Дисертація присвячена вдосконаленню безвідхідних способів поділу сортового прокату на мірні заготівки. Досліджено та розроблено перспективні напрямки розвитку технології та обладнання процесів відрізки зсувом і холодної ломки згином: використання динамічного і статико-динамічного навантаження при поділі прокату; вдосконалення механічних способів нанесення концентраторів напружень за один цикл роботи машини; використання утилізованої енергії пружної деформації станини та приводу для виконання корисної роботи нанесення концентраторів напружень; застосування диференційованого затиску прокату, ефективність яких обгрунтована теоретично і підтверджена експериментально. Розроблено і впроваджено у виробництво ряд конструкцій штампів для відрізки зсувом прокату з диференційованим затиском і запропоновано систему автоматизованого проектування подібних штампів. Розроблено новий спосіб поділу сортового прокату за схемою "зсув-ломка". Запропоновано нові конструктивні рішення в області вдосконалення безвідхідних способів поділу сортового прокату.

  Скачати повний текст

Висвітлено нові підходи до інтенсифікації формозмінних процесів листового штампування. Створено уніфіковані математичні моделі для поелементного та поетапного багатоваріантного проектування технологічних процесів. На основі числового рекурентного рішення кінцево-різницевої форми умови статичної рівноваги виділеного елементарного об'єму в джерелі деформації розроблено математичні моделі напружено-деформованого стану, металу за умов витягування плоских вісесиметричних заготовок, витягування циліндричних заготовок без потоншення і з потоншенням, а також процесу формозмінення просторових заготовок. Досліджено імітаційну математичну модель процесу витягування плоских осесиметричних заготовок під час використання удосконаленої інженерної методики розрахунку як цільової функції. Описано геометричну модель порожніх вісесиметричних деталей, що дозволяє істотно знизити кількість інформації, необхідної для автоматизованого проектування, й уявити поверхню деталі у вигляді обмеженого набору елементів, які можуть розпізнаватися в процесі введення геометричної інформації в ЕОМ.

  Скачати повний текст

Розроблено нові підходи до аналізу процесів витягування вісесиметричних деталей на підставі створення узагальнених математичних моделей, що дозволяє інтенсифікувати формозмінювальні процеси листового штампування. На базі енергетичного методу створено математичні моделі процесів витягування, які дозволяють визначити напруження течії як функцію інтенсивності деформацій в будь-якій точці заготовки, що витягується, на всіх стадіях процесу. Аналіз процесів витягування виконано з урахуванням зміни товщини заготовки, в тому числі в зоні фланцю, впливів згину металу на витяжній крайці матриці та прижиму заготовки. Встановлено, що деформаційне зміцнення суттєво впливає на граничний коефіцієнт витягування і зусилля деформації. Отримані теоретичні залежності підтверджено експериментально. На підставі аналізу результатів дослідження розроблено методику розрахунку технологічних параметрів штампування вісесиметричних деталей, програмні засоби і технологічні рекомендації.

  Скачати повний текст

Вивчено питання удосконалення процесів листового штампування, зокрема, відбортування горловин. Виконано аналіз існуючих способів відбортування горловин. Встановлено, що існуючі способи не дозволяють отримати горловину достатньо високу (0,37 - 0,5) = H/d, за умов високої продуктивності процесу та низької різнотовщинності борту. Запропоновано новий спосіб відбортування горловин розширеного діапазону висот з використанням притискувача, що формує розподіл товщини заготовки вздовж її твірної, дозволяє уникнути зазначених недоліків. Зроблено теоретичні та експериментальні дослідження нового процесу. Розроблено методику розрахунку технологічного процесу отримання горловин розширеного діапазону висот з урахуванням граничної формозміни. Створено та реалізовано на ПЕОМ модель нового процесу відбортування горловин. Запропоновано конструкцію диференційованої системи подачі технологічного мастила під час відбортування.

