Учебное пособие 800624

мых древних и уважаемой в мире специальности. В старину это был практически единственный способ обработки металлов. Недаром, существует пословица: «Кузнец – всем ремеслам отец». А фамилии Кузнецов, Коваль, Smith, Schmied, Herrero, Fabbro и др. широко разбросаны по всему миру.

Не будет большой натяжкой сказать, что обучение кузнечному ремеслу велось в МГТУ им. Н.Э. Баумана с первых дней его основания. Среди мастерских образованного в 1830 году ремесленного Училища была и кузнечная мастерская.

Однако планомерная, «индустриальная» подготовка инженеров по специальности «Машины и технологии обработки металлов давлением» началась только с образованием специализированной кафедры.

Подобное решение было вызвано острейшим дефицитом квалифицированных инженерных кадров. В стране ускоренными темпами шла индустриализация. Проектировались и строились новые заводы, создавались новые отрасли промышленности: автомобильная, авиационная, металлургическая, станкостроительная и другие.

Приказ об образовании в Училище кафедры по обработке металлов давлением был издан в 1930 году, через 100 лет после образования ремесленного Училища. Формировать кафедру было поручено Анатолию Ивановичу Зимину (1895 - 1974), который и был назначен ее первым заведующим.

Сейчас трудно восстановить: как тогда на кафедре все было организовано и кто за что отвечал. Из литературных источников известно, что первоначально на кафедре была сосредоточена подготовка практически по всем направлениям обработки давлением. Кафедра вела подготовку и по кузнечно-штамповочному, и по прокатно-волочильному производствам.

11

Специалистов катастрофически не хватало и практически все сотрудники кафедры работали или преподавали где-то еще. Сам А.И. Зимин помимо заведования кафедры по совместительству был руководителем лаборатории (впоследствии отдела) обработки металлов давлением в НИИМАШ (ныне ЦНИИТМАШ).

На начальном этапе кафедра и кузнечная лаборатория представляли собой единый научноисследовательский и учебный комплекс, работу которого планировал и направлял А.И. Зимин. Более того до начала 40-х годов в кузнечной мастерской кафедры обучение кузнечному делу прохо-

дили студенты многих московских институтов. Поэтому, говоря о кафедре, более правильно следует говорить о научной школе, созданной А.И. Зиминым.

Среди первых учеников и соратников, которых А.И. Зимину удалось привлечь для работы на кафедре и в лаборатории, источники называют имена: В.И. Залесского, М.С. Пудова, А.И. Целикова, В.М. Аристова, Е.П. Унксова, М.В. Сторожева, Н.М. Копылова, И.И. Гирша, А.С. Федорова, А.Т. Голована, А.И. Должанского, В.Ф. Щеглова, Л.Н. Шевякова, Б.В. Розанова.

12

Уже с самого начала на кафедре начала выкристаллизовываться «святая троица» обработки давлением: кузнечные машины (оборудование), технологии и теория.

Общее руководство по всем направлениям осуществлял А.И. Зимин. Однако, учитывая характер, научные интересы и способности каждого из сотрудников, он ориентировал их на более узкие направления педагогической, научно-исследовательской и конструкторской деятельности.

М.В. Сторожеву было поручено исследование гидравлических и кривошипных прессов, И.И. Гирш и В.И. Залесский занимались горизонталь- но-ковочными машинами. В.М. Аристов исследовал технологию ковки и штамповки алюминиевых сплавов. Е.П. Унксов сосредоточился на разработке теории пластических деформаций, а также на изучении рессорных и пневматических молотов. На себя А.И. Зимин взял исследование паровоздушных молотов, винтовых фрикционных прессов, а также теорию пластических деформаций.

Вначале 30-х годов на ряде заводов страны начались экспериментальные исследования кузнечно-прессовых машин, активное участие в которых приняли сотрудники кафедры. Первой такой работой, выполненной А.И. Зиминым, явилось испытание приводных пневматических молотов.

В1935 году А.И. Зимин провел серию экспериментов по изучению винтовых фрикционных молотов 60 и 180 тс на заводе им. М.И. Калинина в Воронеже.

