История кафедры МТ6
Создание кафедры
Приказ об образовании в Училище кафедры по обработке металлов давлением был издан в 1930 г. В 1933 г. кафедра осуществила первый выпуск специалистов. Эту кафедру возглавил Анатолий Иванович Зимин (1895 - 1974), который по совместительству был руководителем лаборатории обработки металлов давлением в ЦНИИТмаше. Тесное сотрудничество кафедры с ЦНИИТмашем, а позже с создаваемыми в процессе индустриализации заводами (ГАЗ, КПО в Воронеже и др.) способствовало интенсивной научной работе на кафедре.
Большая заслуга А.И. Зимина состояла в том, что он привлек к преподаванию талантливых людей, среди которых такие ведущие ученые в области обработки давлением, как М.В. Сторожев, А.И. Целиков, Е.П. Унксов, В.И. Залесский.
Учитывая характер, научные интересы и способности каждого из сотрудников, А.И. Зимин ориентировал их на определенные (более узкие) направления педагогической, научно-исследовательской и конструкторской деятельности: М.В. Сторожев - гидравлические и кривошипные прессы; В.И. Залесский - горизонтально-ковочные машины и печи; В.М. Аристов - технология ковки и штамповки алюминиевых сплавов; Е.П. Унксов - рессорные и пневматические молоты, теория пластических деформаций; И.И. Гирш - горизонтально-ковочные машины.
Формированию и развитию экспериментально-аналитического метода расчета кузнечно-прессовых машин способствовало вовлечение в эту работу талантливых молодых ученых. Среди них А.Т. Голован, В.Ф. Щеглов, Л.Н. Шевяков, Б.В. Розанов.
Результаты исследований позволили разработать методы расчета энергетических параметров кузнечно-штамповочных машин на основе анализа паровоздушного, парогидравлического и электрического маховичного приводов, а также расчетов на жесткость и прочность их конструкций, что, в свою очередь, способствовало созданию отечественного кузнечно-штамповочного машиностроения в предвоенные годы
В послевоенные годы были продолжены исследования по совершенствованию расчета существующих типов кузнечно-штамповочного оборудования, которые были связаны с именами проф. А.Г. Овчинникова, доц. И.С. Морина, проф. Б.Н. Шевелкина и др.
1950-1960 гг
Бурное развитие авиастроения, ракетно-космической техники и других отраслей в 50-х годах потребовало создание гидравлических прессов с номинальной силой 750 МН. Решением этой проблемы занялись выпускники кафедры, среди которых место Главного конструктора тяжелых гидравлических прессов занял проф. Б.В. Розанов. Позже (уже в 70-х годах) при создании по заказу Франции гидравлического штамповочного пресса с номинальной силой 650 МН Б.В. Розанов постоянно поддерживал тесные связи с кафедрой, привлек к работе ее выпускников С.С. Петрова, С.М. Топалера и др.
Выпускники кафедры принимали также деятельное участие в разработке конструкций кузнечно-штамповочных машин, предназначенных для изготовления поковок деталей энергетического и транспортного машиностроения и оборонной промышленности. Для ковки крупных поковок из жаропрочных и труднодеформируемых сплавов были разработаны и построены бесшаботные штамповочные молоты с энергией удара до 1500 кДж, в разработке которых принимали участие В.Ф. Щеглов и Ю.А. Зимин. Под руководством А.В. Хабарова, ведущего конструктора Коломенского станкозавода, были разработаны и построены гидравлические прессы для оборонной промышленности с номинальной силой 300 МН. В разработке этих прессов принимали участие профессора А.И. Зимин, А.Г. Овчинников, Е.И. Семенов.
А.И. Зимин много и плодотворно работал над созданием принципиально новых видов кузнечно-прессового оборудования. В этом оборудовании использовалось комбинированное силовое воздействие на деформируемую заготовку, например, кинетической энергии поступательного движения масс, вращательного движения и потенциальной энергии давления сжатой жидкости (гидровинтовые пресс-молоты). Созданная А.И. Зиминым в этом направлении научная школа, в которой сформировались работающие на кафедре профессора Ю.А. Бочаров, А.В. Сафонов и др., является образцом развития научного направления от первоначальной идеи до ее воплощения в студенческих проектах, защищаемых кандидатских и докторских диссертациях, неразрывно связанных с промышленным внедрением результатов.