  Скачати повний текст

Розроблено математичну модель енергетичного вузла пресгармати для гідродинамічного штампування, яка описує процеси горіння пороху, розширення продуктів згоряння, витікання порохових газів через проміжок, а також розгону снаряда, радіаційно-конвективного теплообміну продуктів згоряння зі стволом і снарядом, розповсюдження тепла в стволі, а також виникнення нестаціонарного напружено-деформованого стану (НДС) ствола від дії температури й тиску порохових газів, тобто, модель, яка робить можливим перехід від натурного експерименту до математичного моделювання. Встановлено закономірності взаємного впливу основних параметрів енергетичного вузла: маси набою та тиску форсування, калібру й довжини ствола, маси та швидкості снаряда, тиску й температури газів, енергетичних втрат і коефіцієнта корисної дії. На підставі результатів досліджень доведено, що у разі розрахунку НДС ствола, який обумовлено дією перемінних за часом та у просторі тисків і температур, немає необхідності враховувати термопружні напруження за умов одиничного пострілу й у разі серійної роботи прес-гармати. Обгрунтовано практичну методику розрахунку на міцність енергетичних вузлів технологічного обладнання з урахуванням комплексу складних термомеханічних процесів з метою одержання раціональних параметрів і надано рекомендації щодо удосконалення конструктивних показників і технічних характеристик енергетичних вузлів.

  Скачати повний текст

Удосконалено математичну модель розрахунку напруг, зусиль і граничних деформацій витягування металу зі стоншенням стінки, що дозволяє врахувати деформаційне зміцнення матеріалу під час деформації пропорційно зміні товщини стінки та моделювати процес витягування з заготовки зі змінною товщиною стінки. Одержано аналітичний розв'язок для напружено-деформованого стану металу в елементах заготовки під час комбінованого витягування порожнистих циліндрів з листового матеріалу для першої та наступної операцій витягування через одну та кілька матриць, що враховує зміну товщини та зміцнення металу на етапах деформування. На підставі поетапного та поелементного визначення параметрів напружено-деформованого стану заготовки розроблено числові математичні моделі процесів комбінованого витягування для першої та наступної операцій, наведено матриці, що передбачають обчислення напруг, зусиль, деформацій, зміцнення металу в елементах заготовки та встановлення можливості руйнування матеріалу на етапах витягування.

  Скачати повний текст

Розглянуто питання зниження енерго- і ресурсовитрат у процесі відновлення металообробного інструменту. Встановлено взаємозв'язок між карбідною фазою в досліджених сплавах і структурою, зносостійкістю та теплостійкістю. Висвітлено вплив засобу утворення карбідів ТіС (екзогенний та ендогенний) і технології наплавлення на їх розподіл в об'ємі наплавленого металу. На основі критеріїв механіки руйнування розкрито вплив температури на інтенсивність зношування.

  Скачати повний текст

Теоретично досліджено шляхи підвищення ефективності процесу штампування деталей з титанових сплавів. Проаналізовано силові та швидкісні параметри технологічного устаткування та схем навантаження заготовки. Набула подальшого розвитку методика розрахунку ККД генератора імпульсних струмів електрогідравлічної установки для штампування деталей. Досліджено поводження титанових сплавів за високошвидкісного навантаження. Визначено шляхи інтенсифікації та розроблено технологію електрогідравлічного штампування заготовок з титанових сплавів. Наведено рекомендації щодо розширення області застосування електрогідравлічної обробки металів.

  Скачати повний текст

Проведено теоретичні дослідження напружно-деформованого стану правки гибкою титанових заготовок. Розвинено математичну модель правки та її числову реалізацію, що дозволяє задати прогин залежно від кривизни заготовки. Вперше експериментально на моделях з пластичних матеріалів виявлено характер розташування компенсаційних виступів, які впливають на значення короблення та їх можливу форму. Вперше встановлено геометричні параметри та конструктивні характеристики компенсаційних виступів чорнових рівчаків штампів, що забезпечує зниження значення короблення штамповок деталей типу коробок і панелей з виступами. Запропоновано методику вибору конструктивних характеристик компенсаційних виступів чорнових рівчаків штампів.

