автореферат диссертации по искусствоведению, специальность ВАК РФ 17.00.06
диссертация на тему: Совершенствование дизайна и технологии изготовления рельефа художественных изделий листовой сверхпластической формовкой

Полный текст автореферата диссертации по теме "Совершенствование дизайна и технологии изготовления рельефа художественных изделий листовой сверхпластической формовкой"

Коровкин Олег Николаевич

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ДИЗАЙНА И ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ РЕЛЬЕФА ХУДОЖЕСТВЕННЫХ ИЗДЕЛИЙ ЛИСТОВОЙ СВЕРХПЛАСТИЧЕСКОЙ ФОРМОВКОЙ

Специальность 17.00.06 - Техническая эстетика и дизайн

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Киров - 2007

003053314

Работа выполнена в Вятском государственном университете.

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Кузнецов Георгий Павлович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Зимин Юрий Анатольевич кандидат технических наук, доцент Колотилов Владимир Иванович

Ведущая организация:

Санкт-Петербургский государственный университет технологии и дизайна

Защита диссертации состоится 22 февраля 2007 года в 1200 на заседании диссертационного совета Д 212.119.04 в Московском государственном университете приборостроения и информатики по адресу: 107846, г.Москва, ул.Стромынка, д.20, зал заседаний Ученого совета.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГУПИ.

Автореферат разослан 22 января 2007 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета д.т.н., профессор

М.Л.Соколова

Общая характеристика работы

Актуальность работы. Создание уникальных художественных изделий высокого уровня дизайна напрямую связано с постоянным развитием и усложнением художественных приемов, используемых дизайнерами для проектирования, а также с применением прогрессивных инновационных технологий для их производства. В этом случае результат дизайна будет определяться гармоничным сочетанием художественных и технических решений, использованных в проекте.

Часто дизайнерам не удается реализовать свой замысел с качеством рельефа, предусмотренным проектом, в связи с недостаточной изученностью технологических возможностей инновационных наукоемких технологий и отсутствием технологических рекомендаций для их проектирования. Одной из таких наукоемких технологий металлообработки является листовая сверхпластическая формовка (СПФ). Имеющийся опыт и анализ литературы показывают, что эта технология эффективна в условиях мелко- и среднесерийного производства деталей сложной формы в различных отраслях промышленности и, особенно, в производстве товаров народного потребления, имеющих сложный художественный рельеф.

Сущность технологии заключается в следующем: тонколистовые заготовки с мелкозернистой структурой нагреваются до температуры проявления эффекта сверхпластичности (например, латуни до 500-700 °С), и деформируются по форме инструмента - матрицы за счёт давления сжатого газа до 0,5 - 2 МПа. Способность материалов деформироваться в условиях сверхпластичности с большими степенями деформации при сравнительно малых величинах давления, действующего на заготовку, обеспечивает конкурентные преимущества данной технологии. Эти преимущества заключаются в возможности формообразования художественных изделий со сложным рельефом высокого качества с использованием сравнительно простого технологического оборудования, доступного дизайнерам -предпринимателям, и штампов, которые можно изготавливать не только из металла, но и неметаллических материалов в связи с малыми удельными давлениями при СПФ. Благодаря сравнительно малым затратам на оборудование и оснастку, технология применима не только для крупных предприятий, но и предприятий малого бизнеса, производящих художественные изделия в условиях мелкосерийного производства.

В разработку и внедрение технологии СПФ художественных изделий наибольший вклад внесли ученые: Смирнов О.М., Цепин A.M., Новиков И.И., Портной В.К., Ефремов Б.Н., Африкантов A.M., Кропотов Г.А., Земцов М.И., Поляков С.М. и др.

Широкое внедрение в практику дизайна формообразования художественных изделий в условиях сверхпластичности сдерживается в связи с недостаточной изученностью этой технологии и наличием пока не решенных научных проблем.

Наиболее важной проблемой является отсутствие методики проектирования технологических процессов СПФ изделий из листового материала с художественным рельефом с учетом технологических возможностей СПФ. В связи с этим дизайнеры предприятий на стадии художественного замысла не могут оценить возможности изготовления рельефа и показатели его качества. На стадии подготовки производства возникают проблемы, связанные с выбором наиболее эффективных вариантов технологий с использованием эффекта сверхпластичности, режимов деформирования заготовок, проведения расчетов экономической эффективности, а также поиск направлений совершенствования качества технологии и дизайна изделий. Поэтому в настоящее время дизайнеры вынуждены совершенствовать дизайн рельефа и разрабатывать технологию его СПФ методом проб и ошибок.

В связи с этим актуальной научно-технической задачей, решению которой посвящена представляемая диссертационная работа, является разработка эффективной методики проектирования технологических процессов СПФ, позволяющей совершенствовать дизайн и технологию изготовления рельефа художественных изделий.

Цель работы - повышение дизайна рельефа художественных изделий и эффективности их производства с учетом технологических возможностей листовой сверхпластической формовки.

Для достижения указанной цели поставлены задачи:

1) разработка методики проектирования технологических процессов СПФ изделий из листового материала с художественным рельефом;

2) разработка классификатора элементов художественного рельефа;

3) разработка системы показателей качества элементов художественного рельефа;

4) разработка классификатора технологических процессов СПФ;

5) анализ механизма СПФ труднодеформируемых элементов художественного рельефа с помощью программного комплекса «8РЬЕ№>;

6) экспериментальное определение формуемости труднодеформируемых элементов художественного рельефа;

7) разработка моделей для расчета показателей качества художественного рельефа изделий при их СПФ.

Научной новизной исследования обладают:

1) методика проектирования технологических процессов СПФ изделий из листового материала с художественным рельефом, позволяющая совершенствовать дизайн рельефа и повысить эффективность технологии изготовления художественных изделий;

2) классификатор элементов художественного рельефа, позволяющий выделить наиболее труднодеформируемые элементы в рельефе;

3) система показателей качества элементов художественного рельефа, позволяющая оценить возможности его изготовления в соответствии с замыслом дизайнера;

4) классификатор технологических процессов СПФ, необходимый для разработки и выбора наиболее эффективного варианта технологии;

5) математические модели для расчета показателей качества труднодефор-мируемых элементов рельефа, позволяющие совершенствовать дизайн рельефа и проектировать технологию их СПФ.

Практическая значимость заключается в следующем:

1) методика и математические модели, разработанные в проекте, позволяют на стадии создания художественного изделия и проектирования технологии СПФ разработать множества альтернативных вариантов дизайна художественного рельефа и вариантов реализации технологии, и выбрать из них наиболее приемлемые;

2) полученные результаты позволяют сократить сроки и затраты на проектирование и освоение производства новых видов художественных изделий, а также повысить уровень их дизайна и снизить себестоимость изготовления;

3) разработанные рекомендации могут быть использованы для СПФ изделий с художественным рельефом как единичного, так и серийного производства, а также при производстве тонкостенных пространственных изделий с декоративными элементами сложной формы.

Апробация работы. Результаты работы докладывались на IV Международной научно - технической конференции «Информационные технологии в инновационных проектах» (г. Ижевск, 2004 г.), V и VI Всероссийских научных конференциях по направлению 656700 «Технология художественной обработки материалов» (г. Ижевск, 2003 г., г. Киров, 2004 г.), Всероссийской научно-технической конференции «Наука - производство - технология - экология» (г. Киров, 2003, 2004, 2005, 2006 г.г.), научных семинарах кафедры «Технология художественной обработки материалов» ВятГУ. Материалы диссертации используются в учебном про-

цессе подготовки инженеров по специальности «Технология художественной обработки материалов».

Публикации. Результаты работы опубликованы в 11 печатных трудах, в том числе 3 статьи в рецензируемых научных журналах по перечню ВАК РФ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, выводов и библиографии. Работа изложена на 137 стр. машинописного текста, содержит 73 рисунка и 21 таблицу. Список литературы состоит из 86 наименований.

