного задания №2014 на выполнение научно-исследовательских работ Министерства 
образования и науки Российской Федерации на 2014-2020 годы и грантов 
№ 16-48-710014, №15-48-03234 и №14-08-00066. 
 
Список литературы 
 
1. Попов Е.А. Основы теории листовой штамповки. М.: Машиностроение, 1977. 278 с. 
2. Яковлев С.П., Яковлев С.С., Андрейченко В.А. Обработка давлением анизотропных материалов. Кишинев: Квант, 1997. 331 с. 
3. Яковлев С.П., Кухарь В.Д. Штамповка анизотропных заготовок. 
М.: Машиностроение, 1986. 136 с. 
4. Гречников Ф.В. Деформирование анизотропных материалов М.: 
Машиностроение, 1998. 446 с. 
5. Нечепуренко Ю.Г., Яковлев С.П., Яковлев С.С. Глубокая вытяжка цилиндрических изделий из анизотропного материала. Тула: ТулГУ, 
2000. 195 с. 
 
Исаева Анна Николаевна, асп., mpf-tula@rambler.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет, 
 
Коротков Виктор Анатолиевич, канд. техн. наук, доц., ст. науч. сотр., mpf
tula@rambler.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет 
 
DEVELOPMENT OF PROCESSING CONDITIONS THICK DOME 
OSSESIMMETRICHNYH BLANKS 
 
A.N. Isaeva, V.A. Korotkov 
 
In order to assess the correctness of the theoretical studies have been carried out experimental work, the implementation of which was carried out on a test machine GMS-50. On 
each half of the cap was applied separating mesh. Composite caps were drawing with wall 
thinning. Caps after drawing were disassembled into two halves. To study the nature of the 
distortion of the grid pitch, depending on the degree of thinning, measured coordinates of a 
separating grid microscope UIM-23. Processing distorted grid deformation, gives reliable 
information on the nature of the stress-strain state in comparison with other geometric methods in the study when performed on the basis of current theory. 
Key words: hood with wall thinning, dividing grid, the experiment, the trajectory. 
 
Isaaeva Anna Nikolaevna, postgraduate, mpf-tula@rambler.ru, Russia, Tula, Tula 
State University, 

Технологии и оборудование обработки металлов давлением 
 

 
9

Korotkov Viktor Anatolievich, candidate of technical sciences, docent, Senior Researcher, mpf-tula@rambler.ru, Russia, Tula, Tula State University 
 
 
 
 
 
УДК 539. 374 
 
ПЛАНИРОВАНИЕ МНОГОФАКТОРНОГО ЭКСПЕРИМЕНТА  
ПО РАДИАЛЬНОЙ ШТАМПОВКЕ КОНЦЕВЫХ УЧАСТКОВ  
КРЕСТООБРАЗНОГО ПРОФИЛЯ 
 
Г.В. Панфилов, В.А. Сухонин, С.С. Калинин  
 
На основе теории статистических многофакторных исследований проведено 
планирование эксперимента по радиальной холодной штамповке сложнопрофильных 
лопастей стабилизаторов стреловидных пуль к охотничьим боеприпасам с одновременной отрубкой облоя по внешнему контуру на заключительной операции. 
Ключевые слова: стреловидные пули,  многофакторный эксперимент, холодная 
радиальная штамповка. 
 
В ряде случаев окончательное формообразование наружного контура лопастей стабилизаторов стреловидных пуль целесообразно выделять в 
самостоятельную операцию и проводить ее в РШУ с поступательно сближающимся инструментом, имеющим клиновые выступы сложной формы, 
отделяющими облой. Формообразование наружного контура стабилизаторов обрубкой облоя в штампе должно в условиях крупносерийного и массового производства обеспечивать надежное отделение излишков материала, требуемое качество внешней поверхности лопастей и удовлетворительную стойкость деформирующего инструмента. Выполнение перечисленных выше условий определяется правильным выбором формы режущих 
клиньев, размерами и материалом обрабатываемых лопастей, исключением 
или уменьшением факторов, способствующих снижению качества готовых 
изделий. 
Важной особенностью исследуемого процесса является радиальное 
движение инструмента, направление перемещения которого составляет 
угол 450 с поперечной осью симметрии стабилизатора. В работе [1] экспериментально исследован процесс отрубки облоя по наружному контуру 
лопастей поступательно сближающимся инструментом, имеющим простые 
клиновые выступы с углами 
1
α  и 
2
α  (рис. 1). Однако последующая опытно-промышленная отработка данной операции показала, что появляющиеся при этом дефекты наружных кромок лопастей толщиной δ в виде наплыва t  (рис. 2) и толщины скола z  имеют достаточно значимую величину и ухудшают качество изготавливаемых стреловидных пуль. 

Известия ТулГУ. Технические науки. 2016. Вып. 7. Ч. 2 
 

 
10

В связи с изложенным, весьма актуальным стало дальнейшее совершенствование указанной операции. 
 

 
 
Рис. 1. Схема процесса обрубки облоя по внешнему контуру лопастей 
стабилизатора: 1 – лопасти; 2 – боек; 3 – режущие клинья;  
4 – направление перемещения инструмента [1] 
 
Появление наплыва t  в значительной степени связано с нерациональным направлением перемещения в процессе отрубки передней грани 
клина, образующего угол 
1
α  (рис. 1). При проведении эксперимента выходные параметры должны характеризовать кинематические особенности 
пластического течения деформируемого материала и энергосиловые условия исследуемого процесса. Это объясняется необходимостью их учета 
при разработке технологического процесса,  проектирования рабочего инструмента и выборе соответствующего оборудования. Необходимыми условиями для выбора выходных параметров являются [14]: 
- однозначность, возможность их количественной оценки; 
- статистическая эффективность; 
- чувствительность к изменению факторов. 
Исходя из сказанного и учитывая опыт применения разделительных 
операций при изготовлении стабилизаторов стреловидных пуль, к выходным параметрам  исследуемого процесса в общем случае следует отнести  
толщину следа облоя z и необходимую для осуществления операции технологическую силу. 
Представляется более рациональным использовать инструмент, 
имеющий клиновые выступы, образованные передними криволинейными 
поверхностями с радиусами 
1
R  и и 
2
R , а также задней гранью с углом 
1
α  
(рис. 3). Проведенные предварительные экспериментальные исследования 
показали, что при обрубке лопастей толщиной 
1
≤
δ
 мм происходит каче