На основі енергетичного методу з використанням удосконаленого кінематичного трапецеїдального модуля одержано залежності зведеного тиску деформування та поетапного збільшення розмірів напівфабрикату від технологічних параметрів процесу комбінованого радіально-зворотного видавлювання порожнистих деталей з фланцем. Встановлено можливість прогнозування утворення дефектів у вигляді утягнень на основі характеру зміни параметрів кінематично можливих полів швидкостей у процесі комбінованого видавлювання вісесиметричних деталей з фланцем, що дозволило виявити співвідношення параметрів процесу, для яких ймовірна поява даного дефекту і на основі цього оцінити можливість одержання якісних деталей. Уточнено розрахункові залежності для технологічних режимів деформування відносно високих заготовок з урахуванням наявності проміжної недеформованої зони між автономними осередками деформації радіального й зворотного витікання, що дозволяють визначити поетапне наростання розмірів напівфабрикату. Одержало подальший розвиток оцінювання напружено-деформованого стану та технологічної деформованості у разі холодного видавлювання порожнистих деталей з фланцем, що дозволило встановити зони з граничним вичерпанням ресурсу пластичності й уточнити можливості способу комбінованого радіально-зворотного видавлювання.

Процеси холодного видавлювання забезпечують високу якість поверхні й точні розміри штампованих заготовок і деталей та завдяки цьому демонструють стійку тенденцію до розширення технологічних можливостей та впровадження на виробництві. Отримання інженерних формул розрахунків оптимального силового режиму, уявлення про характерні зони і межі розподілу течії металу та зон контакту деталі з інструментом, прогнозування формоутворення є актуальними завданнями, що потребують вирішення. Складні за формою деталі із суцільних або порожнистих заготовок доцільно виготовляти способами поперечного і комбінованого радіально-поздовжнього видавлювання. При цьому конфігурація інструменту (наявність фасок, заокруглень) дозволяють сформувати необхідний профіль деталі та суттєво впливають на деформаційний та силовий режими деформування. Визначення оптимального силового режиму у вигляді інженерних формул з урахуванням впливу конструктивних особливостей інструменту сприятиме більш активному впровадженню наведених процесів на виробництві. На основі аналізу публікацій за останні роки було встановлено, що дослідження процесів холодного поздовжньо-поперечного видавлювання переважно проведені експериментально, методом скінченних елементів та стосуються визначення силового режиму, особливостей формозмінення та дефектоутворення напівфабрикату. Невирішеними залишаються питання щодо отримання інженерних формул розрахунку силового режиму (особливо за наявності складної форми інструменту), що вказує на недостатню придатність отриманих результатів для використання на виробництві. Мета статті - розширення технологічних можливостей процесів холодного видавлювання на основі розробки нових кінематичних модулів складної форми та вироблення відповідних рекомендацій щодо їх використання для отримання оцінки силового режиму деформування та визначення оптимальної конфігурації інструменту. Запропоновано використання наближеної кривої у якості заміни чверті кола, що відображає заокруглення матриці. Встановлено, що відхилення довжини дуги наближеної кривої та площі криволінійної трапеції, що обмежена нею, не перевищує 0,8 %, що вказує на адекватність запропонованої заміни. Проведено розрахунки приведеного тиску деформування всередині кінематичного модуля із заокругленням. Встановлено, що радіус заокруглення можна використовувати у вигляді параметра оптимізації конфігурації інструменту за величиною приведеного тиску деформування. Висновки: розроблений новий кінематичний модуль із заокругленням дозволяє розширити можливості енергетичного методу для моделювання процесів холодного видавлювання із складною формою інструменту. Це дозволить надалі використовувати наведені розрахунки в нових схемах та сприятиме отриманню оцінки силового режиму та формозмінення і, як наслідок, виробленню рекомендацій щодо оптимальної конфігурації інструменту та більш активному впровадженню цих процесів на виробництві.

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.