Дисертація присвячена вдосконаленню безвідхідних способів поділу сортового прокату на мірні заготівки. Досліджено та розроблено перспективні напрямки розвитку технології та обладнання процесів відрізки зсувом і холодної ломки згином: використання динамічного і статико-динамічного навантаження при поділі прокату; вдосконалення механічних способів нанесення концентраторів напружень за один цикл роботи машини; використання утилізованої енергії пружної деформації станини та приводу для виконання корисної роботи нанесення концентраторів напружень; застосування диференційованого затиску прокату, ефективність яких обгрунтована теоретично і підтверджена експериментально. Розроблено і впроваджено у виробництво ряд конструкцій штампів для відрізки зсувом прокату з диференційованим затиском і запропоновано систему автоматизованого проектування подібних штампів. Розроблено новий спосіб поділу сортового прокату за схемою "зсув-ломка". Запропоновано нові конструктивні рішення в області вдосконалення безвідхідних способів поділу сортового прокату.

  Скачати повний текст

Розглянуто методи перфорації листового матеріалу за умов застосування валкових механізмів, а також методи визначення обвідних параметричних сімей ліній на площині. Одержано формули зв'язку між нерухомою та рухомою системами координат для процесів перфорації різних видів. Для опису обвідних у реальних випадках розроблено геометричну інтерпретацію проекційного методу їх визначення. Запропоновано алгоритми профілювання пуансона шляхом обкочування контурів отворів конкретних фігур, що пробиваються (кола, прямокутника, трикутника, кута). Для перевірки вірогідності розглянутого методу розв'язано ряд тестових прикладів з відомими або прогнозованими рішеннями.

  Скачати повний текст

Удосконалено технологію безвідходного розділення в штампах з метою підвищення геометричної точності та якості поверхні розділення у разі відрізання П-подібних профілів. На підставі виконаного аналізу механічних схем розділення та виконаної класифікації рухів рухомого ножа стосовно фасонних профілів визначено фактори, які мають вплив на геометричну точність та якість поверхні розділення. Показано, що для якісного різання профілів, які мають складну форму поперечного перерізу, потрібний складний рух рухомого ножа. Зазначено, що розроблені технологічні та конструктивні рішення під час відрізання профілів П-подібного перерізу можуть бути використаними для розробки технології різання в штампах профілів складної геометричної форми, у тому числі гнутих профілів, сортових, листових, гофрованих і спеціального призначення, які мають різну форму поперечного перерізу.

  Скачати повний текст

Теоретично досліджено шляхи підвищення ефективності процесу штампування деталей з титанових сплавів. Проаналізовано силові та швидкісні параметри технологічного устаткування та схем навантаження заготовки. Набула подальшого розвитку методика розрахунку ККД генератора імпульсних струмів електрогідравлічної установки для штампування деталей. Досліджено поводження титанових сплавів за високошвидкісного навантаження. Визначено шляхи інтенсифікації та розроблено технологію електрогідравлічного штампування заготовок з титанових сплавів. Наведено рекомендації щодо розширення області застосування електрогідравлічної обробки металів.

  Скачати повний текст

Удосконалено математичну модель витягування профільних заготовок, товщина яких змінюється за радіусом згідно з лінійним законом, що дозволяє врахувати деформаційне зміцнення та геометрію профільованої заготовки, а також особливості взаємодії елементів штампа з осередком деформації. Установлено оптимальний закон розподілу тиску притискача вздовж радіуса профільованої заготовки, за якого забезпечується стійкість фланця заготовки у процесі витягування. Узагальнено математичну модель комбінованого витягування, яка у разі розрахунку напружень дозволяє враховувати зміну розмірів осередку примусового потоншення, обумовлену профілем заготовки у порівнянні з витягуванням заготовок сталої товщини.