Краткое содержание работы

Во введении обоснована актуальность работы, сформулирована цель и задачи, раскрыта научная новизна и практическая значимость исследования.

В первой главе показано, как в ходе развития человеческой цивилизации происходит постоянное усложнение художественного рельефа на поверхностях изделий. Этому способствовало освоение и использование новых материалов, технологий их обработки, повышение требований к уровню дизайна изделий с художественным рельефом со стороны потребителей. Установлено, что во все времена значительная часть потребителей предпочитала высокохудожественные изделия, имеющие сложные формы поверхности, декорированные мелкими рельефными элементами. Анализ форм художественного рельефа показал, что сложная форма рельефа может быть представлена как совокупность (система), состоящая из элементов, имеющих достаточно простую геометрическую форму (например, сферическую, коническую, прямолинейную, угловую и т.д.).

Оформление рельефами художественных изделий из металла довольно часто используется в декоративно-прикладном искусстве и в товарах народного потребления. Современные способы обработки металлов давлением, применяемые для получения рельефа, основаны либо на использовании ручных приемов чеканки, либо машинных способов штамповки. Одним из наиболее прогрессивных методов, обеспечивающих высокое качество художественных изделий с рельефом, является СПФ. Конкурентные преимущества данной технологии заключаются в возможности получения тонкостенных плоских и объемных изделий сложной конфигурации со сложным художественным макро- и микрорельефом, производство которых с использованием традиционных процессов обработки ручной чеканкой, листовой гидро- или импульсной формовкой нерентабельно, а часто и практически невозможно.

Во второй главе, в соответствии с поставленными в работе задачами, разработана методика проектирования технологических процессов СПФ (ТП СПФ) изделий из листового материала с художественным рельефом.

Алгоритм разработки ТП СПФ (рисунок 1) включает три основных этапа проектирования: оценку возможностей изготовления художественного рельефа по показателям качества, выбор наиболее эффективного ТП СПФ и его разработку. Для выполнения этих этапов и достижения цели диссертационного исследования необходимо методическое и информационное обеспечение, а также система моделей расчета показателей качества.

Рисунок 1 - Алгоритм разработки ТП СПФ изделий с художественным рельефом

В состав исходной информации, необходимой для реализации алгоритма, входят рисунки, чертежи, модели художественного изделия с рельефом, разработанные дизайнером. Эта исходная информация не позволяет дизайнеру-технологу ответить на вопрос: возможно ли получение художественного рельефа изделия СПФ, содержащего узкие рифты и пазы, цилиндрические и сферические полости, имеющие наименьшие размеры. Это наиболее труднодеформируемые элементы рельефа художественных изделий.

Первый этап проектирования заключается в оценке возможностей изготовления художественного рельефа изделия по показателям качества. В состав методической информации, необходимой для этой оценки, входят классификатор элементов художественного рельефа, система показателей качества, модели расчета показателей качества.

На данном этапе проектирования решаются следующие задачи:

- определение и выделение наиболее труднодеформируемых элементов художественного рельефа простой геометрии, для формообразования которых требуется повышенное давление газовой среды;

- проведение оценки возможностей изготовления СПФ выделенных элементов с помощью моделей показателей качества труднодеформируемых элементов.

Оценка качества этих элементов проводится по ряду показателей, таких как высота элемента, степень утонения материала, состояние поверхности и т.п. Если значения показателей соответствуют замыслу дизайнера, то осуществляется переход ко второму этапу. Если же показатели не удовлетворяют замыслу, то производится корректировка размеров и формы труднодеформируемых элементов.

Второй этап проектирования заключается в выборе наиболее эффективного ТП СПФ художественного изделия с рельефом из возможных альтернатив. Исходной информацией, необходимой для реализации данного этапа, является классификатор ТП СПФ, банк данных о характеристиках оборудования, методика и система критериев для выбора наиболее эффективных ТП. В результате выполнения данного этапа разработчик выбирает наиболее эффективный вариант ТП СПФ.

Если на этом этапе не удается выбрать эффективный ТП, то осуществляется выбор другой технологии формообразования художественного изделия с рельефом подвижной средой (например, электрогидроимпульсной штамповки, штамповки полиуретаном, жидкостью и т.д.).

Третий этап проектирования заключается в разработке ТП СПФ художественного изделия с рельефом. Эта разработка осуществляется с использованием классификатора ТП, классификатора деталей, изготовленных СПФ и технологических рекомендаций. В результате выполнения данного этапа выбирается заготовка, деформирующее оборудование, технологическая оснастка, назначаются режимы формовки и производятся экономические расчеты.

После выполнения этого этапа проводится подготовка производства и выпуск опытной партии изделий. Если выявляются недостатки в качестве полученного рельефа, то дизайнером корректируется рельеф и дорабатывается технология, оснастка, инструмент.

Анализ научно-технической литературы и проведенные исследования показывают, что труднодеформируемые элементы художественного рельефа требуют для формовки наибольшего времени и давления газовой среды. У данных элементов не во всех случаях наблюдается соответствие формы рельефа детали форме гравюры матрицы. В связи с этим появляется необходимость в геометрическом анализе сложной формы рельефа и выделении в нем труднодеформируе-мых элементов. С этой целью разработан конструктивный классификатор элементов рельефа, основанный на геометрическом анализе структуры его формы. Сущность анализа заключается в представлении сложного рельефа в виде системы элементов простых геометрических форм.

Согласно предложенной методике, художественный рельеф подразделяется на две большие группы, определяющие положение частей орнамента на поверхности детали, - углубления и выпуклости (рисунок 2).

Рисунок 2 -Классификатор элементов художественного рельефа

На рисунке 3 представлен пример разложения сложной формы рельефа на простейшие геометрические элементы.

1 -о |о о_ <3

О о

□ □

а <

Сферическая выпуклость

рифт

\ Прямолинейный рифт

- наиболее труднодефорлжруемые цементы:

- угловой рифт;

- сферическая выпуклость.

Рисунок 3 - Пример разложения рельефа на составляющие элементы

В результате анализа к наиболее труднодеформируемым элементам сложного по форме художественного рельефа отнесены сфера и угловой рифт, имеющие наименьшие размеры. Эти труднодеформируемые элементы требуют наибольшего времени и давления при СПФ. Совершенно естественен вопрос дизайнера - могут ли быть получены эти труднодеформируемые элементы на выбранном оборудовании для СПФ, и будут ли они соответствовать требуемым показателям качества, установленным дизайнером.

В связи с отсутствием научно обоснованных рекомендаций в настоящий момент ответа на этот вопрос получить невозможно. Во многих случаях дизайнеры и технологи, понимая высокий уровень риска, только интуитивно определяют возможность изготовления труднодеформируемых элементов художественного рельефа СПФ. Для решения этой проблемы необходимо иметь систему показателей качества элементов рельефа и математические модели для расчета показате-

лей качества в функциональной зависимости от режимов СПФ. На рисунке 4 представлена система критериев для оценки качества этих элементов.

Рисунок 4 - Система критериев для оценки качества элементов рельефа

Критерий, учитывающий степень отклонения размеров элементов рельефа от размеров соответствующих элементов матриц, позволяет определить и оценить максимально допустимые предельные размеры прогибов поверхности труд-нодеформируемых элементов рельефа.

Критерий, учитывающий утонение материала, позволяет оценить степень изменения толщины материала в местах наибольшей деформации и определить функциональную пригодность полученного художественного изделия. Он так же, как и предыдущий комплексный критерий, определяется применительно ко всем формам труднодеформируемых элементов.

На качество поверхности изделия оказывают влияние температурные, деформационные и скоростные условия процесса СПФ, приводящие к изменению эстетических и физико-механических свойств поверхностного слоя материала, поэтому в систему критериев включены показатели, учитывающие изменение данных свойств.

