LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Технологія металів. Машинобуд. → Прогнозування та забезпечення якості виробів в процесах холодного об'ємного штампування

НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ УКРАЇНИ

„КИЇВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ"



УДК 621.73; 621.777




Калюжний Володимир Леонідович





ПРОГНОЗУВАННЯ ТА ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ЯКОСТІ ВИРОБІВ В ПРОЦЕСАХ ХОЛОДНОГО ОБ'ЄМНОГО ШТАМПУВАННЯ



Спеціальність 05.03.05 - процеси та машини обробки тиском








АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

доктора технічних наук







КИВ – 2007

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Національному технічному університеті України "Київський політехнічний інститут" Міністерства освіти і науки України.

Науковий консультант - доктор технічних наук, професор Стеблюк Володимир Іванович Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут", професор кафедри механіки пластичності матеріалів та ресурсозберігаючих процесів



Офіційні опоненти: - доктор технічних наук, професор Данченко Валентин Миколайович, Національна металургійна академія України, завідувач кафедри обробки металів тиском, м. Дніпропетровськ


- доктор технічних наук, професор Євстратов Віталій Олексійович, Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", професор кафедри обробки металів тиском, м. Харків


- доктор технічних наук, с.н.с Скрябін Семен Олександрович,

генеральний директор науково-виробничого центру "Ухналь", м. Київ


Захист відбудеться "10" грудня 2007р. о 15 годин на засіданні спеціалізовано вченої ради Д26.002.01 Національного технічного університету України "Київський політехнічний інститут", за адресою 03056, м. Київ, проспект Перемоги 37, корп. №1, ауд. №166.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Національного технічного університету України "Київський політехнічний інститут".

03056, м. Київ, проспект Перемоги 37.

Автореферат розісланий "9" листопада 2007 р.



Вчений секретар спеціалізовано вченої ради,

доктор технічних наук, професор Боронко О.О.


ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Сучасний розвиток техніки в Україні та за рубежем зв'язаний з удосконаленням існуючих, розробкою та впровадженням нових технологій, які забезпечують збереження матеріальних, трудових, енергетичних та екологічних ресурсів. В металообробній промисловості ресурсозаощадження забезпечується широким впровадженням методів холодного об'ємного штампування (ХОШ), таких як пресування, видавлювання та висаджування. Вказані процеси дозволяють підвищити механічні властивості здеформованого металу, отримувати напівфабрикати і вироби з великою точністю, продуктивністю та економити метал. Можливість надавати сприятливої для роботи виробів макроструктури та деформаційного зміцнення дозволяють в багатьох випадках замінити дорогі марки металу на більш дешеві без зміни службових властивостей виробів і виключити подальшу термічну обробку. Однак прогнозування геометричної форми і точності виробів, властивостей здеформованого ХОШ металу на стадії проектування технологій в теперішній час базується на спрощених аналітичних залежностях і вимагає доопрацювання параметрів технології експериментальним шляхом. Для отримання виробів з заданими властивостями і визначення параметрів технології використовується виробничий досвід і необхідне проведення трудомістких, ресурсозатратних експериментів.

В теперішній час виробництво ставить також задачі розширення марок сталей, в тому числі важкодеформівних і малопластичних, для виготовлення високоточних виробів методами ХОШ, а тому виникає необхідність створення більш сприятливих для пластичності режимів деформування за рахунок відповідних механічних схем деформації і збільшення гідростатичного тиску в осередку деформації, зокрема, за рахунок деформування з протитиском. Для вказаних процесів не вирішено ряд задач, пов'язаних з визначенням параметрів протитиску та їх вплив на силові режими, напружено-деформований стан та технологічну пластичність при холодній формозміні металу. Вибір величини протитиску базується на експериментальних даних, потребує узагальнення і комплексної оцінки з урахуванням впливу на силові режими деформування та гідростатичний тиск в осередку деформації при холодному формоутворенні.

Необхідність швидкого і ефективного впровадження в виробництво процесів отримання виробів необхідної форми і точності, з прогнозованими властивостями та заданими властивостями методами ХОШ вимагає підвищення точності і надійності визначення параметрів технологічних процесів на етапі їх проектування. Оперативне визначення вказаних параметрів моделюванням технологічних процесів комп'ютерними методами забезпечує необхідні умови створення конкурентоспроможного виробництва, відродження промислового потенціалу України. Тому тема дисертації, спрямована на розв'язок важливої науково-технічної задачі, і є актуальною.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконувалась на кафедрі механіки пластичності матеріалів та ресурсозберігаючих процесів НТУУ "КПІ". Виконання роботи було пов'язано: з Постановою ДКНТ СРСР №555 від 30.10.88 по темі 0.72.06.05.06Т " Разработать и внедрить малоотходную технологию и оснастку для холодного формообразования изделий сложной формы с заданными физико-механическими свойствами в условиях высоких гидростатических давлений"; згідно з пріоритетним напрямком розвитку науки і техніки "Екологічно чиста енергетика та ресурсозберігаючі технології" (Постанова Верховної Ради України №27057-Х1 від 16.10.92) та тематикою координаційних планів науково-дослідних робіт з пріоритетних напрямків науки і техніки по розділу "Високоефективні технологічні процеси в машинобудуванні". Робота також відповідає пріоритетному напрямку розвитку науки і техніки „Новітні технології ї ресурсозберігаючі технології в енергетиці і промисловості" в рамках держбюджетних тем №ДР 0103U000316 „Наукове та конструкторсько-технологічне забезпечення виробництва балонів скрапленого газу для вантажних автомобілів та автобусів, що відповідають міжнародним стандартам" та №ДР 0106U002485 „Виготовлення методом пластичної деформації прецизійних трубчастих виробів із спеціальним профілем внутрішньої поверхні", виконавцем яких був автор, а також ряду госпдоговірних тем, де автор був керівником.

Мета та задачі досліджень. Метою роботи єрозробка єдиного методологічного підходу в визначенні розрахунковим шляхом комплексного впливу конструктивних, технологічних та фізико-механічних параметрів ХОШ на отримання виробів необхідної форми, точності з прогнозованими та забезпеченими властивостями, а також створення та впровадження на цій основі ресурсозберігаючих процесів.

Для досягнення поставленої мети були сформульовані наступні задачі:

1. На базі чисельного методу скінчених елементів та досягнень теорії деформуємості розробити підходи аналізу формозміни металу ХОШ