Одновременно А.И. Зимин работал над воплощением другой идеи - более эффективного использования примерно двукратного увеличения давления жидкости при гидравлическом ударе в машинах для обработки давлением. Эта идея была реализована в специализированных машинах импульсного действия. Созданы гидроимпульсные пресс-молоты.
Каждое исследование заканчивалось методиками проектного и аналитического расчета новой машины и рекомендациями по ее внедрению, применению в промышленности.
В продолжение этих работ проф. Ю.А. Бочаров руководит созданием системы дозирования энергии кузнечно-штамповочных машин, числового программного и программно-адаптивного их управления.
На современном уровне это означает, что КШМ должны быть оборудованы системами программного и программно-адаптивного управления, мониторинга и диагностики параметров на основе электроники, компьютерной техники, информационных технологий.
1960-1980 гг
С 1970 г. по заданию Минстанкопрома СССР кафедра (руководитель работ проф. А.В. Сафонов, сотрудники А.П. Носов, Ю.И. Тамарис) совместно с ЭНИКмашем, ПО «Ростсельмаш» и ЦБКМ занималась разработкой, созданием и исследованием винтовых прессов двойного действия для штамповки в закрытых штампах с разъемными матрицами (эта работа отмечена золотой медалью ВДНХ СССР). Исследования по созданию специализированного пресса для штамповки с кручиванием и обкатыванием стало новым направлением школы, которое связано с именем А.В Сафонова.
По результатам исследований было освоено серийное изготовление прессов двойного действия модели Ф3134 с силой 2500 кН на Чимкентском ПО кузнечно-прессового оборудования. На базе этого пресса были изготовлены автоматизированный комплекс для штамповки поковок шестерен с зубьями, опытно-промышленный винтовой пресс для штамповки с кручиванием номинальной силой 4000 кН, а также кривошипно-коленный пресс для штамповки обкатыванием номинальной силой 2500 кН.
Под руководством А.И. Зимина доц. А.С. Езжев разработал технологические линии УНП2 и УПЛП-100 для изготовления деталей из термопластичных и термореактивных пластмасс, требующих большого времени полимеризации. Эти линии основаны на принципе использования выносных пресс-форм (полимеризация вне пресса), получили промышленное внедрение.
Доц. А.С. Езжев так же успешно, как и линии для штамповки пластмасс, развивал на кафедре конструкторско-технологическое направление, связанное с совмещением в одном технологическом цикле операций литья и горячей объемной штамповки, и конструкторское направление по созданию прессов с полиспастным приводом. Такие прессы развивают большие силы деформирования при малых нагрузках на гидромоторы, осуществляющие поворот валов, на которые наматывается тросс полиспастного привода ползуна пресса.
Значительным вкладом в развитие теории и расчета кузнечно-прессовых машин стала разработка проф. Богдановым Э.Ф. математической модели системы главного привода кривошипных прессов и на ее основе - оптимизация параметров электропривода кривошипных прессов.
Научное направление, связанное с конструированием, всесторонним исследованием и совершенствованием методов проектного расчета молотов на кафедре возглавляет доц. Э.Б. Бердников.
Идея технологической целесообразности создания оборудования, способного перемещать разнонаправленные перемещения рабочих элементов штампа, была реализована в работах профессора А.Г. Овчинникова. Существенный прогресс это направление получило после создания специализированных гидравлических прессов для выдавливания с активными силами трения по проекту, разработанному проф. А.М. Дмитриевым. Серия таких прессов была разработана по чертежам кафедры и изготовлена предприятием во Фрунзе (ныне Бишкек).
Научное направление, развиваемое проф. Е.Н. Складчиковым, заключается в адаптировании программных комплексов анализа динамических систем к области кузнечно-штамповочного производства с помощью элементной базы математического моделирования и создания библиотеки математических типовых конструктивных элементов. Это позволило полностью преодолеть традиционные трудности анализа динамических систем кузнечно-штамповочного оборудования. Эта работа была успешно реализована в конструкторских бюро крупнейших заводов кузнечно-штамповочного оборудования России.
Совместно Е.Н. Складчиковым в этом направлении работает проф. А.В. Власов. Он также ведет работы с ОАО АвтоВАЗ по разработке математических моделей для описания пространственного движения механизмов.
На кафедре традиционно сильными являются исследования в области прикладной теории пластичности. Е.П. Унксов, М.В. Сторожев, Е.А. Попов, А.Г. Овчинников внесли существенный вклад в развитие направлений теории.