Система показателей качества художественного рельефа и их значения, рассчитанные с помощью математических моделей, позволяют объективно оценивать возможность получения труднодеформируемых элементов рельефа и при необходимости вносить коррективы в дизайн художественного рельефа.

Методика определения наиболее эффективного ТП изготовления художественного изделия с рельефом включает этапы разработки и оценки альтернативных вариантов ТП СПФ с помощью системы критериев и выбора наиболее предпочтительного варианта.

Для разработки альтернативных вариантов ТП СПФ разработан их классификатор в форме морфологической таблицы (таблица 1). Каждый из признаков ТП имеет различные варианты реализации, которые в целом определяют множество альтернативных ТП СПФ. Каждый из вариантов реализации ТП имеет свою определенную область применения.

Сплошной линией в таблице отмечены возможные конструктивно-технологические признаки классификации варианта ТП СПФ, предназначенного для изготовления небольших изделий в условиях единичного и мелкосерийного производства малыми предприятиями и дизайнерами - предпринимателями.

Пунктирной линией отмечены конструктивно-технологические признаки технологии мелко- и среднесерийного производства художественных изделий.

Конструктивно-технологический классификатор позволяет:

- дизайнерам определять альтернативные варианты технологии изготовления художественного рельефа;

- технологам разрабатывать альтернативные варианты технологии, подбирать оборудование, технологическую оснастку и инструмент;

- разработчикам технологии накоплять информацию об имеющихся альтернативных ТП СПФ, проявлять творческую деятельность, направленную на улучшение существующих вариантов ТП СПФ и разработку новых. Классификатор является по существу базой данных (знаний) ТП СПФ.

Анализ научно-технической литературы, опыт внедрения и результаты теоретических и экспериментальных исследований позволили определить показатели (критерии), определяющие эффективность ТП СПФ. Эффективность ТП оценивается двумя комплексными критериями: качеством художественного рельефа и социально-экономической эффективностью ТП СПФ.

Таблица 1 - Классификация ТП СПФ

Заготовка

> Карточка

Полоса

Лента

Операции

Формообразующие

РазЗелительные

СоВмещённые

Подвижная среЗа

Газ

возЗух1( инертный газ

.Вакуум

Поле

магнитное электромагнитное инерционных сил

жиЗкая (расплавы)

эластичная

- Устройства обеспечивающие Завление среЭы на заготовку

Устройства Зля созЗа-

ния Завления на заготовку (энергетический блок)

Баллоны сжатого ВозЭуха, гава

Компрессорные установки

"Вакуумные -установки

Устройства Зля создания вакуума г^оЗ заготовкой

Вакуумные .цетдновки

Магнитно-импульсные установки

Центрифуги

Импульсные машины

Устройства Зля созЭания Завления среЭы на заготовку _и вакуума поЗ заготовкой._

Комбинация вышеперечисленных устройств

Устройства Эля нагрева заготовки и матрицы

Электрическую*^- ^Горения газов

Использующие энергию

Горения угля

Горения Зров

_\ -- „ _Использующие теплоизоляцию_

Силикатные материны (кирпич^-; Асбест | Стекловолокно | Прочие

Технологическая оснастка (матрица)

Способы изготовления гра^Хы^матрицы ' _

Литьём| Да6лением| Вручную) ЭлдкТар!?химически | Га.1ьван\п/тсги1кд^ч^1ыпрозвуко6ой | Резанием | Комбинация способов

Давленуе-^кшвижной среЭы

Режимы штамповки

Постоянное

Импульсное

М(Я,г) 2 МПа

Статикоцмпцльсное

Температура

Обеспечивающая эффект сйерхпластичности

Комплексный критерий, определяющий качество художественного рельефа представлен на рисунке 4.

Комплексный критерий социально-экономической эффективности ТП СПФ часто является наиболее значимым при выборе ТП при небольших различиях показателей качества художественного рельефа. Этот критерий определяется двумя комплексными критериями более низкого уровня иерархии: экономическая эффективность ТП СПФ и социальная эффективность ТП СПФ.

Для определения экономического эффекта следует определить давление формующей среды, необходимое для СПФ, выбрать необходимое оборудование и технологическую оснастку, инструмент и рассчитать себестоимость изготовления художественного рельефа.

Для оценки социальной эффективности необходимо оценить и сравнить социальные последствия внедрения альтернативных вариантов ТП СПФ (эколо-гичность, безопасность условий труда и т.д.).

Выбор наиболее эффективного ТП СПФ выполняется дифференциальными или комплексными методами, изложенными в государственных стандартах по оценке качества продукции.

Разработка научно-обоснованной методики принятия решений при выборе оптимального ТП позволяет перейти от методов, базирующихся только на опыте, интуиции и волевых решениях, к научно-обоснованным методам выбора рационального и эффективного ТП из числа возможных альтернатив.

В третьей главе описана методика проведения исследования СПФ труд-нодеформируемых элементов художественного рельефа.

Оценка технологических возможностей формообразования элементов художественного рельефа проводилась с использованием латуни - материала, наиболее распространенного для промышленного производства товаров народного потребления, таких как кофейники, чайники, тарелки, самовары и т.п.

Латунь имеет высокую пластичность, привлекательный внешний вид (цвет под золото), хорошо полируется, обладает высокой адгезией с покрытиями различных материалов (хромирование, никелирование, чернение, лужение и т.д.), удовлетворяет санитарным нормам, предъявляемым к материалам изделий с покрытиями для хранения пищевых продуктов, и представляет дизайнерам возможность в широких пределах реализовывать творческие способности - разрабатывать множество вариантов дизайна художественного рельефа.

В работе была использована латунь марки ЛЖМц59-1-1 толщиной 0,8 мм, произведенная и подготовленная с учетом требований для СПФ на Кировском заводе по обработке цветных металлов.

Для экспериментальных исследований СПФ элементов художественного рельефа использовали установку на базе пресса П311 со специально спроектированным и изготовленным изотермическим нагревательным блоком с рабочей температурой нагрева до 1000 °С, номинальным давлением 2 МПа и специализированным разъемным инструментом под плоскую заготовку диаметром до 150 мм.

Использовалась также беспрессовая установка для СПФ мелких деталей в условиях мелкосерийного производства.

Исследование, разработка и отработка технологических процессов СПФ осуществлялись на оснастке, в которой были изготовлены гравюры наиболее типичных труднодеформируемых элементов художественного рельефа (сферических выемок, прямолинейных, криволинейных и угловых рифтов).

Оценка показателей качества этих элементов выполнялась на макро- и микрошлифах. Геометрические размеры и характер распределения утонения материала измерялись инструментальным микроскопом марки ИМЦ 100x50. Микроструктура исследовалась на микроскопе NEOPHOT-30. Шероховатость поверхности исследуемых элементов измерялась контактным методом профилометром марки 296. Твердость материала после СПФ измерялась прибором ПМТ-3.

Теоретическое исследование формоизменения труднодеформируемых элементов художественного рельефа проводились с использованием специализированного программного комплекса «SPLEN», предоставленного проблемной лабораторией деформации сверхпластичных материалов Московского института стали и сплавов (технический университет). Данный комплекс предназначен для расчетов на базе метода конечных элементов формоизменения материалов под действием нагрузки, полей напряжений и деформаций в процессе формовки, а также режимов СПФ.

Математическая обработка экспериментальных данных оценки показателей качества труднодеформируемых элементов производилась с использованием стандартных пакетов программ: Microsoft Office, Mathcad, Advanced Grapher, CorelDRAW, AutoCAD.

В четвертой главе приведены результаты теоретического исследования процесса СПФ труднодеформируемых элементов художественного рельефа с использованием программного комплекса «SPLEN».

