Розроблено підходи до аналізу формозміни пластичних і малопластичних металів холодним об'ємним штампуванням (ХОШ) шляхом моделювання на базі методу скінченних елементів (МСЕ) для одержання виробів з прогнозованою та забезпеченою якістю з урахуванням комплексного впливу конструктивних, технологічних і фізико-механічних параметрів. Як показники якості визначено геометричну форму одержаних виробів з урахуванням пружної деформації, зміцнення та ступінь використання ресурсу пластичності здеформованого металу. Розвинуто математичні моделі процесів пресування, зворотного видавлювання стаканів, висаджування у напрямку одержання виробів необхідної форми, точності з прогнозованими властивостями здеформованого металу та виробів з забезпеченими властивостями. Запропоновано математичну модель формозміни ХОШ з накладанням диференційованого протитиску, величина якого визначається з урахуванням гідростатичного тиску в осередку деформації та збільшується зі зменшенням пластичності металу, що деформується та забезпечує деформування без руйнування малопластичних металів. Розроблено прикладні програми для автоматизації інженерних розрахунків під час удосконалення існуючих і створення нових процесів ХОШ вісесиметричних виробів прогнозованої та забезпеченої якості з пластичних і малопластичних сталей і сплавів. На підставі результатів моделювання встановлено конструктивні, технологічні та фізико-механічні параметри для створення та впровадження до виробництва нових ресурсозберігальних процесів.

  Скачати повний текст

Розвинуто теорію деформуємості заготовок складного профілю за умов межового формоутворення. Удосконалено методи оцінки ймовірності руйнування у найбільш небезпечних областях та комплексний підхід до розв'язання технологічних задач пластичної обробки матеріалів. Цей підхід базується на сумісному застосуванні феноменологічної теорії деформуємості та розрахункових методів, а саме: полів ліній ковзання; сумісного розв'язання рівнянь рівноваги й умов пластичності; подільних сіток; визначення напружено-деформованого стану за розподілом твердості; кінцевих елементів. Розроблено критерій руйнування для оцінки деформуємості заготовок за умов об'ємного напруженого стану та складного навантаження, що враховує вплив двох інваріантів тензора напружень, немонотонність навантаження та нелінійність накопичення пошкоджень, з використанням якого є можливим здійснення оцінки впливу історії деформування на ресурс пластичності в областях, близьких до руйнування. Базуючись на теорії пластичності, розвинуто метод математичного та комп'ютерного моделювання вибору матеріалів і раціональної схеми деформування. Запропоновано методи оцінки деформуємості заготовок за умов об'ємного напруженого та складного навантаження, а також оцінки параметрів пластичності, який передбачає використання двох показників напруженого стану, що враховують вплив першого та третього інваріантів тензора напружень, а також другого інваріанта девіатора напружень, за такого підходу вид траєкторії навантаження однозначно визначається умовами формоутворення заготовок.

  Скачати повний текст

Уперше детально проаналізовано напружено-деформований стан (НДС) опор пуансонів і виштовхувачів, які спираються на плоскі плити з центрально розташованим отвором. Показано, умови, за яких максимум нормальної контактної напруги приходиться на периферійну частину опори або на центральну. Установлено вплив бандажа опори на її НДС, що дає можливість зменшити розтягувальні напруги у небезпечній точці опори. З використанням методології структурного аналізу та проектування SADT (Structured Analysis and Design Technique) побудовано алгоритм проектування штампів.

  Скачати повний текст

Досліджено технологічні процеси зворотного видавлювання циліндричних виробів типу "стакан" з використанням гідропідпору та формування внутрішніх шліцьових поверхонь у глухих отворах, профіль яких відповідає профілю елемента сервокерування гідротранмісії у тихохідних машинах. Ці процеси мають однотипні схеми напруженого стану (об'ємний напружений стан), а також передбачають спосіб формоутворення - холодне пластичне деформування, що спрощує створення розрахункового апарату, який дозволяє оцінювати межове формозмінювання заготовок і забезпечити необхідну якість готових виробів. Використання гідропідпору у процесі зворотного видавлювання дозволило значно зменшити ступінь використання ресурсу пластичності. Для вдосконалення розглянутих технологічних процесів досліджено їх механіку. Проаналізовано інформацію про напружено-деформований стан (НДС), що дало змогу надати кількісну оцінку використаного ресурсу пластичності, який визначає якість виробів. Дослідження НДС та деформованості заготовок у процесах з однотипною схемою напруження здійснено з використанням математичної та прикладної теорії пластичності, феноменологічної теорії деформованості, а також макроструктурного аналізу, методу твердості, експериментально-розрахункового методу сіток і наближеного інженерного методу.

  Скачати повний текст

Обгрунтовано шляхи підвищення ефективності виготовлення заготовок складного профілю з однотипним механізмом деформації та розроблено рекомендації щодо удосконалення технологічних режимів на основі теорії деформування. Досліджено технологічні процеси закочування пари поршень-шатун аксіально-роторного поршневого насоса та формування внутрішнього шліцьового профілю методом "охоплюючого" протягування. З'ясовано, що дані процеси поєднані однотипним механізмом деформації стиску та розтягу, що полегшує створення розрахункового апарату, який дозволяє оцінювати граничне формозмінювання заготовок і розробити інженерні методики розрахунків впливу основних параметрів процесів на якість готових виробів. Розроблено методи дослідження напружено-деформованого стану у процесах з однотипним механізмом деформації, засновані на поєднанні методів подільних сіток, твердості, а також сумісного рішення рівнянь рівноваги та умов пластичності.

  Скачати повний текст