  Скачати повний текст

Уперше розв'язано задачу знання орієнтованої комп'ютерної підтримки прийняття ідентифікаційних і прогнозних рішень за умов технологічної підготовки гарячештампувального виробництва з використанням засобів інженерії квантів знань, що дозволило завдяки вдосконаленому маніпулюванню квантами (порціями) знань підвищити якість прийнятих рішень у середньому у 3 рази й оперативність їх генерування на порядок. Удосконалено метод побудови бази точок t-квантів знань (Бtk З) на базі мінімізації кількості комбінації значень характеристик об'єкта прийняття рішень (ОПР) до пошуку закономірностей у навчальній вибірці, що забезпечило скорочення часу побудови (Бtk З) у середньому в два рази. Запропоновано виведення рішень за (Бtk З) на базі заборонної логічної мережі виведення рішень, яка автоматично генерується за знайденими у навчальній вибірці закономірностями, що забезпечило перевірку ОПР стосовно суперечливості синтезованій (Бtk З).забезпечити адекватність індуктивно синтезованої бази квантів знань об'єму навчальної вибірки. Розвинуто tРАКЗ-метод прийняття рішень на підставі запропонованої постановки й розв'язання задачі визначення інформативності обраної системи ознак у разі побудови Бtk З шляхом пошуку в ній суперечностей і неповноти, що дозволило підвищити якість синтезованої Бtk З. Удосконалено РАКЗ-метод прийняття рішень на базі запропонованого методу структуризації знань про класи ОПР за допомогою "особистих карток", що забезпечило можливість прямого навчання експертами-технологами знанняорієнтованої системи підтримки рішень без участі інженера зі знань.

  Скачати повний текст

На підставі аналізу відомого обладнання та оснастки, теоретичних і експериментальних досліджень розроблено нові принципи створення устаткування та інструмента для штампування з крученням, конструктивне втілення яких дає змогу зменшити зусилля деформування вісесиметричних деталей та енерговитрати. З використанням результатів дослідження кінематичних і силових умов роботи обладнання та оснастки розроблено теоретичну базу для визначення основних її параметрів. Розроблено нову математичну модель контактної взаємодії інструмента і заготовки та алгоритми її реалізації, які дають змогу усунути можливість жорсткого зміщення чи розходження ітераційного процесу внаслідок вичерпання несучої можливості заготовки та врахувати вплив співвідношення швидкостей складного відносного руху на величину сил тертя, що найбільше задовольняє умови деформування з обертанням інструмента. Здійснено аналіз впливу характеру розподілу тангенційних сил тертя за поверхнею заготовки та його зміни в часі на напружено-деформований стан, що відкрило нові можливості керування процесом деформування і, як наслідок, дало змогу підвищити якість заповнення порожнини штампу у разі зниження силових параметрів деформування. Одержано аналітичне представлення епюри контактних тисків під час штампування тонкостінних конічних деталей, використання якого дає змогу визначити параметр кручення, що забезпечує задану точність.

  Скачати повний текст

Досліджено процес одержання гарячештампованих порошкових сталей і вперше виявлено існування декількох конкуруючих процесів, суперпозиція яких призводить до змін мікроструктури та механічних властивостей матеріалів. Встановлено, що дія процесів деформації призводить до подрібнення структурних елементів, а самовідпалювання - до зворотнього ефекту - їх укрупнення, що супроводжується процесами зміцнення та знеміцнювання матеріалів та проявляється в екстремальних залежностях параметрів тонкої кристалічної структури та механічних властивостей від температури штампування. Виявлено, що у процесі гарячого штампування формується градієнтна тонка кристалічна структура по перерізу заготовки. Вперше з використанням сучасних підходів для обробки результатів рентгенографічних досліджень - методу гармонічного аналізу профілю рентгенівської лінії та методу апроксимації з застосуванням пакету комп'ютерних програм одержано кількісні характеристики параметрів тонкої структури у різних частинах штамповки. На рівні параметрів тонкої кристалічної структури виявлено її відмінності у периферійній і внутрішній областях заготовок з порошкових гарячештампованих сталей залежно від температури нагрівання під штамповку та їх хімічного складу. Вперше з урахуванням внутрішньозеренної структури визначено температури нагрівання під штамповку, за яких у досліджених порошкових гарячештампованих сталях формується структура близька до однорідної. Встановлено закономірності формування субструктури в порошкових сталях, які використано для прогнозування та керування механічними властивостями порошкових сталей конструкційного призначення залежно від технологічних параметрів їх одержання. Показано, що для визначення кількісних характеристик параметрів тонкої структури порошкових гарячештампованих сталей найбільш інформативним і коректним є метод гармонічного аналізу профілю рентгенівської лінії.