Основной целью теоретического исследования явилась оценка деформационной способности труднодеформируемых элементов рельефа и их показателей качества. Применялось технологически допустимое давление и приемлемое по производительности время СПФ для производства изделия с художественным рельефом.

Анализ результатов численных расчетов позволил определить режимы формообразования труднодеформируемых элементов, при которых получается оптимальное сочетание параметров качества Определен предел давления, равный 1,25 МПа, превышение которого приводит к возникновению бортов при свободной формовке на оболочках диаметром свыше 2,5 мм и концентрических рифтах, начиная с ширины 2,5 мм. Борт прямолинейных рифтов при увеличении порогового давления также начинает стремительно расти. Увеличение бортов приводит к внешнему искажению геометрии элемента и резкому изменению напряженно-деформируемого состояния, что незамедлительно отражается на показателях качества в худшую сторону. Оптимальное время обработки, при котором происходит формообразование всей номенклатуры элементов рельефа составило 3600 с.

Анализ стадий формоизменения во времени по конечно-элементной картине сечений деформируемых элементов (рисунок 5) позволил определить изменение показателей качества элементов художественного рельефа для разных диаметров, углов, ширины, кривизны и глубины (высоты) элементов.

Рисунок 5 - Численные модели процесса формообразования сферического элемента за различные периоды времени

В результате численного моделирования СПФ труднодеформируемых элементов художественного рельефа получены расчетные значения показателей качества в зависимости от размеров элементов и их формы, а также проведен анализ напряженно-деформированного и структурного состояния.

В пятой главе приведены результаты комплексного экспериментального исследования СПФ труднодеформируемых элементов художественного рельефа.

При экспериментальном исследовании решены следующие задачи:

- исследована зависимость показателей качества труднодеформируемых элементов художественного рельефа от их размеров и формы;

- путем математической обработки результатов экспериментальных исследований получены математические модели для технологических расчетов;

- проведено сравнение результатов теоретических исследований с помощью программного комплекса «БРЬЕИ» и экспериментальных исследований показателей качества труднодеформируемых элементов, сделаны выводы о возможности использования этого программного комплекса для технологических расчетов показателей качества;

- проведена оценка деформированного состояния и структуры материала в зонах максимальной деформации;

- проведена оценка шероховатости и микротвердости поверхности отформованных элементов художественного рельефа.

Исследование зависимости качества труднодеформируемых элементов от их размеров и формы проведено экспериментально для сферических, цилиндрических элементов, прямолинейных, криволинейных рифтов размерами в плане до 0,2 мм, а также элементов с угловыми размерами от 10 до 120 градусов. В результате определена степень проработки элементов, получены численные значения высот отформованных элементов и толщин материала в зонах максимальной деформации в зависимости от прикладываемого давления за определенный промежуток времени.

Выполнен регрессионный анализ значений и получены уравнения регрессии, с помощью которых можно рассчитать показатели качества труднодеформируемых элементов художественного рельефа. В качестве примера на рисунке 6 представлен графический результат анализа для высот сферических элементов, а в таблице 2 приведены математические зависимости для их расчета. Эти уравнения регрессии необходимы для оценки возможности изготовления указанных элементов СПФ, корректировки размеров и формы художественного рельефа дизайнером.

И,мм

0.09 0.08 0.07 0.06 0.05 0.04 0.03 0.02 0.01

О 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8

-а»

О«'

.....

1.25 МПа

1 МПа

0.75 МПа „ 0.5 МПа

(),ММ

0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 2.2 2.4 2.6 2.8 3 3.2 3.4 3.6 3.8 4 4.2 4.4

о - Ванные эксперимента,----кривая регрессии

Рисунок 6 - Кривые регрессии зависимости Ь от (1 для СПФ сферических элементов

Таблица 2 - Уравнения регрессии высоты сферических элементов

№ Р, МПа Диапазон (1, мм Уравнение

1 0,5 0,2-И' Ь=-0.0060883*с16+0.0710089*с15- 0.3057818*ё4+ +0.6085902*<13-0.5492577*а2+0.2200303*с1-0.0265503

2 0,75 0,2-4 Ь=-(1.8246513*10И))*с18+0.007057*£17-0.0798288*с16+0.4150586*£15--1.1219179*с14+1.6098265*с13-1.1476968*<12+0.3735541*с1-0.037241

3 1 0,2-4 Ь=0.0062906*с17-0.0958821*с1б+0.566821*с15--1.6420182*с14+2.4356525*с13-1.6999172*с12+0.5257374*с1-0.0412625

4 1,25 0,2*4 11—0.0119943 *с15+0.1099262*с14-0.3457997*с13+0.55342*с12--0.2818764*а+0.0596958

Сравнение результатов расчетов показателей качества труднодеформируе-мых элементов, выполненных с помощью уравнений регрессии и с помощью программного комплекса «5РЬЕ№>, показали, что отклонение этих результатов не превышает 12 - 14%.

Этот результат имеет важное практическое значение, потому что использование программного комплекса позволяет быстро проводить имитационные эксперименты с целью определения показателей качества труднодеформируемых элементов, без выполнения трудоемких дорогостоящих экспериментальных исследований.

Экспериментально исследована макро- и микроструктура труд нодеформ и -руемых элементов. На рисунке 7 в качестве примера представлены макро- и микро шлифы сферического элемента.

а б в

Рисунок 7 - Сферический элемент, полученный СПФ (а), его макрошлиф (б)

и микрошлиф (в)

Эти исследования подтвердили возможность использования программного комплекса «ЗРЬЕ№> для изучения механизма формообразования при СПФ (рисунки 5, 7).

Исследование структуры материала показало, что в результате СПФ произошло увеличение размера зерен в 17,5 раз при сохранении их относительно равноосной формы. I [аиболее заметные изменения наблюдаются в местах повышенной интенсивности деформации, где зерна приобретают вытянутую в направлении течения форму. Увеличенный размер зерна не оказывает негативного влияния на функциональные и эстетические свойства изделия. Данное явление находит свое негативное отражение лишь в замедлении процесса дальнейшей формовки.

Таким образом, экспериментальное исследование деформированного состояния и микроструктуры труднодеформируемых элементов показало, что расчеты с использованием комплекса «БРЬЕИ» адекватно описывают процесс их деформации.

Исследование шероховатости художественного рельефа показало, что поверхность рельефа, контактирующая с матрицей, имеет шероховатость, соответствующую шероховатости поверхности матрицы - не более 0,44 мкм. Свободно деформируемая поверхность характеризуется шероховатостью поверхности, унаследованной от исходного состояния материала - в среднем 0,9 мкм. Состояние поверхности элементов после СПФ удовлетворяет требованиям, предъявляемым к художественному изделию: отсутствует окалина, нет пригаров и других дефектов, вызванных воздействием температуры. Твердость поверхности рельефа оказалась равномерной и составила 120 НУ.

В шестой главе рассмотрены вопросы практического применения алгоритмов и методик совершенствования дизайна рельефа, разработки ТП СПФ художественных изделий и выбора наиболее эффективного варианта технологии для их изготовления.

Приведен пример реализации этих методик для производства изделия Ве-ликорецкая икона «Святитель Николай». Определены наиболее труднодеформи-руемые элементы рельефа, и проведена оценка возможности их изготовления СПФ с помощью моделей показателей качества. В результате оценки скорректирована форма и размеры художественного рельефа изделия, удовлетворяющие замыслу дизайнера.

Определены возможные альтернативные варианты реализации технологии СПФ изделия, и выбран наиболее эффективный из них, обеспечивающий высокое качество рельефа и максимальный социально-экономический эффект реализации технологии.

На основании анализа научно-технической литературы и проведенных исследований разработаны технологические рекомендации по совершенствованию дизайна и разработке ТП СПФ. Сформулированы требования к применяемым материалам, инструменту, оснастке и оборудованию, позволяющие существенно повысить эффективность СПФ.

