LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

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

шляхом моделювання для визначення комплексного впливу конструктивних, технологічних та фізико-механічних параметрів на отримання виробів необхідної форми, точності з прогнозованими та забезпеченими властивостями здеформованого металу.

2. Створити математичні моделі процесів формоутворення металу ХОШ, які максимально відображають реальні умови деформування, дозволяють виявити розвиток напружено-деформованого стану в заготовці, визначити гідростатичний тиск в осередку деформації і його вплив на силові режими, пластичність металу, геометричну форму та властивості виробів після формозміни. Провести тестування моделей на існуючих та отриманих експериментальних даних.

  • Провести моделювання закономірностей течії металу ХОШ при різних схемах навантаження на прикладах холодного видавлювання порожнистих виробів, пресування, висаджування. Виявити вплив конструктивних, технологічних та фізико-механічних параметрів на геометричну форму виробів та властивості здеформованого металу. Показати можливості отримувати вироби необхідної форми і точності, з прогнозованими та забезпеченими властивостями. Виконати експериментальні дослідження вказаних процесів, порівняти результати з даними розрахунків і відомими результатами з літератури.

  • Виконати розрахунковий і експериментальний аналіз процесів холодного видавлювання виробів із малопластичних металів з прикладанням протитиску. Визначити мінімальну величину протитиску, яка необхідна для створення гідростатичного тиску в осередку деформації, що забезпечує формозміну ХОШ без руйнування, та встановити його вплив на силові режими, геометрію і властивості виробів в процесах видавлювання суцільних виробів та порожнин.

  • На основі виконаних досліджень створити програмне забезпечення для системи автоматизованого визначення раціональних конструктивних, технологічних та фізико-механічних параметрів процесів холодного видавлювання виробів необхідної форми з прогнозованими та заданими властивостями без проведення трудомістких і затратних експериментів.

  • Впровадити у виробництво ресурсозберігаючі процеси та конструкторсько-технологічні розробки на основі одержаних рішень перелічених задач.

    Об'єкт досліджень.Процеси формозміни ХОШ: пресування, видавлювання та висаджування з супутнім та додатковим гідростатичним тиском в осередку деформації при деформуванні заготовок.

    Предмет досліджень. Конструктивні, технологічні та фізико-механічні параметри процесів пресування, видавлювання та висаджування традиційних і в умовах підвищеного гідростатичного тиску в осередку деформації, їх комплексний вплив на силові режими, питомі зусилля, закономірності холодного формозмінення металів ХОШ та якість виробів, отриманих вказаними процесами.

    Методи досліджень. Теоретичний аналіз деформування металів на неусталеній, перехідній та усталеній стадіях і до отримання кінцевого виробу шляхом моделювання виконаний методом скінчених елементів (МСЕ). Експериментальні дослідження проводилися в виробничих і лабораторних умовах з використанням універсального і спеціалізованого обладнання, застосуванням спеціально виготовленого оснащення на натурних зразках та моделях. Фізико-механічні властивості здеформованого металу визначали по ГОСТ 1479. Вироби кріплення підлягали випробуванням по ГОСТ 1759.

    Наукова новизна. Наукову новизну мають перелічені нижче результати теоретичних і експериментальних досліджень.

  • Запропоновано на базі методу скінчених елементів (МСЕ) підходи моделювання формозміни пластичних та малопластичних металів холодним об'ємним штампуванням, які, з урахуванням основних конструктивних, технологічних та фізико-механічних параметрів, включають визначення розвитку малих та великих пружно-пластичних деформацій, виявлення впливу виникаючого гідростатичного тиску в осередку деформації на пластичність та корегування його для підтримання формозміни без руйнування, дають можливість прогнозувати та забезпечувати якість виробів, що є підґрунтям для створення ресурсозберігаючих процесів, спрямованих на реалізацію переваг холодного об'ємного штампування.

  • Створені, на основі запропонованих підходів, математичні моделі процесів холодного пресування, видавлювання та висаджування вісесиметричних виробів, які дають змогу комплексно оцінити вплив конструктивних, технологічних та фізико-механічних параметрів на процеси формоутворення і визначення оптимальних та раціональних параметрів, необхідних для отримання виробів з прогнозованою та забезпеченою якістю.

  • Удосконалено теорію пресування вісесиметричних заготовок через конічну матрицю в напрямку визначення параметрів процесів для отримання виробів необхідної форми, точності з прогнозованою та забезпеченою якістю при раціональних силових режимах та питомих зусиллях без проведення трудомістких експериментів. Запропоновано спосіб формоутворення некруглих профілів пресуванням з роздачею, який забезпечує зменшення загальних, питомих зусиль та отримання сприятливої для роботи виробів макроструктури.

  • Дістав подальший розвиток аналіз закономірностей формозміни металу в процесах холодного видавлювання стаканів плоским, конусним, плоско-конусним, сферичним пуансонами в напрямку отримання виробів необхідної форми, точності з прогнозованою та забезпеченою якістю. Запропоновані межі оптимального та раціонального використання процесів по силовим режимам і деформування без руйнування.

  • Вперше при формозміні холодним об'ємним штампуванням малопластичних металів при диференційованому протитиску, який діє на вільну від навантаження інструментом поверхню металу, визначена мінімальна величина протитиску, яка забезпечує гідростатичний тиск в осередку деформації, необхідний для деформування без руйнування та зменшення силових режимів.

  • Вперше сформульована і вирішена розрахунковим шляхом задача висаджування заготовок деталей кріплення заданого класу міцності: визначені конструктивні і технологічні параметри, які забезпечують необхідний розподіл напружено-деформованого стану в напівфабрикатах по переходах і за рахунок холодної пластичної деформації досягнуто необхідних властивостей здеформованого металу, що дозволило виключити подальшу термічну обробку.

    Достовірність основних наукових положень і висновків Достовірність і обґрунтованість результатів дисертаційної роботи забезпечується строгим використанням сучасних положень теорій пластичності та руйнування при холодній пластичній деформації; створеними пакетами прикладних програм для проведення чисельних експериментів; узгодженням одержаних у роботі розв'язків та оцінок із відомими з літератури та отриманими раніше експериментальними даними; прийнятною якісно-кількісною відповідністю результатів теоретичних досліджень та натурних випробувань при створенні процесів ХОШ.

    Практичне значення отриманих результатів

    1. Підходи для визначення конструктивних, технологічних та фізико-механічних параметрів формозміни ХОШ, отримані результати шляхом моделювання та програмне забезпечення для виявлення оптимальних і раціональних параметрів впроваджені у виробництво і можуть бути використані для удосконалення існуючих і створення нових ресурсозберігаючих процесів отримання виробів з прогнозованими та забезпеченими властивостями із пластичних та


  •