Вперше одержано рекомендації щодо керування полем навантаження для якісного перфорування деталей та рекомендації з вибору оптимальних режимів обробки з метою підвищення ефективності процесу електрогідравлічного перфорування. Запропоновано фізичну модель і розрахунковий спосіб процесу розповсюдження ударних хвиль у розрядних камерах різної конфігурації для визначення областей навантаження перепони прямими та відбитими ударними хвилями. На основі існуючих залежностей для пікового тиску ударної хвилі виведена та перевірена нова математична залежність розрахунку тиску на фронті ударної хвилі залежно від енергетичних параметрів розрядного контуру та геометричних розмірів розрядної камери, що дозволило визначити поле навантаження заготівки ударними хвилями залежно від вищевказаних параметрів.

Набув подальшого розвитку метод розв'язання задачі пластичної плинності в зоні деформації під час відрізання штампами на основі використання загальних рівнянь механіки пластично деформованого суцільного середовища з визначенням поля швидкостей плинності металу та деформацій у кожній точці об'єму, що деформується. Здійснено подальший розвиток в розв'язанні задачі визначення напружень в будь-якій точці об'єму осередку деформації під час відрізання в штампах при підготовці кромки листа під зварювання, що дозволило знайти закон розподілу нормальних напружень не тільки по торцевій контактній поверхні робочого інструмента, але й по боковій контактній поверхні. Удосконалено чисельну модель визначення напружено-деформованого стану, що виникає у ріжучій частині інструмента під час відрізання за умов несиметричного навантаження з розширення можливостей побудови епюр еквівалентних напружень, що надало можливість визначити навантаження на ріжучі кромки. Одержано залежності зміни головних напружень, що виникають на ріжучих кромках інструмента від зусилля різання, що дозволило визначити необхідні значення натягу під час запресування твердосплавних відрізних матриць у сталеві обойми. Вперше вирішено завдання розрахунку напружено-деформованого стану в осередку деформації у разі плоско-паралельного руху відрізного пуансона з визначенням зусиль на робочі елементи штампа. Удосконалено й експериментально підтверджено метод розрахунку необхідного значення натягу під час запресування твердосплавних відрізних матриць у сталеві обойми, що враховує системи сил, діючих на матрицю під час відрізання, з подальшим встановленням величини поправкового коефіцієнта для теоретично-експериментальних значень радіальних переміщень нижнього торця матриці. Вперше встановлено вплив дотичних напружень в осередку деформації на величину розтягуючих головних напружень, а, отже, і необхідність обробки бокової поверхні відрізних пуансонів і торцевих поверхонь матриць до чистоти квалітетів 7 - 9. При цьому бокові поверхні матриць і торцевих відрізних пуансонів необхідно залишати необробленими.

Приведены квалиметрические модели оценки качества листовых деталей, оборудования, технологических и производственных процессов. Показано, что основные внутренние потери определяются неполной технологичностью деталей и воздействием вредной технологической наследственности. Выявлено изменение показателя качества производственного процесса во времени и указаны пути его повышения. Рассмотрены функционирование систем менеджмента качества и инструменты контроля.

Рассмотрены технологии и оборудование для производства композиционных листовых материалов путем плакирования, прокатки и формовки. Приведены численные математические модели напряженно-деформированного состояния при плакировании, правке, гибке, листовой штамповке и прокатке на основе порошковых материалов композиционных листов. Приведены результаты численной реализации разработанных программных средств и анализ влияния основных технологических и конструктивных параметров.

Методами макро-, мікро- та фрактографічного аналізу виявлено причину руйнування зварного шва та біляшовної зони під час операцій формозміни листового штампування. Систематизовано, узагальнено та запропоновано способи та технологічні прийоми підвищення деформування зварного шва заготівки на етапах його формування, перед і після формозмінних операцій. Розроблено метод розрахунку технологічних параметрів процесів профілювання й осадження з поздовжнім обтисненням зварних циліндричних заготівок, суть якого пов'язана з розв'язанням диференціальних рівнянь руху деформованої оболонки методом скінченних різниць. Зазначено, що у ході визначення тензора перетворень деформацій інтеграція розкладається на пружні та пластичні компоненти. Даний метод передбачає порівняння напруження та деформацій з експериментальними, за яких відбувається локалізація деформацій, що передує руйнуванню. Розроблено емпіричний метод визначення руйнівних деформацій зварної циліндричної заготівки за умов одно- та двовісного навантаження за формозміни. За результатами розтягування зварних пластин підібрано залежності для оцінки концентрації напруження біля кромки зварного шва.

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.