Выводы

1. Разработана методика проектирования технологических процессов СПФ изделий из листового материала с художественным рельефом, позволяющая проектировать изделия с учетом возможностей СПФ, определять технологические параметры процесса и осуществлять выбор способов и устройств, повышающих эффективность технологии и качество дизайна художественного рельефа.

2. Разработан классификатор элементов художественного рельефа, позволяющий на основе конструктивно - геометрического анализа выделять в нем труднодеформируемые элементы, регламентирующие режимы обработки.

3. Разработана система показателей качества элементов художественного рельефа, позволяющая оценивать возможности СПФ рельефа по критериям, определяющим форму, размеры и состояние поверхности элементов.

4. Разработан классификатор технологических процессов СПФ, содержащий возможные структурные и функциональные признаки их реализации, позволяющий разрабатывать варианты технологических процессов и выбирать из них наиболее эффективные.

5. В результате анализа механизма СПФ типовых труднодеформируемых элементов художественного рельефа на изделиях из латуни ЛЖМц59-1-1 толщиной 0,8 мм с помощью программного комплекса «БРЬЕЫ» получены зависимости предельных и допустимых величин деформаций элементов от давления и времени формовки. Установлено, что продолжительность процесса СПФ сложного художественного рельефа высокого качества проработки может составлять до 60 минут при давлении формообразования до 1,25 МПа. Увеличение указанных режимов приводит к потере сверхпластичных свойств материала из-за значительного роста размеров структурных составляющих материала более 25-35 мкм.

6. В результате экспериментальных исследований процессов СПФ типовых труднодеформируемых элементов художественного рельефа на листовой латуни ЛЖМц59-1-1 произведена оценка их формуемости. Показана возможность качественной проработки с допустимым утонением элементов размером в плане до 0,2 мм, а также элементов с угловыми размерами от 10 до 120 градусов. Установлена зависимость шероховатости поверхности получаемого рельефа от исходного состояния материала и инструмента, а также определен характер изменения прочностных характеристик материала изделия.

7. На основе анализа результатов экспериментальных исследований разработаны математические модели для расчета высоты и утонения типовых трудно-

деформируемых элементов художественного рельефа для листовой латуни ЛЖМц59-1-1. Использование моделей позволило повысить качество дизайна рельефа, сократить продолжительность проектирования и освоения производства художественных изделий за счет сокращения доработок инструмента и технологии в 2-3 раза.

Публикации по содержанию диссертации

1. Коровкин О.Н. Методика расчета давления газа при сверхпластической формовке художественного рельефа на плоских заготовках. // Сборник Всероссийской научно-технической конференции «Наука - производство - технология - экология».- Киров, 2003,- т.5, с.76.

2. Земцов М.И., Коровкин О.Н. Использование технологии сверхпластической формовки для изготовления художественных изделий. // Дизайн и технология художественной обработки материалов; труды 5 Всероссийской научной конференции по направлению 656700 «Технология художественной обработки материалов». - Выпуск 7. - Ижевск: Издательство ИжГТУ, 2003, с.33-38.

3. Кузнецов Г.П., Коровкин О.Н. Дизайн деталей художественных изделий, изготавливаемых методом сверхпластической формовки. // Информационные технологии в инновационных проектах. Труды IV Международной научно- технической конференции. В 4 частях. Ч. 1,- Ижевск: Издательство ИжГТУ, 2004, с.184-188.

4. Кузнецов Г.П., Коровкин О.Н. Критерии качества художественного рельефа получаемого методом сверхпластической формовки. // Сборник Всероссийской научно-технической конференции «Наука -производство-технология - экология»,- Киров, 2004.- т.5, с.91-92.

5. Кузнецов Г.П., Коровкин О.Н. Система критериев для оценки качества художественного рельефа. // Дизайн и технология художественной обработки материалов: труды 6 Всероссийской научной конференции по направлению 656700 «Технология художественной обработки материалов».- Выпуск 8.- Киров: Издательство ВятГУ, 2004, с.66-68.

6. Кузнецов Г.П., Коровкин О.Н. Геометрический анализ структуры художественного рельефа тонколистовых деталей. // Сборник Всероссийской научно- технической конференции «Наука - производство- технология- экология»- Киров, 2004- т.5, с. 187-188.

7. Кузнецов Г.П., Цепин М.А., Коровкин О.Н. Исследование деформационной способности элементов художественного рельефа. // Сборник Всероссийской

научно- технической конференции «Наука -производство - технология - экология»,- Киров, 2005.- т.4, с.127-128.

8. Цепин М.А., Поляков С.М., Апатов К.Ю., Коровкин О.Н., Бегнарский В.В. Двухфазные латуни с ультрамелким зерном для листовой сверхпластической формовки художественных изделий. // Цветные металлы. №1, 2005, с.67-70.

9. Цепин М.А., Апатов К.Ю., Синицын М.В., Коровкин О.Н., Кузнецов Г.П. Оценка условий работы оснастки и инструмента при их нагреве и сверхпластической формовке изделий с художественным рельефом. // Кузнечно-штамповочное производство. №11, 2005, с.28-32.

10. Селедкин Е.М., Цепин М.А., Апатов К.Ю., Коровкин О.Н. Моделирование процессов сверхпластической формовки полых оболочек из листа. // Известия ВУЗов «Черная металлургия». №11, 2005, с.21-24.

11. Кузнецов Г.П., Коровкин О.Н., Коровкина A.B. Исследование сверхпластической формовки сферических элементов. // Сборник Всероссийской научно-технической конференции «Наука - производство - технология - экология»,- Киров, 2006,- т.5, с.315-318.

Подписано к печати: 11.01.2007. Усл.печ.л. 1,25.

Бумага офсетная. Печать матричная.

Заказ №1086. Тираж 100 экз.

610000, г.Киров, ул.Дрелевского, 55. Отпечатано - ООО «Фирма «Полекс»»

Оглавление научной работы автор диссертации — кандидата технических наук Коровкин, Олег Николаевич

Введение.

Глава 1. Состояние вопроса.

1.1 Рельеф в дизайне художественных изделий.

1.2 Методы изготовления художественных изделий с рельефом из листового металла.

1.3 Метод СПФ для изготовления художественных изделий с рельефом

1.4 Выводы.

Глава 2. Методика проектирования ТП СПФ изделий из листового металла с художественным рельефом

2.1 Алгоритм разработки ТП СПФ изделий с художественным рельефом

2.2 Конструктивный классификатор элементов художественного рельефа.

2.3 Система критериев для оценки качества рельефа и технологических возможностей СПФ.

2.4 Классификация ТП СПФ.

2.5 Система критериев для выбора наиболее эффективного ТП СПФ.

2.6 Выводы.

Глава 3. Методика и материал для исследования СПФ труднодеформируемых элементов художественного рельефа.

3.1 Материал для исследования.

3.2 Методика и оборудование для исследования.

3.3 Выводы.

Глава 4. Теоретическое исследование процессов СПФ труднодеформируемых элементов художественного рельефа.

4.1 Алгоритм расчета процесса СПФ труднодеформируемых элементов художественного рельефа.

4.2 Исследование СПФ труднодеформируемых элементов художественного рельефа.

4.3 Выводы.

Глава 5. Экспериментальное исследование СПФ труднодеформируемых элементов художественного рельефа.

5.1 Исследование показателей качества элементов рельефа.

5.2 Сравнение результатов теоретических и экспериментальных исследований показателей качества.

5.3 Оценка деформированного состояния и структуры материала в зонах максимальной деформации.

5.4 Оценка шероховатости и микротвердости поверхности.

5.5 Выводы.

Глава 6. Разработка технологии СПФ художественных изделий с рельефом

6.1 Реализация методики проектирования ТП СПФ изделий с художественным рельефом.

6.2 Технологические рекомендации для разработки ТП СПФ.

6.3 Выводы.