  Скачати повний текст

Розглянуто питання зниження енерго- і ресурсовитрат у процесі відновлення металообробного інструменту. Встановлено взаємозв'язок між карбідною фазою в досліджених сплавах і структурою, зносостійкістю та теплостійкістю. Висвітлено вплив засобу утворення карбідів ТіС (екзогенний та ендогенний) і технології наплавлення на їх розподіл в об'ємі наплавленого металу. На основі критеріїв механіки руйнування розкрито вплив температури на інтенсивність зношування.

  Скачати повний текст

Розроблено методику розрахунку і проектування підшаботної віброізоляції молотів з однобічним демпфіруванням і технічне рішення на рівні винаходу. На підставі порівняльного аналізу запропонованої віброізоляційної системи з конструкцією підшаботної віброізоляції за допомогою пакетів з гофрованої листової сталі встановлено, що застосування однобічного демпфірування дозволяє на 36 - 38 % підвищити ефективність віброізоляції за рахунок зниження середнього квадратичного значення віброшвидкості фундаменту та забезпечити загасання коливань за час подвійного ходу молота. Експереминтально підтверджено об'єктивність розробленої методики розрахунку параметрів і дієздатність запропонованої конструкції підшаботної віброізоляції. Результати дослідження впроваджено в ЗАТ "Первомайський механічний завод" (м.Первомайськ, Луганської обл.), очікуваний економічний ефект складає 12133,92 грн.

  Скачати повний текст

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 у напрямку 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.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Розглянуто ефективний метод аналізу міцності та жорсткості складених конструкцій технологічного оснащення за контактного та технічного навантажень. Висвітлено проблеми проектування складених конструкцій для традиційних методів обробки металів тиском та для прогресивної технології магнітно-імпульсного штампування (МІШ). Запропоновано нові математичні моделі та наведено розрахункові схеми складених конструкцій технологічного оснащення, які адекватно описують конструктивні і технологічні особливості складних об'єктів нової техніки обробної промисловості. Досліджено нові складені бандажовані матриці для напівгарячого видавлювання вісесиметричних заготовок, а також технологічні системи "заготовка - матриця" для операції "МІШ - "роздача". Проаналізовано закономірності міцності і жорсткості конструкцій за термопружного та термопружнопластичного деформування з урахуванням контактного і теплового навантаження.

  Скачати повний текст

Розроблено математичні моделі динамічної поведінки під час формовимірювання шаруватої звареної вибухом зоготовки та у разі поєднання операцій зварювання та штампування вибухом процесу імпульсного деформування шаруватої, звареної вибухом заготовки, а також пакетf монолітних заготовок за умов використання операцій зварювання та штампування вибухом та вибухового калібрування шаруватих заготовок з урахуванням механічної неоднорідності зони поєднання шарів, теплових ефектів під час суміщення. Поставлено та числово-аналітично розв'язано задачу імпульсного деформування шаруватої заготовки у разі поєднання даних операцій. Удосконалено методи визначення параметрів імпульсного та теплового впливу на шарувату заготовку за даних умов. Розвинуто та розроблено науково обгрунтовані методики для процесів імпульсної обробки тиском для одержання та формозміни шаруватих металевих композицій, створення, синтезу та обгрунтування комбінованих методів вибухової металообробки. Розроблено методики проведення експериментальних досліджень процесів імпульсного деформування, визначено критерії штампованості, процесів листового штампування вибухом, кінематичні й силові параметри шаруватих металевих композицій. Удосконалено та розроблено декілька унікальних технологічних процесів виготовлення виробів у багатошаровому виконанні. Запропоновано технічні рішення, на базі яких створено дослідно-промислові технологічні процеси, елементи технологічного оснащення та обладнання для їх здійснення.

