Встановлено залежності компонент НДС елементів штампів від конструктивних і технологічних параметрів, що може служити основою для науково обгрунтованих рекомендацій під час проектування розділових штампів. Удосконалено математичну модель напружено-деформованого стану елементів штампового оснащення з урахуванням контактної взаємодії з заготовкою, що відрізняється тим, що процес штампування моделюється з використанням не однієї, а комплексу взаємозв'язаних моделей різного ступеня складності. Удосконалено розрахунково-експериментальний підхід, що полягає в порівнянні не одиничних, а множини результатів числових досліджень відповідно з множиною результатів експериментальних досліджень. Одержав подальший розвиток метод параметричного опису складних механічних систем, що полягає в тому, що створювані числові моделі штампів визначаються набором параметрів, які містять не лише традиційні параметри, але і форму і розміри взаємодіючих тіл, конструктивні та технологічні параметри, властивості матеріалів, а також властивості їх скінченно-елементних моделей.

Набула подальшого вдосконалення математична модель силової взаємодії базових і робочих елементів універсально-збірних переналагоджувальних штампів (УЗПШ), що дозволяє визначити силовий режим деформування з урахуванням впливу геометричних параметрів деталі, що штампується, та товщини матеріалу. Науково обгрунтовано умови силового навантаження, обпирання та закріплення штампів на столах пресів, що дозволяє установити раціональні схеми експлуатації компонувань УЗПШ на основі агрегатно-модульного принципу. Вперше на основі дослідження напружено-деформованого стану базових елементів УЗПШ визначено ступінь впливу їх геометричних параметрів на жорсткість і міцність, що дозволяє одержати аналітичні залежності для їх розрахунку. Вперше науково визначено раціональні конструктивні параметри елементів конструкцій компонувань УЗПШ із урахуванням виробничих умов експлуатації за розділових операцій.

Одержано аналітичні залежності для визначення переміщення напівматриць штампу залежно від величини горизонтальної складової зусилля штампування та величини кута нахилу поверхонь матрицетримача та напівматриць, що сполучаються, що дозволило встановити їх раціональні конструктивні параметри. Розроблено комплексний науково-обгрунтований підхід до дослідження та розробки технології нанесення зміцнювальних покриттів, що дозволило підвищити в два рази стійкість формоутворювальних елементів конструкції. Обгрунтовано умови силового навантаження за П-подібному згинанні, що дозволило встановити величину зусилля, що діє, на різних стадіях формування заготівки. Одержано аналітичні залежності зносостійкості формоутворювальних елементів залежно від геометричних розмірів деталей, товщини матеріалу, величини додаткових зазорів і радіусів округлень пуансонів, що дозволяють прогнозувати пружинення деталей і зносостійкість в процесі експлуатації згинальних штампів.

Дисертація спрямована на розв'язання актуальної та важливої для машинобудування, зокрема, стосовно процесів і машин обробки тиском, науково-технічної задачі забезпечення характеристик розділових штампів на основі дослідження міцності та жорсткості їхніх елементів на етапі проєктування. Для дослідження напружено-деформованого стану елементів штампового оснащення розроблено комплексну математичну модель, яка, на відміну від відомих, дає можливість ураховувати множинну контактну взаємодію елементів досліджуваних технологічних систем. Крім того, у цю модель інтегрована технологія параметричного моделювання, що дає можливість розв'язувати задачі синтезу на основі більш достовірних нелінійних задач аналізу. Запропоновано підхід із застосуванням поповнюваної бази даних розрахунків напружено-деформованого стану елементів штампового оснащення для обґрунтування їхніх проєктно-технологічних рішень. На відміну від спрощених розрахункових моделей або прямого багаторазового розв'язання задач у повній постановці, пропонований підхід забезпечує і точність, і оперативність розв'язання таких задач. Установлено, що при багатоконтактному сполученні набору елементів штампів, що є багатошаровою конструкцією, зони контактної взаємодії і розподілу контактного тиску практично не змінюються при збільшенні сил штампування, а розподіли та максимальні значення контактного тиску практично лінійно залежать від діючих сил штампування. На основі системного підходу виділено технологічні системи різного рівня складності, елементи яких із застосуванням та адаптацією методу параметричного моделювання набувають властивості варіативності проєктно-технологічних параметрів, що, на відміну від традиційних підходів, дає можливість ставити та розв'язувати задачі їх обґрунтування за критеріями забезпечення експлуатаційних характеристик. Обґрунтовано раціональні параметри розділових штампів. Результати досліджень впроваджено на машинобудівних підприємствах.