Акцентовано увагу на розвиток методів розрахунку параметрів технології гарячого деформування з протитиском в газовому середовищі листів з алюмінієвих та магнієвих сплавів і вдосконалення на цій основі технології листового штампування з метою одержання підвищених значень витяжки. Визначено характеристики формозміни металу та силові параметри процесу деформації листових заготовок з алюмінієвих і магнієвих сплавів. Проведено експериментальні дослідження комплексного впливу параметрів процесу гарячої деформації газом листових заготовок зі сплавів системи Аі - Mg і Mg - Al - Zn на формозміну, граничну витяжку та механічні властивості деталей. Запропоновано й обгрунтовано вдосконалений експериментально-розрахунковий метод визначення параметрів процесу, що забезпечує необхідний рівень механічних властивостей одержаних деталей, та розроблено рекомендації щодо зміни технологічної схеми процесу гарячої деформації газом листів з алюмінієвих і магнієвих сплавів.

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.

Зазначено, що з метою теоретичних досліджень силового навантаження металу заготовки за випрямлення попередньо вигнутих плоских елементів деталі в роботі на основі методів малих пружнопластичних деформацій, змінних параметрів пружності та Гальоркіна розроблено числову модель. На базі запропонованого процесу розроблено спосіб формоутворення плоских листових деталей з прямолінійним рифтом, за якого здійснюється попереднє згинання листової заготовки та випрямлення плоских елементів заготовки без застосування гнучкого формотвірного пуансона, відповідного до профілю прямолінійного рифта. Виконано числово-аналітичне моделювання запропонованої технологічної схеми силового навантаження, що дозволило встановити особливості виконання запропонованого процесу за різних геометричних параметрів попередньо вигнутої заготовки.

Запропоновано способи та технологічні прийоми підвищення деформованості зварного шва заготовки на етапах його формування, перед і після формозмінних операцій. Розроблено метод розрахунку технологічних параметрів процесів профілювання та подовжнього обтиску з осадкою зварних циліндричних заготовок, суть якого пов'язана з розв'язанням диференціальних рівнянь руху деформованої оболонки методом скінченних різниць. Метод передбачає порівняння напружень і деформацій з експериментальними, за яких відбувається локалізація деформацій передуюча руйнуванню. Розроблено емпіричний метод визначення руйнівних деформацій зварної циліндричної заготовки за умов одного та двовісного навантажень за формозміни. За наслідками розтягування зварних пластин підібрано залежності для оцінювання концентрації напруження біля кромки зварного шва.

Удосконалено режими багатоперехідного штампування обтиском, витяжкою та розкочуванням аустенітної нержавіючої сталі. Визначено вплив технологічних параметрів процесів листового штампування на здатність заготовок до деформування та властивості виробів. Експериментально вивчено формозміну заготовок зі сталі 12X18H10T. Досліджено можливості формозміни без втрати стійкості трубчастих заготовок обтиском у конічних матрицях. Вивчено зміну структури та фізико-механічних властивостей сталі під час її штампування. Теоретично досліджено вплив напружено-деформованого стану заготовок на їх здатність до деформування та на формування структури і фізико-механічних властивостей сталі. Обгрунтовано удосконалену технологію холодного штампування порожнистих виробів і методику проектування технологічних процесів штампування аустенітної нержавіючої сталі, що збільшує стійкість заготовок під час деформації з одночасним досягненням високого рівня фізико-механічних властивостей одержаних виробів.

Досліджено аспект підвищення техніко-економічних показників розділових процесів листового штампування. Запропоновано метод вибору способів обробки даного матеріалу. Розроблено теорію розрахунку процесу його різання з метою визначення роботи деформації та руйнування на етапах деформації вигину, стискання, утягування, продавлювання та руйнування. Розв'язано задачі деформації заготовки під час різання за умов вібродії на заготовку. Розроблено й уточнено аналітичні залежності для визначення роботи деформації на етапах деформації пружно-пластичної заготовки у разі розділення матеріалу. Розв'язано задачу визначення енерегосилових параметрів процесу пробивання (вирубання) за умов вібродії за частот, близьких до резонансних, і вібропластичного ефекту з урахуванням динамічної спадковості.

На підставі рекурентних розв'язань скінченно-різницевої форми умов статичної рівноваги виділених елементарних об'ємів, розглянутих разом з рівняннями теплопровідності, розширено та уточнено числові математичні моделі напружено-деформованого стану металу та розподілів його температур під час реалізації процесів прокатки та наступного листового штампування з використанням режимів теплого деформування. Для станів теплової прокатки та дресирування розроблено математичну модель термонапруженого стану робочих валків за наявності внутрішнього джерела їх нагрівання. З урахуванням вимог, передбачених умовами стаціонарних і нестаціонарних температурних режимів роботи обладнання, запропоновано методику розрахунку вихідних даних на проектування відповідних систем нагрівання. На підставі результатів числового аналізу та експериментальних досліджень сформульовано та розв'язано задачі автоматизованого проектування та удосконалення технологічних режимів роботи та конструктивних параметрів обладнання для реалізації процесів теплової прокатки, дресирування та витяжки. Наведено практичні рекомендації щодо розширення сортаменту та підвищення якості відносно тонкого листового металопрокату.

