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 з метою 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.

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.

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.

Рассмотрены схемы деформации при гибке и возникающие при этом изгибающие напряжения в зависимости от угла и внутреннего радиуса изгиба, а также упругих свойств материала заготовки.

Увагу приділено підвищенню ефективності процесів холодного об’ємного штампування за рахунок формування моделі матеріалів та розвитку методів розрахунку напружено-деформованого стану. Науковою основою вивчення зазначеної проблеми є феноменологічний підхід до формування моделі матеріалів. Набули подальшого розвитку методи розрахунку напружено-деформованого стану в процесах монотонного та немонотонного деформування. Показано доцільність застосування критеріїв деформовності у випадку простих і складних навантажень у процесах холодного об'ємного штампування. Вивчено процеси прямого вісесимметричного видавлювання, радіального видавлювання з подальшою осадкою, комбінованого радіально-прямого видавлювання. Показано, що третій інваріант тензора напружень впливає на ресурс пластичності. Вперше встановлено, що для операцій радіально-прямого видавлювання необхідно використовувати в критеріях руйнування показники напруженого стану, що враховують механізми руйнування зрізом і відривом. Встановлено залежність діаграм пластичності від інваріантів тензора напружень в діапазоні зміни безрозмірного показника напруженого стану від зсуву до двовісного розтягу.

Розглянуто питання підвищення ефективності технологічних процесів видавлювання та висадки трубчастих деталей з внутрішніми фланцями на торці на основі розвитку методик розрахунку та розробки рекомендацій з проектування технологій і оснащення холодного штампування. Розроблено математичні моделі процесів радіального видавлювання та висадки внутрішнього фланця з трубчастої заготовки, які дозволили визначити активні та реактивні навантаження на деталях штампового оснащення. За допомогою методу скінченних елементів визначено граничну формозміну і відхилення форми фланця у разі видавлювання та висадки. Результати теоретичного аналізу підтверджено фізичним моделюванням. Розроблено технологічні рекомендації, розрахункову програму і методику проектування технологічних процесів радіального видавлювання та висадки, спрямовані на підвищення точності і скорочення термінів проектних робіт. Запропоновано штампувальні переходи технологічних процесів виготовлення порожнистих деталей з внутрішнім фланцем і конструкції штампового оснащення для пресів простої та подвійної дії, а також способи видавлювання та висадки, що дозволяють підвищити характеристики міцності виробів і розширити номенклатуру виготовлення нероз’ємних з'єднань. Наведено технологічні рекомендації та схеми штампового оснащення для виготовлення деталей з внутрішнім фланцем.

Розглянуто процеси витягування вісесиметричних порожнистих виробів. Досліджено вплив величини диференційованого підпору фланця та відносної товщини заготовки на формоутворення виробів витягуванням. Визначено оптимальний кут верхнього конуса двоконусної матриці для комбінованого витягування. Розроблено спосіб обтиску з прикладанням диференційованого протитиску на внутрішню поверхню заготовки. Увагу приділено проблемам відбортування круглих отворів у вісесиметричних листових заготовках. Описано вплив кута конуса пуансона на силові режими та якість виробів у разі відкритої роздачі трубчастих заготовок.

Встановлені оптимальні параметри швидкісного режиму рекристалізаційного відпалу холоднокатаної тонколистової сталі 08Ю, який забезпечує найкращу структуру й властивості для подальшої холодної обробки тиском. Досліджені температурно-часові режими подальшого перестарування і для запобігання процесів її природного старіння під час тривалого вилежування або транспортування. Запропонований спосіб та режими термічної обробки заготовок із готового листа прокату сталі 08Ю для полегшення їхньої деформованості та покращення штампованості з метою зменшення браку в процесі виготовлення виробів холодним деформуванням із глибоким та складним витягуванням.