В30-е годы успешно защитили кандидатские диссертации первые аспиранты А.И. Зимина: В.Ф. Щеглов (1935 г.), Е.П. Унксов и А.С. Федоров (1937 г.), директор ЦБКМ Л.Н. Шевяков (1940 г.).

Врезультате исследований были разработаны методы расчета энергетических параметров кузнечно-штамповочных машин, что позволило практически с нуля создать отечественное кузнечно-штамповочное машиностроение в предвоенные годы.

Забегая немного вперед, отметим, что только на советах МВТУ им. Н.Э. Баумана были защищены 36 кандидатских диссертаций, выполненных под научным руководством А.И. Зимина. Помимо этого Анатолий Иванович успешно руководил аспирантами в ЦНИИТМАШе и других научных институтах.

Здесь важно отметить не только количество подготовленных Анатолием Ивановичем кандидатов технических наук, но и их личности. Среди подготовленных кандидатов были заслуженные деятели науки и техники РСФСР Е.И. Семенов, А.Г. Овчинников, Л.И. Живов, Заслуженный деятель науки РФ Ю.А. Бочаров, каждый из которых сам подготовил десятки кандидатов и докторов технических наук и тем самым развил и преумножил научную школу А.И. Зимина. Дважды Герой Социалистического Труда академик А.И. Целиков также считал Анатолия Ивановича своим учителем.

Правительство высоко оценило заслуги Анатолия Ивановича Зимина.

В1951 году он был награжден орденом Ленина, в 1971 году – вторым ор-

13

деном Ленина. В 1967 году А.И. Зимину было присвоено почетное звание Заслуженного деятеля науки и техники РСФСР.

Военные годы покрыты историческим «туманом», который начинает рассеиваться только к концу 50-60-х годов. В это время складывается относительно устойчивый научно-педагогический коллектив кафедры в составе: А.И. Зимин, Е.А. Попов, А.В. Головин, Ю.А. Бочаров, Е.И. Семенов, А.Г. Овчинников, Э.Ф. Богданов, А.Ф. Кагарманов, В.Г. Кондратенко, А.С. Езжев, И.Н. Шубин, Э.Б. Бердников.

При этом всегда упоминаются два учебных мастера Коротаев В.С. и Розанов Е.В. (брат Б.В. Розанова), к мнению которых, по воспоминаниям очевидцев, всегда прислушивался А.И. Зимин.

Кафедра и ее выпускники всегда активно откликались на запросы промышленности. Бурное развитие в 50-х годах ракетнокосмической техники и авиастроения потребовало создание уникальных гидравлических прессов номинальной силой 750 Мн, с размерами стола в плане 16х3,5 м и ходом траверсы 2 м. Пресса предназначались

Розанов Е.В. для штамповки крупногабаритных деталей из алюми-

ниевых и титановых сплавов. В решении этой проблемы приняли участие выпускники кафедры. А место Главного конструктора тяжелых гидравлических прессов ВНИИМЕТМАШа занял профессор Б.В. Розанов. Всего Новокраматорским машиностроительным заводом было изготовлено два таких пресса, один из которых представлен на фото.

В эти годы А.И. Зимин продолжает работать над созданием Периодической системы энерготипов кузнечно-прессовых машин (КШМ), которую опубликовывает в 1965 году. Опираясь на нее, на кафедре ведутся планомерные работы по разработке новых конструкций кузнечно-прессо- вых машин. Эти работы проходят все этапы, начиная со студенческих курсовых и дипломных проектов, и заканчивая созданием прототипов и защитой кандидатских и докторских диссертаций. За относительно короткое время были разработаны и исследованы самые разнообразные конструкции.

Вслед за гидровинтовыми пресс-молотами были исследованы опытные образцы кривошипного и кривошипно-коленного прессов с гидровинтовым приводом, гидровинтового пресса с встречным движением подвижных частей, а также гидровинтового пресса с разгруженной от крутящего момента станиной (Ю.А. Бочаров, А.В. Сафонов).