Выводы.

Введение диссертации2007 год, автореферат по искусствоведению, Коровкин, Олег Николаевич

Создание уникальных художественных изделий высокого уровня дизайна напрямую связано с постоянным развитием и усложнением художественных приемов, используемых дизайнерами для проектирования, а также с применением прогрессивных инновационных технологий для их производства. В этом случае результат дизайна будет определяться гармоничным сочетанием художественных и технических решений, использованных в проекте.

Часто дизайнерам не удается реализовать свой замысел с качеством рельефа, предусмотренным проектом, в связи с недостаточной изученностью технологических возможностей инновационных наукоемких технологий и отсутствием технологических рекомендаций для их проектирования. Одной из таких наукоемких технологий металлообработки является листовая сверхпластическая формовка (СПФ). Имеющийся опыт и анализ литературы /1, 2, 3, 4/ показывают, что эта технология эффективна в условиях мелко- и среднесерийного производства деталей сложной формы в различных отраслях промышленности и, особенно, в производстве товаров народного потребления, имеющих сложный художественный рельеф.

Сущность технологии заключается в следующем: тонколистовые заготовки с мелкозернистой структурой нагреваются до температуры проявления эффекта сверхпластичности (например, латуни до 500-700 °С), и деформируются по форме инструмента - матрицы за счёт давления сжатого газа до 0,5 - 2 МПа. Способность материалов деформироваться в условиях сверхпластичности с большими степенями деформации при сравнительно малых величинах давления, действующего на заготовку, обеспечивает конкурентные преимущества данной технологии. Эти преимущества 'заключаются в возможности формообразования художественных изделий со сложным рельефом высокого качества с использованием сравнительно простого технологического оборудования, доступного дизайнерам - предпринимателям, и штампов, которые можно изготавливать не только из металла, но и неметаллических материалов в связи с малыми удельными давлениями при СПФ. Благодаря сравнительно малым затратам на оборудование и оснастку, технология применима не только для крупных предприятий, но и предприятий малого бизнеса, производящих художественные изделия в условиях мелкосерийного производства.

В разработку и внедрение технологии СПФ художественных изделий наибольший вклад внесли ученые: Смирнов О.М., Цепин A.M., Новиков И.И., Портной В.К., Ефремов Б.Н., Африкантов A.M., Кропотов Г.А., Земцов М.И., Поляков С.М. и др.

Широкое внедрение в практику дизайна формообразования художественных изделий в условиях сверхпластичности сдерживается в связи с недостаточной изученностью этой технологии и наличием пока не решенных научных проблем.

Наиболее важной проблемой является отсутствие методики проектирования технологических процессов СПФ изделий из листового материала с художественным рельефом с учетом технологических возможностей СПФ. В связи с этим дизайнеры предприятий на стадии художественного замысла не могут оценить возможности изготовления рельефа и показатели его качества. На стадии подготовки производства возникают проблемы, связанные с выбором наиболее эффективных вариантов технологий с использованием эффекта сверхпластичности, режимов деформирования заготовок, проведения расчетов экономической эффективности, а также поиск направлений совершенствования качества технологии и дизайна изделий. Поэтому в настоящее время дизайнеры вынуждены совершенствовать дизайн рельефа и разрабатывать технологию его СПФ методом проб и ошибок.

В связи с этим актуальной научно-технической задачей, решению которой посвящена представляемая диссертационная работа, является разработка эффективной методики проектирования технологических процессов СПФ, позволяющей совершенствовать дизайн и технологию изготовления рельефа художественных изделий.

Цель работы - повышение дизайна рельефа художественных изделий и эффективности их производства с учетом технологических возможностей листовой сверхпластической формовки.

Для достижения указанной цели поставлены задачи:

1) разработка методики проектирования технологических процессов СПФ изделий из листового материала с художественным рельефом;

2) разработка классификатора элементов художественного рельефа;

3) разработка системы показателей качества элементов художественного рельефа;

4) разработка классификатора технологических процессов СПФ;

5) анализ механизма СПФ труднодеформируемых элементов художественного рельефа с помощью программного комплекса «SPLEN»;

6) экспериментальное определение формуемости труднодеформируемых элементов художественного рельефа;

7) разработка моделей для расчета показателей качества художественного рельефа изделий при их СПФ.

Научной новизной исследования обладают:

1) методика проектирования технологических процессов СПФ изделий из листового материала с художественным рельефом, позволяющая совершенствовать дизайн рельефа и повысить эффективность технологии изготовления художественных изделий;

2) классификатор элементов художественного рельефа, позволяющий выделить наиболее труднодеформируемые элементы в рельефе;

3) система показателей качества элементов художественного рельефа, позволяющая оценить возможности его изготовления в соответствии с замыслом дизайнера;

4) классификатор технологических процессов СПФ, необходимый для разработки и выбора наиболее эффективного варианта технологии;

5) математические модели для расчета показателей качества труднодеформируемых элементов рельефа, позволяющие совершенствовать дизайн рельефа и проектировать технологию их СПФ.

Практическая значимость заключается в следующем:

1) методика и математические модели, разработанные в проекте, позволяют на стадии создания художественного изделия и проектирования технологии СПФ разработать множества альтернативных вариантов дизайна художественного рельефа и вариантов реализации технологии, и выбрать из них наиболее приемлемые;

2) полученные результаты позволяют сократить сроки и затраты на проектирование и освоение производства новых видов художественных изделий, а также повысить уровень их дизайна и снизить себестоимость изготовления;

3) разработанные рекомендации могут быть использованы для СПФ изделий с художественным рельефом как единичного, так и серийного производства, а также при производстве тонкостенных пространственных изделий с декоративными элементами сложной формы.

Апробация работы. Результаты работы докладывались на IV Международной научно - технической конференции «Информационные технологии в инновационных проектах» (г. Ижевск, 2004 г.), V и VI Всероссийских научных конференциях по направлению 656700 «Технология художественной обработки материалов» (г. Ижевск, 2003 г., г. Киров, 2004 г.), Всероссийской научно-технической конференции «Наука - производство - технология - экология» (г. Киров, 2003, 2004, 2005, 2006 г.г.), научных семинарах кафедры «Технология художественной обработки материалов» ВятГУ. Материалы диссертации используются в учебном процессе подготовки инженеров по специальности «Технология художественной обработки материалов».

Заключение научной работыдиссертация на тему "Совершенствование дизайна и технологии изготовления рельефа художественных изделий листовой сверхпластической формовкой"

выводы

1. Разработана методика проектирования технологических процессов СПФ изделий из листового материала с художественным рельефом, позволяющая проектировать изделия с учетом возможностей СПФ, определять технологические параметры процесса и осуществлять выбор способов и устройств, повышающих эффективность технологии и качество дизайна художественного рельефа.

2. Разработан классификатор элементов художественного рельефа, позволяющий на основе конструктивно - геометрического анализа выделять в нем труднодеформируемые элементы, регламентирующие режимы обработки.

3. Разработана система показателей качества элементов художественного рельефа, позволяющая оценивать возможности СПФ рельефа по критериям, определяющим форму, размеры и состояние поверхности элементов.

4. Разработан классификатор технологических процессов СПФ, содержащий возможные структурные и функциональные признаки их реализации, позволяющий разрабатывать варианты технологических процессов и выбирать из них наиболее эффективные.

5. В результате анализа механизма СПФ типовых труднодеформируемых элементов художественного рельефа на изделиях из латуни ЛЖМц59-1-1 толщиной 0,8 мм с помощью программного комплекса «SPLEN» получены зависимости предельных и допустимых величин деформаций элементов от давления и времени формовки. Установлено, что продолжительность процесса СПФ сложного художественного рельефа высокого качества проработки может составлять до 60 минут при давлении формообразования до 1,25 МПа. Увеличение указанных режимов приводит к потере сверхпластичных свойств материала из-за значительного роста размеров структурных составляющих материала более 25-35 мкм.