  Скачати повний текст

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.

  Скачати повний текст

Удосконалено системний підхід щодо створення, модернізації та експлуатації кривошипних пресів (КП) на базі формування нових додаткових механізмів. Вперше розроблено класифікацію існуючих видів розміщення на пресі додаткового гідропружного ударного механізму. Запропоновано метод вибору його енергетичного рівня, який теоретично виключає можливість ризику заклинювання преса. Розроблено математичну модель преса з додатковим гідропружним ударним механізмом, що дозволяє визначити його основні параметри. Обгрунтовано раціональність кінематичного зв'язку повзуна з механізмом регулювання закритої висоти преса, розроблено математичну та фізичну моделі змінного за висотою його штампового простору. Одержано залежності припустимої роботи деформування на кожному автоматичному ході під час дробового деформування. Запропоновано класифікацію систем змащення та удосконалено методи побудови технологічних параметрів кривошипних гарячештампувальних пресів і математичні моделі систем змащення під тиском, рівним або більшим ніж тиск у шарнірах преса, а також параметрів витрат та обсягу змащення.

  Скачати повний текст

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.

  Скачати повний текст

Досліджено технологічні параметри штампування обкочуванням вісесиметричних деталей, розроблено на цій основі ресурсозберігаючі технології та обладнання, що реалізують переваги цього методу обробки металів тиском. Всебічно досліджено розподіл контактних напружень. На плямі контакту розглянуто три зони, що відрізняються видом напружено-деформованого стану. В межах основної зони тангенціального плину розглянуто три ділянки, зважаючи на характер дії контактних дотичних напружень. Отримано рішення для визначення всіх технологічних параметрів процесу штампування обкочуванням. Розроблено ресурсозберігаючі технології виробництва дискових, кільцевих деталей, виробів з надтонким фланцем, а також комплексне програмне забезпечення для комп'ютерного обчислення технологічних параметрів.

  Скачати повний текст

Уперше детально проаналізовано напружено-деформований стан (НДС) опор пуансонів і виштовхувачів, які спираються на плоскі плити з центрально розташованим отвором. Показано, умови, за яких максимум нормальної контактної напруги приходиться на периферійну частину опори або на центральну. Установлено вплив бандажа опори на її НДС, що дає можливість зменшити розтягувальні напруги у небезпечній точці опори. З використанням методології структурного аналізу та проектування SADT (Structured Analysis and Design Technique) побудовано алгоритм проектування штампів.

  Скачати повний текст

Удосконалено математичні моделі, методи комп'ютерного проектування калібровок та на їх базі ресурсозберігальні технології штамповки та прокатки коліс завдяки зменшенню асиметрії колісних заготовок для всіх агрегатів пресопрокатної лінії, а також переходу на точні за масою заготовки. Розроблено математичну модель процесу штамповки колісних заготовок, що забезпечує під час проектування калібровок оперативний розрахунок ступеня заповнення металом штампів у зонах обода та маточини, а також сил штамповки. Удосконалено методи комп'ютерного проектування калібровок для штамповки та прокатки коліс. Наведені моделі та методи використано для удосконалення технологічних схем, способів і калібровок на ВАТ "Нижньодніпровський трубопрокатний завод", ВАТ "Виксунський металургійний завод", ВАТ "Кулебакський металургійний завод".

  Скачати повний текст