Е.А. Поповым была разработана обобщенная методика анализа операций листовой штамповки, позволяющая учитывать влияние основных факторов, таких как трение, упрочнение, самопроизвольное изменение толщины заготовки, действие изгибающих заготовку моментов и др.
В докторской диссертации Е.А. Попова на основе анализа напряженного состояния заготовки при выполнении различных операций листовой штамповки предлагается совмещать ряд операций, что повышает возможность формоизменения за один переход.
В 60-е годы на Уралмаше и в лабораториях ЦНИИТмаша и кафедры Е.И. Семеновым проведены научные исследования по технологии горячей объемной штамповки. Исследования под руководством Е.И. Семенова проводили сотрудники кафедры
В конце 70-х, 80-е годы, когда проф. Е.И. Семенов являлся ректором Всесоюзного заочного машиностроительного института (ныне Московская государственная академия приборостроения и информатики), направление, связанное с технологией горячей объемной штамповки, на кафедре возглавлял проф. В.Г. Кондратенко. Свою педагогическую деятельность проф. В.Г. Кондратенко успешно продолжал и в послеперестроечный период.
Под руководством проф. Овчинникова А.Г. сотрудники кафедры И.Н. Шубин, В.И. Малышев, Е.В. Пахомов, А.М. Дмитриев, И.Е. Семенов и др. проводили исследования штамповки выдавливанием. Ими разработаны новые процессы штамповки газосварочной аппаратуры в разъемных матрицах на винтовых прессах, а также процессы выдавливания с использованием активных сил контактного трения.
В 60-е годы появились первые результаты исследований магнитноимпульсной формовки плоской листовой заготовки (статьи профессоров Е.А. Попова, Ю.А. Бочарова и др.).
Первые сведения о технологии магнитно-мимпульсной штамповки доложены Ю.А. Бочаровым на заседании кафедры в сентябре 1961 г. в отчете о научной стажировке в Калифорнийском университете (Беркли), США, в 1960-61 учебном году.
В рамках СНТО на кафедре Бочаровым Ю.А. была организована группа студентов во главе с очень инициативным студентом Д.Б. Райхом. По договоренности с руководством кафедры сварки получены бывшие в употреблении конденсаторы, и студенты во главе с Д.Б. Райхом собрали первую в МВТУ (а может быть и в СССР) магнитно-импульсную установку в 1962 г. К группе студентов Ю.А. Бочаров привлек оставленного на кафедре инженера А.И. Легчилина, который активно участвовал в совершенствовании установки и экспериментах на ней и подготовил кандидатскую диссертацию под руководством Е.А. Попова. Большое и активное участие в исследовании процесса штамповки плоских заготовок принимали студенты Вячеслав Шелемеха и Валерий Дмитриев, который позднее подготовил кандидатскую диссертацию под руководством Е.А. Попова.
Вклад в теорию и практику магнитноимпульсной штамповки внес доц. С.М. Колесников со своими учениками. Ими были созданы опытные образцы магнитноимпульсных установок с собственной частотой разряда до 270 кГц на базе малоиндуктивных импульсных конденсаторов ИК50-3. Реализованы в промышленности технологические процессы сборки неразъемных трубчатых узлов электромагнитным обжимом, разработаны методики оптимального проектирования трубчатых соединений и технологических процессов, а также прочностного расчета индукторов магнитноимпульсной обработки.
В конце 70-х годов в основном на базе технологий магнитно-импульсной штамповки на кафедре была организована отраслевая лаборатория. Научным руководителем лаборатории был проф. Е.А. Попов, зав. лабораторией - Л.Т. Буравлев, который защитил в годы работы лаборатории докторскую диссертацию.
Одновременно с руководством отраслевой научно-исследовательской лаборатории проф. Е.А. Попов вел технологическое направление, связанное с ротационной вытяжкой тонкостенных оболочек и штамповкой панелей теплообменников для авиационного и космического машиностроения. В этом направлении ему активно помогал доц. И.Н. Шубин, совместно с которым были подготовлены 6 кандидатов технических наук.
К 80-м годам аспирантами кафедры совместно с ЦНИИХМом, ЦНИТИМом, ЗИЛом, НИИ Тракторосельхозмашем, Самарским государственным аэрокосмическим и Тульским государственным университетами выполнены прикладные исследования процессов холодной и неполной горячей объемной штамповки, а также формования и прессования изделий специального назначения из металлических и керамических порошков. Результаты этих исследований использованы для укрепления обороноспособности нашей страны. Это направление связано с именами А.Г. Овчинникова и А.М. Дмитриева.