14

ной связью по высоте поковки (В.А. Бороздин), паровоздушных штамповочных молотов (Н.Б. Бабин), а также адаптивного (по параметрам энергоносителя) управления для паровоздушных штамповочных молотов (Е.А. Юданов), программного управления для винтовых муфтовых прессов (М.Е. Маркушин), программного управления для гидровибрационных прессов (А.П. Терещенко). Эти работы продолжались и в 21-м веке. Было исследовано программно-адаптивное управление по массе и температуре заготовки гидропневматических молотов серии МШ (А.В. Герасимов), программно-адаптивное управление по высоте поковки гидропневматических штамповочных молотов (В.А. Антимонов), программно-адаптивное управление по массе и температуре заготовки кривошипных горячештамповочных прессов и комплексов (Ю.А. Гладков), адаптивное управление КГШП по закрытой высоте штампа на предварительном переходе штамповки (А.А. Анциферов).

Более 30 лет проводил исследования в области повышения КПД главного привода тяжелых кривошипных прессов Энгель Федорович Богданов. Важные для теории и практики результаты были получены им при исследовании переходных процессов в момент включении фрикционных муфт и тормозов кривошипных прессов.

Много и успешно работал над созданием нового кузнечно-штам- повочного оборудования Анатолий Васильевич Сафонов. Около 200 авторских свидетельств и патентов зарубежных стран получено им за свои изоб-

15

ретения. Он удостоен золотой и серебряных медалей ВДНХ СССР, награжден знаками «Изобретатель СССР» и «Отличник изобретательства и рационализации».

Разработанные Сафоновым А.В. с коллективом специалистов кафедры (А.П. Носов, Ю.И. Тамарис) при участии ЭНИКМАШ (г. Воронеж) винтовые прессы двойного действия вошли в типаж кузнечно-прессового оборудования для их серийного изготовления по Минстанкопрому СССР. На Чимкентском ПО КПО было освоено серийное изготовление винтовых прессов двойного действия модели Ф3134. Другое направление работы, которым руководил А.В. Сафонов, было направлено на создание кривошипных и винтовых прессов с электромеханическими системами управления без использования сжатого воздуха для включения и отключения муфты и тормоза.

Одними конструкциями кузнечных машин научные исследования на кафедре никогда не ограничивались. В 50-60-е годы на кафедре действовало две лаборатории. В одной из них работали Шубин И.Н. (руководитель), Легчилин А.И., Ляпунов Н.И. Занималась эта лаборатория вопросами автоматизации. Руководителем другой лаборатории был А.С. Езжев, а сотрудниками – Кондратенко В.Г., Складчиков Е.Н., Беляев С.Н., Трусов В.Е., Чекалов В.П. Направленность работ лаборатории – получение деталей из пластмасс.

Уже тогда проявился конструкторский талант А.С. Езжева, которым он щедро делился со студентами на протяжении всей своей дальнейшей педагогической деятельности. Им были разработаны автоматические технологические линии для изготовления деталей из термореактивных пластмасс, требующих большого времени полимеризации. Эти линии основаны на принципе использования выносных пресс-форм. Процесс формования осуществляется на рабочей позиции путем запирания пресс-формы давлением пресса, а остывание и полимеризация происходят при перемещении по замкнутому конвейеру вне пресса. Всего за создание новой техники А.С. Езжев награжден 5 медалями ВДНХ. Он автор 35 изобретений.

В60-е годы под руководством Е.И. Семенова на Уралмаше, в лабораториях ЦНИИТмаша и кафедры (В.Г. Кондратенко, Н.И. Ляпунов, И.С. Зиновьев) были проведены обширные исследования по технологии горячей объемной штамповки. Были установлены размеры и форма очага деформации при доштамповке. Ранее считалось, что поковка деформируется целиком. В конце 70-х, 80-е годы, когда проф. Е.И. Семенов являлся ректором Всесоюзного заочного машиностроительного института (позже ВЗМИ подвергся ряду преобразований и реорганизаций и ныне включен в состав МИРЭА - Российского технологичексого университета), направление, связанное с технологией горячей объемной штамповки, на кафедре возглавлял профессор В.Г. Кондратенко.

