Обгрунтовано шляхи розв'язання задачі розробки процесів формоутворення заготовок з неметалевих порошкових матеріалів та машин для їх реалізації. Доведено, що найбільш ефективним способом формоутворення таких заготовок є віброударне пресування на інерційних вібропрес-молотах з гідроімпульсним приводом. Розроблено методику розрахунку та проектування технологічного комплексу для віброударного пресування неметалевих порошкових матеріалів. Показано перспективи розвитку, удосконалення та впровадження нового промислового обладнання та оснащення для реалізації запропонованої технології пресування неметалевих порошкових матеріалів.

Обоснованы пути решения задачи разработки процессов формообразования заготовок из неметаллических порошковых материалов и машин для их реализации. Доказано, что виброударное прессование на инерционных вибропресс-молотах с гидроимпульсным приводом является наиболее эффективным способом формообразования таких заготовок. Разработана методика расчета и проектирования технологического комплекса для виброударного прессования неметаллических порошковых материалов. Показаны перспективы развития, усовершенствования и внедрения нового промышленного оборудования и оснащения для реализации предложенной технологии прессования неметаллических порошковых материалов.

Досліджено подальший розвиток на базі енергетичного методу верхньої оцінки математичній моделі силового режиму процесу радіально-прямого видавлювання на конусній оправці. Розроблено й апробовано нові способи видавлювання порожнистих деталей з перемінною товщиною стінки. Встановлено методику проектування технологічних процесів точного об'ємного штампування видавлюванням порожнистих деталей з перемінною товщиною стінки та програмне забезпечення.

Вперше із використанням рівнянь Нав'є-Стокса та перенесення вихору стосовно процесу рівноканального кутового пресування встановлені основні закономірності впливу геометрії кутового штаму та фізико-механічних властивостей заготівок на характер течії деформівного матеріалу, виникнення макроротору й енергосилові параметри процесу. Уточнено залежності силових і деформаційних параметрів рівноканальної пластичної течії металів від геометрії штампу та фактора тертя із урахуванням деформаційного зміцнення, макроротації матеріалу заготівки, протяжності порожнини штампу, а також маршруту багатопрохідного деформування. Одержали подальшого розвитку уявлення про характер впливу зовнішнього та внутрішнього радіусів штампу для рівноканального кутового пресування, а також довжини деформівної заготівки на величину викривлення форми початкової ділянки та нерівномірність розподілу деформацій за перерізом заготівки.

Розглянуто питання підвищення ефективності процесів радіального видавлювання (РВ) деталей з фланцем на основі створення і застосування кінематичних способів видавлювання з керованою течією подачі металу. Досліджено процеси РВ в порожнину зі змінною висотою. Описано числові моделі процесів РВ деталей з фланцем методом скінченних елементів у програмах ANSYS та QForm 2D. Визначено силовий режим деформування, напружено-деформований стан заготовок і використання ресурсу пластичності в контексті впливу форми осередку деформації, схеми деформування, розмірів інструменту, а також матеріалу заготовки. Проаналізовано процеси РВ за різними кінематичними способами з одно-, двосторонньою, послідовною двосторонньою, комбінованою одно- і двосторонньою подачею металу до приймальної порожнини, і видавлювання в рухомій матриці з регульованою кінематикою переміщення. Встановлено, що спосіб видавлювання з послідовною двосторонньою подачею забезпечує найбільший ступінь заповнення приймальної порожнини під видавлювання фланця.

Разработаны математическая модель и программное обеспечение для определения оптимальных конструктивных и технологических параметров процесса прессования, позволяющие обеспечить безопасные напряжения и деформации в пресс-штемпеле.

Предложен новый подход к разработке технологии винтовой экструзии (ВЭ), учитывающий специфику процесса. Подход базируется на расчете критериев - основных характеристик процесса. Показано, что критериями ВЭ являются минимальная накопленная деформация за один проход, распределение накопленной деформации по поперечному сечению заготовки и давление экструзии. Для них в работе получены инженерные соотношения. Эффективность подхода подтверждена стабильной работой оснастки в опытно-промышленных условиях.

Внимание уделено совершенствованию процессов точной объемной штамповки на основе применения способов комбинированного выдавливания. Систематизированы и разработаны новые способы комбинированного выдавливания. Представлены результаты исследования силового и деформационного режимов радиально-продольного выдавливания полых и стержневых деталей. Развиты метод кинематических модулей и энергетическая модель деформируемости металлов при их формоизменении.

Підвищено ефективність процесів точного об'ємного штампування на основі розвитку наукових основ енергетичних методів аналізу і розробки методики проєктування технологічних процесів. Розроблені кінематичні модулі із криволінійними межами для врахування поверхні розділу течії металу та конструктивних особливостей інструменту у вигляді складних елементів перехідних ділянок, встановлено можливості використання швидкості течії металу у поздовжньому напрямку у якості параметра оптимізації, розроблено програмне забезпечення з визначення силового режиму, формоутворення та дефектоутворення в процесах комбінованого видавлювання. Розроблено комплекс математичних моделей процесів видавлювання із розрахунку формоутворення, силового режиму та визначення оптимальної конфігурації інструменту із наявністю конструктивних особливостей у формі фасок і заокруглення; обґрунтовано можливості використання швидкості течії металу у поздовжньому напрямку у якості параметра оптимізації, що дозволило отримати інженерні формули для розрахунку приростів напівфабрикату. Нові технологічні процеси, технічні рішення і оснащення для отримання складнопрофільованих деталей з фланцем та відростками із рекомендаціями щодо виключення можливого утворення дефектів форми пройшли апробацію і прийняті до впровадження у виробництво.

Увагу присвячено вирішенню важливої науково-технічної проблеми підвищення ефективності процесів пластичного деформування на базі розвитку методів аналізу та проєктування технологічних способів і режимів процесів точного об’ємного штампування видавлюванням. Наведено результати досліджень і технологічних розробок в галузі ресурсозберігаючих процесів точного об’ємного штампування прецизійних деталей машин і приладів. Для розвитку енергетичного методу балансу потужностей і, зокрема, методу кінематичних модулів розроблено такі нові модулі: осьовий трапецеїдальний кінематичний модуль з нижньою прямолінійною похилою межею, трикутний прямолінійний модуль, а також трикутний криволінійний модуль із можливістю оптимізації приведеного тиску деформування за параметром, що визначає форму похилої межі. Тим самим розширено базу уніфікованих кінематичних модулів із криволінійними межами та їх комплексів, що відображають характер зміни напрямку течії металу в осередку пластичної деформації складної форми.