Штуць А. А. Удосконалення процесів штампування обкочуванням на основі моделювання механіки формоутворення заготовок

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.03.05 «Процеси та машини обробки тиском». – Вінницький національний аграрний університет, Вінниця. – Кременчуцький національний університет імені Михайла Остроградського, Кременчук, 2023. Дисертаційна робота присвячена удосконаленню технологічних процесів штампування обкочуванням шляхом застосування комп’ютерного моделювання механіки формоутворення заготовок. В умовах сучасної промисловості важливим є підвищення ефективності та точності процесів формоутворення металевих деталей. Нині, удосконалення процесів штампування обкочуванням на основі моделювання механіки формоутворення заготовок набуває великого значення в індустрії виробництва та металообробки. Зростання конкуренції та потреба в оптимізації виробничих процесів вимагають зниження витрат, підвищення якості та прискорення темпів виробництва. Комп’ютерне моделювання механіки формоутворення дозволяє прогнозувати поведінку матеріалу під час процесу штампування обкочуванням, а також виявляти можливі проблеми, такі як: деформації, тріщини чи недоліки форми. Це дає змогу здійснювати віртуальне тестування різних параметрів процесу, що ефективно зменшує кількість прототипів та випробувань на етапі розробки. Актуальніх науково-технічніх завдання з удосконалення процесів штампування обкочуванням на основі моделювання механіки формоутворення заготовок. Дослідження спрямовані на підвищення ефективності виробництва заготовок, в тому числі для деталей складних профілів, а саме: на підвищення якості виробів із забезпеченням високого коефіцієнта використання металу, економію матеріальних, трудових та енергетичних фінансових ресурсів. Основна частина дослідження фокусується на розробці математичної та комп’ютерної моделі механіки формоутворення під час штампування обкочуванням та ряд експериментального обладнання. Зокрема, модель враховує вплив параметрів процесу, таких як: швидкість штампування обкочуванням (ШО), форма й розміри, плин металу, відбортування та забортування буртів на різних етапах процесу ШО. Використовуючи розроблені схеми, виконуються чисельні експериментальні дослідження, які дозволяють аналізувати різні варіанти впливу факторів на процес та якість формоутворення заготовок. Експериментальна перевірка розроблених процесів виконується шляхом проведення спеціальних експериментальних підтверджень та порівняння отриманих результатів. Висновки дослідження сприяють поглибленому розумінню взаємозв'язку між параметрами процесу та якістю виробів. Достовірність результатів забезпечена порівнянням між експериментально-аналітичними та чисельними методами оцінки напружено-деформованого стану, врахуванням відомих закономірностей деформування та накопичення пошкоджень у заготовок, і порівнянням з експериментальними дослідженнями та комп’ютерним моделюванням. Узагальнюючи, ця дисертаційна робота принесла новітні дослідження та методики для удосконалення процесів штампування обкочуванням з використанням аналітичного, чисельного та експериментального моделювання. Ключові слова: штампування обкочуванням, удосконалення, комп’ютерне моделювання, механіка, накопичена пластична деформація, формоутворення, заготовки, деформівність заготовок, напружно-деформований стан, експериментальні дослідження.