Всентябре 1961 года Ю.А. Бочаровым на заседании кафедры был сделан отчет о научной стажировке в Калифорнийском университете (Беркли, США). Одним из результатов этого стало начало исследований по

16

использованию сильных магнитных полей для пластического деформирования металлов. К этой работе Ю.А. Бочаров привлек инженера кафедры А.И. Легчилина, который активно участвовал в создании магнитно-им- пульсных установок и экспериментах на ней.

В дальнейшем значительный вклад в теорию и практику магнитноимпульсной штамповки внес доцент Станислав Михайлович Колесников со своими учениками (В.А. Демин – впоследствии ректор Московского государственного индустриального университета, В.И. Ельсов, Л.М. Демина, С.Ф. Головащенко). Ими были 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 магнитно-импульсной обработки. В 1982 г. за работы в области магнитно-импульсной штамповки С.М. Колесников был удостоен премии Совета Министров СССР.

Придя из США и значительно продвинувшись на российской почве, технология импульсных процессов ОМД парадоксальным образом вернулась обратно в Америку. Бывший профессор кафедры, а ныне профессор в Оклендском университете (штат Мичиган, США) Сергей Федорович Головащенко продолжает успешные исследования в этом направлении. В 20092013 годах под его руководством в компании Форд был создан участок автоматизированной электрогидравлической штамповки (ЭГШ). Автомобильные детали штамповали в автоматизированном режиме за несколько разрядов с автоматическим контролем заполнения штампа, автоматической загрузкой и выгрузкой заготовок, контролем заполнения электрогидравлической камеры водой, контролем состава воды в камере. Был достигнут темп штамповки 40 секунд на деталь с учетов всех стадий процесса. Стадии процесса ЭГШ были тщательно промоделированы в трехмерной постановке с учетом гидродинамики процесса.

Кафедра всегда отличалась традиционно сильными исследованиями в области технологий и прикладной теории пластичности. Е.П. Унксов и М.В. Сторожев заложили основы «инженерного» метода анализа технологических процессов ковки и штамповки. Е.А. Попов разработал методику анализа операций листовой штамповки в «плоской» постановке. В 1957 году вышло первое (всего было четыре) издание учебника «Теория обработки металлов давлением» М.В. Сторожева, Е.А. Попова. Эта книга до настоящего времени является базовой при подготовке инженеров штамповщиков не только у нас в стране, но и в других странах мира. Она переведена на немецкий, китайский и чешские языки. За этот учебник в 1973 году М.В. Сторожев и Е.А. Попов были удостоены Государственной премии СССР.

Учебно-методическая работа всегда была одним из приоритетных направлением работы кафедры. Профессора Е.А. Попов, А.Г. Овчинников, А.М. Дмитриев, С.А. Евсюков в разное время являлись председателями научно-методического совета по специальности кафедры в Учебно-

17

методическом объединении вузов вначале по машиностроительным и приборостроительным специальностям, затем в области машиностроения и приборостроения, позже – учебно-методической комиссии УМО вузов в области университетского политехнического образования. По своей специальности кафедра всегда была головной среди родственных кафедр страны. Кроме того, Е.А. Попов длительное время являлся председателем Комитета ВАК по машиностроению.

Всего сотрудниками кафедры опубликовано около 200 учебников, учебных и методических пособий, монографий и справочников. Все их перечислить затруднительно, однако, второе издание (2010 г.) справочника «Ковка и штамповка» под общей редакцией профессора Евгения Ивановича Семенова хочется отметить особо. В этом справочнике собраны и обобщены последние достижения по технологиям обработки давлением. В написании этого справочника приняли участие многие сотрудники кафедры: Белокуров О.А, Богданов Э.Ф., Демин В.А., Дмитриев А.М., Евсюков С.А., Зиновьев И.С., Коробова Н.В., Овчинников А.Г., Сафонов А.В., Семенов Е.И., Семенов И.Е., Шубин И.Н.