Вивчено питання удосконалення процесів листового штампування, зокрема, відбортування горловин. Виконано аналіз існуючих способів відбортування горловин. Встановлено, що існуючі способи не дозволяють отримати горловину достатньо високу (0,37 - 0,5) = H/d, за умов високої продуктивності процесу та низької різнотовщинності борту. Запропоновано новий спосіб відбортування горловин розширеного діапазону висот з використанням притискувача, що формує розподіл товщини заготовки вздовж її твірної, дозволяє уникнути зазначених недоліків. Проведено теоретичні та експериментальні дослідження нового процесу. Розроблено методику розрахунку технологічного процесу отримання горловин розширеного діапазону висот з урахуванням граничної формозміни. Створено та реалізовано на ПЕОМ модель нового процесу відбортування горловин. Запропоновано конструкцію диференційованої системи подачі технологічного мастила під час відбортування.

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.

Розкрито мету та задачі курсового проектування, наведено вимоги щодо оформлення та порядку захисту курсового проекту. Проведено методологічний матеріал з проектування технологічних процесів холодного листового штампування. Розглянуто опис та аналіз технологічності виготовлення деталі, вибір та обгрунтування оптимального варіанта маршрутної технології, розрахунок геометричних параметрів заготовки за переходами штампування, розкрій металопрокату, розрахунок технологічного зусилля за операціями штампування та вибір обладнання. Описано послідовність проектування штампа. Розглянуто питання технічного нормування на виготовлення деталі. Висвітлено питання технічного контролю якості продукції та техніки безпеки у разі штампування. Наведено методологію САПР штампів. Наведено приклад оформлення курсового проекту.

Вдосконалено процеси електрогідроімпульсного листового штампування за створення безпечних конструкцій транспортних засобів. Розв'язано задачі машинобудівного виробництва - забезпечення параметрів технологічної спадковості одержуваних виробів для підвищення безпечності конструкцій. Досліджено технологічний процес електрогідроімпульсного штампування на електрогідравлічному пресі "ПЭГ-ХАИ-500" виробів типу "дах". Проаналізовано інформацію, про напружено-деформований стан, проведено оцінювання параметрів технологічної спадковості одержуваних виробів. Сформульовано рекомендації щодо вибору параметрів технологічного процесу.

Отмечено, что способ электрогидравлической импульсной листовой штамповки (ЭГШ) доказал высокую эффективность в условиях пробного, мелкосерийного и среднесерийного производства. Новейшее достижение - многоэлектродные разрядные блоки - обеспечивает эффективную штамповку листовых деталей средних и больших размеров. Однако широкое применение технологии ЭГШ в промышленности ограничивается, в основном, двумя проблемами: нестабильностью импульсных полей давления и недостатком литературы и квалифицированных специалистов в области ЭГШ. В настоящее время проблема нестабильности решается квалифицированным специалистом ЭГШ путем раскрытия оснастки, осмотром промежуточных форм заготовки, внесением коррекций в схему нагружения (схемы подсоединения электродов) и установлением новых уровней энергии разрядов. Новый подход к решению этой проблемы предусматривает решения, основанные на применении интеллектуальной компьютерной числовой системы управления оборудованием ЭГШ: определение промежуточной формы листовой заготовки после каждого разряда и внесение коррекций в параметры нагружения для каждого последующего разряда до получения окончательной формы детали. Промежуточную форму можно определить путем измерения специальными датчиками, встроенными в штамп в характерных местах (точках). Вторая подсистема должна анализировать положение нескольких принципиальных участков заготовки, сравнивать их с общей стратегией процесса штамповки для определенного типа деталей, выявлять те участки, которые нуждаются в более высоком давлении для гармонизации процесса формообразования, и подавать эту информацию в подсистемы, которые управляют многоконтурным генератором токов для создания оптимизированной конфигурации подключённых электродов и уровня энергии, таким образом, определяя новую схему нагружения для следующего разряда. В настоящее время запланированы опыты по системе измерения формы заготовки для решения этой принципиальной проблемы в реализации предлагаемой концепции. Также прорабатываются принципиальные конструкторские решения для многоконтурного генератора импульсных токов со специальным устройством для переключения электродов.

Розглянуто можливість діагностування стану граничного формозмінювання заготовок в операціях листового штампування, обумовленого втратою стійкості пластичного формоутворення щодо місцевих стоншень, гофроутворення та деформовністю.