  Скачати повний текст

Розроблено узагальнену розрахункову схему процесу профілювання осаджування з утратою стійкості заготовок (ОУСЗ). Визначено область технологічних параметрів, у якій гарантовано виключено появу дефекту типу "затиск" під час профілювання. Розроблено та реалізовано числову та інженерну методику оцінки технологічної нерівномірності деформації. Теоретично виведено та експериментально підтверджено закономірності розподілу стовщень за довжиною зігнутої заготовки. Досліджено та аналітично описано у вигляді математичних моделей основні закономірності геометричної формозміни та розроблено методику розрахунку заготовки та ступеня осаджування під поковки з певними геометричними характеристиками. Запропоновано методику розрахунку максимальних тисків та технологічного зусилля профілювання. Розроблено та досліджено ряд технологічних рішень, спрямованих на розширення області застосування процесу профілювання ОУСЗ, серед яких - нерівномірне або диференційоване нагрівання за довжиною заготовки. Визначено раціональну форму температурного поля та створено математичну модель його зміни у часі. Створено програмні засоби з розрахунку заготовки та нерівномірного температурного поля.

  Скачати повний текст

Розроблено математичні моделі динамічної поведінки під час формовимірювання шаруватої звареної вибухом зоготовки та у разі поєднання операцій зварювання та штампування вибухом процесу імпульсного деформування шаруватої, звареної вибухом заготовки, а також пакетf монолітних заготовок за умов використання операцій зварювання та штампування вибухом та вибухового калібрування шаруватих заготовок з урахуванням механічної неоднорідності зони поєднання шарів, теплових ефектів під час суміщення. Поставлено та числово-аналітично розв'язано задачу імпульсного деформування шаруватої заготовки у разі поєднання даних операцій. Удосконалено методи визначення параметрів імпульсного та теплового впливу на шарувату заготовку за даних умов. Розвинуто та розроблено науково обгрунтовані методики для процесів імпульсної обробки тиском для одержання та формозміни шаруватих металевих композицій, створення, синтезу та обгрунтування комбінованих методів вибухової металообробки. Розроблено методики проведення експериментальних досліджень процесів імпульсного деформування, визначено критерії штампованості, процесів листового штампування вибухом, кінематичні й силові параметри шаруватих металевих композицій. Удосконалено та розроблено декілька унікальних технологічних процесів виготовлення виробів у багатошаровому виконанні. Запропоновано технічні рішення, на базі яких створено дослідно-промислові технологічні процеси, елементи технологічного оснащення та обладнання для їх здійснення.

  Скачати повний текст

З використанням методу верхньої оцінки розроблено математичні моделі процесів плоского й вісесиметричного комбінованого видавлювання ступінчастих стрижневих деталей з фланцем, що дають змогу визначити силовий режим деформування та проаналізувати постадійну формозміну заготовки. Базуючись на методі планування уперше встановлено емпіричну залежність для визначення силових параметрів за умов комбінованого видавлювання стрижневих деталей з осьовим відростком і фланцем. Одержано закономірності, що дають змогу врахувати вплив геометрії перехідних крайок матриці та пуансона на плини металу в осьовий відросток і у фланець. Визначено, що радіуси скруглення, величини фасок і кути їх нахилу, а також умови контактного тертя між заготовкою та деформуючим інструментом є керуючими параметрами у разі оптимізації режиму деформування.