6. В результате экспериментальных исследований процессов СПФ типовых труднодеформируемых элементов художественного рельефа на листовой латуни ЛЖМц59-1-1 произведена оценка их формуемости. Показана возможность качественной проработки с допустимым утонением элементов размером в плане до 0,2 мм, а также элементов с угловыми размерами от 10 до 120 градусов. Установлена зависимость шероховатости поверхности получаемого рельефа от исходного состояния материала и инструмента, а также определен характер изменения прочностных характеристик материала изделия.

7. На основе анализа результатов экспериментальных исследований разработаны математические модели для расчета высоты и утонения типовых труд-нодеформируемых элементов художественного рельефа для листовой латуни ЛЖМц59-1-1. Использование моделей позволило повысить качество дизайна рельефа, сократить продолжительность проектирования и освоения производства художественных изделий за счет сокращения доработок инструмента и технологии в 2-3 раза.

Список научной литературыКоровкин, Олег Николаевич, диссертация по теме "Техническая эстетика и дизайн"

1. Смирнов О.М. Обработка металлов давлением в состоянии сверхпластичности. -М.: Машиностроение, 1979. 184 с.

2. Кайбышев О.А. Пластичность и сверхпластичность металлов. М.: Металлургия, 1975.-279 с.

3. Строганов Г.Б., Новиков И.И., Бойцов В.В., Пширков В.Ф. Использование сверхпластичности в обработке металлов давлением. М.: Машиностроение, 1989.- 108 с.

4. Новиков И.И., Портной В.К. Сверхпластичность сплавов с ультрамелким зерном. -М.: Металлургия, 1981. 168 с.

5. Верман К. История искусства всех времён и народов: (В 3 т.) М.; СПб.: ACT: Полигон, 2003, 943 е., ил.

6. Гнедич П.П. История искусств. Живопись. Скульптура. Архитектура: Современная версия/ Гнедич П.П. М.: ЭКСМО, 2002, 848 е., ил.

7. Буткевич JI.M. История орнамента: Учеб. пособие. М.: ВЛАДОС, 2004. -272 с. ил.

8. Константинова С.С. История декоративно-прикладного искусства: Конспект лекций. Ростов н/Д: Феникс, 2004. - 192 с.

9. Кларк П. Дизайн, пер. с англ. А. Броновицкой М.: ООО «Издательство ACT», «Издательство Астрель», 2003, 144 е., ил.

10. Грабарь И.Э. История русского искусства: CD/ Грабарь И.Э. М.: ИДДК, 2001.

11. Н.Ильина Т.В. История искусств. Западноевропейское искусство. М.: Высш. шк., 1983.-317 с.

12. Минкявичус Й.К. Интерьер и Декоративное искусство. М: СтройИздат, 1974, 88 е., ил.

13. Гомбрих Э. История искусств. М.: Изд-во ACT, 1988. - 688 с. ил.

14. Фокина J1.B Орнамент: Учеб. пособие 3-е изд., перераб. и доп. - Ростов н/Д : Феникс, 2005,176 с. и цв. ил.

15. История мирового искусства. -М.: БММ АО, 1998. 718 с. ил.

16. Барташевич А.А. История интерьера и мебели. Минск: Технопринт, 2002. -284 с.

17. Дмитриева Н.А. Краткая история искусств. -М.:АСТ-ПРЕСС: Галарт, 2004. -624 с.

18. Ильин И.А. История искусства и эстетика: Избр. статьи. М.: Искусство, 1983.-288 с.

19. Герчук Ю.А. Что такое орнамент? Структура и смысл орнаментального образа. -М.: Галарт, 1986,328 е., ил.

20. Исупов B.C. Технология художественной обработки листовых металлов. -М.: Металлургиздат, 2004. 152 е.: ил.

21. Магницкий О.Н. Художественная деформация металла: Учебник для вузов. СПб.: Издательство СПбГТУ, 2000. 257 с.

22. Основы технологий художественной обработки материалов по видам материалов: Учебник для вузов; Под общ. ред. Михайлова Б.М. М.: МГАПИ, 2005.- 191 е., 50 ил.

23. Мельников И.В. Художественная обработка металлов. Ростов н/Д: Феникс, 2005.-448 с.

24. Навроцкий А.Г. Наследники Гефеста. // Сделай сам, №1 М.: Знание, 1990. с.15-21.

25. Юсипов З.И. Ручная ковка: Учебное пособие для ПТУ. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Выш. шк., 1990. - 304 е.: ил.

26. Романовский В.П. Справочник по холодной штамповке. 2-е изд. перераб. и доп. - JL: Машиностроение. Ленингр. отделение, 1979. - 520 е., ил.

27. Феофанова А.Е. Технологические процессы и оборудование обработки пластическим деформированем: Учебное пособие; Моск. госуд. технолог.ун-т «Станкин». М., 2004. - 100 с.

28. Ляпин Ю.И. Технологические возможности листовой штамповки эластичными средами // Наука производство-технология - экология: Всерос. науч. -техн. конф.: Сб. материалов: В 5т./ ВятГУ. - Киров,2002. - с.73-75.

29. Исаченков Е.И. Штамповка резиной и жидкостью 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1967. - 367 е.: ил.

30. Экономичные методы формообразования деталей. Под ред. Богоявленского К.Н., Риса В.В. Л.: Лениздат, 1984. - 144 е., ил.

31. Ракошиц Г.С. Электрогодроимпульсная штамповка: Учебное пособие М.: Высш. шк.,1984. - 192 с.

32. Технология металлов и конструкционные материалы: Учебник для машиностроительных техникумов; Под общ. ред. Б.А. Кузьмина. 2-е изд, перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1989. - 496 с.

33. Цепин М.А., Фуад М.А., Воробьев А.Г., Гершон Г.С. Перепелицына Л.И. Оценка эффективности использования технологии сверхпластической формовки. // Цветные металлы. №6, 1992. с.2-3.

34. Чумаченко Е.Н., Смирнов О.М., Цепин М.А. Сверхпластичность: материалы, теория, технологии. М.: КомКнига, 2005. - 320 с.

35. Кайбышев О.А. Сверхпластичность промышленных сплавов. М.: Металлургия, 1984.-264 с.

36. Земцов М.И., Кропотов Г.А., Поляков С.М., Цепин М.А. Нанесение художественного рельефа электрохимическим методом на матрицы для сверхпластической формовки. Электронная обработка металлов. АН Молдовы, №6, 1990. -с.82-84.

37. А.С. 721178 (СССР). Способ штамповки листовых заготовок в состоянии сверхпластичности. / МИСиС; Смирнов О.М., Анищенко А.С., Цепин М.А. и др. Заявл. 29.12.77 №2561456/25-27; Опубл. в Б.И. №40, 1980.

38. А.С. 774695 (СССР). Способ получения изделий из сверхпластичных материалов. / МИСиС; Смирнов О.М., Анищенко А.С., Цепин М.А. и др. Заявл. 29.12.77 №2561456/25-27; Опубл. в Б.И. №40, 1980.

39. А.С. 719752 (СССР). Способ штамповки деталей из листовых заготовок в состоянии сверхпластичности. / МИСиС; Смирнов О.М., Гук В.О., Цепин М.А. и др. Заявл. 03.10.77 №2527614/25-27; Опубл. в Б.И. №9, 1980.

40. Исследование и внедрение процесса формообразования листовых материалов в условиях сверхпластичности: Отчет о НИР / ХД 985 Киров: КирПИ, 1990.

41. Воробьев А.Г., Цепин М.А., Перепелицына Л.И., Алексахин А.В. Оценка эффективности технологии сверхпластичности при изготовлении тарелки на Кировском заводе ОЦМ. // Цветные металлы. №10, 1993. с.7-9.