Для проектных расчетов процессов штамповки таких деталей была разработана «инженерная» теория пластичности порошковых материалов, охватывающая как расчет деформирования заготовок, так и оптимизацию технологических параметров применяемого специализированного прессового оборудования.
Это комплексное научное направление, развиваемое на кафедре, включает в себя решение проблем материаловедения, физики металлов, технологии штамповки и разработки оборудования. В частности рассмотрены вопросы заложенной в производимые детали технологической наследственности от марки железного порошка, отражающей метод его изготовления, до технологий формования и спекания заготовок, неразрывно связанных с параметрами применяемого оборудования. Оно реализовалось в научную школу, подготовившую докторов и кандидатов наук, среди которых работающие в настоящее время в МГТУ им. Н.Э. Баумана и развивающие исследования д.т.н. Ступников В.П. и к.т.н. Коробова Н.В.
Совместные исследования с преподавателями Самарского государственного аэрокосмического университета Ф.В. Гречниковым, И.П. Поповым и В.Д. Масловым позволили разработать методы расчета новых технологических процессов штамповки, обеспечивающих возможность изготовления тонкостенных оболочек с равномерной толщиной стенок, что весьма важно для авиастроения, а также принципы, позволяющие обеспечивать заданную анизотропию свойств при прокатке листовых заготовок для штамповки.
Работы кафедры получили высокую государственную оценку.
1990-2000 гг
За учебник «Теория обработки металлов давлением» М.В. Сторожев и Е.А. Попов были удостоены Государственной премии СССР 1973 г., в 1981 г. А.М. Дмитриев стал лауреатом премии Ленинского комсомола за работы в области холодного выдавливания деталей машиностроения, С.М. Колесников был удостоен премии Совета Министров СССР 1982 г. за работы в области магнитно-импульсной штамповки, А.В. Сафонов и Е.И. Семенов удостоены Государственной премии РФ 2003 г. за работу «Научные основы проектирования и создание гаммы тяжелых кривошипных горячештамповочных прессов, технологии штамповки и автоматических линий для изготовления крупных поковок», А.М. Дмитриев стал лауреатом Государственной премии 2003 г. за разработку и внедрение научно обоснованной технологии прокатки высокотекстурованной алюминиевой ленты, модернизацию прокатного комплекса и организацию крупномасштабного производства банок под напитки.
О деятельности кафедры свидетельствует результат, что из ее выпускников (студентов и аспирантов) 227 стали кандидатами технических наук, защитив диссертации в Ученых советах МГТУ им. Н.Э. Баумана. Мы не указываем здесь выпускников, защитивших диссертации в Советах других организаций. Докторами наук стали 42 выпускника кафедры.
Среди профессоров кафедры наибольшее количество докторов наук (11), кандидатов наук (48) и инженеров (146) подготовил А.Г. Овчинников.
К сожалению, нам не удалось выявить фамилии всех выпускников кафедры в период до 1941 г. По установленным фамилиям подсчитано, что кафедрой подготовлено 2085 специалистов. Дипломы с отличием получили 104 выпускника кафедры. Семилетнее обучение и магистратуру успешно закончили 36 выпускников, среди которых четыре представителя дальнего зарубежья.
Сотрудниками кафедры были подготовлены учебники по основным дисциплинам специальности, изданы учебные пособия и книги. Сотрудники кафедры внесли вклад в издание справочной литературы по обработке давлением. За пройденный период вместе с изменением названия факультета несколько раз менялось название кафедры, однако все годы кафедрой выпускались специалисты по «Машинам и технологии обработки металлов давлением». По этой специальности кафедра всегда была головной среди родственных кафедр СССР, а в настоящее время - Российской Федерации. Профессора Е.А. Попов, А.Г. Овчинников, А.М. Дмитриев - председатели учебно-методической комиссии по этой специальности в УМО вузов в области политехнического образования. Доцент Э.Б. Бердников - ученый секретарь учебно-методической комиссии.
Заведующие кафедрой
Заведующими кафедрой были А. И. Зимин (1930-1974 г.г.), Е.А. Попов (1974-1988 г.г.), А.Г. Овчинников (1988-1991 г.г.), А.М. Дмитриев (1991 г. - 2008 г.),С.А.Евсюков (2009 г. - наст. вр.). Заместителями заведующего кафедрой - А.Г. Овчинников, Э.Ф. Богданов, А.С. Езжев, Э.Б. Бердников (в течение 20 лет), А.В. Власов,Т.Ю. Артюховская