  Скачати повний текст

На підставі аналізу відомого обладнання та оснастки, теоретичних і експериментальних досліджень розроблено нові принципи створення устаткування та інструмента для штампування з крученням, конструктивне втілення яких дає змогу зменшити зусилля деформування вісесиметричних деталей та енерговитрати. З використанням результатів дослідження кінематичних і силових умов роботи обладнання та оснастки розроблено теоретичну базу для визначення основних її параметрів. Розроблено нову математичну модель контактної взаємодії інструмента і заготовки та алгоритми її реалізації, які дають змогу усунути можливість жорсткого зміщення чи розходження ітераційного процесу внаслідок вичерпання несучої можливості заготовки та врахувати вплив співвідношення швидкостей складного відносного руху на величину сил тертя, що найбільше задовольняє умови деформування з обертанням інструмента. Здійснено аналіз впливу характеру розподілу тангенційних сил тертя за поверхнею заготовки та його зміни в часі на напружено-деформований стан, що відкрило нові можливості керування процесом деформування і, як наслідок, дало змогу підвищити якість заповнення порожнини штампу у разі зниження силових параметрів деформування. Одержано аналітичне представлення епюри контактних тисків під час штампування тонкостінних конічних деталей, використання якого дає змогу визначити параметр кручення, що забезпечує задану точність.

  Скачати повний текст

Удосконалено системний підхід щодо створення, модернізації та експлуатації кривошипних пресів (КП) на базі формування нових додаткових механізмів. Вперше розроблено класифікацію існуючих видів розміщення на пресі додаткового гідропружного ударного механізму. Запропоновано метод вибору його енергетичного рівня, який теоретично виключає можливість ризику заклинювання преса. Розроблено математичну модель преса з додатковим гідропружним ударним механізмом, що дозволяє визначити його основні параметри. Обгрунтовано раціональність кінематичного зв'язку повзуна з механізмом регулювання закритої висоти преса, розроблено математичну та фізичну моделі змінного за висотою його штампового простору. Одержано залежності припустимої роботи деформування на кожному автоматичному ході під час дробового деформування. Запропоновано класифікацію систем змащення та удосконалено методи побудови технологічних параметрів кривошипних гарячештампувальних пресів і математичні моделі систем змащення під тиском, рівним або більшим ніж тиск у шарнірах преса, а також параметрів витрат та обсягу змащення.

  Скачати повний текст

Розглянуто методи перфорації листового матеріалу за умов застосування валкових механізмів, а також методи визначення обвідних параметричних сімей ліній на площині. Одержано формули зв'язку між нерухомою та рухомою системами координат для процесів перфорації різних видів. Для опису обвідних у реальних випадках розроблено геометричну інтерпретацію проекційного методу їх визначення. Запропоновано алгоритми профілювання пуансона шляхом обкочування контурів отворів конкретних фігур, що пробиваються (кола, прямокутника, трикутника, кута). Для перевірки вірогідності розглянутого методу розв'язано ряд тестових прикладів з відомими або прогнозованими рішеннями.

  Скачати повний текст

Розроблено методику розрахунку і проектування підшаботної віброізоляції молотів з однобічним демпфіруванням і технічне рішення на рівні винаходу. На підставі порівняльного аналізу запропонованої віброізоляційної системи з конструкцією підшаботної віброізоляції за допомогою пакетів з гофрованої листової сталі встановлено, що застосування однобічного демпфірування дозволяє на 36 - 38 % підвищити ефективність віброізоляції за рахунок зниження середнього квадратичного значення віброшвидкості фундаменту та забезпечити загасання коливань за час подвійного ходу молота. Експереминтально підтверджено об'єктивність розробленої методики розрахунку параметрів і дієздатність запропонованої конструкції підшаботної віброізоляції. Результати дослідження впроваджено в ЗАТ "Первомайський механічний завод" (м.Первомайськ, Луганської обл.), очікуваний економічний ефект складає 12133,92 грн.