Евгений Александрович Попов

В 1974 у руля кафедры встал основатель школы листовой штамповки, прекрасный лектор Евгений Александрович Попов (заведовал кафедрой с 1974 по 1988 гг.) Под его руководством подготовлено более 40 кандидатов и 10 докторов наук. При нем было построено новое здание кафедры. А после, силами инженеров и аспирантов, методом «самостроя», к потолку здания был пристроен третий этаж, минуя второй. Для реализации этого заведующему кафедрой Е.А. Попову приходилось ходить (по его

18

воспоминаниям) по министерствам и начальникам со словами: «Дай миллион, дай миллион».

В конце 70-х годов на кафедре была организована отраслевая лаборатория. Научным руководителем лаборатории был Е.А. Попов, непосредственное руководство осуществлял заведующий лабораторией Л.Т. Буравлев. В то время не было термина «нанотехнологии», но основные усилия лаборатории были сосредоточены на изучении возможности получения композиционных материалов с особыми физическими свойствами. В качестве инструмента воздействия использовались сверхсильные магнитные поля, действие которых распространялось на глубинные уровни материи.

Три докторские диссертации были защищены на основе научного задела, полученного в отраслевой лаборатории. Докторами наук стали Буравлев Леонид Тихонович, Ступников Владимир Петрович, впоследствии заведующий кафедрой технологий обработки материалов МГТУ им. Н.Э. Баумана и Коробова Наталья Васильевна, впоследствии заведующая кафедрой систем пластического деформирования МГТУ «СТАНКИН».

Одновременно с руководством отраслевой научно-исследователь- ской лабораторией Евгений Александрович возглавлял технологическое направление, связанное со штамповкой панелей теплообменников для авиационного и космического машиностроения. В этом направлении активно работали И.Н. Шубин, А.Н. Плотников, Н.Б. Мулин.

Помимо отраслевой лаборатории на кафедре активно функционировало студенческое конструкторское бюро, которым руководил А.С. Езжев. Силами студентов были разработаны и воплощены в металле многие интересные разработки.

В это время численность кафедры вместе с аспирантами составляла 70 человек. Общественная жизнь бурлила. По итогам соцсоревнований кафедра занимала ведущие места. Этому во многом способствовала активная позиция партбюро кафедры, которое возглавлял профессор Владимир Григорьевич Кондратенко. Ведущий специалист в области горячей обработки штамповки (ГОШ), лучше которого, как сказал Е.И. Семенов автору этих слов, «пожалуй, ГОШ никто и не знал». Как необычайно активный и открытый человек, Кондратенко В.Г.

сочетал в себе высочайший профессионализм, строгость и одновременно участие и постоянную готовность прийти на помощь. На кафедре по его поводу шутили: можно взять

Кроме ГОШ В.Г. Кондратенко был одним из «пионеров» композитной тематики на кафедре. В эти годы под его руководством было защищено две диссертации (С.В. Бузинов, А.С. Белобеев), направленные на изготовление деталей из композита вор-алюминий. Всего же В.Г. Кондратенко подготовил 18 кандидатов наук.

Три кузнеца (слева на право): А.М. Дмитриев, А.Г. Овчинников, С.А. Евсюков

На кафедре существовало 4 команды по мини футболу, между которыми разыгрывалось кафедральное первенство.

Если уж речь зашла о спорте, то любопытно будет отметить, что трое из заведующих кафедрой: А.Г. Овчинников (заведовал кафедрой 1988-1991 гг.), А.М. Дмитриев (заведовал кафедрой 1991-2008 гг.) и С.А. Евсюков (2008 - по н.в.) имели высокие спортивные разряды.

А.Г. Овчинников – Заслуженный мастер спорта СССР по альпинизму. В 1982 году ему было присвоено звание «Заслуженный тренер СССР» за руководство командой альпинистов первой Гималайской экспедиции в качестве старшего тренера команды. В том же году он был награжден орденом Дружбы народов.

А.М. Дмитриев является Мастером спорта СССР по боксу, а Евсюков С.А. имеет звание Мастера спорта СССР по вольной борьбе.

20