42. Новиков И.И., Портной В.К., Ефремов Б.Н., Цепин М.А. Сверхпластическая формовка в производстве товаров народного потребления. // Цветные металлы. №4,1984. с.78-82.

43. Фиглин С.З., Бойцов В.В. Изотермическое деформирование металлов. М.: Машиностроение, 1978.- 168 с.

44. Половинкин А.И., Бубнов Н.И., Буш Г.Я. Автоматизация поискового конструирования (искусственный интеллект в машинном проектировании). / Под ред. Половинкина А.И. -М.: Радио и связь, 1981.-344 с.

45. Исаченков Е.И. Развитие технологии штамповки эластичными, жидкими и газовыми средами. // Кузнечно-штамповочное производство, 1976, №7. с.2-5.

46. Материаловедение и технология конструкционных материалов: Учебник для ВУЗов. Солнцев Ю.П., Веселов В.А., Демянцевич В.П., Кузин А.В., Чашников Д.И.- М.: МИСиС, 1996.-576 с.

47. Кузнецов Г.П., Коровкин О.Н. Геометрический анализ структуры художественного рельефа тонколистовых деталей. // Сборник Всероссийской научно-технической конференции «Наука производство- технология- экология»- Киров, 2004- т.5, с.187-188.

48. Кузнецов Т.П., Коровкин О.Н. Критерии качества художественного рельефа получаемого методом сверхпластической формовки. // Сборник Всероссийской научно-технической конференции «Наука -производство-технология экология».- Киров, 2004.- т.5, с.91-92.

49. ГОСТ 16493-70. Качество продукции. Статистический приемочный контроль по альтернативному признаку. Случай недопустимости дефектных изделий в выборке. Введ. 01.01.72. - М.: Изд-во стандартов, 1971. - 44 с.

50. Аксенов Л.Б. Использование имитационных моделей при проектировании процессов объемной штамповки. Кузнечно-штамповочное производство. 1981. №10. с.2-5.

51. Соколова М.Л. Металлы в дизайне. -М.: МИСИС, 2003. 166 с.

52. Федотов Г.Я. Энциклопедия ремесел. М.: Изд-во Эксмо, 2003. - 608 е., ил.

53. Портной В.К, Цепин М.А., Африкантов М.А., Темкин Д.М., Дусемалиев Т.У., Смирнова И.О. Свойства двухфазных латуней для сверхпластической формовки. // Металлургия и обогащение руд цветных металлов Казахстана. Алма-Ата, 1986. с.135-142.

54. Гуляев А.П. Металловедение. М.: Металлургия, 1986.

55. Цепин М.А., Поляков С.М., Апатов К.Ю., Коровкин О.Н., Бегнарский В.В. Двухфазные латуни с ультрамелким зерном для листовой сверхпластической формовки художественных изделий. // Цветные металлы. №1,2005. с.67-70.

56. Цепин М.А., Широков Н.М., Портной В.К. Оборудование для изотермического деформирования листовой сверхпластичной латуни. // Цветные металлы.1984. №8. с.86-88.

57. Поляков С.М., Таюпов А.Р., Цепин М.А. Определение режимов сверхпластической формовки латуни Л63 методами математического моделирования. // Тезисы докладов 5 конференции «Сверхпластичность неорганических материалов». Уфа, 1992.-c.32.

58. Селедкин Е.М., Цепин М.А., Апатов К.Ю., Коровкин О.Н. Моделирование процессов сверхпластической формовки полых оболочек из листа. // Известия ВУЗов «Черная металлургия». №11,2005. с.21-24.

59. Чумаченко Е. Н. Математическое моделирование пластического формоизменения материалов при ОМД. М.: МИЭМ 1998. 157 с.

60. Зенкевич O.K. Методы конечных элементов в технике. Пер. с англ. М: Мир,1985.- 541 с.

61. Скороходов А. Н., Чумаченко Е. Н., Смирнов О. М. Основы проектирования деформации металлов в состоянии сверхпластичности // Теория и технологияметалло- и энергосберегающих процессов обработки металлов давлением. 1986. с. 61-72.

62. Цепин М.А., Апатов К.Ю., Синицын М.В., Коровкин О.Н., Кузнецов Г.П. Оценка условий работы оснастки и инструмента при их нагреве и сверхпластической формовке изделий с художественным рельефом. // Кузнечно штамповочное производство. №11, 2005. с.28-32.

63. Ящерицын П.И., Махаринский Е.И. Планирование эксперимента в машиностроении. Мн: Высш.шк., 1985. - 286 с.

64. Костылев А.А., Миляев П.В., Дорский Ю.Д. Статистическая обработка результатов экспериментов на ЭВМ. -JL: Энергоатомиздат, 1991.

65. Кузнецов Г.П., Коровкин О.Н., Коровкина А.В. Исследование сверхпластической формовки сферических элементов. // Сборник Всероссийской научно-технической конференции «Наука производство - технология - экология».-Киров, 2006.-т.5.с.315-318.

66. Джонсон Н. Статистика и планирование эксперимента в технике и науке. Методы обработки данных / Джонсон Н., Лион Ф.; Пер. с англ. под ред. Э. К. Лецкого. М.: Мир, 1980. - 610 с.

67. Применение математических методов и ЭВМ. Планирование и обработка результатов эксперимента: Учеб. пособие / Под общ. ред. А. Н. Останина. -Минск: Вышейш. шк., 1989. 218с.: ил.

68. Кузнецов Г.П., Цепин М.А., Коровкин О.Н. Исследование деформационной способности элементов художественного рельефа. // Сборник Всероссийской научно- технической конференции «Наука -производство технология - экология».- Киров, 2005.- т.5. с.127-128.

69. Кузнецов Г.П. Системный подход к проектированию технологических процессов изготовления деталей с применением разделительных операций, выполняемых с помощью подвижных сред. Кузнечно-штамповочное производство. 1988. №11. с.19-20.

70. Кузнецов Г.П. Многокритериальная оценка эффективности техпроцессов изготовления плоских деталей с помощью эластичных и жидких сред. Кузнечно-штамповочное производство. 1989.№9. - с.20-24.

71. Методика расчета экономической эффективности новой техники в машиностроении / ЛИСИ. Л.: Машиностроение, 1967. - 499 с.

72. Мазур И.И. Управление качеством: Учеб. пособие / Мазур И.И., Шапиро В.Д. 2-е изд. - М.: Омега-Л, 2005. - 400 с.

73. Палий В.Ф. Технико-экономический анализ производственно-хозяйственной деятельности машиностроительных предприятий: Учебник / Палий В.Ф., Суз-дальцева Л.П. М.: Машиностроение, 1989. - 272 е.: ил.

74. Горленко О.А. Создание систем менеджмента качества в организации / Гор-ленко О.А., Мирошников В.В. М.: Машиностроение, 2002. - 126 с.

75. Кузнецов Г.П. Методика и программный продукт для оценки конкурентоспособности магнитно-импульсной штамповки. Материалы II Международной научно-технической конференции. Самара, 2004 г.- с.58-75.

76. Лейкок Д.Б. Сверхпластическая формовка листового материала. // Сверхпластическая формовка конструкционных сплавов. Под. ред. Пейтона Н., Гамильтона К. Пер. с анл. М.:Металлургия, 1985. с.240-253.

77. Сол Р. Промышленное применение сверхпластической формовки листа // Сверхпластическая формовка конструкционных сплавов. Под. ред. Пейтона Н., Гамильтона К. Пер. с анл. -М.:Металлургия, 1985. с.282-292.

78. Сюэри М., Бодле Б. Вопросы, связанные со структурой, реологией и механизмами сверхпластической деформации. // Сверхпластическая формовка конструкционных сплавов. Под. ред. Пейтона Н., Гамильтона К. Пер. с анл. -М.:Металлургия, 1985. с.106-128.