  Скачати повний текст

Розглянуто ефективний метод аналізу міцності та жорсткості складених конструкцій технологічного оснащення за контактного та технічного навантажень. Висвітлено проблеми проектування складених конструкцій для традиційних методів обробки металів тиском та для прогресивної технології магнітно-імпульсного штампування (МІШ). Запропоновано нові математичні моделі та наведено розрахункові схеми складених конструкцій технологічного оснащення, які адекватно описують конструктивні і технологічні особливості складних об'єктів нової техніки обробної промисловості. Досліджено нові складені бандажовані матриці для напівгарячого видавлювання вісесиметричних заготовок, а також технологічні системи "заготовка - матриця" для операції "МІШ - "роздача". Проаналізовано закономірності міцності і жорсткості конструкцій за термопружного та термопружнопластичного деформування з урахуванням контактного і теплового навантаження.

  Скачати повний текст

Удосконалено технологію безвідходного розділення в штампах з метою підвищення геометричної точності та якості поверхні розділення у разі відрізання П-подібних профілів. На підставі виконаного аналізу механічних схем розділення та виконаної класифікації рухів рухомого ножа стосовно фасонних профілів визначено фактори, які мають вплив на геометричну точність та якість поверхні розділення. Показано, що для якісного різання профілів, які мають складну форму поперечного перерізу, потрібний складний рух рухомого ножа. Зазначено, що розроблені технологічні та конструктивні рішення під час відрізання профілів П-подібного перерізу можуть бути використаними для розробки технології різання в штампах профілів складної геометричної форми, у тому числі гнутих профілів, сортових, листових, гофрованих і спеціального призначення, які мають різну форму поперечного перерізу.

  Скачати повний текст

Уперше розв'язано задачу знання орієнтованої комп'ютерної підтримки прийняття ідентифікаційних і прогнозних рішень за умов технологічної підготовки гарячештампувального виробництва з використанням засобів інженерії квантів знань, що дозволило завдяки вдосконаленому маніпулюванню квантами (порціями) знань підвищити якість прийнятих рішень у середньому у 3 рази й оперативність їх генерування на порядок. Удосконалено метод побудови бази точок t-квантів знань (Бtk З) на базі мінімізації кількості комбінації значень характеристик об'єкта прийняття рішень (ОПР) до пошуку закономірностей у навчальній вибірці, що забезпечило скорочення часу побудови (Бtk З) у середньому в два рази. Запропоновано виведення рішень за (Бtk З) на базі заборонної логічної мережі виведення рішень, яка автоматично генерується за знайденими у навчальній вибірці закономірностями, що забезпечило перевірку ОПР стосовно суперечливості синтезованій (Бtk З).забезпечити адекватність індуктивно синтезованої бази квантів знань об'єму навчальної вибірки. Розвинуто tРАКЗ-метод прийняття рішень на підставі запропонованої постановки й розв'язання задачі визначення інформативності обраної системи ознак у разі побудови Бtk З шляхом пошуку в ній суперечностей і неповноти, що дозволило підвищити якість синтезованої Бtk З. Удосконалено РАКЗ-метод прийняття рішень на базі запропонованого методу структуризації знань про класи ОПР за допомогою "особистих карток", що забезпечило можливість прямого навчання експертами-технологами знанняорієнтованої системи підтримки рішень без участі інженера зі знань.

  Скачати повний текст

Уперше розроблено математичну модель штампувального гідравлічного преса з насосно-акумуляторним приводом, до дозволяє враховувати ексцентриситет навантаження задач синтезу оптимальних керувань штампувальним гідравлічним пресом і аналізу впливу параметрів преса та системи синхронізації руху рухомої поперечини на точність і продуктивність штампування. Запропоновано комбінований підхід до вирівнювання рухомої поперечини, що забезпечує високу швидкодію системи завдяки контролю тиску робочих циліндрів і високу точність штампування внаслідок безпосереднього виміру величини перекосу, а також алгоритм роботи системи синхронізації руху рухомої поперечини й алгоритм автоматичного керування потужним штампувальним гідравлічним пресом з насосно-акумуляторним приводом. Установлено кількісні й якісні закономірності впливу параметрів системи синхронізації руху рухомої поперечини на точність і продуктивність даного штампувального преса.

  Скачати повний текст